JPH0450877A - 現像剤担持体 - Google Patents
現像剤担持体Info
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- JPH0450877A JPH0450877A JP2156866A JP15686690A JPH0450877A JP H0450877 A JPH0450877 A JP H0450877A JP 2156866 A JP2156866 A JP 2156866A JP 15686690 A JP15686690 A JP 15686690A JP H0450877 A JPH0450877 A JP H0450877A
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Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
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。
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、回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成方法に用いる現像剤担持体に関するものである。
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成方法に用いる現像剤担持体に関するものである。
潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像剤によって
可視像化して記録画像を得る電子複写機、プリンタ或い
はファクシミリ等の画像形成装置では、粉体状の現像剤
を用いる乾式の現像装置が広く採用されている。
可視像化して記録画像を得る電子複写機、プリンタ或い
はファクシミリ等の画像形成装置では、粉体状の現像剤
を用いる乾式の現像装置が広く採用されている。
かかる粉体状の現像剤としては、トナーとキャリアを有
する二成分系現像剤と、キャリアを含まない一成分系現
像剤とが公知であり、前者の二成分系現像剤を用いた二
成分現像方式は、比較的安定した良好な記録画像が得ら
れる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合比
の変動が発生しやすく、装置の維持管理が煩雑で、装置
全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有している。
する二成分系現像剤と、キャリアを含まない一成分系現
像剤とが公知であり、前者の二成分系現像剤を用いた二
成分現像方式は、比較的安定した良好な記録画像が得ら
れる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合比
の変動が発生しやすく、装置の維持管理が煩雑で、装置
全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有している。
このような観点から、上述の欠点を有しない一成分系現
像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。−成分
系現像剤は、トナーのみから成るものと、これに必要に
応じて補助剤を外添したトナーと補助剤を混合したもの
とがある。またトナー゛としては、その各トナー粒子自
体に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まな
い非磁性トナーとがある。
像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。−成分
系現像剤は、トナーのみから成るものと、これに必要に
応じて補助剤を外添したトナーと補助剤を混合したもの
とがある。またトナー゛としては、その各トナー粒子自
体に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まな
い非磁性トナーとがある。
ここで、磁性体は一般に不透明であるため、フルカラー
やマルチカラーを含めたカラー画像を磁性トナーによっ
て形成すると、現像された可視像が不鮮明となり、鮮や
かなカラー画像を得ることはできない。従って、特にカ
ラー現像に対しては、非磁性トナーを用いた一成分現像
方式を採用することが望ましい。
やマルチカラーを含めたカラー画像を磁性トナーによっ
て形成すると、現像された可視像が不鮮明となり、鮮や
かなカラー画像を得ることはできない。従って、特にカ
ラー現像に対しては、非磁性トナーを用いた一成分現像
方式を採用することが望ましい。
ところで、−成分現像方式を採用した現像装置において
は、−成分系現像剤を現像剤担持体に担持させて搬送し
、この現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向した現
像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像を現
像剤によって可視像化しているが、所定濃度の高品質な
可視像を形成するには、充分に帯電した多量のトナーを
現像領域に搬送し、かかるトナーによって潜像を可視像
化する必要がある。
は、−成分系現像剤を現像剤担持体に担持させて搬送し
、この現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向した現
像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像を現
像剤によって可視像化しているが、所定濃度の高品質な
可視像を形成するには、充分に帯電した多量のトナーを
現像領域に搬送し、かかるトナーによって潜像を可視像
化する必要がある。
磁性トナーを用いた場合には、現像剤担持体に内設した
磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一成分系現像剤
を担持できるので、上述の要求を比較的容易に満たすこ
とが可能である。
磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一成分系現像剤
