JPS63257767A - 摩擦帯電付与部材 - 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】 五宜分災 本発明は、電子写真法、静電印刷法などに用いられる静
電荷像現像用トナーに対し、摩擦帯電を付与する為の機
能を有する摩擦帯電付与部材に関し、トナーに摩擦帯電
を付与するキャリアや、スリーブ、ドクターブレード等
の搬送規制部材、あるいはその他の摩擦帯電付与部材に
関する。

災米技！ 従来から、特開昭６１−１４７２６１に開示されている
ように静電荷像をトナーを用いて現像する方法は大別し
て、トナーとキャリアとが混合されて成るいわゆる二成
分系現像剤を用いる方法と、キャリアと混合されずにト
ナー単独で用いられる一成分系現像剤を用いる方法とが
ある。

前記の方法は、トナーとキャリアとを攪拌摩擦すること
により、各々を互いに異なる極性に帯電せしめ、この帯
電したトナーにより反対極性を有する静電荷像が可視化
されるものであり、トナーと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、ファーブラシ法等がある。

後者の一成分系現像方法には、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、トーナー粒子を直接的
に静電潜像面に接触させて現像する接触現像法（タッチ
ダウン現像ともいう）、磁性の導電性トナーを静電潜像
面に接触させる誘導現像法等がある。

これらの各種の現像方法に適用されるトナーとしては、
天然樹脂あるいは合成樹脂からなる結着樹脂に、カーボ
ンブラック等の着色材を分散させた微粉末が用いられて
いる。例えば、ポリスチレンなどの結着樹脂中に、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る。また、これらの成分にさら
にマグネタイトなどの磁性材料を含有せしめたものは磁
性トナーとして用いられる。

前述のごとく、種々の現像方法に用いられるトナーは、
現像される静電荷像の極性に応じて、正または負の電荷
が保有せしめられるが、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
ることも出来るが、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、あ
るいは荷電制御剤なるものを添加することが行なわれて
いる。

しかしながら、これらのトナーに添加される染顔料ある
いは荷電制御剤は、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、さらに耐久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。

そこで、トナーの結着樹脂と帯電性を付与する染顔料あ
るいは荷電制御剤との親和性、分散性を向上させること
によって上記問題点を改善することが行なわれている。

例えばこれらの添加剤を、親和性を高めるため表面処理
する方法があるが、表面処理をすると帯電付与性が低下
する場合が多い。また、分散性向上のため、機械的せん
断力を強くして、細かく分散させる方法もあるが、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。

これらのことから、実用に充分満足する帯電付与のため
の添加剤は非常に限られていて、実用化されているもの
は数が少ない。

また、白黒画像だけでなくカラー画像を得るためには、
トナーに添加されるものは、無色であることが好ましい
が、従来用いられている染料、顔料あるいは荷電制御剤
の多くが暗色であり、そうなると、実用化しているもの
はほとんどないのが現状であり、鋭意研究が続けられて
いる。

そこで、帯電付与をトナーの添加剤で行なうのではなく
、キャリアやスリーブ、ドクターブレードなどの搬送規
制、あるいはその他の摩擦帯電付与部材で行うことが提
案されている。

ここで摩擦帯電付与部材とは、トナーに接触して、現像
のために必要な電荷を付与もしくは補助的に付与しうる
部材を意味し、以下、これらを総称して摩擦帯電付与部
材と称する。

目　　　　　的 本発明は、従来の欠点を克服した。優れた負帯電性を付
与する摩擦帯電付与部材を提供することを目的とし、さ
らに他の目的は鮮やかなカラートナーの帯電に適した摩
擦帯電付与部材を提供すること並びに連続複写後も、初
期画像と同等の画像品質を与える摩擦帯電付与部材を提
供することを目的とする。

豊−一衣 本発明者は前記目的を達成するために鋭意研究した結果
、下記一般式、 （但し、Ｒ１、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基で、
これらは、同時に同じであっても異なっていてもよく、
また、Ｘは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコ
キシ基、置換又は非置換のアリール基、アラルキル基又
はアミノ基を示す） で表わされる化合物を少なくとも表面に有することを特
徴とする摩擦帯電付与部材を提供することによって前記
目的が達成できることを見出した。

