JP3997016B2 - 現像剤担持体、現像装置、装置ユニット及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体、或いは静電記録誘導体の如き像担持体上に形成された潜像を現像剤担持体上に担持、搬送される現像剤により現像して顕像化するための、現像剤担持体、該現像剤担持体を使用した現像装置、装置ユニット及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、潜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、一成分系現像剤であるトナーによって現像化する現像装置としては、トナー粒子相互の摩擦、現像剤担持体としての現像スリーブとトナー粒子との摩擦、及び、現像スリーブ上のトナー塗布量を規制するための部材（現像剤層厚規制部材）とトナー粒子との摩擦等により、トナー粒子に正或いは負の電荷を与え、この帯電されたトナーを現像スリーブ上に極めて薄く塗布して現像剤層を形成し、該現像スリーブの回動等に伴って感光ドラムと現像スリーブとが対向している現像領域に搬送して、該現像領域においてトナーを感光ドラム表面の静電潜像に飛翔及び付着させて静電潜像を現像して顕像化する方式のものがある。
【０００３】
上述したような従来の現像方式に用いられる現像剤担持体は、例えば、金属、合金又は金属化合物を円筒状に成型し、その表面を電解、ブラスト又はヤスリ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てる。しかしながら、このような現像剤担持体を使用した場合には、現像剤層厚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において、現像剤担持体の表面近傍に存在する現像剤層中の現像剤が非常に高い電荷を有することになり、現像剤担持体表面に鏡映力により強烈に引きつけられてしまい、トナー粒子と担持体との摩擦機会が持てなくなってトナーが好適な電荷を持てなくなることが生じる。このため、このような状況下で画像を形成すると、充分な現像及び転写が行われず、画像濃度ムラや文字飛び散りの多い画像となってしまう。
【０００４】
近年では、省エネのために要求される現像剤の低温定着化や高精細画像形成を実現するため、トナーの低温定着性の向上やトナーの小粒径化が望まれている。しかし、このようなトナーを用いる機種において上記したような従来の現像剤担持体を使用した場合には、下記に述べるように、充分に現像剤の低温定着化及び高精細画像の形成を実現させることが困難であった。例えば、現像剤の低温定着化のためには、現像剤を構成しているトナーの樹脂成分のガラス転移温度Ｔｇをより低目に設定したり、トナー粒子中にワックスの如き低融点物質を多目に添加したりする傾向があるが、これらのトナーが含有されている現像剤は、電子写真装置の如き装置本体の昇温に影響されて現像剤担持体上に融着を生じ易かった。このような融着が発生すると、得られる画像において、画像濃度の低下、白筋及びブロッチ（現像剤担持体上のトナーコート層のコートむら）が生じる場合がある。
【０００５】
特開平１−１１２２５３号公報及び特開平２−２８４１５８号公報には、高画質化、高精細化のために、粒径の小さいトナーを用いることが提案されているが、このような粒径の小さいトナーに対して従来の現像剤担持体を使用した場合には、粒径の小さなトナーは、単位重量当りの表面積が大きくなるために表面電荷が大きくなり易いので、所謂チャージアップ現象を生じてトナーが現像剤担持体に固着することが生じる。このため、新たに現像剤担持体上に供給されてくる現像剤が帯電されにくくなって、現像剤の帯電量が不均一となり易い。この結果、画像上にスリーブゴーストが発生し易くなり、ベタ黒画像におけるスジ状画像や、ハーフトーン画像におけるモヤ状画像の原因となって、得られる画像が不均一な画像となり易くなる。
【０００６】
このような過剰な電荷を有する現像剤の発生や、現像剤の現像剤担持体への強固な付着を防止するため、樹脂中に、カーボン、グラファイトの如き導電性物質や固体潤滑剤が分散された構成の被覆層を現像剤担持体の表面上に形成することが、特開平１−２７７２５６号公報及び特開平３−３６５７０号公報に提案されている。しかし、上記被覆層の形成に使用されている樹脂に関して、トナー、とりわけ正帯電性現像剤に対して、好適に正の摩擦電荷を付与できる特性のある樹脂は少なく、この結果、被覆層中に導電性物質や固体潤滑剤が分散されている構成の現像剤担持体を使用したとしても、トナーの過剰帯電防止に対しては効果がみられるものの、トナーの帯電量を高めに保持させることは困難であった。
【０００７】