を担持できるので、上述の要求を比較的容易に満たすこ
とが可能である。
ところが、非磁性の一成分系現像剤を用いたときは、こ
れを磁力によって現像剤担持体に担持させることはでき
ないため、上述の要求を満たすことは難しい。これに対
する対策も従来より各種提案されており、例えば特開昭
61−42672号公報には、現像剤担持体(現像ロー
ラ)の表面に誘電体(絶縁体)の層を積層形成し、これ
に対して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部
材を圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると
共に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを
誘電体に静電的に付着させ、かかる−成分系現像剤を現
像領域に搬送する方法が提案されている。しかし、この
方法によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界の
強さを充分に高めることができないため、現像ローラの
表面に多量のトナーを担持させることは難しく、現像領
域へ搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を形
成することは困難である。
れを磁力によって現像剤担持体に担持させることはでき
ないため、上述の要求を満たすことは難しい。これに対
する対策も従来より各種提案されており、例えば特開昭
61−42672号公報には、現像剤担持体(現像ロー
ラ)の表面に誘電体(絶縁体)の層を積層形成し、これ
に対して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部
材を圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると
共に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを
誘電体に静電的に付着させ、かかる−成分系現像剤を現
像領域に搬送する方法が提案されている。しかし、この
方法によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界の
強さを充分に高めることができないため、現像ローラの
表面に多量のトナーを担持させることは難しく、現像領
域へ搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を形
成することは困難である。
また、現像ローラと現像剤供給部材の間に、非磁性トナ
ーが現像ローラ側へ静電的に移行する向きの電界を印加
する構成も公知であるが、このような構成を付加しても
、現像ローラへ充分な量のトナーを付着させることは難
しい。
ーが現像ローラ側へ静電的に移行する向きの電界を印加
する構成も公知であるが、このような構成を付加しても
、現像ローラへ充分な量のトナーを付着させることは難
しい。
なお、トナー供給部材としては、102〜101Ω・c
mの導電性発泡体(特開昭60−229057号公報)
、スキン層付弾性体(特開昭60−229060号公報
)及びファーブラシ(特開昭61−42672号公報)
等を使用することが提案されており、また現像ローラと
しては、表面に凹凸を有する金属体(特開昭60−53
976号公報)、絶縁被覆ローラ一体(特開昭55−4
6768号公報)中低抗体被覆ローラ(特開昭58−1
3278号公報)及び絶縁体と導電面を持つ電極ローラ
(特開昭53−36245号公報)等が開示されている
。
mの導電性発泡体(特開昭60−229057号公報)
、スキン層付弾性体(特開昭60−229060号公報
)及びファーブラシ(特開昭61−42672号公報)
等を使用することが提案されており、また現像ローラと
しては、表面に凹凸を有する金属体(特開昭60−53
976号公報)、絶縁被覆ローラ一体(特開昭55−4
6768号公報)中低抗体被覆ローラ(特開昭58−1
3278号公報)及び絶縁体と導電面を持つ電極ローラ
(特開昭53−36245号公報)等が開示されている
。
また、非磁性−成分現像剤を用いる現像装置において、
特開昭60−229057号公報ではスポンジローラ、
特開昭62−229060号公報では弾性ローラ、特開
昭61−52663号公報ではファーブラシ等を用いて
、トナーと補給部材との摩擦帯電でトナーに電荷を付与
し、更に現像ローラとの接触においての摩擦により、現
像ローラヘトナーを静電的に付着させ、更にブレード等
の層厚規制部材を用いて、トナー層を制御して感光体の
潜像を現像する。現像ローラの材料としては、絶縁性の
もの、中抵抗のもの、積層のものなど各種のものが用い
られている。
特開昭60−229057号公報ではスポンジローラ、
特開昭62−229060号公報では弾性ローラ、特開
昭61−52663号公報ではファーブラシ等を用いて
、トナーと補給部材との摩擦帯電でトナーに電荷を付与
し、更に現像ローラとの接触においての摩擦により、現
像ローラヘトナーを静電的に付着させ、更にブレード等
の層厚規制部材を用いて、トナー層を制御して感光体の
潜像を現像する。現像ローラの材料としては、絶縁性の
もの、中抵抗のもの、積層のものなど各種のものが用い
られている。
これらの引例で示されている方式によると、現像ローラ
へのトナー付着は、トナー補給部材と現像ローラとの摩
擦帯電によって行なわれるが、トナーの付着した部材で
摩擦するため、充分な帯電が得にくく、結果的にトナー
付着が不足してしまう。非磁性−成分現像方式での最適
付着量と帯電量について説明すると、次のようになる。
へのトナー付着は、トナー補給部材と現像ローラとの摩
擦帯電によって行なわれるが、トナーの付着した部材で
摩擦するため、充分な帯電が得にくく、結果的にトナー
付着が不足してしまう。非磁性−成分現像方式での最適
付着量と帯電量について説明すると、次のようになる。
白黒用では、帯電量が重視され、それは−船釣に10〜
20μC/gである。この値より小さいと、地汚れ、シ
ャープ性などの画質面で劣るものとなる。
20μC/gである。この値より小さいと、地汚れ、シ
ャープ性などの画質面で劣るものとなる。
また、付着量に関しては、現像ローラ上の付着量は0.
