JP3059653B2 - 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、複写機・レーザービー
ムプリンタ・ファクシミリ等の電子写真装置や静電記録
装置等の画像形成装置に使用される現像装置に関するも
のである。本発明は、特に、多色画像形成装置の現像装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等によりカラー画像を形
成するために種々の装置が用いられるが、その一例とし
て中間転写体を用いて画像形成を行う多色画像装置の概
略を図２に示した。この多色画像形成装置は、電子写真
プロセスを利用した複写機あるいはレーザービームプリ
ンタである。以下、構成及び動作の概略を簡単に説明す
る。 （１）装置本体内部には、像担持体としての回転ドラム
型の電子写真感光体１（以下「感光ドラム１」とい
う。）が配置されており、該感光ドラム１は、矢印Ｒ１
方向に、所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動
され、その表面にて後述の画像形成プロセスが繰り返さ
れる。感光ドラム１は、矢印Ｒ１方向の回転過程におい
て、コロナ放電等の帯電装置２により、所定の極性、所
定の表面電位に帯電処理され、次いで露光装置３（カラ
ー原稿画像の色分解に基づく結像露光光学系、画像情報
の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレ
ーザービームを出力するレーザースキャナによる走査露
光光学系等）による画像露光Ｌを受けることにより目的
のカラー画像の第１の色成分像（例えばマゼンタ成分
像）に対応した静電潜像が形成される。

【０００３】次いで、その静電潜像は、回転現像装置４
の、例えば第１現像器４１（マゼンタ現像器）により、
第１色であるマゼンタ（Ｍ）のトナー（着色荷電粒子）
により現像される。像担持体１（＝感光ドラム１）の斜
め下方には、中間転写体としてのエンドレスの中間転写
ベルト５０が配置され、この中間転写ベルト５０は、１
本の導電性ローラ６及び３本のターンローラ７ａ、７
ｂ、７ｃを合計４本のローラ間に懸回張設されている。
導電性ローラ６は、中間転写ベルト５０を感光ドラム１
に対して所定の押圧力をもって圧接させた状態で保持し
ている。中間転写ベルト５０は矢印Ｒ５方向に感光ドラ
ム１と同じ周速度をもって回転駆動されており、導電性
ローラ６には第１のバイアス電源６１によって、感光ド
ラム１上の形成担持トナー画像（以下「トナー像」とい
う。）のトナー帯電極性（本発明例ではマイナス）とは
逆極性（プラス）の転写バイアスが印加されている。中
間転写ベルト５０は、ポリエステル、ポリエチレン等の
誘電体フィルムや中抵抗ゴム等の背面（内面側）を導電
体で裏打ちした複合タイプ誘電体フィルム等で形成され
る。

【０００４】上述の感光ドラム１表面に形成担持された
第１色目のマゼンタトナー像は、導電ローラ６に対する
転写バイアスの印加で形成された電界によって、転写部
を通過する過程で、中間転写ベルト５０の外面に、順次
に中間転写されていく。一方、中間転写ベルト５０に対
する第１色のマゼンタトナー像の転写を終えた感光ドラ
ム１は、その表面がクリーニング装置１４により清掃さ
れる。以下、同様に、 （２）感光ドラム１に対する帯電→第２の色成分像（例
えば、シアン成分像）に対応した画像露光Ｌ→第２現像
器４２（シアン現像器）のシアン（Ｃ）トナーによる現
像→形成された第２色であるシアントナー像の中間転写
ベルト５０への転写→感光ドラム１表面のクリーニング
装置１４による清掃。 （３）感光ドラム１に対する帯電→第３の色成分像（例
えば、イエロー成分像）に対応した画像露光Ｌ→第３現
像器４３（イエロー現像器）のイエロー（Ｙ）のトナー
による現像→形成された第３色であるイエロートナー像
の中間転写ベルト５０への転写→感光ドラム１表面のク
リーニング装置１４による清掃。 （４）感光ドラム１に対する帯電→第４の色成分像（例
えば、ブラック成分像）に対応した画像露光Ｌ→第４現
像器４４（ブラック現像器）のブラック（ＢＫ）のトナ
ーによる現像→形成された第４色であるブラックトナー
像の中間転写ベルト５０への転写→感光ドラム１表面の
クリーニング装置１４による清掃。

