JP2000075635A

JP2000075635A - 現像部材及び現像装置

Info

Publication number: JP2000075635A
Application number: JP10247596A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Takagi; 光治高木; Tokuo Okada; 徳男岡田; Hiroshi Kaneda; 博金田; Toshiaki Arai; 利晃荒井; Takahiro Kawagoe; 隆博川越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】白地部分にトナーが現像されてしまう所謂か
ぶり現象の発生を効果的に防止して、かぶり不良のない
高品質な画像を確実に得ることができる現像部材、及び
現像装置を提供することを目的とする。【解決手段】表面抵抗が１×１０⁵Ω以上，１×１０
¹⁴Ω未満であることを特徴とする現像部材、及び、潜像
保持体に現像部材が接触した後の該潜像保持体の明部電
位の減少が０〜３００Ｖの範囲であることを特徴とする
現像装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
プリンター等の現像装置において、静電潜像を保持した
潜像保持体にトナーを供給して、これら潜像保持体表面
に保持された静電潜像を可視するための現像部材、及び
このような現像部材を用いた現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の電子写真
装置などにおいて、静電潜像を保持した感光体等の潜像
保持体に一成分トナーを供給し、該トナーを潜像に付着
させて可視化する画像形成方法として、加圧現像法が知
られている（米国３１５２０１２号、同第３７３１１４
６号等）。

【０００３】この加圧現像法は、トナーを担持した現像
部材を、静電潜像を保持した潜増補持体（感光体）に接
触させて、トナーを該潜像保持体の潜像に付着させるこ
とにより画像形成を行うもので、このため上記現像部材
を導電性と弾性を有する導電性弾性体で形成する必要が
ある。

【０００４】即ち、この加圧現像法では、例えば図２に
示したように、トナーを供給するためのトナー塗布用ロ
ーラ５と静電潜像を保持した潜像保持体（感光体）６と
の間に、現像部材（現像ローラ）１が配設され、これら
現像部材１、潜像保持体６及びトナー塗布用ローラ５が
それぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー７
がトナー塗布用ローラ５により現像部材１の表面に供給
され、このトナーが成層ブレード８により均一な薄層に
整えられ、この状態で現像部材１が潜像保持体６と接触
しながら回転することにより、薄層に形成されたトナー
が現像部材１から潜像保持体６の潜像に付着して、該潜
像が可視化するようになっている。なお、図中９は転写
部であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像を転写す
るようになっており、１０はクリーニング部であり、そ
のクリーニングブレード１１により転写後に潜像保持体
６表面に残存するトナーを除去するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
プリンター等が高速化されたり、微細画像が要求された
り、カラー画像化されたりすることで、画像形成に対す
る要求が非常に厳しくなってきており、また低温低湿か
ら高温高湿までの広範な環境条件下において、高品質の
画像が安定的に得られることが求められている。特に、
高温高湿下においては、その湿度のためにトナー帯電量
が低下し、白地部分にトナーが現像されてしまう所謂か
ぶり不良が頻発し、この点の改善が強く求められてい
る。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、白地部分にトナーが現像されてしまう所謂かぶり現
象の発生を効果的に防止して、かぶり不良のない高品質
な画像を確実に得ることができる現像部材、及び現像装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、所謂かぶり不良の発生機構に関して次の知見を得
た。従来一定と考えられていた感光体（潜像保持体）の
表面電位は、実際は現像ローラと接触することにより変
化しており、現像ローラの接触により感光体表面の電荷
が現像ローラに流れ込んで、感光体の表面電位が低下
し、この場合に流れ込む電荷の一部に現像ローラ上の逆
帯電トナーの電荷が使われ、この逆帯電トナーが白地部
分に現像されてかぶり不良が発生することが分かった。

【０００８】即ち、本発明者は、図３に例示した正帯電
性の感光ドラムを用いた電子写真装置において、表面電
位８００Ｖに帯電させた感光ドラム６と現像ローラ１と
を接触させた状態で回転させ、現像ローラ１に電圧を印
加して現像ローラ１と接触した後の感光ドラム６の表面
電位を測定すると共に、現像ローラ１に流れる電流値を
計測したところ、図４に示したように、現像ローラ１の
印加電圧が低くなり感光ドラム６と現像ローラ１との表
面電位差が大きくなるにつれて、つまり現像バイアスが
低くなると、現像ローラに負の電流が流れると共に、感
光ドラム６の表面電位が低下する現象が確認され、これ
がかぶり発生の原因になることが推察された。この場
合、シャフトから現像ローラ１表面に流れる電流は、正
電流とする。