1〜0.3mg/cm2であるが、転写紙上には0.4
〜0.5醜g/cm”が必要であり、現像ローラのスピ
ードを感光体のスピードの3〜4倍にすることによって
、トナーの付着量をカバーしている。ただ、3−4倍の
現像ローラの回転には、′トナー後端より”という現象
、すなわちベタ部を現像した場合、画像の後端部の濃度
が高くなるという現象を、発生するという問題がある。
1〜0.3mg/cm2であるが、転写紙上には0.4
〜0.5醜g/cm”が必要であり、現像ローラのスピ
ードを感光体のスピードの3〜4倍にすることによって
、トナーの付着量をカバーしている。ただ、3−4倍の
現像ローラの回転には、′トナー後端より”という現象
、すなわちベタ部を現像した場合、画像の後端部の濃度
が高くなるという現象を、発生するという問題がある。
この現象を防ぐには、現像ローラのスピードを感光体の
スピードに近ずけることである。つまり、現像ローラ上
の付着量を多くして、回転数を小さくしなければならな
い。
スピードに近ずけることである。つまり、現像ローラ上
の付着量を多くして、回転数を小さくしなければならな
い。
一方、カラートナーでは、その色特性は黒トす−に比べ
て着色度が小さく、また“トナー後端より″を改良しよ
うとすると、黒トナーに比べ更に多い0.8〜1 、2
1g/c+i”という現像ローラ上の付着量が必要にな
る。また、帯電量に関しては、安定した画像を得るため
には、5−20μC/g (好ましくは10〜15μC
/g)の値が望まれる。
て着色度が小さく、また“トナー後端より″を改良しよ
うとすると、黒トナーに比べ更に多い0.8〜1 、2
1g/c+i”という現像ローラ上の付着量が必要にな
る。また、帯電量に関しては、安定した画像を得るため
には、5−20μC/g (好ましくは10〜15μC
/g)の値が望まれる。
これらの問題点を解消する方法として、本発明者らは、
先に「回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じて補
助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像剤を
供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し
、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像
領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤
担持体に担持された前記現像剤によって可視像化する現
像方法において、前記現像剤担持体の表面に選択的に電
荷を保持させることにより該担持体表面の近傍に多数の
微小間電界を形成し、この閉電界により帯電トナーを吸
引し、現像剤を現像剤担持体表面に付着させて担持し、
該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像形成
方法」を提案した。
先に「回転駆動される現像剤担持体に、必要に応じて補
助剤を外添した非磁性トナーより成る一成分系現像剤を
供給し、該担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し
、潜像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像
領域にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤
担持体に担持された前記現像剤によって可視像化する現
像方法において、前記現像剤担持体の表面に選択的に電
荷を保持させることにより該担持体表面の近傍に多数の
微小間電界を形成し、この閉電界により帯電トナーを吸
引し、現像剤を現像剤担持体表面に付着させて担持し、
該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像形成
方法」を提案した。
かかる発明は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微小
間電界(マイクロフィールド)が形成されるので、その
電界強度を従来よりも著しく増大させることができ、充
分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有する
ものである。
間電界(マイクロフィールド)が形成されるので、その
電界強度を従来よりも著しく増大させることができ、充
分に帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持
して現像領域に搬送できるといった多くの利点を有する
ものである。
ただ、前記のような現像剤担持体表面の近傍に多数のマ
イクロフィールドが形成される画像形成方法においては
、マイクロフィールドの電界傾度は誘電体と電極の電位
差によって決まるため、誘電体の保有する電荷量が電界
傾度に大きな影響を与える。
イクロフィールドが形成される画像形成方法においては
、マイクロフィールドの電界傾度は誘電体と電極の電位
差によって決まるため、誘電体の保有する電荷量が電界
傾度に大きな影響を与える。
従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法において
、誘電体部の電荷保有能力を増大させ、それによりマイ
クロフィールドの電界傾度を上げて、従来より更に安定
したトナー付着量と帯電量を得ることができる現像剤担
持体を提供することにある。
、誘電体部の電荷保有能力を増大させ、それによりマイ
クロフィールドの電界傾度を上げて、従来より更に安定
したトナー付着量と帯電量を得ることができる現像剤担
持体を提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討した結果、現像剤担持体表面に
おいて、微小誘電性領域が担持体断面縦方向に複数の誘
電層から構成されているものとした現像剤担持体が、上
記目的に適合することを知見し、本発明を完成するに至
った。
おいて、微小誘電性領域が担持体断面縦方向に複数の誘
電層から構成されているものとした現像剤担持体が、上
記目的に適合することを知見し、本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明によれば、現像剤担持体の表面上に、
選択的に電荷を保持させることにより、現像剤担持体表
面近傍に多数の微小間電界を形成し、この現像剤担持体
上に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりなる非
磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小間電界により前
