JP3302271B2 - 現像剤担持体及びこれを用いた現像装置 - Google Patents

現像剤担持体及びこれを用いた現像装置

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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、静電
記録法及び磁気記録法等、現像剤を用いて現像を行う現
像装置に適用される現像剤担持体及びこれを用いた現像
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、一般的には光導電性物質を利用し、種
々の手段により潜像担持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して可視像とし、必要に応じ
て紙等の転写材にトナー像を転写した後、熱や圧力等に
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
複写機以外にもプリンターやファクシミリ等多種にわた
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ために、一成分トナ
ーを用いた現像方式が使用されることが多い。一成分現
像方式には、二成分現像方式において必要なガラスビー
ズや鉄粉等のキャリア粒子が不要なために、現像装置自
体を小型化及び軽量化することができる。更に、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
あるために、常時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り、これも現像装置が大きく
重くなる原因となっている。一成分現像方式ではこのよ
うな装置は不要であり、この点においても装置の小型化
及び軽量化を図ることができるので好ましい。
【0004】又、プリンター装置は、LED及び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に、具体的には従来240dpi
や300dpiであったものが、400dpi、600
dpi、更には800dpiとなってきている。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。又、複写機においても高機能化が進んでおり、その
ため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ために、
やはり高解像度の方向に進んでおり、ここでもプリンタ
ーと同様に高解像及び高精細の現像方式が要求されてき
ている。これらの対応として特開平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。
【0005】上記方式の現像に用いられる現像剤担持体
としては、例えば、金属、合金又はその化合物を円筒状
に成形し、その表面を電解、ブラスト或いはヤスリ等で
所定の表面粗度になるように処理したものが用いられ
る。しかしながら、この場合には、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のうち、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、現像剤担持体表面の鏡映力に強烈に引き
つけられてしまい、これにより現像剤と現像剤担持体と
の摩擦機会がなくなり、現像剤は好適な電荷を持つこと
ができなくなる。このような状況下では、十分な現像及
び転写は行われず、画像濃度ムラや文字飛び散りの多い
画像になってしまう。
【0006】このような過剰な電荷を有する現像剤の発
生や、現像剤担持体に対する現像剤の強固な付着を防止
するために、カーボン・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樹脂被膜を上記現像剤担持体
表面に形成する方法が、特開平1−277265号公報
等に提案されている。更に樹脂被膜の耐久使用における
現像剤搬送性の安定化、即ち、現像剤担持体の表面粗度
の安定化のために、前記樹脂被膜中に球状粒子をも含ま
せる方法が特開平3−200986号公報等で提案され
ている。又、特開平5−6089号公報等では、現像剤
担持体の表面粗度を大きくするために、金属円筒管にブ
ラスト等による凹凸を形成した後、表面に樹脂被膜を設
けたものを現像剤担持体として使用する等の提案も為さ
れている。
【0007】しかしながら、近年、複写機やLBP本体
の消費エネルギーの低減が要求されるようになり、それ
に伴い、トナー定着に要するエネルギーを低下させるた
めに、用いられる現像剤の低温定着化が検討されてい
る。この影響を受け、現像剤は現像剤担持体等への融着
が発生しやすいものが増加しつつある。又、現像カート
リッジやユニットの耐久性の更なる向上も要求されてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来、例えば、トナー
カートリッジは軽量コンパクト及びユーザーフレンドリ
ーの思想の下に作られ、その小ささ故に耐久枚数は2千
〜3千枚程度であった。しかしながら、近年、パソコン
等からのプリント枚数の増加に伴い、カートリッジのト
ナー容量の増加や、トナー補給装置を採用する必要性が
生じて来ており、潜像担持体と共に、現像剤担持体の長
寿命化が望まれている。
【0009】又、近年高画質化を図るために、現像剤の
規制を強くし、現像剤担持体上の現像剤の層を薄層にす
る傾向があり、現像剤や現像剤担持体に対する物理的な
負荷が増加している。これに対応して、例えば、先の特
開平1−277265号公報に記載されている技術は、
従来の低耐久枚数のカートリッジにおいては有効であ
る。しかしながら、一般に現像剤担持体の表面は適度な
表面粗さが必要とされるが、該技術によれば、現像剤担
持体の表面粗さは、元来添加されるグラファイトで表面
凹凸を形成しており、又、グラファイトは扁平な形状を
しているので、その表面凹凸を大きくするためには多く
のグラファイト粒子の添加量が必要とされるが、グラフ
ァイトは劈開性があるために脆く、又、不定形状の表面
を有しているために現像剤担持体の表面樹脂層が削れて
表面が平滑化されやすい。この点で特開平3−2009
86号公報に開示される技術では、現像剤担持体の表面
樹脂層への少量の粒子の添加で好ましい表面凹凸が形成
されるために、凹凸の維持という点では進歩が見られ
る。しかしながら、上記粒子は、主として表面凹凸を形
成する働きをするものであり、これらの粒子が表面に露
出してトナーと接触してもトナーに対して好適な帯電
や、更に高い帯電量を与えるものではない。従って現像
剤への帯電付与の観点からは不十分な面が多い。
【0010】従って、本発明の目的は、現像剤担持体上
の現像剤が、繰り返しの画出しにおいても、安定且つ適
正な電荷を有し、均一でムラがなく、画像濃度低下やゴ
ーストの発生のない、高品位の画像を得ることができる
現像剤担持体を提供することにある。更に本発明の目的
は、現像剤担持体上の樹脂被覆層の帯電付与性を向上さ
せ、長く安定した画像の得られる現像剤担持体を提供す
ることにある。又、本発明の他の目的は、長く均一な表
面状態を有する現像剤担持体を用いることにより、安定
した高品位の画像が得られる現像装置を提供することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
により達成される。即ち、本発明は、少なくとも負帯電
性一成分磁性現像剤を収容する容器と、該現像容器内の
負帯電性一成分磁性現像剤を担持搬送して潜像担持体に
近接する現像領域へ移送する磁石を内包している現像剤
担持体と、該現像剤担持体に近接又は圧接し、該現像剤
担持体上の負帯電性一成分磁性現像剤の層厚を規制する
現像剤層厚規制部材とを具備する現像装置に用いられる
現像剤担持体であり、該現像剤担持体は、金属又は合金
製の円筒状の基体表面に被覆層を有し、該被覆層が、少
なくとも結着樹脂と樹脂粒子とで形成され、該被覆層の
表面は、中心線平均粗さ(Ra)が0.3〜5.0μm
であり、上記樹脂粒子が、個数平均粒径が0.3〜30
μmであり、その表面或いは表面及び表面近傍に帯電付
与性物質が付着又は固着されており、該帯電付与性物質
が、正帯電制御剤、或いはアミノシランカップリング剤
によって処理された無機微粉末であることを特徴とする
現像剤担持体に関する更に、本発明は、少なくとも負
帯電性一成分磁性現像剤を収容する容器と、該現像容器
内の負帯電性一成分磁性現像剤を担持搬送して潜像担持
体に近接する現像領域へ移送する磁石を内包している現
像剤担持体と、該現像剤担持体に近接又は圧接し、該現
像剤担持体上の負帯電性一成分磁性現像剤の層厚を規制
する現像剤層厚規制部材とを具備する現像装置におい
て、上記現像剤担持体は金属又は合金製の円筒状の基体
表面に被覆層を有し、該被覆層が、少なくとも結着樹脂
と樹脂粒子とで形成され、該被覆層の表面は、中心線平
均粗さ(Ra)が0.3〜5.0μmであり、上記樹脂
粒子が、個数平均粒径が0.3〜30μmであり、その
表面或いは表面及び表面近傍に帯電付与性物質が付着又
は固着されており、該帯電付与性物質が、正帯電制御
剤、或いはアミノシランカップリング剤によって処理さ
れた無機微粉末であることを特徴とする現像装置に関す
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の現像剤担持体につい
て、実施の形態を挙げて更に詳しく説明する。本発明に
おいて現像剤担持体の樹脂被覆層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
樹脂及びポリイミド樹脂等の熱或いは光硬化性樹脂等を
使用することができる。中でも、シリコン樹脂及びフッ
素樹脂のような離型性に優れたもの、或いはポリエーテ
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系樹脂のような機
械的性質に優れたものがより好ましい。
【0013】本発明において樹脂被覆層に添加し、該樹
脂被覆層に導電性を付与する材料としては、一般に公知
の導電性微粉末が挙げられる。例えば、銅、ニッケル、
銀、アルミニウム等の金属、或いはそれらの合金の粉
体;酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化
チタン等の金属酸化物系導電剤、アモルファスカーボ
ン、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
炭素系導電剤等々が挙げられる。これらの導電性微粉末
の添加量は、その現像システムにより異なるが、例え
ば、ジャンピング現像法において一成分絶縁性現像剤を
用いる場合には、樹脂被覆層の体積抵抗値が、103Ω
cm以下になるように添加することが好ましい。上記の
うちではカーボンブラック、とりわけ導電性のアモルフ
ァスカーボンは特に電気伝導性に優れ、他の導電剤に比
べ、少ない量の添加で優れた導電性を付与することがで
き、添加量のコントロールによりある程度任意の抵抗値
を得ることができるので好ましい。
【0014】本発明において用いられる樹脂粒子は、公
知の樹脂より選択が可能であり、例えば、粉砕法により
得られる樹脂粒子、懸濁重合法等による球状の樹脂粒子
等が用いられるが、特に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
得られやすいために好ましい。このような球状の樹脂粒
