JP2002229325A

JP2002229325A - 摩擦帯電付与部材及びそれを用いた現像装置

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Publication number: JP2002229325A
Application number: JP2001023167A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Otake; 智大竹; Naoki Okamoto; 直樹岡本; Kazunori Saiki; 一紀齊木; Kenji Fujishima; 健司藤島; Yasuhide Goseki; 康秀後関; Masayoshi Shimamura; 正良嶋村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP4672877B2

Abstract

(57)【要約】【課題】摩擦帯電付与部材側からトナー帯電量を好ま
しいレベルにコントロール可能な摩擦帯電付与部材を提
供するものである。【解決手段】電子写真に用いられる摩擦帯電付与部材
において、少なくともトナーと接触する部分が樹脂組成
物よりなる樹脂被覆層を有し、該樹脂被覆層は、結着樹
脂と鉄粉に対して正帯電性である第４級アンモニウム塩
化合物と、アミノシランカップリング剤とを少なくとも
含有する樹脂組成物より形成されていることを特徴とす
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、電子写真装置に用
いられる現像剤（トナー）に対し、摩擦帯電電荷を付与
するための摩擦帯電付与部材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（感光体）上に電気的潜像
を形成し、次いで該潜像を現像剤（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
一成分系現像方式と二成分系現像方式に分けられる。

【０００４】二成分系現像方法は、トナーとキャリアを
撹拌することにより、おのおのを摩擦帯電させ、この帯
電したトナーを用いて静電潜像を可視像化する。この方
法に属するものには、トナーを搬送するキャリアの種類
により、鉄粉などの磁性を有する材料を用いる磁気ブラ
シ法、ビーズキャリアを用いるカスケード法、ファーを
用いるファーブラシ法などと称されている。

【０００５】また、一成分系現像方法に属するものに
は、トナー粒子を噴霧状態にして用いるパウダークラウ
ド法、トナー粒子を直接的に静電潜像面に接触させて現
像する接触現像法、トナー粒子を静電潜像面に直接接触
させず、トナー粒子を静電潜像と現像剤担持体間の電界
の作用により潜像面に向けて飛翔させるジャンピング現
像法、磁性の導電性トナーを静電潜像面に接触させて現
像するマグネドライ法等がある。

【０００６】これらの現像方法に適用するトナーとして
は、従来より、天然あるいは合成樹脂中に着色剤を分散
させた微粉体が使用されている。例えば、スチレン−ア
クリル樹脂やポリエステル樹脂などの結着樹脂中に各種
顔料、染料、カーボンブラック、酸化鉄などの着色粒子
を分散させたものを、平均粒径が４〜１５μｍ程度に微
粒子化させたものがトナーとして用いられる。

【０００７】いずれのトナーも、現像される静電潜像の
極性に応じて、正または負の電荷を有する必要がある。
トナーに電荷を保持させる方法としては、トナーの結着
樹脂の摩擦帯電性を利用する方法、トナーに添加する各
種粒子に摩擦帯電特性を持たせる方法が一般的であり、
特に荷電制御剤と称される特定物質をトナー中に添加す
ることが一般的である。

【０００８】これらのトナーは、通常、現像装置に用い
られる各種部材と接触することにより摩擦電荷を生ず
る。主な部材としては、二成分系現像剤においてはキャ
リアであり、一成分系現像剤においては、現像スリーブ
や、現像剤層厚規制ブレード等であり、他にもそれぞ
れ、現像剤供給部材、撹拌部材、搬送スクリューなど
も、摩擦帯電に関係し得る。

【０００９】一般的に現像プロセスにおいて、トナーに
適正な電荷を持たせようとする場合、まず第一は、トナ
ーが十分な摩擦帯電可能な材料から構成されている、す
なわち、先に述べたように、結着樹脂、添加剤や、荷電
制御剤として適切な物質から選択されるということが挙
げられる。しかしながら、例えば、トナー成分の大半を
占める結着樹脂は、現像のみではなく、定着工程におい
て重要な役割を担わせられるため、現像（摩擦帯電）ば
かりを重視した材料を選択しうるわけではない。近年、
省エネルギー等の観点から、より低温又は低ワッテージ
で定着させる技術が要求されているが、トナーで言え
ば、一般的に定着性の良い結着樹脂は、帯電性に劣るこ
とが通例である。低エネルギーでトナーを定着させるた
めのトナー材料の選定方法の例として、結着樹脂のＴｇ
（ガラス転移点）や樹脂の分子量分布において低分子量
成分を増やすという方法があるが、このような結着樹脂
は帯電性に劣ることが多い。またトナーには、定着工程
における耐オフセット性の向上のため、あるいは樹脂の
可塑効果を強めて定着性を向上させる等の目的で、いわ
ゆるワックス類を添加する場合が多いが、これらのワッ
クス成分も現像性に対しては悪い方向の特性を与えやす
い。

【００１０】他方、荷電制御剤をトナーに添加し、トナ
ーの摩擦帯電性を向上させる方法が用いられるわけであ
るが、ここにおいても種々の問題がある。例えば、荷電
制御剤自身はトナー粒子の表層に存在することでその性
能を発揮しやすいわけであるが、一般的にトナー原材料
を分散混練後これらを微粒子化した場合、添加量に対す
る表面の存在割合が低いのは当然であり、十分な電荷を
保持させるためには多めの添加量が必要となるが、多量
に添加することは、他の弊害を引き起こす可能性が高
い。例えば、顔料／染料系の荷電制御剤は、トナー微粒
子化時に遊離したり、またトナーに含まれるがトナー表
面に露出した荷電制御剤により、ドラム、ブレード、現
像スリーブ、その他部材を汚染しやすい。また、樹脂系
の荷電制御剤においては、定着性の阻害や耐オフセット
性の悪化をもたらしやすいことが知られている。

【００１１】また、トナーにおいては、荷電制御剤の添
加とか、トナーの体積抵抗値が高すぎること等による、
いわゆるチャージアップ現象が発生し、画像濃度の低下
や画像ムラを引き起こしやすいことも知られており、電
荷のコントロールの難しさがある。

【００１２】トナーに適正な電荷を持たせる方法の第二
として、摩擦帯電付与部材に適切な材料を使用すること
により、トナー帯電電荷のバランスをとる方法が数多く
提案されている。

【００１３】一般的に、二成分系現像剤に用いられる摩
擦帯電付与部材であるキャリアにおいては、古くは鉄粉
が用いられてきたが、近年、トナーの帯電量を調整する
ために、磁性物質としての鉄粉やフェライト等を用いた
キャリア用芯材に対し、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シ
リコーン樹脂、フェノール樹脂等からなるコート材を表
面に塗布し用いられることが多い。

【００１４】また、現像剤層厚規制部材（規制ブレー
ド）は、現像装置において、トナーがスリーブ−ブレー
ド間を通過する際にブレードに接触することから、トナ
ーの摩擦帯電に影響を与えることは知られており、一成
分磁性現像剤に比較して一成分非磁性現像剤の場合に、
影響力が高い。ブレードとしては、金属やゴム等の材料
が用いられるが、現像剤担持体に弾性的に接触させる場
合にはウレタンゴム等のゴムブレートを用いることが多
い。この場合、例えば、トナーに負帯電性のものを用い
る際にはナイロン系のエラストマーをトナーと接触する
表層に用いたり、トナーが正帯電性のものに関しては、
シリコーン系のエラストマーを使うなどして、トナーに
電荷を持たせやすくする技術が知られており、上記摩擦
帯電材料を金属やゴム上に樹脂コートするなどして使用
する方法も公知である。

【００１５】また、現像スリーブは、その表面に現像剤
を担持搬送してトナーとの接触機会を多く持つことか
ら、いずれの場合においても、トナーの電荷に対する影
響力は強い。

【００１６】非接触の現像装置に用いられる現像スリー
ブは、従来より、例えば金属、その合金またはその化合
物を円筒状に成型し、その表面を電解、ブラスト、ヤス
リがけ等で所定の表面粗さになるように処理したものが
用いられる。しかしこの場合、規制部材によって現像剤
担持体表面に形成される現像剤層中の現像剤担持体表面
近傍に存在する現像剤は非常に高い電荷を有することと
なり、担持体表面に強烈に引きつけられてしまい、これ
により未帯電トナーと担持体との摩擦機会が持てなくな
るため、現像剤に好適な帯電が与えられなくなる、いわ
ゆるチャージアップ現象を引き起こす。この様な状況で
は、良好な現像および転写は行われず、画像濃度が低
く、画像ムラ、文字飛び散りの多い画像になってしま
う。このような過剰な電荷を有する現像剤の発生や、現
像剤の強固な付着を防止するため、摩擦帯電可能な樹脂
中にカーボンブラック、グラファイトの如き導電性物質
や固体潤滑剤を分散させた皮膜を上記現像剤担持体基体
上に形成する方法が、特開平１−２７７２６５号公報等
に開示されている。しかしながら近年、電子写真画像の
高精細化が要求され、プリンター装置の解像度も６０
０、８００、１２００ｄｐｉが主流となっており、それ
に伴い、トナーの電荷（トリボ）も高めで且つ安定化さ
せる技術が求められている。上記の開示された方法で
は、トナーのチャージアップを防止し、トリボを安定化
させることは可能となったが、トリボを高めに安定化さ
せることはできにくい。

【００１７】また、現像剤担持体を潜像担持体に直接接
触させ現像を行う、いわゆる接触現像方法においては、
一般的にはステンレス等の金属の主軸に、ウレタンゴ
ム、ＥＰＤＭゴム、シリコーンゴム等の弾性体を円筒上
に成形したものや、アルミニウムやステンレスの円筒部
材の表面にエラストマーの層を形成したものが用いられ
る。これらの場合、いわゆるゴム中には、可塑剤、加硫
剤、離型剤、低分子量成分等の不純物が含まれており、
これが潜像担持体や現像剤層形成部材と接触した際に、
ブリードしてこれらの部材および画像に悪影響を及ぼす
ことから、ゴム層の表面に、バリアー層、保護層などの
層を設け上記悪影響を防止する。さらには、最表面に、
離型性の良い材料やトナーに摩擦電荷を与えやすい樹脂
で表面層を形成することも知られている。

