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公開番号2025116838
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2025009526
出願日2025-01-23
発明の名称現像ローラ、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G03G 15/08 20060101AFI20250801BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】現像ブレードに高電圧を印加する電子写真画像形成装置において、正帯電性トナーへの摩擦帯電を抑制し、正帯電性トナーの電荷の現像ローラへの漏洩をより確実に低減することができる現像ローラ。
【解決手段】導電性の基体と、該基体の外表面の側に存在する樹脂層と、を有する正帯電性トナー用の現像ローラであって、該樹脂層が架橋ウレタン樹脂を含有し、該樹脂層の最外表面に、アミノ基が存在し、該樹脂層の全検出イオンに対するアミノ基に由来するイオン強度が、1.0%以上であり、該樹脂層の最外表面のSi、F、及びClの検出値の合計の割合が、5.0Atomic%未満であり、該樹脂層の弾性率と体積抵抗率が特定の関係を満たす。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
導電性の基体と、
該基体の外表面の側に存在する樹脂層と、
を有する現像ローラであって、
該現像ローラは、正帯電性トナー用の現像ローラであり、
該樹脂層が、架橋ウレタン樹脂を含有し、
該樹脂層の最外表面に、アミノ基が存在し、
該樹脂層の最外表面を飛行時間型二次イオン質量分析装置（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）で測定した際に、全検出イオンに対するアミノ基に由来するイオン強度が、１．０％以上であり、
該樹脂層の最外表面をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定したときの、Ｆ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ、Ｎ、及びＣｌの検出値の合計を基準としたＳｉ、Ｆ、及びＣｌの検出値の合計の割合が、５．０Ａｔｏｍｉｃ％未満であり、
該樹脂層の最外表面から深さ０．１μｍまでの第一領域における弾性率をＥ１としたとき、Ｅ１が、２００ＭＰａ以上であり、
該現像ローラの最外表面に直接金属膜を設け、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、５０Ｖの直流電圧を印加したときの体積抵抗率が１．０×１０
６
Ω・ｃｍ以上である、ことを特徴とする現像ローラ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記樹脂層が、架橋アクリル樹脂を含有し、
該架橋アクリル樹脂と前記架橋ウレタン樹脂とが、相互侵入高分子網目構造を形成している、
請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記架橋アクリル樹脂が、アミノ基を有する、請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記樹脂層の最外表面から深さ１．０～１．１μｍまでの第二領域における弾性率Ｅ２が、１～１００ＭＰａである、請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記樹脂層の最外表面が、前記現像ローラの最外表面である、請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項６】
電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に構成されている現像カートリッジであって、
該現像カートリッジは、
トナーと、
該トナーを担持する現像ローラと、
該現像ローラに当接し、該現像ローラ上に担持されるトナーの層厚を規制する、所定の電圧を印加可能なトナー層厚規制部材と、
を有し、
該トナーが、正帯電性を有する正帯電性トナーであり、
該現像ローラが、請求項１～５のいずれか１項に記載の現像ローラである、
ことを特徴とする現像カートリッジ。
【請求項７】
前記トナーが、トナー粒子及び外添剤を含有し、
該外添剤が、表面にアミノ基を有する無機微粒子を含む、
請求項６に記載の現像カートリッジ。
【請求項８】
現像カートリッジと、
該現像カートリッジからトナーが供給されてトナー像が形成される像担持体と、
を有するプロセスカートリッジであって、
該現像カートリッジが、請求項６に記載の現像カートリッジである、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記トナーが、トナー粒子及び外添剤を含有し、
該外添剤が、表面にアミノ基を有する無機微粒子を含む、
請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
記録シート上に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
請求項８に記載のプロセスカートリッジと、
該プロセスカートリッジが有する前記像担持体を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、
該プロセスカートリッジが有する前記像担持体上に形成されたトナー像を記録シート上に転写する転写装置と、
該記録シート上に転写されたトナー像を該記録シート上に定着する定着装置と、を有する、
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、現像ローラ、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置のプロセススピードのより一層の高速化によって、現像ローラに当接させたトナー層厚規制部材に高電圧を印加し、トナー層厚規制部材からの電荷の注入により、迅速にトナーへ電荷を担持させることが考えられている。
特許文献１は、正帯電性トナーを摩擦帯電するトナー層厚規制部材とウレタン系コート材からなる現像ローラを有する現像装置（現像カートリッジ）を開示している。しかし、これらの現像装置（現像カートリッジ）をプロセススピードの速い電子写真画像形成装置に用いると、トナーへの帯電量に分布が生じてしまうという課題が生じる場合があった。
