JPS5912171B2

JPS5912171B2 - 電子写真法

Info

Publication number: JPS5912171B2
Application number: JP53106708A
Authority: JP
Inventors: 敬斉藤; 毅渡辺; 利幸大谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1984-03-21
Also published as: JPS5533158A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、静電潜像担持体、例えば、感光体への静電潜
像形成、潜像の液体現像、顕画像の転写、感光体上のク
リーニングを繰返し行なつて画像形成する電子写真法、
特に、前記液体現像を弾性ローラーを用いて行なう電子
写真法に関する。

従来より、光導電性物質を利用した所謂感光体に電気的
潜像（以下、静電像と称す。）を形成し、これを液体現
像剤（以下、現像液と略称する。）によつて現像し、更
に、得られた顕画像を紙等の任意の転写材に転写し、そ
こに加熱等の手法により定着すると共に、感光体表面の
残余の現像液をクリーニングして、同一感光体で上記プ
ロセスを繰返し行なう電子写真法は良く知られた画像形
成技術の一つである。斯かる電子写真法にあつては、良
質の画像が得られることに加えて、近時、特に、高速で
上記プロセスが実施され得ることが要求されている。

その為には、現像が確実且つ高速で行なわれると共に、
感光体上から余剰現像液の回収が迅速に行なわれなけれ
ばならない。又、顕画像の転写を効率良く行なうと共に
、感光体のクリーニングが容易、且つ完全に行なわれる
為には、感光体上から現像液中のキャリヤ液体を十分に
回収しておくことも大切である。

ところで、高速の電子写真プロセスの実施が可能である
か否かは、その（液体）現像プロセス所要時間の長短に
よるところが大きい。

つまり、現像が迅速に完遂されるならば、高速電子写真
法を実現することは容易なことである。この様な観点か
ら、高速プロセスに適合する液体現像技術の一つが既に
、特開昭５２−４０３３６号公報に於て提案されている
。

この技術は、要するに、通液性の表面を有する保液性の
ある弾性部材を現像液の供給手段とし、これと静電像担
持体との圧接部に於て担持体上の静電像の現像を行なう
液体現像方法である。斯かる方法に於ては、弾性部材の
圧接による弾性変形に応じて現像液の搾出・供給と、そ
の余剰現像液の絞り取りが同時になされる点に従来より
知られている例えば漬浸槽を使用する液体現像法或は現
像液の噴流を用いる液体現像法等に較へ、高速電子写真
法を実現する上でその有利さが認められる。なお、上記
弾性部材はローラー或は無端帯状に構成された回動体（
以後、説明の便宜上、単に、弾性ローラーと呼称する。
）形状に構成され、静電像担持体に圧接回動しながらそ
の作用を為すものである。確かに、上記した様な、弾性
ローラーを液体現像の手段とするのは、高速電子写真法
を達成する土で、（同一ローラ一によつて現像と現像液
絞りが同時にできるから）有効な事ではある。

しかし、実際には、従来知られた弾性ローラーを単に利
用して高速電子写真法を完遂するのは容易な事ではない
。例えば、弾性ローラーを構成する時、それは現像液中
に常に漬浸されていることになるから、化学薬品に対す
る安定性を持つ様に十分、考慮されねばならない。

何故なら、弾性ローラーを構成する材料の一部が現像液
中に溶出する様なことがあると、現像液の特性を悪化さ
せたり、ローラー自身の性能が損なわれてしまう等の不
都合が生じるからである。

又、プロセス・スピードを高速（略ぼ、１５０〜３００
１１／Ｓｅｃ）と言われる範囲に設定した場合、そのス
ピードに対応して、上記弾性ローラーの現像液絞り作用
を良好に維持する事の困難さは、しばしば経験される処
である。この様な高速プロセスを実施しようとする時、
ローラーの液絞り能力が、設定したプロセス・スビード
に対応できない為か、その機能が低下したり、バラツキ
を見せて、安定した液体現像プロセスを完遂する事がで
きないのを我々は、しばしば経験する。上述の通り、実
際には、使用する弾性ローラーが所定の特性を持つ様に
構成されていない限り、高速電子写真法は達成され得な
い。

