JPH06266170A - 正帯電性トナー用摩擦帯電付与部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 特定の化合物を用いた摩擦帯電付与部材を提
供する。 【構成】 一般式（１）あるいは（２）の化合物を溶剤
に溶解あるいは分散ないしは樹脂と共に溶解あるいは分
散した塗工液を摩擦帯電付与部材の母材に塗布すること
により又は、前記の化合物を溶解あるいは分散した樹脂
により正帯電性トナー用摩擦帯電付与部材を得る。 一般式（１） 例えば 一般式（２） 例えば

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録な
どにおいて静電潜像を現像するために用いられる乾式ト
ナーに摩擦により帯電を付与するためのキャリアや現像
スリーブ、ドクターブレード等の搬送部材やその他の摩
擦帯電付与部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成プロセスで
は、セレン、セレン合金、硫化カドミウム、アモルファ
スシリコン等の無機感光体や、電荷発生剤と電荷輸送剤
を用いた有機感光体に静電潜像を形成し、これをトナー
により現像、紙やプラスチックフィルムに転写、定着し
て可視画像を得る。

【０００３】感光体には、その構成により正帯電性と負
帯電性が有り、露光により印字部を静電潜像として残す
場合は逆符号帯電性トナーにより現像し、一方、印字部
を除電して反転現像を行なう場合は同符号帯電性トナー
により現像する。つまり、負帯電性感光体を用いて逆符
号帯電性トナーで現像する場合、及び正帯電性感光体を
用いて反転現像する場合には正帯電性トナーが使用され
る。

【０００４】トナーはバインダー樹脂と着色剤及びその
他添加剤により構成されるが、望ましい摩擦帯電特性
（帯電速度、帯電レベル、帯電安定性等）や経時安定
性、環境安定性を付与するため、一般に電荷制御剤が使
用されている。正帯電性トナー用に使用される電荷制御
剤としては、ニグロシンに代表されるアジン系染料、ト
リフェニルメタン染料に代表される塩基性染料、塩基性
染料のレーキ化顔料、母骨格に４級アンモニウム残基を
導入した金属錯塩染料、４級アンモニウム塩、４級アン
モニウム塩のレーキ化合物、イミダゾール化合物または
アミノ基を含有するビニル系ポリマーやアミノ基を含有
する縮合系ポリマー等である。

【０００５】これらの乾式トナーを用いて現像する場合
には、大別して二成分現像方式と一成分現像方式があ
り、前者はキャリアと混合使用され、後者はトナー単独
で用いられる。二成分現像方式の場合には、トナーとキ
ャリアを攪拌摩擦することにより、各々を互いに反対極
性に帯電させ、このトナーにより静電潜像を可視化す
る。

【０００６】キャリアには、微小なガラスビーズ、鉄
粉、フェライト粉、磁性粒子を分散した樹脂粒子のバイ
ンダー型キャリアや、表面をポリエステル系樹脂、フッ
素系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等で被覆
した樹脂コートキャリア等が用いられる。現像法には、
カスケード法、磁気ブラシ法、多段磁気ブラシ法等があ
る。一成分現像方式では、トナーはローラやスリーブ、
ドクターブレード等の搬送部材や摩擦帯電付与部材で帯
電され、このトナーにより静電潜像を可視化する。一成
分現像法には、静電誘導現像法、ジャンピング現像法や
ＦＥＥＤ法、ＢＭＴ法等がある。二成分現像方式、一成
分現像方式のいずれにおいても、トナーは摩擦すること
により帯電させられ、所望の帯電量を得る。そのため、
前述のようにトナーに電荷制御剤を用いるのが一般的で
ある。

【０００７】しかしながら、これらのトナーに満足のい
く帯電特性を付与できる性能を有した電荷制御剤は少な
く、実用に供されているものはごく一部のみである。
又、実用に耐える性能を有すと考えられる電荷制御剤に
おいても、その性能を充分発揮さすにはトナー粒子の表
面にその電荷制御剤がある程度出ている事が好ましく、
そのため、トナー同志の衝突、キャリアとの摩擦、その
他部材との摩擦等によりトナー表面から電荷制御剤が脱
落し、キャリアの汚染やその他部材の汚染が生じる。

