JP3022177B2 - 現像剤担持体及びそれを用いた現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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等の潜像保持体上
に形成された潜像を現像して顕像化する為の現像剤担持
体、及び該現像剤担持体を用いる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第２
２９７６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報
及び特公昭４３−２４７４８号公報に記載されている如
く、多数の方法が知られているが、一般には光導電性物
質からなる感光体を利用し、種々の手段により感光体上
に電気的潜像を形成し、次いで該潜像を現像剤（トナ
ー）を用いて現像し、トナー画像を必要に応じて紙等の
転写材に転写した後、加熱、圧力或いは溶剤蒸気等によ
り定着し複写物を得るものである。

【０００３】現像法においては、一般に乾式現像法と湿
式現像法とに分類されるが、湿式現像法は溶剤蒸発が伴
うことから、現在では殆ど使われていない。乾式現像方
法においては、特にトナー及びキャリアを主体とする磁
気ブラシ現像法等の２成分現像方法が古くから用いられ
ている。２成分現像法の従来よりの欠点としては、トナ
ーとキャリアの混合比を一定に保つのが難しいこと、キ
ャリアの劣化が速く現像剤を頻繁に交換しなくてはなら
ないことである。

【０００４】この様な欠点を回避する為、トナーのみよ
りなる１成分現像剤を用いる方法が各種提案されてい
る。この様な１成分現像剤として高抵抗な樹脂中に磁性
粒子を含有させ、磁気によりトナーを搬送させる１成分
磁性現像剤が用いられている。高抵抗の磁性トナーを用
いる現像方法として、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒
子とスリーブ等との摩擦等によりトナー粒子を摩擦帯電
し、これを静電潜像保持部材に接触して現像する方法が
知られている。

【０００５】しかし、これらの方法はトナー粒子と摩擦
部材との接触回数が少なく摩擦帯電が不十分になり易
い、帯電したトナー粒子はスリーブとの間のクーロン力
が強まりスリーブ凝集し易い、等の欠点を有している。
特開昭５４−４３０３６号は上述の欠点を除去した現像
方法を提案している。これはスリーブ上に磁性トナーを
極めて薄く塗布し、これを摩擦帯電し、次いでこれを磁
界の作用の下で静電像に極めて接近せしめ、且つ接触さ
せることなく対向させ現像するものである。

【０００６】この方法によれば、磁性トナーを現像剤担
持部材としてのスリーブ上に極めて薄く塗布することに
より、スリーブとトナーの接触する機会を増し、十分な
摩擦帯電を可能にしたこと、磁力によってトナーを支持
し、且つ磁石とトナーを相対的に移動させることによ
り、トナー粒子相互の凝集を解くと共にスリーブと十分
に摩擦せしめていること、トナーを磁石によって支持
し、又、これを静電像に接触することなく対向させて現
像することにより、地カブリを防止していること等によ
って優れた画像が得られるものである。

【０００７】従来、一般に実用化されている現像ローラ
ー（現像スリーブ）としては、アルミニウム、ステンレ
ススチール、等の金属円筒管等と、その円筒管内部に磁
界発生手段としての磁石を配置させたものが用いられて
いる。磁石としては、マグネットロール状にして用いら
れることが多い。金属円筒管の表面には、サンドブラス
ト、ヤスリ、等の手段により適宜凹凸を形成し、トナー
の搬送力を良くした状態で用いることが多い。

【０００８】しかしながら、この様なスリーブにおいて
は、環境状態、トナー物性、スリーブ表面の状態等によ
っては、トナーコートむら、コート不良、ゴースト、濃
度低下等の、種々の不具合が生ずることがある。例え
ば、スリーブが繰り返し回転を行っていくうちに、スリ
ーブ上にコーティングされたトナーの帯電量（トリボ）
がスリーブとの接触により高くなり過ぎ、トナーがスリ
ーブ表面との鏡映力により引き合い、スリーブ表面上で
不動状態となり、スリーブから潜像保持体（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
特に低湿下で起こり易い。この様なチャージアップが発
生すると、上層のトナーはトリボを持ちにくくなり、ト
ナーの現像量が低下する為、ライン画像の細りやベタ黒
画像の画像濃度うす等の生じた画像となる。

【０００９】更に、画像部（トナー消費部）と非画像部
とのトナー層形成状態が変わり、帯電状態が異なってし
まう為、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きて、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われ
てしまう現象、所謂、スリーブゴースト現象が生じ易
い。

