JPH04191752A

JPH04191752A - 現像剤担持体、それを用いた複写機及びファクシミリ

Info

Publication number: JPH04191752A
Application number: JP2321115A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Arataira; 文弘荒平; Akira Unno; 章海野; Takashi Tanaka; 隆司田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-10
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JP2798807B2

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］本発明は静電層像を現像剤で現像する技術の分野におい
て利用され、特に現像剤を磁気力で拘束して現像を行な
う際に用いられる現像剤担持体に関する。

［従来の技術〕電子写真法としては米国特許第２．２９７．６９１号明
細書、特公昭４２−２３９１０号公報及び特公昭４３−
２４７４８号公報等に記載されている様に、多数の方法
が知られている。それらは一般には光導電性物質を利用
し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成させ
、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて
紙等の転写材にトナー画像を転写した後に、加熱、圧力
或いは溶剤蒸気等により定着して複写物を得るものであ
る。

また、電気的層像をトナーを用いて可視化する方法も種
々知られている。

例えば米国特許第２，８７４．０６３号明細書に記載さ
れている磁気ブラシ法、同２．６１８．５５２号明細書
に記載されているカスケード現像方法及び同２、２２１
．７７６号明細書に言己載されている粉末雲法及びファ
ーブラシ現像伝、液体現像性等多数の現像法が知られて
いる。

これらの現像后の口でも特に、トナーを粉体状態で用い
る乾式現像法が現像剤の取扱い容易性の点、等から、広
く実用されいる。

これらの方法に用いられる現像剤担持体としては例えば
、特開昭５７−６６４５５号公報に見られる様に、アル
ミニウム、ニッケル、耐食鋼（ステンレス鋼）等の金属
、その合金又はその化合物を円筒状に成型し、その表面
を電解、ブラスト、ヤスリ等で所定の表面粗度になる様
に処理したものが一般に広く用いられている。

上述の様な現像剤担持体は安価で、比較的安定して高品
質の画像を形成し得る。その反面で、現像担持体とトナ
ーとの摩擦によって帯電付与の行われる単一成分系現像
剤を用いる場合には、トナー帯電の調整が難しく、現像
剤による工夫が種々性なわれているものの、帯電の不均
一性に関る問題は完全には解決されていない。

特に現像工程において、規制部材によって現像剤担持体
表面に形成される現像剤層中の現像剤担持体表面近傍に
存在する現像剤は非常に高い電荷（絶対値で約２５μＣ
／ｇ以上）となることから。

現像剤層中で高い電荷を持つ現像剤と低い電荷を持つ現
像剤とに二極分化する事態を来しててぃた。

高い電荷を持つ現像剤は現像剤担持体の表面に付着し易
く、画像濃度ムラの原因となっていた。

［発明が解決し様とする課題］本発明の目的は上記の様な欠点を伴わない現像剤担持体
即ち、現像剤担持体上に存在する現像剤が−様な電荷を
有し、繰返し使用に際しても安定した画像を得ることの
できる現像担持体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］即ち、本発明は現像に用いる現像剤に対して正帯電性の
樹脂、炭素系導電材及び前記現像剤に対して負帯電性の
物質を含有する被覆層を表面に有することを特徴とする
現像剤担持体である。

本発明に用いられる正帯電性の樹脂としては、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等種々の
材料が挙げられ、−船釣に、現像剤に対して正極性に摩
擦帯電を起す物質であればよい。

このうち、熱硬化性樹脂は硬度の面及び耐久性の面で好
ましく、また、被膜硬度及び基体との密着性の面で、フ
ェノール樹脂が最も好ましい。かかるフェノール樹脂に
は、フェノールとホルムアルデヒドとから形成された純
フェノール樹脂及びエステルガムと純フェノール系樹脂
とを組み合わせた変性フェノール樹脂等があるが、いず
れも本発明に使用できる。

また、フェノール樹脂は熱硬化反応により、緻密な三次
元の架橋構造を形成することから、他の熱硬化樹脂（ポ
リウレタン、ポリアミド等）に比べて、非常に硬い塗膜
を形成することができる点で、より好ましく用いられ得
る。

