JPS61159661A - 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゜６９
１号、＃公開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、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。前者はざら
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、ポリスチレンなどの粘着樹脂中に着色剤を分散
させたものを１〜３０ＩＬ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１）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。その結果、帯電性が悪くなり、画出し枚数が増加
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い、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〕

即ち、本発明は、サリチルアルジミンまたはフルキルサ
リチルアルジミンの金属錯体を表面に含有することを特
徴とする静電荷像現像用帯電付与部材にある。

アルキルサリチルアルジミンを構成するアルキル基とし
ては、炭素数１−１８の側鎖を有することのあるアルキ
ル基であり、金属錯体を構成する金属はＮｉ、　Ｃｒ、
　Ｇｏ、　Ｆｅ、　Ｃｕ、　Ｚｎである。

これらの化合物は極めて安定で、公知の方法で合成され
る。

例えば、サリチルアルデヒドまたはアルキルサリチルア
ルデヒドのエタノール溶液とアンモニア水に金属塩類水
溶液を加えて、加温することにより容易に得られる。

本発明の帯電付与部材に用いる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。

サリチルアルジミン、３−メチルサリチルアルジミン、
３−エチルサリチルアルジミン、３−ｎブチルサリチル
アルジミン、３−ステアリルサリチルアルジミン、５−
メチルサリチルアルジミン、５−エチルサリチルアルジ
ミン、５−ｔｅｒｔブチルサリチルアルジミン、５−ラ
ウリルサリチルアルジミン、３．５−ジメチルサリチル
アルジミン、３′、５−ジエチルサリチルアルジミン、
３−メチル−５−エチルサリチルアルジミン、３−メチ
ル−５−ｔｅｒｔブチルアルジミン、３−エチル−５−
ｎ−ブチルサリチルアルジミン、３−メチル−５−ラウ
リルサリチルアルジミン、３−エチル−５−ステアリル
サリチルアルジミン、３，５−ジーｔｅｒｔ−ブチルサ
リチルアルジミン等のニッケル、クロム、コバルト、鉄
、銅、亜鉛のキレート化合物。

具体的な製法例としてビスサリチリデンアミナト銅の場
合について記載する。

２８％のアンモニア水１３．４ｍｌを熱エタノールに溶
かし、これにサリチルアルデヒド２４．４ｇ（０，２ｍ
ｏｌ）の熱エタノール溶液を加える。この混合溶液に酢
酸銅（ＩＩ）水和物２０．０　ｇ　（０，１腸ｏ１）を
５０％の水−工　゛タノールの混合溶媒中に溶かしたも
のを加える。

緑色の結晶性の粉末が生成する。これを吸引ｆ過し、水
、エタノールで順に洗浄する。

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、醇化セリウム
、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、醇化スズなど
の導電性付与剤を導電性のｙＡ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、　ｌ１ｌｆｆ！剤なと、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、塩素化パラフィン、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ャリアに混合付着させる場合の
重量は、キャリアＩＫｇ当り１００ｇ〜１ｇ。

好ましくは２０ｇ〜５ｇが良く、スリーブなどへ付着さ
せる場合は、有効表面９１ｃｍ２当り０．０１ｍｇ〜ｌ
Ｑｍｇ、好ましくは０．１−ｇ〜２ｉ＋ｇ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ャリアは、特に限定すべきも
のではなく１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、Ｓｉ
ｎ、　ＢａＴｉＯ３，５ｒＴｉ０３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
で処理したちの；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
、プラスチフ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、−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、ステアリン融金
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
ーと充分接触する機会のある材料あるいは機材、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〕

実施例１− メチルエチルケトンＩ９．中にサリチルアルジミンＣｏ
錯体を１００ｇ溶解分散し、これに鉄粉キャリア（粒径
；２５０〜４００ｍｅｓｈ）　ｌ　Ｋｇ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帯電
付与部材を得た。

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（商品名ラーベン３５００　：キャポ
ット社製）　　　６部 上記のトナーの材料を混練、粉砕、分級し、粒度を１〜
３０鱗にそろえた。

このトナーと前記キャリアを１ｉ量比で１０　：　１０
０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、−１１，３鉢ｃ／ｇであった。

この現像剤を用い、キャノン製ＭＰ−５ＱＱＱ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１２中にポリメチルメタアクリレート樹脂１０
ｏｚを溶解し、これにサリチルアルジミンＣｕ錯体５０
ｇを混合した。これを実施例１と同様に鉄粉キャリア１
Ｋｇ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、−８，４終ｃ／ｇであった。

この現像剤を用い、キャノン製Ｎρ−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ｌｌ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３−エチルサリチルアルジミンＣ
ｏ錯体を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）をディッピングし、スリーブ表面に３
−エチルサリチルアルジミンＣｏ錯体の付着量が０．１
ｍｇ／　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ｉｔ〜３０ＪＬの粒径にそろえた。

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）Ｍ；Ｉ＝３０
０．０００　　　　　　　　　　　　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、キャノン製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
を測定したところ一４２Ｖ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ｌｌ中にポリカーボネート樹脂８０ｇを溶解し
、さらに３．５−ジーｔｅｒｔ−ブチルサリチルアルジ
ミンＦｅ錯体を２０部混合した溶液を調製した。

この溶液にキャノン製ＰＣニー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）をディンピ
ングし、スリーブ表面に前記Ｆｅ錯体の付着量が０．１
部ｇ／　ｃｍ２〜０．５ｍｇ／ｃ＋＊２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１ｗ〜３０
＃Ｌにそろえた。

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）ｎｎ−１５０
，０００’　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、Ｐ
Ｃ−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、−４４ｖ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像現像用部材を得
、それぞれ実施例１〜４と同様の方法で性能評価を行な
った。

それぞれの化合物について使用した溶剤１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像現像用帯電
付与部材は何れも良い性能を発揮した。

なお、表中法のよう、に略記した。

ＭＥＫ−ｍ−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　　
−一一ボリスチレン（商品名Ｄ−１２５：エッソ化学製
） ＰＳＢ　３０万−一一ポリ（スチレン−ブチルメタクリ
レート）〜　３００　、０００ ＰＳＢ　１５万一−−ポリ（スチレン−ブチルメタクリ
レート）ル　１５０．０００ ｐｃ　　−一一ボリカーボネート樹脂 ＣＢ　　−ｍ−カーポンブラック（商品名　ラーベン３
５００　：キャポット社製） ＃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Ｏと表示した。

表−１（Ｊ売さ） 性能評価（ＩＩ） 画像出し試験 〔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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）サリチルアルジミンまたはアルキルサリチルアルジ
   ミンの金属錯体を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。 ２）特許請求の範囲第１項記載の化合物が、キャリア、
   スリーブ、またはドクターブレードに被覆されてなる特
   許請求の範囲第１項記載の静電荷像現像用帯電付与部材