JP3123013B2 - 現像剤担持体及び現像装置 - 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
子写真感光体或は静電記録誘電体等の像担持体上に形成
された潜像を現像して顕像化する為の現像剤担持体（以
下現像スリーブという）、及び該現像スリーブを用いる
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
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該
潜像をトナーで現像を行なって可視像とし、必要に応じ
て紙等の転写材にトナー像を転写した後、熱及び／又は
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】近年、電子写真法を用いた機器は、従来の
複写機以外にプリンターやファクシミリ等多数になって
きている。特にプリンターやファクシミリでは、複写装
置部分を小さくする必要がある為、一成分トナーを用い
た現像装置が使用される事が多い。

【０００４】一成分現像方式は二成分方式の様にガラス
ビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要な為、現像装置自
体を小型化及び軽量化することが出来る。更には、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
ある為、トナー濃度を検知して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様な装置は必要と
ならない為、やはり小さく軽く出来る為に好ましい。

【０００５】又、プリンター装置はＬＥＤ、ＬＢＰプリ
ンターが最近の市場の主流になっており、技術の方向と
してより高解像度、即ち、従来２４０、３００ｄｐｉで
あったものが４００、６００、８００ｄｐｉとなって来
ている。従って現像方式もこれに伴ってより高精細が要
求されてきている。

【０００６】又、複写機においても高機能化が進んでお
り、その為にデジタル化の方向に進みつつある。この方
向は、静電荷像をレーザーで形成する方法が主である
為、やはり高解像度の方向に進んでおり、ここでもプリ
ンターと同様に高解像且つ高精細の現像方式が要求され
てきており、特開平１−１１２２５３号公報や特開平２
−２８４１５８号公報等では粒径の小さいトナーが提案
されている。

【０００７】例えば、像担持体としての感光ドラム表面
に形成した静電潜像を一成分系の現像剤の磁性トナーに
よって現像する現像装置には、磁性トナー粒子相互の摩
擦、及び現像スリーブと磁性トナー粒子の摩擦により、
感光ドラム上の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粒子に与え、この磁性トナーを
現像スリーブ上に極めて薄く塗布して感光ドラムと現像
スリーブとが対向した現像領域に搬送し、現像領域にお
いて現像スリーブ内に不動に設置された磁石の磁界の作
用で静電潜像をトナー像として顕像化するものが知られ
ている。

【０００８】しかしながら、上記従来の現像装置では連
続的な現像に伴い、現像スリーブが繰り返し回転を行な
ってゆくうちに、現像スリーブ上にコートされた現像剤
粒子（以下トナーと称す）と帯電量（トリボ）が高くな
り過ぎ、トナーが現像スリーブから像保持体（ドラム）
上の潜像へ移動しにくくなる、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
が発生するとトナーの現像量が低下する為にライン画像
においてはラインの細り、ベタ画像においては画像濃度
薄等の生じた画像となる。

【０００９】更に現像スリーブ上において一度画像濃度
の高いベタ画像を現像した位置が、現像スリーブの次の
回転時に同位置に来て、そこでハーフトーン画像を現像
すると、そのハーフトーン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】この様な現象を解決する方法として、従来
型の金属製円筒管の現像スリーブの代わりに、特開平２
−１０５１８１号公報及び特開平３−３６５７０号公報
等に記載の如く、金属製円筒管の表面に樹脂、導電性微
粉末及び固体潤滑剤等からなる樹脂被膜を形成して現像
装置に用いる方法が提案れている。この方法を用いるこ
とにより現像スリーブに担持されるトナーに、現像に十
分なトリボを与えられると共に、トナーのトリボ分布が
安定し、チャージアップやスリーブゴーストを抑さえる
ことが可能となった。

【００１１】従来、一般に実用化されている現像ローラ
（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。

