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公開番号2025095901
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023212292
出願日2023-12-15
発明の名称プロセスカートリッジ及び電子写真装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03G 15/08 20060101AFI20250619BHJP(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】高温高湿環境下での繰り返し使用時におけるベタ濃度薄と、低温低湿環境下での繰り返し使用時におけるHT濃度薄とをそれぞれ抑制可能なプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】電子写真感光体、該電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラ、及び、該現像ローラに接触して配置され、該現像ローラへトナーを供給するトナー供給ローラを有し、該現像ローラ及び該トナー供給ローラが、特定の条件の下で回転するように構成されており、該電子写真感光体が、少なくとも1種の(メタ)アクリル化合物を含有する組成物の重合膜である表面層を有し、該表面層が金属酸化物粒子を含有することを特徴とする、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジが、
電子写真感光体、
該電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラ、及び、
該現像ローラに接触して配置され、該現像ローラへトナーを供給するトナー供給ローラ
を有し、
該現像ローラ及び該トナー供給ローラが、
動作時における該現像ローラの表面の移動方向と該トナー供給ローラの表面の移動方向とが、該現像ローラと該トナー供給ローラとの接触位置において、互いに逆向きであり、かつ、
下記式（Ｅ１）で示されるＲが、１．２≦Ｒ≦１．５を満たして回転する、
ように構成されており、
Ｒ＝Ｖ
ＲＳ
／Ｖ
Ｄ
（Ｅ１）
（式（Ｅ１）中、Ｖ
ＲＳ
は、該トナー供給ローラの周速度［ｍ／ｓ］の絶対値を表し、Ｖ
Ｄ
は、該現像ローラの周速度［ｍ／ｓ］の絶対値を表す。）
該電子写真感光体が、（メタ）アクリルモノマー及び（メタ）アクリルオリゴマーからなる群から選択される少なくとも１種の（メタ）アクリル化合物を含有する組成物の重合膜である表面層を有し、
該表面層が金属酸化物粒子を含有する、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記金属酸化物粒子が、酸化インジウムスズ粒子、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、及び酸化アルミニウム粒子からなる群より選択される少なくともいずれか１種の金属酸化物粒子を含む、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
ｎ種類（ｎは１以上の整数）の前記金属酸化物粒子をそれぞれ金属酸化物粒子Ａ
ｉ
（ｉは１以上ｎ以下の整数）とし、該金属酸化物粒子Ａ
ｉ
の体積抵抗率をρ
ｉ
［Ω・ｃｍ］とし、前記表面層における前記表面層全体に対する該金属酸化物粒子Ａ
ｉ
の体積含有率をＲ
ｉ
［％］とした場合に、
下記式（Ｅ２）を満たす、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
JPEG
2025095901000078.jpg
13
150
【請求項４】
下記式（Ｅ３）を満たす、請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
JPEG
2025095901000079.jpg
13
150
【請求項５】
前記金属酸化物粒子が、１０
３
［Ω・ｃｍ］以下の体積抵抗率を有する金属酸化物粒子を含む、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記金属酸化物粒子が、酸化インジウムスズ粒子を含む、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記（メタ）アクリル化合物が、３官能以上の（メタ）アクリルモノマー及び３官能以上の（メタ）アクリルオリゴマーからなる群から選択される少なくとも１種の３官能以上の（メタ）アクリル化合物を含む、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記（メタ）アクリル化合物が、６官能の（メタ）アクリルモノマー及び６官能の（メタ）アクリルオリゴマーからなる群から選択される少なくとも１種の６官能の（メタ）アクリル化合物を含む、請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記表面層が、電荷輸送機能を有する有機化合物を含まない、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記トナー供給ローラを駆動するための駆動力を受ける駆動力受け部と、