【００１０】又、最近では電子写真の高画質化の為に、
トナーの小粒径及び微粒子化が図られている。解像力や
シャープネス等を上げ、潜像を忠実に再現する為に、ト
ナーの重量平均粒径で約６〜９μｍのものを用いるのが
一般的である。更には、ファーストコピー時間の短縮や
省電力化等の目的で、トナーの定着温度を下げる傾向が
ある。この様な状況下においては、トナーは更にスリー
ブに静電気的に付着し易くなると共に、外部からの物理
的な力がかかることにより、スリーブ表面の汚染やトナ
ー融着が起こり易くなっている。

【００１１】この様な現象を解決する方法として、従来
の金属円筒管のスリーブの代わりに、特開平２−１０５
１８１号公報、特開平３−３６５７０号公報等に記載の
如く、金属円筒管の表面に樹脂、導電性微粉末、固体潤
滑剤等からなる樹脂被膜を形成し、現像装置に用いる方
法の提案がなされている。

【００１２】この方法を用いることにより、前記現象が
大幅に低減されている。しかしながら、前記の方法で
は、導電性微粉末、固体潤滑剤等の顔料の分散性が不十
分である為に樹脂被膜中でこれらの粒子が偏在し易く、
特に使用するトナーがチャージアップし易い場合には、
多量の導電性微粉末、固体潤滑剤等を樹脂中に含有させ
た樹脂被膜を金属円筒管の表面に形成しなければなら
ず、その結果、スリーブ表面の樹脂被膜強度が低下して
しまい、長期間使用するとスリーブ表面の樹脂被膜層の
削れやハガレ等が発生し易く問題となる場合がある。

【００１３】又、多量の導電性微粉末、固体潤滑剤等を
樹脂中に含有させた樹脂被膜を金属円筒管の表面に形成
した場合、高温高湿環境下でのトナーへの帯電付与性が
不十分となり画像濃度低下等を発生する場合がある。こ
の様な問題点を解決する為には、特開平１−１０２４８
５号公報に開示されたシラン系及びチタン系カップリン
グ剤で顔料を処理する方法も既に開示されている。しか
しながら、これら従来の表面処理顔料を使用してもスリ
ーブ表面の樹脂被膜層中への分散性の向上は未だ不十分
である為、より顔料の分散性が向上した、耐久性及び帯
電付与性に優れた現像剤担持体が切望されていた。

【００１４】従って本発明の目的は、繰り返し複写又耐
久による担持体表面の被膜の劣化やハガレキズの起きな
い高耐久で画質の安定した現像剤担持体を提供すること
にある。又、本発明の別の目的は、異なる環境条件下に
おいても長期間に亘って濃度低下やスリーブゴースト等
の発生しない高品位の画像を得ることが出来る現像剤担
持体を提供することにある。

【００１５】又、本発明の別の目的は、粒径小のトナー
を用いた場合に現われる現像剤担持体表面でのトナー層
の不均一な帯電を減らし、トナーに適正な帯電量を与え
る現像剤担持体を提供することである。又、本発明の目
的は、本発明の現像剤担持体を用いることにより構成さ
れた現像装置を用いる電子写真装置によって安定した高
品位の画像を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明に
よって達成される。即ち、本発明は、潜像保持体に形成
された潜像を、現像剤担持体にて担持搬送される一成分
磁性現像剤にて現像を行う現像装置に用いられる磁界発
生手段を内部に有している金属円筒管状現像剤担持体に
おいて、該金属円筒管上に、少なくともジルコアルミネ
ート系改質剤にて処理された顔料を分散含有してなる樹
脂被膜層が形成されていることを特徴とする現像剤担持
体、及び現像容器内に収容した一成分磁性現像剤を現像
剤担持体上に担持して現像剤層規制部材により前記現像
剤担持体上に現像剤の薄膜を形成しながら、前記現像剤
担持体により前記現像剤を潜像担持体と対向した現像部
へと搬送し、前記潜像担持体上に形成された潜像を現像
する現像装置において、該現像装置の該現像剤担持体
が、磁界発生手段を内部に有している金属円筒管上に、
少なくともジルコアルミネート系改質剤にて処理された
顔料を分散含有してなる樹脂被膜層を有する現像剤担持
体であることを特徴とする現像装置である。

