JPH0646314B2 - 静電荷像現像用帯電付与部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真、静電記録及び静電印刷等における
静電荷像を現像するためのトナーにマイナスのトリボ電
荷を付与するための部材に関する。

［従来の技術］ 従来電子写真法としては、米国特許第2,297,691号、特
公昭42-23910号公報及び特公昭43-24748号公報などに種
々の方法が記載されているが、それらは要するに、光導
電性絶縁体層上に一様な静荷電を与え、該絶縁体層に光
像を照射することによって静電潜像を形成し、次いで該
潜像を当該技術でトナーと呼ばれる微粉末によって現像
可視化し、必要に応じて紙などに粉像を転写した後、加
熱、加圧、あるいは溶剤蒸気などで定着を行なうもので
ある。

これらの電子写真法等に適応される現像方法としては、
大別して乾式現像法と湿式現像法とがある。前者はさら
に二成分系現像剤を用いる方法と、一成分系現像剤を用
いる方法に二分される。二成分系現像方法に属するもの
には、トナーを搬送するキヤリヤーの種類により、鉄粉
キヤリヤーを用いるマグネツトブラシ法、ビーズキヤリ
ヤーを用いるカスケード法、フアーを用いるフアーブラ
シ法等がある。

又、一成分系現像方法に属するものには、トナー粒子を
噴霧状態にして用いるパウダークラウド法、トナー粒子
を直接的に静電潜像面に接触させて現像する接触現像法
（コンタクト現像又はトナー現像ともいう）、トナー粒
子を静電潜像面に直接接触させず、トナー粒子を荷電し
て静電潜像の有する電界により該潜像面に向けて飛行さ
せるジャンピング現像法、磁性の導電性トナーを静電潜
像面に接触させて現像するマグネドライ法等がある。

これらの現像法に適用するトナーとしては、従来、天然
あるいは合成樹脂中に染料、顔料を分散させた微粉末が
使用されている。

例えば、ポリエチレンなどの粘着樹脂中に着色剤を分散
させたものを１〜30μ程度に微粉砕した粒子がトナーと
して用いられている。磁性トナーとしてはマグネタイト
などの磁性体粒子を含有せしめたものが用いられてい
る。

いわゆる二成分現像剤を用いる方式の場合には、トナー
は通常ガラスビーズ、鉄粉などのキヤリアー粒子と混合
されて用いられる。

又、トナーは、現像される静電潜像の極性に応じて正ま
たは負の電荷が保有せしめられる。

トナーに電荷を保有せしめるためには、トナーの成分で
ある樹脂の摩擦帯電性を利用することもできるが、この
方法ではトナーの帯電性が小さいので現像によって得ら
れる画像はカブリ易く、不鮮明なものとなる。そこで、
所望の摩擦帯電性をトナーに付与するために、帯電性を
付与する染料、顔料、さらには荷電制御剤なるものを添
加することが行われている。

しかしながら、これらの添加剤は、帯電性を付与するた
め、ある程度トナー表面に出ていなければならない。そ
のため、トナー同志の摩擦、キヤリアとの衝突、静電潜
像保持体との摩擦などにより、トナー表面からこれらの
添加剤が脱落し、キヤリアなどの汚染、静電潜像保持体
例えば感光体ベルトあるいはドラムなどの汚染などが生
じる。その結果、帯電性が悪くなり、画出し枚数が増す
にしたがって劣化が進み、画像濃度が低下し、細線再現
性、カブリ性などが実用上問題となってくる。

これはトナーのバインダーと帯電性を付与する染料、顔
料あるいは荷電制御剤の親和性、分散性を向上させるこ
とによって改善することができるが、これらの添加剤の
親和性を高めるため表面処理をすると帯電付与性の低下
する場合が多く、また機械的にシエアを強くかけ細かく
分散すると、トナー表面に出る添加剤の割合が減少し、
帯電性が充分に付与されない傾向となる。これらの理由
で実用上充分満足すべき帯電付与用添加剤は、きわめて
限定され、実用化されているものは少数にすぎない。特
に将来白黒画像のみならずカラー画像の需要の増大に対
処するためには、トナーに添加する添加剤は無色である
ことが好ましく、現在この条件に合う実用化された添加
剤はほとんど無い。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の事情に鑑み、本発明者らは帯電付与を、トナーの
添加剤で行う手段を採らず、キヤリア、スリーブ、ドク
ターブレードなどの搬送規制あるいは帯電部材で行うべ
く鋭意検討を行った。

本発明で帯電付与部材とは、トナーに接触して現像のた
めに必要な電荷を付与し、もしくは補助的に付与しうる
部材である。この方法ではトナーに帯電付与用添加剤を
ほとんど含有させる必要がないため、前記の問題点例え
ばキヤリア、感光体などの汚染が発生せず、画出し中に
帯電性が低下したり、潜像を乱すことがなくなる。さら
にカラートナーを容易に帯電することができる。