本発明に用いられる炭素系導電材としては、カーボッブ
ラック及びグラファイト等が挙げろする。中でも、被膜
特性の見地から、低抵抗の物質が好ましく、特に、１２
０に已ｆ　／　ｃ　ｍ　２のね日日下における抵抗値が
０．５ΩＣｍ以下のカーボンブラックが好ましい。

かかるカーボンブラックの添加量は前記樹脂１００重量
部に対し、で、５〜５０重量部が好ましい。

また、数種類のカーボンブラックを併用することも可能
である。

更に、本発明においては、現像に用いられる現像剤との
摩擦により負に帯電する様な負帯電性の物質を添加する
ことができる。この負帯電性の物質を添加することによ
り、現像に適した電荷（絶対値で２，５〜ｌＯμＣ／ｇ
）を持つ現像剤の数を増加させることができ、その結果
繰り返し使用においても安定して高品位な画質の画像を
得ることができる。

物質の仕事関数値Ｗｆ（ｅＶ）と現像剤の仕事関数値Ｗ
ｆｔ　（ｅＶ）とは次の関係を満たすことが好ましい。

０　＜　（Ｗｆ−Ｗｆｔ）≦５　　　（ｅＶｌ上記の範
囲に仕事関数値を有する負帯電性の添力ロ物質としては
例えば、下記のものを挙げることができるポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、
シリコン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリ
ロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、及びポリ塩化ブ
タジェン樹脂等。中でも好まじい添加物質はポリテトラ
フルオロエチレン（ポリ四フッ化エチレン）樹脂、ポリ
エチレン樹脂及びシリコン樹脂等。

添加物質は通常、粉状として用いられ、その平灼粒径は
通常０１〜１５μｍ、好ましくは０．１〜５μｍに選ぶ
。

また、その添加量は樹脂１．　Ｏ０重量部に対して、１
〜２０重量部が好ましい。

本発明に用いられる担持体基体としては、金属又は合金
化合物の他に、非金属の物質であっても使用することが
できる。

但し、本発明では装置の構成上、スリーブを電極として
用いているので、非金属物質例えば、プラスチック成型
品等を担持体基体として用いる場合には、通電できる構
成にしてお（ことが前提である。例えば、表面に金属を
蒸着等により吸着させるとか、導電性を有する樹脂によ
って構成する等である。

本発明においては、現像工程の際に現像剤担持体上に更
に現像剤層を形成するが、その層厚は規制部材により、
通常１０〜１００μｍとするのが好ましく、特に好まし
くは２０〜５０μｍとする。

本発明の現像剤担持体は電子写真複写機に使用するのみ
ならず、レーザービームプリンター、ＣＲＴプリンター
、ＬＥＤブ１；ンター、液晶プリンター、レーザー製版
及びファクシミリ用のプリンター等の電子写真応用分野
にも広く用いることができる。

本発明の現像剤担持体の中で、感光層２を有しない現像
剤担持体の例としては、支持体４上に静電層像もしくは
トナー像を保持する目的で誘電体層を設けたもので、か
つ、該誘電体層及び／又は該誘電体層の表面に本発明の
高分子量ポリエステル樹脂及び硬化樹脂特に、光イオン
硬化樹脂を含む保護層を形成させたものが挙げられる。

感光層２を有しない現像剤担持体の応用例としては、ト
ナー層もしくは静電潜像の中間転写部材又は静電記録部
材等が挙げられる。

第４図に本発明の現像剤担持体を装着したドラム型感光
体を用いた一般的な転写式電子写真装置の概略構成を示
す。

第４図において、４１は現像剤担持体としてのドラム型
感光体であり、軸４１ａを中心に矢印方向に所定の周速
度で回転駆動される。該感光体４］はその回転過程で、
帯電手段４２によって、その周面に正又は負の所定電位
の均一帯電を受け、次いで露光部４３において、不図示
の像露光手段により、光像露光しくスリット露光、レー
ザービーム走査露光等）を受ける。これにより、感光体
周面に露光像に対応した静電潜像が順次形成される。

その静電潜像は次いで現像手段４４でトナー現像され、
そのトナー現像像が転写手段４５により、不図示の給紙
部から感光体４１と転写手段４５との間に感光体４１の
回転と同期取りされて給送された転写材Ｐの面に順次転
写される。

