JP2002196580A

JP2002196580A - 現像剤担持体、及びそれを用いた現像装置

Info

Publication number: JP2002196580A
Application number: JP2000392040A
Authority: JP
Inventors: Naoki Okamoto; 直樹岡本; Yasuhide Goseki; 康秀後関; Masayoshi Shimamura; 正良嶋村; Kazunori Saiki; 一紀齊木; Kenji Fujishima; 健司藤島; Satoshi Otake; 智大竹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電付与性の安定化、及びトナーによるスリ
ーブ汚染及び融着を抑制することによって、画像濃度低
下、スリーブゴースト及びカブリの如き問題点を発生し
ない現像剤担持体及びそれを用いた現像装置を提供する
こと。【解決手段】現像剤担持体上の導電性樹脂被覆層中に
少なくとも結着樹脂、導電性微粉末及びハイドロタルサ
イト類化合物を含有させる。また被覆層表面に凹凸を形
成するための粒子を更に含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法におい
て、電子写真感光体或いは静電記録誘電体の如き静電潜
像保持体上に形成された静電潜像を現像して顕像化する
際に用いられる現像剤担持体、及びそれを用いた現像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により静電潜像担持体（感光ドラム）上に電気的
潜像を形成し、次いで該静電潜像を現像剤（トナー）で
現像を行なって可視像化し、必要に応じて紙などの転写
材にトナー像を転写した後、熱・圧力等により転写材上
にトナー画像を定着して複写物を得るものである。

【０００３】電子写真法における現像方式は主として一
成分現像方式と二成分現像方式に分けられる。近年、電
子写真装置の軽量・小型化等を目的として複写装置部分
を小さくする必要があるため、一成分現像方式を用いた
現像装置が使用されることが多い。

【０００４】一成分現像方式は、二成分現像方式のよう
にガラスビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要なため、
現像装置自体を小型化・軽量化できる。さらには、二成
分現像方式は現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要が
あるため、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給す
る装置が必要である。よって、ここでも現像装置が大き
く重くなる。一成分現像方式では、このような装置は必
要とならないため、やはり小さく軽く出来るため好まし
い。

【０００５】一成分現像方式を用いた現像装置として
は、例えば図４に示すような装置が知られている。図４
において、現像剤容器３には、一成分系トナーとしての
磁性トナー４が収容されており、磁性トナー間相互の粒
子摩擦及び現像スリーブ８と磁性トナー粒子との間の摩
擦により、感光ドラム１上に形成された静電潜像電荷と
現像基準電位に対して逆極性の電荷を磁性トナー４に与
え、磁性ブレード２により磁性トナー４を現像スリーブ
８上に極めて薄く塗布して担持させて感光ドラム１と現
像スリーブ８とで形成された現像領域Ｄへと搬送し、現
像領域Ｄにおいて、感光ドラム１と現像スリーブ８間の
電界、及び現像スリーブ８内に固着されている磁石５の
磁界による作用で、磁性トナー４を飛翔・付着させて感
光ドラム１上の静電潜像を顕像化するものが知られてい
る。尚、Ａ及びＢは、現像スリーブ８及び感光ドラム１
のそれぞれの回転方向を示し、９は現像時に現像バイア
ス電圧を印加するための現像バイアス手段を示し、１０
は現像剤容器３中で磁性トナー４を撹拌するための撹拌
翼である。しかし、この様な一成分系トナーを用いる場
合にはトナー帯電の調整が難しく、現像剤による工夫が
種々行われているものの、トナー帯電の不均一性や帯電
の耐久安定性に関わる問題は、完全には解決されていな
い。

【０００６】特に、現像スリーブが繰り返し回転を行っ
ているうちに、現像スリーブ上にコーティングされたト
ナーの帯電量が現像スリーブとの接触により高くなりす
ぎ、トナーが現像スリーブ表面との鏡映力により引き合
って現像スリーブ表面上で不動状態となり、現像スリー
ブから感光ドラム上の潜像に移動しなくなる、所謂、チ
ャージアップ現象が特に低温下で起こりやすくなる。こ
の様なチャージアップ現象が発生すると、上層のトナー
は帯電しにくくなってトナーの現像量が低下するため、
ライン画像の細りやベタ画像の画像濃度薄の如き問題点
を生じる。更に、画像部（トナー消費部）と非画像部と
のトナー層の形成状態が変わり、帯電状態が異なってし
まうため、例えば、一度画像濃度の高いベタ画像を現像
した位置が、現像スリーブの次の回転時に現像位置に来
てハーフトーン画像を現像すると、画像上にベタ画像の
跡が現れてしまう、所謂、スリーブゴースト現象が生じ
やすくなる。

【０００７】最近では電子写真の更なる高画質化のため
に、トナーの小粒径化及び微粒子化が図られている。例
えば、解像度や文字シャープ性を向上させ潜像を忠実に
再現するためには、重量平均粒径約５〜９μｍのトナー
を用いるのが一般的である。更に、ファーストコピー時
間の短縮化や省電力化の目的で、トナーの定着温度を下
げる傾向にある。この様な状況下においては、トナーは
単位重量当たりの電荷量が増えるため、更に現像スリー
ブ上へ静電的に付着しやすくなるとともに、より低温
で、又は／及びより低い外部からの物理的な力で、変形
又は流動化しやすい材料を用いているためのスリーブ汚
染や融着が起こりやすくなっている。

【０００８】この様な現象を解決する方法として、特開
平０１−２７７２５６号公報、特開平０３−０３６５７
０号公報等においては、樹脂中に、固体潤滑剤及びカー
ボンの如き導電性微粉末を分散させた被覆層が金属基体
上に設けられている現像スリーブを現像装置に用いる方
法が提案されている。この方法を用いることにより、上
記した現象は大幅に軽減されることが認められる。しか
しながら、この方法では、上記粉末を多量に添加した場
合には、チャージアップやスリーブゴーストに対しては
良好となるが、被覆層の表面が削れやすくなり、耐久を
進めていった場合、表面粗さが不均一となり、トナーヘ
の帯電が不均一となりやすく、添加量が少量の場合に
は、チャージアップやスリーブゴーストに対して不十分
であるという問題が残る。

【０００９】特開平０３−２００９８６号公報において
は、樹脂被覆層中に固体潤滑剤及びカーボンの如き導電
性微粉末、更に球状粒子を分散させた導電性被覆層を金
属基体上に設けた現像スリーブが提案されている。この
現像スリーブでは、現像スリーブ被覆層表面の形状が均
一化し、更に表面粗さの変化も少ないことから、スリー
ブ上のトナーコーティングが安定化するためトナーの帯
電が均一化し、スリーブゴースト、画像濃度、ベタ画像
等のスジ・ムラ等の画質がより安定化する。しかしなが
ら、この現像スリーブにおいても耐摩耗性は完全ではな
く、さらなる長期における耐久においては、導電性被覆
層に摩耗が生じ、その場合にはトナーの帯電が不安定と
なり画像不良の原因となる。また、前記のような低温定
着トナーを用いた場合、摩耗が起因として、トナーによ
るスリーブ汚染及び融着が発生する可能性があり、これ
また画像不良の原因となりやすい。

【００１０】また、特開平０８−２４０９８１号公報に
おいては、導電性被覆層中に分散された球状粒子が導電
性球状粒子であり、更に耐摩耗性が向上されることで、
現像スリーブ表面の形状を更に安定させるとともに、ト
ナーの帯電を更に向上させ、且つ樹脂層が多少摩耗した
際にもトナーによるスリーブ汚染及び融着が抑制されう
る表面層を有する現像スリーブが提案されている。しか
しながら、更に長期に渡る現像性、及びスリーブゴース
ト、スジ・ムラ等の画像性が良好で、いかなる環境下に
おいても幅広い現像ラチチュードを有する現像スリーブ
が望まれている。