【００１８】さらにこれらの摩擦帯電付与部材の表面層
によるトナーへの電荷付与を大きくするために、結着樹
脂に摩擦帯電付与性の強い、例えば、シリコーン樹脂、
フッ素樹脂、ナイロン樹脂、含窒素アクリル樹脂等を用
いたり、結着樹脂中にさらに荷電制御剤や帯電性粒子を
含有させる技術が数多く開示されている。例えば、特開
平８−１７９６１７号公報には、結着樹脂中に、トナー
と反対極性に帯電する粒子が添加された被膜を現像剤担
持体上に形成する方法が提案されている。

【００１９】しかしながら、この方法では、上記カーボ
ンブラックやグラファイトが含有されている被膜中にさ
らに粒子を添加しているために、樹脂層の被膜の強度が
低下する傾向にある。このように摩擦帯電付与部材上の
被膜が劣化すると、良質な画像を長期にわたって提供す
ることはできなくなる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、摩擦
帯電付与部材側からトナー帯電量を好ましいレベルにコ
ントロール可能な方法および摩擦帯電付与部材を提供す
るものである。

【００２１】更に本発明の目的は、削れや汚染が少な
く、耐久性が良好で長期にわたる画出しにおいても帯電
レベルが安定し、画像性能を安定させることのできる摩
擦帯電付与部材を提供するものである。

【００２２】更に本発明の目的は、キャリアを用いた二
成分現像装置において、トナーに安定且つ好適な摩擦帯
電電荷を与え、トナーのチャージアップによる画像濃度
低下や帯電量不足によるカブリや画像ムラを発生しない
キャリアおよび現像装置を提供するものである。

【００２３】更に本発明の目的は、長期の耐久において
も削れや汚染が少なく、トナーに適度な摩擦帯電量を付
与可能な現像剤層厚規制部材を提供するものである。

【００２４】更に本発明の目的は、長期の耐久において
も削れや汚染が少なく、トナーに適度な摩擦帯電量を付
与可能な現像剤担持体（スリーブ）を提供するものであ
る。

【００２５】更に本発明の目的は、長期の耐久において
も高精細高濃度で、且つ、カブリやスジ、ムラ等の発生
しない現像装置を提供するものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、以
下の本発明によって達成される。

【００２７】すなわち、本発明は、電子写真に用いられ
る摩擦帯電付与部材において、少なくともトナーと接触
する部分が樹脂組成物よりなる樹脂被覆層を有し、該樹
脂被覆層は、結着樹脂と鉄粉に対して正帯電性である第
４級アンモニウム塩化合物と、アミノシランカップリン
グ剤とを少なくとも含有する樹脂組成物より形成されて
いることを特徴とする摩擦帯電付与部材に関する。

【００２８】また、前記アミノシランカップリング剤
は、少なくともその構造中に、−ＮＨ ₂基、＝ＮＨ基、
もしくは−ＮＨ−結合のいずれかを有することを特徴と
する。

【００２９】また、樹脂被覆層中に更に導電性微粉末を
含有していることも良い。

【００３０】そして、本発明の摩擦帯電付与部材が現像
スリーブ、現像剤層厚規制部材、あるいはキャリアであ
ることが最も好ましい。

【００３１】また、本発明は、現像容器と、現像容器内
に保持されたトナーを有する現像剤を担持して潜像担持
体と対向する現像領域へと該現像剤を搬送する現像剤担
持体を有し、潜像担持体上の潜像を該現像剤担持体によ
り担持搬送された現像剤の摩擦帯電付与部材との摩擦に
より帯電されているトナーにより現像し可視像化する現
像装置において、上記の摩擦帯電付与部材の少なくとも
いずれかひとつを有する現像装置に関する。

【００３２】ここで現像装置における現像剤と該被覆層
との関係について述べる。正帯電性トナーに対して、上
記特徴の摩擦帯電付与部材を用いることにより、トリボ
を均一且つ十分にトナーに付与でき、トナーの帯電量を
高めに保持できる。更に、顔料系の帯電制御剤やシリ
カ，テフロン（登録商標）などの微粉体を添加してトナ
ーのトリボを高めようとする場合に比べ、４級アンモニ
ウム塩とアミノシランカップリング剤の場合には樹脂中
に均一に分散した系であるため、被覆層自体の機械的強
度や耐摩耗性が向上するので、長期耐久に耐え、長期間
安定して良好な画像を提供することが可能となることを
知見して本発明に至った。また、例えば負帯電性トナー
に対して用いた場合でも、上記特徴の摩擦帯電付与部材
を用いれば、アミノシランカップリング剤及び４級アン
モニウム塩の添加量を適切な量に設定することによっ
て、高いトリボを持ちやすくチャージアップしやすいト
ナー組成となった場合には、摩擦帯電付与性を制御する
ことができ、過剰な負電荷を有する現像剤の発生や、摩
擦帯電付与部材表面への現像剤の強固な付着を有効に防
止することも可能である。

【００３３】本発明において、摩擦帯電付与部材として
以上のような構成のものを用いると、トナーに対して良
好な正帯電付与性が得られることについての明確な理由
は定かではないが、本発明で用いる、それ自身が鉄粉に
対して正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物及
び、１級及び２級アミノ基の少なくとも一つを含むアミ
ノシランカップリング剤を結着樹脂中に共に添加し、更
に均一に分散し、樹脂組成物を形成することにより、ア
ミノシランカップリング剤の構造中に第４級アンモニウ
ム塩が取り込まれる。その際、正極性を有する第４級ア
ンモニウム塩及びアミノシランカップリング剤もしくは
結着樹脂をも含む構造的な相互作用により、これらが取
り込まれた結着樹脂の帯電性が均一且つ十分な負帯電性
を有するようになり、正帯電性トナーに対して良好な正
帯電付与性を示すためではないかと考えられる。また、
負帯電性トナーに対しては摩擦帯電性の安定化効果を示
すのだと考えられる。従って、このような材料を用いて
形成された摩擦帯電付与部材を用いれば、トナーを好適
に帯電させることが可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳しく説明する。

【００３５】本発明に好適に使用される、前記した機能
を有するアミノシランカップリング剤としては、その分
子構造中に少なくとも−ＮＨ₂基、＝ＮＨ基、もしくは
−ＮＨ−結合のいずれかの構造を有していることが好ま
しい。その例としては、アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプロピルト
リメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジ
ブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミ
ノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミノフェニ
ルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル−γ−プロ
ピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ−プロピ
ルベンジルアミン、トリメトキシシリル−γ−プロピル
ピペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホ
リン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール
等がある。これらの処理剤は１種あるいは２種以上の混
合物あるいは併用や多重処理して用いられる。

【００３６】本発明に好適に使用される、前記した機能
を有する第４級アンモニム塩化合物としては、鉄粉に対
して正帯電性を有するものが用いられる。例えば、下記
一般式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。

【００３７】

【化１】（式中のＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びＲ₄は、各々、置換基を有し
ても良いアルキル基、置換基を有しても良いアリール
基、アルアルキル基を表し、各々同一でもあるいは異な
っていてもよい。Ｘ^-は酸の陰イオンを表す。）

【００３８】これに対し、例えば下記式（ＩＩ）で表さ
れるような、それ自身が鉄粉に対して負帯電性を有する
含フッ素４級アンモニム塩化合物についても検討を行っ
たが、該化合物の添加によっては本発明の所期の目的が
達成されないことがわかった。即ち、下記式（ＩＩ）で
表される化合物は、電子吸引性の強いフッ素樹脂原子が
構造中にあるので、それ自身が鉄粉に対して負帯電性を
有するが、本発明の場合と同様に、該化合物をアミノシ
ランカップリング剤と共に樹脂中に分散させた樹脂組成
物を被覆樹脂とし、これを加熱乾燥させて現像剤担持体
に被覆層を形成しても、それ自身が鉄粉に対して正帯電
性である第４級アンモニウム塩化合物をアミノシランカ
ップリング剤と共に含有させた樹脂組成物を被覆樹脂に
用いる本発明の場合ほどには、正帯電性の現像剤に対す
る高い摩擦帯電付与性は得られなかった。

【００３９】

【化２】

【００４０】また、樹脂被覆層中の形成に用いられる被
覆形成材料である該樹脂の正極性トナーに対する正帯電
付与性を向上させる添加剤としては、本発明で使用す
る、それ自身が鉄粉に対して正帯電性である第４級アン
モニウム塩化合物以外のものとしては、例えば、ネガ性
シリカ或いはネガ性テフロン等の粒子も考えられるが、
この場合には所望の正帯電付与性を得るにはこれらを大
量に添加する必要があり、被覆層としての強度低下を招
きやすい。また、一般的に負帯電制御剤として用いられ
るクロルフェノールを含むアゾナフトールのクロム錯
体、クロルフェノールとアニリドを含むアゾナフトール
の鉄錯体、ジターシャリーブチルサリチル酸クロム錯体
等を添加した場合も、正極性トナーに対する摩擦帯電付
与部材樹脂被膜の帯電付与性を多少は向上し得るが、本
発明で用いる特定の第４級アンモニウム塩化合物とアミ
ノシランカップリング剤ほどの顕著な効果はない。更
に、上記に挙げた負帯電制御剤は、材料によっては樹脂
中に分散されにくく、その結果、上記と同様に被覆層の
強度低下を招きやすいものがある。