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、或いはベンゾグアナミン系樹脂粒子等が挙げられ
る。粉砕法により得られた樹脂粒子を、熱による或いは
物理的な球形化処理を行ってから用いてもよい。
【0015】本発明において、上記樹脂粒子の表面に、
或いは表面及び表面近傍に付着又は固着させられる帯電
付与性物質としては、例えば、以下のような帯電制御剤
が挙げられる。本発明に用いることができる正帯電制御
剤としては、ニグロシン及びニグロシンの脂肪酸金属塩
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の如き四級アン
モニウム塩;ジブチルスズオキサイド、ジシクロヘキシ
ルスズオキサイドの如き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の如きジ
オルガノスズボレートを単独或いは2種類以上組み合わ
せて用いることができる。これらの中でも、ニグロシン
系及び四級アンモニウム塩の如き帯電制御剤が特に好ま
しく用いられる。更に、下記一般式(A)
【0016】
【化1】 [式中、R1はH又はCH3を示し、R2及びR3は置換又
は未置換のアルキル基(好ましくは、C=1〜4)を示
す。]で表されるモノマーの単重合体;又は前述したよ
うなスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テルの如き重合性モノマーとの共重合体を正帯電制御剤
として用いることができ、この場合は微粉末として用い
られる。
【0017】
【0018】本発明における樹脂粒子の表面に付着、或
いは固着させる帯電付与性物質としては、無機微粉末を
アミノシランカップリング処理したものも使用すること
ができる。ここで使用することができる無機微粉末とし
ては、例えば、SiO2、SrTiO3、CeO2、Cr
O、Al23、或いはZnO、MgOの如き酸化物;S
34の如き窒化物;SiCの如き炭化物;CaS
4、BaSO4、CaCO3の如き硫酸塩、或いは炭酸
塩等が挙げることができる。このような無機微粉末を、
下記の如きアミノシランカップリング剤で処理すること
により正の帯電付与性物質として用いることができる。
【0019】本発明で使用されるアミノシランカップリ
ング剤は下記の一般式(B) RmSiYn・・・・・(B) [但し、Rはアルコキシ基又は塩素原子、Yはアミノ基
を含有する炭化水素基、mは1〜3の整数、nは3〜1
の整数を表す。]で表されるアミノシランカップリング
剤であり、特に本発明に用いるのに好ましいアミノシラ
ンカップリング剤は次のような構造式で示される。
【0020】H2NC2CH2CH2Si(OCH3)3、 H2NCH2CH2CH2Si(OC25)3
【化2】
【0021】H2NCONHCH2CH2CH2Si(OC2
5)3、 H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3、 H2NCH2CH2NHCH2NHCH2CH2CH2・Si
(OCH3)3、 H52OCOCH2CH2NHCH2CH2CH2・Si(O
CH3)3、 H52OCOCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2
・Si(OCH3)3、 H52OCOCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2
・NHCH2CH2NHC H2CH2・CH2・Si(OCH3)3、 H3COCOCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2
CH2 ・Si(OCH3)3
【0022】
【化3】 (C49)2NCH2CH2CH2・Si(OCH3)3、 (C49)2NCH2CH2CH2・Si(OC25)3尚、上
記化合物はアルコキシ基が塩素原子に置き換わっていて
もよい。これらのシランカップリング剤は1種又は2種
以上の混合系で用いられてよい。
【0023】樹脂粒子の表面に帯電付与性物質を付着又
は固着させる方法としては、例えば、トナーへ外添剤等
を添加するときに用いられるヘンシェルミキサー等のミ
キサーを用いて、強撹拌にて固着させる方法が挙げら
れ、この際、雰囲気温度を上げることにより固着を補助
することも可能である。又、特開平2−256062号
公報等に開示されるような、回転片と固定片とを有する
装置を用いて低間隙を通過させて機械的衝撃を与えるこ
とにより粉体を粒子に固定化させる方法も適用可能であ
る。
【0024】このように表面が帯電付与性物質で処理さ
れた樹脂粒子の粒径は、個数平均粒径として0.3μm
〜30μmの範囲が好ましい。該粒径が0.3μm未満
では均一な表面凹凸を得ることは難しく、樹脂被覆層の
表面粗さを大きくしようとした場合には樹脂粒子の添加
量が過大になり、樹脂被覆層が脆くなり耐摩耗性が極端
に低下するために好ましくない。逆に上記粒径が30μ
mより大きくなると、粒子が担持体表面から突出しすぎ
るために、現像剤層の厚みが大きくなり過ぎて現像剤の
帯電が不十分、或いは不均一になりやすく、バイアスを
かけた際に、このような突出部分が潜像担持体へリーク
するポイントになる恐れがあるために好ましくない。
【0025】本発明で使用する樹脂粒子の平均粒径の測
定は、コールター社製、マルチサイザーII型に100μ
mアパーチャー(3.0μm以下の粒子は50μmアパ
ーチャー)を取付けて行った。導電性の粒子の測定は、
コールター社製、LS−130型粒度分布計にリキッド
モジュールを取付けて測定した。このようにして粒子を
添加した樹脂被覆層の表面粗さは、JIS B0601
の表記法における中心線平均粗さ(Ra)で0.3μm
〜5.0μmの範囲にあることが好ましい。Raが0.
3μm未満では、現像剤担持体上の現像剤層の厚みが小
さすぎ、潜像担持体上のベタ画像を現像するための現像
剤量が十分に供給できないために好ましくない。逆にR
aが5.0μmより大きくなると、現像剤層の厚みが大
きくなり過ぎて現像剤の帯電が不十分、或いは不均一に
なりやすいために好ましくない。尚、本発明の現像剤担
持体の表面粗さの測定は、小坂研究所製表面粗度計SE
−3300Hを用いて行った。測定条件としては、カッ
トオフ値0.8mm、規定距離2.5mm、送り速度
0.1mm/sec.とし、12箇所測定した平均値を
測定値とした。
【0026】本発明における樹脂被覆層中には潤滑性微
粉末を含有させることも好ましい。このような潤滑性粉
末の例としては、テフロンやPVDF等のフッ素系重合
体;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ス
テアリン酸アルミニウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸
金属塩;二硫化モリブデン、窒化硼素、雲母、グラファ
イト、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、滑石等が挙げられる。これ
らのなかでも特にグラファイトは、潤滑性とともに導電
性をも有するので好ましく用いられる。
【0027】現像剤担持体に用いられる基体としては、
アルミニウム、ステンレンス鋼、真鍮等の非磁性の金属
又は合金を円筒状に成形し研磨、研削等をしたものが好
適に用いられる。これらの金属円筒管は画像の均一性を
良くするために、高精度に成型或いは加工されて用いら
れる。例えば、長手方向の真直度は好ましくは30μm
以下、より好ましくは20μm以下であり、現像スリー
ブと感光ドラムとの間隙の振れ、例えば、垂直面に対し
均一なスペーサーを介して突き当て、スリーブを回転さ
せた場合の垂直面との間隙の振れも、好ましくは30μ
m以下、より好ましくは20μm以下である。
【0028】本発明の現像剤担持体表面の樹脂被覆層を
得る方法としては、例えば、各成分を溶剤中に分散混合
して塗料化し、前記現像剤担持体の基体上に塗工するこ
とにより得ることが可能である。各成分の分散混合に
は、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パ
ールミル等のビーズを利用した公知の分散装置が好適に
利用可能である。又、塗工方法としては、ディッピング
法、スプレー法、ロールコート法等公知の方法が適用可
能である。
【0029】本発明の現像剤担持体は、従来からの目的
である好適な現像剤層厚を得るための適度な表面粗さを
有する表面形状が形成できることに加えて、樹脂被覆層
の表面或いは表面近傍に突出した樹脂粒子に帯電付与性
の物質が強固に付着、固着或いは一部埋設されて担持し
ているために、現像剤の帯電性を向上させることができ
る。特に従来品に比べ多数枚の現像後の画像劣化を防止
することができた。これは多数枚の現像により樹脂被覆
層表面が少しずつ削られ樹脂粒子が露出してきても、樹
脂粒子の表面及び表面近傍に帯電付与性物質があるため
に現像剤の帯電を損なうことがなく、又、多数枚の現像
によりトナー劣化が起こっても帯電付与性物質の働きに
より現像剤の帯電をかさ上げできるからである。従来、
現像スリーブの樹脂被覆層中に直接、帯電制御剤等を混
入させることは公知であるが、この方法では帯電制御剤
が該被覆層中にほぼ均一に分散されるために添加量的に
効率が非常に悪い。即ち、少ない添加量では帯電制御剤
の効果が容易に現れにくい。これに対して本発明によれ
ば、樹脂被覆層表面、或いは表面とその表面近傍に突出
した樹脂粒子の表面、或いは表面とその表面近傍に帯電
付与性物質を担持させているために、結果としてより少
ない量の帯電付与性物質でその効果が得られるという利
点もある。
【0030】次に上記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潜像
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11における現像剤担持体
(以下、「現像スリーブ」という。)8は、ホッパー3
によって供給された一成分磁性現像剤としての磁性トナ
ー4を担持して、矢印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に該
現像トナー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上に磁気的に吸引及び担持す
るために、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被覆層7を有する。9
は現像スリーブと磁石5が非接触状態にあることを示す
間隙である。磁性トナー4は、現像スリーブ8上の樹脂
被覆層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の層厚を規制するために、強磁性金属から
なる規制ブレード2が、現像スリーブ8の表面から約1
00〜300μmのギャップ幅をもって現像スリーブ8
に臨むように、ホッパー3から垂下されている。
【0031】磁石5の磁極N1からの磁力線が規制ブレ
ード2に集中することにより、現像スリーブ8上に磁性
トナー4の薄層が形成される。規制ブレード2としては
非磁性ブレードを使用することもできる。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の現像剤担持体は特
に有効であるが、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
である方式の現像装置、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。