【００１２】しかしながら、この様な現像スリーブにお
いては、環境状態、トナー物性、現像スリーブ表面の状
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、現像スリーブが繰り返し回転を行なっていくう
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（トリボ）が、現像スリーブとの接触により高くな
り過ぎ、トナーが現像スリーブ表面との鏡映力により引
き合い、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
る為にライン画像の細りやベタ黒画像の画像濃度薄等の
生じた画像となる。

【００１３】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。

【００１４】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。解像力及
び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６〜７μｍ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現像ス
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、現像スリーブ表面の汚
染やトナー融着が起こり易くなっている。

【００１５】この様な現象を解決する方法として、従来
の金属円筒管現像スリーブの代わりに、特開平２−１０
５１８１号公報及び特開平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
る方法が提案されている。

【００１６】しかしながら、前記の方法では使用するト
ナーが特に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、現像スリーブ表面の樹脂被膜強度が低下してしま
い、長期間使用すると現像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。
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。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
スリーブ表面上の潤滑性を良くして現像スリーブへのト
ナーの付着が起きない現像スリーブを提供することにあ
る。又、本発明の目的は、繰り返し複写又は耐久による
現像スリーブ表面の被膜の劣化やハガレキズが起きない
高耐久で画質の安定した現像スリーブを提供することに
ある。

【００１８】更に、本発明の目的は、異なる環境条件下
においても長期間に亘って濃度低下、スリーブゴースト
等が発生しない高品位の画像を得ることが出来る現像ス
リーブを提供することにある。又、本発明の目的は、粒
径小のトナーを用いた場合に現われる現像スリーブ表面
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スリーブを提供するものである。
又、本発明の目的は、本発明の現像スリーブを用いるこ
とにより構成された現像装置及び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。

【００１９】

【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、現像スリーブにて担持搬送される現像
剤にて現像を行なう現像装置に用いられる現像スリーブ
において、該現像スリーブが、その基体上に少なくとも
金属燐カルコゲン化物の１種又は２種以上及び樹脂を含
有する樹脂被膜層を有することを特徴とする現像スリー
ブ、及び該現像スリーブを有する現像装置である。

【００２０】

【作用】本発明者らは、前述の様な問題点を解決する
為、鋭意検討を行なった結果、現像スリーブ表面の樹脂
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がわ
かり、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出来る優れた物質を使用
すれば良いことが分かった。具体的には、少なくとも金
属燐カルコゲン化物の１種又は２種以上及び樹脂を含有
する樹脂被膜層を有すれば良いことを知見した。

【００２１】

【好ましい実施態様】次に、好ましい実施態様を挙げて
本発明を更に詳細に説明する。本発明は、少なくとも金
属燐カルコゲン化物の１種又は２種以上及び樹脂を含有
する樹脂被膜層を表面に形成した現像スリーブであり、
この現像スリーブを用い、該現像スリーブ上に担持され
た一成分現像剤（トナー）により、像担持体（感光ドラ
ム）上に形成された潜像を現像することが大きな特徴で
ある。現像スリーブ表面の樹脂被膜中には、好ましくは
上記の金属燐カルコゲン化物に加え、導電剤が添加され
る。

【００２２】本発明において、金属燐カルコゲン化物と
は、その分子内に、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テル
ル（Ｔｅ）等のカルコゲン元素を有し、又、燐（Ｐ）も
持ち、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｐｂ等の金属元素も含んでいる。
又、この物質は層状構造の結晶となり、このものが極圧
性、耐焼付作用が優れた固体潤滑剤であることが判っ
た。更にこの層状構造の金属燐カルコゲン化物におい
て、それらの層間に種々のゲストを挿入（インターカレ
ート）して層間化合物を形成することが出来る。このも
のに着目して各種のゲストを用いて実験を繰り返し研究
を進めたところ、計らずもアルキルアミン、芳香族アミ
ン、ピリジン又は第４級アルキルアンモニウム塩を用い
た場合に、得られた層間化合物結晶粉末自体に最も優れ
た極圧性及び耐焼付作用が認められた。

