JPH027060B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真、静電記録及び静電印刷等
に於ける静電荷像を現像するためのトナーに適切
な荷電を付与する能力にすぐれている静電荷像現
像用部材に関する。

従来、電子写真法としては米国特許第2297691
号公報、特公昭42−23910号公報、及び特公昭43
−24748号公報等に、種々の方法が記載されてい
る。それらは、光導電性絶縁体層上に一様な静電
荷を与え、該絶縁体層に光像を照射することによ
つて静電潜像を形成し、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つて現像可視化
し、必要に応じて紙などに粉像を転写した後、加
熱、加圧、或いは溶剤蒸気などによつて定着を行
なうものである。

これらの電子写真法等に適用される現像方法と
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、更に二成分系現像剤を用いる方法
と、一成分系現像剤を用いる方法として二分され
る。二成分系現像方法に属するものには、トナー
を搬送するキヤリヤーの種類により、鉄粉キヤリ
ヤーを用いるマグネツトブラシ法、ビーズ・キヤ
リヤーを用いるカスケード法、フアーを用いるフ
アーブラシ法等がある。

又、一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
ヤピング現像法、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、天然樹脂或いは合成樹脂中に染料、顔料を分
散し、微粉末が使用されている。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
１〜30μ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結着樹脂中に含有せしめたも
のが用いられている。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ビーズ、鉄粉な
どのキヤリヤ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
じて正又は負の電荷がトナーに保有されるように
する。

トナーに電荷を保有せしめる為には、トナーの
主要成分である樹脂の摩擦帯電性のみを利用して
帯電させる方法があるが、この方法ではトナーの
帯電性が小さいので、現像によつて得られる画像
はカブリ易く、不鮮明なものとなる。そこで帯電
付与を磁性粒子、キヤリア、スリーブまたはドク
ターブレードなどの搬送規制部材あるいは帯電付
与のための現像用部材で行なうことが提案されて
いる。ちなみに帯電付与のための現像用部材と
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である。

この場合、トナーに帯電を制御するための添加
剤を含有させる必要が通常ないため、例えばキヤ
リア、感光体などへの添加剤による汚染がない。
そのため、耐久中に帯電性が低下したり、潜像が
乱れたりすることがない。そして、カラートナー
を容易に帯電させることができる。

しかしながら、磁性粒子、キヤリア、スリー
ブ、ドクターブレードなどの搬送規制部材あるい
は帯電付与のための現像用部材に良好な帯電付与
性をもたせるには、強い帯電付与能力を有し、部
材に塗布もしくはコート可能な材料であるか又は
部材中に分散可能な化合物でなければならない。
そしてキヤリアは一般に長期間交換しないもので
あり、またスリーブは、本体が使用不能になるま
で使うものであるから、機械的または耐久的にも
強くなければならない。

本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した
帯電付与能が改善された部材を提供することであ
る。

さらに本発明の目的は、トナーに適正な負電荷
量を付与するため帯電付与能が改善された部材を
提供することにある。

更に本発明の他の目的は、長期間の使用で性能
が劣化するおそれの少ない帯電付与能が改善され
た部材を提供することである。

更に本発明の目的は、長期間の使用で性能が劣
化する恐れの少ない帯電付与能が改善された部材
を提供するものである。

更に本発明の目的は、帯電付与能が改善された
部材を提供するものである。

更に本発明の目的は、トナーのカラー化に適し
た帯電付与能が改善された部材を提供するもので
ある。

より詳細には、本発明の目的は、トナーに負の
摩擦電荷を付与するための静電荷像現像用部材に
おいて、 式 （式中、R₁、R₂、R₃、R₄およびR₅は同一又は異
なる基であり、それぞれ水素原子、アルキル基、
環状アルキル基、カルケニル基、アリール基、ア
ルキレン基、アラルキル基、アリーレン基または
窒素原子、イオウ原子或いは酸素原子を含む複素
環化合物から水素原子を除いて誘導される基を示
す。）で示されるグアニジンまたはグアニジン誘
導体を少なくとも表面の一部に保有することを特
徴とする静電荷像現像用部材を提供することにあ
る。例えば、式 （式中、R₁、R₄およR₅は上述のものと同義であ
る）で示される化合物または式 （式中、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R′₆、R′₇、R′₈、
R′₉およびR′₁₀は同一又は異なる基であり、それ
ぞれ水素原子又は炭素数１〜20個のアルキル基を
示す）で示される化合物が揚げられる。