【００１１】また、特開平０９−０６２０８７号公報に
おいては、導電性ゴム層中に正帯電性物質としてナイロ
ン樹脂、合成シリカ、石英粉、アルミナ及びハイドロタ
ルサイト類化合物の少なくとも１種を分散することによ
り、トナーの正帯電を均一化すること、及び上記正帯電
性物質のうち特にハイドロタルサイト類化合物が、導電
性ゴム層の圧縮永久歪を小さくする効果をも有するとい
う導電性ローラが提案されている。しかしながら、上記
公報に記載されているのは、弾性を有する導電性ローラ
であり、このように負帯電性トナー用の現像ローラに正
帯電性物質を含有させる点に関しては従来周知である
が、静電潜像を保持した静電潜像保持体と現像剤担持体
が、一定の間隙をもって対向配置された現像領域におい
て、現像剤担持体に交番バイアス電圧を印加しながら、
上記静電潜像を現像剤により現像して可視像化する、い
わゆるジャンピング現像方法において、後述するよう
に、基体及び該基体上に形成された導電性樹脂被覆層を
有する現像剤担持体の該導電性樹脂被覆層中に、本発明
の一般式で示されるハイドロタルサイト類化合物を含有
させることによって、スリーブゴースト、カブリ、スリ
ーブ汚染及び融着による濃度低下等に効果をもたらすこ
とについては開示されていない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、異な
る環境下においても長期間に渡って、濃度低下、スリー
ブゴースト及びカブリの如き問題点が発生せず、高品位
の画像を安定的に得ることのできる現像剤担持体、該現
像剤担持体を有する現像装置を提供することである。ま
た本発明の目的は、粒径の小さいトナーを用いた場合に
現れる、現像剤担持体表面でのトナーの不均一な帯電を
抑制し、トナーに適正な帯電量を与えることのできる現
像剤担持体、該現像剤担持体を有する現像装置を提供す
ることである。また本発明の目的は、現像剤担持体表面
にトナーによるスリーブ汚染及び融着を生じず、異なる
環境下においても長期間に渡って、濃度低下、スジ等の
不良画像を発生しない現像剤担持体、該現像剤担持体を
有する現像装置を提供することである。更に本発明の目
的は、繰り返し複写、又は耐久による現像剤担持体表面
の導電性被覆層の劣化が生じ難く、高耐久性を有し、安
定した画質が得られる現像剤担持体、該現像剤担持体を
有する現像装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。

【００１４】即ち、本発明は、少なくとも基体及び導電
性樹脂被覆層を有する現像剤担持体において、該導電性
樹脂積層は、少なくとも結着樹脂、導電性微粉末、及び
下記一般式（１）で示されるハイドロタルサイト類化合
物を含有することを特徴とする現像剤担持体に関する。

【００１５】

【数５】

【００１６】好ましくは、ハイドロタルサイト類化合物
が下記一般式（２）で示されることを特徴とする現像剤
担持体に関する。

【００１７】

【数６】

【００１８】更に本発明は、導電性樹脂被覆層が、個数
平均粒径０．３〜３０μｍの被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子を更に含有することを特徴とする現像剤担
持体に関する。

【００１９】更に本発明は、被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子が球状であり、且つ真密度が３ｇ／ｃｍ³
以下であることを特徴とする現像剤担持体に関する。

【００２０】更に本発明は、被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子が樹脂粒子であることを特徴とする現像剤
担持体に関する。

【００２１】更に本発明は、被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子が導電性の粒子であることを特徴とする現
像剤担持体に関する。

【００２２】更に本発明は、導電性樹脂被覆層は、固体
潤滑剤を更に含有することを特徴とする現像剤担持体に
関する。

【００２３】更に本発明は、現像容器と、該現像容器内
に収容された現像剤を担持するための現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接、又は圧接して配置されている現
像剤担持体上に現像剤の薄層を形成するための現像剤制
厚規制部材とを有し、上記現像剤担持体によって現像剤
を静電潜像保持体と対向する現像領域へと搬送し、該現
像剤担持体に交番バイアス電圧を印加しつつ、該静電潜
像保持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像し
て可視像化する現像装置において、該現像剤担持体が、
少なくとも基体及び導電性樹脂被覆層を有し、該導電性
樹脂擬制が、少なくとも結着樹脂、導電性微粉末、及び
下記一般式（１）で示されるハイドロタルサイト類化合
物を含有することを特徴とする現像装置に関する。

【００２４】

【数７】

【００２５】好ましくは、ハィドロタルサィト類化合物
が下記一般式（２）で示されることを特徴とする現像装
置に関する。

【００２６】

【数８】

【００２７】更に本発明は、導電性樹脂被覆層が、個数
平均粒径０．３〜３０μｍの被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子を更に含有することを特徴とする現像装置
に関する。

【００２８】更に本発明は、被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子が球状であり、且つ真密度が３ｇ／ｃｍ³
以下であることを特徴とする現像装置に関する。

【００２９】更に本発明は、被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子が樹脂粒子であることを特徴とする現像装
置に関する。

【００３０】更に本発明は、被覆層表面に凹凸を形成す
るための粒子が導電性の粒子であることを特徴とする現
像装置に関する。

【００３１】更に本発明は、導電性樹脂被覆層が、固体
潤滑剤を更に含有することを特徴とする現像装置に関す
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明においては、現像剤担持体
表面に本発明に示される特定の導電性樹脂被覆層を設け
ることによって、繰り返し複写又は耐久によって現像剤
担持体表面の導電性樹脂被覆層の摩耗、及びトナーによ
るスリーブ汚染及び融着が生じ難いため、長期使用にお
ける耐久性が向上し、画像濃度低下、スリーブゴースト
の発生及びカブリの悪化、画像スジや画像ムラの生じ難
い高品位な画像を長期にわたり提供することができる。

【００３３】以下、本発明を詳しく説明する。まず、本
発明の現像剤担持体を構成する基体表面に被覆された導
電性樹脂被覆層に使用されるハイドロタルサイト類化合
物としては、下記一般式（１）

【００３４】

【数９】

【００３５】で示されるものを用いる、即ち２価の金属
が２種以上、且つ３価の金属が２種以上の固溶体である
ことによって、本発明の目的が高度に達成できることを
見出した。

【００３６】詳細は不明であるが、２価の金属が１種且
つ３価の金属が１種の場合、又は２価の金属が２種以上
且つ３価の金属が１種の場合に比べ、帯電付与性が安定
し、スリーブゴーストやトナーによる汚染や融着が向上
されることが明らかとなった。

【００３７】また、上記構造のハイドロタルサイト類化
合物に関しては、１価のアルカリ金属を含んでもかまわ
ない。また、アニオンが複数存在しても構わない。

【００３８】より好ましくは、本発明の前記ハイドロタ
ルサイト類化合物が下記一般式（２）で示されることを
特徴とする。

【００３９】

【数１０】

【００４０】本発明に使用されるハイドロタルサイト類
の比表面積は、１．０ｍ²／ｇ以上、より好ましくは
５．０ｍ²／ｇ以上が好ましい。

【００４１】比表面積はＢＥＴ法に従って、比表面積測
定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用い
て試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用い
て比表面積を算出した。

【００４２】本発明に使用されるハイドロタルサイト
は、表面処理剤によって疎水化処理を行うことが環境安
定性を図る上でも好ましい。表面処理剤としては、高級
脂肪酸類、カップリング剤類、エステル類、シリコーン
オイル等が使用可能である。

【００４３】また、本発明のハイドロタルサイト類化合
物は、上記一般式（２）で表示されるものが好ましく、
さらに好ましくは、２価金属及び３価金属で以下の関係
を満足するものである。

【００４４】

【数１１】

【００４５】本発明においては、導電性樹脂被覆層中に
表面粗さを均一にし、且つ適切な表面粗さを維持するた
めに、粒子を添加することにより更に好ましい結果が得
られる。

【００４６】本発明に使用される粒子としては、球状の
ものが好ましい。球状粒子であることにより、不定形粒
子に比べ、より少ない添加量で所望の表面粗さが得られ
るとともに、表面形状の均一な凹凸面が得られ本発明に
使用される球状粒子は、個数平均粒径が０．３〜３０μ
ｍのものである。この様な球状粒子を添加することによ
って、本発明の現像剤担持体における導電性樹脂被覆層
表面に均一な表面粗さを保持させると共に、導電性樹脂
被覆層表面が摩耗した場合でも、導電性樹脂被覆層の表
面粗さの変化が少なく、現像剤担持体上のトナーの層厚
の変化が起きにくいことからトナーの帯電を均一化し、
ハイドロタルサイト類化合物添加の効果、即ちスリーブ
ゴーストが良好で、スジ・ムラが発生しにくく、また現
像剤担持体上でトナーによるスリーブ汚染及び融着の発
生をしにくくするという効果を、長期に渡り発揮させる
ことができる。