【０００５】以上の（１）〜（４）の作像、転写プロセ
スが順次に実行されることにより、中間転写ベルト５０
の外面に上述の４つのトナー像（マゼンタ、シアン、イ
エロー、ブラックの各色のトナー像）が順次に重畳転写
されて、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー
画像（鏡像）が形成される。次いで、給紙カセット９か
ら給紙ローラ１０によって、転写材（紙葉体）Ｐが１枚
宛分離搬送されて、レジストローラ体１１、転写ガイド
１２を経て、転写装置７（コロナ帯電器）とターンロー
ラ７ａとで構成される転写部へと所定のタイミングで給
送される。ここで、電導ローラ６には、０Ｖあるいは前
工程と逆でトナーの帯電極性と同じにバイアス（本例で
はマイナス）が第２のバイアス電源６２から印加され
る。さらに、所定のタイミングで給送されてきた転写材
Ｐ上にトナー像を転写する際には、第３のバイアス電源
７１により、トナー帯電極性（本例ではマイナス）と逆
極性（プラス）の転写バイアスが転写装置７に印加され
ている。上述の一連の画像形成プロセスを繰り返すこと
により、中間転写ベルト５０上には順次に転写合成カラ
ートナー画像が中間転写され、これら中間転写されたカ
ラートナー画像は、転写部に次々と送られる後続の転写
材Ｐに最終転写されていく。

【０００６】なお、転写プロセスが終了すると、中間転
写ベルト５０には、第４のバイアス電源７２によって、
０Ｖあるいはトナー帯電極性と同局（本例ではマイナ
ス）の転写バイアス（マイナス）が印加される。転写部
を通って、中間転写ベルト５０上のトナー像の転写を受
けた転写材Ｐは、搬送ガイド１３を経て、定着器１５へ
導入されて、所定に加熱温調された定着ローラ１６と加
圧ローラ１７とに加熱・加圧されてトナー像の定着処理
を受け、最終的なカラー画像形成物として出力される。
一方、トナー像転写後の中間転写ベルト５０、ベルトク
リーニング装置８によって洗浄される。ベルトクリーニ
ング装置８は、中間転写ベルト５０に対するクリーニン
グ装置であり、転写中は、この中間転写ベルト５０に対
して、非作用状態に保持されているが、転写材Ｐに対す
るトナー像の転写を終えると、中間転写ベルト５０の外
面に対して該クリーニング装置８が作用動作することに
より、中間転写ベルト５０の外面が清掃される。さら
に、図１は、上述した現像装置の概略断面図であり、所
定の現像器が現像プロセスを行うに際し、感光ドラム１
に所定の間隔をもって対峙している状態を示している。

【０００７】また、現像装置の構成は各々の色に対して
差はなく、同様である。円筒状のトナー担持体４５（以
下、「現像スリーブ」という。）は感光ドラム１に対し
てスペーサＳ（不図示）を介して所定の間隙をもって対
峙し、所定の回転方向（本例では感光ドラム１に対して
順方向回転）に所定の周速度をもって、矢印Ｒ２の方向
に回転することで、該現像スリーブ４５上に静電的に吸
着したトナーを搬送し、該トナーが感光ドラム１に対面
したときに、感光ドラム１上に形成された静電潜像を該
トナーで現像する。この現像スリーブ４５は主に金属か
らなり、該現像スリーブ４５表面の仕上げ法には、鏡面
あるいは所定の粗さに粗すブラスト処理などが採用され
ている。

【０００８】現像装置４内の構成は、トナー容器Ｔに所
定の量のトナーが充填されており、トナー攪拌バネ４７
の回転により、トナーは現像スリーブ４５側に供給され
る。この供給されたトナーは、現像スリーブ４５の回転
方向とは逆方向に回転する発泡性弾性体で構成されるス
ポンジローラ４６（以下「塗布ローラ」と呼ぶ。）によ
って現像スリーブ４５に塗布される。また、この塗布ロ
ーラ４６は、その回転の下流側Ｎにおいて、現像スリー
ブ４５上に残存したトナーを掻き落とす作用も合わせも
っている。塗布ローラ４６によって現像スリーブ４５に
塗布されたトナーは、現像スリーブ４５に対して所定の
当接圧で当接している現像ブレード（現像剤規制部材）
４８に摺擦されることで所定の極性に摩擦帯電し、その
結果トナーは現像スリーブ４５に静電的に吸着すること
になる。

【０００９】現像ブレード４８は、所定の弾性を有する
弾性板４８（ｂ）（りん青銅等）に、トナーに対して所
定の極性（本発明例ではマイナス）を付与する弾性体４
８（ａ）（主にゴム）からなり、弾性体が現像スリーブ
４５に対して当接するように構成されている。また、使
用されるトナーは非磁性１成分トナーであり、所定の融
点・帯電極性を有する樹脂に顔料を混ぜ、その他荷電制
御剤を混入して練り合わせた塊状のトナーを粉砕して微
粒子化したものである。更に、実使用時においてはトナ
ーに所定の極性を付与出来るように外添剤（ＳｉＯ₂、
ＴｉＯ₂等）を添加している。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】上述の従来の装置
では、粉砕したままのトナーを用いた場合には、該トナ
ーは現像スリーブに良好にコートし、所定枚数の画像形
成に対してもトナー劣化あるいは現像スリーブ・現像ブ
レードへのトナーの融着といった要因に基づく画像品質
の乱れは発生しない。しかしながら、形状が略球形のト
ナー（以下「略球形トナー」と呼ぶ。）を用いた場合に
は、画像形成に伴い、以下に挙げる問題が発生した。 （１）トナーから外添剤が遊離する。遊離した外添剤は
現像スリーブ表面を被覆する。また外添剤が遊離したト
ナーは十分に電荷を保持できないことから、現像スリー
ブ上に付着することが出来ず、現像スリーブの回転に伴
ってトナーが飛散してしまう。 （２）トナーから遊離した外添剤あるいは現像スリーブ
表層に付着したトナーは高い電荷を保持しているため、
現像スリーブ上にトナーあるいは外添剤が強固に付着
し、塗布ローラでは十分にトナーを掻き取れなくなる。
従って、常に新しいトナーをコートすることが出来ず、
トナー劣化等の要因になってしまう。 （３）外添剤が遊離したトナーや繰り返し利用したため
に変形するなどした劣化トナーが、現像スリーブあるい
は現像ブレードに融着してしまい、その融着部分を核に
して現像スリーブにはトナーがコートされないスジが発
生し、画像上に欠陥をもたらしてしまう。