本発明の帯電部材に保有される化合物の代表的
な具体例としては、次のようなものがある。

化合物例 本発明に使用するグアニジン誘導体は、次の方
法で合成できる。

すなわち、アニリンのアルキル誘導体と水とを
含有する混合溶液を、オートクレーブ中で、約90
〜110℃に加熱しながら塩化シアンを通じ、数時
間加熱を続ける。その後過剰のアニリンのアルキ
ル誘導体を水蒸気蒸留で除き、次いで水酸化ナト
リウムを加えて、目的とする化合物を中和析出さ
せる。

例えば化合物例(1)のジ−（ｏ−イソプロピルフ
エニル）グアニジンは、ｏ−イソプロピルアニリ
ン（東京化成工業(株)製）と水との混合液をオート
クレーブ中で約100℃に加熱しながら塩化シアン
（シアン化カリウムの氷水溶液に塩素を通すこと
により生成したものを導入し、３〜５時間加熱を
続ける。その後、過剰のｏ−イソプロピルアニリ
ンを水蒸気蒸留で除き、次いで水酸化ナトリウム
の水溶液を加えて目的とする化合物を析出させ
る。得られる化合物例は白色粉末で、融点は、
168.5〜172.0℃である。

また、化合物例（13）（ジトリルグアニジン；
白色針状結晶）は、２，2′−ジトリルチオ尿素
（東京化成工業(株)製）に過剰の水酸化カリウムと
濃アンモニア水を加え、更に酸化鉛を加えて加熱
し、次いで、エタノールから再結晶法で精製する
ことにより得られる。

また、化合物例（31）は、グアニジン（試薬）
のメタノール溶液をヨウ化メチルとともに封管中
反応させることにより、生成し得る。

更に、化合物例（32）は、ジフエニルシアナミ
ドとアンモニアの付加反応で生成し得る。

前記化合物は、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ツク粉末を充
填材として添加しても良い。また、カーボボンブ
ラツク、酸化錫の如き導電性付与剤を導電性の調
節のために添加しても良い。さらに、スリーブや
キヤリアー表面へのスペンドトナーの堆積を防ぐ
ために、例えば脂肪酸金属塩、弗化ビニリデンの
如き離型剤を使用しても良い。

又、前記化合物を保有するための樹脂として
は、一般的なものを用いることができるが、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、イソプレンまたはブタジエンなどのゴム系樹
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エノ
ール樹脂、塩素化パラフイン、ポリエチレン、ポ
リプロピレンシリコーン樹脂、テフロン等これら
の誘導体及びその共重合体又は混合体が例示し得
る。

静電荷像現像用部材である磁性粒子、キヤリア
ー若しくはスリーブ等へのコート量、保有量或い
は塗布量は適宜コントロールする必要があるが、
前記材料が0.01mg／cm²〜10mg／cm²の範囲、好まし
くは0.01mg／cm²〜２mg／cm²が良い。

本発明の静電荷像現像用部材として使用するキ
ヤリアーは公知のものが全て使用可能であり、
鉄、ニツケル、アルミニウム、銅などの金属或い
は合金若しくは金属酸化物を含む金属化合物の粉
体或いはそれらの粒子、又はガラス、SiC、
BaTiO₂、SrTiO₂などのセラミツクス粉体或いは
それらの粒子が例示される。更に、これらの表面
を樹脂などで処理したもの、或いは樹脂粉末、若
しくは磁性体を含有する樹脂粉体を揚げることが
できる。

そして、本発明に使用されるスリーブとして
は、鉄、アルミニウム、ステンレス、ニツケル等
の金属若しくは合金等で形成されているものが例
示し得る。更に、セラミツク、プラスチツク等の
非金属化合物等一般にスリーブとして使用可能な
ものも用いることができる。

又、本発明に用いるトナーは、非磁性及び磁性
トナーのどちらでも有効であり、トナーを帯電さ
せて用いる二成分現像法や一成分現像等の現像方
式すべてに適用できる。

例えば、磁気ブラシ現像法、カスケード現像
法、フアーブラシ現像法、磁性体含有樹脂粉をキ
ヤリアとして用いる所謂マイクロトーニング現像
方式或いは樹脂粉をキヤリアとして用いる現像方
式、所謂ジヤンピング現像方式或いは非磁性トナ
ーを現像するジヤンピング現像方式等である。

