JPS58178380A - 乾式現像装置 - 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】 体に形成されに静電潜像を可視像化する乾式現像装置に
関する。

電子複写機、静電記録装置、又はその他の各種記録装置
にて用いられる上記形式の乾式現像装置は従来より周知
である。一成分系現像剤を用いるこの種現像装置は、ト
ナーの外キャリャを含む二成分系現像剤を使用する現像
装置のように、キャリヤの劣化、キャリヤとトナーとの
混合比について特に考慮を払う必要がないｋめ、装置の
構成を簡略化できる利点が得られる。この場合、一成分
系現像剤のトナーとして、比較的体積固有抵抗率の高い
、例えばｌ０１０Ω一α以上、特に】ｏｌｌ乃至１０１
３Ω−ｍ以上のトナーを用い穴場台には、周知の如く、
このトナーを現像に用いるに先立ち、強制的に所定の極
性に帯電する必要がろる。この目的で、摩擦帯電部材に
よりトナーに摩擦帯電電荷を付与する構成が従来より公
知でるり、この摩擦帯電部材サしては、トナーを担持す
るトナー担持体、該担持体上のトナーの層厚を規制する
層厚規制部材、或いは専らトナーの摩擦帯電にのみ用い
られる帯電部材等が使用１れている。この場合、いずれ
の形式の摩擦帯電部材もトナーとの接触によって該トナ
ーを摩擦帯電させるようになっているので、従来の摩擦
帯電部材を用いた場合には、経時的に該部材の表面に、
溶融したトナーが塊状に固着し、或いは同様に溶融した
トナーが該部材の表面にフィルム状に付着する所謂フィ
ルミング現象を生ずる恐れがめつπ。かかるフィルミン
グ現象が発生すれば、摩擦帯電すべきトナーが、摩擦帯
電部材に付着したトナーフィルムと接触することになる
１ζめ、このトナーを充分に摩擦帯電させることはでき
ず、トナーの帯電量不足を招く不都合を免れない。帯電
系列上で同一位置にるるトナー同志を摩擦させても、該
トナーを有効に帯電はせることはできないからである。

他方、トナーが摩擦帯電部材に塊状に固着すると、特に
この帯電部材が層厚規制部材である場合、トナー担持体
上のトナ一層には、固着したトナーの塊りによって、す
じ状のむらが生ぜしめられる。

上述の如く、トナーの帯電量が不足し、或いはトナ一層
にむらができれば、可視像の画質が大幅に低下する欠点
を免れることはできない。

上述した不都合を低減する１つの方法として、摩擦帯電
部材の、少なくともトナーと接触する部分を、離型性の
良い、即ちトナーが付着し難い樹脂によって構成する方
法が考えられる。例えば、従来公知の摩擦帯電部材の表
面に離型性の良い樹脂をコートすることによって、上記
構成を得るこうに構成すると、該部材へのトナーの固着
ないしはフィルミングの発生は低減できるが、トナーの
材質によっては該トナーに充分な摩擦電荷を与えること
が難しり、トナーの帯電量不足に基ぐ可視像の品質低下
を招く恐れがある。

本発明の目的は上記欠゛点を低減することの可能な乾式
現像装置を提供することである。

不発明は、摩擦帯電系列上シリカと比較的離れた関係に
るる材料から成るトナーを用いることを前提とし、摩擦
帯電部材の一部又は全体を、少なくともシリカを分散場
ぜに離型性の良い樹脂によって構成することを特徴１と
ニジ７・１ｏ離型性の良い樹脂を用いることによって先
にも説明した摩擦帯電部材へのトナーの固着ないしはフ
ィルミングの発生を抑え、もって、継続的に安定しに電
荷をトナーに付与することを可能とし、しかも樹脂中に
分散されにシリカによって、該シリカと摩擦帯電系列上
離ｎｋ関係にあるトナーの帯電量を増大ざぜることを可
能とするものでるる。