【００４７】本発明で使用される球状粒子の個数平均粒
径は０．３〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍのもの
がよい。球状粒子の個数平均粒径が０．３μｍ未満の場
合には、導電性樹脂被覆層表面に均一な表面粗さを付与
する効果が少なく、導電性樹脂被覆層の摩耗によるトナ
ーのチャージアップ、トナーによるスリーブ汚染及び融
着が発生しやすく、それにより、スリーブゴーストによ
る画像の悪化や画像濃度低下が生じやすくなるため、好
ましくない。個数平均粒径が３０μｍを超える場合に
は、導電性樹脂被覆層の表面の粗さが大きくなり過ぎ、
トナーの搬送量が多くなることで、現像スリーブ表面の
トナーコートが不均一となり、トナーの帯電が均一に行
われにくくなってしまう。また粗い粒子が突出すること
により画像スジやバイアスリークによる白ポチ・黒ポチ
の原因ともなる。更に、導電性樹脂被覆層の機械的強度
が低下してしまうため、好ましくない。

【００４８】本発明で使用される球状粒子における球状
とは、粒子の長径／短径の比が１．０〜１．５程度のも
のを意味しており、本発明において好ましくは、長径／
短径の比が１．０〜１．２の粒子を、特に好ましくは真
球状の粒子を使用することがよい。球状粒子の長径／短
径の比が１．５を超える場合には、導電性被覆層中への
球状粒子の分散性が低下したり、所望の表面粗さを得る
ために多目の粒子添加を必要とするので、導電性樹脂被
覆層表面形状が不均一となり、トナーの均一な帯電化及
び導電性樹脂被覆層の強度の点で好ましくない。

【００４９】本発明において使用される球状粒子として
は、その個数平均粒径が０．３〜３０μｍであれば従来
公知の球状粒子をいずれも使用することができる。例え
ば、球状の樹脂粒子、球状の金属酸化物粒子、球状の炭
素化物粒子等が挙げられる。これらの中でも、球状の樹
脂粒子は、導電性樹脂被覆層中に添加した場合に、より
少ない添加量で好適な表面粗さが得られ、且つ均一な表
面形状が得られやすいので好ましい。本発明で使用され
うる球状の樹脂粒子は、例えば、懸濁重合、分散重合法
等によって容易に得られる。勿論、粉砕法により得られ
た樹脂粒子を、熱的な或いは物理的な球形化処理を行っ
て球状化した粒子を用いてもよい。

【００５０】本発明において好適な球状樹脂粒子として
は、具体的には、例えば、ポリアクリレート、ポリメタ
クリレート等のアクリル系樹脂粒子、ナイロン等のポリ
アミド系樹脂粒子、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、フ
ェノール系樹脂粒子、ポリウレタン系樹脂粒子、スチレ
ン系樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子等の、一般に
公知の樹脂によって作製した球状粒子が挙げられる。

【００５１】又、本発明で使用する球状粒子は、その表
面に、無機微粉体を付着させたり、あるいは固着させて
もよい。例えば、球状の樹脂粒子表面を、下記に挙げる
ような無機微粉体で処理することにより、導電性樹脂被
覆層中への球状粒子の分散性の向上、形成される被覆層
の表面の均一性、被覆層の耐汚染性、トナーヘの帯電付
与性、被覆層の耐摩耗性等を向上させることができる。

【００５２】この際に使用する無機微粉体としては、Ｓ
ｉＯ₂、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｅＯ₂、ＣｒＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｚ
ｎＯ、ＭｇＯの如き酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄の如き窒化物、Ｓ
ｉＣの如き炭化物、ＣａＳＯ₄、ＢａＳＯ₄、ＣａＣＯ₃
の如き硫酸塩や炭酸塩等が挙げられる。これらの無機微
粉末は、カップリング剤によって処理してもよい。即
ち、特に、結着樹脂との密着性を向上させる目的で、あ
るいは粒子に疎水性を与える等を達成する目的で、カッ
プリング剤により処理された無機微粉体を好ましく用い
ることができる。この際に使用されるカップリング剤と
しては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップ
リング剤、ジルコアルミネートカップリング剤等が挙げ
られる。より具体的には、例えば、シランカップリング
剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラ
ン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラ
ン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジク
ロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメ
チルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロ
ルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロル
メチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメル
カプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガ
ノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、ジフェニルエトキシシラン、ヘキサメチルジシロ
キサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、
１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、及び１
分子当たり２〜１２個のシロキサン単位を有し、且つ末
端に位置する単位に夫々１個当ての硅素原子に結合した
水酸基が含有されたジメチルポリシロキサン等が挙げら
れる。

【００５３】更に、本発明において、球状粒子として真
密度３ｇ／ｃｍ³以下の粒子を用いることが好ましく、
また、本発明においては、球状粒子として導電性のもの
を用いることが好ましい。即ち、好ましくは、真密度が
３ｇ／ｃｍ³以下である導電性球状粒子を用いる。この
ように、球状粒子に導電性を持たせることによって、絶
縁性粒子に比べ、その導電性ゆえに粒子表面にチャージ
が蓄積しにくくできる。従って、導電性樹脂被覆層に、
このような導電性球状粒子を含有させることによって、
耐久を通じて表面粗さを均一化する効果を有するととも
に、トナーの粒子への付着が軽減されることで、トナー
のスリーブ汚染及び融着の発生源がさらに抑制されると
ともに、それによって、トナーの帯電付与性をより向上
させ、前記のハイドロタルサイト類化合物添加の効果と
ともに、より一層現像性を向上させ本発明で使用される
球状粒子の真密度は、３ｇ／ｃｍ³以下、好ましくは
２．７ｇ／ｃｍ³以下、より好ましくは０．９〜２．５
ｇ／ｃｍ³であることがよい。即ち、球状粒子の真密度
が３ｇ／ｃｍ³を超える場合には、適切な表面粗さを付
与するために多量の粒子添加が必要なことと、結着樹脂
との密度差が大きすぎるため、導電性樹脂被覆層中で球
状粒子の分散性が不十分となり、被覆層表面に均一な粗
さを付与しにくくなり、トナーに均一な帯電を与えにく
くなる。

【００５４】又、本発明において使用される導電性球状
粒子の導電性とは、体積抵抗値が１０^-6Ω・ｃｍ以下の
ものをいい、好ましくは、体積抵抗値が１０³〜１０^-6
Ω・ｃｍの粒子を使用する。導電性球状粒子の体積抵抗
値が１０^-6Ω・ｃｍを超える場合には、粒子を導電性と
する効果、即ち摩耗によって導電性被覆層表面に露出し
た球状粒子を核として、トナーによるスリーブ汚染及び
融着を抑制するという効果が損なわれる。

【００５５】本発明で使用される導電性球状粒子を得る
方法としては、以下に述べる様な方法が好ましいが必ず
しもこれらに限定されるものではない。本発明に使用さ
れる特に好ましい導電性球状粒子を得る方法としては、
例えば、樹脂系球状粒子やメソカーボンマイクロビーズ
を焼成することにより炭素化及び／又は黒鉛化して、低
濃度且つ良導電性の球状炭素粒子を得る方法が挙げられ
る。そして、樹脂系球状粒子に用いられる樹脂として
は、例えば、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン
樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレ
ン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル
が挙げられる。又、メソカーボンマイクロビーズは、通
常、中ピッチを加熱焼成していく過程で生成する球状結
晶を多量のタール、中油、キノリンの如き溶剤で洗浄す
ることによって製造することができる。より好ましい導
電性球状粒子を得る方法としては、フェノール樹脂、ナ
フタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベ
ンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、
ポリアクリロニトリルの如き球状粒子表面に、メカノケ
ミカル法によってバルクメソフェーズピッチを被覆し、
被覆された粒子を酸化性雰囲気下で熱処理した後に焼成
して炭素化及び／又は黒鉛化し、導電性の球状炭素粒子
を得る方法が挙げられる。

【００５６】上記した方法で得られる導電性の球状炭素
粒子は、いずれの方法でも、焼成条件を変化させること
によって得られる球状炭素粒子の導電性をある程度は制
御することが可能であり、本発明において好ましく使用
される。又、上記の方法で得られる球状炭素粒子は、場
合によっては、更に導電性を高める為に導電性球状粒子
の真密度が３ｇ／ｃｍ³を超えない程度の範囲で、導電
性の金属及び／又は金属酸化物のめっきを施していても
よい。

【００５７】本発明で使用される導電性球状粒子を得る
他の方法としては、球状樹脂粒子からなる芯粒子に対し
て、芯粒子の粒径よりも小さい導電性微粒子を適当な配
合比で機械的に混合することによって、ファンデルワー
ルス力及び静電気力の作用により芯粒子の周囲に均一に
導電性微粒子を付着させた後、例えば、機械的衝撃力を
付与することによって生ずる局部的温度上昇により芯粒
子表面を軟化させ、芯粒子表面に導電性微粒子を成膜し
て導電化処理した球状樹脂粒子を得る方法が挙げられ
る。