記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤
によって静電潜像を可視像化する画像形成方法に用いる
現像剤担持体であって、その表面近傍が多数の微小誘電
性領域と導電性基体と電気的に導通する多数の微小導電
性領域とから構成され、しかも前記微小誘電性領域が担
持体断面縦方向に複数の誘電層から構成されていること
を特徴とする現像剤担持体が提供される。
選択的に電荷を保持させることにより、現像剤担持体表
面近傍に多数の微小間電界を形成し、この現像剤担持体
上に、必要に応じて補助剤を外添したトナーよりなる非
磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小間電界により前
記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤
によって静電潜像を可視像化する画像形成方法に用いる
現像剤担持体であって、その表面近傍が多数の微小誘電
性領域と導電性基体と電気的に導通する多数の微小導電
性領域とから構成され、しかも前記微小誘電性領域が担
持体断面縦方向に複数の誘電層から構成されていること
を特徴とする現像剤担持体が提供される。
本発明の現像剤担持体を用いる画像形成方法は、現像剤
担持体表面の近傍に多数の微小間電界が形成されるので
、その電界強度を従来よりも著しく増大させることがで
きる上に、本現像剤担持体はその表面近傍において、微
小誘電性領域が担持体断面縦方向に複数の誘電層からな
るという構成にしたことから、誘電性領域の電荷保有能
力が増大し、それによりマイクロフィールドの電界傾度
を大きくして、従来より更に安定したトナー付着量とト
ナー帯電量を確保できるものとなる。
担持体表面の近傍に多数の微小間電界が形成されるので
、その電界強度を従来よりも著しく増大させることがで
きる上に、本現像剤担持体はその表面近傍において、微
小誘電性領域が担持体断面縦方向に複数の誘電層からな
るという構成にしたことから、誘電性領域の電荷保有能
力が増大し、それによりマイクロフィールドの電界傾度
を大きくして、従来より更に安定したトナー付着量とト
ナー帯電量を確保できるものとなる。
以下、かかる画像形成方法について説明する。
第1図にこの画像形成方法の実施に有用な代表的な現像
装置の現像剤担持体部を中心とした概要を示す。第1図
において、トナータンク70に内蔵されているトナー6
0は、撹拌羽根(トナー供給補助部材)50によりトナ
ー供給部材(スポンジローラ又はファーブラシなど)4
0に強制的に寄せられ、トナー60はトナー供給部材4
0に供給される。一方、現像を終了した本発明の現像剤
担持体(現像ローラ)20は、矢印の方向に回転(例え
ば400rpm) L/、トナー供給部材40との接触
部に至る。トナー供給部材40は現像剤担持体20と逆
方向に回転(例えば300rpm) シ、現像剤担持体
20とトナー60に帯電を与え、現像剤担持体20上に
トナー60を付着させる。
装置の現像剤担持体部を中心とした概要を示す。第1図
において、トナータンク70に内蔵されているトナー6
0は、撹拌羽根(トナー供給補助部材)50によりトナ
ー供給部材(スポンジローラ又はファーブラシなど)4
0に強制的に寄せられ、トナー60はトナー供給部材4
0に供給される。一方、現像を終了した本発明の現像剤
担持体(現像ローラ)20は、矢印の方向に回転(例え
ば400rpm) L/、トナー供給部材40との接触
部に至る。トナー供給部材40は現像剤担持体20と逆
方向に回転(例えば300rpm) シ、現像剤担持体
20とトナー60に帯電を与え、現像剤担持体20上に
トナー60を付着させる。
更に現像剤担持体20は回転し、現像剤担持体20上の
付着トナーは、トナー層厚規制部材(弾性ブレード)3
0により、厚みを制御されながら帯電も安定化され、現
像領域80に達する。現像領域80において、接触又は
非接触現像により、潜像が現像される。ここで必要に応
じて、現像剤担持体20、トナー供給部材40に直流、
交流、直流重畳交流、パルスなどのバイアスなどを印加
して、最適な画像を制御することができる。
付着トナーは、トナー層厚規制部材(弾性ブレード)3
0により、厚みを制御されながら帯電も安定化され、現
像領域80に達する。現像領域80において、接触又は
非接触現像により、潜像が現像される。ここで必要に応
じて、現像剤担持体20、トナー供給部材40に直流、
交流、直流重畳交流、パルスなどのバイアスなどを印加
して、最適な画像を制御することができる。
次に、このタイプ(電極タイプ)の現像剤担持体20へ
のトナー付着のメカニズムについて説明する。
のトナー付着のメカニズムについて説明する。
現像剤担持体20の例としては、例えば第2図に示され
るように、その表面に誘電性領域(誘電体部)と導電性
領域(導電体部)とが微小面積で混在するように構成さ
れている。面積の大きさは、形状が円形であるとした場
合、径が10〜500声の大きさの微小面積がランダム
に又はある規則にしたがって分散している。面積比とし
ては、導電体部の面積が20−60%の範囲が好ましい
。
るように、その表面に誘電性領域(誘電体部)と導電性
領域(導電体部)とが微小面積で混在するように構成さ
れている。面積の大きさは、形状が円形であるとした場
合、径が10〜500声の大きさの微小面積がランダム
に又はある規則にしたがって分散している。面積比とし
ては、導電体部の面積が20−60%の範囲が好ましい
。
トナー付着は次のようになる。まず、現像を終了した現
像剤担持体20は、矢印の方向に回転してトナー供給部
材40と接触する。ここで現像しなかった非画像部の残
トナーは、トナー供給部材40により機械的、電気的に
かきとられ、誘電体部は摩擦によって帯電する。このと
き前の現像による現像剤担持体20とトナーの電荷は、
摩擦により一定化され、初期化される1次に、供給部材
40によって運ばれたトナーは、摩擦により帯電し、現
像剤担持体20の誘電体部に静電的に付着する。このと
きの極性は、感光体電荷に対してトナーは逆極性にまた
現像剤担持体20の誘電体部は同極性となる。
像剤担持体20は、矢印の方向に回転してトナー供給部
材40と接触する。ここで現像しなかった非画像部の残
トナーは、トナー供給部材40により機械的、電気的に
かきとられ、誘電体部は摩擦によって帯電する。このと
き前の現像による現像剤担持体20とトナーの電荷は、
摩擦により一定化され、初期化される1次に、供給部材
40によって運ばれたトナーは、摩擦により帯電し、現
像剤担持体20の誘電体部に静電的に付着する。このと
きの極性は、感光体電荷に対してトナーは逆極性にまた
現像剤担持体20の誘電体部は同極性となる。
また、このときの現像剤担持体20上の電界は、第2図
に示されるようにマイクロフィールド(閉電界)となり
、電界傾度の大きい電界となって、トナーを多層に付着