更に、現像剤を良好に帯電させるため、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覆層を現像剤担持体上に形成する方法が、特開平８−１７９６１７号公報で提案されている。しかし、この方法では、上記カーボン、グラファイトが含有されている被覆層中に更に粒子を添加しているため、被覆層の強度が低下する傾向がある。このように現像剤担持体上の被膜が劣化すると、良質な画像を長期に亘って提供することが困難になる。
【０００８】
又、特開平５−２３２７９３号公報には、トナーに対する帯電性を制御するために、表層に、少なくとも樹脂、グラファイト及びカーボンブラックが含有された樹脂被覆層を有し、且つ、この樹脂被覆層の表層及びその近傍に帯電制御剤が存在するように形成された現像剤担持体を有する現像装置に関しての記載があり、更に、前記帯電制御剤として、四級アンモニウム塩を含む各種帯電制御剤が例示されており、現像剤担持体上に形成する被覆層に用いる樹脂として、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂及びポリウレタン樹脂を含む各種樹脂が例示されている。しかし、この先行技術においては、具体的には、実施例において、樹脂としてフェノール樹脂を用い、帯電制御剤としてニグロシンを用いた樹脂被覆層を有する現像剤担持体に対して、負帯電トナーを用いての現像を行っており、正帯電性トナーを用いた場合についての記載はなく、この場合に、いかなる樹脂と帯電制御剤との組み合わせとすれば、好適に正の摩擦電荷をトナーに付与できるのかについては、記載も示唆もなされていない。
【０００９】
これに対し、特開平７−１１４２７０号公報に、トナーに高い正電荷を付与する目的で、特定の構造の四級アンモニウム塩化合物を少なくとも表面の一部に有する静電荷像現像用電荷付与部材に関しての記載がある。そして、特定の構造の四級アンモニウム塩化合物を、必要に応じて、バインダー樹脂或いは成形樹脂成分と共に用いて被覆層を形成することが記載されており、使用するバインダー樹脂或いは、成形樹脂成分として、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリスチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、及びこれらの混合樹脂、又、これらのアルキル側鎖にアミノ基を有するものが例示されており、実施例においては、スチレン−アクリル系共重合体樹脂が用いられている。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、四級アンモニウム塩とスチレン−アクリル系共重合体樹脂とを組み合わせた被覆層を形成した現像剤担持体においては、スチレン−アクリル系共重合体樹脂中に四級アンモニウム塩が単分散した状態で存在しているだけであり、後述する本発明の実施例に対する比較例として示した通り、形成された被覆層の帯電特性は正帯電性であることから、正帯電性トナーに対して、正の摩擦電荷を付与する能力は未だ充分ではない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、静電潜像をトナーによって現像する現像過程中に生じるトナーの過剰帯電を防止し、且つトナーの帯電量を高めに保持することを可能とし、又、現像剤担持体上へのトナーの融着の発生を抑制し、これらの融着やトナー帯電の過不足によって引き起こされる、画像濃度の低下、白筋及びブロッチ等の画像欠陥の発生を有効に防止し得る現像剤担持体、該現像剤担持体を使用した現像装置、装置ユニット及び画像形成方法を提供することにある。
本発明の目的は、耐磨耗性に優れた現像剤担持体を提供することによって、あらゆる環境下における長期耐久においても、安定な画像が得られる現像装置、装置ユニット及び画像形成方法を提供することである。
本発明の目的は、スリーブゴーストの発生をなくすことが可能な現像装置、該現像装置似用いられる現像剤担持体、装置ユニット及び画像形成方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている該正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有する現像装置において、
上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層は、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする現像装置、
画像形成装置本体に離脱可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットが、