【００５８】上記の芯粒子には、有機化合物からなる真
密度の小さい球形の樹脂粒子を使用することが好まし
く、樹脂としては、例えば、ＰＭＭＡ、アクリル樹脂、
ポリブタジエン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、又はこれらの共
重合体、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリ
アミド樹脂、ナイロン、フッ素系樹脂、シリコーン樹
脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。
芯粒子（母粒子）の表面に成膜する際に使用される導電
性微粒子（小粒子）としては、導電性微粒子被膜を均一
に設けるために、小粒子の粒径が母粒子の粒径の１／８
以下のものを使用するのが好ましい。

【００５９】本発明に使用される導電性球状粒子を得る
更に他の方法としては、球状樹脂粒子中に導電性微粒子
を均一に分散させることにより、導電性微粒子が分散さ
れた導電性球状粒子を得る方法が挙げられる。

【００６０】球状樹脂粒子中に導電性微粒子を均一に分
散させる方法としては、例えば、結着樹脂と導電性微粒
子とを混練して導電性微粒子を分散させた後、冷却固化
し、所定の粒径に粉砕し、機械的処理及び熱的処理によ
り球形化して導電性球状粒子を得る方法又は、重合性単
量体中に重合開始剤、導電性微粒子及びその他の添加剤
を加え、分散機によって均一に分散せしめた単量体組成
物を、分散安定剤を含有する水相中に撹拌機によって所
定の粒子径になる様に懸濁させて重合を行い、導電性微
粒子が分散された球状粒子を得る方法が挙げられる。

【００６１】これらの方法で得られた導電性微粒子が分
散された導電性球状粒子においても、前記した芯粒子よ
りも小さい粒径の導電性微粒子と適当な配合比で機械的
に混合して、ファンデルワールス力及び静電気力の作用
により導電性球状粒子の周囲に均一に導電性微粒子を付
着させた後、例えば、機械的衝撃力を付与することによ
り生ずる局部的温度上昇により導電性球状粒子の表面を
軟化させ、該表面に導電性微粒子を成膜して、更に導電
性を高めて使用してもよい。

【００６２】以上、本発明の現像剤担持体を構成する導
電性樹脂被覆層中に分散された球状粒子は、現像スリー
ブ表面の表面粗さを最適化し、更に表面形状を均一化さ
せることで、スリーブ上のトナー層の搬送力を均一にす
るとともに、摩耗が生じた際の表面粗さ変化を抑制する
ことで、耐久によっての搬送力の変化を抑制し、更にハ
イドロタルサイト類化合物の迅速且つ均一な帯電付与性
と荷電制御、即ちチャージアップを防止し、スリーブゴ
ーストを防止する効果、またトナーによるスリーブ汚染
及び融着を防止する効果を耐久によっても長期に渡って
発揮させることができる。中でも球状炭素粒子は、導電
性樹脂被覆層の導電性が損なわず、粒子を核としたトナ
ー付着／融着を防止できるので、特に好ましく用いられ
る。

【００６３】また、導電性球状粒子あるいはハイドロタ
ルサイト類化合物を単独で使用した場合に比べ、両者を
共に用いた場合、より一層の現像特性の向上が発揮され
る。特に、スリーブ・ブレード間でのトナー規制力の強
い弾性ブレード系の現像装置に用いる場合にこれらの効
果はより顕著となる。

【００６４】又、本発明の現像剤担持体を構成する導電
性樹脂被覆層には、導電性球状粒子と併用して固体潤滑
剤を分散させると、より本発明の効果が促進されるため
好ましい。この固体潤滑剤としては、例えば、結晶性グ
ラファイト、二硫化モリブデン、窒化ほう素、雲母、フ
ッ化グラファイト、銀−セレン化ニオブ、塩化カルシウ
ム−グラファイト、滑石及びステアリン酸亜鉛の如き脂
肪酸金属塩からなる物質等が挙げられ、中でも結晶性グ
ラファイトは、導電性球状粒子と併用した場合に導電性
被覆層の導電性が損なわれないので特に好ましく用いら
れる。

【００６５】この固体潤滑剤は、個数平均粒径が好まし
くは０．２〜２０μｍ程度、より好ましくは１〜１５μ
ｍのものを使用するのがよい。固体潤滑剤の個数平均粒
径が０．２μｍ未満の場合には、潤滑性が十分に得られ
難く好ましくなく、個数平均粒径が２０μｍを超える場
合には、表面粗さに対する影響が大きくなり、且つ耐久
により削れることで表面粗さが変化しやすく、導電性樹
脂被覆層表面が不安定となり、スリーブ上へのトナーコ
ーティング、及びトナーの帯電が不安定になるという点
で好ましくない。

【００６６】本発明の現像剤担持体を構成する導電性樹
脂被覆層は、上記した様な導電性球状粒子や固体潤滑剤
を結着樹脂中に分散させることによって構成されるが、
この際に使用される結着樹脂材料としては、例えば、ス
チレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド
樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂及び
アクリル系樹脂の如き熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコン樹
脂及びポリイミド樹脂の如き熱あるいは光硬化性樹脂を
使用することができる。これらの中でも、シリコン樹脂
及びフッ素樹脂の様な離型性を有するもの、あるいはポ
リエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
フェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレ
ン系樹脂及びアクリル系樹脂の様な機械的性質に優れた
ものがより好ましい。

【００６７】本発明において、現像剤担持体の導電性樹
脂被覆層の体積抵抗は、好ましくは１０３Ω・ｃｍ以
下、より好ましくは１０³〜１０^-2Ω・ｃｍであること
がよい。導電性樹脂被覆層の体積抵抗が１０³Ω・ｃｍ
を超える場合には、トナーのチャージアップが発生し易
くなり、スリーブゴーストの悪化や濃度低下を引き起こ
しやすい。本発明においては、導電性樹脂被覆層の体積
抵抗を調整するため、導電性樹脂被覆層中に上記の導電
性球状粒子と併用して、他の導電性微粉末を分散含有さ
せてもよい。この導電性微粉末としては、個数平均粒径
が、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．０１〜
０．８μｍのものがよい。この導電性樹脂被覆層中に導
電性球状粒子と併用して分散含有させる導電性微粉末の
個数平均粒径が１μｍを超える場合には、導電性樹脂被
覆層の体積抵抗を低く制御しずらくなり、トナーのチャ
ージアップ現象が発生しやすくなる。

【００６８】本発明で使用することのできる導電性微粉
末としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラ
ック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャン
ネルブラックの如きカーボンブラック；酸化チタン、酸
化すず、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸
化アンチモン及び酸化インジウムの如き金属酸化物等；
アルミニウム、銅、銀及びニッケルの如き金属；グラフ
ァイト、導電性金属繊維及び導電性炭素繊維の如き無機
系充填剤が挙げられる。

【００６９】次に、導電性樹脂被覆層を構成する各成分
の構成比について以下に説明するが、これらは本発明に
おいて特に好ましい範囲である。

【００７０】導電性樹脂被覆層中に分散されているハイ
ドロタルサイト類化合物の含有量としては、結着樹脂１
００重量部に対して１〜１００重量部、より好ましくは
２〜５０重量部である。添加量が１重量部未満となると
本発明の効果が不十分であり、１００重量部をこえると
環境安定性が不十分となる。

【００７１】導電性樹脂被覆層中に分散されている導電
性球状粒子の含有量としては、結着樹脂１００重量部に
対して好ましくは２〜１２０重量部、より好ましくは２
〜８０重量部の範囲で特に好ましい結果を与える。導電
性球状粒子の含有量が２重量部未満の場合には導電性球
状粒子の添加効果が小さく、１２０重量部を超える場合
にはトナーの帯電性が低くなり過ぎてしまう場合があ
る。

【００７２】導電性樹脂被覆層中に固体潤滑剤を導電性
球状粒子と併用させる場合には、固体潤滑剤の含有量
は、結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜１２
０重量部、より好ましくは１０〜１００重量部の範囲で
特に好ましい結果を与える。固体潤滑剤の含有量が１２
０重量部を超える場合には、被膜強度の低下及びトナー
の帯電量の低下が認められ、５重量部未満の場合には、
７μｍ以下の小粒径トナーを用いて長時間使用した場合
に、導電性樹脂被覆層表面にトナーの汚染が発生しやす
くなる傾向がる。