【０００８】その結果、帯電性が低下し、複写枚数の増
加に従い、劣化が進み、画像濃度の低下、再現性の低
下、カブリ等の問題が生じて来る。これを改善するため
に、電荷制御剤とトナーの結着樹脂との親和性、分離性
を向上することが行われているが限界があり、抜本的解
決に至っていない。又、画像品質にはトナー粒子間の帯
電の均一性が大きな影響を有するが、電荷制御剤をトナ
ーに分散して用いる場合には、一定の広がりを有した帯
電分布を示すものとなる。更に、カラートナーにおいて
は、色相に濁りを生じさせないために、無色から極めて
淡色の電荷制御剤しか使用することが出来ず、電荷制御
剤の使用が制限される。

【０００９】そこで、トナーへの帯電付与を電荷制御剤
やその他の添加剤で行なうのではなく、キャリアや現像
スリーブ、ドクターブレード等の搬送部材やその他の摩
擦帯電付与部材により行なう事が提案されている。この
方法によれば、トナーに電荷制御剤やその他の添加剤を
含有させる必要がないので、前記したキャリアやその他
部材の汚染がなく、そのため帯電性が低下し画像品質が
低下していくことがない。ここでいう摩擦帯電付与部材
とは、トナーと接触してトナーに現像に必要な電荷を付
与する部材のことを指し、他の目的で用いられる部材で
も結果的にトナーに補助的な帯電の付与を行う部材も含
まれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、キャリアや
現像用スリーブ、ドクターブレード等の搬送部材やその
他の摩擦帯電付与部材に塗工可能で、且つ機械的に充分
な強度を持ち、これら搬送部材や摩擦帯電付与部材に摩
擦帯電付与性を持たせ、長期間連続使用しても性能の劣
化がなく、トナーに優れた正帯電性を付与することがで
きる正帯電性トナー用摩擦帯電付与部材を提供するもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、キャリアや現像用スリーブ、ドクターブレード
等の搬送部材やその他の摩擦帯電付与部材に塗工可能
で、且つ機械的に充分な強度を持ち、これら搬送部材や
摩擦帯電付与部材に摩擦帯電付与性を持たせ、長期間連
続使用しても性能の劣化がなく、トナーに優れた正帯電
性を付与することができる正帯電性トナー用摩擦帯電付
与部材を発明するに到った。

【００１２】すなわち、本発明は下記一般式（１）

【化３】 〔式中Ａは置換基を有しても良いフェニル基又は、置換
基を有しても良いナフチル基を表し、Ｂ及びＣは各々独
立に水素原子、アルキル基、置換基を有しても良いフェ
ニル基又は、置換基を有しても良いナフチル基を表し、
更にＢとＣはお互いに環を形成しても良い。〕あるい
は、下記一般式（２）

【化４】 〔式中Ｄ、Ｅは各々独立にアルキル基、置換基を有して
も良いフェニル基又は、置換基を有しても良いナフチル
基を表し、Ｘは置換基を有しても良いフェニレン基、置
換基を有しても良いビフェニレン基叉は、置換基を有し
ても良いナフチレン基を表わす。〕で表されるスルホニ
ル尿素化合物の群より選ばれる１種又は、２種以上の化
合物を少なくとも表面に含有する事を特徴とする、正帯
電性トナー用摩擦帯電付与部材である。

【００１３】本発明の摩擦帯電付与部材において、少な
くとも表面に含有される前記一般式（１）及び（２）で
表わされる化合物は公知の合成法により製造される。

【００１４】該化合物は単独で用いても良いし、２種以
上を併用しても良い。又、他の電荷制御剤やその他の添
加剤と併用することもできる。これらの化合物は、その
まま溶剤に溶解あるいは分散して用いても良く、または
樹脂中に分散して用いても良い。この場合、樹脂として
は、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリアクリル
酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレ
ン、ポリブタジエン、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、塩素化パラフィン、フェノー
ル樹脂、ポリカーボネート等及びこれらの共重合体等で
あり、単独あるいは２種以上混合して使用される。