【0032】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、階調性を向上させるために、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と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。いずれの場合においても、磁性トナー4は現像
スリーブ8との接触により帯電する。
【0033】図3は本発明の現像装置の他の実施例を示
す構成図であり、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上の極性トナー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の回転方向と逆方
向で圧接させているのが特徴である。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はあくまでも模式的な例示であ
り、現像剤容器の形状、撹拌部材の有無、磁極の配置等
に様々な形態の装置に本発明の現像剤担持体を用いるこ
とができることは言うまでもなく、勿論、キャリア粒子
を用いるような二成分現像装置においても用いることが
できる。
【0034】次に本発明の現像剤担持体、又は現像装置
に用いられる可視画像を得るための現像剤(トナー)に
ついて説明する。トナーは主として結着樹脂、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、しかる後分級をして粒度分布をそろえた微粉体であ
る。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−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、カルナバワックス等が単独或いは混合し
て使用できる。
【0035】又、トナー中に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等が使用できる。
【0036】トナーを磁性トナーとして用いるために、
トナー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、磁場の中に置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挙げられる。この磁性粉の含有量と
してはトナー重量に対して15〜70重量%程度がよ
い。又、トナー中に各種離型剤を用いることもでき、そ
のような離型剤としては、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、各種WAX類等が挙げ
られる。更には、必要に応じて、正或いは負に帯電させ
易くするための荷電制御剤を添加する場合もある。
【0037】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明について更に具体
的に説明する。実施例1 [塗料の作製]架橋剤により架橋された個数平均粒径D
1=8.54μmのポリメチルメタクリレート(PMM
A)粒子を樹脂粒子として用いた。このPMMA粒子は
懸濁重合法により作製され球状の形態をとっていた。7
5リットルのヘンシェルミキサーのジャケットを熱水に
より加熱し、PMMA粒子10kgに対し150gのニ
グロシンを加え、90℃の雰囲気温度で撹拌を行い、ニ
グロシンをPMMA粒子の表面に固着させた。得られた
粒子を電子顕微鏡(FE−SEM)で観察したところ、
ニグロシンにより粒子表面が十分に覆われていることが
確認された。次に下記に示す配合比にて樹脂被覆層を形
成するための塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 導電性カーボンブラック 25重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 230重量部 フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をイソプロピル
アルコールで希釈した後、導電性カーボンブラックを添
加し、ガラスビーズを用いてサンドミルで分散する。更
に上記PMMA粒子を添加して分散を行う。分散終了
後、塗料からガラスビーズと分離して、室温にて塗料の
粘度を測定したところ42.5mPa・sであった。
【0038】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
現像スリーブの基体に塗工を行った。外径16mmφ、
幅0.21mのアルミニウム製円筒管を立てて回転さ
せ、スプレーガンを一定の速度で下降させながら塗布す
ることにより均一な膜厚に塗工した(塗布面積0.01
2)。これを乾燥炉にて140℃で30分間乾燥硬化
させ、本発明の現像スリーブのサンプルとした。乾燥後
の塗料の付着重量は100mgであった。被覆層の表面
粗さを測定したところ、Raの表記で平均で1.75μ
mであった。体積抵抗値は1.14Ωcmであり、三菱
油化製ローレスターAPに4端子プローブを取付けて測
定した。
【0039】[画出し耐久試験]次に得られた現像スリ
ーブを用い、ヒューレットパッカード(HP)社製のレ
ーザージェットIVを用いて画出し耐久試験を行った。
レーザージェットIV用のEP−Eカートリッジに上記
の現像スリーブを装着可能に加工し取付けた。下記のト
ナーを100g消費するごとにトナー100g補充し、
合計3万枚までの画出し耐久試験を行った。耐久試験環
境としては、15℃/10%RH、23℃/55%RH
及び30℃/80%RHの3環境にて行った。EP−E
カートリッジの現像スリーブ近傍の模式図を図1に示
す。
【0040】[トナーの製造]トナーとしては次のよう
なものを用いた。 スチレン−ブチルアクリレート−マレイン酸 −n−ブチルハーフエステルの共重合体 100重量部 マグネタイト 85重量部 荷電制御剤 4重量部 低分子量ポリプロピレン 6重量部 これらの材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した
後、2軸式のエクストルーダーを用いて混練し、その後
冷却し、冷却後ハンマーミルで粉砕した後、ジェットミ
ルで粉砕して微粉砕物を得た。これをエルボージェット
分級機にて分級し、重量平均粒径D4=6.28μm
で、4.0μm以下の粒子の個数%が18.3%、1
0.1μm以上の粒子の重量%が1.0%の分級品を得
た。この分級品100重量部に疎水性コロイダルシリカ
1.2重量部を外添混合し、トナーとした。
【0041】[評価方法] (1)ベタ黒画像濃度変化 初期、一定枚数画出し毎に、及び3万枚の画出し耐久試
験終了後に、ベタ黒印字した際のページ内のポイント1
0箇所について、反射濃度計RD918(マクベス製)
により反射濃度測定を行い、10点の平均をとって画像
濃度とした。
【0042】(2)濃度立ち上がり (1)と同様の方法により初期及び3万枚の画出し耐久
試験終了後一旦休止し、3日放置した後の画像濃度変化
を見た。評価結果を下記の指標で示す。 ◎ :スタート時から十分な画像濃度を示し、濃度変化
も無し。 ○ :スタートから10枚程度で僅かな立ち上がりを示
すが、画像濃度は十分である。 ○△:スタート時やや立ち上がりがあり、画像濃度でや
や劣るが実用上は全く問題なし。 △○:○△と△の中間 △ :画像濃度が実用レベル下限で、濃度の立ち上がり
が遅い。 △×:画像濃度が実用レベルに劣る、濃度の立ち上がり
が非常に遅い。 × :画像濃度がかなり低く、濃度が立ち上がらない実
用レベル以下。
【0043】(3)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(現像ス
リーブ回転1周目)で現像し、2周目以降のハーフトー
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て評価した。評価
結果を下記の指 標で示す。 ◎ :濃淡差が全く見られない。 ○ :見る角度によって僅かな濃淡差が確認できる程
度。 ○△:目視では濃淡差が確認できるが、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。 △ :濃淡差がややはっきりし、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、反射濃度計での画像濃度
差が0.05以上ある。
【0044】(4)フェーディング ベタ黒画像及びライン画像(5mm■を均一に入れたも
の)を印字し、転写紙進行方向に縦帯として出現する画
像濃度の濃淡差を主として目視で判断して比較し、画像
濃度測定(反射濃度計による)を参考として評価した。
評価結果を以下の指標で示す。 ◎ :ベタ黒画像において、目視でも全く濃度差がな
い。 ○ :ベタ黒画像において、画像濃度では差がないが、
透かしてみると僅かに濃淡差がわかる。 ○△:ベタ黒画像において、目視で画像濃度差がややわ
かるが、画像濃度差は殆どない。 △○:ベタ黒画像において、目視で画像濃度差がやや確
認できる。○△と△の中間のレベル。 △ :全面ベタ黒画像では画像濃度差が0.05以内で
存在するが、小面積のベタ黒画像では問題にならない。
実用レベル内。 △×:ベタ黒画像で縦帯が一部ではっきり確認できる。
実用レベルに劣る。 ×△:縦帯状に画像濃度の淡い部分がベタ黒画像の半分
程度存在する。 × :ライン画像においても濃淡差が確認できる。又は
ベタ黒画像の一部に縦帯状の濃い部分が存在する。
【0045】(5)カブリ ベタ白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、[ベタ白画像の反射率の最悪−未使用転
写紙の反射率の最高値]をカブリ濃度とし、評価結果を
下記の指標で示した。反射率の測定はTC−6DS(東
京電色製)を用い、ランダムに10回の測定を行った。 ◎ :1.0未満 ○ :1.0以上1.5未満 ○△:1.5以上2.3未満 △○:2.3以上3.0未満 △ :3.0以上4.0未満(4.0は実用レベル下
限) △×:4.0以上5.0未満 × :5.0以上 尚、以上の数値を目視で判断した場合、1.5以下では
目視では殆どわからず、2〜3程度はよく見ると確認で
きるレベルであり、4.0を越えると一見してカブリが
確認できる。
【0046】(6)ムラ ベタ黒画像、ハーフトーン画像、ライン画像等の各種画
像を画出しし、現像スリーブ上の波状ムラ、ブロッチ
(斑点)状ムラ等、現像スリーブ上での現像剤のコート
不良に起因する画像ムラ(波状、ブロッチ状等)を確認
して評価した。評価結果を以下の指標で示す。 ◎ :ムラが全く現れない。 ○ :数枚〜十数枚に1枚程度画像を透かしてみるとム
ラが確認できる。 △ :ハーフトーン画像の、又はベタ黒画像の1枚目の
現像スリーブ1周目に、波状或いは斑点状のムラが確認
される。写真画像等では問題なし。 △×:ベタ黒画像で1枚〜数枚に1枚程度ムラ画像が出
現する。実用上不可。 × :ベタ白画像上にもムラが出現する。
【0047】(7)スリーブ汚染 3万枚の画出し耐久試験後、又は画像濃度が極端に低下
した時点で現像スリーブ表面のトナーを掃除機及びエア
ーブロー(エアーガンによる)により除去しSEMで観
察して、スリーブ汚染を評価した。評価結果を以下の指
標で示す。 ◎ :全くトナーが存在しない。 ○ :トナーの微粉が現像スリーブ表面の凹みに僅かに
観察される。 ○△:現像スリーブ上の凹みの所々にトナー粒子が残存