【００４１】これに対し、樹脂被覆層中に本発明で用い
る特定の第４級アンモニウム塩化合物及びアミノシラン
カップリング剤を添加した樹脂組成物で形成すると、該
第４級アンモニウム塩化合物がアミノシランカップリン
グ剤の構造中に取り込まれる。特に、例えばメタノール
等を溶媒とし、少なくとも結着樹脂と、アミノシランカ
ップリング剤と鉄粉に対して正帯電性である第４級アン
モニウム塩化合物とを少なくとも含有する樹脂組成物
（塗料）として用いた場合には、アミノシランカップリ
ング剤及び結着樹脂中への第４級アンモニウム塩の分散
が非常に良好であり、効果が顕著である。このため、前
記したネガ系シリカ粒子或いはネガ性テフロン粒子等の
粒子添加系の場合と異なり、帯電サイトとして局所的に
存在するのではなく、結着樹脂に相溶した形で存在する
ため、被覆層全体として正極性トナーに対する正摩擦帯
電付与性が向上する。更に、粒子添加系の被膜とは異な
り、加工性が損なわれたり、被覆層の強度低下を生じる
こともない。

【００４２】従って上記のような構成の被覆層が設けら
れている摩擦帯電部材を有する現像装置を用いることに
よって、常温常湿下においては勿論のこと、高温高湿
下、或いは低湿下においても良好な画像を提供すること
が可能となる。更に、長期耐久においても安定した画像
の提供ができる。

【００４３】本発明に好適に用いられる、それ自身が鉄
粉に対して正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物
としては、具体的には、以下のようなものが挙げられる
が、勿論、本発明は、これらに限定されるものではな
い。

【００４４】

【化３】

【００４５】上記に示したような本発明で使用するアミ
ノシランカップリング剤に対する第４級アンモニウム塩
化合物の添加量としては、アミノシランカップリング剤
１００質量部に対して１０〜３００質量部とすることが
好ましい。１０質量部未満では添加による帯電付与性の
向上が見られず、３００質量部を超えると帯電付与能の
飽和や低下を招く。

【００４６】また、第４級アンモニウム塩化合物及びア
ミノシランカップリング剤の結着樹脂に対する添加量
は、結着樹脂１００質量部に対して１〜３００質量部と
することが好ましい。１質量部未満では添加による帯電
付与性の向上が見られず、３００質量部を超えると被膜
強度の低下を招きやすい。

【００４７】被覆層の結着樹脂材料としては、一般に公
知の樹脂が使用可能である。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、アクリル系樹脂、
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、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂等の熱可塑性
樹脂、または光硬化性樹脂等を使用することができる。
中でも、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂等の離型性のあ
るもの、あるいはポリエーテルスルホン、ポリカーボネ
ート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミド、フェノ
ール、ポリエステル、ポリウレタン、スチレン系樹脂及
びアクリル樹脂等の機械的に優れたものがより好まし
い。

【００４８】本発明者らは、本発明に先駆け、従来トナ
ーの正帯電正制御剤として知られている第４級アンモニ
ウム塩化合物、すなわち、それ自体が鉄粉に対して正帯
電正である第４級アンモニウム塩化合物を用い、結着樹
脂として、特に、結着樹脂の一部又は全てが、その分子
構造中に、少なくとも−ＮＨ₂基、＝ＮＨ基、−ＮＨ−
結合のいずれかを有するものを用いて摩擦帯電部材の被
覆層を形成すると、第４級アンモニウム塩化合物が結着
樹脂中に取り込まれ、樹脂（樹脂層）自身が強いネガ帯
電性を示し、正帯電性トナーに対して良好な帯電付与性
を示すことを見いだし、これを摩擦帯電付与部材として
現像装置に用いることで非常に良好な画像が得られる旨
の提案を行っている（特願平１１−２１８６４２号）。

【００４９】従って、ポリアミド、ポリウレタン、アン
モニア等を触媒として生成したフェノール樹脂等、その
構造中に、−ＮＨ₂基、＝ＮＨ基、−ＮＨ−結合のいず
れかを有する樹脂を本発明の結着樹脂として用いた場合
は、アミノシランカップリング剤添加との相乗効果で、
さらに負帯電性の良好な摩擦帯電付与部材を得ることが
できる。

【００５０】本発明における摩擦帯電付与部材の樹脂被
覆層の構成としては、潤滑性物質を被覆樹脂中に分散さ
せることで、より本発明の効果が促進されるので好まし
い。潤滑性物質としては、例えばグラファイト、二硫化
モリブデン、窒化硼素、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、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられ、
特にグラファイトが被覆層の導電性を損なわないので好
ましく用いられる。これらの潤滑性物質は、個数平均粒
径が好ましくは０．２〜２０μｍ程度、より好ましくは
１〜１５μｍのものを使用するのがよい。

【００５１】上記潤滑性物質の添加量としては、結着樹
脂１００質量部に対して１０〜１２０質量部の範囲で特
に好ましい結果を与える。１２０質量部を超える場合は
被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下が認められ、
１０質量部未満では長期にわたって使用した場合など、
被覆層表面にトナーの付着を防止する効果が少なくな
る。

【００５２】本発明の摩擦帯電付与部材は該被覆層の体
積抵抗を調整するため、結着樹脂中に他の導電性微粒子
を分散含有させても良い。このような導電性微粒子とし
ては、個数平均粒径２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ
以下がより好ましい。樹脂表面に形成される凹凸を避け
るためには、１μｍ以下のものを用いる。

【００５３】本発明で使用される導電性微粒子の構成と
しては、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
等のカーボンブラック；酸化チタン、酸化スズ、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
び酸化インジウム等の金属酸化物等；アルミニウム、
銅、銀、ニッケル等の金属、グラファイト、金属繊維、
炭素繊維等の無機系充填剤等が挙げられる。

【００５４】上述した被覆層中の導電性微粒子の添加量
としては、結着樹脂１００質量部に対して１００質量部
以下の範囲で特に好ましい結果を与える。添加量が１０
０質量部を超えると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。

【００５５】また、本発明において、特に導電材などの
各種粒子を添加する場合には、カップリング剤の持つ粒
子の樹脂中への分散効果も同時に発揮し得る。

【００５６】次に本発明に用いられる現像剤担持体の構
成について説明を加える。現像剤担持体は基体と、それ
を取り巻いて被覆する樹脂層とからなる。基体として
は、円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材等がある
が、ドラムに非接触の現像方法においては金属の円筒管
が好ましく用いられる。金属円筒管は主としてステンレ
ススチール、アルミニウムおよびその合金等の非磁性の
ものが好適に用いられる。また、ドラムに直接接触させ
る現像方法の場合の基体としては、ウレタン、ＥＰＤＭ
等の弾性体を含む層構成を有する円筒部材が好ましく用
いられる。

【００５７】また、現像剤担持体の樹脂被覆層の構成と
して、前述した添加物質に加えて、粒径が０．３〜３０
μｍの球状粒子を被覆樹脂層中に分散させることで、表
面粗さを安定化させ、現像剤担持体上のトナーコート量
を最適化することが可能である。該球状粒子は、現像剤
担持体の被覆層表面に均一な表面粗度を保持させると同
時に、被覆層表面が摩耗した場合でも被覆層の表面粗度
の変化が少なく、且つトナー汚染やトナー融着を発生し
にくくする効果がある。

【００５８】本発明に使用される球状粒子としては、個
数平均粒径が好ましくは０．３〜３０μｍ、より好まし
くは２〜２０μｍである。球状粒子の個数平均粒径が
０．３μｍ未満では表面に均一な粗さを付与する効果と
帯電性能を高める効果が少なく、現像剤への迅速且つ均
一な帯電が不十分となると共に、被覆層の磨耗によるト
ナーのチャージアップ、トナー汚染及びトナー融着が発
生し、ゴースト抑制の悪化、画像濃度低下を生じやすく
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、被覆層表面の粗さが大きくなり過ぎ、トナ
ーの帯電が十分に行なわれにくくなってしまうと共に、
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。

【００５９】さらに好ましくは、球状粒子の真密度は、
３．０ｇ／ｃｍ³以下、好ましくは２．７ｇ／ｃｍ³以
下、より好ましくは０．９〜２．３ｇ／ｃｍ³であるこ
とが良い。即ち、球状粒子の真密度が３．０ｇ／ｃｍ³
を超える場合には、被覆層中での球状粒子の分散性が不
十分となるため、被覆層表面に均一な粗さを付与しにく
くなる。また、塗料の保存安定性が良くないため、ここ
でも均一表面凹凸を有する摩擦帯電付与部材表面が得に
くくなる。球状粒子の真密度が０．９ｇ／ｃｍ³より小
さい場合にも、被覆層中での球状粒子の分散性が不十分
となる。

【００６０】本発明において、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の粒子を使用することが良い。
球状粒子の長径／短径の比が１．５を超える場合には、
被覆層表面粗さの不均一化が発生し、トナーの迅速且つ
均一な帯電化及び導電性被覆層の強度の点で好ましくな
い。

【００６１】本発明に用いられる球状粒子は、公知の球
状粒子が使用可能である。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などがある。

【００６２】球状の樹脂粒子としては、例えば、懸濁重
合、分散重合法等による球状の樹脂粒子などが用いられ
る。球状の樹脂粒子は、より少ない添加量で好適な表面
粗さが得られ、更に均一な表面形状が得られやすい。こ
の様な球状粒子としては、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、ベンゾグアナミン粒子、等々が挙げられ
る。粉砕法により得られた樹脂粒子を熱的にあるいは物
理的な球形化処理を行ってから用いてもよい。