【００７３】前記した、導電性被覆層中に導電性球状粒
子と併用して導電性微粉末を分散含有させる場合の１μ
ｍ以下の導電性微粉末の含有量としては、結着樹脂１０
０重量部に対し、好ましくは４０重量部以下、より好ま
しくは２〜３５重量部の範囲で使用すると特に好ましい
結果が与えられる。即ち、導電性微粉末の含有量が４０
重量部を超える場合には、被膜強度の低下及びトナーの
帯電量の低下が認められることが多い。

【００７４】本発明において、導電性樹脂被覆層表面の
表面粗さとしては、算術平均粗さ（以下、「Ｒａ」と称
す。）が、好ましくは０．２〜４．５μｍの範囲内であ
り、より好ましくは０．４〜３．５μｍの範囲内である
ことがよい。導電性樹脂被覆層表面のＲａが０．２μｍ
未満の場合には、トナーの搬送性が低下してしまい十分
な画像濃度が得られなくなる場合があり、導電性樹脂被
覆層表面のＲａが４．５μｍを超える場合には、トナー
の搬送量が多くなり過ぎてトナーが十分に帯電できなく
なり、いずれも好ましくない。

【００７５】上記した様な構成の導電性樹脂被覆層の層
厚は、好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μ
ｍ以下、更に好ましくは４〜２０μｍであると均一な層
厚を得る為に好ましいが、特にこの層厚に限定されるも
のではない。

【００７６】本発明において、上記の構成で形成される
導電性樹脂被覆層を有する現像剤担持体の基体として
は、例えば、金属、その合金またはその化合物が好適に
用いられ、特にステンレススチール及びアルミニウムの
円筒状に成形したものが好適に用いられる。また、これ
ら基体の表面は、ブラスト、ヤスリ、切削等で所定の表
面粗さになるように処理されていてもよく、電解・無電
解メッキ等で処理されていてもよい。

【００７７】次に、上記した様な本発明の現像剤担持体
が組み込まれている本発明の現像装置について説明す
る。図１は、本発明の現像剤担持体を有する一実施形態
の現像装置の模式図を示す。図１において、公知のプロ
セスにより形成された静電潜像を保持する静電潜像保持
体、例えば、感光ドラム１は、矢印Ｂ方向に回転され
る。現像剤担持体としての現像スリーブ８は、現像剤容
器としてのホッパー３によって供給された磁性トナーを
有する一成分系現像剤４を担持して矢印Ａ方向に回転す
ることによって、現像スリーブ８と感光ドラム１とが対
向している現像領域Ｄに現像剤４を搬送する。図１に示
す様に、現像スリーブ８内には、現像剤４を現像スリー
ブ８上に磁気的に吸引し且つ保持するために磁石が内接
されているマグネットローラー５が配置されている。本
発明の現像装置で用いられる現像スリーブ８は、基体と
しての金属円筒管６上に被覆された導電性被覆層７を有
する。ホッパー３中には、現像剤４を撹拌するための撹
拌翼１０が設けられている。現像スリーブ８とマグネッ
トローラー５とが非接触状態にあることを示す間隙であ
る。

【００７８】現像剤４は、磁性トナー相互間及び現像ス
リーブ８上の導電性被覆層７との摩擦によって、感光ド
ラム１上の静電潜像を現像することが可能な摩擦帯電電
荷を得る。図１の例では、現像領域Ｄに搬送される現像
剤４の層厚を規制する為に、現像剤層厚規制部材として
の強磁性金属製の磁性規制プレート２が、現像スリーブ
８の表面から約５０〜５００μｍのギャップ幅をもって
現像スリーブ８に臨む様に、ホッパー３から垂下されて
いる。マグネットローラー５の磁極Ｎ１からの磁力線が
磁性規制ブレード２に集中することにより、現像スリー
ブ８上に現像剤４の薄層が形成される。本発明において
は、この磁性規制ブレード２に代えて非磁性ブレードを
使用することもできる。この様にして現像スリーブ８上
に形成される現像剤４の薄層の厚みは、現像領域Ｄにお
ける現像スリーブ８と感光ドラム１との間の最小間隙よ
りも更に薄いものであることが好ましい。

【００７９】本発明の現像剤担持体は、以上の様な現像
剤の薄層により静電潜像を現像する方式の現像装置、即
ち、非接触型現像装置に組み込むのが特に有効である
が、現像領域Ｄにおいて、現像剤層の厚みが現像スリー
ブ８と感光ドラム１との間の最小間隙以上の厚みである
現像装置、即ち、接触型現像装置にも本発明の現像剤担
持体を適用することができる。説明の煩雑を避ける為、
以下の説明では、上記した様な非接触型現像装置を例に
採って行う。

【００８０】現像スリーブ８に担持された磁性トナーを
有する一成分系現像剤４を飛翔させる為、上記現像スリ
ーブ８にはバイアス手段としての現像バイアス電源９に
より現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス
電圧として直流電圧を使用するときには、静電潜像の画
像部（現像剤４が付着して可視化される領域）の電位と
背景部の電位との中間の値の電圧を現像スリーブ８に印
加するのが好ましい。現像された画像の濃度を高め、或
いは階調性を向上させる為には、現像スリーブ８に交番
バイアス電圧を印加し、現像領域Ｄに向きが交互に反転
する振動電界を形成してもよい。この場合には、上記し
た現像画像部の電位と背景部の電位の中間の値を有する
直流電圧成分を重畳した交番バイアス電圧を現像スリー
ブ８に印加するのが好ましい。

【００８１】高電位部と低電位部を有する静電潜像の高
電位部にトナーを付着させて可視化する、所謂、正規現
像の場合には、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナ
ーを使用する。高電位部と低電位部を有する静電潜像の
低電位部にトナーを付着させて可視化する、所謂、反転
現像の場合には、静電潜像の極性と同極性に帯電するト
ナーを使用する。高電位、低電位というのは、絶対値に
よる表現である。これらいずれの場合にも、現像剤４は
少なくとも現像スリーブ８との摩擦により帯電する。

【００８２】図２は、本発明の現像装置の他の実施形態
を示す構成模式図、図３は、本発明の現像装置の更に他
の実施形態を示す構成模式図である。図２及び図３に示
した現像装置では、現像スリーブ８上の現像剤４の層厚
を規制する現像剤層厚規制部材として、ウレタンゴム、
シリコーンゴムの如きゴム弾性を有する材料、或いはリ
ン青銅、ステンレス銅の如き金属弾性を有する材料の弾
性板からなる弾性規制ブレード１１を使用し、この弾性
規制ブレード１１を図２の現像装置では現像スリーブ８
の回転方向と逆方向の向きで圧接させており、図３の現
像装置では、この弾性規制ブレード１１を現像スリーブ
８の回転方向と順方向の向きで圧接させているのが特徴
である。これらの現像装置では、現像スリーブ８に対し
て、現像剤層を介して現像剤層厚規制部材を弾性的に圧
接することによって、現像スリーブ上に現像剤の薄層を
形成することから、現像スリーブ８上に、上記した図１
の引用例の場合よりも更に薄い現像剤層を形成すること
ができる。

【００８３】図２及び図３の現像装置の他の基本的構成
は図１に示した現像装置と同じであり、同符号のもの
は、基本的には同一の部材であることを示す。図１〜図
３はあくまでも本発明の現像装置を模式的に例示したも
のであり、現像剤容器（ホッパー３）の形状、撹拌翼１
０の有無、磁極の配置に様々な形態があることは言うま
でもない。勿論、これらの装置では、図６に示したトナ
ーとキャリアを含む二成分系現像剤を用いる現像に使用
することもできる。

【００８４】次に本発明において、静電潜像から可視画
像を得るために用いられる現像剤（トナー）について説
明する。現像剤に含まれるトナーは大別して乾式トナー
と湿式トナーに分かれるが、湿式トナーは溶剤揮発の問
題が大きいため、現在では乾式トナーが主流となってい
る。トナーは、主として、結着樹脂、離型剤、荷電制御
剤及び着色剤の如き材料を溶融混練し、溶融物を冷却固
化した後粉砕し、しかる後に分級をして粒度分布をそろ
えた微粉体である。