【００１１】そこで、本発明等は、球形トナーからの外
添剤の遊離を抑制し、さらには現像スリーブ及び現像ブ
レード上への外添剤やトナーの融着あるいは付着を抑制
することで、上述の問題が発生しない多色画像形成装置
を開発すべく検討を重ねた結果、現像スリーブ、さらに
は現像ブレードの表層に樹脂被覆層を設け、さらにはそ
の被覆層に導電性及び／又は離型性を有する物質を分散
させることによって目的が達成されることを見い出し、
本発明を完成するに至ったものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、像担持
体を帯電部材にて一様に帯電し、該像担持体上に画像信
号に基づいて光を照射することで静電潜像を形成し、現
像装置を用いて該像担持体に担持されている静電潜像に
現像剤を電気的に付着させて現像することにより該静電
潜像を可視化して顕画像を形成し、該像担持体上の顕画
像を転写材上に転写した後に、該転写材に圧と熱を加え
ることにより該顕画像を転写材に定着させる画像形成装
置に用いるための現像装置において、該現像装置は、
（ａ）現像剤としての形状係数ＳＦ−１が１００〜１４
０である実質的球形をなすトナーを有する非磁性一成分
トナー、及び（ｂ）該現像剤を静電的に担持し、且つ前
記像担持体に対峙し、電界の力を利用して該像担持体上
の静電潜像に現像剤を付着せしめるための現像剤担持体
を有しており、 該現像剤担持体は、円筒状金属製基体及
び該円筒状金属製基体の表面に設けられたポリアミド樹
脂又はアミノアクリル含有樹脂と、カーボンブラックと
を含有する被覆層を有しており、該被覆層における該カ
ーボンブラックの含有量が、該ポリアミド樹脂又はアミ
ノアクリル含有樹脂に対して１０〜３０重量％であるこ
とを特徴とする現像装置が提供される。

【００１３】本発明の現像装置は、一例として示す図１
（装置の概略断面図）のような構成となっている。詳細
は既に説明したので省略する。現像装置は、感光ドラム
（１）、現像剤担持体としての現像スリーブ４５、トナ
ー塗布ローラ４６、トナーを摩擦帯電させる現像ブレー
ド４８及びトナー容器Ｔから構成される。現像剤担持体
（以下では現像スリーブと称する。）は、通常アルミニ
ウム及びその合金、ステンレス鋼等の金属で円筒状に成
形されたものである。金属の材質は現像スリーブへの成
形加工性が容易であればよく、特に限定されない。現像
スリーブの表面は電解、シリカやアルミナ粒子等を所定
圧で吹き付けるブラスト、研磨等によって適度な表面粗
さに加工されている。現像ブレードは、現像スリーブに
対して圧接して設置されることから弾性を有するリン青
銅、ステンレス光鋼等の金属材料から形成され、現像ス
リーブと圧接する部分にはポリウレタン等のゴム弾性を
有する高分子材料が積層されている。

【００１４】本発明においては、現像スリーブはその表
面にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポ
リアミド樹脂、アクリル樹脂等の樹脂を主成分とする被
膜で被覆されている。好ましい樹脂はポリアミド樹脂、
アクリル樹脂である。ポリアミド樹脂としてはナイロン
６、ナイロン６，６、ナイロン１０、ナイロン１２等が
挙げられる。アクリル樹脂としては、アクリル酸エステ
ル系樹脂及びメタアクリル酸系樹脂が包含されるが、特
に好ましくはアミノアクリル樹脂である。アミノアクリ
ル樹脂としては、ジメチルアミノエチルアクリレート、
ジエチルアミノエチルアクリレート、ジブチルアミノエ
チルアクリレート、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノエ
チルアクリレートなどのアミノ基又は置換アミノ基含有
アクリレート誘導体、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジブチル
アミノエチルメタクリレート、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニ
ルアミノエチルアクリレートなどのアミノ基又は置換ア
ミノ基含有メタクリレート誘導体などの単独及び共重合
体及びこれらの単量体の少なくとも一種とスチレン、ク
ロルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系モノマ
ー、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、
メタクリル酸エステル等のアクリル系及びメタアクリル
系モノマー、アクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合
物、ブタジエン等の共役ジエンモノマー、エチレン、プ
ロピレン等の中の少なくとも一種以上のモノマーとの共
重合体等が挙げられる。