上記化合物は、そのまま溶剤や分散媒中に分散して用い
てもよく、また、樹脂中に分散して用いてもよい。この
ような樹脂としては、一般的なものが使用でき、それ等
は、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、ポ
リイソプレンやポリ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、あるいはこれ
らの共重合体、及びこれらの混合物である。

上記塗液を摩擦帯電付与部材の母材にディッピング、ス
プレー法、ハケ塗り等により塗布し、乾燥させれば、本
発明の摩擦帯電付与部材が得られる。また、上記化合物
を分散させた樹脂をそのまま成形して摩擦帯電付与部材
としてもかまわない。この場合、補強、摩耗防止効果を
上げる為、シリカ、カーボン、カーボン繊維、ガラス繊
維等の無機フィラーを含有させてもよい。

キャリア形態の摩擦帯電付与部材の母材としては、公知
のキャリアがすべて使用可能であり、鉄、ニッケル、ア
ルミニウム等の金属又は合金。

金属酸化物等金属化合物の粒子等、さらには、ガラス、
炭化ケイ素等のセラミック粒子が用いられる。さらに、
スリーブやドクターブレード形態の摩擦帯電付与部材の
母材としては、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属
又は合金、プラスチック、ゴム等の非金属化合物等、従
来使用されているスリーブ、ドクターブレードが使用で
きる。

本発明は各種の実験を繰り返した結果、摩擦帯電付与部
材に上記一般式の化合物を使用することにより高い負帯
電を得、良好な複写物を得ることを確めたという知見に
基づくものである。

（以下余白） 本発明で用いられる化合物には以下のようなものがある
。

（以下余白） 前記のような本発明の摩擦帯電付与部材と組み合わせて
使用されるトナーは、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６すなわちトナーは、磁
性、非磁性いずれでもよい。さらに詳しくは、トナーは
結着樹脂中に着色剤を含有させた着色微粒体であり、必
要に応じて、磁性粉を含有してもよい。更にこれらのト
ナーは、より効率的な帯電付与を与える為に、少量の帯
電付与剤例えば染顔料、荷電制御剤等を含有してもよい
が、従来より、かなり少量ですむ。前述のような摩擦帯
電付与部材に添加する荷電性付与剤の例としては特公昭
４１−２０１５３号、同４３−２７５８６号、同４４−
６３９７号、同４５−２６４７８号などに記載されてい
るモノアゾ染料の金属錯塩、特開昭５０−１３３３３８
号に記載されているニトロフミン酸及びその塩或いはＣ
，１，１４６４５などの染顔料、特公昭５５−４２７５
２号、特公昭５８−４１５０８号、特公昭５９−７３８
４号、特公昭５９−７３８５号などに記載されているサ
リチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸のＣｏ、Ｃｒ、
Ｆｅ等の金属錯体。

スルホン化した銅フタロシアニン顔料、ニトロ基、ハロ
ゲンを導入したスチレンオリゴマー、塩素化パラフィン
、メラミン樹脂等がある。

また必要に応じて、コロイダルシリカのような流動化剤
、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、炭
化ケイ素等の研磨剤、脂肪酸金属塩等の潤滑剤等を含有
させてもよい。

以下、本発明を下記の実施例によってさらに具体的に説
明するが１本発明はこれに限定されるものではない。な
お、部数はすべて重量部である。

実施例１ トルエンＩＱ中に前記例示化合物（１）を５０ｇ溶解分
散し、これを球形フェライトキャリア（平均粒径１００
μｍ）　５　ｋｇに、流動床型コーティング装置でコー
トした。

トナーは下記組成物より作成した。

スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート１００部カーボン
ブラック　　　　　　　　　　１０部上記組成の混合物
を混線、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の黒色トナ
ーを得た。このトナーを前記キャリア１００部に対し、
３部加え、混合し、現像剤を得た。次に上記現像剤をリ
コー社製ＦＴ４０６０を用い、画像テストを行ったとこ
ろ、良好な画像が得られた。その画像は、１０万枚画像
出し後も変わらなかった。

またトナーの帯電をブローオフ法で測定したところ、初
期の帯電量は−１６，２μｃ／ｇであり、１０万枚ラン
ニングにおけるトナーの帯電量は−１５，０μｃ／ｇと
、初期値とほとんど差がなかった。