させることが可能となる。また、付着したトナーは閉電
界となっているので、現像剤担持体20側に強く引かれ
離れにくい状態となる。
に示されるようにマイクロフィールド(閉電界)となり
、電界傾度の大きい電界となって、トナーを多層に付着
させることが可能となる。また、付着したトナーは閉電
界となっているので、現像剤担持体20側に強く引かれ
離れにくい状態となる。
このトナー層は、更にトナー層厚規制部材30によりト
ナー層厚が制御され、現像領域80に達する。
ナー層厚が制御され、現像領域80に達する。
現像領域80での現像剤担持体20と静電潜像担持体(
感光体)10間の電界は、電極効果が大きくなり、現像
剤担持体20上のトナーは静電潜像担持体10に付着し
易い電界となり、現像が行なわれる。
感光体)10間の電界は、電極効果が大きくなり、現像
剤担持体20上のトナーは静電潜像担持体10に付着し
易い電界となり、現像が行なわれる。
次に、本発明の現像剤担持体について説明する。
本発明の現像剤担持体は、前記したように、その表面に
導電性領域(導電体部)と誘電性領域(誘電体部)とが
微小面積で混在し、しかも誘電体部を担持体断面縦方向
に複数層により形成した構成としたことを特徴とする。
導電性領域(導電体部)と誘電性領域(誘電体部)とが
微小面積で混在し、しかも誘電体部を担持体断面縦方向
に複数層により形成した構成としたことを特徴とする。
すなわち、本発明の現像剤担持体は、例えば第3図(5
)に示されるように、誘電体部を複数層からなる構成と
したことから、層間の界面の存在により、単層と比較し
て、例え同一材料で各層を形成した場合でも、摩擦帯電
による電荷保持力が大きくなり、従来と比較して誘電部
と導電部の電界傾度が更に大きくなって、安定したトナ
ー付着量とトナー帯電量を得ることができる。
)に示されるように、誘電体部を複数層からなる構成と
したことから、層間の界面の存在により、単層と比較し
て、例え同一材料で各層を形成した場合でも、摩擦帯電
による電荷保持力が大きくなり、従来と比較して誘電部
と導電部の電界傾度が更に大きくなって、安定したトナ
ー付着量とトナー帯電量を得ることができる。
誘電体層に用いる材料としては、絶縁性の材料であれば
使用可能である。ただ、 1013Ω・C11以上、特
に1014Ω・cm以上のものが好ましい。具体的には
有機ポリマー類が挙げられるが、有機ポリマー類として
は樹脂材料とゴム材料があり、その具体例としては以下
のものが挙げられる。
使用可能である。ただ、 1013Ω・C11以上、特
に1014Ω・cm以上のものが好ましい。具体的には
有機ポリマー類が挙げられるが、有機ポリマー類として
は樹脂材料とゴム材料があり、その具体例としては以下
のものが挙げられる。
ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルア
ルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマールなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジェン−スチレン共重合体などのポリスチレン
系樹脂;ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
などのポリエチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート
。
ルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマールなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジェン−スチレン共重合体などのポリスチレン
系樹脂;ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
などのポリエチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート
。
ポリメチルメタクリレート−スチレン共重合体などのア
クリル系樹脂;その他ポリアセタール、ポリアミド、セ
ルロース、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエ
ステル、フッ素樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、
尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料。
クリル系樹脂;その他ポリアセタール、ポリアミド、セ
ルロース、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエ
ステル、フッ素樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、
尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料。
天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジェンゴム、スチレン
−ブタジェンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エ
ピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、
ウレタンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、シリコーン変性エチレン−プロピレンゴムなどのゴ
ム材料。
−ブタジェンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エ
ピクロルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、
ウレタンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴ
ム、シリコーン変性エチレン−プロピレンゴムなどのゴ
ム材料。
複数層は同一の材料により構成してもよいし、また上記
の異種材料の任意の組み合わせでもよい。
の異種材料の任意の組み合わせでもよい。
各層は好ましくは順次硬化して、後に積層した方がよい
。
。
なお、誘電層材料としてゴム弾性を有する材料(ゴム材
料)を使用すると、誘電体部が弾性を有するものとなり
、ブレード圧力と現像剤担持体の回転により、トナー粒
子が誘電体層を押し付けるようにして、誘電体部にめり
込み保持され、そして誘電体の弾性復元力により、再度
出ようとする力が働き、これがトナーの多層付着を促進
するという効果が付加されるので、非常に好ましい。
料)を使用すると、誘電体部が弾性を有するものとなり
