JPS63250662A - 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】 投先分互 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。

従来伎亙 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頂により、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、
Ｑ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′ａ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１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１分散性向上のため１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ろる
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。

且−一孜 本発明は、従来の欠点を克服した、優れた正？ｉｉ′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。

且−一双 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およびＲ３は水素又は炭素数１〜１
０のアルキル基或いはアリール基であるが特に水素又は
炭素数１〜６のアルキル基或いはアリール基が望ましい
。

ここで、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は同時に同じであっても
異なっていてもよい。また、Ｍｅは亜鉛、ニッケル、コ
バルト、鉛、クロム及びアルミニウムから選ばれるいず
れかの金稟であるが特に亜鉛が望ましい。ｎは２または
３である。） で表わされるサリチル酸金属塩及びサリチル酸誘導体の
金属塩の少なくとも１種を表面に有することを特徴とす
る正極性用摩擦Ｔｆ電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１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正帯電
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。

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４３−２７
５８６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全屈錯塩、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５５−４２７５２号、特公昭５８−４１５０８号
、特公昭５９−７３８４号、特公昭５９−７３８５号な
どに記載されているす＋ｊ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。

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。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。

トナーに添加する帯電付与剤の例としては下記のような
ものがある。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４２−１６２７号）、塩基
性染料（例えば、Ｃ，１，ベーシックイエロー２（Ｃ０
１，４１０００）、　Ｃ，１，ベーシックイエロー３　
、　Ｃ，１，ベーシックレッド１　（Ｃ，Ｉ。

４５１６０）　、Ｃ，１，ベーシックレッド９　（Ｃ，
１，４２５００）。

Ｃ，１，ベーシックバイオレット１　（Ｃ，１，４２５
３５）。

Ｃ，１，ベーシックバイオレット３　（Ｃ，Ｉ、４２５
５５）。

Ｃ，１，ベーシックバイオレット１０　（Ｃ，１，４５
１７０）。

Ｃ，１，ベーシックバイオレット１４　（Ｃ，１，４２
５１０）。

Ｃ，１，ベーシックブルー１　（Ｃ，１，４２０２５）
　、　Ｃ，１，ベーシックブルー３　（Ｃ，１，５１０
０５）　、Ｃ，１，ベーシックブルー５　（Ｃ，１，４
２１４０）　、Ｃ，１，ベーシックブルーフ　（Ｃ，１
，４２５９５）　、　Ｃ，１，ベーシックブルー９（Ｃ
０１，５２０１５）、　Ｃ，■、ベーシックブルー２４
（Ｃ，１，５２０３０）、　Ｃ，１，ベーシックブルー
２５（Ｃ，１，５２０２５）　、　Ｃ，Ｉ。

ベーシックブルー２６（Ｃ，１，４４０４５）　、　Ｃ
，１，ベーシックグリーン１　（Ｃ，１，４２０４０）
、Ｃ，１，ベーシックグリーン４　（Ｃ，１，４２００
０）　、　Ｃ，Ｌ４２５１０．　Ｃ，１，４５１７０な
ど、これらの塩基性染料のレーキ顔料、（レーキ化剤と
しては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タング
ステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子
酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など。）　ｃ
、■、ソルベントブラック３　（Ｃ，１，２６１５０）
、ハンザイエローＧ（Ｃ，１，１１６８０）、Ｃ，１，
モルプラントブラック１１．Ｃ。

■、ピグメントブラック１．ギルツナイト、アスファル
ト等。

第４級アンモニウム塩、例えばベンシルメチル−ヘキサ
デシルアンモニウムクロライド、デシル−トリメチルア
ンモニウムクロライド、ジブチルチンオキサイド等の有
機錫化合物、高級脂肪酸の金属塩、ガラス、雲母、酸化
亜鉛等の無機微粉末、　ＥＤＴＡ、アセチルアセトンの
金属錯体等、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。

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、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３，５−ジターシャリ−ブチルサルチ
ル酸亜鉛塩５０ｇを溶解分散し、これを球形フェライト
キャリア（平均粒径１００μｍ）５ｋｇ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−〇−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、反転現像を行い、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ｔｆｉＪｔは１６．８μｃ／
ｇと、初期値とほとんど差がなかった。

又、３５℃９０％Ｒ１１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、常湿とほとんど差
のない画像が得られた。

実施例２ ３．５−ジターシャリ−ブチルサリチル酸アルミニウム
塩を使用し、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−ｎ−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１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−社製ＦＴ４０６０を用い反転現像を行い、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、　１７．６μｃ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニングにおけるトナーの帯電量は１７．９μｃ／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３，５−ジターシャリ−ブチルサリチル酸亜
鉛塩を５０部混合した。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１．００部に対し、２．５部加え
、混合し、現像剤を得た０次に上記現像剤を、リコー社
ｇｌＦＴ４０６０を用い反転現像を行い、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、１７．９μｃ／ｇであり。

１０万枚ランニングにおけるトナーの帯電量は１８．０
μｃ／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３，５−ジターシャリ−ブチルサリチル酸アル
ミニウム塩を５０部混合した。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８１　　　　　　　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１分級し、５〜２０μｍの粒径の赤色１−
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を用い反転現像を行い、
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、　１５．８μｃ／ｇであり、１０万枚ラ
ンニングにおけるトナーの帯電量は１６．２μｃ／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％Ｒ１（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３．５−ジターシャリ−ブチルサリチ
ル酸亜鉛塩５０ｇを溶解分散し、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Ｉ・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Ｎ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。

静電潜像は有機感光体に８００ｖのマイナスＤＣ１Ｆ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備したファラ
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
、ファラーデーケージ内にトラップされたトナーの比電
荷を測定する吸引性比電荷量測定装置により、Ｑ／Ｍを
測定したところ７．９μｃ／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８．１μｃ／ｇ
と初期値とほとんど差がなかった。

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６ トルエンＩＱ中にシリコーン樹脂１００ｇを溶解し、こ
れに３，５−ジターシャリ−ブチルサリチル酸アルミニ
ウム塩を５０ｇ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−エチルへキシルアクレート共重合体　１
００部ポリエチレン　　　　　　　　　　　　　　　　
　　５部Ｃ，１，ピグメントレッド８１　　　　　　　
　　　　　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９
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９．６μｃ／（４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３，５−ジターシャリ−ブチルサリチ
ル酸亜鉛塩を５０に溶解分散し、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
１０．３　μｃ／ｇで、５万枚後が１０．９　μｃ／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３，５−ジターシャリ−ブチルサリチル酸アルミニ
ウム塩を５０ｇ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
１１．３μｃ／ｇで、５万枚後が１１．６μｃ／ｇであ
り、はとんど変化がなかった。

また、高温、低湿下でも常湿と同等の画像品質が得られ
た。

効　　　　果 以上説明したように１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＠潜像担持体　２・・・トナー搬送部材３・
・・弾性プレート　　４　・スポンジローラー５・・撹
拌羽根　　　　６・・・トナー７・・・１〜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およびＲ＿３は水素又は炭素数
   １〜１０のアルキル基或いはアリール基であり、ここで
   、Ｒ＾１、Ｒ＾２およびＲ＾３は同時に同じであっても
   異なっていてもよく、また、Ｍｅは亜鉛、ニッケル、コ
   バルト、鉛、クロム及びアルミニウムから選ばれるいず
   れかの金属であり、ｎは２又は３である） で表わされるサリチル酸金属塩及びサリチル酸誘導体の
   金属塩の少なくとも１種を表面に有することを特徴とす
   る正極性用摩擦帯電付与部材。