【０００３】
なお、本開示においては、プロセスカートリッジは、ドラムカートリッジと、ドラムカートリッジに着脱可能に装着される現像カートリッジとで構成されているもの、現像カートリッジは、主に現像ローラ、トナー層厚規制部材から構成される現像ユニットと、主にトナー収容部から構成されるトナーユニットから構成されているものを表している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－２４３０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明者らは、特許文献１に係る現像ローラを、トナー層厚規制部材（現像ブレード）へ高電圧を印加可能な電子写真画像形成装置に適用することを検討した。しかしながら、高電圧を印加したトナー層厚規制部材で特許文献１に係る現像ローラ上のトナーに電荷を担持させた場合、注入帯電の他に摩擦帯電が生じ、トナーへの帯電量に分布が生じてしまう場合があった。
【０００６】
トナーへの帯電量に分布が生じることで、画像濃度の変動や紙上のベタ白部画像にトナーが転写される、いわゆる「かぶり」と呼ばれる画像品質低下が発生する場合がある。特に電子写真画像形成装置のプロセススピードが速くなることで、画像濃度変動やかぶりの発生が顕著になる。
【０００７】
本開示の少なくとも一つの態様は、トナー層厚規制部材に高電圧を印加する電子写真画像形成装置において、正帯電性トナーへの摩擦帯電を抑制し、正帯電性トナーの電荷の現像ローラへの漏洩をより確実に低減することができる現像ローラの提供に向けたものである。
また、本開示の少なくとも一つの態様は、プロセススピードの速い電子写真画像形成装置においても、高品位な電子写真画像を提供することのできる現像カートリッジの提供に向けたものである。
また、本開示の少なくとも一つの態様は、プロセススピードの速い電子写真画像形成装置においても、高品位な電子写真画像を提供することのできるプロセスカートリッジの提供に向けたものである。
そして、さらに本開示の少なくとも一つの態様は、プロセススピードが速い電子写真画
像形成装置においても、高品位な電子写真画像を提供することのできる電子写真画像形成装置の提供に向けたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、導電性の基体と、該基体の外表面の側に存在する樹脂層と、を有する現像ローラであって、
該現像ローラは、正帯電性トナー用の現像ローラであり、
該樹脂層が、架橋ウレタン樹脂を含有し、
該樹脂層の最外表面に、アミノ基が存在し、
該樹脂層の最外表面を飛行時間型二次イオン質量分析装置（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）で測定した際に、全検出イオンに対するアミノ基に由来するイオン強度が１．０％以上であり、
該樹脂層の最外表面をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定したときの、Ｆ、Ｃ、Ｏ、Ｓｉ、Ｎ、及びＣｌの検出値の合計を基準としたＳｉ、Ｆ、及びＣｌの検出値の合計の割合が、５．０Ａｔｏｍｉｃ％未満であり、
該樹脂層の最外表面から深さ０．１μｍまでの第一領域における弾性率をＥ１としたとき、Ｅ１が、２００ＭＰａ以上であり、
該現像ローラの最外表面に直接金属膜を設け、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、５０Ｖの直流電圧を印加したときの体積抵抗率が１．０×１０
６
Ω・ｃｍ以上である、ことを特徴とする、現像ローラが提供される。
さらに、本開示の他の態様によれば、上記の現像ローラを具備する現像カートリッジが提供される。
さらに、本開示の他の態様によれば、上記の現像カートリッジを具備するプロセスカートリッジが提供される。
そして、本開示のさらに他の態様によれば、上記のプロセスカートリッジを具備する電子写真画像形成装置が提供される。
そして、本開示のさらに他の態様によれば、記録シート上に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、該電子写真画像形成装置は、像担持体と、トナーと、該トナーを担持する現像ローラと、該現像ローラに当接し、該現像ローラ上に担持されるトナーの層厚を規制する、所定の電圧を印加可能なトナー層厚規制部材と、該像担持体を露光して該像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、該トナーによる該静電潜像の現像によって該像担持体上に形成されたトナー像を記録シート上に転写する転写装置と、該記録シート上に転写されたトナー像を該記録シート上に定着する定着装置と、を有し、該トナーが、正帯電性を有する正帯電性トナーであり、現像ローラが、上記現像ローラである電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の少なくとも一つの態様によれば、トナー層厚規制部材に高電圧を印加する電子写真画像形成装置において、正帯電性トナーへの摩擦帯電を抑制し、正帯電性トナーの電荷の現像ローラへの漏洩をより確実に低減することができる現像ローラを提供することができる。
また、本開示の少なくとも一つの態様によれば、プロセススピードの速い電子写真画像形成装置においても、高品位な電子写真画像を提供することのできる現像カートリッジを提供することができる。
また、本開示の少なくとも一つの態様によれば、プロセススピードの速い電子写真画像形成装置においても、高品位な電子写真画像を提供することのできるプロセスカートリッジを提供することができる。
そして、さらに本開示の少なくとも一つの態様によれば、プロセススピードが速い電子写真画像形成装置においても、高品位な電子写真画像を提供することのできる電子写真画像形成装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の一実施形態に係る現像ローラの一例を示した概略断面図である。
本開示の一実施形態に係る現像ローラの他の一例を示した概略断面図である。
電子写真画像形成装置の概要図である。
プロセスカートリッジの概要図である。
現像ローラの電気抵抗を測定する装置の一例を示した概略図である。
本開示の一実施形態に係る現像ローラの断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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