しかしながら、キヤリア、スリーブ、ドクターブレード
などの搬送規制あるいは帯電部材に帯電付与性を保有さ
せるためには、帯電付与物質は、強力な帯電付与能力を
有し、部材に塗布もしくはコート、分散可能な材料でな
ければならない。さらにキヤリアは長期間交換すること
なく、またスリーブは現像機本体が使用不能になるまで
使用するため、帯電付与部材は長期の使用に耐えるもの
でなければならない。

本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した帯電付与
部材を提供するものである。

さらに本発明の目的は、トナーに適正な負帯電性を付与
する帯電付与部材を提供するものである。

さらに本発明の目的は、長期間の使用で性能の劣化のな
い帯電付与部材を提供するものである。

さらに本発明の目的は、細線再現性及び階調性の優れた
画像を得る帯電付与部材を提供するものである。

さらに本発明の目的は、カラー化に適した帯電付与部材
を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、サリチルアミンまたはアルキルサ
リチルアミンの金属錯体を表面に有することを特徴とす
るトナーにマイナスのトリボ電荷を付与するための静電
荷像現像用帯電付与部材である。

本発明の金属錯体を構成する金属は、銅、ニッケル、コ
バルト、カドミウム、クロムなどであり、アルキルサル
チルアミンを構成するアルキル基は側鎖を有することの
ある炭素数１〜18のアルキル基である。

これらの化合物の代表的な具体例としては、次のような
ものがある。

サリチルアミン、３−メチルサリチルアミン、３−エチ
ルサリチルアミン、３−イソプロピルサリチルアミン、
３−ｎブチルサリチルアミン、３−ステアリルサリチル
アミン、５−メチルサリチルアミン、５−エチルサリチ
ルアミン、５−ｎプロピリサリチルアミン、５−tertブ
チルサリチルアミン、５−ラウリルサリチルアミン、５
−ステアリルサリチルアミン、３，５−ジメチルサリチ
ルアミン、３，５−ジエチルサリチルアミン、３，５−
ジｎプロピルサリチルアミン、３，５−ジtertブチルサ
リチルアミン、３−メチル−５−エチルサリチルアミ
ン、３−メチル−５−tertブチルサリチルアミン、３−
エチル−５−tertブチルサリチルアミン、３−メチル−
５−ラウリルサリチルアミン、３−エチル−５−ラウリ
ルサリチルアミン，３−メチル−５−ラウリルサリチル
アミン，３−エチル−５−ステアリルサリチルアミンの
銅、ニッケル、コバルト、カドミウム、クロムなどのキ
レート化合物があげられる。

これらの化合物はきわめて安定で、公知の方法で合成さ
れる。一般的にはアンモニア弱アルカリ性で、金属塩水
溶液にアリチルアミンのエタノール水溶液を加えて熱す
ることにより容易に製造しうる。

上記金属塩水溶液は、硝酸、硫酸、塩酸、酢酸等の有
機、無機酸の金属塩で水に対する溶解性の比較的大きな
ものが通常好ましく使用しうる。

前記化合物は帯電付与材料としてそのまま溶剤あるいは
分散媒に分散して用いても良く、また、樹脂に分散し用
いても良い。

これに、シリカ粉末、酸化アルミニウム、酸化セリウ
ム、炭化ケイ素などのセラミツクス粉末を充てん剤とし
て用いても良い。また、カーボンブラツク、酸化スズな
どの導電性付与剤を導電性の調節に用いても良い。さら
に、スリーブやキヤリア表面へのスペンドトナーのたい
積をふせぐため、離型剤など、例えば脂肪酸金属塩、ポ
リ弗化ビニリデンなどを混合して用いても良い。

また、分散用の樹脂は、一般的なものを用いることがで
きる。例えば、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリ
ル、イソプレンおよびブタジエンなどのゴム系樹脂、ポ
リエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹
脂、ロジン、ポリカーボネート、フエノール樹脂、塩素
化パラフイン、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコ
ーン樹脂、テフロンおよびこれらの誘導体、共重合体、
混合体が使用可能である。

前記帯電付与化合物をキヤリアに混合付着させる場合の
付着量は、キヤリア１kg当り100ｇ〜１ｇ、好ましくは2
0ｇ〜５ｇが良く、スリーブなどへ付着させる場合の付
着量は、有効表面積１cm²当り0.01mg〜10mg、好ましく
は0.1mg〜２mgが良い。上記範囲に満たないと帯電付与
力および寿命が充分でなく、また上記範囲を超えて使用
しても帯電付与力、寿命などの効用は飽和して無駄であ
る。