【００２３】次いで更に研究を進めたところ、ゲストの
有機物の種類によって、優れた増ちょう（thickening）
作用を有することも見い出したのである。従って本発明
に用いられる層状結晶である金属燐カルコゲン化物又は
その層間化合物は粉末のままで極圧性の優れた固体潤滑
剤として使用することが出来る。

【００２４】即ち、本発明は、別の好ましい実施態様と
して、ホスト層が金属燐カルコゲン化物であり、ゲスト
がアルキルアミン、芳香族アミン、ピリジン又は第４級
アルキルアンモニウムクロライドである層間化合物の１
種又は２種以上を０．１重量％以上含有する樹脂層から
なるコート層を有する現像スリーブ及び該現像スリーブ
を有する現像装置を提供する。

【００２５】本発明において、現像スリーブの樹脂被膜
層中の金属燐カルコゲン化物及び／又は上記層間化合物
の各含有量として０．１重量％未満では顕著な潤滑性向
上の効果は現われない。本発明で用いる金属燐カルコゲ
ン化物とは、下記分子式（１）で示される化合物であっ
て、公知の方法によって金属と燐とカルコゲン元素、又
は金属硫化物と燐とカルコゲン元素とを加熱し反応させ
て製造することが出来る。 ＭＰＸ₃ ・・・・・（１） （分子式中のＭは金属元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｖ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｓ
ｎ、Ｎｂ等）を示し、又、Ｘはカルコゲン元素（Ｓ、Ｓ
ｅ又はＴｅ）を示す）

【００２６】従って、金属燐カルコゲン化物の具体例と
しては、ＺｎＰＳ₃、ＺｎＰＳｅ₃、ＺｎＰＴｅ₃、Ｎｉ
ＰＳ₃、ＦｅＰＳｅ₃、ＭｎＰＳ₃、ＭｇＰＳ₃、ＭｇＰＳ
ｅ₃等を挙げることが出来る。これらはいずれも層状結
晶構造を有し、又、それらの層間にゲストが侵入して層
間化合物を形成することが出来る。

【００２７】本発明において、上記層間化合物のゲスト
として用いるアルキルアミンの例としては下記分子式
（２）で示される化合物が挙げられる。 （Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃は水素原子又は炭素数１〜２４の直鎖
又は分岐鎖のアルキル基を示す）

【００２８】具体的には、ｎ−ブチルアミン、オクチル
アミン、２−オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサ
デシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、
Ｎ−メチルオクタデシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルジオ
クタデシルアミン等を挙げることが出来る。芳香族アミ
ンとしてアニリン、ｐ−ドデシルアニリン、Ｎ−エチレ
ン−トルイジン等がある。又、含窒素複素環化合物であ
るピリジン等を挙げることが出来る。

【００２９】又、本発明において、前記層間化合物中に
用いるアルキルアンモニウムクロライドの例としては下
記分子式（３）で示される化合物が挙げられる。 （Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇のうち２個はメチル基又は炭素数
４〜２４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基であり、残りの
２個はメチル基を示す）

【００３０】具体的には、トリメチルヘキサデシルアン
モニウムコロライド、トリメチルオクタデシルアンモニ
ウムコロライド、ジメチルジオクタデシルアンモニウム
クロライド等を挙げることが出来る。