【００１５】被膜は上記の樹脂のみで形成された被膜で
あっても、必要に応じて、該樹脂に導電性を有する物質
及び／又は離型性物質等を分散させた被膜であってもよ
い。好ましくは両物質を分散させた被膜である。導電性
物質としては、カーボンブラック、導電性カーボンブラ
ック、カーボンファイバー等の炭素物、アルミニウム、
銅、ニッケル、銀等の金属粉体、酸化アンチモン、酸化
スズ、酸化インジウム等の金属酸化物が挙げられる。離
型性物質としては、グラファイト、フッ化グラファイ
ト、窒化硼素、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤が挙げ
られる。現像スリーブ表面への被膜の形成は、上記樹脂
あるいは樹脂と必要有効量の導電性物質及び／又は離型
性物質を含有する塗液を調整し、これをスプレー法やデ
ィッピング法等の通常の塗布方法を用いて塗布し、乾燥
することによって行われる。本発明においては現像スリ
ーブと共に現像ブレード（現像剤規制ブレード）の高分
子材料部の表面にも上記の被膜を形成することにより、
トナーからの外添剤の遊離、トナー及び遊離外添剤の該
スリーブ及びブレードへの融着あるいは付着を防止する
ことができ、高画質画像が得られるので好ましい。被覆
される被膜は、厚さが１〜１０μｍの範囲で、現像スリ
ーブの場合はＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．２〜
３．５μｍの範囲となるように形成することが好まし
い。

【００１６】本発明においては、現像装置の現像スリー
ブの表面、さらには現像ブレードの表面にも樹脂を主成
分とする被膜を形成すると共に、現像剤としての実質的
に球形の非磁性一成分トナーを使用することが必要であ
る。本発明で実質的に球形とは、トナー粒子を走査型電
子顕微鏡で観察し、無作為に選んだ１００個のトナー粒
子像に関する画像情報を画像解析装置に入力して、下記
の式から算出されるトナー粒子の球形度合を表す形状係
数ＳＦ−１が後述する実施例に記載する如く、１００〜
１４０の範囲のものであることを意味し、好ましくは形
状係数ＳＦ−１が１００〜１１０の範囲のものである。 ＳＦ−１＝〔（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ〕×（π／
４）×１００ （式中の、ＭＸＬＮＧはトナーの絶対最大長を、ＡＲＥ
Ａはトナー投影面積を表す。）

【００１７】本発明の現像装置で用いられるトナーは、
実質的に球形であれば粉砕トナー、重合トナーのいずれ
のトナーも使用することができる。従来の不定形の粉砕
トナーは、これを分散剤を含有する水中で６０〜８０℃
の温度で攪拌することによって球形化することができ
る。トナー粒子は体積平均粒径が４〜１５μｍのものが
好適に使用できる。球形トナーを使用することによって
転写効率が改善される。トナーには実際の使用において
は、トナーが所定の電荷量を安定に保持できるように外
添剤が添加される。添加量はトナー１００重量部当り
０．０１〜１０重量部の範囲である。外添剤としては、
シリカ、カーボンブラック；酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物；硫
酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属
塩；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂
肪酸塩等が用いられる。本発明の現像装置は、図２に示
したような多色画像形成装置の現像装置として好適であ
る。図２における中間転写体とベルト状のものに限られ
ず、ドラム状のものあるいは転写ドラムに巻つけるタイ
プのもの等の他の中間転写体を有する多色画像形成装置
にも適用できることはいうまでもない。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。特に断らない限り部及び％は重量基準である。
尚、以下の実施例では図１に示す構成の現像装置を用い
た。装置の詳細は下記の通りである。図１の現像装置で
は、現像スリーブ４５は感光ドラム１に対して押し付け
られる状態で感光ドラム１に対面する。現像スリーブ４
５両端のスペーサで感光ドラム１との間隙を保ってい
る。現像スリーブ４５はアルミニウム製の外径１６ｍｍ
の円筒であり、感光ドラム１の回転方向に対して順方向
に回転させ、回転速度は、感光ドラム１の回転速度１に
対して１．７となるように設定した。因みに、現像スリ
ーブ４５の回転速度を感光ドラム１よりも大きくした理
由は、ベタ画像などを現像する場合に十分に濃度を維持
できるトナー量を供給するためである。