そこで、本発明に於ては、上記弾性ローラーを液体現像
工程に適用して画像形成を行なう電子写真法にあつて、
その高速プロセスを完遂する為に改良された電子写真法
を提供することを主たる目的とする。更に詳しく言えば
、弾性ローラーの機能を十分、且つ安定して発揮させる
ことによつて、良質の画像を高速度で完成する電子写真
法を提供する事が、本発明の主たる目的である。本発明
に於ては、特に弾性ローラーの構成を改善することによ
つて上記の目的を達成することができた。ここで本発明
の要旨を明らかにすれば、下記の通りである。

つまり、本発明は、静電潜像担持体に形成された静電潜
像を液体現像剤を用いて現像する工程、得られた顕画像
を前記担持体から他へ転写する工程、次いで該担持体表
面をクリーニングする工程を繰返し行なう電子写真法に
於て、剛性中心体とこれに周設したアクリロニトリル含
有量が１８％乃至４２％の範囲にあるニトリルゴムから
成る保液性のある多孔体から構成される弾性回転体を用
いて、これを前記担持体に圧接してそれより搾出供給さ
れる液体現像剤によつて前記現像を為すこと、次いで該
回転体がその圧縮状態から復元するに際して前記担持体
上から余剰現像剤を回収することを特徴とする電子写真
法である。さて、本発明の様に、弾性ローラーを用いて
液体現像を行なう場合、その弾性ローラーが、先ず、溶
剤に対して安定性の高いものであることは、特に大切で
ある。弾性ローラーの構成要素の一部でも現像液中に溶
出したり、或は現像液に用いられている有機溶剤等で変
質したりすると、その機能（つまり、現像液の吸収、搾
出作用）が経時的に変化して、現像結果が一様にならな
い。中でも、ローラーを構成する弾性体の材質は、その
弾性ローラーの示す機能と密接な関係を持つので、十分
に注意して選定されるべきである。そこで、本発明者等
が、種々、検討を加えた処によると、各種弾性素材の中
でも、ニトリルゴムが現像液中に於ける化学的安定性に
優れていることが解つた。そもそも、ニトリルゴム（或
は、ＮＢＲとも呼称される。）が耐油性、又は耐化学薬
品性を持つ素材である事は一般に良く知られている処で
ある。しかし、このニトリルゴムは、ブタジエンとアク
リロニトリルとの共重合体であり、上記の性質は、アク
リロニトリル含量により大幅に変化する。一般に、アク
リロニトリル含量を多くしたニトリルゴムは、耐油性に
優れる反面、その硬度が増大し、且つ又、反発弾性が小
さくなる。逆に、アクリロニトリル含量を少なくしたニ
トリルゴムは、硬度が減少すると共に反発弾性も大とな
る傾向があるが、耐油性或は耐溶剤性は悪くなる。これ
等二トリルゴムの性質に就いて、弾性ローラーの吸液機
能の観点から考察すると、硬度が増大し、反発弾性が小
さくなることは、好ましい事ではない。

つまり、硬度が高いものは、加圧された時、その弾性変
形量が少ない為に、現像液の出入が満足になされないし
、又、反発弾性が小さいものは、圧縮された後、復元す
る迄の時間が長くなる為に、その内部に現像液を迅速に
吸入することができない。従つて、使用するニトリルゴ
ムは、耐溶剤性のみに着目して、そのアクリロニトリル
含量が多ければ多い程、よいとは言えないのである。こ
の様にして、我々が更に検討を進めた結果、ニトリルゴ
ムが現像液中のキャリャ液体、例えばアイソパ一Ｈ（商
品名）に対して、十分な化学的安定性を持つ為には、少
なくとも、アクリロニトリル含量が１８％以上の所謂、
低二トリルを適用すべきこと、又、高速プロセスに対応
できる弾性を確保する為に、アクリロニトリル含量が４
２％以下の、所謂高二トリルを適用すべきことが解つた
。