【００３１】本発明で用いることが出来る上記層間化合
物は、式（１）の物質に式（２）の物質又は式（３）の
物質を接触させて反応させれば得られ、特に製造方法を
特定することは要しないが、一例を示せば減圧下で加熱
気化した式（２）の物質又は式（３）の物質を式（１）
の物質に接触させて反応させる気相反応法、両者を直接
混合攪拌し必要により加熱する混合法、両者を混合して
から加圧し必要により加熱する加圧法、式（２）の物質
又は（３）に接触させ反応させる溶媒法等があり、又、
式（１）の物質に分子量の小さいアルキルアミン、具体
的には、ｎ−ブチルアミンを挿入しておき、更に分子量
の大きいアルキルアミン、芳香族アミン、ピリジン、ア
ンモニウムクロライドを適当な溶媒に溶解し、その溶液
中に予め作製した前記のｎ−ブチルアミン層間化合物を
添加することにより、分子量の大きいアルキルアミン、
芳香族アミン、ピリジン、アルキルアンモニウムクロラ
イド等を式（１）の物質にインタカレートすることが出
来る。

【００３２】これらの方法はいずれも用い得るが、アミ
ンやアンモニウム化合物の様に加熱により変質し易く且
つ気化し難いものを、ゲストとして用いて溶媒が共に吸
着して悪影響することを防ごうとする場合は、混合法、
加圧法で加熱しないで行なう方法が望ましい。式（１）
の物質に対する式（２）の物質又は式（３）の物質の反
応量は概ねモル比で０．１〜５モルの範囲である。

【００３３】次いで、樹脂被膜の形成に用いられる結着
樹脂は、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、
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、フェノール樹脂、ポリエ
ステル、ポリウレタン、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。

【００３４】本発明における金属燐カルコゲン化物の添
加量は、結着樹脂の重量を基準として１〜１００重量％
の範囲で特に好ましい結果を与える。１重量％未満の添
加量では金属燐カルコゲン化物の添加効果が小さく、ト
ナーに対し好適な電荷付与が行なわれない。又、添加量
が２００重量％を越えると、現像スリーブ上に形成され
た樹脂被膜の機械的強度が劣化する場合がある。

【００３５】本発明においては、上記の如き材料を用い
て、現像スリーブの基体上に樹脂被膜層を形成する。使
用する基体としては、従来の現像スリーブに使用されて
いる基体、例えば、アルミニウムステンレス及びニッケ
ル製等の円筒形状が好ましく使用される。上記樹脂被膜
層の形成は、塗工方法が好ましく、該塗工に使用する塗
工液は、上記各成分を適当な溶剤、例えば、メタノー
ル、イソプロピルアルコール、トルエン、Ｎ−メチルピ
ロリドン、ノルマルヘキサン、ＭＥＫ、酢酸ブチル、或
はこれらの混合溶剤中において、サンドミル、ボールミ
ル、高速ディゾルバー等の適当な方法で溶解・分散させ
て調製する。

【００３６】塗工液の組成としては、前記結着樹脂１０
０重量部に対して、金属燐カルコゲン化物約１〜２００
重量部、必要に応じて導電剤約１０〜３００重量部の範
囲が好ましく、塗工液の固形分としては約５〜５０重量
％濃度が好ましく、又、粘度は約１０〜１０００ｍＰａ
・ｓの範囲が好ましい。基体に対する塗工液の塗布方法
は特に限定されないが、例えば、スプレー法、、ディッ
ピング法、ローラーコート法、バーコート法、静電塗装
等が好ましく使用される。塗布後は必要に応じて乾燥及
び架橋・硬化処理が施される。

【００３７】以上の様に形成される樹脂被膜の厚みは、
通常は約０．１〜１００μｍであり、好ましくは約０．
５〜５０μｍの範囲である。又、該樹脂被膜の体積抵抗
は、通常は約１０^-3〜１０²Ω・ｃｍであり、好ましく
は約１０^-1〜１０¹Ω・ｃｍの範囲である。

【００３８】次に、本発明の現像スリーブを有するロー
ラが組み込まれる現像装置について説明例示する。図１
は、従来技術の現像装置を示す図であり、図中の符号は
図２〜４における符号と同一の意味を有するのでここで
は省略する。図２〜４は本発明の現像スリーブを有する
現像装置を説明する図である。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１１における現像スリーブ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。