【０００９】正帯電反転現像プロセスを例にしてかぶり
不良画像が発生するメカニズムを推察すると、特に現像
バイアスが低い場合には、上記図４に示されているよう
に、感光ドラム６の表面電位と現像ローラ１の表面電位
との電位差が推進力となって、負電荷が現像ローラ１か
ら感光ドラム６へ流れ込み、感光ドラム６表面の正の電
荷を打ち消す現象が起こる。この場合、実際の現像プロ
セスでは、感光ドラム６と現像ローラ１との間にはトナ
ーが存在し、通常トナーは逆に帯電したトナーも含んだ
帯電量分布を持っているため、感光ドラム６に注入され
る負電荷の一部に逆帯電トナーの電荷が使われ、この逆
帯電トナーが感光ドラム６へと移行する現象、つまりか
ぶりが発生するものと思われる。なお、ここでは正帯電
性の感光ドラムについて例示したが、負帯電性の感光ド
ラムの場合も正負が逆になるだけで同様である。

【００１０】そこで、本発明者は、このような現象に基
づくかぶりの発生を防止すべく検討を行った結果、感光
ドラム等の潜像保持体の明部電位が、現像ローラ等の現
像部材に接触した後でも十分な電位を保持するように現
像装置を構成することにより、上記現象に基づくかぶり
の発生を防止することができ、具体的には現像ローラと
の接触前後での潜像保持体の明部電位の減少幅が０〜３
００Ｖの範囲となるように現像装置を構成することによ
り、上記現象に基づくかぶりの発生を効果的に防止し得
ることを見い出し、本発明を完成したものである。

【００１１】従って、本発明は、現像部材の表面にトナ
ーを担持して該トナーの薄層を形成し、この現像部材を
表面に静電潜像を保持した潜像保持体に接触させて、該
潜像保持体表面にトナーを供給することにより、該潜像
保持体表面の静電潜像にトナーを付着させて可視画像を
形成する現像装置において、上記潜像保持体に現像部材
が接触した後の該潜像保持体の明部電位の減少が０〜３
００Ｖの範囲であることを特徴とする現像装置を提供す
る。

【００１２】また、本発明者は、図４に示されているよ
うに、感光ドラムの表面電位８００Ｖに対して、現像ロ
ーラへの印加電圧が７００〜２００の範囲である場合に
は、感光ドラムの表面電位の減少幅が比較的小さいこと
から、現像部材と接触前の潜像保持体表面の明部帯電電
位と現像部材の印加電圧との電圧差を１００〜６００と
することにより、現像ローラと接触する前後における明
部電位の減少幅を上述の０〜３００Ｖの範囲とすること
ができ、上記本発明の現像装置を確実に構成し得ること
を見い出した。

【００１３】従って、本発明は、上記現像部材に接触す
る前の上記潜像保持体表面の明部電位と、上記現像部材
に印加される印加電圧との電圧差が１００〜６００Ｖで
ある上記本発明の現像装置を提供する。

【００１４】更に、本発明者は現像部材の抵抗値につい
て検討を進めた結果、現像ローラから感光ドラムへと負
電荷が流れ込んで感光ドラム表面の帯電電位が低下する
上述の現象の発生は、現像ローラの軸−表面間における
抵抗、つまり従来から普通に計測，制御される径方向の
抵抗や、表面層の体積固有抵抗よりも、むしろローラ表
面に電圧を印加した際に流れる電流量に基づく表面抵抗
に大きく起因し、この表面抵抗を１×１０⁵Ω以上，１
×１０¹⁴Ω未満に制御することにより、感光ドラムの電
位低下を効果的に防止して、現像ローラと接触する前後
における感光ドラム表面の明部電位の減少幅を上述の０
〜３００Ｖの範囲とすることができ、かぶりのない良好
な画像を確実に得ることかできることを見い出した。し
かも、現像ローラの表面抵抗をこのように制御すること
によって、潜像保持体表面の明部電位と上記現像部材に
印加される印加電圧との電圧差が大きく変動しても上記
明部電位の減少幅を０〜３００Ｖの範囲とすることがで
き、広い現像バイアス領域にわたってかぶりのない良好
な画像を得ることができることを見い出した。

