JPH0395574A - 現像剤担持体及びその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真、静電記録装置に用いられる現像装
置に関し、詳細には、現像装置に用いられる現像剤担持
体の表面改質技術に関するものである。

［従来の技術］ 従来、電子写真法としては米国特許第２．　２９７６９
１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如く、多数
の方法が知られているが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し、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、加熱、圧力或いは
溶剤蒸気などにより定着し複写物を得るものである。

また、電気的潜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．　２２
１７７６号明細書に記載されている粉末雲法及びファー
ブラシ現像法、液体現像法等多数の現像〆去が知られて
いる。

これらの現像法に於で、特にトナーを粉休状態にて用い
る乾式現像法が、現像剤の取扱いの点、等より広く実用
されている。

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号公報に見られるように、
アルミニウム，ニッケル，ステンレス鋼等の金属或いは
、合金化合物を円筒状に成型し、その表面を電解、プラ
ス１・、ヤスリ等で所定の表面粗度になるように処理す
る事が知られており、広く用いられている。

これらの現像剤担持体は、安価であり比較的安定して質
の高い画像が得られる反面、現像剤担持体より帯電付与
の行なわれている一成分現像剤に於いてはトナー帯電の
調整が難しく、現像剤による」二夫が種々なされている
が、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。

これに対し、特開昭６０−８０８７６号公報に見られる
ように、該現像剤担持体表面を導電性を有する被膜剤に
て被覆若しくは被膜剤により担持体を構成ずる事か提案
されている。

本発明者らが、検討した結果、負帯電性一成分現像剤に
対する現像剤担持体の被覆層としては、グラファイトを
添加した結着樹脂により構成する事により、現像剤の帯
電が安定し、画像濃度が高く、鮮明な画像が得られる事
が確認された。

このような被膜層は、通常、特開昭５２−１．１９６５
１号公報に見られるように、被膜剤を予め溶媒に分敗し
、液体若しくはペース１・状の塗料とし、担持体の基体
に付着させ、その後、光照射、加熱等により被膜層を硬
化させている。

上記の方法に於いては、グラファイトのような顔料成分
の分散状態及びその分散安定性が、塗利の性能及取扱の
簡便さ等に大きく関与する。現時点でのグラファイトを
用いた被膜剤及その塗判には、以下の問題点がある。

？１）通常、グラファ１イトはリン片状の形態を有し■ ている為、平均粒径値が１０４ｚ以下の月料であっても
、長軸方向では、］００μを超える幅を有しており、単
分散状態に於いても、グラファイ１〜粒子１ヶ当りの重
量が重く、塗料内にて顔利の沈降を起し、塗別のボッ１
・ライフが短いという問題となる。

（２）グラファイトは、リン片状である為に、担持体表
面にｈ合いて、巨視的に見て、導電面（顔利面）と、絶
縁面（樹脂面）との比か、安定した状態に於いても、微
視的（現像剤ザイズレベル）に見ると不均一な表面であ
り、１・ナーに対ずる帯電伺与能力が不均一となる。

これにより極部的に１・ナーコート層の厚みが変化し、
濃度が変化する。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述の如き欠点を解決した現像剤担持
体を提供するものである。

さらに、本発明の目的は、帯電｛−１与か安定して行な
われる現像剤担持体を提供するものである。

さらに、本発明の■目的は、微視的に担持体表面を観察
した場合でも、均一な表面層を有する現像剤担持体を提
供する事にある。

さらに、本発明の目的は、上記現像剤担持体を製造する
に当り塗料が高安定であり、簡便に取扱える現像剤担持
体製造方法を提供する事にある。

［課題を解決するための手段及び作用］以上、発明の目
的は、 （１）現像剤担持体表面に、負帯電性一成分現像剤を供
給し、規制部材により薄く均一な現像剤層を形成し、こ
の現像剤層を静電潜像保持体近傍に送り、該担持体に現
像ハイアスを印加し、静電像を現像する一成分現像装置
に適用される現像剤担持体において、該現像剤担持体表
面を、平均粒径１μ以下かつ長軸／短軸比１０以下のグ
ラファイ１・及び結着樹脂を含む被膜剤にて、被覆した
ことを特徴とする現像剤担持体。

（２）　Ｊ：記の被膜剤を、液体若しくは、ペースト状
のように、溶媒に分散された状態にて、現像剤担持体の
基体上に付着させ、その後、光照射、加熱等により硬化
させて被膜層を形成することを特徴とする現像剤担持体
の製造方法により達成される。