正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている該正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤の層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有して構成され、
上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層が、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする装置ユニット、
及び潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、及び該静電潜像を現像装置の正帯電性現像剤により現像する現像工程を有する画像形成方法において、
上記現像工程で、
正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される正帯電性現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有する現像装置を用い、
該正帯電性現像剤を現像剤担持体表面と摩擦帯電させて正帯電性現像剤に正の摩擦電荷を付与し、この正の摩擦電荷が付与された正帯電性現像剤により上記静電潜像を現像するように構成され、
且つ、上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層が、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする画像形成方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
先ず、本発明の各発明を特徴づける現像剤担持体について説明する。本発明の現像剤担持体は、少なくともその表面が、ウレタン樹脂と、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物と、導電性物質とを少なくとも含有する導電性樹脂組成物を有する被覆層で構成されていることを特徴とする。これらの表面は、樹脂被覆層として基体上に塗布されて形成されたもの、或いはシート状に形成されたもの、更にはこれに限らず、形成体として作成されたものの表面等、様々な形態のものが含まれる。一般的には、基体上に導電性の樹脂被覆層として形成することが好ましく、この際に使用する基体としては、一般的には、金属製等の円筒状基体が好ましく用いられる。
【００１３】
図１に示した本発明の現像剤担持体の表面の模式的な拡大断面図を参照しながら、本発明の現像剤担持体表面の作用について例示する。図１に示したように、金属製等の円筒状基体５上等に形成される樹脂被覆層１は、結着樹脂３としてのウレタン樹脂を含有する樹脂組成物によって円筒状基体５の外周に形成されるが、樹脂被覆層１中には導電性物質２が分散されている。又、場合によっては、図１に例示したもののように、導電性物質２と共に固体潤滑剤４が含有されていてもよい。
【００１４】
本発明者らは、現像剤担持体の表面に形成するこの被覆層１の構成について鋭意検討を重ねた結果、被膜形成材料である結着樹脂として、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含有するウレタン樹脂を使用すれば、結着樹脂自身の正の摩擦帯電付与性を向上させることができるので、正帯電性トナーを有する正極性現像剤（以下、ポジトナーともいう）の帯電量を高めに保持でき、且つ導電性物質、場合によっては、更にこれと共に固体潤滑剤を用いることで、過剰な電荷を有する現像剤の発生や、現像剤担持体への現像剤の強固な付着を有効に防止することができることがわかった。上記に記載した構成の現像剤担持体は、被覆層自体の機械的強度や耐磨耗性を向上させることができるので、帯電性を向上させるために現像剤に対して帯電付与性のある粒子を添加した場合等と比べて、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も可能となる。
【００１５】
本発明の現像剤担持体において、現像剤担持体表面の導電性樹脂（被覆）層を形成する際に用いる（結着）樹脂として、それ自身が鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を含有するウレタン樹脂を使用することによって、形成された樹脂被覆層が、ポジトナーに対して良好な帯電付与物質となることについての明確な理由は定かではないが、以下のように考えている。