【００１５】従って、本発明は、表面にトナーを担持し
て該トナーの薄層を形成し、この状態で表面に静電潜像
を保持した潜像保持体に接触して、該潜像保持体表面に
トナーを供給することにより、該潜像保持体表面の静電
潜像にトナーを付着させて可視画像を形成する現像部材
において、表面抵抗が１×１０⁵Ω以上，１×１０¹⁴Ω
未満であることを特徴とする現像部材、及び該現像部材
を用いた上記本発明の現像装置を提供する。

【００１６】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の現像装置は、例えば図２に示された現像装
置のように、現像ローラ（現像部材）１の表面にトナー
７を担持して該トナー７の薄層を形成し、この現像ロー
ラ１を表面に静電潜像を保持した感光ドラム（潜像保持
体）に接触させて、該感光ドラム６表面にトナーを供給
することにより、該感光ドラム６表面の静電潜像にトナ
ーを付着させて可視画像を形成するものであり、本発明
においては、上記感光ドラム（潜像保持体）６に現像ロ
ーラ（現像部材）１が接触した後の該感光ドラム（潜像
保持体）６の明部電位の減少が０〜３００Ｖの範囲とな
るように構成したものであり、好ましくは該減少幅が０
〜１００Ｖとするものである。

【００１７】本発明の現像装置は、上記潜像保持体の明
部電位の減少幅が０〜３００Ｖの範囲であればよく、こ
の減少幅を０〜３００Ｖとなるように制御する方策に特
に制限はなく、例えば上述のように、潜像保持体表面の
明部電位と、上記現像部材に印加される印加電圧との電
圧差を１００〜６００Ｖ、好ましくは１００〜４５０Ｖ
とすることにより上記減少幅を達成することが可能であ
るが、特に現像部材の表面抵抗を１×１０⁵Ω以上，１
×１０¹⁴Ω未満、特に１×１０⁶〜１×１０¹²Ω、更に
は１×１０⁷〜１×１０¹⁰Ωに制御することが好まし
い。

【００１８】即ち、現像部材の表面抵抗を１×１０⁵Ω
以上，１×１０¹⁴Ω未満とすることにより、この現像部
材との接触による潜像保持体の表面電位の低下が効果的
に抑制され、潜像保持体表面の明部電位と上記現像部材
に印加される印加電圧との電圧差にほとんど影響されず
に、かぶりのない良好な画像が得られるものである。つ
まり、このように表面抵抗を調整した現像部材は、かぶ
りのない良画像のマージンが広いものであり、広い現像
バイアス領域にわたってかぶりのない安定した画像形成
を行うことができ、例えば現像バイアスを印加しないで
潜像保持体と現像部材とが接触する極端なケースでも白
地部分にトナー現像が起こる不具合の発生を防止するこ
とが可能なものである。現像部材の表面抵抗を調整する
ことによりかぶりの発生を抑制し得る理由は明確ではな
いが、潜像保持体の表面電位低下によるかぶりの発生
は、潜像保持体と現像部材との接触抵抗が支配因子とな
っているためと考えられる。なお、現像部材の表面抵抗
が１×１０⁵Ω未満であると、十分なかぶり防止効果が
得られず、一方１×１０¹⁴Ω以上であるとかぶりの発生
を防止することはできるが、現像実効バイアスを確保す
ることができずに黒濃度が不足する不具合が発生してし
まう場合がある。

【００１９】ここで、現像部材の表面抵抗とは、潜像保
持体と接触する部材表面の抵抗値であり、従来から部材
の抵抗として計測されている部材全体の抵抗値とは異な
るものである。例えば、軸芯として金属シャフトとを有
する現像ローラの場合、金属シャフトとローラ表面に圧
接させた電極との間に電圧を印加して測定する従来のロ
ーラ抵抗とは異なり、所定の間隔離間させてローラ表面
に圧接させた一対の電極間に電圧を印加して測定したロ
ーラ表面の抵抗値である。