前記化合物を適用できるキヤリアは、特に限定すべきも
のではなく、例えば 鉄、ニツケル、アルミニウム、銅などの金属およびこれ
らの合金の粉体または粒子。

金属酸化物を含む金属化合物の粉体または粒子。

ガラス、SiC,BaTiO₃,SrTiO₃などのセラミツクス粉体ま
たは粒子。

上記粉体または粒子の表面を樹脂などで処理したもの。

樹脂粉末、磁性体を含有する樹脂粉体。

などをあげることができる。

さらに、前記化合物を適用できるスリーブは、鉄、アル
ミニウム、ステンレス、ニツケル、などの金属又はこれ
らを含有する合金などの金属材料、およびセラミツク
ス、プラスチツクスなどの非金属材料など、一般にスリ
ーブとして使用可能な材料を用いてあればよい。

また、本発明の部材を使用する際に用いるトナーは、非
磁性、磁性トナーのどちらでも有効であり、二成分現像
法、一成分現像法を問わずトナーを帯電させて現像する
すべての方式に適用できる。

例えば、磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、フアー
ブラシ現像法、磁性体含有樹脂粉をキヤリアとして用い
るいわゆるマイクロトーニング現像方式、あるいは、樹
脂粉をキヤリアとして用いる現像方式、いわゆるジヤン
ピング現像方式、あるいは非磁性トナーを現像するジヤ
ンピング現像方式などに適用可能である。

これらのトナーは、より効率的な帯電付与をするため、
少量の帯電付与物質、例えば染料、顔料、あるいはいわ
ゆる荷電制御剤を含有しても良く、また、コロイダルシ
リカのような流動化剤、酸化セリウム、チタン酸ストロ
ンチウム、炭化ケイ素などの研摩剤、ステアリン酸金属
塩、弗化ビニリデンなどの滑剤を含有しても良い。ま
た、カーボンブラツク、酸化スズ等の導電性付与剤を含
有しても良い。

本発明の部材を製造するためには、現像時点以前にトナ
ーと充分接触する機会のある材料あるいは機材、具体的
にはキヤリア、スリーブ、ドクターブレード等の表面
に、前記化合物を保持させるとよい。すなわち、キヤリ
ア処理においては、キヤリアコアに、前記化合物を溶解
または分散させた溶液を槽内でドブ漬け、スプレー又は
流動ベツドを用いて表面に付着させる等、通常の方法が
採用される。

またスリーブにコートする場合には、同様の溶液を用い
て、ディッピング法、スプレー法、刷毛塗りなどの方法
がとられる。

さらに、成形可能な樹脂中に上記化合物を公知の方法で
含有させた後、キヤリア、スリーブ、ドクターブレード
等に成型加工することにより、本発明の部材を製造する
ことができる。

［実施例］ 実施例１ メチルエチルケトン１中にサリチルアミンCo錯体を10
0ｇ溶解分散し、これに鉄粉キャリア（粒系；250〜400m
esh)１kgを分散し、ボールミル中で約30分攪拌混合し
た。

この鉄粉キヤリア混合液を乾燥し、完全に溶剤を除去し
たのち、軽く凝集をほぐして本発明の静電荷現像用部材
を得た。

別にトナーは通常の材料および方法により下記処方で調
製した。帯電付与物質は含有させなかった。（以下部は
重量部を示す）。

ポリスチレン（商品名 D-125：エッソ化学製） 100部 カーボンブラック（商品名ラーベン3500：キヤボツ ト社製）
６部 上記のトナーの材料を混練、粉砕、分級し、粒度を１〜
30μｍにそろえた。

このトナーと前記キヤリアを重量比で10：100に混合
し、現像剤とした。

この現像剤のトリボをブローオフ法により測定したとこ
ろ、−9.3μｃ／ｇであった。

この現像剤を用い、キヤノン製 NP-5000複写機で画像
出しを行ったところ、50,000枚の耐久テストでも画像濃
度の変化がなく細線再現性が良く、階調性も良好で、カ
ブリも全くなかった。

実施例２ キシレン１中にポリメチルメタアクリレート樹脂100
ｇを溶解し、これにサリチルアミンNi錯体50ｇを混合し
た。これを実施例１と同様に鉄粉キヤリア１kgに処理
し、本発明の部材である帯電付与効果のあるキヤリアを
得た。

また別に実施例１と全く同様なトナーを調製し、トナー
とキヤリアを実施例１と同様の重量比で混合して現像剤
とした。

この現像剤のトリボをブローオフ法により測定したとこ
ろ、-11.0μｃ／ｇであった。

この現像剤を用い、キヤノン製 NP-5000複写機で画像
出しを行ったところ、50,000枚の耐久テストでも初期と
まったくかわらない良好な画像濃度、細線再現性および
階調性を示し、カブリも認められなかった。