【００３９】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、磁気的に吸引及び担持する為に磁石
５が配置されている。現像スリーブ８は金属円筒体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
石とが非接触状態にあることを示す間隙である。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１００〜３００μｍのギャップ幅を
持って現像スリーブ８に臨む様に、ホッパー３から垂下
されている。

【００４０】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。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の現像スリーブは特に有効であ
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、本発明本発明の
現像スリーブは適用することが出来る。

【００４１】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
度を高めるか、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。

【００４２】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、高電位又は低電位と
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。

【００４３】図３は、本発明の現像装置の他の実施例を
示す構成図、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の回転方向と逆向きで圧
接させているのが特徴である。

【００４４】図３及び図４の現像装置のその他の基本的
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２〜４
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。勿論、キャリア粒子を用いる様な二成分現像
装置として用いることもかまわない。

【００４５】次に本発明の現像スリーブ、或は該現像ス
リーブを有する現像装置により可視画像を得る為に用い
られる現像剤（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、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、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
後分級等をして粒度分布を揃えた微粉体である。

【００４６】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−クロルスチレン等のスチレン
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、テン
ペル樹脂、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
バワックス等が単独或は混合して使用することが出来
る。

【００４７】又、トナー中には顔料及び又は染料を含有
することが出来る。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・バイオレッド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ＣＧＧ、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ＣＧ、オイルピンクＯＰ等を使
用することが出来る。

【００４８】トナーを磁性トナーとして用いる為に、ト
ナーの中に磁性粉を含有せしめてもよい。この様な磁性
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、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％が良い。又、トナー中に各
種離型剤を用いることもあり、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、フッ化炭素油、
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、各種ワックス類等が挙げられる。更には、
必要に応じて、正或は負に帯電させ易くする為の荷電制
御剤を添加する場合もある。

【００４９】

【実施例】次に、合成例、実施例及び比較例を挙げて本
発明を更に具体的に説明する。金属燐カルコゲン化物の
合成法の具体例について述べる。 （合成例１）市販の硫化亜鉛、赤燐及び粉末硫黄を規定
のモル比で混合し、封管中で加熱合成した。即ち、 ・硫化亜鉛（試薬） ５．０６重量部 ・・・１ （モル比） ・赤燐 １．６１重量部 ・・・１ （モル比） ・粉末硫黄 ３．３３重量部 ・・・２ （モル比） を秤りとり、乳鉢で良くすり合わせた。この混合物を一
端を封じたガラス管に入れた後、このガラス管の開放部
を真空ポンプの吸引管に接続し、ガラス管内部を真空に
した。次いでガラス管開放部をガスバーナーで溶融して
密封した。この密封したガラス管を、横型管状炉に入れ
て徐々に加熱しながら４５０℃±５℃で１週間加熱し、
淡灰褐色の生成物を得た。この生成物を、乳鉢で摩砕
し、Ｘ線回折で結晶構造を調べたところ、層間距離６．
４６Åの特有の回折ピークをもつ層状結晶構造のＺｎＰ
Ｓ₃ が得られた。

【００５０】（合成例２）マグネシウム粉末（試薬）、
赤燐及び粉末硫黄を次の比率で混合し、合成例１と同様
の操作で封管中で加熱合成した。但し、合成例１のガラ
ス管を石英管とし、加熱温度は８００±５℃とした。 ・マグネシウム粉末（試薬） １．６１重量部 ・・・１ （モル比） ・赤燐 ２．０４重量部 ・・・１ （モル比） ・粉末硫黄 ６．３５重量部 ・・・３ （モル比） 得られた生成物のＸ線回折図より、層間距離が６．７５
Åの特有の回折ピークをもつＭｇＰＳ₃が得られた。