つまり、アクリロニトリル含量が約１８％未満のニトリ
ルゴムを使用した時には、これが、現像液中のキヤリヤ
液体として一般に用いられている石油系有機溶剤、例え
ば、アイソパ一Ｈ、アイソパ一Ｇ等（商品名）によつて
化学変化したり、膨潤変形したりする為に、ローラーに
構成した時、その特性が安定しない。又、これは軟質に
過ぎる為に、弾性変形量が大きくなり過ぎ、これでロー
ラーを構成した時、他の表面との圧接面で、ズレ運動を
起こすと云う不都合もある。他方、アクリロニトル含量
が約４３％以上の所謂、極高二トリルゴムを使用した場
合には、先にも述べた通り、硬度が高過ぎる為に、弾性
変形をし難く、且つ又、反発弾性が極めて小さくなる為
に、液体の出入の効率が極度に低下することになる。以
下、図面に従つて本発明を更に詳説する。

本発明電子写真法に於て使用される弾性ローラーの構成
は概略、次の様なものである。そこで、本発明に係る弾
性ローラーの構成例を第１図及び第２図に略示する。第
１図に於て、弾性ローラー１は金属又は、硬質合成樹脂
等の剛体で作成した中心体２と、該中心体２の周囲に設
けた、所定のニトリルゴムよりなる保液性のある多孔性
弾性体３、及び該弾性体３を被う網状体４を有す。

なお、上記弾性体３は中心体２に接着等して固設されて
おり、更に網状体４はその内部に多少圧縮された状態に
ある弾性体３の反発弾性による作用で該弾性体３の周囲
に支持されており、これより上記中心体２が回転すると
弾性体３と網状体４とが一体となり回転することができ
る。又、上記弾性体３は弾性変形可能な連続空孔を有し
ているため液体の吸収及び搾出が可能である。表面の網
状体４はステンレススチールの細線或は、天然繊維、合
成繊維等を織る或は編むことにより得る可撓性の網で、
該網状体４の織目を介して液体が上記弾性体３を出入す
ることができる。即ち液体を含浸した弾性ローラー１が
圧縮されると、弾性体３中の液体が上記織目部より外部
へ搾出し、逆に圧縮から解放される弾性体３が復元する
際に、網状体４の表面にある液体は上記織目部より弾性
体３内部へ吸収される。斯かるローラーの適用分野を電
子写真複写装置の現像用ローラーに例をとると、網状体
４のメツシユ値は１００から３００メツシユのものが使
用に適する。又、その通液性、機械的強度、化学的安定
性等を考慮して、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロ
ピレン、ポリエーテル、ビニロン等のモノフイラメント
の糸の織物を使用するのが特に好ましい。

ところで、上記図示例の如く網状体を用いる場合は、平
織、あや織又はしゆす織による網の使用は素より、作成
したこれらの網を加圧変形したものでもよい。更に、本
発明に係る弾性ローラーとして勿論他の種夕なる構成の
変形が可能である。

即ち、そのノ最外周面の特性として、該弾性ローラー
の内部と外部間を遮断することのない貫通孔を有し、更
に他の剛性表面と接する面に於て、その垂直方向に可撓
性を有し、接触時に接触面での貫通孔が塞がれてしまわ
ないものであればよい。このため、弾５性ローラーの外
周面を被覆する部材としては、上記の如き網のみならず
、第２図示例のように金属薄板、或は、樹脂フイルムに
、多数の孔を穿設したものであつてもよい。第２図に於
て５は、斯かる有孔フイルムのスリーブを示し貫通孔は
円形状９である。ところで、貫通孔形状は円形状に限ら
ず矩形状、橢円状、モザイク状、又は、これらの組み合
せによる任意の形状であつてもよい。なお、上記第１図
、第２図に於ける弾性体３は単一層に限らず、複数層に
構成することもできる。