又、３５℃９０％ＲＨという高温高湿環境下及び１０℃
１５％ＲＨという低温低湿下でも、常温とほとんど差の
ない画像が得られた。

実施例２ 前記例示化合物（２）を使用し、実施例１と同様に、コ
ートキャリアを作成した。

トナーは下記組成物により作成した。

スチレン−〇−ブチルメタクリレート　　１００部ポリ
プロピレン　　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，ピグ
メントブルー１５　　　　　　　５部上記組成の混合物
を混線、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の青色トナ
ーを得た。このトナーを前記キャリア１００部に対し、
４部加え、混合し、現像剤を得た。次に上記現像剤を、
リコー社製ＦＴ４０６０を用い画像テストを行ったとこ
ろ、良好な、青色画像が得られた。その画像は１０万枚
画像出し後も変わらなかった。

またトナーの帯電をブローオフ法で測定したところ、初
期の帯電量は、−１８，５μｃ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニングにおけるトナーの帯電量は−１６，８μｃ／ｇ
と、初期値とほとんど差がなかった。

又、３５℃９０％ＲＨという高温高湿環境下及び１０℃
１５％ＲＨという低温低湿下でも、常温とほとんど差の
ない画像が得られた。

実施例３ トルエンＩＱ中にシリコーン樹脂１００ｇを溶解し、こ
れにさらに前記例示化合物（６）を５０ｇ混合した。こ
れを実施例１と同様に球形フェライトキャリアにコート
した。

トナーは下記組成物により作成した。

スチレン−２−エチルへキシルアクレート共重合体　１
００部Ｃ，１，ピグメントブルー１５　　　　　　　　
　　　　２部Ｃ，１，ピグメントイエロー１７　　　　
　　　　　　　５部上記組成の混合物を混線、粉砕、分
級し、５〜２０μｍの粒径の緑色トナーを得た。このト
ナーを前記キャリア１００部に対し、２．５部加え、混
合し、現像剤を得た。次に上記現像剤を、リコー社製Ｆ
Ｔ４０６０を用い画像テストを行ったところ、良好な、
緑色画像が得られた。その画像は１０万枚画像出し後も
変わらなかった。

またトナーの帯電をブローオフ法で測定したところ、初
期の帯電量は、　−２０，０μｃ／ｇであり、１０万枚
ランニングにおけるトナーの帯電量は−１８，３μｃ／
ｇと、初期値とほとんど差がなかった。

又、３５℃９０％ＲＨという高温高温環境下及び１０℃
１５％ＲＨという低温低湿下でも常湿とほとんど差のな
い画像が得られた。

実施例４ トルエンＩＱ中に、ＭＭＡ樹脂１００ｇを溶解し。

これにさらに前記例示化合物（８）を５０ｇ混合した。

これを実施例１と同様に球形フェライトキャリアにコー
トした。

トナーは下記組成物により作成した。

ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　１００部Ｃ，１
，ピグメントレッド５７　　　　　　　５部Ｃ，１，ピ
グメントレッド４８　　　　　　３部上記組成の混合物
を混線、粉砕、分級し、５〜２０μｍの粒径の赤色トナ
ーを得た。このトナーを前記キャリア１００部に対し、
２．５部加え、混合し、現像剤を得た。次に上記現像剤
を、リコー社製ＦＴ４０６０を用い画像テストを行った
ところ、良好な、赤色画像が得られた。その画像は１０
万枚画像出し後も変わらなかった。

またトナーの帯電をブローオフ法で測定したところ、初
期の帯電量は、−１７，７μｃ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニングにおけるトナーの帯電量は−１６，１μｃ／ｇ
と、初期値とほとんど差がなかった。

又、３５℃９０％ＲＨという高温高温環境下及び１０℃
１５％ＲＨという低温低湿下でも常温とほとんど差のな
い画像が得られた。

実施例５ トルエンＩＱ中に前記例示化合物（１）を５０ｇ溶解分
散し、これに第１図に示されているトナー搬送部材（２
）をディッピングでコートし、現像部にセットした。