これらのトナーは、より効率的な帯電付与をす
る為、例えば染料、顔料或いは荷電制御剤の如き
帯電付与物質を含有しても良く、又、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、炭化ケイ素等の研磨剤、ステ
アリン酸金属塩、弗化ビニリデン等の滑剤を含有
しても良い。又、カーボンブラツク、酸化錫等の
導電性付与剤を含有しても良い。

本発明の静電荷像現像用部材を製造する方法と
しては、例えばキヤリア処理ではキヤリアコアを
容器内で帯電付与能を改善するための本発明に係
る化合物の樹脂溶液或いは分散溶液にキヤリアー
をドブづけ法、スプレー法又は流動化ベツト法
等、通常の方法が可能である。

又、スリーブを処理する場合、上記と同様な溶
液を用い、デイツピング法、スプレイ法、ハケ塗
り法等の方法により、コートすることができる。

又、成形可能な樹脂中に帯電付与能を改善する
ための本発明に係る化合物を含有させ、キヤリア
化、スリーブ化、ドクターブレード化しても良
い。

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説
明するが、本発明は下記実施例のみに限定される
ものではない。

実施例 １ メチルエチルケトン１中に化合物剤(1)100ｇ
を分散溶解し、この溶液に鉄粉キヤリア（粒径：
250〜400mesh）１Kgを添加し、次いでボールミ
ル中で約30分間撹拌した。この鉄粉キヤリア混合
液から溶剤を除去し、乾燥した後、軽度に凝集し
ている鉄粉キヤリアを粉砕することにより帯電付
与能が向上している処理鉄粉キヤリアを得た。別
途、スチレン樹脂（商品名Ｄ−125：シエル化学
製）100重量部とカーボンブラツク（商品名ラー
ベン3500：キヤボツト社製）６重量部とを混練、
粉砕、分級することにより粒度１〜30μｍのトナ
ーを調製した。このトナーと前記処理鉄粉キヤリ
アーを重量比で10：100に混合して現像剤を調製
した。

得られた現像剤のトリボをブローオフ法により
測定したところ−11.5μc／ｇであつた。この現像
剤を用い、キヤノン製NP−5000複写機で画像出
しを行つたところ、50000枚の耐久テストでも画
像濃度の変化が極めて少なく細線再現性が良く、
階調性も良好であり、カブリも実質的になかつ
た。

実施例 ２ 化合物例(1)の代りに化合物例(5)を用いる他は実
施例１と同様にしてトナーと処理鉄粉キヤリアー
からなる現像剤を調製し複写テストを実施した。
50000枚の耐久テストでも画像濃度の変化が極め
て少なく、細線再現性が良く階調性も良好であ
り、カブリもなかつた。

尚、現像剤のトリボをブローオフ法により測定
したところ−10.9μc／ｇであつた。

実施例 ３ 化合物例(1)のかわりに化合物例（31）を用いる
ほかは実施例１と同様に行つた。50000枚の耐久
テストでも良好な結果が得られた。

尚、現像剤のトリボをブローオフ法により測定
したところ−10.4μc／ｇであつた。

実施例 ４ キシレン１中にポリメチルメタクリレート樹
脂100ｇを溶解し、さらに化合物例(2)50ｇを添
加・混合した。得られた溶液と鉄粉キヤリア（粒
径：250〜400mesh）１Kgとを充分に混合した後、
溶剤を除去し、乾燥し、軽度に凝集しているもの
を粉砕することにより、帯電付与効果が向上して
いる処理鉄粉キヤリアを得た。

得られた処理鉄粉キヤリアー100重量部に対し
て実施例１で使用したものと同種のトナー10重量
を混合したものを現像剤とし、50000枚の耐久テ
ストでもまつたく初期とかわらない良好な画像濃
度、細線再現性、階調性を示しカブリも実質的に
なかつた。

尚、トナーのトリボは−10.8μc／ｇであつた。

実施例 ５ 化合物例(2)のかわりに化合物例（13）を用いる
ほかは実施例４と同様にしてトナーと処理鉄粉キ
ヤリアーからなる現像剤を調製し複写テストを実
施した。50000枚の耐久テストでも良好な結果が
得られた。