【００１７】

【作用】本発明者らは、前述の様な問題点を解決する
為、鋭意検討を行った結果、担持体表面の樹脂被膜中に
含有される導電性微粉末、固体潤滑剤等の顔料がこれら
の問題点の主要な原因の一つであることを突き止め、こ
れらの問題点を解決しうる顔料について検討を行った。

【００１８】この結果、担持体表面の樹脂被膜中に均一
に分散し易く、更に樹脂被膜の強度を低下させず、異な
る環境で長期に亘って使用してもトナーの帯電量を適正
に調節することが出来る優れた顔料を開発し、この顔料
を用いた現像剤担持体によって本発明の目的を達成した
のである。上記構成を有する本発明の現像剤担持体にお
いては、顔料表面に結合したジルコアルミネート系改質
剤の特性に基づき、顔料の被覆樹脂に対する親和性が向
上すると共に、顔料の被覆樹脂中への分散性も著しく向
上する為、樹脂被膜層の強度が向上した現像剤担持体が
得られるものと推定される。更にジルコアルミネート系
改質剤で処理された顔料は耐湿性に優れており、該顔料
と被覆樹脂との相互作用の為、温度、湿度等の環境変化
による帯電付与性の変化が殆どない現像剤担持体が得ら
れるものと考えられる。

【００１９】

【好ましい実施態様】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。先ず、本発明に使用される
顔料について説明する。本発明に使用される顔料は、前
述したジルコアルミネート系改質剤でその表面が処理さ
れていることにより、表面の少なくとも一部が上記ジル
コアルミネート系改質剤で被覆されている。

【００２０】本発明において、ジルコアルミネート系改
質剤とは、分子中に少なくとも１個のジルコニウム原子
と少なくとも１つのアルミニウム原子とを有し、且つ上
記アルミニウム原子に、顔料表面の活性水素（酸素原
子、硫黄原子、窒素原子等のヘテロ原子と結合している
水素原子）と反応し得る官能基（少なくとも１個）が結
合している有機ジルコアルミネーロ結合を云う。

【００２１】本発明においては、上記ジルコアルミネー
ト系改質剤は、側鎖（上記ジルコニウム原子又はアルミ
ニウム原子に結合している基）として水酸基を有する有
機ジルコアルミネート化合物を用いることが好ましい。
又、このジルコアルミネート系改質剤は分子中に、顔料
表面に結合する機能を有するアルミニウムアシレート部
分と、この分子の無機部分（ジルコニウム原子とアルミ
ニウム原子）に水酸基安定性の耐加水分解性とを与える
有機ジルコニウム部分とを共に有することが好ましい。

【００２２】本発明に用いる上記ジルコアルミネート系
改質剤は、通常（例えば、以下にその１態様を示す様
に）顔料表面と水素結合及び共有結合の両者で結合し、
顔料に被膜樹脂に対する好ましい分散性を与えるものと
推察される。

【００２３】更には、このジルコアルミネート系改質剤
は常温で短時間に顔料表面と反応し易く、容易に顔料の
処理が為され、しかも、このジルコアルミネート系改質
剤で処理した顔料を分散させた樹脂被覆層を有する本発
明の現像剤担持体は、優れた耐久性を有すると共に、耐
湿性にも優れているという特徴を有する。本発明におい
て、ジルコアルミネート系改質剤としては、市販されて
いるもの（例えば、米国ＣＡＶＥＤＯＮ ＣＨＥＭＩＣ
ＡＬ ＣＯ．ＩＮＣ．製のＣＡＶＣＯＭＯＤ（商品
名））をそのまま利用することが出来、具体的には、例
えば、以下の様な化合物が好ましく用いられる。

【００２４】（ａ）CAVCO MOD-A（アミノ基含有化合
物、CAVEDON CHEMICAL社製） （ｂ）CAVCO MOD-C（カルボキシル基含有化合物） （ｃ）CAVCO MOD-C-1（カルボキシル基含有化合物） （ｄ）CAVCO MOD-F（脂肪酸基含有化合物） （ｅ）CAVCO MOD-M（メタクリロキシ基含有化合物） （ｆ）CAVCO MOD-M-1（メタクリロキシ基含有脂肪酸反
応物） （ｇ）CAVCO MOD-S（メルカプト基含有化合物） （ｈ）CAVCO MOD-APG（アミノ基含有化合物） （ｉ）CAVCO MOD-CPG（カルボキシル基含有化合物） （ｊ）CAVCO MOD-CPM（カルボキシル基含有化合物） （ｋ）CAVCO MOD-EPM（脂肪酸基含有化合物） （ｌ）CAVCO MOD-MPG（メタクリロキシ基含有化合物） （ｍ）CAVCO MOD-MPM（メタクリロキシ基含有化合物）