【００６３】また、該球状粒子の表面に無機物を付着あ
るいは固着させて用いてもよい。この様な無機微粉体と
しては、ＳｉＯ₂，ＳｒＴｉＯ₃，ＣｅＯ₂，ＣｒＯ，Ａ
ｌ₂Ｏ ₃，ＺｎＯ，ＭｇＯの如き酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄の如き
窒化物、ＳｉＣの如き炭化物、ＣａＳＯ₄，ＢａＳＯ₄，
ＣａＣＯ₃の如き硫酸塩・炭酸塩、等々が挙げられる。

【００６４】このような無機微粉末は、カップリング剤
により処理して用いても良い。特に結着樹脂との密着性
を向上させる目的、あるいは粒子に疎水性を与える、等
々の目的で好ましく用いることが可能である．このよう
な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
プリング剤等がある。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、ジフェニルジエトキシシラン、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から１２個のシロキサン単位を
有し末端に位置する単位にそれぞれ１個宛の硅素原子に
結合した水酸基を含有したジメチルポリシロキサン等が
挙げられる。このように球状樹脂粒子表面に対して無機
微粉末で処理することにより、被覆層中への分散性、被
覆層表面の均一性、被覆層の耐汚染性、トナーへの帯電
付与性、被覆層の耐磨耗性等を向上させることができ
る。

【００６５】また、本発明に使用する球状粒子は、導電
性であることが好ましい。即ち、球状粒子に導電性を持
たせることによって、その導電性のゆえに粒子表面にチ
ャージが蓄積しにくく、トナー付着の軽減やトナーの帯
電付与性を向上させることができるからである。本発明
において、球状粒子の導電性としては、体積抵抗値が１
０⁶Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０^-3〜１０⁶Ω・ｃ
ｍの粒子であることが好ましい。

【００６６】本発明において、球状粒子の体積抵抗が１
０⁶Ω・ｃｍを超えると、摩耗によって被覆層表面に露
出した球状粒子を核としてトナーの汚染や融着を発生し
やすくなるとともに、迅速且つ均一な帯電が行われにく
くなるため、好ましくない。

【００６７】このような導電性球状粒子を得る方法とし
ては、以下に示す様な方法が好ましいが、必ずしもこれ
らの方法に限定されるものではない。

【００６８】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して炭素化及び／又
は黒鉛化して得た低密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。

【００６９】また、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。

【００７０】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
如き球状樹脂粒子表面に、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不活性雰囲気下又は真空
下で焼成して炭素化及び／又は黒鉛化し、導電性球状炭
素粒子を得る方法が挙げられる。この方法で得る球状炭
素粒子は、黒鉛化すると得られる球状炭素粒子の被覆部
の結晶化が進んだものとなるので導電性が向上し、より
好ましい。

【００７１】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。ま
た、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ために導電性球状粒子の真密
度が３ｇ／ｃｍ³を超えない範囲で、導電性の金属及び
／または金属酸化物のメッキを施していても良い。

【００７２】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、芯粒子の粒径より小さい粒径の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した後、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。

【００７３】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。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等によって所定の粒子径にな
るように懸濁させて重合を行ない、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。

【００７４】本発明に適用できるキャリア用の芯材は、
特別限定されるものではなく、従来公知のすべてのもの
が、使用可能である。例えば、鉄、ニッケル、コバルト
といった磁性体金属、及びそれらの合金、或いは希土類
を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガ
ン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、
マンガン−マグネシウム系フェライト及びリチウム系フ
ェライト等のソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト
といった鉄系酸化物、およびそれらの混合物が挙げられ
る。さらには、ガラス、炭化ケイ素などのセラミックス
粒子、樹脂粉体、磁性体を含有する樹脂粉体などをあげ
ることができる。

【００７５】本発明に適用できる現像剤層厚規制部材の
基材は、特別限定されるものではなく、従来公知のすべ
てのものが、使用可能である。例えば、鉄、ステンレ
ス、ニッケル、アルミニウムなどの金属あるいは合金、
および、セラミックス、プラスチックス、ゴムなどの非
金属材料などを用い、これらの材料を板状に加工して用
いる場合が多いが、ロール形状としても良い。また、金
属の基材にゴム板を貼り付けて用いたり、金属の弾性板
にスリーブと接触する部分にエラストマー材を貼り付け
て用いたりもする。

【００７６】本発明の樹脂被覆層を形成する方法につい
ては、特に限定されない。例えば、摩擦帯電付与部材の
基材に、本発明の組成物を含有する塗布液をディッピン
グ法、スプレー法、はけ塗り法などの方法で塗布し乾燥
させれば、本発明の摩擦帯電付与部材が得られる。さら
に、成形可能な樹脂中に、本発明の化合物を公知の方法
で分散含有させた後、スリーブ、ドクターブレード等に
成形することにより製造することもできる。

【００７７】次に、本発明の現像装置で用いられるトナ
ーについて説明する。

【００７８】トナーは主として樹脂，離型剤，荷電制御
剤，着色剤等を溶融混練し、固化した後粉砕し、しかる
後分級などをして粒度分布をそろえた微粉体である。

【００７９】トナーに用いられる結着樹脂としては、一
般に公知の樹脂が使用可能である。例えば、スチレン，
α−メチルスチレン，ｐ−クロルスチレンなどのスチレ
ン及びその置換体の単重合体；スチレン−プロピレン共
重合体，スチレン−ビニルトルエン共重合体，スチレン
−アクリル酸エチル共重合体，スチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体，スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体，スチレン−ジメチルアミノエチル共重合体，スチレ
ン−メタクリル酸メチル共重合体，スチレン−メタクリ
ル酸エチル共重合体，スチレン−メタクリル酸ブチル共
重合体，スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル
共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体，
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体，スチレン−ブ
タジエン共重合体，スチレン−イソプレン共重合体，ス
チレン−マレイン酸共重合体，スチレン−マレイン酸エ
ステル共重合体などの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
ルナバワックスなどが、単独或は混合して使用できる。

【００８０】また、トナー中には顔料を含有することが
できる。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ＦＢ，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ＣＧ，ザボン・ファース
トイエローＣＧＧ，カヤセットＹ９６３，カヤセットＹ
Ｇ，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ＣＧ，オイルピンクＯＰ等が適用できる。

【００８１】トナーを磁性トナーとして用いるために、
トナーの中に磁性粉を含有せしめてもよい。このような
磁性粉としては、磁場の中におかれて磁化される物質が
用いられ、鉄，コバルト，ニッケル等の強磁性金属の粉
末、又はマグネタイト，ヘマタイト，フェライト等の合
金や化合物がある。この磁性粉の含有量はトナー質量に
対して１５〜７０質量％がよい。

【００８２】トナーに、定着時の離型性向上、定着性向
上の目的で、ワックス類を含有させることができる。そ
のようなワックス類としては、パラフィンワックス及び
その誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘
導体、フィッシャートロプッシュワックス及びその誘導
体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバ
ワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物や、
ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性
物を含む。その他、アルコール、脂肪酸、酸アミド、エ
ステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系
ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、ペトロラ
クタム等も利用できる。

【００８３】必要に応じて、トナーに荷電制御剤を含有
させてもよい。荷電制御剤には、負荷電制御剤、正荷電
制御剤がある。例えばトナーを負荷電性に制御するもの
として下記物質がある。例えば有機金属錯体、キレート
化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセ
トン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族
ダイカルボン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハ
イドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸
及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール
等のフェノール誘導体類などがある。また、トナーを正
帯電させるための物質としては下記のようなものがあ
る。ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、トリ
ブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナ
フトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラ
フルオロボレート等の四級アンモニウム塩、及びこれら
の類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれ
らのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステ
ン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン
酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン
化物、フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩；
ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、
ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオ
キサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレ
ート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノス
ズボレート類；グアニジン化合物、イミダゾール化合物
などである。

【００８４】トナーは必要に応じて、流動性改善等の目
的で無機微粉末の如き粉末を外添して用いられる。この
ような微粉末としては、シリカ微粉末、アルミナ、チタ
ニア、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウム等の金属酸
化物；炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化物；及び窒化ケ
イ素、窒化ゲルマニウム等の窒化物等の無機微粉体が用
いられる。これらの微粉体は、有機ケイ素化合物、チタ
ンカップリング剤等で有機処理して用いることが可能で
ある。例えば有機ケイ素化合物としては、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、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
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、および１分子当り２から１２個の
シロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ１
個宛のＳｉに結合した水酸基を含有するジメチルポリシ
ロキサン等がある。また、未処理の微粉体を窒素含有の
シランカップリング剤で処理したものを用いてもよい。
特に正帯電性トナーの場合好ましい。そのような処理剤
の例としては、アミノプロピルトリメトキシシラン、ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、ジメチルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、ジエチルアミノプロピルトリ
メトキシシラン、ジプロピルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジ
オクチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチル
アミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロ
ピルモノメトキシシラン、ジメチルアミノフェニルトリ
メトキシシラン、トリメトキシシリル−γ−プロピルフ
ェニルアミン、トリメトキシシリル−γ−プロピルベン
ジルアミン、トリメトキシシリル−γ−プロピルピペリ
ジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホリン、
トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール等があ
る。

【００８５】上記シランカップリング剤により無機微粉
体を処理する方法としては、例えば、１）スプレー法，
２）有機溶媒法，３）水溶液法などがある。一般に、ス
プレー法による処理とは、ピグメントを撹拌しここにカ
ップリング剤の水溶液あるいは溶媒液をスプレーし、こ
の後水あるいは溶媒を１２０〜１３０℃程度で除去乾燥
する方法である。また、有機溶媒法による処理とは、少
量の水とともに加水分解用触媒を含む有機溶媒（アルコ
ール，ベンゼン，ハロゲン化炭化水素等）にカップリン
グ剤を溶解し、これにピグメントを浸積した後、濾過或
は圧搾により固液分離を行い１２０〜１３０℃程度で乾
燥させるものである。水溶液法とは、０．５％程度のカ
ップリング剤を、一定ｐＨの水あるいは水−溶媒中で加
水分解させ、ここにピグメントを浸積し後、同様に固液
分離を行い乾燥するものである。