し、トナー粒子の原形はとどめている。 △○:○△と△の中間レベル。 △ :現像スリーブ上に付着したトナー粒子が所々に存
在し、且つトナー粒子が やや溶融したようにつぶれている。 △×:現像スリーブ表面の20%程度にトナー固着が見
られる。△と×△の中間レベル。 ×△:トナーの固着が目視でわかる。スジ状の融着はな
いがSEMでみると現像スリーブ上のかなりの部分に溶
融平滑化したトナー粒子が存在する。 × :現像スリーブ上のかなりの部分に溶融平滑化した
トナー粒子が固着し、且つ部分的に現像スリーブ全周に
スジ状の融着が目視ではっきりと確認される。
【0048】[評価結果]ベタ黒画像濃度の変化を添付
図面のグラフ1及びグラフ2に示す。3万枚の画出し耐
久試験後でも十分な画像濃度が保持されていた。その他
の評価結果を後記の表1及び表2にまとめる。ゴース
ト、カブリ等についても問題は発生しなかった。又、樹
脂被覆層の下地のアルミ円筒管表面の露出はなかった。
23℃/55%RH環境下の、この現像スリーブの耐久
試験後の表面粗さを測定したところ、Ra=1.53μ
mであり、耐久試験の前後であまり変化はなかった。
【0049】実施例2 [塗料の作製]実施例1で用いたニグロシンを固着させ
たPMMA粒子を用い、下記に示す配合比にて樹脂被覆
層を形成するための塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散し、室
温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0050】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量が95mgになるよう
に塗工した。このときの現像スリーブの表面粗さは平均
でRa=1.93μmであり、これとは別の円筒管にO
HPシートを巻き付け、同様に塗工してこのOHPシー
ト上の膜の体積抵抗値を測定したところ体積抵抗値は
0.95Ωcmであった。
【0051】[画出し耐久試験]実施例1で用いたトナ
ーと同じものを用い、同様に画出し耐久試験を行った。
その結果ベタ黒画像濃度は耐久試験全体を通じて良好な
画像が得られた(グラフ3及びグラフ4)。その他の評
価結果について表1及び表2にまとめる。
【0052】実施例3 [塗料の作製]実施例1の個数平均粒径D1=8.54
μmのPMMA粒子を用い、75リットルのヘンシェル
ミキサーのジャケットを熱水により加熱し、PMMA粒
子10kgに対し150gのコピーブルーを加え、90
℃の雰囲気温度で攪拌を行い、コピーブルーをPMMA
粒子の表面に固着させた。次に下記に示す配合比にて樹
脂被覆層を形成するための塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散し、室
温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0053】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量が95mgになるよう
に塗工した。このとき現像スリーブの表面粗さはRa=
1.80μmであり、前記OHPシートによる体積抵抗
値は0.66Ωcmであった。
【0054】[画出し耐久試験]実施例1で用いたトナ
ーと同じものを用い、実施例1と同様に画出し耐久試験
を行った。その結果としては表1、表2、グラフ5及び
グラフ6に示す通り良好であった。
【0055】実施例4 [塗料の作製]実施例1の、個数平均粒径D1=8.5
4μmのPMMA粒子を用い、アミノシラン(H2NC
2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理したBET
による比表面積が130m2/gの乾式シリカ150g
を、実施例1と同様の方法にてPMMA粒子表面に固着
させて用いた。次に下記に示す配合比にて塗料の作製を
行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 導電性カーボンブラック 25重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散した。
室温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0056】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量95mgに塗工した。
被覆層の表面粗さはRa=1.81μmであり、前記O
HPシートによる体積抵抗値は0.78Ωcmであっ
た。
【0057】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、同様に画出し耐久試験を行った。この時の耐久試験
時のベタ黒画像濃度は耐久試験を通じて良好な画像が得
られた(グラフ7及びグラフ8)。ゴースト及び画像濃
度推移は実施例1と同様に良好であった。被覆層の表面
粗さの変化も小さめであった。その他の評価結果を表1
及び表2に示す。
【0058】実施例5 [塗料の作製]実施例4で用いたアミノシラン(H2
CH2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理した乾式
シリカを表面に固着させたPMMA粒子を用いた。次に
下記に示す配合比にて塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 50重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散した。
室温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0059】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量95mgに塗工した。
被覆層の表面粗さはRa=2.12μmであり、前記O
HPシートによる体積抵抗値は0.99Ωcmであっ
た。
【0060】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、同様に画出し耐久試験を行った。結果としてはグラ
フ7、グラフ8、表1及び表2に示す通り良好であっ
た。
【0061】実施例6 [塗料の作製]実施例1の、個数平均粒径D1=8.5
4μmのPMMA粒子を用い、アミノシラン(H2NC
2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理したBET
による比表面積が130m2/gの乾式シリカを200
g用い、実施例1と同様の方法にてPMMA粒子表面に
固着させて用いた。次に下記に示す配合比にて塗料の作
製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散した。
室温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0062】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量95mgに塗工した。
被覆層の表面粗さはRa=1.80μmであり、前記O
HPシートによる体積抵抗値は0.73Ωcmであっ
た。
【0063】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、同様に画出し耐久試験を行った。このときの耐久試
験時のベタ黒画像濃度変化は、グラフ9及びグラフ10
に示す通り耐久試験を通じて良好な画像が得られた。そ
の他の評価結果を表1及び表2にまとめる。
【0064】比較例1 [塗料の作製] 上記実施例1において、ニグロシンでの処理を行ってい
ないPMMA粒子を用いる他は、実施例1と同一の配合
比にて塗料を作製した。塗料の粘度は52.5mPa・
sと実施例1と殆ど変わらなかった。
【0065】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1(実施例5)と同様の方法にて、外径16mm
φ、幅0.21mのアルミニウム円筒管に付着重量95
mgに塗工した。バインダー硬化後の被覆層の表面粗さ
は、Ra=1.83μmであり、体積抵抗値は0.76
cmと、実施例5と殆ど同様の値であった。
【0066】[画出し耐久試験]実施例1と同様の画出
し耐久試験を行ったところ、耐久試験の前半においては
実施例5と殆ど同レベルの画像が得られていたが、1万
5千枚を過ぎるあたりから濃度レベルが低下し、スリー
ブゴーストのレベルも低下していった。現像スリーブの
表面を観察すると、表面が削られることによりやや表面
粗さが低下し、添加粒子の露出面積が増加しているのが
見られた。その他の結果をグラフ31、グラフ32、表
1及び表2に示す。
【0067】比較例2 [塗料の作製]樹脂粒子を添加せずに、粒径の大きめの
グラファイトを用いて表面凹凸を形成した現像スリーブ
を作製した。下記に示す材料にて塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 平均粒径15.2μmの結晶性グラファイト 80重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 410重量部 上記原料をサンドミルにて分散し、室温で塗料の粘度が
47.5mPa・sの塗料を得た。グラファイトは平板
状或いは鱗片状の形をしているために、適正な表面粗さ
を得るためには粒径を大きめにし、添加量を多くする必
要があった。
【0068】[現像スリーブの作製]この塗料を用い
て、実施例2と同様に外径16mmφ、幅0.21mの
円筒管に塗工した。被覆層の表面粗さは平均でRa=
1.78μm、体積抵抗値は0.58Ωcmであった。
【0069】[画出し耐久試験]このサンプルを用いて
実施例1と同様に画出し耐久試験を行った。初期におい
ては、ほぼ良好な画像が得られたが、各環境で1万枚を
過ぎたころから次第に画像濃度が低下する現象が見られ
た(グラフ33及びグラフ34)。低温低湿環境では耐
久試験の後半に波状のトナーコートムラが見られ、又、
ハーフトーン上にムラ画像が見られた。耐久試験終了後
の現像スリーブ表面の粗さを測定したところ、各々、R
a=1.10、1.03、0.97μmと粗さが低下し
ていた。表面の組成を分析した(レーザーラマン法によ
る)ところ、初期に比較してグラファイトの量も低下し
ていることがわかった。耐久試験によりグラファイト部
分が優先的に削られ、表面粗さの低下が起こっていると
見られる。その他の結果を表1及び表2に示す。
【0070】実施例7 [塗料の作製]実施例6で使用した粒子に代えて、平均
粒径D1=12.32μmの架橋剤により架橋された球
状のPMMA粒子を用い、アミノシラン(H2NCH2
2CH2Si(OCH3)3)により処理したBETによる
比表面積が130m2/gの乾式シリカを添加量150
gで用い、その他は実施例6と同様にして乾式シリカが
表面に固着した架橋PMMA粒子を得た。次に下記に示
す配合比にて塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散した。
室温で粘度50.0mPa・sの塗料を得た。
【0071】[現像スリーブの作製]これを用いて実施
例1と同様の塗工を行った。付着重量は95mg、被覆
層の表面粗さは平均でRa=1.98μmであり、体積
抵抗値は0.92Ωcmであった。
【0072】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同様な画出し耐久試験を行った。結果はグラ
