JPS61144663A - 静電荷像現像用帯電付与部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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荷電を付与する部材
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 ２．２９７，８９１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１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、
心安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、−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
キャリアの種類により、鉄粉キャリアを用いるマグネッ
トブラシ法、ビーズキャリアを用いるカスケード法、フ
ァーを用いるファーブラシ法等がある。

又、−成分系現像方法に属するものには、トナ−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１〜３０牌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
は通常ガラスピーズ、鉄粉などのキャリアー粒子と混合
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、キャリアとの衝突、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、キャリアなどの汚染、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
じる危険性がある。その結果、帯電性が悪くなり、複写
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、分散性を向ヒさせるこ
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が低下
する場合が多く、また機械的にシェ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、キャリア、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
ばキャリア、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、キャリア、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、さらにキャ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
で使用する場合が多いため、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ル
ー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］ 北記目的は以下の静電荷像現像用停電付与部材によって
達成することができる。

（式中、Ｒ１＊　Ｒ２＋　Ｒ３＋　Ｒ４＋　Ｒ５＋　Ｒ
６、Ｒ７＋　Ｒ，、はそれぞれ独立に水素、アルキル基
、アラルキル基、アリール基、アシル基である）で表わ
されるキノリン系化合物の塩類を少なくとも表面に有す
ることを特徴とする静電荷像現像用帯電付与部材である
。

アルキル基とは、　　ｃ、　””　０２４の直鎖又は分
枝あるアルキル基であり、例えば５メチル基、エチル基
、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソジ
チル基、ｔ−ブチル基、ｎ−オクチル基、ラウリル基、
ステアリル基等である。

アラルキル基とは、ベンジル基、３−メチルベンジル基
、３−フェニルプロピル基等である。

アリール基とはフェニル基、トリル基、ナフチル基、５
−メチルナフチル基、３−７ミノナフチル基等である。

アシル基とは、アセチル基、プロピオニル基。

バレリルノ＾、ベンゾイル基、トルオイル基、ナフトイ
ル基、シンナモイル基である。

塩類とは、硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、スルホン酸塩であ
る。

具体的には、下記のような化合物を挙げることができる
。

ｌ−１３ Ｌ配化合物は、対応するキノリンあるいはキノリン誘導
体にハロゲン化アルキル等を作用させ、公知の方法で合
成することができる。

例えば、Ｌ記（１人（２）　、（６）　、（８）の化合
物は下記のようにして市販の試薬を用いて合成すること
ができる。

Ｔｌ３ Ｈ２ＯＣＩ ＣＩ＋＋ ＨｌＣＣＣＨ３ ＣＴ＋、＋ 響 ｌ−１３ ｌ−ｌ３ 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
て用いても良い。

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ックス粉末を充てん剤として
用いても良い、また、カーボンブラック、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
、スリーブやキャリア表面へのスペントトナーのたい積
をふせぐため、離型剤など、例えば脂肪酸金属塩、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０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ェ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、フェノール樹脂、塩素化バラ
フイ７、ボｌＪ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ャリアに混合付着させる場合の
付着量は、キャリア１Ｋｇ当り２００８〜２ｇ、好まし
くは１００ｇ　−ｉｏｇ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ＩＣｌ３当り０．０１
ｍｇ〜１０鳳ｇ、好ましくは０．１脂ｇ〜２膳ｇが良い
。

１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、またト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ャリアは、特に限定されない
が、例えば 鉄、ニッケル、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，ＢａＴｉＯ２，５ｒＴｉ０２など
のセラミッ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、ニッケル、などの金属又はこれ
らを含有する合金などの金属材料、およびセラミックス
、プラスチックスなどの非金属材料など、一般にスリー
ブとして使用可使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、−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、ファー
ブラシ現像法、磁性体含有樹脂粉をキャリアとして用い
るいわゆるマイクロトーニング現像方式、あるいは樹脂
粉をキャリアとして用いる現像方式、いわゆるジャンピ
ング現像方式、あるいは非磁性トナーを現像するジャン
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
ゆる荷電制御剤を本発明の実施に悪影響を与えない限り
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、＃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、カーボンブラッ
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
ーと充分接触する基金のある材料あるいは基材、具体的
にはキャリア、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、キャリア
処理においては、キャリアコアに、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
動ベッドを用いてキャリアコア表面に付着させる等、通
常の方法が採用される。