【００１９】塗布ローラ４６はポリウレタンスポンジか
らなるローラであり、外径は１６ｍｍ、スポンジ圧を
５．５ｍｍとし、現像スリーブ４５の回転方向Ｒ２とは
反対の方向Ｒ３に回転させてある。現像スリーブ４５と
塗布ローラ４６の位置から現像スリーブ４５の回転方向
の下流側に現像ブレード４８が現像スリーブ４５に当接
させてあり、その当接面には厚さ１〜２ｍｍ、幅５〜８
ｍｍのポリウレタンゴム部材４８（ｂ）が用いられてい
る。現像ブレード４８の現像スリーブ４５への当接は、
リン青銅製ブレード４８（ａ）を介し、当接面に引き抜
き圧が５〜１０ｇ／ｃｍとなるように設置してある。こ
の現像装置を以下では現像装置Ａと称する。

【００２０】実施例１ 本実施例においては、現像装置Ａの現像スリーブに、ナ
イロン６のみの被膜、ナイロン６にカーボンブラックを
分散させた被膜及びナイロン６にカーボンブラック及び
グラファイトを分散させた被膜をそれぞれ形成し、球形
化した粉砕トナー（ＳＦ−１＝１４０）を用いて、トナ
ーの付着性等を評価した。 （１）被膜形成なし（現像スリーブの表面はアルミニウ
ム） 該スリーブの画像形成領域を表面粗さＲａがおよそ２μ
ｍ前後になるようにブラスト加工した。 （２）ナイロン６のみの被膜 ナイロン６の１０〜２０％メタノール溶液を調製し、こ
の溶液に（１）のスリーブを浸し、一定の速度で金属ス
リーブ長手方向に引き上げてスリーブ表面にコートし、
８０℃で加熱乾燥することでナイロン６被膜を有するス
リーブが得られた。膜厚は８μｍであった。

【００２１】（３）ナイロン６にカーボンブラックが分
散した被膜 ナイロン６溶液中に導電性カーボンブラックを均一に分
散させ、（２）と同様にしてスリーブ表面に被膜を形成
した。ナイロン６に対するカーボンブラックの使用量
は、１０％、２０％、３０％の３水準とした。 （４）ナイロン６にカーボンブラック及びグラファイト
を分散させた被膜（３）において、さらに離型性を有す
るグラファイトを分散させたナイロン６溶液を調製し、
（２）と同様にして被膜を形成した。尚、カーボンブラ
ック（Ｃ）とグラファイト（Ｇ）の割合Ｃ／Ｇが１：
７、１：８、１：９の３点、ナイロン６（Ｎ）と、カー
ボンブラックとグラファイトの合計量の割合Ｎ／（Ｃ＋
Ｇ）が１：２、１：３、１：４の３点について合計９種
類の被膜を形成した。尚、（２）〜（４）の被膜は表面
の粗さＲａが２μｍ前後になるように形成した。

【００２２】以上の（１）〜（４）の現像スリーブを現
像装置Ａに装着し評価した。評価方法は、現像装置のみ
を回転させる空回転機にこれらの現像スリーブ及びブレ
ードを設置した現像装置を装着して空回転を行い、その
時の現像スリーブへのトナーの付着状態を観察すること
で判断した。観察のポイントは以下の通りである。 （ａ）トナー飛散・・・空回転を開始してからトナーが
飛散し、下方に落下するまでの時間。観察結果を以下の
指標で示した。 ×：運転直後にトナーは飛散 △：空運転１時間までに飛散 ○：空運転１時間までは飛散しない ◎：空運転１時間以上経過後も飛散しない

【００２３】（ｂ）トナー付着・・・１時間運転後の現
像スリーブ上のトナーを、軽くエアブロウした時の現像
スリーブの上のトナーあるいは外添剤の付着状態。観察
結果を以下の指標で示した。 ×：強固に付着し、指による拭き取りは困難 △：わずかに付着するが、指で容易に拭き取れる ○：付着は見られない ◎：１時間以上経過しても付着は見られない

【００２４】結果の概要 （１）スリーブ表面に被膜がない場合 現像スリーブ上からのトナー飛散は５分後から始まり、
エアブロウ後の現像スリーブ上は完全に薄く白い層で覆
われており、この白く薄い層はトナーから遊離した外添
剤であった。現像スリーブ表層を電荷量が高い外添剤が
完全に覆うことにより、さらには外添剤が遊離したトナ
ーは電荷量が小さくなるので現像スリーブ４５上にはト
ナーが付着しづらくなり、トナーが飛散してしまう結果
となったものと思われる。 （２）ナイロン６のみの被膜を形成した場合 トナー飛散の開始時間は（１）よりも遅くなるが、現像
スリーブ上のエアブロウ後の状態は（１）と大差がな
い。

【００２５】（３）ナイロン６にカーボンブラックを分
散させた被膜を形成した場合 カーボンブラック量によってトナー飛散が始まる時間に
は多少の差異がある。しかしながら、（１）及び（２）
と比較すると格段に優れている。この結果は、カーボン
ブラックが導電性を有しているために（２）では誘電体
層であったナイロンが導電性の被覆層となり、現像スリ
ーブ上に蓄積された電荷はナイロン／カーボンブラック
分散層→金属スリーブを通って逃げてしまうために、ト
ナーから遊離した外添剤が現像スリーブ上に引き付けら
れる力は弱まり、またトナーからの外添剤の遊離を小さ
く抑える効果も生じることを示している。