像転写を受けた転写材Ｐは感光体面から分離されて像定
着手段４８へ導入されて像定着を受け、複写物（コピー
）として機外ヘプリントアウトされる。

像転写後の感光体４１の表面はクリーニング手段４６に
よって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化されて繰
り返して像形成に使用される。

感光体４１の均一帯電手段４２としてはコロナ帯電装！
が一般に広く使用されている。また、転写装置４５とし
ても、コロナ転写手段が広く一般に使用されている。電
子写真装置として、上述の感光体４１、現像手段４４及
びクリーニング手段４６等の構成要素のうち、複数のも
のを装置ユニットとして一体に結合して構成し、このユ
ニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。

例えば、感光体４１とクリーニング手段４６とを一体化
して単一の装置ユニットとし、装置本体のレール等の案
内手段を用いて着脱自在の構成にしても良い。この際に
、上記の装置ユニットの方に帯電手段４２及び／又は現
像手段４４を伴って構成しても良い。

また、光像露光しは電子写真装置を複写機又はプリンタ
ーとして使用する場合には、原稿からの反射光、透過光
又は原稿を読み取り信号化し、この信号によってレーザ
ービームの走査、発光ダイオードアレイの駆動又は液晶
シャッターアレイの駆動等によって行なわれる。

また、ファクシミリのプリンターとして使用する場合に
は、光像露光しは受信データをプリントする為の露光に
なる。第５図はこの場合の１例をブロック図で示したも
のである。

第５図において、コントローラ５１は画像読み取り部５
０とプリンター５９を制御する。コントローラ５１の全
体はＣＰＵ５７によって制御されている。画像読み取り
部からの読み取りデータは送信回路５３を通して相手局
に送信される。

相手局から受けたデータは受信回路５２を通してプリン
ター５９に送られる。画像メモリ５６には、所定の画像
データが記憶される。プリンタコントローラ５８はプリ
ンター５９を制御している。５４は電話である。

回線５５から受信された画像（回線を介して接続された
リモート端末からの画像情報）は受信回路５２で復調さ
れた後に、ＣＰＵ５７で画像情報の復号処理が行なわれ
て順次画像メモリ５６に格納される。そして、少な（と
も１頁分の画像が画像メモリ５６に格納されると、その
頁の画像記録を行なう。ＣＰＵ５７は画像メモリ５６か
ら１頁分の画像情報を読み出してプリンターコントロー
ラ５８に復号化された１頁分の画像情報を送出する。プ
リンターコントローラ５８はＣＰＵ５７からの１頁分の
画像情報を受は取ると、その頁の画像情報記録を行なう
べく、プリンター５９を制御する。なお、ＣＰＵ５７は
プリンター５９による記録中に次の頁分の受信を行なっ
ている。

見、上の様に、本発明の現像剤担持体を装置した電子写
真装置をプリンターとして、画像の受信と記録とが行な
われ得る。

以下に実施例を用いて本発明を具体的に詳述する。また
、以下に記す「部」は全て重量部とする。用いた負帯電
性単一成分現像剤の仕事関数値は４．９ｅＶである。

実施例１・正帯電性樹脂：フェノール樹脂　　１００部・炭素系
導電材：カーボンブラック　　３０部・負帯電性物質：
ポリ四フッ化エチレン　５部（平均粒径０．６μｍ）以上の被膜材料を固型分含有量基準で３０ｗｔ％となる
様にブタノール中に加えた後に、更にガラスピーズと混
合して、ペイントシェーカーを用いて２．５時間混合分
散させた。混合分散後に、ナイロン製の篩（網目　３０
０μｌ１１）を用いて濾過することによって、塗料化し
た。これをエアースプレー法で現像剤担持体基体上に塗
布した後に、１５０℃で３０分間加熱Ｑ乞燥して、膜厚
１５μｍのフ工ノール樹脂層を形成させた。

この担持体と負帯電性単一成分現像剤とを用いて担持体
上に存在する現像剤の電荷分布を測定した。その結果を
第１０に示す。

実施例２負帯電性物質をポリエチレン樹脂（平均粒径３μｍ）に
変更した以外には、実施例１と同様にして作成した現像
剤担持体を用いて、同様の測定を行なった。その結果を
第１図に示す。