またスリーブ等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、成形回部な樹脂中に上記化合物を公知の方法で
含有させた後、キャリア、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］ 以下に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ メチルエチルケトン１２中１−ｔ−ブチルキノリニウム
−ヨーシト（１）を１００ｇ溶解分散し、これに鉄粉キ
ャリア（粒径；　２５Ｇ　〜４００ｍｅｓｈ）　ｌ　Ｋ
ｇを分散し、ボールミル中で約３０分攪拌混合した。

ｃｏ３−　Ｃ−ＣＨ３（１） ＣＨ３ この鉄粉キャ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）１０
０部 カーボンブラック（商品名チーベン３５００：＄ヤポツ
ト社製）　　　　　　　　　　　　８部上記のトナー材
料を混線、粉砕、分級し、粒度を１〜３０−にそろえた
。

このトナーと前記キャリアを重量比で１０　：　１００
に混合し、現像剤とした。

この現像剤のトリポをブローオフ法により測定したとこ
ろ、−９，５終ｃ／ｇであった。

この現像剤を用い、キャノン製ＮＰ−５０００複写機で
画像出しを行ったところ、　ｓｏ、ｏｏｏ枚の耐久テス
トでも細線再現性が良く、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１７中にポリメチルメタアクリレート樹脂１２
０ｇを溶解し、これに１−メチルキノリニウム＝スルフ
アート（２）を５０ｇ混合した。これを実施例１と同様
に鉄粉キャリア１Ｋｇに処理し、本発明の部材である帯
電付与効果のあるキャリアを得た。

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

この現像剤のトリポをブローオフ法により測定したとこ
ろ、−Ｅｌ−３ｐＬｃ／ｇであった・この現像剤を用い
、キャノン製ＭＰ　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を中にポリメチルメタアクリレート樹脂１０
０ｇを溶解し、これに１−ｎ−プロピル午ノリニウム＝
ヨーシト（３）を５０部混合した溶液を調製した。

この溶液にキャノンＭＰ−４００ＲＥ用の現像スリーブ
（ステンレス製）をディピングし、スリーブ表面に１−
ｎ−プロピルキノリニウム＝ヨーシトの付着量がＯ，１
ｍｇ／ｃｍ２〜０．１１ｍｇ／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ットした。

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

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）ＦｉｋＩ＝３
００．０００　　　　　　　　　　　　　　１００部離
型剤（商品名ＰＨ−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、キャノン製ＭＰ−４００ＲＥで画出
し耐久テストを行った。　ｓｏ、ｏｏｏ枚耐久で初期か
ら画像の変化が少なく、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−３０Ｖ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１１中にポリカーボネート樹脂８０ｇを溶解し
、さらに２−メチル−１−ｎプロピルキノリニウム＝ヨ
ーシト（０を２０部混合した溶液を調製した。

この溶液にキャノン製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）をディッピン
グし、スリーブ表面に２−メチル−１−ｎ−プロピルキ
ノリニウム＝ヨーシトの付着量が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ットした。

一方トナーは次の処方により調製し、粒径をｌ終〜３０
ＩＬにそろえた。

ポリ　（スチレン−ブチルメタクリレート）〜Ｊ５０，
００３　　　　　　　　　　　　　　　　ｉ００部離型
剤（商品名ＰＨ−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
改造して反転現像回部なようにし、耐久画像出しを行っ
た。

トナーを１００ｇチャージし、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一２７ｖであり、帯電付
与効果が確認された。

［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、又耐久テスト
も優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ＿５、Ｒ
   ＿６、Ｒ＿７、Ｒ＿８はそれぞれ独立に水素、アルキル
   基、アラルキル基、アリール基、アシル基である）で表
   わされるキノリン系化合物の塩類を少なくとも表面に有
   することを特徴とする静電荷像現像用帯電付与部材。