【００２０】本発明における表面抵抗は、次のようにし
て測定した値である。図５に示したように、幅１ｃｍの
銅板電極を５ｃｍの間隔を明けて配置し、その上に現像
ローラ（現像部材）１を載せて、該ローラ１の両端にそ
れぞれ５００ｇの荷重をかけて合計１０００ｇの圧力で
両電極にローラ表面を圧接させる。この状態で両電極間
に電圧を印加し、両電極間を流れた電流値から両電極間
の抵抗値［Ω］を算出し、これを表面抵抗とした。

【００２１】本発明の現像部材は、その形態に特に制限
はなく、潜像保持体に安定的に接触し得るものであれば
よいが、通常はローラ状に形成され、例えば、図１に示
したように、良導電性シャフト２の外周に導電性弾性層
３を形成し、更にその上に塗膜層４を形成した構造とす
ることができる。

【００２２】ここで、上記シャフト２としては、良好な
導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得
るが、通常は金属製の中実体からなる芯金や内部を中空
にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いら
れる。

【００２３】このシャフト２の外周に形成される上記導
電性弾性層３としては、特に制限はなく、適宜な弾性材
料に導電剤を添加して導電性を付与した弾性体が用いら
れる。弾性材料としては特に限定されないが、ニトリル
ゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、シリ
コーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、クロロプレ
ンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が例示
され、これらの１種又は２種以上の混合ゴムを用いるこ
とができる。

【００２４】この導電性弾性層は、通常導電剤を添加す
ることにより導電性が付与又は調整され、この場合導電
剤としては、イオン導電剤および電子導電剤がある。イ
オン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム，
テトラブチルアンモニウム，ラウリルトリメチルアンモ
ニウム，ステアリルトリメチルアンモニウム，オクタデ
シルトリメチルアンモニウム，ドデシルトリメチルアン
モニウム，ヘキサデシルトリメチルアンモニウム，ベン
ジルトリメチルアンモニウム，変性脂肪酸ジメチルエチ
ルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭
素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エ
チル硫酸塩、カルボン酸塩、スルフォン酸塩等のアンモ
ニウム塩；リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネ
シウム等のアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の過
塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、
ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スル
フォン酸塩等が挙げられる。

【００２５】また、電子導電剤として具体的には、ケッ
チェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボ
ン；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲ
Ｆ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン；酸化処理を施した
インク用カーボン、熱分解カーボン、グラファイト；酸
化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物；
ニッケル、銅等の金属等を例示することができる。

【００２６】これらの導電剤の添加量は、特に制限され
るものではないが、上記イオン導電剤の場合、上記ゴム
等の主材成分１００重量部に対して０．０１〜５重量
部、好ましくは０．０５〜２重量部程度とすることがで
き、一方電子導電剤は、上記主材成分１００重量部に対
して１〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部程度と
することができ、これにより導電性弾性層の抵抗を１０
³〜１０¹⁰Ω・ｃｍ、特に１０⁴〜１０⁸Ω・ｃｍに調整
することが好ましい。

【００２７】なお、この導電性弾性層には、上記導電剤
以外にも必要に応じて公知の充填剤、加硫剤等、その他
のゴム用添加剤を適宜添加することができる。

【００２８】この導電性弾性層３の硬度は、特に制限さ
れるものではないが、ＪＩＳ−Ａ硬度で６０゜以下、特
に２５〜５５゜とすることが好ましい。この場合、ＪＩ
Ｓ−Ａ硬度が６０゜を超えると現像ローラが硬くなり、
感光体等の潜像保持体との接触面積が小さくなって良好
な画像形成が行えなくなる場合があり、更にはトナーに
ダメッジを与えて潜像保持体や成層ブレードへのトナー
固着等が発生して画像不良となる場合がある。逆に、導
電性弾性層３があまり低硬度になると、潜像保持体や成
層ブレードとの摩擦が大きくなりジッター等の画像不良
が発生する場合がある。

【００２９】また、この導電性弾性層３は、感光体等の
潜像保持体や成層ブレードと接触して使用されることか
ら、圧縮永久歪みが小さいことが好ましく、具体的には
２０％以下、特に１０％以下であることが好ましい。こ
の場合、ポリウレタンゴムは、圧縮永久歪みを小さく設
計することが可能であることから好ましく使用される。