即ち、本発明で用いる、それ自身が鉄粉に対し正帯電性を有する第４級アンモニウム塩化合物は、例えば、樹脂被覆層として用いられる場合、先ず、ウレタン樹脂中に添加されると樹脂中に均一に分散され、更に、加熱及び硬化して被覆層が形成される際にウレタン樹脂の構造中に容易に取り込まれる。その際、正極性を有する第４級アンモニウム塩の元の構造が失われ、第４級アンモニウム塩が取り込まれたウレタン樹脂の帯電性が均一且つ充分な負帯電性を有すようになり、上記の化合物を有するウレタン樹脂自身が正帯電性現像剤に対して逆極性に帯電され易くなる結果、このような材料を用いて形成された被覆層を有する現像剤担持体を用いると、正帯電性現像剤を好適に帯電させることが可能になるものと考えている。
【００１６】
本発明において好適に使用される、上記した機能を有する第４級アンモニウム塩化合物としては、鉄粉に対して自身が正帯電性であるものであればいずれのものでもよいが、例えば、下記一般式（Ａ）で表わされる化合物が挙げられる。
【００１７】
【化５】
（上記式中のＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、夫々、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルアルキル基のいずれかを表わし、Ｒ1〜Ｒ4は、夫々同一であっても或いは異なっていてもよく、Ｘ−は、陰イオンを表わす。）
上記一般式（Ａ）において、Ｘ-の陰イオンの具体例としては、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子或いはタングステン原子を含むヘテロポリ酸等が好ましく用いられる。
【００１８】
これに対し、本発明者らは、例えば、下記式（１０）で表わされるような、それ自身が鉄粉に対し負帯電性を有する含フッ素４級アンモニウム塩化合物についての検討も行ったが、該化合物の添加によっては本発明の所期の目的を達成できないことを確認した。即ち、下記式で表わされる化合物は、電子吸引性の強いフッ素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、該化合物をウレタン樹脂中に分散させた樹脂組成物を用い、これを加熱及び硬化して現像剤担持体上に樹脂被覆層を形成したとしても、本発明で使用する鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩を含有させたウレタン樹脂を樹脂組成物に用い、現像剤担持体上の樹脂被覆層を形成する本発明の場合ほどには、正帯電性の現像剤に対する正の摩擦電荷の付与性が得られなかった。
【００１９】
【化６】
【００２０】
樹脂被覆層の形成に用いられるウレタン樹脂の正帯電性現像剤に対する高い正の摩擦電荷の付与性を向上させる添加剤としては、下記に挙げるような、本発明で使用するそれ自身が鉄粉に対して正帯電性を有する第４級アンモニウム塩化合物以外のものもあるが、いずれも本発明の場合のような顕著な効果は得られなかった。例えば、ネガ性シリカ或いはネガ性テフロンの如きネガ性の粒子が考えられるが、この場合には、所望の正の摩擦電荷の付与性を得るにはこれらを大量に添加する必要があるため、得られる被覆層の強度低下を招き易い。
又、負帯電制御剤として使用されている、例えば、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−ブチルサルチル酸クロム錯体等を添加した場合についても検討を行なった。しかし、これらの添加によって、ウレタン樹脂を有する被覆層の正の摩擦電荷の付与性を多少は向上させることができるが、本発明で用いる自身が鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物を使用した場合ほどの顕著な効果はなかった。更に、上記に挙げたような負帯電制御剤は、材料によってはウレタン樹脂中に分散されにくく、その結果、樹脂被覆層の強度低下を招くものもある。
【００２１】
これに対し、ウレタン樹脂に、本発明で用いるそれ自身が鉄粉に対して正帯電性を有する第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を使用して被覆層を形成した場合には、先に述べたように、ウレタン樹脂を加熱及び硬化して被覆層を形成すると、上記の第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂の構造中に取り込まれるため、前記したネガ性シリカ粒子或いはネガ性テフロン粒子等の粒子を添加した粒子添加系の場合と異なり、部分的に向上するのではなく、被覆層全体にわたって正帯電性現像剤に対する正摩擦帯電付与性を向上させることができる。更に、先に述べた単なる粒子添加系の被膜の場合と異なり、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。