実施例１のトナー１００部に対して炭化珪素（粒径２μ
ｍ）３部をスピードニーダ−で十分攪拌混合してトナー
とした。

このトナーを第１図に示すような現像装置に装入し、連
続複写を行ない、画像テストを行なったところ、良好な
画像が得られた。その画像は５万枚画像出し後も変わら
なかった。

この現像方法について説明すると、図面に示すようにト
ナータンク７に内蔵されているトナー６は攪拌羽根５に
よりスポンジローラ４に強制的に寄せられ、トナーはス
ポンジローラ４に供給される。そして、スポンジローラ
４に取り込まれたトナーはスポンジローラが矢印方向に
回転することにより、トナー搬送部材２に運ばれ、摩擦
され、静電的あるいは物理的に吸着し、トナー搬送部材
２が矢印方向に強く回転し、弾性ブレード３により均一
なトナー薄層が形成されるとともに摩擦帯電する。その
後、トナー搬送部材２と接触もしくは近接している静電
潜像担持体１の表面に運ばれ、潜像が現像される。

静電潜像は感光体に８００ＶのＤＣ帯電をした後、露光
し、潜像を形成し、現像されるのである。

また、トナー搬送部材上のトナーの比電荷量：Ｑ／Ｍを
測定する為に、出口側にフィルタ一層を具何したファラ
デーケージを介してトナー搬送部材上のトナーを吸引し
、ファラデーケージ内にトラップされたトナーの比電荷
を測定する吸引法比電荷量測定装置により、Ｑ／Ｍを測
定したところ−１０，２μｃ／ｇと充分な帯電がなされ
ているのが確められた。

また５万枚ランニングにおける帯電量は−８，０μｃ／
ｇと初期値とほとんど差がなかった。

また、高温、低湿下でも、常湿と同等の画像品質が得ら
れた。

実施例６ トルエンＩＱ中にシリコーン樹脂１００ｇを溶解し、こ
れに前記例示化合物（２）を５０部混合した。

これを第１図に示されているトナー搬送部材（２）にス
プレーでコートし、現像部にセットした。

トナーは下記組成物により作成した。

スチレン−２−エチルへキジルアグレート共重合体　１
００部ポリエチレン　　　　　　　　　　　　　　　　
　　５部Ｃ，１，ピグメントレッド５７　　　　　　　
　　　　　５部Ｃ，１，ピグメントレッド４８　　　　
　　　　　　　　３部上記組成の混合物を混線、粉砕、
分級し、５〜２０μｍの粒径の赤色トナーを得た。この
トナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２μｍ）２部
と。

疎水性コロイダルシリカ０．１部をスピードニーダ−で
十分撹拌混合してトナーとした。

このトナーを図面の現像部に入れ、実施例５と同様に画
像テストを行ったところ、鮮明かつ良好な赤色画像が得
られた。

また、実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期
が−９，３μｃ／ｇで、５万枚後が−８，８μＣ／ｇで
あり、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも常湿と同等の画像品質が得られ
た。

実施例７ トルエンＩＱ中に前記例示化合物（１０）を５０ｇ溶解
分散し、これを第１図に示されている弾性ブレード（ス
テンレス製）にスプレーコートし、現像部にセットした
。　実施例６のトナーを使い、実施例５と同様に画像テ
ストを行ったところ鮮明かつ良好な画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
−９，５μｃ／ｇで、５万枚後が−８，５μｃ／ｇであ
り、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも常湿と同等の画像品質が得られ
た。

実施例８ トルエンＩＱ中にシリコーン樹脂１００ｇを溶解し、こ
れに前記例示化合物（７）を５０部混合した。これを第
１図に示されている弾性ブレード（ステンレス製）にス
プレーコートし、現像部にセットした。

実施例６のトナーを使い、実施例５と同様に画像テスト
を行ったところ、鮮明かつ良好な赤色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
−７，９μｃ／ｇで、５万枚後が−７，２μｃ／ｇであ
り、はとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも常湿と同等の画像品質が得られ
た。

実施例９ 前記例示化合物（１）５０部とシリコーン樹脂１００部
とを混合し、加熱溶融し、成形した樹脂ブレードを、図
面に示される弾性ブレード（３）の折に取り付けた。