実施例３負帯電性物質をシリコン樹脂［商品名：トスパール（東
芝シリコーン社製）コとした以外には実施例１と同様に
して作成した現像剤担持体を用いて同様の測定を行なっ
た。その結果を第１図に示す。

比較例　１本発明の被膜層の代わりに、同等の表面を有する様にア
ルミニウム基体上にブラスト処理を施した以外には実施
例１と同様にして作成した現像剤担持体を用いて同様の
測定を行なった。その結果を第２図に示す。

比較例　２負帯電性物質を含まない以外には実施例１と同様の現像
剤担持体を用いて同様の測定を行なった。その結果を第
３図に示す。

第１図〜第３図から次のことが判る二現像剤担持体表面に、正帯電性樹脂、炭素系導電材及び
負帯電性の物質を含有する被膜層を設けることによって
、・現像剤担持体上の現像剤層の電荷分布を一様に、かつ
狭くすることができ、・現像剤層の電荷の分布を現像に適正な範囲の電荷（−
２，５〜１０μＣ／ｇ）にほぼ収めることができる。

その結果、極めて多い耐久通紙枚数の領域に対しても安
定な画像を持続的に形成させることができる。

［発明の効果］本発明によれば、上述の様な被覆層を現像剤担持体の基
体上に形成させることにより、該被覆層上に積層される
現／＃刑の帯電が安定的にしかも均一に行なわれる結果
、高品質の画像を長期間にわたって得ることができる。

【図面の簡単な説明】

［図面の種別］第１図は本発明の現像剤における電荷密度と担持体上の
トナー頻度との関係図である。第２図は比較例１の現像剤における電荷密度と担持体上
のトナー頻度との関係図である。第３図は比較例２の現像剤における電荷密度と担持体上
のトナー頻度との関係図である。第４図は一般的なドラム型電子写真感光体を装着した転
写式電子写真装置の概略構成図、第５図は該電子写真装
置をプリンターとして使用したファクシミリ方式のブロ
ック図である。［図中の主な符号］１・・・実施例１２・・・実施例２３・・・実施例３４１・・・ドラム型感光体、４２・・・帯電手段、４３・・・露光部、４４・・・現像手段、４５・・・転写手段、５０・・・画像読み取り部、５１・・・コントローラ、５２・・・受信回路、５３・・・送信回路、５４・・・電話、５５・・・回線、５６・・・画像メモリ、５７・・・ＣＰＵ、５８・・・プリンタコントローラ、５９・・・プリンター。代理人　弁理士　　山　下　積　平第１図第４図１り第５′図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現像に用いる現像剤に対して正帯電性の樹脂、炭
素系導電材及び前記現像剤に対して負帯電性の物質を含
有する被覆層を表面に有することを特徴とする現像剤担
持体。
（２）負帯電性の物質の仕事関数Ｗｆ（ｅＶ）と現像剤
の仕事関数Ｗｆｔ（ｅＶ）とが下記の関係を満たすこと
を特徴とする請求項１に記載の現像剤担持体。０＜（Ｗｆ−Ｗｆｔ）≦５（ｅＶ）
（３）正帯電性の樹脂と負帯電性の物質の重量比が前者
／後者＝１００／１〜１００／２０であることを特徴と
する請求項１に記載の現像剤担持体。
（４）請求項１に記載の現像剤担持体並びに帯電手段、
現像手段及びクリーニング手段の少なくとも１つを一体
に支持してユニットを形成し、装置本体に着脱自在の単
一ユニットとしたことを特徴とする電子写真装置ユニッ
ト。
（５）請求項１に記載の現像剤担持体、潜像形成手段、
形成した潜像を現像する手段及び現像した像を転写材に
転写する手段を有することを特徴とする電子写真装置。
（６）請求項１に記載の現像剤担持体、潜像形成手段及
び現像した像を転写材に転写する手段を備えた電子写真
装置並びにリモート端末からなる画像情報を受信する受
信手段を有することを特徴とするファクシミリ。