JPH0764343A - 静電荷像現像用摩擦帯電付与部材 - Google Patents

静電荷像現像用摩擦帯電付与部材

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JPH0764343A
JPH0764343A JP5210330A JP21033093A JPH0764343A JP H0764343 A JPH0764343 A JP H0764343A JP 5210330 A JP5210330 A JP 5210330A JP 21033093 A JP21033093 A JP 21033093A JP H0764343 A JPH0764343 A JP H0764343A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦によってトナーを適度に負帯電させるこ
とができ、また低吸水性で環境変化の少ないトナー帯電
量の摩擦帯電付与部材を提供する。 【構成】 ポリアミドとポリテトラメチレンオキシドを
共重合したブロック共重合体を少なくとも表面に有する
摩擦帯電付与部材。

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
電を付与するため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
他の負帯電用摩擦帯電付与部材に関する。
【0002】
【従来の技術】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
な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
アとを撹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。
【0003】後者の一成分系現像法には、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などがある。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
ック等の着色剤を分散させた微粉末が用いられている。
例えば、ポリスチレン等の結着樹脂中に、着色剤を分散
させたものを1〜30μm程度に微粉砕した粒子がトナ
ーとして用いられている。また、これらの成分にさらに
マグネタイト等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。
【0004】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、あるい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等の汚染、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が生じる。
その結果、帯電性が悪くなり、更に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。
【0005】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
械的剪断力を強くして、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
十分に付与されない傾向となる。これらのことから、実
用に十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。
【0006】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無いのが現状であり、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
どの搬送規制部材、あるいはそのほかの摩擦帯電付与部
材で行うことが提案されている。
【0007】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。上記のように、静電潜像をト
ナーにより、可視化する種々の電子写真法においては、
トナーを適切に帯電させることが、良質の画像を得るた
めに重要である。ここで適切とは、所望の極性に帯電量
分布も狭く、かつ適度に帯電させることである。
【0008】そこでトナーを負帯電させる部材としてポ
リアミド12(ナイロン12)が考えられた。その例と
しては、現像スリーブを非晶質ポリアミド樹脂と結晶性
ポリアミド樹脂の混合材料で製作するもの(特開平4−
247478)がある。しかしながら該ポリアミド12
ではやや負帯電付与性が強すぎて、適度の負帯電性を付
与することができなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の欠点を
克服しトナーに適度の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、更に他の目的は低吸水
性であって、トナーに適切な負荷電を安定した与えるこ
とにより、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し
ようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、ポリアミドとポリテトラメチレンオキシド
を共重合したブロック共重合体を少なくとも表面に有す
る摩擦帯電付与部材によって前記目的が達成できること
を見いだした。本発明で用いられるポリアミドとポリテ
トラメチレンオキシドを共重合したブロック共重合体
は、次の一般式で表わされる。 〔−CO−(PA)l−COO−(PTMO)m−O−〕
n ここでPAはポリアミド成分であり、PTMOはポリテ
トラメチレンオキシド成分である。
【0011】上記ポリアミドとテトラメチレンオキシド
を共重合したブロック共重合体は公知の方法で合成され
る。その例を挙げると、予め合成されたポリアミドとポ
リテトラメチレンオキシドを縮合させる。予め合成され
たポリアミドとポリテトラメチレンオキシドをカップリ
ング剤の存在下にカップリングさせる。予め合成したポ
リテトラメチレンオキシドを多価アルコール成分として
用いて、多価アミノ酸と重縮合させる。予め合成したポ
リテトラメチレンオキシドの存在下にカプロラクタムや
ω−アミノ酸を開環重合させる。などである。
【0012】本発明で用いられるブロック共重合体のポ
リテトラメチレンオキシド成分は、テトラメチレンオキ
シドを開環重合させたもので、該開環重合は触媒の存在
下や活性水素の存在下に行なわれる。その重合度の範囲
は500〜1000程度である。又、本発明で用いられ
るブロック共重合体のポリアミド成分は、ジアミンと二
塩基酸を重縮合したもの、ω−アミノ酸を重縮合したも
の、カプロラクタムを開環重合したものがあり、一般に
ナイロンmnやナイロンn(m,nは整数)と呼ばれて
いるものである。その具体例は、ナイロン6(ε−カプ
ロラクタムの開環重合体)、ナイロン66(ヘキサメチ
レンジアミンとアジピン酸の縮重合体)、ナイロン61
0(ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸の縮重合
体)、ナイロン11(ω−アミノウンデカン酸の縮重合
体)、ナイロン12(ω−ラウロラクタムの開環重合
体)およびこれらの共重合体などである。その重合度は
500〜1000程度である。ブロック比l/mは0.
5〜3.0が好ましい。
【0013】本発明において荷電制御剤として使用され
る前記ブロック共重合体は、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、それら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エンなどのゴム系樹
脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリカーボネ
ート、ロジン、フェノール樹脂、塩素化パラフィン、シ
リコーン樹脂、フッ素樹脂及びこれらの誘導体、あるい
はこれらの共重合体、及びこれらの混合物である。
【0014】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、ハケ塗などにより塗布し、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ため、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または合金、金属酸化物など
金属化合物の粒子など、さらにはガラス、炭化ケイ素な
ど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または合
金、プラスチック、ゴム等の非金属化合物など、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。
【0015】本発明は各種の実験を繰り返した結果、摩
擦帯電付与部材にポリアミドとテトラメチレンオキシド
を共重合したブロック共重合体を使用することにより適
度の負帯電を得、良好な複写物を得ることができるとい
う知見に基づくものである。前述のような摩擦帯電付与
部材に補助的に添加する帯電付与剤の例としては次のよ
うなものがある。例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニト
ロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカ
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。
【0016】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。即ち、ト
ナーは磁性、非磁性いづれでもよい。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。またさらに
これらのトナーは、より効率的な帯電付与を与えるため
に、少量の帯電付与剤、例えば染顔料、荷電制御剤など
を含有してもよいが、従来よりかなり少なくてよい。帯
電付与剤としては、例えばニグロシン、炭素数2〜16
のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−162
7)、塩基性染料、塩基性染料のレーキ顔料、C.I.
ソルベントブラック3、ハンザイエローG、C.I.モ
ルデラントブラック11、C.I.ピグメントブラック
1、ギルソナイト、アスファルト、4級アンモニウム
塩、高級脂肪酸の金属塩、アセチルアセトンの金属錯
体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を
含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂等がある。
【0017】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、脂肪酸金属塩などの滑
剤などを含有させてもよい。以下、非磁性一成分現像装
置を例に発明を説明する。磁性一成分、二成分等におい
ても、同様な材料構成が可能なのは明らかである。
【0018】図1に示すような装置において、ケーシン
グ70、補給ローラー40、現像ローラー20、および
ブレード30が図のように配置されている。トナーはケ
ーシング、補給ローラー、現像ローラーおよびブレード
と摩擦され、帯電される。このうち現像ローラーは補給
ローラーとの間、ブレードとの間の二個所でトナーを摩
擦帯電しているので、帯電量に対して最も支配的であ
る。
【0019】
【実施例】以下、本発明を下記の実施例によって更に具
体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。 実施例1 ポリアミドとポリテトラメチレンオキシドのブロック共
重合体の代表的なものとして、次の構造式を有するもの
を用いた。
【0020】〔−CO−(NH−(CH2)11−CO)l−C
OO−(−(CH2)4−O−)m−O−〕n これはナイロン12とポリテトラメチレンオキシドのブ
ロック共重合体である。l/m=0.5,1.0,1.
5,2.0,3.0と組成比の異なる5種類と比較のた
めにナイロン12の単体を用い、これら6種の樹脂を各
々100μmの厚さでアルミ芯金に融着させたものを現
像ローラーとした。
【0021】トナー:A(結着剤がスチレンアクリル
系)、B(結着剤がポリエステル系)、C(結着剤がポ
リオール系) ブレード:ポリウレタン 補給ローラー:導電性ポリウレタンスポンジ ケーシング:ABS樹脂 測定環境:20℃65%RH 実施例のトナー帯電の結果を図2に示した。図2はナイ
ロン12を単体で用いる場合と比べて、本願発明のブロ
ック共重合体を用いる場合はトナーを適度に負に帯電さ
せることを示している。また、これらの現像装置を用い
て、同時に画像評価を行なった所、トナー帯電量が−7
μc/gより小さい(絶対値)ときは画像上にカブリが
発生した。トナー帯電量が−30℃c/gより大きい
(絶対値)ときは静電凝集によると思われる異常画像が
見られた。また、l/m=2.0および3.0のものに
ついて10℃20%RHという低温低湿環境下と30℃
90%RHという高温高湿環境下でも実験を行なったが
帯電量の変動は20%以内であり、常温常湿時と同等の
画像が得られ、異常画像は見られなかった。
【0022】今回の実施例では該ブロック共重合体樹脂
を誘電体一層で用いたが、カーボン等の添加物により導
電性としても良いし、他部材と組み合わせて複合表面と
しても、帯電付与性は組成比の選択で対応できる。さら
に、今回の実施例では、該ブロック共重合体樹脂を現像
ローラーとして用いたが、この樹脂は可撓性を有するこ
とから、弾性ローラ・ベルト・ブレードとしても適用可
能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
ポリアミドとポリテトラメチレンオキシドを共重合した
ブロック共重合体樹脂を、摩擦帯電付与部材として用い
るため、組成比を選ぶことによって、トナーに依らず、
適切なトナー帯電を得ることができる。また、低吸水な
ため環境変動の少ないトナー帯電量を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の摩擦帯電部材を備えた静電荷電現像装
置の一例を説明するための模式断面図である。
【図2】本発明の実施例と比較例の結果を示すものであ
る。
【符号の説明】
10 静電潜像担持体 20 現像ローラー 30 ブレード 40 トナー補給ローラー 50 アジテーター 60 トナー 70 ケーシング 80 現像域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリアミドとポリテトラメチレンオキシ
    ドを共重合したブロック共重合体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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0926675A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用キャリア及びその製造方法、帯電付与部材

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0926675A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用キャリア及びその製造方法、帯電付与部材

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