【００５１】（合成例３）硫化カルシウム（試薬）、赤
燐及び粉末硫黄を次の比率で混合し、合成例１と同様の
操作で封管中で加熱合成した。但し、合成例１のガラス
管を石英管とし、加熱温度は７５０±５℃とした。 ・硫化カルシウム（試薬） ４．３１重量部 ・・・１ （モル比） ・赤燐 １．８５重量部 ・・・１ （モル比） ・粉末硫黄 ３．８３重量部 ・・・２ （モル比） 得られた生成物のＸ線回折図より、層間距離６．００Å
の特有の回折ピークをもつＣａＰＳ₃が得られた。

【００５２】（合成例４）硫化亜鉛、硫化カルシウム、
赤燐及び粉末硫黄を次の比率で混合し、合成例１と同様
の操作で封管中で加熱合成した。但し、合成例１のガラ
ス管を石英管とし、加熱温度は７５０±５℃とした。 ・市販硫化亜鉛 ３．６８重量部 ・・・０．７（モル比） ・硫化カルシウム（試薬） １．１７重量部 ・・・０．３（モル比） ・赤燐 １．６１重量部 ・・・１ （モル比） ・粉末硫黄 ３．４８重量部 ・・・２ （モル比） 得られた生成物のＸ線回折図は、ＺｎＰＳ₃に類似した
回折ピークで、層間距離６．４６ÅのＺｎ_0.7Ｃａ_0.3Ｐ
Ｓ₃が得られた。

【００５３】実施例１ ・フェノール樹脂 １００重量部 ・カーボンブラック ３０重量部 ・メタノール １００重量部 ・イソプロピルアルコール ３００重量部 上記組成の樹脂被膜用材料と合成例１で作製されたＭｇ
ＰＳ₃（７０重量部）とを混合し、直径１ｍｍのジルコ
ニアビーズをメディア粒子（サンドミルで用いるビー
ズ）として加え、サンドミルにて２時間分散し、篩いを
用いてビーズを分離し、被膜形成用原液を得た。

【００５４】更に、この原液をイソプロピルアルコール
で固形分２５重量％に希釈して塗工液とし、スプレー法
により直径２０ｍｍのステンレス製現像スリーブ基体上
に厚み１０μｍの被膜を形成させ、続いて熱風乾燥炉に
より１５０℃で３０分間乾燥及び硬化させ、本発明の現
像スリーブを作製した。

【００５５】（評価１）次いで、実施例１で得た現像ス
リーブをＧＰ５５（キヤノン製複写機）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使用
した。 ・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 ・負荷電制御剤 ２重量部 （３，５−ジターシャリーブチルサリチル酸クロム錯体） ・低分子量ポリプロピレン ３重量部

【００５６】前記材料を一般的な乾式トナー製法にて混
練、粉砕及び分級を行ない、平均粒径が７．５μｍ、粒
径が４μｍ以下のものが個数％で１６％、１２．７μｍ
以上のものが重量％で０．７％の割合で含まれているト
ナーとした。尚、粒度分布の測定はマルチサイザーIIの
１００μｍアパーチャーによる。画出しテストの結果、
２３．５℃／６０％ＲＨの常温常湿環境下での画像濃度
は１．４３と高く、且つゴースト及び濃度ムラの発生の
ない良好な画像が得られた。更に、１５℃／１０％ＲＨ
の低温低湿環境下においても、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の高温高湿環境においても画像濃度は１．３
７と高くて、濃度ムラ及びゴーストの発生もなかった。
以上の様に、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。

【００５７】実施例２ 実施例１における材料のうち、金属燐カルコゲン化物７
０重量部を合成例２で作製したもの７０重量部とした以
外は、実施例１と同様にして本発明の現像スリーブを作
製し、画像形成実験を行なって評価した。結果を同様に
表１に示す。

【００５８】実施例３ 実施例１における材料のうち、金属燐カルコゲン化物７
０重量部を合成例３で作製したもの８０重量部とした以
外は、実施例１と同様にして本発明の現像スリーブを作
製し、画像形成実験を行なって評価した。結果を同様に
表１に示す。