【００２２】
従って、上記した特定の樹脂を用いて形成された樹脂被覆層が表面設けられている本発明の現像剤担持体を有する現像装置、或いは現像方法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の提供が可能となる。更に、長期耐久においても安定した画像の提供ができる。
【００２３】
本発明に好適に用いられる、それ自身が鉄粉に対して自身が正帯電性である第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。勿論、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００２４】
【化７】
【００２５】
【化８】
【００２６】
【化９】
【００２７】
【化１０】
【００２８】
【化１１】
【００２９】
【化１２】
【００３０】
【化１３】
【００３１】
【化１４】
上記に例示したような本発明で使用する特定の第４級アンモニウム塩化合物の添加量は、ウレタン樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部とすることが好ましい。即ち、１重量部未満では添加による帯電付与性の向上が乏しく、１００重量部を超えると、結着樹脂中への分散不良を生じて被膜強度の低下を招き易い。
【００３２】
本発明において使用するウレタン樹脂としては、ウレタン結合を含んだ樹脂であれば、いずれも好適に用いることができる。ウレタン結合はポリイソシアネートとポリオールとの重付加反応によって得られる。
ポリウレタン樹脂の主原料であるポリイソシアネートとしては、
ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）、ピュアＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、ポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート）、ＴＯＤＩ（トリジンジイソシアネート）、ＮＤＩ（ナフタリンジイソシアネート）、等の芳香族系ポリイソシアネート；
ＨＭＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）、ＸＤＩ（キシリレンジイソシアネート）、水添ＸＤＩ（水添キシリレンジイソシアネート）、水添ＭＤＩ（ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート）、等の脂肪族系ポリイソシアネート等が挙げられる。
【００３３】
又、上記のポリイソシアネートと反応するポリオールとしては、
ＰＰＧ（ポリオキシプロピレングリコール）、ポリマーポリオール、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、等のポリエーテル系ポリオール；
アジペート、ポリカプロラクトン、ポリカーボネートポリオール等のポリエステル系ポリオール；
ＰＨＤポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、等のポリエーテル系の変性ポリオール；
その他、エポキシ変性ポリオール；エチレン−酢酸ビニル共重合物の部分ケン化ポリオール（ケン化ＥＶＡ）；
難燃ポリオール等が挙げられる。
【００３４】
更に、本発明の現像剤担持体においては、上記した形成材料によって形成される樹脂被覆層が、チャージアップによる現像剤の現像剤担持体上への固着や、現像剤のチャージアップに伴って生じる現像剤担持体の表面から現像剤への帯電付与不良を防ぐために導電性であることが好ましい。このため、本発明においては樹脂被覆層中に導電性物質を含有させる。特に、現像剤担持体表面に形成されている樹脂被覆層の体積抵抗値が１０-2〜１０5Ω・ｃｍとなるように構成することが好ましく、更に好ましくは１０-2〜１０3Ω・ｃｍ、より好ましくは１０-2〜１０2Ω・ｃｍとなるようにするとよい。即ち、現像剤担持体上の樹脂被覆層の体積抵抗値が１０5Ω・ｃｍを超えると、現像剤への帯電付与不良が発生し易く、その結果としてブロッチが発生し易く、一方、１０-2Ω・ｃｍ未満であると現像剤への帯電付与が小さ過ぎ、トリボ不足となって画像濃度低下の原因となってしまう。
【００３５】