以下、不発明の具体例を図面に従って詳細に説明する。

第１図は、本発明に従って構成孕れπ現像装置を有する
電子複写機の部分図でるる。不発明の理解のため、先ず
第１図に示す構成と、その作用の概略を説明する。

図示した現像装置１は、高抵抗磁性トナー（−成分系現
像剤）２を収容しにタンク３と、スリーブ４々して構成
啄れにトナー担持体と、トナーの層厚を規制するための
層厚規制部材５と、スＩＪ−プ４に内設され複数の磁極
を持った磁石６とを有している。　トナー２の体積固有
抵抗率は】０１０Ω−α以上である。磁石６の各磁極Ｎ
、Ｓはスリーブ４の周方向に沿って交互に逆極性となっ
ており、層厚規制部材５はスリーブ４から所定の間隙を
めけて位置している。１に図示しに磁石６は時計方間に
回転駆動され、スリーブ４は反時計方向に回転駆動これ
るようになっているが、磁石６とスリーブ４の一方のみ
を回転するように構成してもよいことは周知の通りであ
る。不例では、上記スリーブ４がトナーを担持する働き
を為す以外に、トナーに摩擦帯電電荷を付与する摩擦帯
電部材としての用をもなす。

まに１第１図に示す複写機においては、潜像担持体がド
ラム状の感光体７として構成でれ、この感光体７はスリ
ーブ４に対して平行に位置している。かかるドラム状の
感光体に代え、シート状又はベルト状の感光体を用いて
もよいことは当然である。

複写動作が開始でれると、感光体７は所定の方向、例え
ば時計方間に回転駆動され、その際、図示していない潜
像形成手段によって、感光体の表面に静電潜像が形成さ
れる。この潜像は感光体７の回転に伴ってスリーブ４と
感光体７との近接領域、即ち現像領域りへと移動する。

他方、スリーブ４とｓ石６は、既述の方向にそれぞれ回
転し、これによってタンク３内のトナーは、公知の如く
スリーブ４の周面に担持されつつ反時計方向に搬送力を
受け、タンク外へ送り出される。タンク３の外に出たト
ナーは、層厚規制部材５Ｖｃよって層厚を規制され、次
いで既述の現像領域りへ至る。この場合、スリーブ４上
を搬送てれるトナーは現像領域りへ至るまでに、摩擦帯
電部材としての用を々すスリーブ４の周面との摩擦接触
によって、所定の極性、例えば静電潜像を形成する電荷
の極性と逆極性に帯電てれる。このため現像領域へ至っ
たトナーは、潜像に静電的に付着し、該潜像を可視像化
することができる。感光体７に付着しなかったトナーは
再びタンク３へ戻される。

上述した現像装置の構成及びその作用自体は、従来の現
像装置と異なる点はない。この場合、現像剤として１０
１０Ω−ｍ以上の体積固有抵抗率を有する高抵抗トナー
が用いられているので、先に説明し１こように、このト
ナーは現像に用いられるに先立ち、スリーブ４との摩擦
によって所定極性に摩擦帯電される。従ってトナーはス
リーブ４の表面に接触することになり、これに基因して
、従来はトナーがスリーブ表面にフィルム状に固着し、
このｋめトナーの帯電量不足、ひいては可視像の品質低
下を招く恐れがあった。この欠点を除去し、ないしは低
減するｋめ、図示した現像装置１においてはそのスリー
ブ４が第２図に模式的に示す如く構成されている。即ち
このスリーブ４は、全体ないしは大部分が例えばステン
レス又はアルミニウム等の非磁性体から成るそれ自体公
知な円筒状の基体４ａと、この基体４ａの局面にコート
された樹脂層４ｂとから構成され、この樹脂層４ｂは、
少なくともシリカを分散させた離型性の良い樹脂、例え
ばシリコーン樹脂から成る。このようにスリーブ４の表
面、即ちトナーが接触するスリーブ部分が離型性の良い
樹脂から成るため、この表面にトナーが付着し難くなり
、よってフィルミングの発生は有効に抑制される。この
場合、樹脂層４ｂにシリカを含有させず、単に離型性の
良い樹脂だけで構成したとすると、トナーの材質によっ
ては、該トナーを充分に摩擦帯電させることはできない
ことになる。普通、図示し大如き現像装置ぼおいては、
トナーの充分な帯電量は、７μｃ／ｇ以上であるとされ
ているが、樹脂層を離型性の良い樹脂だけで作った場合
には、トナーの帯電量は４乃至５μｃ　／　ｇ程度とな
るのが普通でるり、これは充分な帯電量よりかなり少な
い量である。この点を考慮して図示しにスリーブ４の樹
脂層４ｂＫは、既述の如ぐシリカが分散されており、し
かもトナー２として、摩擦帯電系列上シリカと離れに関
係にある材質から成るトナーが用いられている。かがる
トナーは、後に例示する如く簡単に製造するこてができ
、シリカの分散された樹脂層４ｂによって、このトナー
の帯電量を、例えば７μＣ／　ａ乃至１５μＣ／　ａ　
　程にすることができる。逆に言えば不発明は、シリカ
の分散てれた樹脂層４ｂ％用いる構成と、これにより充
分な帯電量、例えば７μｃ／ｙ乃至１５μｃ／ｇ程度の
帯電量を与えるこさのできるトナーを使用することとに
よって、従来の欠点を除去するのである。かぐしてスリ
ーブ４へのトナーのフィルミングを抑え且つトナーの帯
電量を高めることによって、長期に亘り安定した高品質
な可視像を得ることが可能となる。