【００３０】更に、この導電性弾性層３の表面粗さは、
ＪＩＳ１０点平均粗さで、１５μｍＲｚ以下、特に３〜
１０μｍＲｚとすることが好ましい。表面粗さが１５μ
ｍＲｚを超えると、現像ローラの表面を平滑に形成する
ために塗膜層４を厚く形成する必要が生じ、その結果現
像ローラの表面が硬くなって、トナーにダメッジを与え
感光体等の潜像保持体や成層ブレードへのトナー固着が
発生して画像不良を生じる場合がある。一方、導電性弾
性層３の表面粗さが小さすぎると、塗膜層４を形成した
ときに、トナー担持体の表面に表面粗さが小さくなりす
ぎて、トナー担持量が少なくなり、画像濃度が低下する
場合がある。

【００３１】次に、上記塗膜層４は、トナーに対する帯
電性や付着性の制御のため、感光体や成層ブレード等と
の摩擦力低減のため、或いは感光体の汚染防止等のため
に形成されるものである。

【００３２】この塗膜層４は、感光ドラム等の潜像保持
体に対して非汚染性である樹脂を用いて形成され、具体
的には、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、フ
ェノール変性・シリコーン変性等の変性アルキッド樹
脂、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリ
コーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド
樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹
脂、ウレタン樹脂等を挙げることができる。これらの中
では、特に成膜性、密着性の観点から、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アルキッ
ド樹脂、変性アルキッド樹脂、オイルフリーアルキッド
樹脂及びアクリル樹脂から選ばれる１種又は２種以上が
好適に使用される。

【００３３】塗膜層４には、上記樹脂をバインダーとし
て、更なる摩擦係数や粘着性の低減、表面エネルギーの
低減あるいは、帯電挙動の調整、静電容量の調整、抵抗
の調整等の目的で、他の成分を添加してもよい。例え
ば、カーボン，金属粉，金属酸化物粉，イオン性物質等
の導電剤、フッ素樹脂の微粒子、シリコーン微粒子、硫
化モリブデン、グラファイト等の無機物質の微粉体等の
滑材、あるいは、荷電制御剤などを添加することができ
る。この場合、導電剤としては、上記導電性弾性層３に
用いられる導電剤として上掲したものと同様のものを例
示することができるが、本発明においては、特にカーボ
ン用いることが好ましい。

【００３４】塗膜層４の形成法は特に限定されないが、
通常は、上記樹脂、及びその他の添加剤等を溶媒に溶解
あるいは分散させてディップ法、ロールコーター法、ド
クターブレード法、あるいはスプレー法等により導電性
弾性層３上に塗布し、常温あるいは５０〜１７０℃程度
の加熱下で乾燥し反応硬化させる方法が好ましく採用さ
れる。この場合、上記溶媒としては、アセトン，メチル
エチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ト
ルエン，キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン
等の脂肪族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン等の脂環族
炭化水素系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、イソ
プロピルエーテル，テトラヒドロフラン等のエーテル系
溶媒、ジメチルスルフォアミド等のアミド系溶媒、クロ
ロフォルム，ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系
溶媒等、及びこれらの混合溶媒等が好ましく用いられ
る。

【００３５】この塗膜層４の厚みは、特に制限はされな
いが、通常１〜１００μｍ程度、特に５〜３０μｍとす
ることが好ましく、この場合塗膜層４の厚さは、上述し
た樹脂溶液をディップ法により導電性弾性層３上に塗布
して塗膜層４を形成する際、樹脂溶液の樹脂濃度を増減
することにより、容易に調整することができる。

【００３６】本発明の現像部材は、上述のように、部材
の表面抵抗を１×１０⁵Ω以上，１×１０¹⁴Ω未満、好
ましくは１×１０⁶〜１×１０¹²Ω、より好ましくは１
×１０⁷〜１×１０¹⁰Ωに調整したものであるが、その
表面抵抗を上記範囲に調整する方法は、どのような方法
であってもよく結果的に上記表面抵抗の部材が得られれ
ばよい。例えば、上記塗膜層４に添加する導電剤を増減
することにより表面抵抗を調整してもよく、また上記塗
膜層４を形成する樹脂溶液中の樹脂濃度を増減して塗膜
層４の厚さを調整することにより、表面抵抗を調整して
もよい。