導電性の樹脂被覆層の体積抵抗値を上記した範囲内に調整するためには、下記に挙げる導電性物質を被覆層中に含有させることが好ましい。この際に使用する導電性物質としては、例えば、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、酸化インジウム、酸化スズ等の金属酸化物、カーボンファイバー、カーボンブラック、グラファイト等の炭素物等が挙げられる。本発明においては、これらのうち、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が、特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与したり、その添加量をコントロールするだけである程度任意の導電度を得ることができるため好適である。又、これらの導電性物質の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲とすることが好ましい。
【００３６】
又、本発明の現像剤担持体においては、現像剤担持体表面への現像剤の付着をより減少させるために、樹脂被膜層中に、更に固体潤滑剤を混合させることもできる。この際に使用し得る固体潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン、窒化硼素、グラファイト、フッ化グラファイト、銀−セレンニオブ、塩化カルシウム−グラファイト、滑石等が挙げられる。又、これら固体潤滑剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲とすることが好ましい。即ち、固体潤滑剤の添加量が１重量部未満の場合には、固体潤滑剤添加の目的が充分に達成されず、現像剤が現像剤担持体表面に付着し、画像劣化を生じるおそれがある。一方、１００重量部を超える場合には、現像剤担持体表面への被覆層の強度低下が生じ、被覆が剥れ易くなる。
【００３７】
更に、本発明の現像剤担持体においては、上記のようにして形成される樹脂被膜層の表面粗さが、ＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）で表した場合に、好ましくは、０．１〜３．５μｍ、より好ましくは、０．２〜２．０μｍの範囲にあるように構成する。即ち、Ｒａが０．１μｍ未満の場合には、現像剤担持体上におけるトナーの帯電量が高くなり過ぎて現像性が不充分となり易く、又、現像領域への現像剤の搬送性に劣り、充分な画像濃度が得られにくくなる。一方、Ｒａが３．５μｍを超えると、現像剤担持体上に形成される現像剤薄層にムラが生じ易く、画像上の濃度ムラの原因となり易い。
【００３８】
次に、上記したような優れた効果を発揮し得る本発明の現像剤担持体が組み込まれて構成される本発明の現像装置の一例を、図を参照しながら説明する。
図２は、本発明の現像装置の一例を示す概略構成図である。図２において、７は、公知のプロセスにより形成された静電潜像を担持している潜像担持体、例えば、電子写真感光ドラムであり、図中の矢印Ｂ方向に回転する。現像剤担持体としての現像スリーブ１４は、現像剤容器であるホッパー９によって供給される一成分磁性現像剤である磁性トナー１０を担持して矢印Ａ方向に回転することによって、現像スリーブ１４と感光ドラム７とが対向している現像部Ｄ（現像領域）へと磁性トナー１０を搬送する。この現像スリーブ１４内には、磁性トナー１０を現像スリーブ１４上に磁気的に吸引・保持するための磁石１１が配置されている。このような現像スリーブ１４上に担持された磁性トナー１０は、現像スリーブ１４との摩擦によって、感光ドラム７上の静電潜像を現像可能にする摩擦帯電電荷を得る。ホッパー９内への磁性トナー１０は、撹拌器１６によって攪拌される。
【００３９】
図２に例示した現像装置では、現像スリーブ１４によって担持されて現像部Ｄへと搬送されていく磁性トナー１０の層厚を規制するために、強磁性金属等からなる現像剤層厚規制部材である規制ブレード８が設けられている。該規制ブレード８は、図２に示されているように、現像剤容器であるホッパー９から、現像スリーブ１４の表面に対して約２００〜３００μｍのギャップ幅をもって現像スリーブ１４に臨むように垂下されている。この結果、現像スリーブ１４内の磁石１１の磁極Ｎ１からの磁力線がブレード８に集中することによって、現像スリーブ１４上に磁性トナー１０の薄層が形成される。尚、ブレード８としては、非磁性ブレードを使用することもできる。
【００４０】
本発明においては、上記のようにして現像スリーブ１４上に形成される磁性トナー１０の薄層の厚みは、現像部Ｄにおける現像スリーブ１４と感光ドラム７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、非接触型の現像装置に、本発明は特に有効である。しかし、勿論、現像部において、トナー層の厚みが現像スリーブ１４と感光ドラム７との間の最小間隙以上の厚みである現像装置、即ち、接触型の現像装置に対しても本発明は適用することができる。以下、説明の煩雑さを避けるため、非接触型の現像装置を例にとって、更に説明する。
【００４１】