フ11、グラフ12、表1及び表2に示すように良好で
あった。
【0073】実施例8 [塗料の作製]実施例6で使用した粒子に代えて、個数
平均粒径D1=23.21μmで且つ400メッシュの
篩いを通過させたPMMA粒子を用い、実施例5の処理
シリカの添加量を100gとして、その他は実施例6と
ほぼ同様にして処理シリカが表面に固着した架橋PMM
A粒子を得た。次に下記に示す配合比にて塗料を作製し
た。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 6重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散し、室
温で粘度45.0mPa・sの塗料を得た。
【0074】[現像スリーブの作製]これを用いて実施
例1と同様の塗工を行った。付着重量は135mg、被
覆層の表面粗さはRa=2.26μmであり、体積抵抗
値は0.86Ωcmであった。
【0075】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同様な画出し耐久試験を行った。結果はグラ
フ13、グラフ14、表1及び表2に示すように良好で
あった。
【0076】実施例9 [塗料の作製]実施例6で使用した粒子に代えて、個数
平均粒径D1=5.95μmのPMMA粒子を用い、実
施例5のシリカの添加量を220gとして、その他は実
施例3と同様にしてアミノシラン(H2NCH2CH2
2Si(OCH3)3)で処理した乾式シリカが表面に固
着した架橋PMMA粒子を得た。次に下記に示す配合比
にて塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 15重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散し、室
温で粘度52.5mPa・sの塗料を得た。これを実施
例1と同様にして塗工を行った。付着重量は85mg、
被覆層の表面粗さは平均でRa=1.99μmであり、
体積抵抗値は1.03Ωcmであった。
【0077】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同様な画出し耐久試験を行った。結果は表3
及び表4に示すように良好であった。
【0078】比較例3 [塗料の作製]粒径8.54μmのPMMA粒子に代え
て粒径0.2μmのPMMA粒子20重量部を用い、実
施例6で用いた処理シリカとPMMA粒子とを混合し、
更にヘンシェルミキサーを加熱して混合を続けた。加熱
混合処理後、電子顕微鏡にて粒子を観察するとシリカP
MMA粒子が凝集した状態で存在し、うまく表面処理が
なされなかった。次に下記に示す配合比にて塗料を作製
した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 20重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散し
た。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をイソプロ
ピルアルコールで希釈した後、グラファイト及びカーボ
ンを添加しサンドミルで分散する。更に上記PMMA粒
子を添加して分散を行う。分散終了後、分散液からガラ
スビーズと分離した。
【0079】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例5と同様に外径16mmφ、幅0.21mのアル
ミニウム円筒管に付着重量95mgに塗工した。硬化後
の体積抵抗値は1.21Ωcm、被覆層の表面粗さRa
=0.54μmであった。
【0080】[画出し耐久試験]このサンプルを実施例
5と同様にEP−Eカートリッジに組み込み、実施例1
と同様の画出し耐久試験を行った。耐久試験時のベタ黒
の画像濃度は、全般的に低い画像濃度しか得られなかっ
た(グラフ35及びグラフ36)。しかも、低温低湿環
境下では濃度ムラが発生した。その他の結果を表3及び
表4に示す。
【0081】比較例4 [現像スリーブの作製]外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管にサンドブラスト処理を施し、表
面粗さRa=1.63μmになるように表面を粗した。
【0082】[画出し耐久試験]この現像スリーブを用
いて、実施例6と同様の画出し耐久試験を行った。各環
境において画像濃度低下が発生し(グラフ37及びグラ
フ38)、特に、低温低湿下及び高温高湿下でのスリー
ブゴーストが悪かった。その他の結果を表3及び表4に
示す。
【0083】実施例10 [塗料の作製]実施例1で使用した粒子に代えて、個数
平均粒径D=3.2μmのナイロン粒子を用いた。ニグ
ロシン250gをナイロン粒子10kgに対して添加
し、実施例1と同様な方法で表面に固着させた。次に下
記に示す配合比にて塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100部 上記のナイロン粒子 30部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 20部 導電性カーボンブラック 5部 メタノール 50部 イソプロピルアルコール 250部 室温にて塗料の粘度を測定したところ65.5mPa・
sであった。
【0084】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様に塗工を行った。体積抵抗値は1.16
Ωcm、被覆層の表面粗さRa=1.38μmであっ
た。
【0085】[画出し耐久試験]実施例1と同じトナー
を用いて同様に画出し耐久試験を行った。耐久試験時の
ベタ黒画像変化をグラフ15及びグラフ16に示す。耐
久試験終了後の表面粗さは1.28μmであった。その
他の結果を表3及び表4に示す。
【0086】実施例11 [塗料の作製]個数平均粒径D1=8.35μmの球状
のナイロン樹脂粒子を用い、アミノシラン((C49)2
NCH2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理された
BETによる比表面積が130m2/gのシリカを、ナ
イロン粒子10kgに対し200g用いて、実施例1と
同様の方法によりナイロン粒子表面に固着させた。FE
−SEMで確認したところ粒子表面はシリカにより十分
に覆われていた。次に下記の配合比により塗料を作製し
た。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のナイロン粒子 14重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 230重量部 上記原料をサンドミルにて分散し、室温で粘度52.5
mPa・sの塗料を得た。
【0087】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様の塗工を行った。付着重量は95mg、
被覆層の表面粗さはRa=2.18μmであり、体積抵
抗値は15.2Ωcmであった。
【0088】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同様な画出し耐久試験を行った。結果はグラ
フ17、グラフ18、表3及び表4に示すように良好で
あった。
【0089】実施例12 [塗料の作製]個数平均粒径D1=6.74μmの球状
のナイロン樹脂粒子を用い、アミノシラン((C49)2
NCH2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理された
BETによる比表面積が100m2/gの酸化チタン
を、ナイロン粒子10kgに対し300g用いて、実施
例1と同様の方法によりナイロン粒子表面に固着させ
た。FE−SEMで確認したところ、粒子表面は酸化チ
タンにより十分に覆われていた。次に下記の配合比によ
り塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のナイロン粒子 14重量部 平均粒径1.5μmの二硫化モリブデン 20重量部 導電性カーボンブラック 15重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料をサンドミルにて分散し、室温で粘度37.5
mPa・sの塗料を得た。
【0090】[現像スリーブの作製]この塗料を用い
て、実施例1と同様の塗工を行った。付着重量は90m
g、被覆層の表面粗さはRa=1.85μmであり、体
積抵抗値は3.23Ωcmであった。
【0091】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同様な画出し耐久試験を行った。結果はグラ
フ19、グラフ20、表3及び表4に示すように良好で
あった。
【0092】比較例5 [塗料の作製]上記実施例11において、ナイロン樹脂
粒子を処理なしでそのまま用いる他は、実施例11と同
一配合比にて塗料を作製した。室温での塗料の粘度は5
0.0mPa・sであった。
【0093】[現像スリーブの作製]この塗料を用い
て、実施例1と同様の塗工を行った。付着重量は93m
g、被覆層の表面粗さはRa=2.15μmであり、体
積抵抗値は16.1Ωcmであった。
【0094】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同様な画出し耐久試験を行った。評価結果を
グラフ39、グラフ40、表3及び表4に示す。初期に
おいては実施例11と同様に良好な画像が得られた。し
かし、常温常湿及び高温高湿環境下では1万5千枚過ぎ
から濃度低下が起こり、休止後は更に画像濃度が低下
し、濃度の立上りが緩いという現象が発生した。低温低
湿環境では耐久試験が進むにつれ、ゴーストは悪化し
た。
【0095】実施例13 [塗料の作製]架橋剤により架橋されたスチレン樹脂を
ジェットミルにより粉砕を行い、更にエルボージェット
分級機により分級を行い、個数平均粒径D1=10.5
μm、6.35μm以下の粒子の個数%が32%、25
μm以上の粒子の個数%が0%の樹脂粒子を得た。この
粒子10kgにアミノシラン((C49)2NCH2CH2
CH2Si(OCH3)3)により処理されたBETによる
比表面積が130m2/gのアルミナ微粉末200gを
外添混合し、更にこの粒子を、回転するブレードと固定
されたライナーを具備する装置のブレードとライナーの
クリアランスを2mmに設定し、ブレードを回転させな
がら循環機構により複数回通過させることによりアルミ
ナ微粉末をスチレン粒子表面に固定化させた。次に下記
に示す配合比にて塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のスチレン粒子 9重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 230重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散し、室
温での塗料の粘度が47.5mPa・sの塗料を得た。
【0096】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に塗工した。塗工後130℃で2
0分乾燥硬化させ、付着重量90mgで被覆層の表面粗
さRa=2.21μmの現像スリーブを得た。前記OH
Pシートによる体積抵抗値の測定では0.77Ωcmで
あった。
【0097】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、実施例1と同様に3万枚の画出し耐久試験を行っ