【００８５】トナーに用いられる結着樹脂としては、例
えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロルスチ
レンの如きスチレン及びその置換体の単重合体；スチレ
ンープロピレン共重合体、スチレンービニルトルエン共
重合体、スチレンーアクリル酸エチル共重合体、スチレ
ンーアクリル酸ブチル共重合体、スチレンーアクリル酸
オクチル共重合体、スチレンージメチルアミノエチル共
重合体、スチレンーメタクリル酸メチル共重合体、スチ
レンーメタクリル酸エチル共重合体、スチレンーメタク
リル酸ブチル共重合体、スチレンーメタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル共重合体、スチレンービニルメチルエー
テル共重合体、スチレンービニルメチルケトン共重合
体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンーイソプ
レン共重合体、スチレンーマレイン酸共重合体、スチレ
ンーマレイン酸エステル共重合体の如きスチレン系共重
合体；ポリメチルメタクリレート；ポリブチルメタクリ
レート；ポリ酢酸ビニル；ポリエチレン；ポリプロピレ
ン；ポリビニルブチラール；ポリアクリル酸樹脂;ロジ
ン;変性ロジン；テルペン樹脂；フェノール樹脂；脂肪
族又は脂環族炭化水素樹脂；芳香族系石油樹脂；パラフ
ィンワックス；カルナバワックスを単独或いは混合して
使用することができる。

【００８６】トナーをカラートナー（非磁性トナー）と
して用いる場合には、トナー中には、着色剤として顔料
を含有させることができる。顔料としては、例えば、カ
ーボンブラック、ニグロシン染料、ランプ黒、スーダン
ブラックＳＭ、ファースト・イエローＧ、ベンジジン・
イエロー、ピグメント・イエロー、インドファースト・
オレンジ、イルガジン・レッド、パラニトロアニリン・
レッド、トルイジン・レッド、カーミンＦＢ、パーマネ
ント・ボルドーＦＲＲ、ピグメント・オレンジＲ、リソ
ール・レッド２Ｇ、レーキ・レッドＣ、ローダミンＦ
Ｂ、ローダミンＢレーキ、メチル・バイオレットＢレー
キ、フタロシアニン・ブルー、ピグメント・ブルー、ブ
リリアント・グリーンＢ、フタロシアニングリーン、オ
イルイエローＧＧ、ザボン・ファーストイエローＣＧ
Ｇ、カヤセットＹ９６３、カヤセットＹＧ、ザボン・フ
ァーストオレンジＲＲ、オイル・スカーレット、オラゾ
ール・ブラウンＢ、ザボン・ファーストスカーレットＣ
Ｇ、オイルピンクＯＰが挙げられ、これらの中から適宜
に選択して使用することが可能である。

【００８７】トナーを磁性トナーとして用いる場合に
は、トナーの中に磁性粉を含有させるが、この様な磁性
紛としては、磁場の中におかれて磁化される物質が用い
られる。磁性粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッ
ケルの如き強磁性金属の粉末；マグネタイト、ヘタマイ
ト、フェライトの如き合金や化合物が挙げられる。これ
らの磁性粉の含有量は、トナー重量に対して１５〜７０
重量％程度とするのが好ましい。

【００８８】トナー中に各種離型剤を添加して含有させ
る場合もあるが、その様な離型剤としては、ポリフッ化
エチレン、フッ素樹脂、フッ炭素油、シリコンオイル、
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン及び各
種ワックス類が挙げられる。更には、必要に応じて、正
あるいは負に帯電させやすくするために、各種の荷電制
御剤を添加する場合もある。

【００８９】本発明において、上記非磁性トナーは、キ
ャリアと混合して二成分系現像剤として用いることも、
あるいは、キャリアと混合せずに非磁性一成分系現像剤
として用いることも可能である。更に、本発明におい
て、上記磁性トナーは、一成分系現像剤として用いるこ
とが可能である。

【００９０】以下に本発明に関わる物性の測定方法につ
いて述べる。

【００９１】［測定方法］（１）算術平均粗さＲａの測定ＪＩＳＢ０６０１の表面粗さに基づき、サーフコーダ
ーＳＥ−３３００（小坂研究所製）にて、軸方向３点×
周方向２点＝６点についてそれぞれ測定し、その平均値
をとった。

【００９２】（２）被覆層の膜厚測定レーザー測長器Ｙ−ＣＴＦ型（真柄計測開発製）にて、
塗工前後で外径を測定し、３０点の平均値をとって膜厚
（μｍ）とした。

【００９３】（３）被積層の体積抵抗測定１００μｍの厚さのＰＥＴシート上に、７〜２０μｍで
導電性樹脂被覆層を形成し、抵抗率計ロレスタＡＰ、又
はハイレスタＩＰ（ともに三菱油化製）にて４端子プロ
ーブを用いて体積抵抗値を測定した。なお、測定環境
は、２０〜２５℃、５０〜６０％ＲＨとした。

【００９４】（４）球状粒子の体積抵抗測定粒状試料を４０ｍｍφのアルミリングに入れ、２５００
Ｎで加圧成形し、抵抗率計ロレスタＡＰ、又はハイレス
タＩＰ（ともに三菱油化製）にて４端子プローブを用い
て体積抵抗値を測定した。なお、測定環境は、２０〜２
５℃、５０〜６０％ＲＨとした。

【００９５】（５）球状粒子の真密度測定本発明で使用する球状粒子の真密度は、乾式密度計アキ
ュピック１３３０（島津製作所製）を用いて測定した。

【００９６】（６）球状粒子の粒径測定レーザー回折型粒度分布計のコールターＬＳＩ３０型粒
度分布計（コールター社製）を用いて測定し、個数分布
から算出した個数平均粒径を求めた。

【００９７】（７）球状粒子の長径／短径比電子顕微鏡を用いて、６０００倍程度で撮影し、写真上
で粒子の長径及び短径を測定した。これを１００サンプ
ルについて測定し、その平均値を長径／短径比とした。

【００９８】（８）トナーの粒径測定コールターカウンターのマルチサイザーII（コールター
社製）を用いて測定し、体積分布から算出した重量基準
の重量平均径を求めた。

【００９９】以下、実施例をもって本発明をさらに詳し
く説明する。尚、実施例及び比較例中の「％」及び
「部」とあるのは、特に断りのない限り全て重量基準で
ある。

【０１００】＜実施例１＞まず、現像スリーブの表面に
導電性樹脂被覆層を塗布するための塗料を作製した。ハ
イドロタルサイト類化合物としては、表１に示したハイ
ドロタルサイトＡを用いた。導電性球状粒子としては、
個数平均粒径５．５μｍの球状フェノール樹脂１００重
量部にライカイ機（自動乳鉢、石川工場製）を用いて、
個数平均粒径１．５μｍ以下の石炭系バルクメソフェー
ズピッチ粉末１４重量部を均一に被覆し、酸化性雰囲気
下で熱安定化処理した後に２，２００℃で焼成すること
により黒鉛化して得られた導電性の球状炭素粒子を用い
た。この球状炭素粒子は、個数平均粒径５．０μｍ、真
密度１．５０ｇ／ｃｍ³、体積抵抗７．５×１０^-2Ω・
ｃｍ、長径／短径比が１．１５であった。

【０１０１】・フェノール樹脂中間体（固形分５０％のメタノール溶液）２００重量部・カーボンブラック３３重量部・個数平均粒径５．０μｍの球状炭素粒子１０重量部・ハイドロタルサイトＡ２０重量部・イソプロパノール３８０重量部上記材料を、サンドミルを用いて分散した。フェノール
樹脂中間体のメタノール溶液の一部にカーボンブラック
を添加し、ガラスビーズをメディヤとしたサンドミル分
散を行った。ここに、ハイドロタルサイトＡを分散させ
た残りのフェノール樹脂中間体のメタノール溶液、及び
個数平均粒径５．０μｍの球状炭素粒子を添加し、さら
にサンドミル分散を進め、固形分３０％の塗料とした。
次にこの塗料を用いて導電性樹脂被覆層の塗工を行っ
た。基体としては、外径１６ｍｍφのアルミ製円筒基体
を用い、その基体上にスプレーガンにて塗工した後、こ
れを熱風乾燥機にて１５０℃で３０分間乾燥硬化させ、
膜厚の均一な導電性樹脂被覆層を形成させ、これをヒュ
ーレットパッカード製のプリンタＬａｓｅｒＪｅｔ４０
００に装着可能なようにマグネットローラー及びフラン
ジを装着し、現像スリーブとした。得られた導電性樹脂
被覆層の構成及び物性を表２に示す。

【０１０２】次に、一成分現像剤としての磁性トナーを
作製した。

【０１０３】・スチレン−アクリル系樹脂１００重量部・マグネタイト８０重量部・負帯電制御剤（アゾ系金属錯化合物）２重量部・低分子量ポリプロピレン４重量部上記材料をヘンシェルミキサーにより混合し、二軸式の
エクストルーダーにより溶融混練分散を行った。混練物
を冷却後、ジェット気流を用いた粉砕機により微粉砕を
行い、更に気流式分級機を用いて分級を行い、重量平均
粒径７．０μｍ、４μｍ以下の粒子の個数割合が１５．
４％、１２．７μｍ以上の粒子の重量割合が０．９％の
分布を有する分級品を得た。次に疎水性コロイダルシリ
カを、上記分級品１００重量部に対し、１．０重量部ヘ
ンシェルミキサーを用いて外添混合し、一成分現像剤と
しての磁性トナーを得た。