該駆動力受け部で受けた駆動力を前記トナー供給ローラへ伝達するための第一駆動力伝達部と、
前記トナー供給ローラの駆動により生じる駆動力を前記現像ローラへ伝達するための第二駆動力伝達部と、
を有する、請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
（【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】
本発明は電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の電子写真装置は、長寿命化が強化されている。ところが電子写真プロセスにおいて、長寿命化は種々の弊害を発生させやすい。そのため、長寿命化に伴う種々の弊害に対して様々な工夫が行われてきた。
上記弊害の中に、電子写真装置に搭載される現像ローラから電子写真感光体（以下、単に「感光体」とも呼称する）へ供給されるトナーの量が繰り返し使用によって減少し、印刷画像濃度が低下する問題がある。
一方では、現像ローラ上にコートされたトナー量が不足（以下、「コート量不足」とも呼称する）して、ベタ画像を印刷する場合の感光体へのトナー供給が不十分となり、ベタ画像の濃度が薄くなる現象（以下、「ベタ濃度薄」とも呼称する）が発生する場合がある。
他方では、現像ローラ上にコートされたトナーの摩擦帯電量が過剰（以下、「チャージアップ」とも呼称する）となって、ハーフトーン画像を印刷する場合の感光体へのトナー供給が不十分となる。これにより、ハーフトーン画像の濃度が薄くなる現象（以下、「ＨＴ濃度薄」とも呼称する）が発生する場合がある。
【０００３】
これらの弊害を解決するため、現像ローラと、該現像ローラへトナーを供給するトナー供給ローラとの構成の工夫や、トナー構成の工夫が行われてきた。
特許文献１には、現像ローラ（現像剤担持体）の回転方向とトナー供給ローラ（トナー回収供給部材）の回転方向とが、摺擦する部分で逆方向である構成（以下、「カウンタ構成」と呼称する）が記載されている。上記カウンタ構成の下で、トナー供給ローラによる現像ローラ上の残留トナーの回収率と、トナーの質量当たりの帯電量の値とを適切な範囲に設定することで、地カブリ及び現像ゴーストを抑制している。
特許文献２には、現像ローラの周速度Ｖ
Ｄ
に対するトナー供給ローラの周速度Ｖ
ＲＳ
の比率Ｖ
ＲＳ
／Ｖ
Ｄ
（以下、「Ｒ」とも呼称する）が０．８以上１．５以下である構成が記載されている。カウンタ構成の下で、一方ではＲを０．８以上とすることで、現像ローラ上のコート量を確保して現像ゴーストの発生を抑制し、他方ではＲを１．５以下とすることで、トナーへのストレスを軽減させて小粒径トナーを用いた場合のトナーの劣化を抑制している。
特許文献３には、トナーの外添剤として原子価２以上の金属原子を有する金属酸化物を含む粒子が記載されている。上記金属酸化物を帯電制御剤として利用することにより、トナーのチャージアップが抑制され、５，０００枚の繰り返し画像形成後における画像濃度の低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－５９１６７号公報
特開２００９－２７１４１８号公報
特開２０１６－１８４１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの検討によると、特許文献１～３に記載の技術では、高温高湿環境下での繰り返し使用時においてベタ濃度薄が生じる場合があり、また、低温低湿環境下での繰り返し使用時においてＨＴ濃度薄が生じる場合があった。