【００２５】本発明に用いる表面処理顔料は、以下の様
な方法により得ることが好ましいが、下記の方法に限定
されるものではない。本発明に用いられるジルコアルミ
ネート系改質剤を顔料に被覆処理せしめる方法として
は、炭素数１〜６の低級アルコール、水、芳香族溶剤、
ミネラルスピリット、塩素化炭化水素等の溶媒に該改質
剤を溶解し、高速剪断ミキサー、例えば、Ｈｅｎｓｈｅ
ｌ Ｗａｌｌｅｘ Ｃｏｗｌｅｓ等を用い、顔料へ徐々
に添加し分散させて処理を行ない、必要に応じて縮合ア
ルコール及び溶媒の留去すべき温度まで加熱せしめて行
なう方法である。又、該改質剤は、被膜樹脂及び顔料ス
ラリー中に直接添加しても同様な効果が認められた。更
に顔料を該改質剤と共にヘンシェルミキサーでドライブ
レンドする方法もある。この方法では、混合時間は１５
分間位で顔料の温度が７０℃位になるまで処理し、この
過程で発生する低級アルコール等を蒸発揮散させて顔料
を処理する。該改質剤の添加量は、顔料に対して０．１
〜１０重量％、好ましくは０．５〜５重量％である。

【００２６】又、本発明で使用される顔料としては、粒
径が０．０１μｍ〜５０μｍ、好ましくは０．０１μｍ
〜２５μｍであり、アルミニウム、銅、銀等の金属粉
体、金属短繊維、カーボンブラック、酸化チタン、酸化
スズ、酸化アンチモン及び酸化インジウム等の金属酸化
物等から選ばれる導電性微粉末、グラファイト、二硫化
モリブデン、窒化ホウ素、ステアリン酸亜鉛等の固体潤
滑剤、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト、鉄、コ
バルト、ニッケル等の合金や化合物、その他強磁性合金
等の磁性粉、ローダミンＦＢ、ローダミンＢレーキ、フ
タロシアニン・ブルー、ピグメント・ブルー、フタロシ
アニン・グリーン等の着色剤、チタン酸ストロングチウ
ム、酸化セリウム等の研磨剤、その他シリカ、酸化アル
ミニウム又はこれらの混合物等を使用することが出来
る。

【００２７】上記顔料を分散含有させるバインダー樹脂
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、アクリル系樹脂等の熱可塑
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、ポリイミド樹脂等の熱硬
化性樹脂或は光硬化性樹脂等を使用することが出来る。
中でもシリコン樹脂、フッ素樹脂の様な離型性のあるも
の、或は、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、スチレン系樹脂の様な機械的性質に優れたものが
より好ましい。

【００２８】次に本発明の現像剤担持体の構成について
説明する。現像剤担持体は金属円筒管と、それを取り巻
いて被覆する樹脂層とからなる。金属円筒管は主として
ステンレススチール、アルミニウム等が好適に用いられ
る。樹脂被膜層は、前記樹脂及びジルコアルミネート系
改質剤にて処理された顔料との混合物からなる。

【００２９】本発明におけるバインダー樹脂（Ｂ）と顔
料（Ｐ）の比率（ＰＢ比）は、Ｐ／Ｂ＝１／２０〜５／
１の範囲で特に好ましい結果を与える。１／２０を越え
るバンダー量では、顔料の添加効果が殆ど見られず、５
／１を越える顔料の量になると樹脂層が非常に脆くなり
樹脂層の削れやハガレがひどくなってしまう。樹脂層の
膜厚は通常２０μｍ以下にすることが均一な膜厚を得る
為には好ましいが、特にこの膜厚に限定されるものでは
ない。

【００３０】本発明の現像剤担持体或は現像装置により
可視画像を得る為に用いる現像剤（トナー）について説
明する。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為に現
在では乾式トナーが主流である。トナーは主として樹
脂、離型剤、帯電制御剤、着色剤等を溶融混練し、固化
した後粉砕し、しかる後分級等をして粒度分布を揃えた
微粉体である。