【００１５】前記一般式（１）又は、（２）で表わされ
る化合物を溶解あるいは分散させて得た塗工液は、ディ
ッピング、スプレー、ハケ塗り等により摩擦帯電付与部
材の母材に塗布することができ、乾燥して本発明の正帯
電性トナー用摩擦帯電付与部材が得られる。又、前記一
般式（１）又は、（２）で表わされる化合物を分散させ
た樹脂を用いて成形しドクターブレード等の本発明の正
帯電性トナー用摩擦帯電付与部材が得られる。

【００１６】キャリアの母材としては、鉄、アルミニウ
ム等の金属、合金又は金属酸化物を含む金属化合物の粒
子、ガラス、セラミック粒子等が用いられ、公知の全て
のキャリアが使用可能である。スリーブやドクターブレ
ードの母材としては金属、合金、プラスチック又はゴム
等の非金属物質が用いられ、従来用いられている全ての
スリーブやドクターブレードが使用可能である。本発明
の帯電付与部材と組み合わせて使用される正帯電性トナ
ーは従来の電子写真用トナーとして用いられているもの
が使用できる。即ち、バインダー樹脂中にカーボンブラ
ックや染、顔料の着色剤を含有させた微粉末であり、磁
性粉は含有していてもいなくても良く、更に性能を改善
するための添加剤や外添処理剤等を使用していても良
い。又、正帯電性の電荷制御剤を少量含有していても良
い。

【００１７】本発明に係る前記一般式（１）又は、
（２）で表わされる化合物としては、例えば以下に示す
ようなものが挙げられる。

【００１８】化合物Ｎｏ（１）

【化５】

【００１９】化合物Ｎｏ（２）

【化６】

【００２０】化合物Ｎｏ（３）

【化７】

【００２１】化合物Ｎｏ（４）

【化８】

【００２２】化合物Ｎｏ（５）

【化９】

【００２３】化合物Ｎｏ（６）

【化１０】

【００２４】化合物Ｎｏ（７）

【化１１】

【００２５】化合物Ｎｏ（８）

【化１２】

【００２６】化合物Ｎｏ（９）

【化１３】

【００２７】化合物Ｎｏ（１０）

【化１４】

【００２８】化合物Ｎｏ（１１）

【化１５】

【００２９】化合物Ｎｏ（１２）

【化１６】

【００３０】化合物Ｎｏ（１３）

【化１７】

【００３１】化合物Ｎｏ（１４）

【化１８】

【００３２】化合物Ｎｏ（１５）

【化１９】

【００３３】化合物Ｎｏ（１６）

【化２０】

【００３４】化合物Ｎｏ（１７）

【化２１】

【００３５】化合物Ｎｏ（１８）

【化２２】

【００３６】化合物Ｎｏ（１９）

【化２３】

【００３７】化合物Ｎｏ（２０）

【化２４】

【００３８】化合物Ｎｏ（２１）

【化２５】

【００３９】化合物Ｎｏ（２２）

【化２６】

【００４０】化合物Ｎｏ（２３）

【化２７】

【００４１】化合物Ｎｏ（２４）

【化２８】

【００４２】化合物Ｎｏ（２５）

【化２９】

【００４３】化合物Ｎｏ（２６）

【化３０】

【００４４】化合物Ｎｏ（２７）

【化３１】

【００４５】化合物Ｎｏ（２８）

【化３２】

【００４６】化合物Ｎｏ（２９）

【化３３】

【００４７】化合物Ｎｏ（３０）

【化３４】

【００４８】化合物Ｎｏ（３１）

【化３５】

【００４９】化合物Ｎｏ（３２）

【化３６】

【００５０】化合物Ｎｏ（３３）

【化３７】

【００５１】化合物Ｎｏ（３４）

【化３８】

【００５２】化合物Ｎｏ（３５）

【化３９】

【００５３】化合物Ｎｏ（３６）

【化４０】

【００５４】化合物Ｎｏ（３７）

【化４１】

【００５５】化合物Ｎｏ（３８）

【化４２】

【００５６】化合物Ｎｏ（３９）

【化４３】

【００５７】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例中の部は重量部を表わす。

【００５８】実施例１ （化合物Ｎｏ（６））２５部とシリコーン樹脂５０部を
トルエン−アセトン（１：１重量比）１０００部に溶解
し、これを球形フェライトキャリア（平均粒径１００μ
ｍ）３０００部に、流動床型コーティング装置でコート
した。一方、スチレン−２−エチルヘキシルメタクリレ
ート９０部にポリプロピレン５部、カーボンブラック５
部を加え、加熱混合装置により混練し、冷却後、粗粉
砕、微粉砕、分級して１０〜１２μｍの黒色トナーを得
た。前記キャリア９７部にこのトナー３部を加えボール
ミルで混合して現像剤を得た。トナーの帯電量をブロー
オフ粉体帯電量測定装置で測定したところ２１μｃ／ｇ
であった。次にこの現像剤を改造市販複写機にセットし
画像を出したところ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な
画質の像を得る事ができた。