次に、第１図及び第２図に示しに現像装置、特にそのス
リーブの製造工程に関するより具体的な実施例を説明す
る。

〔実施例１〕 離型性の良い樹脂として常温加硫型シリコーン樹脂〔商
品名５Ｒ−２４００，トーン・シリコーン株製〕を用い
、この樹脂の１０〜２０％トルエン溶液１０００　重ｉ
　ＷＶｓ　Ｋ、親水性シＩＪ　カ（ＡＥＲＯ８Ｉ　Ｌ−
２００、日本アエロジル株式会社製）１０重量部を加え
、これをホモミキサーで１時間攪拌し、上記シリカを均
一分散させた。次いで、このシリカ分散溶液中に、直径
４０ｗｎのステンレス製円筒状基体４ａの表面をディッ
ピングし、しかる後、これを焼成して基体表面に約５０
μｍ厚の７　ＩＪ力分散シリコーン樹脂層４ｂｉ形成し
、この円筒体をスリーブ４とした。

次にスチレン−アクリル酸ブチル共重合体５０重量部、
磁性粉４７．５重量部、荷電制御剤２．５重量部からな
る高抵抗磁性トナーを用い、第１図に示す複写機によっ
て複写動作を行い、その際上記スリーブ上のトナーの摩
擦帯電量とコピ一枚数との関係を調べた。その結果、縦
軸にトナーの帯電量をきり、横軸にコピ一枚数をとって
示した第３図のグラフに、実線Ａで示しに如き関係が得
られに０実線Ａから判るように、コピ一枚数が累積して
いッテも、トナーに安定しに高い帯電量を与えることが
できる。また同時に、スリーブ４へのトナーのフィルミ
ングは殆んど見られないことも確認でＷｈｏそして得ら
れた可視像は鮮明で解像度が高くカプリも少なかつ’ｆ
ｃ。

尚、第３図における破線Ｂは、スリーブ４の樹脂層を、
シリカの分散されていない常温加硫型シリコーン樹脂で
構成し、これにより上述しにトナーを帯電し穴場台の結
果を示し、鎖線Ｃは、樹脂層を全く設けずにステンレス
製の円筒体をじかにスリーブさして用いに場合の結果を
示す。これから判るように樹脂層をシリコーン樹脂のみ
で構成したときには、樹脂層を全く設けないときに比ベ
トナーの帯電ｉ１８高めることができるものの、シリカ
入りの樹脂層４ｂを設は穴場台に比べてトナーの帯電量
は大幅に少なくなっている。