又、弾性体３は、その変形によつて液の吸収及び搾出が
可能で、且つ適度な弾性を示す材料により構成すること
ができるが、先にも詳しく述べた通り、アクリロニトリ
ル含量が１８％〜４２％のニトリルゴムを、その素材と
するのが特に好ましい。本発明に於ては、以上に詳しく
説明した弾性口ーラ一を、現像器部に適用して、概路次
の様な電子写真法を実施することができる。

ここに、上記第１図示様の弾性ローラーを、実際の画像
形成装置内の現像器部に適用した例を挙げて説明する。

第３図は、電子写真複写機を例にとり、その断面を模式
的に示したものである。

図中６はドラム状感光体でその回転軸７を中心に矢印方
向に回転する。８は上記感光体６に画像状の潜像を形成
する潜像形成手段部、又９は現像器部、１０は転写材へ
現像像を転写する転写手段部、１１は感光体上の不要な
現像剤をクリーニングし、不要な潜像を消去するクリー
ニング手段部を示す。

上記現像器部９は感光体６の下部に配置し、現像器の主
構成は現像液１２を収容する液槽１３と、該液槽１３中
の現像液１２に一部浸してある現像ローラー１４と、該
現像ローラー１４に圧接したリフレツシユローラ一１５
を有している。なお現像ローラー１４は上記第１図でも
述べた如く中心体１６と、該中心体１６の周囲に設けた
多孔性弾性体１７、及び該弾性体１７を無端状に囲む網
１８を有している。そして、図示複写機が複写動作を開
始すると、感光体ドラム６と現像ローラー１４とは夫々
、圧接状態で同方向（矢印方向）に略ぼ等速で回動する
。現像ローラー１４は、現像液１２を充分、吸い込んだ
状態で、感光体６と接触し、ニツプ部（図示ａ部）を形
成してこれより絞り出された現像液（図示ｃ部）及び感
光体６と現像ローラー１４間に存在する現像液（図示ａ
部）により、感光体６上に形成された静電像の現像を行
なう。次いで、現像ローラー１４の感光体６との圧接部
が感光体６から離れる際に、弾性体１７が圧縮状態から
復元することにより、感光体６近傍の余剰現像液を吸い
込む。更に、現像ローラー１４は現像液１２中にて、リ
フレツシユローラ一１５に圧接され、その弾性変形に応
じて現像液の交換補充を行ない次の現像工程に備える。
次に、実施例に添つて本発明を更に詳述する。

実施例１以下の配合（部数は重量部）によつてＮＢＲ
の多孔質弾性体を製造する。

アクリロニトリル含有量２７％のニトリルゴム１００部
、亜鉛華５部、硫黄２０部、エロジール１０部、ＤＯＰ
６Ｏ部、エチレングリコール２０部、アセチレンブラツ
ク４０部、ケツチンブラツク２０部、ＤＭｌ，８部、Ｔ
ＴＯ．ｌ部、セルラ一ＢＬ（発泡剤）３部、ステアリン
酸５部。

以上の配合よりアクリロニトリル含有量２７％のＮＢＲ
の多孔質弾性体を製造し、これらを弾性ローラー形状に
仕上げ次の様な実験を試みた。

つまり、第３図にその断面図を略示する装置を用いて先
ず潜像形成手段部８に於て、感光体６上に白原稿の潜像
形成を行なう。次いで現像器９に於て現像液１２を含浸
した現像ローラー１４（上述のアクリロニトリル含有量
２７％のＮＢＲの多孔質弾性体より成る弾性ローラー）
を感光体６に圧接させる。この時現像ローラー１４は外
径３４ｍ７！Ｌの剛性中心体１６、現像ローラー外径４
０１』弾性体の外周を若干弾性体を圧縮される様にして
囲む線径４５μのポリエステル系繊維を２００メツシユ
に編んだ継目なし筒状網１８とで構成されている。そし
て斯かる現像ローラー１４の感光体６に対する圧接力は
約５００７／（１−ＪＬ（線圧力）であり、又以上のプ
ロセス・スピードは２００ｍｍ／Ｓｅｅとした。次に転
写手段部１０に於て秤量６４７／ｍ”のＡ４サイズの上
質紙が感光体６周面に沿つて移送された。その後前記上
質紙一枚の重量増加を計量した処、０．０３７ｙ／Ａ４
であつた。この重量は略ぼ現像液１２のキヤリヤ液体（
例えばアイソパ一Ｈ）の持ち出し量に相当しているので
先の現像ローラー１４によつてキャリヤ液体の（紙によ
る）持ち出し量が低く抑えられている事つまりキヤリヤ
液体の強搾りが行なわれていることが理解できる。以上
の実験を通して弾性体の溶出及び変質が無いことも確認
された。実施例２実施例１と同様の実験を、現像ローラー１４の弾性体の
アクリロニトリル含有量を種々変化させた上で行なつた
。