以１ミ、本発明に用いるイｌ′Ａ′．ｌ、処方について
説明する。

本発明に用いられるグラファイトとしては、天然物、人
造品のいづれでも使用可能である。

グラファイ１・の粒径としては、先にも述べたように、
形状が燐片状であり、一概に規定できない事、また後述
するように、ザンドミル等にて分１１々する事により変
化する等より、特定の範囲を示すことは困難であるが、
本発明の主旨より、長軸方向（ヘキ壊面方向）の巾とし
て、１０μ以下である事か望ましく、長軸／短軸比が１
０以下が望ましい。

測定方法としては、利料を直接顕微鏡にて観察する事が
、最も確実な手段であり、簡易な方法としては、通常の
粒度分布計（電気抵抗式、？尤降式、遠心式、レーザー
散乱式等）により、測定を行ない最大値を求める事もで
きる。

グラファイトの結晶化度としては、６０％以上である事
が望ましい。これは、本特性がヘキ壊のしやすさに影響
する特性であり、被膜特性に於ける初期状態と耐久状態
との差に影響すると考えられる特性だからである。

結晶化度の測定方法としては、種々の方法があるが、Ｘ
線回折による、データーが一般的でありまた再現性もよ
い。

本発明に用いる結着樹脂としては、フェノール樹脂，エ
ボキシ樹脂，ポリカーボネート樹脂等、種々の材料が挙
げられ、一般的に、トナーに対し、正極性に摩擦帯電を
起す物質であれば、結着樹脂として使用できる。

このうち、熱硬化性樹脂は、製造面、耐久面より好まし
い。

また、トナーの帯電安定性より、フェノール樹脂が、最
も好ましく用いられる。フェノール樹脂にはフェノール
とホルムアルデヒドより成る純フェノール樹脂，エステ
ルガムと純フェノール系を組み合わせた変性フェノール
樹脂があり、いずれも使用できる。

フェノール薄膜は熱硬化反応により密な三次元の架橋構
造を形成するため、他の熱硬化樹脂（ポリウレタン，ボ
リアミド）に比べ非常に硬い塗膜を形成することができ
る事により好ましく用いられる。

本発明に用いられる、担持体基体としては、金属、合金
化合物の他、非金属の物質についても使用する事ができ
る。

但し、本発明の構成上、スリーブを電極として用いてい
る為、非金属物質、例えばプラスチック成型品を用いる
場合、通電できる構成にしておく必要がある。例えば、
表面に金属とＸ着等により吸着させる、導電性を有する
樹脂により構成する等である。

次いで、本発明に於ける製造方法について述べる。

本発明に用いる被膜剤は、結着樹脂可溶な溶剤、例えば
フェノールに対しては、メタノールプロビルアルコール
等のアルコール系溶媒等に固形分として５〜５０ｗｔ％
になるよう、被膜剤の原祠才，１を加え、ザントミル，
ボールミル，ア１・ライター等で、顔料分を分散し、被
膜剤原液を得る。

この被膜剤原演に対し、溶媒を添加し、製造方法に見合
う固形分に調整し、塗工液とする。

この塗工液を担持体基体上に塗布し、指触乾燥させた後
、加熱若しくは、露光により、被膜層を硬化させ、現像
剤担持体とする。

塗布方法としては、スプレー法、ディンビングｔ五、口
−ラーコー１・冫去、ハー：Ｉ−１・？ム、青７ｌ電塗
装法等が用いられる。

次いで、本発明に用いる各成分の構成比について説明す
るが、以下は特に好ましい範囲であり、本発明が下記範
囲内に限定されるものではない。

本発明に於ける（グラファイト）／（樹脂）の比は、２
／１〜１／３の範囲で特に好ましい結果を与える。２／
１より大きい場合は被膜強度の低下が認められ、また１
／３未満では、結着樹脂の影響による、現像剤の不正コ
ー１・が発生する可能性が高い事による。

本発明に於いては、さらに、以下の物質を添１ｊ］１し
てもよい。

被膜の抵抗を調整する為に、導電性物質を添加してもよ
い。

導電性物質としては、アセチレンブラック、オイルブラ
ック等、導電カーボン、鉄、鉛、錫等の金属扮、酸化ス
ズ、酸化アンチモン等金属酸化物が挙げられる。その添
加量は、先に挙げた２７１〜１／３の範囲で使用で．き
る。

また、１−ナーの４ｉ；ｊ電を、より安定させる／″シ
に１・ナーに用いられる・｝；｝・蛍制ｉ卸剤を添加し
て・ら上い。例えば、ニグロシン、４級アンモニウム塩
、ホウ酸化合物、リン酸化合物等が挙げられる。

いづれの場合に於いても、１μ以下のクラファイ１・を
用いる事により、安定した現像剤担持体表面を保持させ
る事ができる。

本発明に於ける、担持体表面の粗度は、面積平均値（以
下Ｒａ）として、０２〜５．０μの範囲てある。表面粗
度か０．２μ未満では担持能力が低下し好ましくなく、
また５．０ｕ？：超える場合で（：１：、１・ナーコー
ト層が厚くなり、飛散等、不正現像が目立つようになり
好ましくない。