【００８６】他の有機処理としてシリコーンオイルで処
理された微粉体を用いることも可能である。好ましいシ
リコーンオイルとしては、２５℃における粘度がおよそ
０．５〜１００００ｍｍ²／ｓ、好ましくは１〜１００
０ｍｍ²／ｓのものが用いられ、例えばメチルハイドロ
ジェンシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、
フェニルメチルシリコーンオイル、クロルフェニルメチ
ルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、
脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリオキシアルキレン変
性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなど
が挙げられる。また、側鎖に窒素原子を有するシリコー
ンオイルを用いても良い。特に正帯電性トナーの場合は
好ましい。シリコーンオイルによる処理は、例えば次の
ようにして行ない得る。必要に応じて加熱しながら顔料
を激しく撹乱しており、これに上記シリコーンオイル或
いはその溶液をスプレーもしくは気化して吹き付ける
か、または顔料をスラリー状にしておき、これを撹拌し
つつシリコーンオイル或いはその溶液を滴下することに
よって容易に処理できる。これらのシリコーンオイルは
１種あるいは２種以上の混合物あるいは併用や多重処理
して用いられる。また、シランカップリング剤による処
理と併用しても構わない。

【００８７】このようなトナーは、種々の方法で、球形
化処理、表面平滑化処理を施して用いると、転写性が良
好となり好ましい。そのような方法としては、撹拌羽根
またはブレードなど、およびライナーまたはケーシング
などを有する装置で、例えば、トナーをブレードとライ
ナーの間の微小間隙を通過させる際に、機械的な力によ
り表面を平滑化したりトナーを球形化したりする方法、
温水中にトナーを懸濁させ球形化する方法、熱気流中に
トナーを曝し、球形化する方法等がある。また、球状の
トナーを作る方法としては、水中にトナー結着樹脂とな
る単量体を主成分とする混合物を懸濁させ、重合してト
ナー化する方法がある。一般的な方法としては、重合性
単量体、着色剤、重合開始剤、さらに必要に応じて架橋
剤、荷電制御剤、離型剤、その他の添加剤を均一に溶解
または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体
組成物を分散安定剤を含有する連続層、例えば水相中に
適当な撹拌機を用いて適度な粒径に分散し、さらに重合
反応を行わせ、所望の粒径を有する現像剤を得る方法で
ある。

【００８８】次に本発明の摩擦帯電付与部材が組み込ま
れる現像装置の例について説明する。

【００８９】図１はキャリアを用いる二成分現像装置の
一例である。現像容器２５の現像室４５内に、矢印Ｂ方
向に回転される静電潜像保持体２４に対向して現像剤担
持体としての非磁性現像スリーブ（現像剤担持体）２１
を備え、この現像スリーブ２１内に磁界発生手段として
の磁性ローラー２２が不動に設置されており、磁性ロー
ラー２２は略頂部の位置から矢印Ａの回転方向に順にＳ
１，Ｎ１，Ｓ２，Ｎ２，Ｎ３に着磁されている。現像室
４５内には、トナー４０と磁性キャリア４３とを混合し
た二成分系現像剤４１が収容されている。この現像剤４
１は、現像室４５の一端で上端開放の隔壁４８の図示し
ない一方の開口を通って現像容器２５の撹拌室４２内に
送られると、トナー室４７から撹拌室４２内に供給され
たトナー４０が補給され、撹拌室４２内の第１現像剤撹
拌・搬送手段５０によって混合しながら、撹拌室４２の
他端に搬送される。撹拌室４２の他端に搬送された現像
剤４１は、隔壁４８の図示しない他方の開口を通って現
像室４５内に戻され、そこで現像室４５内の第２現像剤
撹拌・搬送手段５１と、現像室４５内上部で搬送手段５
１による搬送方向と逆方向に現像剤を搬送する第３現像
剤撹拌・搬送手段５２により、撹拌・搬送されながら現
像スリーブ２１に搬送される。

【００９０】現像スリーブ２１に供給された現像剤４１
は、上記の磁石ローラー２２の磁力の作用により磁気的
に拘束され、現像スリーブ２１上に担持され、現像スリ
ーブ２１の略頂部上に設けた現像剤規制部材ブレード２
３での規制によって現像スリーブ２１上で現像剤４１の
薄層に形成されながら、現像スリーブ２１の矢印Ａ方向
への回転に伴い潜像保持体２４と対向した現像部Ｃへと
搬送され、そこで潜像保持体２４上の静電潜像の現像に
供される。現像に消費されなかった残余の現像剤４１
は、現像スリーブ２１の回転により現像容器２５内に回
収される。

【００９１】現像容器２５内では同種のＮ２、Ｎ３間で
の反発磁界により現像スリーブ２１上に磁気的に拘束さ
れている現像残りの残余の現像剤４１を剥ぎ取るように
なっている。上記の磁極Ｎ２により現像剤４１が磁力線
に沿って穂立ちしたときのトナー飛散を防止するため
に、現像容器２５の下部には弾性シール部材３１がその
一端を現像剤４１を接触するようにして固定、設置され
ている。

【００９２】図２は、一成分磁性現像剤を用い、非接触
の現像方法に用いる現像装置の一例である。公知のプロ
セスにより形成された静電潜像を担持する像担持体、例
えば電子写真感光ドラム１は、矢印Ｂ方向に回転され
る。現像ローラー１２におけるスリーブ８は、ホッパー
３によって供給された一成分現像剤としての磁性トナー
４を担持して、矢印方向Ａ方向に回転することにより、
現像スリーブ８と感光ドラム１とが対向した現像部Ｄに
トナー４を搬送する。現像スリーブ８内には、磁性トナ
ー４を現像スリーブ８上に磁気的に吸引且つ保持する為
に、磁石５が配置されている。現像スリーブ８は金属円
筒管６上に被覆された樹脂被覆層７を有する。ホッパー
３中には磁性トナー４を撹拌するための撹拌翼１０が設
けられている。

【００９３】現像スリーブ８上の磁性トナー４の層厚を
規制する部材としてはゴム弾性を有するものが望まし
い。この弾性板１１を図２の現像装置では現像スリーブ
８の回転方向と逆の向きで圧接させており、図３の現像
装置ではこの弾性板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。このような現像装置で
は、現像スリーブ８上に薄いトナー層を形成することが
できる。磁性トナー４の薄層の厚みは、現像部Ｄにおけ
る現像スリーブ８と感光ドラム１との間の最小間隔より
も更に薄いものであることが好ましい。磁性トナー４
は、現像スリーブ８上の導電性樹脂層７及び弾性板１１
との摩擦により、感光ドラム１上の静電潜像を現像可能
な摩擦帯電電荷を得る。このようなトナー薄層により静
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、本発明は有効である。

【００９４】上記現像スリーブ８には、これに担持され
た一成分磁性現像剤である磁性トナー４を飛翔させるた
めに、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は、
静電潜像の画像部（磁性トナー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間の値の電圧が、現
像スリーブ８に印加されることが好ましい。一方、現像
画像の濃度を高め或は階調性を向上するために、現像ス
リーブ８に交番バイアス電圧を印加して、現像部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、上記画像部の電位と背景部の電位の間の値を有する
直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリ
ーブ８に印加することが好ましい。また高電位部と低電
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では、静電潜像の極性と逆極性
に帯電するトナーを使用し、一方、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では、ト
ナー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。尚、高電位、低電位というのは、絶対値による表
現である。いずれにしても、磁性トナー４は現像スリー
ブ８との摩擦により帯電する。

【００９５】図４には、非磁性一成分現像剤を用いた場
合に用いられる現像器構成の一例を模式的に示す。本例
では非磁性トナーを用いるために、金属製円筒管６の内
部には磁石は内設されていない。金属製円筒管の代わり
に、円柱状部材を用いても構わない。

【００９６】図４の装置では、図に示されるように現像
スリーブ８表面からのトナーの剥ぎ取り部材１３が設置
されている。剥ぎ取り部材としては、樹脂、ゴム、スポ
ンジなどのローラー部材や、さらに、ベルト部材、ブラ
シ部材などが用いられる。図４において示したローラー
状部材１３は、その接触面で現像スリーブ８とは反対方
向に回転されている。感光体１に現像移行されなかった
現像剤を、この剥ぎ取り部材１３によりいったんスリー
ブ表面から剥ぎ取ることにより、スリーブ上の不動のト
ナーの発生を防いだり、現像剤の帯電を均一化する働き
を有する。

【００９７】図５は、図のＥの部分で現像ロール９５が
感光ドラム９１に接触していることを特徴とする。現像
ロール９５は、芯金９４、弾性体９３、樹脂被覆層９２
からなっている。トナー供給部材９８は、芯金９７とス
ポンジ状部材９６もしくはブラシ部材などからなり、現
像ロール９５に接触または近接させて配置される。規制
部材１０１は、弾性板９９および弾性層１００より構成
されている。弾性層１００の表面に樹脂被覆層を設けて
もよく、弾性板９９に直接樹脂被覆層を設けても良い。
１０３は任意の撹拌部材を示す。

【００９８】図１〜５はあくまでも模式的な例であり、
容器の形状、撹拌部材の有無、磁極の配置等に様々な形
態があることは言うまでもない。

【００９９】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を
より具体的に説明する。表１に、実施例及び比較例で得
られた摩擦帯電付与部材の構成をまとめて示した。

【０１００】＜実施例１＞

【０１０１】

【化４】

【０１０２】上記４級アンモニウム塩化合物（１）の鉄
粉との摩擦帯電量は、市販の摩擦帯電量測定器（東芝ケ
ミカル製ＴＢ−２００型）を用いてブローオフ法により
求めたところ、正極性であった。