【００３１】トナーに使用されるバインダー（結着樹
脂）としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロ
ロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその
置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重
合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−
ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチ
ル共重合体、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−２−エチルヘキシル共重合体、スチレン−アクリ
ル酸オクチル共重合体、スチレン−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−α−
クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルエ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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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
ル共重合体等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、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹
脂、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、塩素化
パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられ、これら
を単独或は２種類以上混合して使用される。

【００３２】トナーに含有される着色剤としては、一般
に公知の顔料を用いることが出来る。この様な顔料とし
ては、例えば、カーボンブラック、ジグロシン染料、ラ
ンプ黒、スーダンブラックＳＭ、ファースト・エロー
Ｇ、ベンジジン・エロー、ピグメント・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Ｆ
Ｂ、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、ブリリヤント・グリーンＢ、フタロシアニングリー
ン、オイルイエローＧＧ、ザポン・ファーストエローＣ
ＧＧ、カヤセットＹ９６３、カヤセットＹＧ、スミプラ
スト・エローＧＧ、ザポンファーストオレンジＲＲ、オ
イル・スカーレット、スミプラストオレンジＧ、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、アイゼンスピロン・レッド・ＢＥＨ、オイルピンク
ＯＰ等が適用出来る。

【００３３】トナーを磁性トナーとして用いる為に、ト
ナーの中に磁性粉が含有される。この様な磁性粉として
は、磁場の中におかれてて磁化される物質が用いられ、
例えば、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重量に
対して１５〜７０重量％がよい。又、トナー中に各種離
型剤を用いることもあり、この様な離型剤としては、例
えば、ポリ弗化エチレン、弗素樹脂、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等が挙
げられる。更には必要に応じて正又は負に帯電させ易く
する為の帯電制御剤を添加する場合もある。

【００３４】次に本発明の現像剤担持体が組み込まれる
現像装置について説明例示する。図２において、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、矢印方向Ｂ方向
に回転される。現像ローラー１１におけるスリーブ８
は、ホッパー３によって供給された１成分磁性現像剤と
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層７を有す
る。９は現像スリーブと磁石が非接触状態にあることを
示す間隙である。

【００３５】トナー４は現像スリーブ８上の樹脂層７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。現像部Ｄに搬送される磁性トナー
４の層厚を規制する為に、強磁性金属からなる規制ブレ
ード２が、現像スリーブの表面から約１００〜３００μ
ｍ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。磁石５の磁極Ｎ１からの
磁力線がブレード２に集中することにより、現像スリー
ブ８上に磁性トナー４の薄層が形成される。ブレード２
としては非磁性ブレードを使用することも出来る。現像
スリーブ８上に形成される磁性トナー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
の最小間隙よりも更に薄いものであることが好ましい。

【００３６】この様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
特に有効である。しかし、現像部においてトナー層の厚
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
発明を適用することが出来る。現像スリーブ８には、こ
れに担持された１成分磁性現像剤である磁性トナー４を
飛翔させる為に、電源１０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（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る或は階調性を向上させる為
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。

【００３７】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。
又、高電位部と低電位部と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、トナ
ー４は現像スリーブ８との摩擦により帯電する。

【００３８】図３は、本発明の現像装置の他の実施例を
示す構成模式図、図４は、本発明の現像装置の更に他の
実施例を示す構成模式図である。図３及び図４の現像装
置では、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、ウレタンゴム、シリコンゴム等のゴム
弾性を有する材料、或はリン青銅、ステンレススチール
等の金属弾性を有する材料等の弾性板２０、２１を使用
し、図３においてはこの弾性板２０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おり、図４におい
てはこの弾性板２１を現像スリーブ８の回転方向と逆の
向きで圧接させているのが特徴である。

【００３９】図３及び図４の現像装置と、その他の基本
的構成は図２に示した現像装置と同じで、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２〜図
４はあくまでの模式的な例であり、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。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
るが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。
尚、実施例中の部数は全て重量部である。 実施例１ ７．５μｍのグラファイト１００部とジルコアルミネー
ト系改質剤（前記化合物（ｄ））の５０％メタノール溶
液３部とをヘンシェルミキサーを用いて高速撹拌した
後、ジャケットにて加熱せしめ縮合流出物である低級ア
ルコール及び溶媒のメタノールを留去し、グラファイト
表面にジルコアルミネート系改質剤を被覆処理せしめ
た。 上記被覆処理グラファイト １００部 フェノール樹脂 ９０部 メタノール １００部 イソプロピルアルコール ２５０部