その結果は第４図として示すグラフの通りとなつた。第
４図のグラフの横軸には現像ローラー１４に於ける弾性
体のアクリロニトリル含有量が、又縦軸にはＡ４サイズ
上質紙一枚のキャリャ液持ち出し量が示されている。こ
の実験の結果よりアクリロニトリル含有量が４２％を超
えるものは、液持ち出し量が多く、臭いの問題等を生じ
実際の装置に用いるためには実現性は低い。故に液持ち
出し量に対するアクリロニトリル含有量は４２％が限界
であることが解つた。比較例１現像ローラーの弾性体
のアクリロニトリル含有量を約１０％とし、他は実施例
１と全く同様にして実験を行なつた処、液持ち出し量は
非常に少なかつたが、現像液への溶出があり更には弾性
体が変質して、処々ムラとなつて、液絞りのムラを生じ
た。

比較例２現像ローラーの弾性体のアクリロニトリル含有量を約４
８％とし、他は実施例１と全く同様にして実験を行なつ
た処、液持ち出し量が非常に多く、転写紙上に残留液量
のムラが認められた。

本発明に於ては、特に現像ローラーに就いて上述の如き
改良をなしたので、以下の通りの種々効果を得ることが
できる。

即ち、広範囲のプロセス・スピードに於て、１現像ロー
ラーが充分に機能して、極めて高速の現像がなされる為
、・・イスピードの画像形成ができる。

２静電像の現像と余剰現像液の強絞りが短時間に行なわ
れるので高速複写機を構成するのに好都合である。

３従来の如き現像後の液絞り手段を別途必要としないか
ら実施装置全体が簡略に構成できる。

４静電像の高精度の現像と余剰現像液の完全除去が経時
的に安定して確実に行なわれるので、高品質の画像形成
を長期に渡つて保障できる。

５現像液の強絞りが常に達成できるから、現像像に乱れ
がなく高品質であると共に現像液消費量が少なくてすむ
。

６カブリのない鮮明な画像を長期に渡つて保障する。

７現像液の持ち出し量が少なくてすむから機外への液蒸
発放出量が少量であり、所謂、公害発生の心配が低減さ
せる。

８従来装置に比較して狭い領域で効率良く現像工程を実
施することができる。

等の効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に適用する弾性ローラーの構
成を説明する略示図、第３図は本発明電子写真法の概要
を説明する為に電子写真複写機を例にとつて示すその略
画断面図、第４図は本発明の実施例に於ける結果を示す
グラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１静電潜像担持体に形成された静電潜像を液体現像剤
を用いて現像する工程、得られた顕画像を前記担持体か
ら他へ転写する工程、次いで該担持体表面をクリーニン
グする工程を繰返し行なう電子写真法に於て、剛性中心
体とこれに周設したアクリロニトリル含有量が１８％乃
至４２％の範囲にあるニトリルゴムから成る保液性のあ
る多孔体から構成される弾性回転体を用いて、これを前
記担持体に圧接してそれより搾出供給される液体現像剤
によつて前記現像を為すこと、次いで該回転体がその圧
縮状態から復元するに際して前記担持体上から余剰現像
剤を回収することを特徴とする電子写真法。