、ブレード圧力と現像剤担持体の回転により、トナー粒
子が誘電体層を押し付けるようにして、誘電体部にめり
込み保持され、そして誘電体の弾性復元力により、再度
出ようとする力が働き、これがトナーの多層付着を促進
するという効果が付加されるので、非常に好ましい。
また、このようなゴム材料を用いて、誘電体部に少なく
とも2層以上の誘電体層を形成する場合、上層はどより
弾性を有し、更に最上層は非粘着である材料で形成する
ことが好ましい。
とも2層以上の誘電体層を形成する場合、上層はどより
弾性を有し、更に最上層は非粘着である材料で形成する
ことが好ましい。
一方、導電体部に用いる導電性材料としては、1012
Ω・Cm以下、好ましくは10”Ω・co1以下のもの
が使用できる。具体例としては、AI2.5LIS、
Fe、 Miなどの金属類、セラミックス類などの他に
、有機ポリマー類に導電性付与剤を添加したものが挙げ
られる。この場合、有機ポリマー類としては、前記誘電
層用材料として例示されたと同様のものが挙げられる。
Ω・Cm以下、好ましくは10”Ω・co1以下のもの
が使用できる。具体例としては、AI2.5LIS、
Fe、 Miなどの金属類、セラミックス類などの他に
、有機ポリマー類に導電性付与剤を添加したものが挙げ
られる。この場合、有機ポリマー類としては、前記誘電
層用材料として例示されたと同様のものが挙げられる。
また、導電性付与剤としては、Ni、 Cuなとの金属
粉;ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブ
ラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなど
のカーボンブラック;酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブ
デン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導電性酸化
物;酸化チタン、雲母上などにめっきを施した無電界め
っき物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維などの無機
系充填剤や界面活性剤などが挙げられる。
粉;ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブ
ラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなど
のカーボンブラック;酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブ
デン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導電性酸化
物;酸化チタン、雲母上などにめっきを施した無電界め
っき物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維などの無機
系充填剤や界面活性剤などが挙げられる。
なお、ポリエチレンオキサイドやポリシロキサンなどの
ポリマーマトリックスに金属イオンを配位させた有機イ
オン伝導体なども用いることができる。
ポリマーマトリックスに金属イオンを配位させた有機イ
オン伝導体なども用いることができる。
次に、本発明の現像剤担持体の作製方法について説明す
る。現像剤担持体の作製方法の代表例として、第2図に
示したV溝型ローラの場合について説明すると、次のよ
うになる。
る。現像剤担持体の作製方法の代表例として、第2図に
示したV溝型ローラの場合について説明すると、次のよ
うになる。
(i)まず、表面をV溝加工した金属ローラを作製する
。格子状のV溝加工方法としては、アヤメローレット加
工などの方法で行なう、■溝は、0.1〜0゜5II1
1ピツチとし、ローラ長手方向に対して、約45度の角
度に加工する。〔参照;第3図(1)〕(n)次に、■
溝加工した金属表面に、前記誘電層用材料をコーティン
グし、所定の条件(温度、時間)で硬化若しくは乾燥す
る。塗布厚みは溝が完全には埋まらない状態にする。〔
参照;第3図(2)〕(fit )(tv )更に、(
ii)と同様の方法により積層を繰リ返し、最後のコー
ティングにおいて■溝が完全に埋まる状態にする。第3
図では3層構成の場合を示す。〔参照;第3図(3)及
び(4)〕(V)続いてローラの表面を切削又は研磨加
工により導電面と誘電面が微小面積で混在するように削
り、導電部面積が20〜60%になるように削る。〔参
照;第3図(5)〕 (実施例〕 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。
。格子状のV溝加工方法としては、アヤメローレット加
工などの方法で行なう、■溝は、0.1〜0゜5II1
1ピツチとし、ローラ長手方向に対して、約45度の角
度に加工する。〔参照;第3図(1)〕(n)次に、■
溝加工した金属表面に、前記誘電層用材料をコーティン
グし、所定の条件(温度、時間)で硬化若しくは乾燥す
る。塗布厚みは溝が完全には埋まらない状態にする。〔
参照;第3図(2)〕(fit )(tv )更に、(
ii)と同様の方法により積層を繰リ返し、最後のコー
ティングにおいて■溝が完全に埋まる状態にする。第3
図では3層構成の場合を示す。〔参照;第3図(3)及
び(4)〕(V)続いてローラの表面を切削又は研磨加
工により導電面と誘電面が微小面積で混在するように削
り、導電部面積が20〜60%になるように削る。〔参
照;第3図(5)〕 (実施例〕 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。
実施例1
次の要領により現像剤担持体(現像ローラ)を作製した
。
。
(i)金属ローラの表面にアヤメローレット加工により
、ローラ長手方向に対して約45度の角度になるように
して、0 、2mmピッチのV溝加工を行なう。
、ローラ長手方向に対して約45度の角度になるように
して、0 、2mmピッチのV溝加工を行なう。
(…)■溝加工した金属ローラ表面に下記処方の塗工液
をスプレーコーティングにより塗布し、100”C/1
時間の硬化条件下、■溝最下点より約50−の膜厚の誘
電層を得る。
をスプレーコーティングにより塗布し、100”C/1
時間の硬化条件下、■溝最下点より約50−の膜厚の誘
電層を得る。
募1」」いL1夜
同上用硬化剤(旭硝子社製)20部
キシレン 150部メチ
ルイソブチルケトン 150部(iii
)上記(ii)と全く同様の方法により、■溝が完全に
埋まる状態になるように、第2誘電層を形成する。
ルイソブチルケトン 150部(iii
)上記(ii)と全く同様の方法により、■溝が完全に
埋まる状態になるように、第2誘電層を形成する。
(tv)ローラの表面を、導電面と誘電面が微小面積で