【００２６】（４）ナイロン６にカーボンブラック及び
グラファイトを分散させた被膜を形成した場合 グラファイトが現像スリーブからのトナーの離型性を高
める効果があり、その結果がトナー飛散に対しても効果
があった。空回転評価においても１時間経過後のトナー
飛散は１件も発生せず、エアブロウ後のスリーブ上には
外添剤、トナーの付着は見られず、奇麗に吹き飛ばされ
ていることからもグラファイトの離型剤層性の効果が現
れている。

【００２７】従って、この効果により、トナーからの外
添剤の遊離、付着トナーの繰り返し摺擦といったトナー
劣化を防ぐことが可能になる。理由は次のとおりであ
る。現像工程終了後の現像スリーブ４５上にコートされ
たままのトナーはスクイシート４９を通過し、塗布ロー
ラ４６の方へと搬送される。さらに現像ローラ４５と塗
布ローラ４６とのニップ部で現像スリーブ４５上のトナ
ーが十分に掻き取られ、引続き攪拌バネ４７によってフ
レッシュなトナーが供給される。このようにして、現像
スリーブ４５上には常に毎回新鮮なトナーコート層が形
成されるから、外添剤の遊離、付着トナーの繰り返し摺
擦といったトナー劣化が防止される。以上の様に、球形
トナーを使用した場合には、金属スリーブの外周面にナ
イロンにカーボンブラックを、さらにグラファイトをも
分散させた被膜を設けることでトナーを長時間に渡り安
定して現像スリーブにコートすることが可能になり、そ
れに伴って安定した高画質の画像形成を可能にすること
が出来た。以上の結果を表１〜表３に示した。表３の結
果はトナー付着の場合である。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】実施例２ 実施例１におけるナイロン６に代えてアミノアクリル樹
脂（ＡＡ樹脂）を用い、これにカーボンブラック（Ｃ）
とグラファイト（Ｇ）を分散させた被膜を現像スリーブ
表面に形成した。アミノアクリル樹脂としてメタクリル
酸メチル−ジメチルアミノエチルメタクリレート共重合
体（共重合比９０：１０）を用いた。該共重合体の溶液
に実施例１同様にカーボンブラックとグラファイトを均
一に分散させた液をスプレーガンを用いて現像スリーブ
表面に噴霧塗布し、乾燥膜厚８μｍの被膜を形成した。
本実施例においてもＡＡ樹脂／Ｃ＋Ｇ比、Ｃ／Ｇ比は実
施例１の場合と同じである。

【００３２】実施例１と同様の評価を行ったところ、実
施例１の表３の結果とほぼ同等の結果が得られた。すな
わち、メタクリル酸メチル−ジメチルアミノエチルメタ
クリレート共重合体のみの被膜を形成した場合には、ナ
イロンのみの被膜を形成したた場合と同様に被膜は誘電
体として働くが、そこにカーボンブラックを分散させる
ことにより、加えてグラファイトを分散させることによ
ってトナーの耐久性が向上することから、それに伴って
画質も高画質を安定して達成することが可能となる。以
上の様に、球形をしたトナーを使用した場合に、金属ス
リーブの外周面にメタクリル酸メチル−ジメチルアミノ
エチルメタクリレート共重合体を主成分としてカーボン
ブラックあるいはカーボンブラック及びグラファイトを
分散させた被覆層を設けることでトナーを長時間に渡り
安定して現像スリーブにコートすることが可能になり、
それに伴って安定した高画質の画像形成を可能にするこ
とが出来た。

【００３３】実施例３ 本実施例においては、実施例１及び２で施した現像スリ
ーブへの被膜形成を現像ブレードに対しても行った。現
像スリーブに対して外添剤あるいはトナーが付着すると
いうことは、現像ブレードに対しても同様に発生するこ
とであり、現像スリーブに付着した場合も問題点として
は現像スリーブへのキズ、融着がある。特に、現像ブレ
ード上に付着した外添剤、トナー繰り返しの回転に伴い
現像ブレード上で摺擦され、現像ブレードがキズ付くと
共にそこを核としてトナーの融着が発生し、拡大成長し
ていく。融着の発生した部分はトナーがコートされず、
また融着の発生した部分の両端からすり抜けていったト
ナーがコートされずに下方に飛散する。

【００３４】従って本実施例では現像ブレードにも外添
剤やトナーが付着しない様に現像スリーブにコートを施
したものについて実施例１及び２と同様の評価を行っ
た。現像スリーブおよび現像ブレードのコートは各々同
じものを組み合わせ、評価法としては、実施例１及び２
と同様で、空回転を行った際の現像スリーブへのトナー
のコート状態、現像ブレードへのトナーの融着状態で評
価した。ナイロン６（Ｎ）のみの被膜、ナイロン６にカ
ーボンブラック（Ｃ）を３０％分散させた被膜及びナイ
ロン６にカーボンブラックとグラファイト（Ｇ）を分散
させた被膜（Ｎ／Ｃ＋Ｇ＝３／１、Ｃ／Ｇ＝１／９）の
場合、ナイロン６を実施例２のアミノアクリル樹脂（Ａ
Ａ樹脂）に代えた被膜の場合についてそれぞれ評価し
た。