【００５９】実施例２ （化合物Ｎｏ（２９））２５部とスチレン−ｎ−ブチル
メタクリレート５０部をトルエン−アセトン（１：１重
量比）１０００部に分散し、これを球形フェライトキャ
リア（平均粒径１００μｍ）３０００部に、流動床型コ
ーティング装置でコートした。このキャリア９７部に、
実施例１で使用したトナー３部を加えボールミルで混合
して現像剤を得た。トナーの帯電量をブローオフ粉体帯
電量測定装置で測定したところ２１μｃ／ｇであった。
次にこの現像剤を改造市販複写機にセットし画像を出し
たところ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な画質の像を
得る事ができた。

【００６０】実施例３ 実施例１のカーボンブラックの代りに、銅フタロシアニ
ン系油溶性染料であるスピロンブルー２ＢＮＨ（保土谷
化学工業（株）製品）を用いた他は実施例１と同様に行
なって現像剤を得た。トナーの帯電量をブローオフ粉体
帯電量測定装置で測定したところ２３μｃ／ｇであっ
た。次にこの現像剤を改造市販複写機にセットし画像を
出したところ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な画質の
像を得る事ができた。

【００６１】実施例４ （化合物Ｎｏ（３６））２５部とシリコーン樹脂５０部
をトルエン−アセトン（１：１重量比）１０００部に分
散し、これを球形フェライトキャリア（平均粒径１００
μｍ）３０００部に、流動床型コーティング装置でコー
トした。一方、低酸価型ポリエステル樹脂８９部にポリ
プロピレン５部、ＣＩピグメントレッド５７を６部加
え、加熱混合装置により混練し、冷却後、粗粉砕、微粉
砕、分級して１０〜１２μｍの赤色トナーを得た。前記
キャリア９７部にこのトナー３部を加えボールミルで混
合して現像剤を得た。トナーの帯電量をブローオフ粉体
帯電量測定装置で測定したところ１９μｃ／ｇであっ
た。次にこの現像剤を改造市販複写機にセットし画像を
出したところ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な画質の
像を得る事ができた。

【００６２】実施例５〜１０ 実施例１の（化合物Ｎｏ（６））の代りに表１に示した
化合物を用いた他は、実施例１と同様に行なって表１に
示す結果を得た。

【表１】

【００６３】実施例１１ （化合物Ｎｏ（２））２５部とスチレン−メチルメタク
リレート樹脂７５部をトルエン−アセトン（１：１重量
比）１０００部に分散した。これを図１に示されている
トナー搬送部材１にハケでコーティングをして現像部に
セットした。一方、スチレン−２−エチルヘキシルメタ
クリレート９０部にポリプロピレン５部、カーボンブラ
ック５部を加え、加熱混合装置により混練し、冷却後、
粗粉砕、微粉砕、分級して１０〜１２μｍの黒色トナー
を得た。このトナー１００部に対して、疎水性コロイダ
ルシリカ０．２部をヘンシェルミキサーで攪拌混合して
トナーとした。このトナーを図１の現像部に入れ画像を
出したところ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な画質の
像を得る事ができた。又トナーの帯電量を測定したとこ
ろ１５μｃ／ｇであった。

【００６４】実施例１２ （化合物Ｎｏ（９））２５部とシリコーン樹脂５０部を
トルエン−アセトン（１：１重量比）１０００部に溶解
した。これを図１に示されているトナー搬送部材１にス
プレーでコーティングして現像部にセットした。実施例
１１と同様にして調製したトナーを図１の現像部に入れ
画像を出したところ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な
画質の像を得る事ができた。又、トナーの帯電量を測定
したところ２１μｃ／ｇであった。