混在するように研磨し、導電部面積が約50%、誘電部
が同一材料による2層(上層、下層とも約50戸の膜厚
)に形成された現像ローラを作製した。
混在するように研磨し、導電部面積が約50%、誘電部
が同一材料による2層(上層、下層とも約50戸の膜厚
)に形成された現像ローラを作製した。
実施例2
次の要領により現像ローラを作製した。
(i)表面にV溝加工した金属ローラ(材質ニアルミニ
ウム)上に、1液タイプRTVシリコーンゴム(商品名
5E9140; トーμ・シリコーン社製)の30%キ
シレン溶液をエア・スプレーでコーティングし、100
°C/15分で硬化させた。このときの塗布厚みはV溝
の深さの約50%が埋まる状態にした。
ウム)上に、1液タイプRTVシリコーンゴム(商品名
5E9140; トーμ・シリコーン社製)の30%キ
シレン溶液をエア・スプレーでコーティングし、100
°C/15分で硬化させた。このときの塗布厚みはV溝
の深さの約50%が埋まる状態にした。
(ii)コーティングしたローラ上に、更にl液タイプ
RTVシリコーンゴム(商品名5)1237; トーμ
・シリコーン社製)の30%ナフサ溶液をエア・スプレ
ーでコーティングし、100℃715分で硬化させた。
RTVシリコーンゴム(商品名5)1237; トーμ
・シリコーン社製)の30%ナフサ溶液をエア・スプレ
ーでコーティングし、100℃715分で硬化させた。
このときの塗布厚みはV溝が完全に埋まる状態にして5
0−ラV溝中に2層の誘電体層を形成した。
0−ラV溝中に2層の誘電体層を形成した。
(iii)導電部の面積が約50%となるようにローラ
表面を平滑に研磨し、誘電部が異種材料による2層に形
成された現像ローラを作製した。
表面を平滑に研磨し、誘電部が異種材料による2層に形
成された現像ローラを作製した。
実施例3
次の要領により現像ローラを作製した。
(i)下記の導電性材料を2本ローラ機で混練した後、
ステンレス製芯金に押し出し法で層形成した。
ステンレス製芯金に押し出し法で層形成した。
LLtL桂粍
シリコーン変性エチレン・プロピレンゴム 100
部(商品名SEP 1421−U;信越化学工業社製)
カーボンブラック 8
部(商品名ブラックバールスL;キャボット社製)加硫
剤 4部(商
品名C−12;信越化学工業社製)なお、架橋条件はプ
レスキュア: 170’C/lo分、50kgf/cm
2.2次キュア:150℃72時間とした。
部(商品名SEP 1421−U;信越化学工業社製)
カーボンブラック 8
部(商品名ブラックバールスL;キャボット社製)加硫
剤 4部(商
品名C−12;信越化学工業社製)なお、架橋条件はプ
レスキュア: 170’C/lo分、50kgf/cm
2.2次キュア:150℃72時間とした。
このようにして得られた導電性ローラの表面をアヤメロ
ーレット加工により、V溝加工した。
ーレット加工により、V溝加工した。
(ii)以降、実施例2と全く同様にして、誘電体層の
2層形成及びローラ表面の研磨を行ない、誘電部が異種
材料による2層に形成された現像ローラを作製した。
2層形成及びローラ表面の研磨を行ない、誘電部が異種
材料による2層に形成された現像ローラを作製した。
比較例
誘電層を1層構成としたこと以外は、実施例1と同様に
して現像剤担持体を作製した。
して現像剤担持体を作製した。
ド皿
各現像ローラを第1図に示される現像装置に装着し、ト
ナーの帯電量及びトナーの付着量を測定した。それらの
結果を第1表に示す。
ナーの帯電量及びトナーの付着量を測定した。それらの
結果を第1表に示す。
なお、上記現像装置において、トナー薄層化ブレードは
ウレタンゴム裏のものを、トナー供給ローラは導電性ウ
レタンスポンジ製のものを、トナーは正帯電トナーを、
装填した。
ウレタンゴム裏のものを、トナー供給ローラは導電性ウ
レタンスポンジ製のものを、トナーは正帯電トナーを、
装填した。
第1表
第1表の結果から、本発明の現像ローラによると、充分
なトナー帯電量と付着量が得られることが分かる。
なトナー帯電量と付着量が得られることが分かる。
請求項(1)の現像剤担持体は、その表面近傍に誘電性
領域と導電性領域とが微小面積で混在し、しかも該誘電
性領域が担持体断面縦方向に複数の誘電層から形成され
ているという構成にしたことから、誘電性領域の電荷保
持能力が増大し、電界傾度が大きくなるので、現像剤担
持体の表面上に、選択的に電荷を保持させることにより
、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電界を形成し、
この現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外添した
トナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、前記微
小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体表面に担持さ
せ、該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像
形成方法に、請求項(1)の現像剤担持体を用いると、
従来より更に安定したトナー帯電量とトナー付着量を確
保することができ、高濃度の高品質画像を安定して得る
ことができる。
領域と導電性領域とが微小面積で混在し、しかも該誘電
性領域が担持体断面縦方向に複数の誘電層から形成され
ているという構成にしたことから、誘電性領域の電荷保
持能力が増大し、電界傾度が大きくなるので、現像剤担
持体の表面上に、選択的に電荷を保持させることにより
、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電界を形成し、
この現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤を外添した
トナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給し、前記微
小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体表面に担持さ
せ、該担持現像剤によって静電潜像を可視像化する画像
形成方法に、請求項(1)の現像剤担持体を用いると、
従来より更に安定したトナー帯電量とトナー付着量を確
保することができ、高濃度の高品質画像を安定して得る
ことができる。
また、請求項(2)の現像剤担持体は、誘電層の少なく
とも一層が弾性体からなるという構成にしたことから、
ブレード圧力と現像剤担持体の回転により、トナー粒子
が誘電体層を押し付けるようにして誘電体部にめり込み
保持され、そして誘電体の復元力により、再度出ようと
する力が働き、これがトナーの多層付着を促進するとい
う効果が更に加わり、更に安定したトナー帯電量とトナ
ー付着量を確保することができるものとなる。