【０１０３】・カーボンブラック１質量部・結晶性グラファイト９質量部・スチレン−アクリル樹脂２５％トルエン溶液１００質量部・４級アンモニウム塩化合物（１）１０質量部・アミノシランカップリング剤（１）３３％メタノール溶液３０質量部アミノシランカップリング剤（１）の構造を下記に示
す。

【０１０４】

【化５】

【０１０５】上記材料に直径１ｍｍのジルコニアビーズ
をメディア粒子として加え、サンドミルにて２時間分散
し、フルイを用いてビーズを分離し、塗工液を得た。こ
の塗工液を用いてスプレー法によりＮＰ−６０３５（キ
ヤノン（株）製）の現像スリーブに被覆層を形成させ、
続いて熱風乾燥炉により１５０℃，３０分間加熱して硬
化させ現像剤担持体Ｄ−１を作製した。

【０１０６】トナーは下記原材料を用いて作製した。・スチレン−ブチルアクリレート共重合体（Ｔｇ＝５８℃）１００質量部・下記の液体潤滑剤処理マグネタイト７５質量部・トリフェニルメタン化合物（帯電制御剤）２質量部・炭化水素系ワックス４質量部上記マグネタイトの処理は、マグネタイト粒子粉末１０
０質量部に対し、室温における粘度が約１０００ｍｍ²
／ｓのジメチルシリコーンオイル２質量部を添加し、ミ
ックスマーラーを用いて処理を行い、マグネタイト粒子
の粒子表面に液体潤滑剤を担持させた。

【０１０７】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７．５μｍ、４μｍ以下の粒子の個数
割合が１５．５％、１２．７μｍ以上の粒子の質量割合
が１．０％の分布を有する分級品を得た。次にアミン当
量が８３０のアミノ変性シリコーンオイルにより処理さ
れた、ＢＥＴによる比表面積が約１．３×１０ ⁵ｍ²／ｋ
ｇのシリカ微粉末を、上記分級品１００質量部に対し、
０．９質量部をヘンシェルミキサーを用いて外添混合
し、トナーＡとして用いた。

【０１０８】上記トナーＡと本発明の現像剤担持体の樹
脂被覆層との摩擦帯電量を、図６に示すような表面帯電
量測定装置（東芝ケミカル社製ＴＳ１００ＡＳ）で測定
を行った。トナーモデルとしてトナーＡの粗砕物をメッ
シュでふるい、６０ｍｅｓｈと１００ｍｅｓｈの間に残
った粒子を用いた。摩擦帯電付与部材モデルとしてはＳ
ＵＳ板に上記現像剤担持体Ｄ−１の塗工液を塗布したも
のを用いた。このトナーモデルとしての上記粗砕物Ａと
摩擦帯電付与部材モデルとしての表面被覆層を有するサ
ンプル板が接触する際の摩擦帯電電荷を測定した。図の
装置では、サンプル板側に発生する電荷量を測定してい
るが、摩擦帯電による同量の反対極性の電荷がトナー側
に発生していると考えられる。

【０１０９】図７〜８に、上記方法で測定したトナーＡ
と本発明の現像剤担持体に用いる樹脂への第４級アンモ
ニウム塩化合物及びアミノシランカップリング剤の添加
量に対する帯電量のグラフを示す。図に示すように、ス
チレン−アクリル樹脂に第４級アンモニウム塩化合物の
みの添加では、添加による大きな帯電量変化は見られな
かった。また、スチレン−アクリル樹脂にアミノシラン
カップリング剤のみの添加では、その添加量が増えると
樹脂の帯電性は逆にポジ帯電性が強まっていった。

【０１１０】前記現像剤担持体Ｄ−１とトナーＡとをト
ナー濃度５質量％となる様に混合した現像剤を用いて、
Ｈ／Ｈ（３０℃／８０％ＲＨ）、及びＮ／Ｌ（２３℃／
５％ＲＨ）環境での１万枚連続画像出力をキヤノン製Ｎ
Ｐ−６０３５を用いて画像画出しテストを行なった。こ
の時の評価結果を表２〜３に示す。

【０１１１】〔評価〕（１）画像濃度画像邊度は反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス社製）でベ
タ黒部の濃度を測定した。

【０１１２】（２）トリボ現像剤担持体上の吸引法トリボ値の測定については、円
筒濾紙を有する測定容器を用い、現像剤担持体表面の形
状に沿った金属製の吸引口を取付け、画像形成直後（５
分以内が好ましい）の現像剤担持体表面上の現像剤層を
過不足無く一様に吸引できるように吸引圧を調整し現像
剤を吸引する。この時吸引された現像剤の電荷Ｑを、６
１６ディジタルエレクトロメーター（ＫＥＩＴＨＬＥＹ
製）で測定し、質量をＭとして、Ｑ／Ｍ（ｍＣ／ｋｇ）
により計算した。

【０１１３】（３）カブリ濃度ベタ白部の反射率を測定し、更に未使用の紙の反射率を
測定し、先の値から引いてカブリ濃度とした。反射率は
ＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。 ◎：１．５以下；ほとんどわからない ○：１．５〜２．５；注意深く見ないとわからない △：２．５〜３．５；次第にカブリが認識できるように
なる △×：３．５〜４．０；実用レベル下限で一見してカブ
リが確認できる ×：４．０〜５．０；かなり悪い

【０１１４】（４）ゴーストベタ白とベタ黒部が隣り合う画像を画像先端部（スリー
ブ回転１周目）で現像し、２周目以下のハーフトーン上
に現れるベタ白跡とベタ黒跡の濃度差を主として目視で
比較し、画像濃度測定を参考にした。評価結果を下記の
指標で表示した。 ◎ ：濃淡差が全く見られない。 ○ ：見る角度によってわずかな濃度差が確認できる程
度。 ○△：目視では濃度差が確認できるが、画像濃度差は
０．０１以内である。 △○：エッジがはっきりしない程度の濃淡差が確認でき
るが実用上ＯＫレベル。 △ ：濃淡がややはっきりし、実用レベル下限。 △×：濃淡差がはっきり確認でき、画像濃度差として確
認できる。実用レベルに劣る。 × ：濃淡差がかなり大きく反射濃度計での濃度差が
０．０５以上ある。

【０１１５】（５）ブロッチ（画像不良）ベタ黒、ハーフトーン、ライン画像等の各種画像及び、
その際、現像スリーブ上の波状ムラ、及びブロッチ（斑
点状ムラ）等、スリーブ上でのトナーコート不良の目視
による観察を参考にして、評価結果を下記の指標で示し
た。 ◎ ：画像にもスリーブ上にも全く確認できない。 ○ ：スリーブ上でわずかに確認できるが、画像ではほ
とんど確認できない。 ○△：数枚〜数十枚に１枚程度画像を透かしてみると確
認できる。 △○：ハーフトーン画像又はベタ黒画像の１枚目で、ス
リーブ周期の１周目に確認できる。 △ ：ハーフトーン画像又はベタ黒画像で確認できる。
実用レベル下限。 △×：ベタ黒画像全体で画像不良が確認できる。実用不
可レベル。 × ：ベタ白画像上にも確認できる。

【０１１６】（６）ハーフトーン均一性（白スジ、白
帯）特にハーフトーンに発生する、画像進行方向に走る、線
状、帯状のスジについて、下記指標にて評価した。 ◎ ：画像にもスリーブ上にも全く確認できない。 ○ ：良く見るとわずかに確認できるが、一見ではほと
んど確認できない。 ○△：ハーフトーンではわずかに確認されるが、ベタ黒
では問題ないレベル。 △○：ハーフトーンでは、スジが確認できるが、ベタ黒
ではほんのわずか確認できるレベル。 △ ：ベタ黒画像でも濃淡差が確認できるが、実用レベ
ル下限程度。 △×：ベタ黒画像全体で濃淡差が目立つ。実用不可レベ
ル。 × ：濃度が低く、スジの多い画像。

【０１１７】＜実施例２＞

【０１１８】

【化６】

【０１１９】実施例１において上記アミノシラン化合物
（２）とした以外は実施例１と同様の操作で現像剤担持
体Ｄ−２を作製し、トナーＡを供給しながら画像画出し
テストを行なった。

【０１２０】＜実施例３＞

【０１２１】

【化７】

【０１２２】上記４級アンモニウム塩化合物（２）を実
施例１と同様に鉄粉を用いたブローオフにより帯電量を
測定したところ、正極性であった。

【０１２３】・カーボンブラック１質量部・結晶性グラファイト９質量部・ポリエステル樹脂２５％ＭＥＫ溶液１００質量部・４級アンモニウム塩化合物（２）１０質量部・アミノシランカップリング剤（１）３３％メタノール溶液３０質量部上記材料を実施例１と同様に分散を行い、同様の操作で
現像剤担持体Ｄ−３を作製した。トナーＡを供給しなが
ら画像画出しテストを行なった。

【０１２４】＜実施例４＞実施例３においてアミノシラ
ンカップリング剤（２）とした以外は実施例１と同様の
操作で現像剤担持体Ｄ−４を作製し、トナーＡを供給し
ながら画像画出しテストを行なった。

【０１２５】＜実施例５＞実施例１と同様の材料を同様
の操作で分散を行った後、導電性球状炭素粒子を１０質
量部添加し、直径３ｍｍのガラスビーズを用いて１時間
分散し、フルイを用いてビーズを分離し、塗工液を得
た。次に実施例１と同様の操作で現像剤担持体Ｄ−５を
作製し、トナーＡを供給しながら画像画出しテストを行
なった。

【０１２６】＜実施例６＞実施例５において４級アンモ
ニウム塩化合物（２）とした以外は実施例１と同様の操
作で現像剤担持体Ｄ−６を作製し、トナーＡを供給しな
がら画像画出しテストを行なった。