た。結果はグラフ21、グラフ22、表3及び表4に示
す通り良好であった。
【0098】実施例14 [塗料の作製]実施例13で使用した粒子に代えて、個
数平均粒径D1=20.3μmのスチレン樹脂粒子を用
いた。実施例1で用いたニグロシン140gをスチレン
樹脂粒子10kgに対して添加し、実施例13と同様な
方法で表面に固着させた。次に下記に示す配合比にて塗
料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のスチレン粒子 7重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 15重量部 導電性カーボンブラック 4重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 230重量部 分離後、室温にて塗料の粘度を測定したところ52.5
mPa・sであった。
【0099】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様に外径16mmφ、幅0.21mのアル
ミニウム円筒管に塗工を行った。付着重量は90mg、
被覆層の表面粗さRa=1.85μm、体積抵抗値は
8.10Ωcmであった。
【0100】[画出し耐久試験]この評価においてトナ
ーは実施例1と同様のものを用いた。上記トナーを用い
て実施例1と同様に耐久テストを行った。耐久試験終了
後の表面粗さは1.52μmであった。結果を表3及び
表4に示す。
【0101】比較例6 [現像スリーブの作製]実施例13において、スチレン
粒子をそのまま用いた以外は実施例13と同様にして塗
料を作製し、これを塗工して現像スリーブを作製した。
付着重量は90mg、被覆層の表面粗さはRa=2.2
5μm、体積抵抗値は0.79Ωcmであった。
【0102】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、実施例1と同様の画出し耐久試験を行った。耐久画
出し1万5千枚付近までは良好であったが、その後フェ
ーディングが発生し、画像濃度の低下が見られた(グラ
フ41及びグラフ42)。スチレン粒子の露出が多くト
ナーへの帯電付与性が低下したものと考えられる。被覆
層の表面粗さの低下もやや大きかった(表3及び表
4)。
【0103】実施例15 [塗料の作製]実施例6において、乾式シリカに代え
て、BETによる比表面積が130m2/gのアルミナ
微粉末を使用したこと以外は実施例6と同様にして粒子
表面にアルミナを固着させた。次に下記に示す配合比に
て塗料の作製を行った。 メチルメタクリレートのホモポリマー 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 トルエン 440重量部 メチルメタクリレートのホモポリマーは予めトルエンに
溶解させる。ここにグラファイトとカーボンを添加して
サンドミルにて分散させた。更に上記のPMMA粒子を
添加して分散を続けた。分散後の塗料の粘度は、室温で
粘度32.5mPa・sであった。
【0104】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に塗工した。150℃で20分乾
燥させ、付着重量95mgで被覆層の表面粗さRa=
1.84μmの現像スリーブを得た。前記OHPシート
による体積抵抗値の測定では0.65Ωcmであった。
【0105】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、実施例1と同様の画出し耐久試験を行った。結果は
表5及び表6に示す通り良好であった。
【0106】実施例16 [塗料の作製]実施例6のアミノシラン(H2NCH2
2CH2Si(OCH3)3)により処理した乾式シリカを
固着させたPMMA粒子を用いた。次に下記に示す配合
比にて塗料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2.5μmの窒化硼素 15重量部 導電性カーボンブラック 20重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散した。
室温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0107】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量95mgに塗工した。
被覆層の表面粗さはRa=1.54μmであり、前記O
HPシートによる体積抵抗値は2.34Ωcmであっ
た。
【0108】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、実施例1と同様に画出し耐久試験を行った。結果を
表5及び表6に示す。耐久試験を通じて良好な画像が得
られた。
【0109】実施例17 [塗料の作製]実施例1の、個数平均粒径D1=8.5
4μmのPMMA粒子を用い、アミノシラン((C49)
2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理したB
ETによる比表面積が130m2/gの乾式シリカ15
0gを、実施例6と同様の方法にてPMMA粒子表面に
固着させて用いた。次に下記に示す配合比にて塗料の作
製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 12重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料を実施例1と同様にサンドミルにて分散した。
室温で粘度55.0mPa・sの塗料を得た。
【0110】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に付着重量95mgに塗工した。
被覆層の表面粗さはRa=1.83μmであり、前記O
HPシートによる体積抵抗値は0.96Ωcmであっ
た。
【0111】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、同様に画出し耐久試験を行った。評価結果を表5及
び表6にまとめる。耐久試験を通じて良好な画像が得ら
れた。
【0112】実施例18 [塗料の作製]個数平均粒径D1=25μmのフェノー
ル粒子を用いた。ニグロシン110gをフェノール粒子
10kgに対して添加し、実施例13と同様な方法で粒
子表面に固着させた。下記に示す配合比にて塗料の作製
を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のフェノール 5重量部 平均粒径1.5μmの二硫化モリブデン 20重量部 導電性カーボンブラック 15重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 分離後、室温にて塗料の粘度を測定したところ50.5
mPa・sであった。
【0113】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様に外径16mmφ、幅0.21mのアル
ミニウム円筒管に塗工を行った。付着重量は52mg、
被覆層の表面粗さRa=1.88μm、体積抵抗値は
8.30Ωcmであった。
【0114】[画出し耐久試験] 上記現像剤担持体を用いて実施例1と同様に画出し耐久
試験を行った。この評価においてトナーは実施例1と同
様のものを用いた。結果を表5及び表6に示す。耐久試
験終了後の表面粗さは1.45μmであった。
【0115】実施例19 [塗料の作製]個数平均粒径7μmの架橋剤により架橋
された球状のエチルアクリレート粒子を用いた。エチル
アクリレート粒子10kgに対し、アミノシラン(H2
NCH2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理したB
ETによる比表面積が200m2/gの乾式シリカ20
0gを加え、ヘンシェルミキサーにて室温で10分間攪
拌した。次に下記に示す配合比により塗料を作製した。 メチルメタクリレートのホモポリマー 100重量部 上記のエチルアクリレート粒子 13重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 カーボンブラック 5重量部 トルエン 350重量部 上記共重合体は予めトルエンに溶解させる。ここにグラ
ファイトとカーボンを添加してサンドミルにて分散し
た。更に上記のエチルアクリレート粒子を添加して分散
を続けた。分散後の塗料の粘度は、室温で粘度32.5
mPa・sであった。
【0116】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に塗工した。140℃で20分乾
燥させ、付着重量85mgで被覆層の表面粗さRa=
1.75μmの現像スリーブを得た。前記OHPシート
による体積抵抗の測定では0.85Ωcmであった。
【0117】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、実施例1と同様の画出し耐久試験を行った。結果は
グラフ23、グラフ24、表5及び表6に示す通り良好
であった。
【0118】実施例20 [塗料の作製]個数平均粒径9.53μmの架橋剤によ
り架橋された球状のエチルアクリレート粒子を用いた。
エチルアクリレート粒子10kgに対し、アミノシラン
(H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3)により処理し
たBETによる比表面積が130m2/gの乾式シリカ
200gを加え、ヘンシェルミキサーにて室温で10分
間攪拌した。次に下記に示す配合比により塗料を作製し
た。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のエチルアクリレート粒子 10重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 カーボンブラック 5重量部 トルエン 350重量部 上記共重合体は予めトルエンに溶解させる。ここにグラ
ファイトとカーボンを添加してサンドミルにて分散させ
た。更に上記のエチルアクリレート粒子を添加して分散
を続けた。分散後の塗料の粘度は、室温で粘度32.5
mPa・sであった。
【0119】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例1と同様にして、外径16mmφ、幅0.21m
のアルミニウム円筒管に塗工した。140℃で20分乾
燥させ、付着重量85mgで、被覆層の表面粗さRa=
1.85μmの現像スリーブを得た。前記OHPシート
による体積抵抗値の測定では0.83Ωcmであった。
【0120】[画出し耐久試験]実施例1のトナーを用
い、実施例1と同様の画出し耐久試験を行った。結果は
表5及び表6に示す通り耐久試験を通じて良好な結果が
得られた。ベタ黒の画像濃度推移は実施例19と殆ど変
わらなかった。
【0121】実施例21 [塗料の作製]個数平均粒径D1=7.5μmのポリエ
チレン粒子を用いた。ニグロシン150gをポリエチレ
ン粒子10kgに対して添加し、実施例1と同様な方法
で粒子表面に固着させた。次に下記に示す配合比にて塗
料の作製を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のポリエチレン粒子 14重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 30重量部 導電性カーボンブラック 5重量部 メタノール 50重量部 イソプロピルアルコール 250重量部 室温にて塗料の粘度を測定したところ65.5mPa・