尚、トナーのトリボは−9.5μc／ｇであつた。

実施例 ６ 化合物例(2)のかわりに化合物例（32）を用いる
ほかは実施例４と同様に行なつた。50000枚の耐
久テストでも良好な結果が得られた。

尚、トナーのトリボは−9.5μc／ｇであつた。

実施例 ７ キシレン１中にポリメチルメタクリレート樹
脂100ｇを溶解し、さらに化合物例(3)50ｇを混合
した。得られた溶液にキヤノンNP−400RE用の
現像スリーブ（ステンレス製）をデイツピングし
溶剤を除去することによりスリーブ上に0.1mg／
cm²〜0.6mg／cm²のコート膜を形成した。

得られた被覆スリーブを現像機（キヤノン製
NP−400RE）に装着して以下のテストに使用し
た。

別途、次の処方のものを通常の方法で混練、粉
砕、分級することにより粒径１〜30μのトナーを
作成した。

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート） ｗ＝300000 ………100重量部 離型剤（商品名PE−130：ヘキスト社製）
………４重量部 磁性粉（商品名BL−200：チタン工業社製）
………60重量部 生成したトナーを用い、該被覆スリーブ装着現
像機で画出し耐久テストを行つた。50000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、カブリも実質的になかつた。又、スリ
ーブ上の表面電位を測定したところ−34V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 ８ 化合物例(3)のかわりに化合物例（14）を用いる
他は実施例７と同様にして被覆スリーブを調製し
た。該スリーブを用いて実施例７と同様に50000
枚の耐久テストを実施したところ良好な結果が得
られた。

尚、スリーブ上の表面電位を測定したところ−
35Vの電位であり、トナーが負に帯電しているこ
とが確認された。

実施例 ９ 化合物例(3)のかわりに化合物例（33）を用いる
他は実施例７と同様にして被覆スリーブを調製し
た。該スリーブを用いて実施例７と同様に50000
枚の耐久テストを実施したところ良好な結果が得
られた。

尚、スリーブ上の表面電位を測定したところ−
24Vの電位であり、トナーが負に帯電しているこ
とが確認された。

実施例 10 キシレン１中にポリカーボネート樹脂80ｇを
溶解し、化合物例(4)20ｇをさらに混合し、溶液を
調製した。

この溶液にキヤノン製現像機PC−20用の青用
カートリツジの現像スリーブ（アルミニウム製）
をデイツピングし溶剤を除去することによりスリ
ーブ上に0.1mg／cm²〜0.5mg／cm²のコート膜を形成
した。

被覆スリーブをもとの現像機に装着し以下のテ
ストに使用した。

別途、次の処方のものを通常の方法で混練、粉
砕、分級することにより粒径１〜30μのトナーを
作成した。

ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート） ｗ＝150000 ………100重量部 離型剤（商品名PE−130：ヘキスト社製）
………４重量部 青色着色剤（フタロシアニン顔料）
………６重量部 生成したトナーを用い、上記被覆スリーブを装
着した現像機を用い且つ反転現像可能なように調
整し、耐久画像出しを行つた。

その結果、トナーがなくなるまで、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。

尚、スリーブ上トナーの表面電位を測定したと
ころ−31Vであり、負に電荷していた。

実施例 11 化合物例(4)のかわりに化合物例（24）を用いる
他は実施例10と同様にして被覆スリーブを調製し
た。耐久画像出しテストでは、良好な結果が得ら
れた。

尚、スリーブ上のトナーの表面電位を測定した
ところ−21Vであり、トナーが負に帯電している
ことが確認された。

実施例 12 化合物例(4)のかわりに化合物例（34）を用いる
他は実施例11と同様にして被覆スリーブを調製し
た。耐久画像出しテストでは、良好な結果が得ら
れた。

尚、スリーブ上のトナーの表面電位を測定した
ところ−31Vであり、トナーが負に帯電している
ことが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナーに負の摩擦電荷を付与するための静電
   荷像現像用部材において、 式 （式中、R₁、R₂、R₃、R₄およびR₅は同一または
   異なる基であり、それぞれ水素原子、アルキル
   基、環状アルキル基、カルケニル基、アリール
   基、アルキレン基、アラルキル基、アリーレン基
   または窒素原子、イオウ原子あるいは酸素原子を
   含む複素環化合物から水素原子を除いて誘導され
   る基を示す。）で示されるグアニジンまたはグア
   ニジン誘導体を少なくとも表面の一部に保有する
   ことを特徴とする静電荷像現像用部材。 ２ R₂およびR₃が水素原子であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の部材。