【０１２７】（比較例１）実施例１において、被覆層を
形成しないで、粒径＃３００のガラスビーズを用いて、
基体表面をサンドブラストしたＦＧＢスリーブを用いた
以外は、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｄ−７を作
製し、実施例１と同様にトナーＡを供給しながら画像画
出しテストを行なった。

【０１２８】（比較例２）実施例１で使用した４級アン
モニウム塩化合物（１）及びアミノシランカップリング
剤（１）を除くこと以外は実施例１と同様にして、現像
剤担持体Ｄ−８を作製し、実施例１と同様にトナーＡを
供給しながら画像画出しテストを行なった。

【０１２９】（比較例３）実施例１で使用した４級アン
モニウム塩化合物（１）を除くこと以外は実施例１と同
様にして、現像剤担持体Ｄ−９を作製し、実施例１と同
様にトナーＡを供給しながら画像画出しテストを行なっ
た。しかしながら、初期の段階でトナーがネガに帯電し
てしまいその後の画出しは中止した。

【０１３０】（比較例４）実施例１で使用したアミノシ
ランカップリング剤（１）を除くこと以外は実施例１と
同様にして、現像剤担持体Ｄ−１０を作製し、実施例１
と同様にトナーＡを供給しながら画像画出しテストを行
なった。

【０１３１】（比較例５）クロルフェノールを含むアゾ
ナフトールのクロム錯体の鉄粉との摩擦帯電量を実施例
１と同様にブローオフ法により求めたところ、負極性で
あった。実施例１において、４級アンモニウム塩化合物
（１）の代わりに、クロルフェノールを含むアゾナフト
ールのクロム錯体（Ｓ）とした以外は実施例１と同様に
して、現像剤担持体Ｄ−１１を作製し、実施例１と同様
にトナーＡを供給しながら画像画出しテストを行なっ
た。

【０１３２】（比較例６）

【０１３３】

【化８】

【０１３４】上記４級アンモニウム塩化合物（５）を実
施例１と同様に鉄粉を用いたブローオフにより帯電量を
測定したところ、負極性であった。実施例１において、
４級アンモニウム塩化合物（１）の代わりに、４級アン
モニウム塩化合物（５）とした以外は実施例１と同様に
して、現像剤担持体Ｄ−１２を作製し、実施例１と同様
にトナーＡを供給しながら画像画出しテストを行なっ
た。

【０１３５】＜実施例７＞・スチレン−アクリル樹脂２５％トルエン溶液１００質量部・４級アンモニウム塩化合物（１）１０質量部・アミノシランカップリング剤（１）３３％メタノール溶液３０質量部上記材料を混合して塗工液を得た。平均粒径１００μｍ
の球状フェライトのキャリア芯材１ｋｇに対し、上記塗
工液１００ｇの割合でナウターミキサーを用いて被覆層
を形成させ、続いて熱風乾燥炉により１４０℃，１時間
加熱して被覆層を硬化させてコートキャリアＥ−１を作
製した。

【０１３６】一方、トナーを以下の様に作製した。・スチレン−アクリル酸−２−エチルヘキシル−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体（共重合比＝８０：１５：５）１００質量部・銅フタロシアニン顔料５質量部・低分子量ポリプロピレン４質量部上記の物質を十分予備混合を行った後、溶融混練し、冷
却後ハンマーミルを用いて粒径約１〜２ｍｍ程度に粗粉
砕した。次いでエアージェット方式による微粉砕機で微
粉砕した。更に、得られた微粉砕物をエルボウジェット
分級機を用いて分級し、重量平均粒径が８．２μｍであ
る正帯電性のシアン色の微粉体を得た。上記シアン微粉
体１００質量部と、アミノ変性シリコーンオイルで処理
された正帯電性疎水性コロイダルシリカ０．８質量部と
をヘンシェルミキサーにより混合して、シアントナーＢ
を調製した。

【０１３７】前記キャリアＥ−１とトナーＢとをトナー
濃度５質量％となる様に混合した現像剤を用いて、Ｈ／
Ｈ、及びＮ／Ｌ環境での１万枚連続画像出力をキヤノン
製アナログ複写機ＮＰ４８３５改造機の青色現像器を用
いて画像画出しテストを行なった。この時の評価結果を
表４〜５に示す。

【０１３８】〔評価〕（１）画像濃度画像濃度は反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス社製）でベ
タ黒部の濃度を測定した。

【０１３９】（２）キャリアの帯電量トナーと本発明のコートキャリアに対する摩擦帯電量
は、図９に示すような装置で測定を行った。トナーとキ
ャリアを、トナーが５質量％となる様に混合し、ターブ
ラミキサーで６０秒混合する。図９に示す装置におい
て、この現像剤を底部に５００メッシュの導電性スクリ
ーン７３を装着した金属製の容器７２に入れて吸引口７
７を経て吸引機７１で吸引し、吸引前後の質量差と容器
７２に接続されたコンデンサー７８に蓄積された電位か
ら摩擦帯電量を求める。この際、吸引圧を２５０ｍｍＨ
ｇとする。この方法によって、トナー又はキャリアの摩
擦帯電量が下記式を用いて算出される。

【０１４０】Ｑ（ｍＣ／ｋｇ）＝（Ｃ×Ｖ）×（Ｗ１−Ｗ２）^-1 （式中、Ｗ１は吸引前の質量でありＷ２は吸引後の質量
であり、Ｃはコンデンサーの容量、及びＶはコンデンサ
ーに蓄積された電位である。）

【０１４１】（３）カブリ濃度ベタ白部の反射率を測定し、更に未使用の紙の反射率を
測定し、先の値から引いてカブリ濃度とした。反射率は
ＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。 ◎ ：１．５以下；ほとんどわからない ○ ：１．５〜２．５；注意深く見ないとわからない △ ：２．５〜３．５；次第にカブリが認識できるよう
になる △×：３．５〜４．０；実用レベル下限で一見してカブ
リが確認できる × ：４．０〜５．０；かなり悪い

【０１４２】（４）ハーフトーン均一性（白スジ、白
帯）ハーフトーン、ベタ黒画像に発生する、画像進行方向に
走る、線状、帯状のスジについて、下記指標にて評価し
た。 ◎ ：画像にもスリーブ上にも全く確認できない。 ○ ：良く見るとわずかに確認できるが、一見ではほと
んど確認できない。 ○△：ハーフトーンではわずかに確認できるが、ベタ黒
では問題ないレベル。 △○：ハーフトーンでは、スジが確認できるが、ベタ黒
ではほんのわずか確認できるレベル。 △ ：ベタ黒画像でも濃淡差が確認できるが、実用レベ
ル下限程度。 △×：ベタ黒画像全体で濃淡差が目立つ。実用不可レベ
ル。 × ：濃度が低く、スジの多い画像。

【０１４３】（５）トナー飛散ベタ黒、ハーフトーン、ライン画像などの各種画像を確
認し、その際の現像器周りのトナー飛散も目視により観
察して、評価結果を下記の指標で示した。 ◎ ：画像にも現像器周りにも全く確認できない。 ○ ：現像器周りにわずかに確認できるが、画像ではほ
とんど確認できない。 △ ：画像で部分的に確認できる。実用レベル下限。 △×：画像で全体的に確認できる。実用不可レベル。 × ：画像で著しいトナー飛散が確認できる。

【０１４４】＜実施例８＞実施例７においてアミノシラ
ンカップリング剤（２）を使用した以外は実施例６と同
様の操作でコートキャリアＥ−２を作製し、トナーＢを
供給しながら画像画出しテストを行なった。

【０１４５】＜実施例９＞実施例１と同様の材料を同様
の操作で分散を行い塗工液を作製した後、実施例８と同
様の操作でコートキャリアＥ−３を作製し、トナーＢを
供給しながら画像画出しテストを行なった。

【０１４６】（比較例７）実施例７において、４級アン
モニウム塩化合物（１）及びアミノシランカップリング
剤（１）を除くこと以外は実施例７と同様にして、コー
トキャリアＥ−４を作製し、実施例７と同様にトナーＢ
を供給しながら画像画出しテストを行なった。

【０１４７】（比較例８）実施例７において、アミノシ
ランカップリング剤（１）を除くこと以外は実施例７と
同様にして、コートキャリアＥ−５を作製し、実施例７
と同様にトナーＢを供給しながら画像画出しテストを行
なった。

【０１４８】＜実施例１０＞実施例７において４級アン
モニウム塩化合物（２）を便用した以外は実施例７と同
様の操作で塗工液を作製した。これを、ウレタンエラス
トマーをブレード状にカット（厚み１ｍｍ）したものの
表層に、スプレー法により塗布し、続いて熱風乾燥炉に
より１５０℃，３０分間加熱して硬化させ、弾性ブレー
ドＦ−１を作製した。

【０１４９】市販の復写機ＦＣ３３０（キヤノン（株）
社製）を用い、非磁性一成分現像剤用の現像装置に弾性
ブレードＦ−１を設け、非磁性一成分現像剤を供給しな
がら１万枚画出しを行い、画像画出しテストを行なっ
た。

【０１５０】非磁性一成分現像剤としては、次のものを
用いた。・ポリエステル系樹脂１００質量部・カーボンブラック４．５質量部・正荷電制御剤（イミダゾール化合物）１．２質量部・グラフト変性ワックス４質量部前記材料を一般的な乾式トナー製法にて混練、粉砕及び
分級を行い、重量平均粒径が１０．５μｍの正帯電性微
粉体（非磁性トナー）を得た。この微粉体１００質量部
にアミノ変性シリコーンオイル処理シリカ１．２質量部
を外添して、正帯電性非磁性トナーとし、この正帯電性
非磁性トナーを一成分系現像剤（トナーＣ）とした。耐
久評価テストは、Ｈ／Ｈ、及びＮ／Ｌ環境において１万
枚連続画像出力を行なった。この時の評価結果を表６〜
７に示す。