【００６５】実施例１３ （化合物Ｎｏ（１４））２５部とスチレン−メチルメタ
クリレート樹脂７５部をトルエン−アセトン（１：１重
量比）１０００部に溶解した。これを図１に示されてい
る弾性ブレード２（ステンレス製）にスプレーでコーテ
ィングをして現像部にセットした。一方、低酸価型ポリ
エステル樹脂９０部にポリプロピレン５部、銅フタロシ
アニン系油溶性染料であるスピロンブルー２ＢＮＨ５部
を加え、加熱混合装置により混練し、冷却後、粗粉砕、
微粉砕、分級して１０〜１２μｍの青色トナーを得た。
このトナー１００部に対して、疎水性コロイダルシリカ
０．２部をヘンシェルミキサーで攪拌混合してトナーと
した。このトナーを図１の現像部に入れ画像を出したと
ころ初期及び一万枚コピー後でも鮮明な画質の像を得る
事が出来た。又トナーの帯電量を測定したところ１７μ
ｃ／ｇであった。

【００６６】実施例１４ （化合物Ｎｏ（３４））２５部とシリコーン樹脂５０部
をトルエン−アセトン（１：１重量比）１０００部に分
散した。これを図１に示されている弾性ブレード２（ス
テンレス製）にハケでコーティングをして現像部にセッ
トした。実施例１３と同様にして調製したトナーを図１
の現像部に入れ画像を出したところ初期及び一万枚コピ
ー後でも鮮明な画質の像を得る事ができた。又、トナー
の帯電量を測定したところ１９μｃ／ｇであった。

【００６７】実施例１５ （化合物Ｎｏ（３９））３０部とシリコーン樹脂７０部
を加熱混合装置により混練し、樹脂ブレードに成形し
た。この樹脂ブレードを図１に示されている弾性ブレー
ドに取り付けた。実施例１３と同様にして調製したトナ
ーを図１の現像部に入れ画像を出したところ初期及び一
万枚コピー後でも鮮明な画質の像を得る事ができた。又
トナーの帯電量を測定したところ１６μｃ／ｇであっ
た。

【００６８】比較例１ 実施例１で使用した化合物Ｎｏ（６）をコートした球形
フェライトキャリアの代わりに、ノンコートの球形フェ
ライトキャキアを用いる他は実施例１と同様に行って、
現像剤を得た。トナーの帯電量をブローオフ粉体帯電量
測定装置で測定したところ、ほとんど帯電していなかっ
た。

【００６９】比較例２ 実施例３で使用した化合物Ｎｏ（６）をコートした球形
フェライトキャリアの代わりに、ノンコートの球形フェ
ライトキャリアを用いる他は実施例３と同様に行って、
現像剤を得た。トナーの帯電量をブローオフ粉体帯電量
測定装置で測定したところ、−５μｃ／ｇであった。又
この帯電量は不安定で変動し易かった。

【００７０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の摩擦帯電付与部材を用いた現像装置の
一例を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１ トナー搬送部材 ２ 弾性ブレード ３ トナー供給ローラー ４ トナーアジテーター ５ トナータンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 香代子 茨城県つくば市御幸が丘45番地 保土谷化 学工業株式会社筑波研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式 （１） 【化１】 〔式中Ａは置換基を有しても良いフェニル基又は、置換
   基を有しても良いナフチル基を表し、Ｂ及びＣは各々独
   立に水素原子、アルキル基、置換基を有しても良いフェ
   ニル基又は、置換基を有しても良いナフチル基を表し、
   更にＢとＣはお互いに環を形成しても良い。〕あるい
   は、下記一般式（２） 【化２】 〔式中Ｄ、Ｅは各々独立にアルキル基、置換基を有して
   も良いフェニル基又は、置換基を有しても良いナフチル
   基を表し、Ｘは置換基を有しても良いフェニレン基、置
   換基を有しても良いビフェニレン基又は、置換基を有し
   ても良いナフチレン基を表わす。〕で表されるスルホニ
   ル尿素化合物の群より選ばれる１種又は、２種以上の化
   合物を少なくとも表面に含有する事を特徴とする正帯電
   性トナー用摩擦帯電付与部材。