【０１０４】次に、上記現像スリーブ及び磁性トナーを
用いて、画出し評価を行った。画出しには、ヒューレッ
トパッカード製プリンタＬａｓｅｒＪｅｔ４０００を用
いた。この画像形成装置の概要は図５に示す通りで、図
中５の現像剤担持体として上記現像スリーブを用いてい
る。画出しは、１５℃，１０％ＲＨの低温低湿（Ｌ／
Ｌ）、及び３２．５℃、８５％ＲＨの高温高湿（Ｈ／
Ｈ）環境下にて、印字率２％で２万枚まで行った。以下
の評価方法による評価結果を表３〜５に示す。

【０１０５】［評価方法］（１）画像濃度ベタ黒画像の濃度を、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス
製）により反射濃度測定を行い、５点の平均値をとって
画像濃度とした。

【０１０６】（２）カブリベタ自画像の反射率を測定し、更に未使用の転写紙の反
射率を測定し、（ベタ自画像の反射率の最悪値−未使用
転写紙の反射率の最高値）をカブリ濃度とした。反射率
はＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。ただし、測
定値を目視で判断した場合、１．５以下は目視ではほと
んど確認できないレベル、２．０〜３．０程度はよく見
ると確認できるレベル、４．０を超えると一見してカブ
リが確認できるレベルである。

【０１０７】（３）スリーブ上トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）
及びトナー搬送量（Ｍ／Ｓ）現像スリーブ上に担持されたトナーを、金属円筒管と円
筒フィルターにより吸引捕集し、その際金属円筒管を通
じてコンデンサーに蓄えられた電荷量Ｑ、捕集されたト
ナー重量Ｍと、トナーを吸引した面積Ｓから、単位重量
当たりの電荷量Ｑ／Ｍ（ｍＣ／ｋｇ）と単位面積当たり
のトナー重量Ｍ／Ｓ（ｍｇ／ｃｍ²）を計算し、それぞ
れトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）、トナー搬送量（Ｍ／Ｓ）と
した。

【０１０８】（４）スリーブゴーストベタ白部とベタ黒部が隣り合う画像を現像した現像スリ
ーブの位置が、現像スリーブの次の回転時には現像位置
にきて、ハーフトーンを現像するようにして、ハーフト
ーンに現れる濃淡差を目視により観察し、評価結果を下
記の指標で示した。

【０１０９】○ ：濃淡差が全くみられない。

【０１１０】○△：軽微な濃淡差がみられる。

【０１１１】△ ：濃淡差がややみられるが、実用レベ
ル下限。

【０１１２】△×：濃淡差がみられ、実用不可レベル。

【０１１３】× ：顕著な濃淡差がみられる。

【０１１４】（５）導電性被覆層の削れ量（膜削れ）各環境下で画出し評価した後、現像スリーブを取り外
し、レーザー測長器Ｙ−ＣＴＦ型（真柄計測開発製）で
外径を測定した。この測定値と、画出し前の現像スリー
ブの外径測定値から導電性被覆層の削れ量を計算し、３
０点の平均値をとって膜削れ（μｍ）とした。

【０１１５】（６）トナーによるスリーブ汚染及び融着
（耐汚染及び耐融着）各環境下で画出し評価した後、現像スリーブを取り外
し、電界放射型-走査型顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）により
スリーブ上を観察し、評価結果を下記の指標で示した。

【０１１６】○ ：汚染及び融着が全くみられない。

【０１１７】○△：軽微な汚染及び融着がみられる。

【０１１８】△ ：汚染及び融着がややみられるが、実
用レベル下限。

【０１１９】△×：汚染及び融着がみられ、実用不可レ
ベル。

【０１２０】× ：顕著な汚染及び融着がみられる。

【０１２１】＜実施例２＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いた、ハイドロタルサイトＡの添加
量を２０部から３部に変えて作製した塗料を用いた以外
は、実施例１と同様にして現像スリーブを作製し、実施
例１と同様の評価を行った。導電性樹脂被覆層の構成を
表２に、評価結果を表３〜５に示す。

【０１２２】＜実施例３＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いた、ハイドロタルサイトＡの添加
量を２０部から３０部に変えて作製した塗料を用いた以
外は、実施例１と同様にして現像スリーブを作製し、実
施例１と同様の評価を行った。導電性樹脂被覆層の構成
を表２に、評価結果を表３〜５に示す。

【０１２３】＜実施例４＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いた、個数平均粒径５．０μｍの球
状炭素粒子の変わりに、個数平均粒径３．０μｍの球状
炭素粒子を用いた以外は、実施例１と同様にして現像ス
リーブを作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電
性樹脂被覆層の構成を表２に評価結果を表３〜５に示
す。

【０１２４】本発明で用いた個数平均粒径３．０μｍの
球状炭素粒子は、個数平均粒径３．３μｍの球状フェノ
ール樹脂１００部に、ライカイ機（自動乳鉢、石川工場
製）を用いて、個数平均粒径０．４μｍ以下の石炭系バ
ルクメソフェーズピッチ粉末１４部を均一に被覆し、酸
化性雰囲気下で熱安定処理した後に２，２００℃で焼成
することにより黒鉛化して得られた導電性の球状炭素粒
子であり、真密度１．５２ｇ／ｃｍ³、体積抵抗７．３
×１０^-2Ω・ｃｍ、長径／短径比が１．１３であった。

【０１２５】＜実施例５＞実施例１において、導電性被
覆層の形成に用いた、個数平均粒径５．０μｍの球状炭
素粒子の変わりに、個数平均粒径１５．０μｍの球状炭
素粒子を用いた以外は、実施例１と同様にして現像スリ
ーブを作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電性
被覆層の構成を表２に評価結果を表３〜５に示す。

【０１２６】本発明で用いた個数平均粒径１５．０μｍ
の球状炭素粒子は、個数平均粒径１７．０μｍの球状フ
ェノール樹脂１００部に、ライカイ機（自動乳鉢、石川
工場製）を用いて、個数平均粒径２．７μｍ以下の石炭
系バルクメソフェーズピッチ粉末１４部を均一に被覆
し、酸化性雰囲気下で熱安定処理した後に２，２００℃
で焼成することにより黒鉛化して得られた導電性の球状
炭素粒子であり、真密度１．４７ｇ／ｃｍ³、体積抵抗
９．２×１０^-2Ω・ｃｍ、長径／短径比が１．１７であ
った。

【０１２７】＜実施例６＞実施例１において、導電性被
覆層の形成に用いた、個数平均粒径５．０μｍの球状炭
素粒子の変わりに、個数平均粒径１０．０μｍのＰＭＭ
Ａ粒子を用いた以外は、実施例１と同様にして現像スリ
ーブを作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電性
被積層の構成を表２に評価結果を表３〜５に示す。

【０１２８】＜実施例７＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いた、個数平均粒径５．０μｍの球
状炭素粒子の変わりに、個数平均粒径１２．０μｍの銀
微粒子分散樹脂粒子を用いた以外は、実施例１と同様に
して現像スリーブを作製し、実施例１と同様の評価を行
った。導電性樹脂被覆層の構成を表２に評価結果を表３
〜５に示す。

【０１２９】本発明で用いた１２．０μｍの銀微粒子分
散樹脂粒子は、下記の材料を混練、粉砕及び分級を行い
導電性粒子を得た後、ハイブリタイザー（奈良機械製）
を用いて球形化処理を行うことによって得られた導電性
球状粒子であり、真密度３．３４ｇ／ｃｍ³、体積抵抗
２．６×１０^-4Ω・ｃｍ、長径／短径比が１．２３であ
った。

【０１３０】・スチレンージメチルアミノエチルメタクリレートージビニルベンゼン共重合体（共重合比；９０：１０：０．０５）１００重量部・銀微粒子３００重量部＜実施例８＞実施例１において、導電性被覆層の形成に
用いた、カーボンブラックの添加量を減らして、固体潤
滑剤として結晶性グラファイトを更に添加し、下記の配
合比にて塗料を作製した。

【０１３１】・フェノール樹脂中間体（固形分５０％のメタノール溶液）２００重量部・カーボンブラック５重量部・結晶性グラファイト４５重量部・個数平均粒径５．０μｍの球状炭素粒子・ハイドロタルサイトＡ１０重量部・イソプロパノール４２０重量部上記塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして現像ス
リーブを作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電
性樹脂被覆層の構成を表２に、評価結果を表３〜５に示
す。