【００３７】本発明の現像装置は、潜像保持体に現像部
材が接触した後の該潜像保持体の明部電位の減少が０〜
３００Ｖの範囲となるように構成したものであり、その
現像部材として、表面抵抗を上記範囲に調整した上記本
発明の現像部材を用いることにより、広い現像バイアス
において、潜像保持体の明部電位の上記減少幅を確実に
上記０〜３００Ｖの範囲とすることができるものである
が、本発明の現像装置は、この特定の表面抵抗を有する
現像部材を用いたものに限定されるものではなく、上述
したように、現像部材に印加される印加電圧との電圧差
を１００〜６００Ｖに制御し上記明部電位の減少幅が０
〜３００Ｖの範囲となるようにしてもよく、更にその他
の方法により上記明部電位の減少幅が０〜３００Ｖの範
囲となるようにしたものであってもよい。

【００３８】なお、本発明の現像装置において、現像部
材と接触する前の潜像保持体の明部電位は、特に制限さ
れるものではないが、通常０．４〜１．５ｋＶ、特に
０．５〜１ｋＶであることが好ましい。

【００３９】また、本発明の現像装置は、現像部材の表
面にトナーを担持して該トナーの薄層を形成し、この現
像部材を表面に静電潜像を保持した潜像保持体に接触さ
せて、該潜像保持体表面にトナーを供給することによ
り、該潜像保持体表面の静電潜像にトナーを付着させて
可視画像を形成するものであり、例えば、図２に示した
ように、トナーを供給するためのトナー塗布用ローラ５
と静電潜像を保持した感光ドラム（潜像保持体）６との
間に、現像ローラ（現像部材）１を配設し、トナー塗布
用ローラ５によりトナー７を現像ローラ（現像部材）１
に供給してその表面に該トナー７を担持し、これを成層
ブレード８により均一な薄層に整え、更にこの薄層から
トナーを感光ドラム（潜像保持体）６に供給し、該感光
ドラム（潜像保持体）６の静電潜像にトナーを付着させ
て潜像を可視化するものである。この図２に示した画像
形成装置の詳細については従来技術において説明してい
るので、その説明は省略する。

【００４０】なお、本発明の現像部材は、図１，２に示
されているようなローラ状の部材に限定されるものでは
なく、用いられる現像装置の構造等に応じて適宜な形態
とすることができる。また、本発明の現像装置も、上記
図２に示したものに限定されず、現像部材の表面にトナ
ーを担持して該トナーの薄層を形成し、この現像部材に
電圧を印加した状態で該現像部材を潜像保持体に接触さ
せ、該潜像保持体表面の静電潜像にトナーを供給するこ
とにより、潜像保持体表面の静電潜像を可視化するもの
であればいずれのものでもよい。

【００４１】

【実施例】以下に実施例、比較例を示して、本発明を具
体的に説明するするが本発明は下記に限定されるもので
はない。

【００４２】［実施例１］分子量２５００のポリイソプ
レンポリオール（ＯＨ価：４７．１）１００部（重量
部、以下同じ）にアセチレンブラック２．８５部を配合
し、混合機を用い混合してポリオール組成物を調製し
た。このポリオール組成物を減圧下に撹拌して脱泡した
後、クルード・ジフェニルメタンジイソシテネート（Ｍ
ＤＩ）（ＮＣＯ％：３１．７）を１３．３３部加えて２
分間撹拌し、ジブチルチンジラウレート０．００１部を
加え、３分間撹拌した。次に、これをシャフトを配置し
て予め９０℃に加熱した金型に注型し、９０℃で１２時
間硬化させて金属シャフトの外周に導電性弾性層を形成
し、ローラを作成した。

【００４３】得られたローラの表面を研磨して表面をＪ
ＩＳ１０点平均粗さ７μｍＲｚに調整した。次に、メチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）中にオイルフリーアルキッド
樹脂及びメラミン樹脂を合計（重量比７：３）１５重量
％溶解した塗料液中に、上記ローラを浸漬して引き上
げ、これを１１０℃で４時間加熱し、架橋硬化した塗膜
層を有する図１に示した構造の現像ローラを得た。

【００４４】得られた現像ローラのローラ抵抗（軸−表
面間抵抗：印加電圧１００Ｖ）、表面抵抗（図５に示し
た測定法による抵抗：印加電圧１００Ｖ）、硬度（ＪＩ
ＳＡ硬度）及びＪＩＳ１０点平均粗さを測定した。結果
を表１に示す。