【００４１】上記成分を直径１ｍｍのジルコニアビーズ
からなるメディア粒子を用いてサンドミルにて２時間分
散し、フルイを用いてビーズを分離し、被覆用原液を得
た。更に、この原液をイソプロピルアルコールで固形分
２５％に希釈して塗工液とし、スプレー法により直径２
０ｍｍのステンレス製担持体基体上に塗布して厚さ９μ
ｍの被膜を形成させ、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を作製した。

【００４２】続いて、前記現像剤担持体をＧＰ５５（キ
ヤノン社製複写機）に組み込み画出しテストを行なっ
た。トナーとしては次のものを用いた。 スチレン−アクリル系樹脂 １００部 マグネタイト ８０部 ３，５−ジ・ターシャリーブチルサリチル酸クロム錯体 ２部 低分子量ポリプロピレン ３部

【００４３】前記材料を一般的な乾式トナー製法にて混
練、粉砕及び分級等を行い、体積平均粒径が６．７μ
ｍ、４μｍ以下の粒子の個数％が２３．１％、１０．８
μｍ以上のものが重量％で３．５％の割合で含まれてい
る微粒子１００部にコロイダルシリカ１部をヘンシェル
ミキサーを用いて外添してトナーとした。トナーの粒度
分布はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型による。画出
しテストの結果、２３．５℃、６０％ＲＨの常温常湿環
境下で画像濃度は１．４３と高く、且つゴースト及び濃
度ムラの発生がない良好な画像が得られた。

【００４４】更に、１５℃、１０％ＲＨの低温低湿環境
下において画像濃度は１．４５と高く、ゴーストのレベ
ルも良好であり、又、３２．５℃、８５％ＲＨの高温高
湿環境下においても画像濃度は１．３６と高く、濃度ム
ラ及びゴーストの発生なく、異なる環境条件においても
画像濃度及び画質の変動は小さかった。更に、異なる環
境条件下において、１０万枚の繰り返しコピーを続けて
も画像濃度は安定しており、濃度ムラ及びゴーストも問
題とならなかった。以上の結果を表１〜表３に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】 濃度ムラ・・・・○：非常に良好、○△：良好、△：や
や悪い、×：非常に悪い。

【００４７】

【表３】 ゴースト・・・・○：非常に良好、○△：良好、△：や
や悪い、×：非常に悪い。

【００４８】実施例２ 実施例１におけるジルコアルミネート系改質剤（前記化
合物（ｄ））を前記化合物（ｅ）に変えること以外は、
実施例１と同様な方法で現像剤担持体を作製し、同様の
複写を行なったところ、実施例１と同様に良好な結果が
得られた。 実施例３ 実施例１におけるジルコアルミネート系改質剤（前記化
合物（ｄ））を前記化合物（ｂ）に変えること以外は、
実施例１と同様な方法で現像剤担持体を作製し、同様の
複写を行なったところ、実施例１と同様に良好な結果が
得られた。

【００４９】実施例４ ０．０２５μｍのカーボンブラック１００部にジルコア
ルミネート系改質剤（前記化合物（ｄ））の５０％メタ
ノール溶液５部を用い、他は実施例１と同様な方法で処
理せしめた。 上記被覆処理カーボンブラック １００部 フェノール樹脂 １２０部 メタノール １００部 イソプロピルアルコール ２５０部 上記成分を現像剤担持体の被覆材料として用い、実施例
１と同様な方法で現像剤担持体を作製し、同様の複写を
行なったところ、実施例１と同様に良好な結果が得られ
た。

【００５０】実施例５ 粒径７．５μｍのグラファイト ８０部 粒径０．０２５μｍのカーボンブラック ２０部 ジルコアルミネート系改質剤（前記化合物（ｄ）） ３部 フェノール樹脂 １００部 メタノール １００部 イソプロピルアルコール ２５０部 上記成分を直径１ｍｍのジルコニアビーズからなるメデ
ィア粒子を用いてサンドミルにて２時間分散し、フルイ
を用いてビーズを分離し、被覆用原液を得た。更に、こ
の原液を用いて実施例１と同様な方法で現像剤担持体を
作製し、同様の複写を行なったところ、実施例１と同様
に良好な結果が得られた。