【０１５１】〔評価〕（１）画像濃度画像濃度は反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス社製）でベ
タ黒部の濃度を測定した。

【０１５２】（２）トリボ現像剤担持体上の吸引法トリボ値の測定については、円
筒濾紙を有する測定容器を用い、現像剤担持体表面の形
状に沿った金属製の吸引口を取付け、画像形成直後（５
分以内が好ましい）の現像剤担持体表面上の現像剤層を
過不足無く一様に吸引できるように吸引圧を調整し現像
剤を吸引する。この時吸引された現像剤の電荷Ｑを、６
１６ディジタルエレクトロメーター（ＫＥＩＴＨＬＥＹ
製）で測定し、質量をＭとして、Ｑ／Ｍ（ｍＣ／ｋｇ）
により計算した。

【０１５３】（３）カブリ濃度ベタ白部の反射率を測定し、更に未使用の紙の反射率を
測定し、先の値から引いてカブリ濃度とした。反射率は
ＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。 ◎ ：１．５以下；ほとんどわからない ○ ：１．５〜２．５；注意深く見ないとわからない △ ：２．５〜３．５；次第にカブリが認識できるよう
になる △×：３．５〜４．０；実用レベル下限で一見してカブ
リが確認できる × ：４．０〜５．０；かなり悪い

【０１５４】（４）ゴーストベタ白とベタ黒部が隣り合う画像を画像先端部（スリー
ブ回転１周目）で現像し、２周目以下のハーフトーン上
に現れるベタ白跡とベタ黒跡の濃度差を主として目視で
比較し、画像濃度測定を参考にした。評価結果を下記の
指標で表示した。 ◎ ：濃淡差が全く見られない。 ○ ：見る角度によってわずかな濃度差が確認できる程
度。 ○△：目視では濃度差が確認できるが、画像濃度差は
０．０１以内である。 △○：エッジがはっきりしない程度の濃淡差が確認でき
るが実用上ＯＫレベル。 △ ：濃淡がややはっきりし、実用レベル下限。 △×：濃淡差がはっきり確認でき、画像濃度差として確
認できる。実用レベルに劣る。 ×：濃淡差がかなり大きく反射濃度計での濃度差が０．
０５以上ある。

【０１５５】（５）画像不良（ムラ）ベタ黒、ハーフトーン、ライン画像等の各種画像を確認
し、その際、現像スリーブ上の波状ムラ等、スリーブ上
でのトナーコート不良の目視による観察を参考にして、
評価結果を下記の指標で示した。 ◎ ：画像にもスリーブ上にも全く確認できない。 ○ ：スリーブ上でわずかに確認できるが、画像ではほ
とんど確認できない。 ○△：数枚〜数十枚に１枚程度画像を透かしてみると確
認できる。 △○：ハーフトーン画像又はベタ黒画像の１枚目で、ス
リーブ周期の１周目に確認できる。 △ ：ハーフトーン画像又はベタ黒画像で確認できる。
実用レベル下限。 △×：ベタ黒画像全体で画像不良が確認できる。実用不
可レベル。 × ：ベタ白画像上にも確認できる。

【０１５６】＜実施例１１＞実施例８においてアミノシ
ランカップリング剤（２）とした以外は実施例８と同様
の操作で弾性ブレードＦ−２を作製し、トナーＣを供給
しながら画像画出しテストを行なった。

【０１５７】＜実施例１２＞実施例１と同様の材料を同
様の操作で分散を行い塗工液を作製した後、実施例１０
と同様の操作でコートキャリアＥ−３を作製し、トナー
Ｂを供給しながら画像画出しテストを行なった。

【０１５８】（比較例９）実施例１０において、４級ア
ンモニウム塩化合物（１）及びアミノシランカップリン
グ剤（１）を除くこと以外は実施例１０と同様にして、
弾性ブレードＦ−４を作製し、実施例１０と同様にトナ
ーＣを供給しながら画像画出しテストを行なった。

【０１５９】（比較例１０）実施例１０において、アミ
ノシランカップリング剤（１）を除くこと以外は実例１
０と同様にして、弾性ブレードＦ−５を作製し、実施例
１０と同様にトナーＣを供給しながら画像画出しテスト
を行なった。

【０１６０】

【表１】

【０１６１】

【表２】

【０１６２】

【表３】

【０１６３】

【表４】

【０１６４】

【表５】

【０１６５】

【表６】

【０１６６】

【表７】

【０１６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
摩擦帯電部材の少なくともトナーとの接触部が、樹脂組
成物よりなる樹脂被覆層を有し、鉄粉に対して正帯電性
である第４級アンモニウム塩化合物とアミノシランカッ
プリング剤とを少なくとも含有する樹脂組成物からなる
ことを特徴とする摩擦帯電部材を用いることによって、
トナーに十分な摩擦帯電量を付与することができ、その
摩擦帯電付与量の環境変動が著しく少ない。その結果、
本発明の摩擦帯電付与部材を用いると常に、安定して良
好な画像を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる摩擦帯電付与部材を使用した現
像装置の一例を示す断面図である。

【図２】本発明に関わる摩擦帯電付与部材を使用した現
像装置の別の一例を示す断面図である。

【図３】本発明に関わる摩擦帯電付与部材を使用した現
像装置の別の一例を示す断面図である。

【図４】本発明に関わる摩擦静電付与部材を使用した現
像装置の別の一例を示す断面図である。

【図５】本発明に関わる摩擦帯電付与部材を使用した現
像装置の別の一例を示す断面図である。

【図６】傾斜法による摩擦帯電量の測定モデルである。

【図７】鉄粉に対して正帯電性である４級アンモニウム
塩のスチレン−アクリル樹脂中への添加量に対する摩擦
帯電量推移を示すグラフである。

【図８】アミノシランカップリング剤のスチレン−アク
リル樹脂中への添加量に対する摩擦帯電量推移を示すグ
ラフである。

【図９】キャリアに対するトナーの摩擦帯電量の測定法
の説明図である。

【符号の説明】

１電子写真感光ドラム３ホッパー（トナー容器）４トナー５磁石６金属製円筒管７導電性被膜層８現像スリーブ（現像剤担持体）９電源１０トナー撹拌翼１１弾性規制ブレード（現像剤層厚規制部材）１２現像ローラー１３剥ぎ取りローラー２１潜像保持体２２現像容器２３現像スリーブ（現像剤担持体）２４マグネットローラー２５現像剤規制ブレード（現像剤層厚規制部材）４０トナー４１現像剤４２撹拌室４３キャリア４５現像室４７トナー室９１感光ドラム９２樹脂被覆層９３弾性体９４芯金９５現像ロール９６スポンジ部材９７芯金９８トナー供給部材９９弾性板１００弾性層１０１規制部材１０３撹拌部材Ａ現像スリーブの回転方向Ｂ感光ドラムの回転方向Ｄ現像部

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 15/08 ５０７Ｌ (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)発明者後関康秀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Ｆターム(参考） 2H005 BA06 BA07 CA26 CA28 DA03 2H077 AB03 AD06 AD13 AD23 AD31 AD36 AE03 AE04 AE06 CA12 EA03 EA13 EA15 EA16 FA13 FA25 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真に用いられる摩擦帯電付与部材
において、少なくともトナーと接触する部分が樹脂組成
物よりなる樹脂被覆層を有し、該樹脂被覆層は、結着樹
脂と鉄粉に対して正帯電性である第４級アンモニウム塩
化合物と、アミノシランカップリング剤とを少なくとも
含有する樹脂組成物より形成されていることを特徴とす
る摩擦帯電付与部材。
【請求項２】前記アミノシランカップリング剤は、少
なくともその構造中に、−ＮＨ₂基、＝ＮＨ基、もしく
は−ＮＨ−結合のいずれかを有することを特徴とする請
求項１に記載の摩擦帯電付与部材。
【請求項３】樹脂被覆層が更に導電性微粉末を含有す
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦帯電付
与部材。
【請求項４】摩擦帯電付与部材が現像剤担持体である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の摩
擦帯電付与部材。
【請求項５】摩擦帯電付与部材が現像剤層厚規制部材
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の摩擦帯電付与部材。
【請求項６】摩擦帯電付与部材がキャリア粒子である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の摩
擦帯電付与部材。
【請求項７】現像容器と、現像容器内に保持されたト
ナーを有する現像剤を担持して潜像担持体と対向する現
像領域へと該現像剤を搬送する現像剤担持体を有し、潜
像担持体上の潜像を該現像剤担持体により担持搬送され
た現像剤の摩擦帯電付与部材との摩擦により帯電されて
いるトナーにより現像し可視像化する現像装置におい
て、該摩擦帯電付与部材の少なくともトナーと接触する部分
が樹脂組成物よりなる樹脂被覆層を有し、該樹脂被覆層
は、結着樹脂と鉄粉に対して正帯電性である第４級アン
モニウム塩化合物と、アミノシランカップリング剤とを
少なくとも含有する樹脂組成物より形成されていること
を特徴とする現像装置。
【請求項８】前記アミノシランカップリング剤は、少
なくともその構造中に、−ＮＨ₂基、＝ＮＨ基、もしく
は−ＮＨ−結合のいずれかを有することを特徴とする請
求項７に記載の現像装置。
【請求項９】樹脂被覆層が更に導電性微粉末を含有す
ることを特徴とする請求項７又は８に記載の現像装置。
【請求項１０】摩擦帯電付与部材が現像剤担持体であ
ることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の
現像装置。
【請求項１１】摩擦帯電付与部材が現像剤層厚規制部
材であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに
記載の現像装置。
【請求項１２】摩擦帯電付与部材がキャリア粒子であ
ることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の
現像装置。