トナーは下記組成物により作成した。

エポキシ樹脂　　　　　　　　　　　１００部ポリプロ
ピレン　　　　　　　　　　　　５部Ｃ，１，ピグメン
トブルー１５　　　　　　２部Ｃ，１，ピグメントイエ
ロー１７　　　　　５部上記組成の混合物を混線、粉砕
１分級し、５〜２０μｌの粒径の緑色トナーを得た。こ
のトナ−１００部に対し、炭化ケイ素（粒径２μｍ）２
部とステアリン酸亜鉛微粉末０．１部を入れ、スピード
ニーダ−で十分攪拌混合してトナーとした。

このトナーを使い実施例５と同様に画像テストを行った
ところ鮮明かつ良好な緑色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
−１１，３μｃ／ｇ、５万枚後が−１０，８ｔｔ　ｃ／
ｇとほとんど変化がなった。

また、高湿、低湿下でも常温と同等の画像品質が得られ
た。

実施例１０ 前記例示化合物（３）を使い、実施例７と同様に樹脂ブ
レードを作成した。実施例６のトナーを使い、実施例５
と同様に画像テストを行ったところ、鮮明かつ良好な赤
色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
−８，８μｃ／ｇ、５万枚後が−８，２μｃ／ｇとほと
んど変化がなかった。

また高湿、低湿下でも常湿と同等の画像品質が得られた
。

実施例１１ 前記例示化合物（６）５０部、ポリスチレン樹脂１００
部、カーボンブラック３０部とを混合し、それを加熱溶
融し、成形し、樹脂ブレードを作成した。

トナーは下記組成物より作成した。

スチレン−ｎ−ブチルアクリレート１００部ポリエチレ
ン　　　　　　　　　　　　　５部カーボンブラック　
　　　　　　　　　　５部荷電制御剤（サリチル酸亜鉛
塩）０．５部上記組成の混合物を混線、粉砕、分級し、
５〜２０μｍの粒径のトナーを得た。このトナー１００
部に対し、炭化ケイ素（粒径２μｍ）３部と酸化チタン
０．５部をスピードニーダ−で十分攪拌混合して、トナ
ーとした。このトナーを使用し、実施例５と同様に画像
テストを行ったところ、鮮明かつ良好な黒色画像が得ら
れた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
−１２，３μｃ／ｇ、５万枚後が−１０，９μｃ／ｇと
ほとんど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも常温と同等の画像品質が得られ
た。

実施例１２ 例示化合物（１５）５０部、ＭＭＡ樹脂１００部、炭酸
カルシウム３０部を混合し、実施例１１と同様にして、
樹脂ブレードを作成した。

トナーは下記組成物より作成した。

ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　１００部　・ポ
リエチレン　　　　　　　　　　　　　７部Ｃ，１，ピ
グメントブルー１５　　　　　　５部上記組成の混合物
を混練、粉砕、分級して、５〜２０μｍの粒径のトナー
を得た。このトナー１００部に対し、炭化ケイ素（粒径
２μｍ）３部と酸化チタン微粉末０．５部をスピードニ
ーダ−で十分攪拌混合してトナーとした。このトナーを
使用し、実施例５と同様に画像テストを行なったところ
、鮮明かつ良好な青色画像が得られた。

また実施例５と同様にＱ／Ｍを測定したところ、初期が
−９，９μｃ／ｇ、５万枚後が−９，１μｃ／ｇとほと
んど変化がなかった。

また、高湿、低湿下でも常温と同等の画像品質が得られ
た。

羞−一一来 以上説明したように、本発明によれば連続複写後も初期
画像と同様の品質の画像が得られ、帯電量の変化もなく
、環境変動も少なく、高温高湿時にも良好な帯電性を示
すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用した現像装置の概略図で
ある。 １・・・静電潜像担持体　２・・・トナー搬送部材３・
・・弾性ブレード　　４・・・スポンジローラー５・・
・撹拌羽根　　　　６・・・トナー７・・・トナータン
ク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は炭素数１〜１０のアルキル基
   で、これらは、同時に同じであっても異なっていてもよ
   く、また、Ｘは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、ア
   ルコキシ基、置換又は非置換のアリール基、アラルキル
   基又はアミノ基を示す） で表わされる化合物を少なくとも表面に有することを特
   徴とする摩擦帯電付与部材。