【００５１】比較例１ 実施例１で使用したグラファイト顔料を処理せず、その
まま用いること以外は実施例１と同様な方法で現像剤担
持体を作製し、同様の複写を行なったところ、３２．５
℃、８５％ＲＨの高温高湿環境下で画像濃度が１．１５
と低かった。又、１０万枚の繰り返しコピーを続けると
現像剤担持体表面の樹脂被膜のハガレ傷及び削れが発生
し、濃度ムラ及びゴーストが悪化すると共に特に低温低
湿環境下での画像濃度低下が顕著となり、初期濃度１．
４２が１０万枚後には１．２０にまで低下してしまっ
た。

【００５２】比較例２ 実施例４で使用したカーボンブラック顔料を処理せず、
そのまま用いること以外は実施例３と同様な方法で現像
剤担持体を作製し、同様の複写を行なったところ、比較
例１と同様に良好な結果が得られなかった。

【００５３】比較例３〜４ 比較例１においてグラファイト顔料の量を各々６０部
（比較例３）、３０部（比較例４）とした現像剤担持体
を作り、同様の複写を行なったところ、いずれも耐久に
よる樹脂被膜層のハガレ傷及び削れ等は軽減したもの
の、特に低温低湿環境条件下でチャージ・アップによる
トナーコーティングムラが原因で起こっている濃度ムラ
が発生すると共にゴーストの悪化及び画像濃度低下を発
生してしまった。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係る顔料を分散させた樹脂被膜
層を有する現像剤担持体は、繰り返し複写又は耐久によ
る被膜層の劣化やハガレキズが起きず、長期間に亘っ
て、画像濃度が高く、濃度ムラ及びゴーストのない高品
位の画像が得られる。又、異なる環境条件下において
も、画像濃度の変化が小さく、更に低温低湿環境条件下
においても適正なトナーの電荷を保持させ、チャージ・
アップによる濃度低下や濃度ムラ、ゴースト等が発生す
ることがなく、高品位な画像を維持することが出来る。

【００５５】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来よりある樹脂被膜の形成されていない現像
ローラーを有する現像装置の模式図。

【図２】本発明に関わる樹脂被膜の形成された現像剤担
持体を有する現像装置の模式図。

【図３】本発明に関わる樹脂被膜の形成された現像剤担
持体を有し、現像剤層の規制部材を異なったタイプの現
像装置を示す図。

【図４】本発明に関わる樹脂被膜の形成された現像剤担
持体を有し、現像剤層の規制部材を異なったタイプの現
像装置を示す図。

【００５６】

【符合の説明】

１ ：感光ドラム（静電潜像担持体） ２ ：磁性規制ブレード ３ ：容器 ４ ：現像剤（トナー） ５ ：マグネットロール ６ ：金属円筒管 ７ ：樹脂被覆層 ８ ：現像スリーブ ９ ：空隙 １０：現像バイアス電源 １１：現像ローラー １２：現像ローラー １３：現像スリーブ ２０：弾性規制ブレード ２１：弾性規制ブレード Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２：磁極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 折原 美智子 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 (56)参考文献 特開 平３−145673（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−34031（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/09

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像保持体に形成された潜像を、現像剤
   担持体にて担持搬送される一成分磁性現像剤にて現像を
   行う現像装置に用いられる磁界発生手段を内部に有して
   いる金属円筒管状現像剤担持体において、 該金属円筒管上に、少なくともジルコアルミネート系改
   質剤にて処理された顔料を分散含有してなる樹脂被膜層
   が形成されていることを特徴とする現像剤担持体。
2. 【請求項２】 現像容器内に収容した一成分磁性現像剤
   を現像剤担持体上に担持して現像剤層規制部材により前
   記現像剤担持体上に現像剤の薄膜を形成しながら、前記
   現像剤担持体により前記現像剤を潜像担持体と対向した
   現像部へと搬送し、前記潜像担持体上に形成された潜像
   を現像する現像装置において、 該現像装置の該現像剤担持体が、磁界発生手段を内部に
   有している金属円筒管上に、少なくともジルコアルミネ
   ート系改質剤にて処理された顔料を分散含有してなる樹
   脂被膜層を有する現像剤担持体であることを特徴とする
   現像装置。