実施例３ キシレン１中にポリメチルメタアクリレート樹脂100
ｇを溶解し、これに５メチルサリチルアミンCo錯体を50
ｇを混合した溶液を調製した。

この溶液にキヤノンNP-400RE用の現像スリーブ（ステン
レス製）をデイツピングし、スリーブ表面に５メチルサ
リチルアミンCo錯体の付着量が0.1mg/cm²〜0.6mg/cm²に
なるごとくコートし本発明の部材を得た。

このスリーブをもとの現像機にセツトした。

トナーは次の処方により、一般の混練、粉砕、分級等の
工程を経て１μ〜30μの粒径にそろえた。

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）_Ｗ＝300,00
0 100部 離型剤（商品名PE-130：ヘキスト社製）４部 磁性粉（商品名BL-200：チタン工業社製）60部 このトナーを用い、キヤノン製NP-400REで画出し耐久テ
ストを行った。50,000枚耐久で初期から画像の変化がな
く、細線再現性、階調性が良く、かぶりもなかった。

また、耐久テスト終了後スリーブ上のトナーの表面電位
を測定したところ-33Vであり、トナーが完全に負に帯電
していることが確認された。

実施例４ キシレン１中にポリカーボネート樹脂80ｇを溶解し、
さらに３，５−ジtertブチルサリチルアミンNi錯体を20
ｇ混合した溶液を調製した。

この溶液にキヤノン製 PC-20用青色カートリッジの現
像機の現像スリーブ（アルミニウム製）をデイツピング
し、スリーブ表面に３，５−ジtertブチルサリチルアミ
ンNi錯体の付着量が0.1mg/cm²〜0.5mg/cm²になるごとく
コートして本発明の部材を得た。

このスリーブをもとの現像機にセツトした。

一方トナーは次の処方により調製し、粒径を１μ〜30μ
にそろえた。

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）_Ｗ＝150,00
0 100部 離型剤（商品名PE-130：ヘキスト社製） ４部 青色着色剤（フタロシアニン顔料） ６部 このトナーを用い、上記スリーブを取付けた現像機を用
い、PC-20を改造して反転現像可能なようにし、耐久画
像出しを行った。

トナーを100ｇチヤージし、トナーがなくなるまでテス
トを行ったが、画像の変化がなく、細線再現性、階調性
が良い鮮明な青色画像を得た。さらにスリーブ上トナー
の表面電位を測定したところ、-42Vであり、帯電付与効
果が確認された。

実施例５〜11 実施例１〜４と同様の方法で表１の実施例５〜11に記載
した化合物について本発明の静電荷現像用部材を得、そ
れぞれ実施例１〜４と同様の方法で性能評価を行った。

それぞれの化合物について使用した溶剤、分散剤、部材
の構成、性能試験方法および性能の評価等に関しては、
実施例１〜４の場合も含め表１に記した。性能評価の欄
に示すように、各化合物を用いて得た静電荷現像用部材
は何れも良い性能を発揮した。

なお表中次のように略記した。

ＭＥＫ………メチルエチルケトン ＰＭＭＡ……ポリメチルメタクリレート樹脂 ＰＳ…………ポリスチレン（商品名 D-125：エッソ化
学製） ＰＳＢ30万…ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）
_Ｗ300,000 ＰＳＢ15万…ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）
_Ｗ150,000 ＰＣ…………ポリカーボネート樹脂 ＣＢ…………カーボンブラック（商品名ラーベン3500：
キャボット社製） 離型剤および磁性粉はそれぞれ実施例３に記した商品名
のものを使用した。

画像濃度；細線再現性，階調性は良好を○と普通を△と
表示した。

［発明の効果］ 本発明による帯電付与部材を用いることによって、電子
写真、静電記録および静電印刷などにおける静電荷像の
現像によって得られる画像は長期に亘って濃度変化が極
めて少なく、細線再現性や階調性も良く、かぶりも少な
い。

又カラー現像にも有効に使用でき、きわめて鮮明な画像
が得られる。

フロントページの続き (72)発明者 川岸 洋司 大阪府寝屋川市讃良東町８番１号 オリエ ント化学工業株式会社研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−79964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−79959（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−29259（ＪＰ，Ａ) 「色材」第50巻９号（1977）第31頁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サリチルアミンまたはアルキルサリチルア
   ミンの金属錯体を表面に有することを特徴とするトナー
   にマイナスのトリボ電荷を付与するための静電荷像現像
   用帯電付与部材。
2. 【請求項２】静電荷像現像用帯電付与部材が、キャリ
   ア、スリーブ、またはドクターブレードである特許請求
   の範囲第１項記載の静電荷像現像用帯電部材。