〔実施例２〕 実施例】のシリコーン樹脂の代りにシリコーンウレタン
樹脂（商品名Ｔ　８　Ｒ１７５東芝シリコ一ン株）を用
い、親水性シリカの代、りに疎水性シリカ（ＡＥＲＯ８
ＩＬ　　Ｒ−９７２日本アエロジル株）を用い、実施例
Ｊに示し友トナーを帯電させた。その結果、同様に安定
しに高摩擦帯電量が得られ、トナーのスリーブへの固着
も殆んど見られなかつπ０また、得られに可視像は鮮明
で解像度が高く、カプリの少ないことも実施例１き同様
であつに０〔実施例３〕 同様にして、実施例１のシリコーン樹脂の代りに変性シ
リコーン樹脂（商品名　Ｔ８Ｒ１９４東芝シリコーン株
）を用い穴ところ、同様の結果が得られ、可視像の画質
も良好でおった。

〔実施例４〕 同様に実施例２のシリコーンウレタン樹脂の代りにエポ
キシ変性シリコーン樹脂（商品名　Ｂ８１００１　信越
化学工業味）を用いｋが、同様の結果が得られ、可視像
の画質も良好でろつ女。

〔実施例５〕 同様に実施例１のシリコーン樹脂の代りにポリ四ふつ化
エチレン樹脂（商品名　ＴＥＦＬＯＮ８５］−３１４テ
ュポン社）の５〜１０％メタノール溶液ヲ用い、この溶
液中に、実施例１と同様に、基体４ａの表面をディッピ
ングし、これを２７５ｃで３０分間焼成し、基体４ａ上
にプレコート層を形成し、次いでポリ四ふつ化エチレン
樹脂（商品名ＴＥＦＬＯＮ８５１−２］４　　デュポン
社）の５〜１０％メタノール溶液１０００重景部に疎水
性シリカ（ＷＡＯＫＥＲ，社製１−ＩＤＫ　　Ｈ２Ｏ）
　１０重置部を加え、このシリカをホモ７ミキサーによ
り１時間均一分散づせた溶液に、上記プレコート層を形
成しに基体の表面をディッピングしに後、これを４００
Ｃで３０分間焼成した。このようにしてステンレス製の
円筒状基体４ａの表面に約１００μｍの厚さのシリカ分
散ポリ四ふつ化エチレン樹脂層を形成しこの円筒体をス
リーブとしに０そして実施例１に示しに実験を行ったと
ころ、同様な結果が得られた。

〔実施例６〕 実施例５のポリ四ふつ化エチレン樹脂の代りに有機溶剤
型ポリ四ふつ化エチレンワンコート・エナメル（商品名
　ポリフロンタフコートエナメルＴＣ！−７４０ＧＮ　
タ（＊　ン工業ｔＭ　）　１００　ｃｔ　ｆ用イ、こむ
に対してシンナー（ＴＴ−７４００ダイキン工業株）５
ｇを加えて粘度調整し、この溶液に親水性シリカ（ＡＥ
ＲＯ８Ｉ　Ｌ−３８０日本アエロジル社製）を加え、該
シリカをホモミキサーで均一に分散させた溶液を作り、
この溶液を、通常行われているエアスプレー法で、実施
例１で用い穴基体と同じ基体の表面４ａに塗布し、これ
を１００Ｃで３０分間予備乾燥後、１８０Ｃで３０分間
焼成し、基体４ａの表面に約４０μｍ厚のシリカ分散ポ
リ四ふつ化エチレン樹脂層を形成し、この円筒体をスリ
ーブ４としに０このときも、実施例１と同様な結果が得
られ、品質の高い可視像が得られに０ 〔実施例７〕 実施例６の有機溶剤型ポリ四ふつ化エチレンワンコート
エナメルの代りに低分子量四ふつ化エチレン樹脂（商品
名　ルブロンＬＤ−１０００ダイキン工業味）を用い女
ところ、実施例１と同様な結果が得られ、可視像の画質
は良好でろっに０以上、トナーに摩擦帯電電荷を付与す
る摩擦帯電部材さして、スリーブ４を用いる例を説明し
たが、スリーブ４上のトナーに接触する層厚規制部材、
或いは帯電専用の帯電部材を摩擦帯電部材として用いた
ときも本発明を適用できることは当然でるる。そしてこ
の場合も１層厚規制部材又は帯電専用の帯電部材を、基
体と、その表面にコートされた樹脂（即ちシリカの分散
されに離型性の良い樹脂）とから構成すれはよい。或い
は、基体に上記樹脂をコートするのではなく、基体を省
略し、シリカの分散された樹脂だけで、摩擦帯電部材を
構成することも可能であり、このことは、スリーブを摩
擦帯電部材１ムして用いたと＠も同様に言えるこさであ
る。またトナー担持体がスリーブではなく、ベルトとし
て構成でれている場合、又は層厚規制部材が図示し穴形
以外の形態、例えば弾性ブレード状に構成されている場
合にも、ベルト又は弾性ブレード等に対して本発明を適
用できる。