とも一層が弾性体からなるという構成にしたことから、
ブレード圧力と現像剤担持体の回転により、トナー粒子
が誘電体層を押し付けるようにして誘電体部にめり込み
保持され、そして誘電体の復元力により、再度出ようと
する力が働き、これがトナーの多層付着を促進するとい
う効果が更に加わり、更に安定したトナー帯電量とトナ
ー付着量を確保することができるものとなる。
第1図は本発明の実施に有用な現像剤担持体上にマイク
ロフィールドの電界を形成させた現像装置の一例を示す
現像剤担持体部を中心とした模式断面図である。また、
第2図は第1図で示される装置において、現像剤担持体
上にマイクロフィールドによる閉型界が生成している状
態を説明するための模式断面図である。 更に、第3図(1)−(5)は、本発明の現像剤担持体
の作製過程における表面状態を示す模式断面図である。 10・・・静電潜像担持体、20・・・現像剤担持体、
30・・・トナー層厚規制部材、40・・・トナー供給
部材、50・・・撹拌羽根、60・・・トナー、70・
・・トナータンク。 80・・・現像領域。 第1図 特許出願人 株式会社 リ コ
ロフィールドの電界を形成させた現像装置の一例を示す
現像剤担持体部を中心とした模式断面図である。また、
第2図は第1図で示される装置において、現像剤担持体
上にマイクロフィールドによる閉型界が生成している状
態を説明するための模式断面図である。 更に、第3図(1)−(5)は、本発明の現像剤担持体
の作製過程における表面状態を示す模式断面図である。 10・・・静電潜像担持体、20・・・現像剤担持体、
30・・・トナー層厚規制部材、40・・・トナー供給
部材、50・・・撹拌羽根、60・・・トナー、70・
・・トナータンク。 80・・・現像領域。 第1図 特許出願人 株式会社 リ コ
Claims (2)
- (1)現像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を保持さ
せることにより、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉
電界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補
助剤を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を
供給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持
体表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可
視像化する画像形成方法に用いる現像剤担持体であって
、その表面近傍が多数の微小誘電性領域と導電性基体と
電気的に導通する多数の微小導電性領域とから構成され
、しかも前記微小誘電性領域が担持体断面縦方向に複数
の誘電層から構成されていることを特徴とする現像剤担
持体。 - (2)前記誘電層の少なくとも1層が弾性体からなるこ
とを特徴とする請求項(1)記載の現像剤担持体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2156866A JPH0450877A (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 現像剤担持体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2156866A JPH0450877A (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 現像剤担持体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0450877A true JPH0450877A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15637103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2156866A Pending JPH0450877A (ja) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | 現像剤担持体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0450877A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5811865A (en) * | 1993-12-22 | 1998-09-22 | Stmicroelectronics, Inc. | Dielectric in an integrated circuit |
US10082741B2 (en) | 2015-10-06 | 2018-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Member for electrophotography, developing apparatus, and electrophotographic apparatus |
EP3739392A1 (en) | 2019-05-15 | 2020-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP2156866A patent/JPH0450877A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5811865A (en) * | 1993-12-22 | 1998-09-22 | Stmicroelectronics, Inc. | Dielectric in an integrated circuit |
US10082741B2 (en) | 2015-10-06 | 2018-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Member for electrophotography, developing apparatus, and electrophotographic apparatus |
EP3739392A1 (en) | 2019-05-15 | 2020-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
US10895823B2 (en) | 2019-05-15 | 2021-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
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