【００４５】［実施例２］グリセリンにプロピレンオキ
サイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量５００
０としたポリエーテルポリオール（ＯＨ価：３３）１０
０部に１，４一ブタンジオール１．０部、シリコーン界
面活性剤１．５部、ニッケルアセチルアセトネート０．
５部、ジブチルチンジラウレート０．０１部及び過塩素
酸ナトリウム０．５部を添加し、混合機を用いて混合し
てポリオール組成物を調製した。

【００４６】このポリオール組成物を減圧下に撹拌して
脱泡した後、ウレタン変性ＭＤＩを１７．５部加えて２
分間撹拌し、次いでシャフトを配置し予め１１０℃に加
熱した金型に注型し、１１０℃で２時間硬化させて金属
シャフトの外周に導電性弾性層を形成してローラを作成
した。

【００４７】得られたローラの表面を研磨して表面をＪ
ＩＳ１０点平均粗さ３５μｍＲｚに調整した。次に、Ｍ
ＥＫ中にオイルフリーアルキッド樹脂及びメラミン樹脂
を合計（重量比７：３）で１５重量％溶解させ、これに
導電性カーボンブラック（Ｐｒｉｎｔｅｘ３５：デグサ
社製）を樹脂濃度対比で２０ｐｈｒ添加し、ペイントシ
ェーカーで５時間分散させて塗料溶液を調整した。この
塗料液中に上記ローラを浸漬して引き上げ、これを１１
０℃で４時間加熱し、架橋硬化した塗膜層を有する図１
に示した構造の現像ローラを得た。

【００４８】得られた現像ローラのローラ抵抗、表面抵
抗、硬度及び表面粗さを実施例１と同様にして測定し
た。結果を表１に示す。

【００４９】［比較例１］塗料液中に導電性カーボンブ
ラック（ＸＥ２：デグサ社製）を樹脂濃度対比で５ｐｈ
ｒ添加したこと以外は、実施例１と同様にして現像ロー
ラを作成した。得られた現像ローラのローラ抵抗、表面
抵抗、硬度及び表面粗さを実施例１と同様にして測定し
た。結果を表１に示す。

【００５０】［比較例２］塗料液中に添加した導電性カ
ーボンブラックをＰｒｉｎｔｅｘ３５からＸＥ２（デグ
サ社製）に代え、その添加量を樹脂濃度対比で５ｐｈｒ
添加したこと以外は、実施例２と同様にして現像ローラ
を作成した。得られた現像ローラのローラ抵抗、表面抵
抗、硬度及び表面粗さを実施例１と同様にして測定し
た。結果を表１に示す。

【００５１】［参考例］塗料液の樹脂濃度をオイルフリ
ーアルキッド樹脂及びメラミン樹脂の合計で３５重量％
とし、かつ導電性カーボンを添加しないこと以外は実施
例２と同様にして現像ローラを作成した。得られた現像
ローラのローラ抵抗、表面抵抗、硬度及び表面粗さを実
施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。

【００５２】実施例１，２、比較例１，２及び参考例で
得られた各現像ローラを用いて、下記の試験を行った。
結果を表１に示す。感光体表面電位変化各ローラを用いて図３に示した装置を構成し、現像ロー
ラ１に７００〜０Ｖの電圧を印加して全面白地画像を印
刷した際の現像ローラ１に接触後の感光ドラム６の表面
電位を測定し、接触前８００Ｖであった感光ドラム６の
表面電位の最大減少幅を感光体表面電位変化とした。こ
の場合、いずれのローラも印加電圧０Ｖ時に減少幅は最
大であった。また、実施例１，２の現像ローラについて
は、現像ローラへの印加電圧、感光体表面電位、及び現
像ローラに流れる電流値の関係をグラフにした。これを
図６，７に示す。かぶり特性各ローラを用いて図２に示した現像装置を構成し、現像
ローラ１に３５０Ｖの電圧を印加して全面白地画像を印
刷し、白地部分へ現像されたトナー量を目視により判定
した。なお、現像ローラ１に接触する前の感光ドラム
（感光体）６の明部電位は８００Ｖであった。黒濃度各ローラを用いて図２に示した現像装置を構成し、現像
ローラ１に３５０Ｖの電圧を印加して全面黒画像を印刷
し、黒濃度を目視により判定した。なお、現像ローラ１
に接触する前の感光ドラム（感光体）６の明部電位は８
００Ｖであった。