sであった。
【0122】[現像スリーブの作製]以上の塗料を用
い、実施例1と同様に塗工を行い被覆層の表面粗さRa
=1.78μmの現像スリーブを得た。前記OHPシー
トによる体積抵抗値の測定では1.14Ωcmであっ
た。
【0123】[画出し耐久試験]上記スリーブについて
実施例1と同じトナーを用いて同様に画出し耐久試験を
行った。耐久試験時のベタ黒画像変化は良好であった
(グラフ25及びグラフ26)。耐久試験終了後の表面
粗さは1.48μmであった。その他の評価結果を表5
及び表6に示す。
【0124】実施例22 [塗料の作製]個数平均粒径3.10μmの架橋PMM
A粒子1kgに、アミノシラン((C49)2NCH2CH
2CH2Si(OCH3)3)により処理された比表面積30
0m2/gの乾式シリカ30gを添加し、10リットル
のヘンシェルミキサーにより90℃の雰囲気温度にて粒
子表面に固着させた。粒子表面はシリカにより覆われて
いた。次に下記に示す配合比にて塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 20重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 25重量部 導電性カーボンブラック 3重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散し
た。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をイソプロ
ピルアルコールで希釈した後、グラファイト及びカーボ
ンを添加しサンドミルで分散する。更に上記PMMA粒
子を添加して分散を行う。分散終了後、ガラスビーズと
分離して、室温にて塗料の粘度を測定したところ62.
5mPa・sであった。
【0125】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
現像スリーブの塗工を行った。外径32mmφでA3サ
イズのアルミニウム製円筒管をワーク立てに立ててモー
ターにより回転させ、スプレーガンを一定速度で下降さ
せながら塗工することにより膜厚の均一な現像スリーブ
を得た。これを乾燥炉にて140℃で30分間乾燥さ
せ、現像スリーブのサンプルとした。乾燥後の塗料の付
着重量は280mgであった。被覆層の表面粗さはRa
の表記で1.05μmであった。これとは別の円筒管に
OHPシートを巻き付け、同様に塗工してこのOHPシ
ート上の膜の体積抵抗値を測定したところ1.03Ωc
mであった。
【0126】[画出し耐久試験]次にこの現像スリーブ
を用いて、キヤノン社製複写機、NP−6060を用い
て画出し耐久試験を行った。現像スリーブはNP−60
60用の現像装置に組み込めるサイズに加工し、内部に
マグネット、両端にステンレス製のフランジを組み込ん
で用いた。NP−6060を通常の仕様通りに残検が点
灯するたびにトナー補給を行い、50万枚の画出し耐久
試験を行った。NP−6060の現像スリーブ近傍の模
式図を図2に示す。1日に連続で3万枚、2日ごとに環
境を23℃/55%RH、30℃/80%RH、15℃
/10%RHと変化させて行った。更に、耐久試験前後
の現像スリーブの外径をレーザー測長機により測定し、
塗膜の耐摩耗性を確認した。
【0127】[トナーの製造]この評価においてトナー
は次のようなものを用いた。 ポリエステル樹脂 100重量部 マグネタイト 90重量部 荷電制御剤 4重量部 低分子量ポリプロピレン 6重量部 これらの材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した
後、2軸式のエクストルーダーを用いて混練を行い、冷
却後ハンマーミルで粉砕した後、ジェットミルで粉砕し
て微粉砕物を得た。これをエルボージェット分級機にて
分級し、重量平均粒径D4=6.70μm、4.0μm
以下の粒子の個数%が16.8%、10.1μm以上の
粒子の重量%が1.8%の分級品を得た。この分級品1
00重量部に疎水性のコロイダルシリカ1.3重量部を
外添混合し、トナーとして用いた。
【0128】[評価結果]耐久試験時のベタ黒の画像濃
度推移の一部をグラフ27及びグラフ28に示す。耐久
試験を通じて良好な画像濃度が得られた。ゴースト、カ
ブリ等も良好であった。耐久試験終了後の表面粗さはR
a=0.96μmであった。レーザー測定の結果、膜厚
の減少は4.8μmであった。評価結果を表5及び表6
にまとめる。
【0129】比較例7 [現像スリーブの作製]実施例22の塗料において、乾
式シリカでの処理を行っていないものを用いた他は、実
施例22と同様にして現像スリーブを作製した。硬化後
の付着重量は280mg、体積抵抗値は1.00Ωc
m、被覆層の表面粗さはRa=1.07μmであった。
【0130】[画出し耐久試験]このサンプルを実施例
14と同様にNP−6060現像機に組み込み、実施例
14と同様の画出し耐久試験を行った。耐久試験時のベ
タ黒の画像濃度推移の一部をグラフ43及びグラフ44
に示す。耐久試験の後半に画像濃度の低下が見られた。
【0131】比較例8 [塗料の作製]粒径40.0μmのPMMA粒子10k
gを用いアミノシラン((C49)2NCH2CH2CH2
i(OCH3)3)により処理されたBETによる比表面積
が130m2/gの乾式シリカ100gを用いて、実施
例22と同様に処理を行った。次に下記に示す配合比に
て塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 上記のPMMA粒子 20重量部 平均粒径2μmの結晶性グラファイト 25重量部 導電性カーボンブラック 3重量部 メタノール 60重量部 イソプロピルアルコール 240重量部 上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散し
た。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をイソプロ
ピルアルコールで希釈した後、グラファイト及びカーボ
ンを添加してサンドミルで分散する。更に、上記PMM
A粒子を添加して分散を行う。分散終了後、塗料からガ
ラスビーズを分離した。
【0132】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
スリーブの塗工を行った。外径32mmφでA3サイズ
のアルミニウム製円筒管をワーク立てに立ててモーター
により回転させ、スプレーガンを一定速度で下降させな
がら塗工することにより膜厚の均一な現像スリーブを得
た。これを乾燥炉にて140℃で30分間乾燥させ、現
像スリーブのサンプルとした。硬化後の付着重量は28
0mg、被覆層の体積抵抗値は2.34Ωcm、表面粗
さはRa=3.87μmであった。
【0133】[画出し耐久試験]このサンプルを実施例
15と同様にNP−6060現像器に組み込み、実施例
22と同様の画出し耐久試験を行った。耐久試験が進に
つれて濃度低下が見られた。評価結果をグラフ45及び
グラフ46に示す。2万枚画出し後に表面粗さを測定し
たところRa=0.51μmと大きく低下していた。電
子顕微鏡で見ると粒子が脱落しており、更にアルミの下
地が見え始めていた。
【0134】実施例23 [塗料の作製]個数平均粒径1.94μmの架橋PMM
A粒子1kgに、アミノシラン((C49)2NCH2CH
2CH2Si(OCH3)3)で処理された比表面積200m
2/gのアルミナ微粉末40gを添加し、実施例14と
同様に粒子表面に固着させた。次に下記に示す配合比に
て塗料を作製した。 メチルメタクリレートのホモポリマー 100重量部 上記のPMMA粒子 20重量部 導電性カーボンブラック 25重量部 トルエン 430重量部 メチルメタクリレートのホモポリマーは予めトルエンに
溶解させておく。カーボンブラックを添加し、サンドミ
ルを用いてよく分散する。その後PMMA粒子を添加し
て更に分散を行う。分散終了後ガラスビーズと分離し
て、室温にて塗料の粘度を測定したところ57.5Pa
・sであった。
【0135】[現像スリーブの作製]この塗料を用いて
実施例14と同様の方法にて現像スリーブのサンプルを
得た。外径寸法は20mmφのものを用いた。付着重量
は150mg、被覆層の表面粗さはRa=0.96μ
m、体積抵抗値は0.99Ωcmであった。
【0136】[画出し耐久試験]次にこの現像スリーブ
を用いて、キヤノン社製複写機GP−55を用いて画出
し耐久評価を行った。現像スリーブはGP−55用の現
像装置に組み込んで用いた。GP−55を通常の仕様通
りに残検が点灯するたびにトナー補給を行い、20万枚
の画出し耐久試験を行った。1日に連続で1万枚、2日
ごとに環境を23℃/55%RH、30℃/80%R
H、15℃/10%RHと変化させて行った。更に、耐
久前後の現像スリーブの外径をレーザー測長機により測
定し、塗膜の耐摩耗性を確認した。
【0137】[トナーの製造]この評価においてトナー
は次のようなものを用いた。 スチレンブチルアクリレート共重合体 100重量部 マグネタイト 75重量部 荷電制御剤 3重量部 低分子量ポリプロピレン 7重量部 これらの材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した
後、2軸式のエクストルーダーを用いて混練を行い、冷
却後ハンマーミルで粉砕した後、ジェットミルで粉砕し
て微粉砕物を得た。これをエルボージェット分級機にて
分級し、重量平均粒径D4=8.43μm、4.0μm
以下の粒子の個数%が11.5%、12.7μm以上の
粒子の重量%が1.0%の分級品を得た。この分級品1
00重量部に疎水性のコロイダルシリカ1.0重量部を
外添混合し、トナーとして用いた。
【0138】[評価結果]耐久試験時のベタ黒の画像濃
度推移の一部をグラフ29及びグラフ30に示す。耐久
試験を通じて良好な画像濃度が得られた。ゴースト、カ
ブリ等も良好であった。耐久試験終了後の表面粗さはR
a=0.87μmであった。レーザー測定の結果、膜厚
の減少は5.4μmであった。その他の評価結果を表5
及び表6にまとめる。
【0139】表1
【0140】表2
【0141】表3
【0142】表4
【0143】表5
【0144】表6
【0145】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成を用
いることにより、従来技術よりも、耐久性、帯電付与性
が向上し、良好な画像を長い間保持することが可能にな
る。つまり、繰り返しの画出しにおいても、安定且つ適
正な電荷を付与し、均一でムラがなく、画像濃度低下や
ゴーストの発生のない、高品位の画像を得ることができ
る。又、樹脂被覆層の耐摩耗性を向上させ、或いはトナ
ー付着を軽減させることにより、長期にわたり上記画像
が維持できる。更には、上記性能を有する現像剤担持体
を安定、簡易、且つ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の現像剤担持体を組み込んだ現像装置
の現像剤担持体近傍の模式図。
【図2】 本発明の現像剤担持体を組み込んだ現像装置
の現像剤担持体近傍の模式図。
【図3】 本発明の現像剤担持体を組み込んだ現像装置
の現像剤担持体近傍の模式図。
【図4】 本発明の現像剤担持体を組み込んだ現像装置
の現像剤担持体近傍の模式図。
【図5】 実施例1の画出し評価試験における30,0
00枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ1)。