【００３５】現像スリーブに被膜を形成せず、現像ブレ
ードだけに被膜を形成しても効果は認められなかった。
現像スリーブだけに被膜を形成した場合は、実施例１及
び２と同じ結果であった。現像スリーブ及び現像ブレー
ドに被膜を設けた場合には、カーボンブラック、さらに
グラファイトをも分散させることによってトナーのコー
ト状態は良くなった。現像ブレード上へのトナー融着に
ついては、該ブレードのウレタンゴム部にナイロンある
いはメタクリル酸メチル−ジメチルアミノエチルメタク
リレート共重合体だけの被膜を設けた場合には、いずれ
の条件でも１時間後には現像ブレードに目視でトナーが
融着している事が確認されたが、これらの重合体にカー
ボンブラックを分散させた被膜を設けた場合にはトナー
の融着は低減され、１時間以上の空回転後でもトナーの
融着は認められなかった。しかし、現像ブレードへの外
添剤の遊離による付着はわずかではあるが認められ、そ
れに伴って現像ブレード上には回転方向に沿ってかすか
に傷が付いているのが認められた。この傷により画像上
に極めてまれではあるが乱れが発生することもあった。

【００３６】現像ブレードにカーボンブラック及びグラ
ファイトを重合体に分散させた被膜では、現像スリーブ
の場合と同様にトナーの融着は発生せず、現像ブレード
上に外添剤の付着も全く認められなかった。これはグラ
ファイトを分散させることによって現像ブレードからト
ナー及び外添剤の離型性が向上していることを示してお
り、画質の向上に効果があることが確認された。以上の
様に、略球形をしたトナーを使用し、現像ブレードにナ
イロンあるいはメタクリル酸メチル−ジメチルアミノエ
チルメタクリレート共重合体にカーボンブラック、さら
にはグラファイトをも分散させた被膜を設けることによ
って、現像ブレードへのトナー融着は発生せず、外添剤
の付着も押さえることが出来、長時間にわたり高画質を
安定して維持することが可能になった。以上の結果を表
４（ａ）及び表４（ｂ）に示す。

【００３７】

【００３８】

【００３９】実施例４ 本実施例においては、球形トナーとして、重合法により
作製した重合トナー（ＳＦ−１＝１０４ 、Ｔｇ＝８０
℃）に微細な球状粒子であるシリカを２．０％外添した
ものを使用した。重合トナーは、水媒体中にトナーを構
成する樹脂形成用のモノマー等を分散させ、重合させて
樹脂を形成させると共に樹脂を水媒体析出させて得られ
るものであり、球形のトナーを安定して製造することが
できる。さらに、この重合トナーは最内核に低軟化物質
としてワックス５〜３０重量％含んでいるため、通常多
色画像形成装置の定着工程で使用されるオイルをワック
スが代用するために、装置の小型化、プロセスの簡略化
を実現できるという利点を有するトナーである。しかし
ながら、球形を有するという性格上、従来例で説明した
問題点を有しているので、重合トナーに関しても現像ス
リーブや現像ブレードへのコートに対する評価を実施例
１〜３と同様にして評価を行った。

【００４０】球形トナーとして重合トナーを用いた場合
も、球形化粉砕トナーを用いた場合と結果は同様であ
り、現像スリーブのみに被膜を設けた場合はナイロンあ
るいはメタクリル酸メチル−ジメチルアミノエチルメタ
クリレート共重合体にカーボンブラックを分散させたも
のは１時間の空回転でトナーの飛散及びトナーの融着は
発生せず、さらにグラファイトをも分散させたものは、
さらに均一なトナーコートを実現するとともに現像スリ
ーブに対するトナー融着は一切発生しなかった。また、
現像ブレードにも被膜を設けた場合には結果は同様で、
カーボンブラック及びグラファイトを分散させた被膜が
最も良好で、現像ブレードへのトナーの融着、外添剤の
付着は発生しなかった。以上の様に、球形重合トナーを
用いた場合においても、現像スリーブあるいは現像ブレ
ードへ、ナイロンあるいはメタクリル酸メチル−ジメチ
ルアミノエチルメタクリレート共重合体にカーボンブラ
ック、さらにはグラファイトをも分散させた被膜を施す
ことにより、トナーの飛散あるいはトナーの融着などは
発生せず、長時間にわたり高画質を維持することが可能
になった。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実質的に球形のトナーを使用した場合に、そのトナーが
粉砕法で作製されたものでも、重合法により作製された
ものでも、現像スリーブ、さらには現像ブレードにも、
樹脂のみの被膜、好ましくは樹脂にカーボンブラックを
分散させた被膜、より好ましくはカーボンブラック及び
グラファイトを分散させた被膜を設けることにより、ト
ナーの飛散を防止することが可能になり、さらには現像
スリーブ、現像ブレードへのトナーの融着、外添剤の付
着を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例である現像装置の概略断面図であ
る。