【００５３】

【表１】ＣＢ：カーボンブラックｉｏｎ：イオン導電剤Ａ：デグサ社製カーボンブラック「Ｐｒｉｎｔｅｘ３
５」Ｂ：デグサ社製カーボンブラック「ＸＥ２」

【００５４】表１に示されているように、表面抵抗が１
×１０⁵Ω以上，１×１０¹⁴Ω未満である実施例１，２
及び参考例の現像ローラは、感光ドラム（潜像保持体）
に現像ローラが接触した後の該感光ドラムの明部電位の
減少幅が０〜３００Ｖの範囲となり、かぶり不良のない
良好な画像が得られた。これに対して、表面抵抗が１×
１０⁵Ω未満である比較例１，２の現像ローラは、感光
ドラム（潜像保持体）に現像ローラが接触した後の該感
光ドラムの明部電位の減少幅が大きく、白地部分にトナ
ーが現像され、かぶり不良が発生した。なお、参考例の
現像ローラは、感光ドラムの明部電位の減少幅を０〜３
００Ｖの範囲とすることができ、かぶりの発生を確実に
防止することができるが、表面抵抗が高すぎるため黒濃
度に劣るものであった。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像ロー
ラ及び現像装置によれば、白地部分にトナーが現像され
てしまう所謂かぶり現象の発生を効果的に防止して、か
ぶり不良のない高品質な画像を確実に得ることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明現像部材の一例を示す概略断面図であ
る。

【図２】本発明現像装置の一例を示す概略図である。

【図３】感光体（潜像保持体）の表面電位の変化を測定
する装置の一例を示す概略図である。

【図４】従来の現像装置の現像時における現像ローラへ
の印加電圧、感光体表面電位、及び現像ローラに流れる
電流値の関係を示すグラフである。

【図５】現像ローラ（現像部材）の表面抵抗の測定方法
を示す概略図である。

【図６】実施例１における、現像ローラへの印加電圧、
感光体表面電位、及び現像ローラに流れる電流値の関係
を示すグラフである。

【図７】実施例２における、現像ローラへの印加電圧、
感光体表面電位、及び現像ローラに流れる電流値の関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

１現像ローラ（現像部材）２シャフト３導電性弾性層４塗膜層５トナー塗布用ローラ６感光体ドラム（潜像保持体）７トナー８成層ブレード９転写部１０クリーニング部１１クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒井利晃東京都小平市小川東町３−５−５−864 (72)発明者川越隆博埼玉県所沢市青葉台1302−57 Ｆターム(参考） 2H027 DA04 EA05 ED01 ED09 EF09 2H077 AD06 AD13 AD18 AD35 EA15 FA01 FA13 FA16 FA22 FA25 FA26 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナーを担持して該トナーの薄層
を形成し、この状態で表面に静電潜像を保持した潜像保
持体に接触して、該潜像保持体表面にトナーを供給する
ことにより、該潜像保持体表面の静電潜像にトナーを付
着させて可視画像を形成する現像部材において、表面抵
抗が１×１０⁵Ω以上，１×１０¹⁴Ω未満であることを
特徴とする現像部材。
【請求項２】現像部材の表面にトナーを担持して該ト
ナーの薄層を形成し、この現像部材を表面に静電潜像を
保持した潜像保持体に接触させて、該潜像保持体表面に
トナーを供給することにより、該潜像保持体表面の静電
潜像にトナーを付着させて可視画像を形成する現像装置
において、上記潜像保持体に現像部材が接触した後の該
潜像保持体の明部電位の減少が０〜３００Ｖの範囲であ
ることを特徴とする現像装置。
【請求項３】現像部材に接触する前の上記潜像保持体
表面の明部電位が０．４〜１．５ｋＶである請求項２記
載の現像装置。
【請求項４】上記現像部材として、請求項１記載の現
像部材を用いた請求項２又は３記載の現像装置。
【請求項５】上記現像部材に接触する前の上記潜像保
持体表面の明部電位と、上記現像部材に印加される印加
電圧との電圧差が１００〜６００Ｖである請求項２又は
３記載の現像装置。