【図6】 実施例1の画出し評価試験における500枚
迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ2)。
【図7】 実施例2の画出し評価試験における30,0
00枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ3)。
【図8】 実施例2の画出し評価試験における500枚
迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ4)。
【図9】 実施例3の画出し評価試験における30,0
00枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ5)。
【図10】 実施例3の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ6)。
【図11】 実施例4の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ7)。
【図12】 実施例4の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ8)。
【図13】 実施例6の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ9)。
【図14】 実施例6の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ10)。
【図15】 実施例7の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ1
1)。
【図16】 実施例7の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ12)。
【図17】 実施例8の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ1
3)。
【図18】 実施例8の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ14)。
【図19】 実施例10の画出し評価試験における3
0,000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ1
5)。
【図20】 実施例10の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ16)。
【図21】 実施例11の画出し評価試験における3
0,000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ1
7)。
【図22】 実施例11の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ18)。
【図23】 実施例12の画出し評価試験における3
0,000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ1
9)。
【図24】 実施例12の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ20)。
【図25】 実施例13の画出し評価試験における3
0,000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ2
1)。
【図26】 実施例13の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ22)。
【図27】 実施例19の画出し評価試験における3
0,000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ2
3)。
【図28】 実施例19の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ24)。
【図29】 実施例21の画出し評価試験における3
0,000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ2
5)。
【図30】 実施例21の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ26)。
【図31】 実施例22の画出し評価試験における50
万枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ27)。
【図32】 実施例22の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ28)。
【図33】 実施例23の画出し評価試験における20
万枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ29)。
【図34】 実施例23の画出し評価試験における50
0枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ30)。
【図35】 比較例1の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ3
1)。
【図36】 比較例1の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ32)。
【図37】 比較例2の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ3
3)。
【図38】 比較例2の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ34)。
【図39】 比較例3の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ3
5)。
【図40】 比較例3の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ36)。
【図41】 比較例4の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ3
7)。
【図42】 比較例4の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ38)。
【図43】 比較例5の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ3
9)。
【図44】 比較例5の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ40)。
【図45】 比較例6の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ4
1)。
【図46】 比較例6の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ42)。
【図47】 比較例7の画出し評価試験における50万
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ43)。
【図48】 比較例7の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ44)。
【図49】 比較例8の画出し評価試験における30,
000枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ4
5)。
【図50】 比較例8の画出し評価試験における500
枚迄の画像濃度変化を示すグラフ(グラフ46)。
【符号の説明】
1:感光ドラム 2:規制ブレード 3:ホッパー 4:現像剤(トナー) 5:磁石 6:金属円筒体 7:樹脂被覆層 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 (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 (56)参考文献 特開 平8−185042(JP,A) 特開 平3−163575(JP,A) 特開 平7−77869(JP,A) 特開 平5−35086(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 (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも負帯電性一成分磁性現像剤を
    収容する容器と、該現像容器内の負帯電性一成分磁性現
    像剤を担持搬送して潜像担持体に近接する現像領域へ移
    送する磁石を内包している現像剤担持体と、該現像剤担
    持体に近接又は圧接し、該現像剤担持体上の負帯電性一
    成分磁性現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と
    を具備する現像装置に用いられる現像剤担持体であり、 現像剤担持体は、金属又は合金製の円筒状の基体表面
    に被覆層を有し、該被覆層が、少なくとも結着樹脂と樹
    脂粒子とで形成され、該被覆層の表面は、中心線平均粗さ(Ra)が0.3〜
    5.0μmであり、 上記 樹脂粒子が、個数平均粒径が0.3〜30μmであ
    り、その表面或いは表面及び表面近傍に帯電付与性物質
    が付着又は固着されており、 該帯電付与性物質が、正帯電制御剤、或いはアミノシラ
    ンカップリング剤によって処理された無機微粉末である
    ことを特徴とする現像剤担持体。
  2. 【請求項2】 被覆層が、導電性微粉末を含有する導電
    性の被覆層であることを特徴とする請求項1に記載の現
    像剤担持体。
  3. 【請求項3】 被覆層が、潤滑性微粉末を含有する請求
    項1又は2に記載の現像剤担持体。
  4. 【請求項4】 樹脂粒子が、球状である請求項1〜3の
    いずれか1項に記載の現像剤担持体。
  5. 【請求項5】 少なくとも負帯電性一成分磁性現像剤を
    収容する容器と、該現像容器内の負帯電性一成分磁性
    像剤を担持搬送して潜像担持体に近接する現像領域へ移
    送する磁石を内包している現像剤担持体と、該現像剤担
    持体に近接又は圧接し、該現像剤担持体上の負帯電性
    成分磁性現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と
    を具備する現像装置において、 記現像剤担持体は、金属又は合金製の円筒状の基体表
    面に被覆層を有し、該被覆層が、少なくとも結着樹脂と
    樹脂粒子とで形成され、該被覆層の表面は、中心線平均粗さ(Ra)が0.3〜
    5.0μmであり、 上記 樹脂粒子が、個数平均粒径が0.3〜30μmであ
    り、その表面或いは表面及び表面近傍に帯電付与性物質
    が付着又は固着されており、 該帯電付与性物質が、正帯電制御剤、或いはアミノシラ
    ンカップリング剤によって処理された無機微粉末である
    ことを特徴とする現像装置。
  6. 【請求項6】 被覆層が、導電性微粉末を含有する導電
    性の被覆層であることを特徴とする請求項5に記載の現
    像装置。
  7. 【請求項7】 被覆層が、潤滑性微粉末を含有する請求
    項5又は6に記載の現像装置。
  8. 【請求項8】 樹脂粒子が、球状である請求項5〜7の
    いずれか1項に記載の現像装置。
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