【図２】本発明を説明する多色画像形成装置の概略断面
図である。

【符号の説明】

１：感光ドラム ２：帯電装置 ３：露光装置 ４：回転現像器 ７：転写装置 １５：定着器 ４５：現像スリーブ ４６：塗布ローラ ４７：攪拌バネ ４８：現像ブレード ４９：スクイシート ５０：中間転写体（中間転写ベルト） Ｐ：転写材 Ｒ１：像担持体（感光ドラム１）の回転方向 Ｒ２：現像スリーブの回転方向 Ｒ３：塗布ローラの回転方向 Ｒ５：中間転写体の回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 剣持 和久 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 岩崎 修 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 (56)参考文献 特開 平５−88409（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−45272（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204677（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−6083（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 9/08

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体を帯電部材にて一様に帯電し、
   該像担持体上に画像信号に基づいて光を照射することで
   静電潜像を形成し、現像装置を用いて該像担持体に担持
   されている静電潜像に現像剤を電気的に付着させて現像
   することにより該静電潜像を可視化して顕画像を形成
   し、該像担持体上の顕画像を転写材上に転写した後に、
   該転写材に圧と熱を加えることにより該顕画像を転写材
   に定着させる画像形成装置に用いるための現像装置にお
   いて、該現像装置は、（ａ）現 像剤としての形状係数ＳＦ−１
   が１００〜１４０である実質的球形をなすトナーを有す
   る非磁性一成分トナー、及び（ｂ）該現像剤を静電的に
   担持し、且つ前記像担持体に対峙し、電界の力を利用し
   て該像担持体上の静電潜像に現像剤を付着せしめるため
   の現像剤担持体を有しており、 該現像剤担持体は、 円筒状金属製基体及び該円筒状金属
   製基体の表面に設けられたポリアミド樹脂又はアミノア
   クリル含有樹脂と、カーボンブラックとを含有する被覆
   層を有しており、該被覆層における該カーボンブラック
   の含有量が、該ポリアミド樹脂又はアミノアクリル含有
   樹脂に対して１０〜３０重量％であることを特徴とする
   現像装置。
2. 【請求項２】 該現像装置は、該現像剤担持体の表面に
   当接する現像剤規制部材をさらに有しており、該現像剤
   規制部材表面には、樹脂を主体とする被覆が設けられて
   いる請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 該トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００
   〜１１０である請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 該トナーが重合法によって製造され、低
   軟化物質を５〜３０重量％含む請求項１乃至３のいずれ
   か１項に記載の現像装置。
5. 【請求項５】 像担持体を帯電部材にて一様に帯電し、
   該像担持体上に画像信号に基づいて光を照射することで
   静電潜像を形成し、現像装置を用いて該像担持体に担持
   されている静電潜像に現像剤を電気的に付着させて現像
   することによ り該静電潜像を可視化して顕画像を形成
   し、該像担持体上の顕画像を転写材上に転写した後に、
   該転写材に圧と熱を加えることにより該顕画像を転写材
   に定着させる画像形成装置に用いるための現像装置にお
   いて、 該現像装置は、（ａ）現像剤としての形状係数ＳＦ−１
   が１００〜１４０である実質的球形をなすトナーを有す
   る非磁性一成分トナー、及び（ｂ）該現像剤を静電的に
   担持し、且つ前記像担持体に対峙し、電界の力を利用し
   て該像担持体上の静電潜像に現像剤を付着せしめるため
   の現像剤担持体を有しており、 該現像剤担持体は、円筒状金属製基体及び該円筒状金属
   製基体の表面に設けられたポリアミド樹脂又はアミノア
   クリル含有樹脂と、カーボンブラックと、グラファイト
   とを含有する被覆層を有していることを特徴とする現像
   装置。
6. 【請求項６】 該被覆層におけるカーボンブラック
   （Ｃ）の含有量とグラファイト（Ｇ）の含有量のと比が
   下記関係 Ｃ：Ｇ＝１：７〜１：９ を満足する請求項５に記載の現像装置。
7. 【請求項７】 該現像装置は、該現像剤担持体の表面に
   当接する現像剤規制部材をさらに有しており、該現像剤
   規制部材表面には、樹脂を主体とする被覆が設けられて
   いる請求項５又は６に記載の現像装置。
8. 【請求項８】 該トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００
   〜１１０である請求項５乃至７のいずれか１項に記載の
   現像装置。
9. 【請求項９】 該トナーが重合法によって製造され、低
   軟化物質を５〜３０重量％含む請求項５乃至８のいずれ
   か１項に記載の現像装置。