以上、本発明に於ける基本的な構成について説明したが
、これらの範囲内に限定されるものではない。

次いで、具体的に実施例を示す。

［実施例］ 以下、部は重量部を意味する。

以上の被膜剤を、イソプロビルアルコール（以下、ＩＰ
Ａ　）　６０部に加え混合し、φ１ステンレスポールを
充填したザンドミルにて分散し、塗料原液を得た。

この一部を共栓付２０ｃｃのメスシリンダーに入れ、一
晩放置し７８時間後の顔料分散部と、上澄み部の境界の
値をメスシリンダーの目盛より読み取１１ り、次式により、沈降率として、算出する。

沈降率［％］ 以上の塗料原液に対しＩＰＡ　２０部を加え塗工液とし
、ディッピング法を用いて、φ２０のＡＩ！担持体ｌｉ
ｔ体上にｌＯμの被膜層を形成させ、次いで、熱風式乾
燥炉により、１６０゜Ｃ／３０ｍｍ加熱し硬化させる。

でき上った被膜層の表面粗さは、面積平均値（Ｒａ）ど
して、〕．５μであった。

この現像剤担持体を、感光層をα−Ｓｊとし、ネガトナ
ー用に改造した、ＮＰ−５５４０　　（キヤノン社製複
写機）に取り付け、２５℃／　５０ＲＨ％の環境下にて
、１万枚の通紙試験を実施し、次の項目に従い評価した
。

■画像濃度 Ｑ　：　１．４以上 ○：ｌ．２　　〜１．４ △　・　１．０　〜１２ Ｘ　：　１．０以下 ■画質（ガザツキ、細線再現性、トビチリ等、１２ 目視により確認〉 ０　優秀　○．良好　△：実用可　×：実用不可以上の
結果を表−１に示す。

また、担持体表面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観
察したところ、１０μ以上のグラファイト面は、認めら
れず、かつ、低倍率（Ｘ５００）に於いて、結着樹脂と
グラファイトの均質な面が、できている事が確認された
。

Ｋ厳盟ニュ グラファイトを昭和電工社製、ＵＦＧ−　２長軸５．０
μ、長／短軸比３、平均粒径０．６μとする以外は、実
施例−１と同様に、分散、塗布、評価を行なった。

結果を表−１に示す。

及息里ニュ グラファイト量を２．５部、フェノール樹脂を７．５部
とする以外は実施例−１と同様に、分散、塗布、評価を
行なった。

結果を表−１に示す。

友息皿二Ａ グラファイ１・量を６．７部、フェノール樹脂量を３．
３部とする以外は実施例一↓と同様に、分散、塗布、評
価を行なった。

結果を表−１に示す。

處０口赴二」エ グラファイ１〜を昭和電工社製ＵＦＧ〜３０、長軸５．
０μ，長軸／短軸比２０，平均粒径４μとする以外実施
例−１と同様に、分散、塗布、評価を行なった。

結果を表−１に示す。

また、担持体表面を、ＳＥＭにより観察したところ、低
倍率に於いては、均質な面であったが、詳細に観察した
ところ、１００ＩＬ以上のグラファイ１・面が、所々認
められた。

處校生二１ φ２０の八２円筒表面に、実施例−■と同等の表面粗度
を設ける為に、サンドブラストにより表面を粗した以外
、実施例−１と同様に評価を行なった。

結果を表−１に示す。

１　５ ［発明の効果コ 本発明によれば、上述の如き被膜剤を現像剤担持体表面
に被覆しているためや、当該表面層は均で帯電付与が安
定して行なわれ、高品質の画像を与えることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤担持体表面に、負帯電性−成分現像剤を供
   給し、規制部材により薄く均一な現像剤層を形成し、こ
   の現像剤層を静電潜像保持体近傍に送り、該担持体に現
   像バイアスを印加し、静電像を現像する一成分現像装置
   に適用される現像剤担持体において、該現像剤担持体表
   面を、平均粒径１μ以下かつ長軸／短軸比１０以下のグ
   ラファイト及び結着樹脂を含む被膜剤にて、被覆したこ
   とを特徴とする現像剤担持体。
2. （２）平均粒径１μ以下かつ長軸／短軸比１０以下のグ
   ラファイト及び結着樹脂を含む被膜剤を、液体若しくは
   ペースト状のように、溶媒に分散された状態にて、現像
   剤の担持体の基体上に付着させ、その後、光照射、加熱
   等により硬化させて被覆層を形成することを特徴とする
   現像剤担持体の製造方法。