まに上述のように摩擦帯電部材の全てをシリカの分散さ
れに離型性の良い樹脂によって構成することもできるし
、該部材の一部だけを上記樹脂により構成することもで
きるが、摩擦帯電部材におけるトナーに接触する部分に
ついては、該部分の全てを上述しにシリカ入りの樹脂に
よって構成することが有利である。

ζらに本発明は上述した現像装置以外の各種形式の現像
装置に広く適用でき、例えば、画信号に応じて画像を形
成するプリンタ、潜像担持体を最終コピーとして利用す
る直写式記録装置、又は静電記録装置等における現像装
置や、高抵抗非磁性トナーを現像剤として用いる現像装
置等にも本発明を有利に適用可Ｗである。

まに不出願人は、特に有利なトナー担持体の構成を最近
提案し友が、かかるトナー担持体を有する現像装置に対
しても本発明を支障なく適用可能である。このトナー担
持体に係る出願（特願昭５５＝１８５７２６号）は未だ
公開されていないので、この点を考慮してこの担持体に
ついて以下に少し詳しく説明しておく。

第４図に示すように、例えばベルト又はスＩＪ−ブ４と
して形成されるトナー担持体は、導電性基体４ａ（！ｌ
−１その表面に設けられた誘電体層４ｃと、これに支持
された多数の微小電極４ｄとを有し、これら微小電極４
ｄは、導電性基体４ａ［対して絶縁状態にあると共に、
微小電極同志も実質的に絶縁状態にある。このスリーブ
４を例えば電子複写機用の現像装置に用いると、静電潜
像のライン画像（線状の潜像）を特に高濃度に可視像化
でき、よって複写すべき原稿における比較的濃度の低い
細線画像から高濃度の可視像を得ることができる。

このようなスリーブ４に対して本発明を適用するには、
例えば、第４図に示すように、誘電体層４Ｃないしは微
小電極４ｄの上に、シリカを分散させ１ζ離型性の良い
樹脂をコートして、樹脂層４ｂを形成すればよい。この
ようなスリーブ４を、例えば第】図に示す現像装置のス
リーブとして用いれば、微小電極４ｄによる効果と、既
述の不発明による効果とを同時に得ることができる。ｆ
ｋ１第４図に示す現像スリーブ４を用い、微小電極４ｄ
による既述の効果を確実に得るには、トナーの帯電を高
める必要がめるが、樹脂層４ｂを形成しに本発明に係る
構成では、トナーの帯電量を効果的に高めることができ
るので、その意味でも、微小電極を持ったスリーブに対
し、不発明を特に有利に適用できると言える。尚、微小
電極を有するトナー担持体は、電子複写機以外の記録装
置における現像装置においても用いることができること
は当然である。

以上の如く本発明によれば簡単な構成によってその所期
の目的を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る現像装置の一例を示す断面図、
第２図は第１図に示しにスリーブを拡大して模式的に示
した断面部分図、第３図はコピ一枚数とトナーの帯電貴
さの関係を例示するグラフ、第４図は微小電極を有する
スリーブの模式断面部分図である。 １・・・現像装置　　　　２・・・トナー第１図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 摩擦帯電部材によ、リトナーを所定の極性に摩擦帯電し
   、かく帯電したトナーにより静電潜像を可視像化する乾
   式現像装置において、 前記摩擦帯電部材の一部又は全体が、少なくともシリカ
   を分散させた離型性の良い樹脂から成ることを特徴とす
   る前記現像装置。