【００５９】実施例４ 実施例１における材料のうち、金属燐カルコゲン化物７
０重量部を合成例４で作製したもの８０重量部とした以
外は、実施例１と同様にして本発明の現像スリーブを作
製し、画像形成実験を行なって評価した。結果を同様に
表１に示す。

【００６０】比較例１ 実施例１における材料のうち、金属燐カルコゲン化物を
使用しない以外は、実施例１と同様にして比較例１の現
像スリーブを作製し、画像形成実験を行なって評価し
た。結果を同様に表１に示す。又、１０万枚の繰り返し
コピーを続けると現像スリーブ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。

【００６１】比較例２ 実施例１における材料のうち、金属燐カルコゲン化物７
０重量部を通常層状結晶構造を持つ固体潤滑剤として広
く使用されている黒鉛７０重量部に代えた他は、実施例
１と同様にして比較例１の現像スリーブを作製し、画像
形成実験を行なって評価した。結果を同様に表１に示
す。比較例１と同様に、良好な結果が得られなかった。

【００６２】比較例３ 実施例１における材料のうち、金属燐カルコゲン化物７
０重量部を通常層状結晶構造を持つ固体潤滑剤として広
く使用されている二硫化モリブデン７０重量部に代えた
他は、実施例１と同様にして比較例１の現像スリーブを
作製し、画像形成実験を行なって評価した。結果を同様
に表１に示す。

【００６３】表１−１：実施例１〜４及び比較例１〜３
の評価結果（画像濃度）

【００６４】表１−２：実施例１〜４及び比較例１〜３
の評価結果（濃度ムラ） 注）○：非常に良好、○△：良好、△：やや悪い、△
×：かなり悪い、×：非常に悪い

【００６５】表１−３：実施例１〜４及び比較例１〜３
の評価結果（ゴースト） 注）○：非常に良好、○△：良好、△：やや悪い、△
×：かなり悪い、×：非常に悪い

【００６６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、繰
り返し複写又は耐久による被覆層の劣化やハガレキズが
起きず、長時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
され、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出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の現像装置の一例を示す断面図である。

【図２】本発明の現像装置の一例を示す断面図である。

【図３】本発明の現像装置の別の一例を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の現像装置の別の一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１：感光ドラム 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：金属円筒体 ７：樹脂被膜層 ８：現像スリーブ ９：間隙 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 (56)参考文献 特開 昭57−32464（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75464（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/08 - 15/095

Claims (4)

(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現像剤にて現像を行なう現像
   装置に用いられる現像剤担持体において、該現像剤担持
   体が、その基体上に少なくとも金属燐カルコゲン化物の
   １種又は２種以上及び樹脂を含有する樹脂被膜層を有す
   ることを特徴とする現像剤担持体。
2. 【請求項２】 金属燐カルコゲン化物が、ホスト層とし
   ての金属燐カルコゲン化物と、ゲストとしてのアルキル
   アミン、芳香族アミン、ピリジン又は第４級アルキルア
   ンモニウムクロライドからなる金属燐カルコゲン化物で
   ある請求項１に記載の現像剤担持体。
3. 【請求項３】 現像容器内に収容した一成分現像剤を現
   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
   像剤担持体上に一成分現像剤による現像剤層を形成しな
   がら、前記現像剤担持体により前記一成分現像剤を潜像
   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
   装置の現像剤担持体が、その基体上に少なくとも金属燐
   カルコゲン化物の１種又は２種以上及び樹脂を含有する
   樹脂被膜層を有することを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 金属燐カルコゲン化物が、ホスト層とし
   ての金属燐カルコゲン化物と、ゲストとしてのアルキル
   アミン、芳香族アミン、ピリジン又は第４級アルキルア
   ンモニウムクロライドからなる金属燐カルコゲン化物で
   ある請求項３に記載の現像装置。