したがって、本発明の目的は、高温高湿環境下での繰り返し使用時におけるベタ濃度薄と、低温低湿環境下での繰り返し使用時におけるＨＴ濃度薄とをそれぞれ抑制可能なプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は以下の発明によって達成される。即ち、本発明の一態様に係るプロセスカートリッジは、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジが、電子写真感光体、該電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラ、及び、該現像ローラに接触して配置され、該現像ローラへトナーを供給するトナー供給ローラを有し、該現像ローラ及び該トナー供給ローラが、動作時における該現像ローラの表面の移動方向と該トナー供給ローラの表面の移動方向とが、該現像ローラと該トナー供給ローラとの接触位置において、互いに逆向きであり、かつ、下記式（Ｅ１）で示されるＲが、１．２≦Ｒ≦１．５を満たして回転する、ように構成されており、
Ｒ＝Ｖ
ＲＳ
／Ｖ
Ｄ
（Ｅ１）
（式（Ｅ１）中、Ｖ
ＲＳ
は、該トナー供給ローラの周速度［ｍ／ｓ］の絶対値を表し、Ｖ
Ｄ
は、該現像ローラの周速度［ｍ／ｓ］の絶対値を表す。）
該電子写真感光体が、（メタ）アクリルモノマー及び（メタ）アクリルオリゴマーからなる群から選択される少なくとも１種の（メタ）アクリル化合物を含有する組成物の重合膜である表面層を有し、該表面層が金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高温高湿環境下での繰り返し使用時におけるベタ濃度薄と、低温低湿環境下での繰り返し使用時におけるＨＴ濃度薄とをそれぞれ抑制可能なプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。
本発明の一実施形態に係るトナー供給ローラ及び現像ローラの駆動機構を示す概略図である。
本発明の一実施形態に係るトナー供給ローラ及び現像ローラの駆動機構を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
本発明は、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジが、電子写真感光体、該電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像ローラ、及び、該現像ローラに接触して配置され、該現像ローラへトナーを供給するトナー供給ローラを有し、該現像ローラ及び該トナー供給ローラが、動作時における該現像ローラの表面の移動方向と該トナー供給ローラの表面の移動方向とが、該現像ローラと該トナー供給ローラとの接触位置において、互いに逆向きであり、かつ、下記式（Ｅ１）で示されるＲが、１．２≦Ｒ≦１．５を満たして回転する、ように構成されており、
Ｒ＝Ｖ
ＲＳ
／Ｖ
Ｄ
（Ｅ１）
（式（Ｅ１）中、Ｖ
ＲＳ
は、該トナー供給ローラの周速度［ｍ／ｓ］の絶対値を表し、Ｖ
Ｄ
は、該現像ローラの周速度［ｍ／ｓ］の絶対値を表す。）
該電子写真感光体が、（メタ）アクリルモノマー及び（メタ）アクリルオリゴマーからなる群から選択される少なくとも１種の（メタ）アクリル化合物を含有する組成物の重合膜である表面層を有し、該表面層が金属酸化物粒子を含有することを特徴とするプロセスカートリッジ、に関する。なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」との記載は、「アクリル又はメタクリル」を意味する。すなわち（メタ）アクリルモノマーは、アクリルモノマー又はメタクリルモノマーを指し、（メタ）アクリルオリゴマーは、アクリルオリゴマー又はメタクリルオリゴマーを指す。また、（メタ）アクリル化合物は、アクリル化合物又はメタクリル化合物を指す。
【００１０】
近年、電子写真装置のさらなる長寿命化が求められており、繰り返し使用回数が益々増加している。これに対して、本発明者らが検討したところ、従来技術では高温高湿環境下の繰り返し使用で顕著なコート量不足に起因するベタ濃度薄と、低温低湿環境下の繰り返し使用で顕著なチャージアップに起因するＨＴ濃度薄の両方の抑制が十分でない場合があった。特に、トナーの外添剤として帯電制御剤を添加する構成では、低温低湿環境下の繰り返し使用時には初期と繰り返し使用後とでチャージアップの度合いが大きく異なるにも関わらず、帯電制御剤の量は変わらない。そのため、帯電制御剤の添加量を調節することでは、初期の摩擦帯電量と繰り返し使用後の摩擦帯電量との両方を最適化することができない。
そこで本発明者らは、現像ローラとトナー供給ローラとの組み合わせに係る構成と、感光体の表面を構成する材料との組合せについて検討を行った。その結果、現像ローラとトナー供給ローラの構成と感光体表面材料とをそれぞれ以下のように設計して組合せることで、上記課題を解決できることを見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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