【０１３２】＜実施例９＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡを、表１
に示したハイドロタルサイトＢに代えて作製した塗料を
用いた以外は、実施例１と同様にして現像スリ−ブを作
製し、実施例１と同様の評価を行った。導電性樹脂被覆
層の構成を表２に、評価結果を表３〜５に示す。

【０１３３】＜実施例１０＞実施例１において、導電性
樹脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡを、表
１に示したハイドロタルサイトＣに代えて作製した塗料
を用いた以外は、実施例１と同様にして現像スリーブを
作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電性樹脂被
覆層の構成を表２に、評価結果を表３〜５に示す。

【０１３４】＜実施例１１＞実施例１において、導電性
樹脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡを、表
１に示したハイドロタルサイトＤに代えて作製した塗料
を用いた以外は、実施例１と同様にして現像スリーブを
作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電性樹脂被
覆層の構成を表２に、評価結果を表３〜５に示す。

【０１３５】＜実施例１２＞実施例１において、導電性
樹脂被覆層の形成に用いた球状炭素粒子を用いずに作製
した塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして現像ス
リーブを作製し、実施例１と同様の評価を行った。導電
性樹脂被覆層の構成を表２に、評価結果を表３〜５に示
す。

【０１３６】＜比較例１＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡ及び球状
炭素粒子を用いずに作製した塗料を用いた以外は、実施
例１と同様にして現像スリーブを作製し、実施例１と同
様の評価を行った。導電性樹脂被覆層の構成を表２に、
評価結果を表３〜５に示す。

【０１３７】＜比較例２＞実施例２において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡを表１に
示したハイドロタルサイトＥに代えて、また球状炭素粒
子を用いずに作製した塗料を用いた以外は、実施例１と
同様にして現像スリーブを作製し、実施例１と同様の評
価を行った。導電性樹脂被覆層の構成を表２に、評価結
果を表３〜５に示す。

【０１３８】＜比較例３＞実施例２において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡを表１に
示したハイドロタルサイトＦに代えて、また球状炭素粒
子を用いずに作製した塗料を用いた以外は、実施例１と
同様にして現像スリーブを作製し、実施例１と同様の評
価を行った。導電性樹脂被覆層の構成を表２に、評価結
果を表３〜５に示す。

【０１３９】＜比較例４＞実施例１において、導電性樹
脂被覆層の形成に用いたハイドロタルサイトＡを用いず
に作製した塗料を用いた以外は、実施例１と同様にして
現像スリーブを作製し、実施例１と同様の評価を行っ
た。導電性樹脂被覆層の構成を表２に、評価結果を表３
〜５に示す。

【０１４０】

【表１】

【０１４１】

【表２】

【０１４２】

【表３】

【０１４３】

【表４】

【０１４４】

【表５】

【０１４５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、従来用いられてきた現像剤担持体よりも耐久性が向
上し、良好な画像を長い間提供することができる状態を
保持することが可能となる。従って、本発明によれば、
繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の導電性
被覆層の摩耗及びトナーによるスリーブ汚染及びスリー
ブ融着等が生じない高耐久な現像剤担持体によって、画
像濃度低下やゴーストの発生、カブリの悪化のない高品
位な画像を長期に渡り提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】導電性被覆層を有する現像剤担持体、及び現像
剤層厚規制部材に磁性ブレードを用いた、現像装置の模
式図である。

【図２】導電性被覆層を有する現像剤担持体、及び現像
剤層厚規制部材に弾性ブレードを用いた、現像装置の模
式図である。

【図３】導電性被覆層を有する現像剤担持体、及び現像
剤層厚規制部材に弾性ブレードを用いた、現像装置の複
式図である。

【図４】導電性被覆層を有さない現像剤担持体を用い
た、現像装置の模式図である。

【図５】本発明の現像装置が用いられる、画像形成装置
の模式図である。

【図６】導電性被覆層を有する二成分用キャリヤを有す
る現像装置の模式図である。

【符号の説明】

１、２４、２０６：静電潜像担持体（感光ドラム）２、１１、２３：現像剤層厚規制部材（規制ブレード）３、２５、２０１：現像容器（ホッパー）４、４０、４１、４３：現像剤（トナー、キャリヤ）５、２２：マグネットローラー６：基体７：導電性被覆層８、２１：現像剤担持体（現像スリーブ）９、２０３：現像バイアス電源１０：撹拌翼３１：シール部材４２、４５、４７：撹拌室４８：隔壁５０、５１、５２：現像剤搬送部材２０２：導電性被覆層を有する現像剤担持体２０４：転写部材（転写ローラー）２０５：転写用電源２０７：転写剤２０８：定着装置２０９：クリーニングブレード２１０：クリーナーユニット２１１：露光装置２１２：帯電装置（帯電ローラー）２１３：帯電用電源２１４：画像露光Ａ：現像スリーブ回転方向Ｂ：感光ドラム回転方向Ｃ、Ｄ：現像領域

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/06 １０１Ｇ０３Ｇ 15/06 １０１ (72)発明者嶋村正良東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者齊木一紀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者藤島健司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大竹智東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H073 AA02 AA03 BA03 BA13 2H077 AD02 AD06 AD13 AD17 AD22 AD36 FA01 FA13 FA25 3J103 AA02 FA07 GA02 GA54 HA20 HA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基体及び導電性樹脂被覆層を
有する現像剤担持体において、該導電性樹脂覆層は、少
なくとも結着樹脂、導電性微粉末、及び下記一般式
（１）で示されるハイドロタルサイト類化合物を含有す
ることを特徴とする現像剤担持体。【数１】
【請求項２】前記ハイドロタルサイト類化合物が下記
一般式（２）で示されることを特徴とする請求項１に記
載の現像剤担持体。【数２】
【請求項３】導電性樹脂被覆層は、個数平均粒径が
０．３〜３０μｍの被覆層表面に凹凸を形成するための
粒子を更に含有することを特徴とする請求項１〜２に記
載の現像剤担持体。
【請求項４】被覆層表面に凹凸を形成するための粒子
が球状であり、且つ真密度が３ｇ／ｃｍ³以下であるこ
とを特徴とする請求項１〜３に記載の現像剤担持体。
【請求項５】被覆層表面に凹凸を形成するための粒子
が樹脂粒子であることを特徴とする請求項１〜４に記載
の現像剤担持体。
【請求項６】被覆層表面に凹凸を形成するための粒子
が導電性の粒子であることを特徴とする請求項１〜５に
記載の現像剤担持体。
【請求項７】導電性樹脂被覆層は、固体潤滑剤を更に
含有することを特徴とする請求項１〜６に記載の現像剤
担持体。
【請求項８】現像容器と、該現像容器内に収容された
現像剤を担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持
体に近接、又は圧接して配置されている現像剤担持体上
に現像剤の薄層を形成するための現像剤層厚規制部材と
を有し、上記現像剤担持体によって現像剤を静電潜像保
持体と対向する現像領域へと搬送し、該現像剤担持体に
交番バイアス電圧を印加しつつ、該静電潜像保持体上に
形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像化す
る現像装置において、該現像剤担持体は、少なくとも基体及び導電性樹脂被覆
層を有し、該導電性樹脂覆層は、少なくとも結着樹脂、
導電性微粉末、及び下記一般式（１）で示されるハイド
ロタルサイト類化合物を含有することを特徴とする現像
装置。【数３】
【請求項９】前記ハイドロタルサイト類化合物が下記
一般式（２）で示されることを特徴とする請求項８に記
載の現像装置。【数４】
【請求項１０】導電性樹脂被覆層は、個数平均粒径が
０．３〜３０μｍの被覆層表面に凹凸を形成するための
粒子を更に含有することを特徴とする請求項８〜９に記
載の現像装置。
【請求項１１】被覆層表面に凹凸を形成するための粒
子が球状であり、且つ真密度が３ｇ／ｃｍ³以下である
ことを特徴とする請求項８〜１０に記載の現像装置。
【請求項１２】被覆層表面に凹凸を形成するための粒
子が樹脂粒子であることを特徴とする請求項８〜１１に
記載の現像装置。
【請求項１３】被覆層表面に凹凸を形成するための粒
子が導電性の粒子であることを特徴とする請求項８〜１
２に記載の現像装置。
【請求項１４】導電性樹脂被覆層は、固体潤滑剤を更
に含有することを特徴とする請求項８〜１２に記載の現
像装置。