上記構成を有する現像スリーブ１４では、その表面に担持された磁性トナー１０を飛翔させるために、電源１５により現像バイアス電圧が印加される。本発明の現像装置において、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１０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１４に印加されるようにすることが好ましい。一方、現像画像の濃度を高め、或いは階調性を向上させるために、現像スリーブ１４に交番バイアス電圧を印加し、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。この場合には、上記画像部の電位と背景部の電位の中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１４に印加することが好ましい。交番バイアス電圧に代えてパルスバイアス電圧を印加することもできる。
【００４２】
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、磁性トナー１０は、現像スリーブ１４との摩擦により静電潜像を現像するための極性に帯電する。磁性トナー１０に外添したシリカも現像スリーブ１４との摩擦により帯電する。
【００４３】
図３を参照しながら、図２に例示した本発明の現像装置を使用した画像形成装置の一例について説明する。
図中の７は、潜像担持体としての回転ドラム型の感光体であり、該感光体７はアルミニウムの如き導電性基層７ｂと、その外面に形成した光導電層７ａとを基本構成層とするものであり、該光導電層７ａの表層部は、電荷輸送物質とフッ素系樹脂微粉末を８重量％含有するポリカーボネート樹脂で構成されている。図３に例示した装置では、感光体７は、図面上の時計方向に周速度２００ｍｍ／ｓで回転駆動する。
【００４４】
２４は、一次帯電手段としての接触帯電部材である帯電ローラーであり、中心の芯金２４ｂと、その外周のカーボンブラックを含むエピクロルヒドリンゴムで形成された導電性弾性層２４ａとを基本構成としている。帯電ローラー２４は、上記感光体７面に、線圧４０ｇ／ｃｍの押圧力をもって圧接されており、感光体７の回転に伴って従動回転する。更に、帯電ローラー２４には、クリーニング部材２６としてフエルトパットが当接されている。
２５は、上記帯電ローラー２４に電圧を印加するための帯電バイアス電源であり、この帯電ローラー２４に、直流−１．４ｋＶのバイアスが印加されることで感光体７の表面が、約−７００Ｖの極性・電位に帯電されている。
【００４５】
次いで、潜像形成手段としての画像露光２０によって、感光体７上に静電潜像が形成され、該静電潜像が、現像装置のホッパー９に保持されている一成分系現像剤１０によって現像されて、トナー画像として順次可視化される。１７は、接触転写部材としての転写ローラーであり、中心の芯金１７ｂと、その外周にカーボンブラックを含むエチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体で形成された導電性弾性層１７ａとを基本構成とする。
【００４６】
転写ローラー１７は、感光体７の表面に線圧２０ｇ／ｃｍの押圧力をもって圧接し、感光体７の周速度と等速度で回転するように構成されている。更に、転写ローラー１７にはクリーニング部材１９として、フエルトパットが当接されている。
記録材Ｐとしては、例えば、Ａ４サイズの紙を用いる。該記録材Ｐを、感光体７と転写ローラー１７との間に搬送すると同時に、上記転写ローラー１７に、トナーと逆極性の直流−５ｋＶのバイアスを転写バイアス電源１８から印加することによって、感光体７上に形成されているトナー画像を記録材Ｐの表面側に転写させる。従って、転写ローラー１７は、転写時には記録材Ｐを介して感光体７に圧接されることになる。
【００４７】
上記のようにしてトナー画像が転写された記録材Ｐは、次いで、ハロゲンヒータが内蔵されている定着ローラー２２ａと、これに押圧力を持って圧接された弾性体の加圧ローラー２２ｂとを基本構成とする定着手段としての定着器２２へと搬送されて、上記定着ローラー２２ａと加圧ローラー２２ｂとの間を通過し、これによってトナー画像が記録材Ｐ上に定着されて、その後、画像形成物として排出される。
【００４８】
上記のようにしてトナー画像の転写が行なわれた後の感光体７の表面では、転写残りトナー等の付着汚染物質を、感光体７にカウンター方向に線圧２５ｇ／ｃｍで圧接したポリウレタンゴムを基本材料とする弾性クリーニングブレード２３ａを具備したクリーニング装置２３によって清浄面化することが行なわれ、更に、除電露光装置２１によって除電された後、上記過程によって作像が繰り返される。
【００４９】
本発明の装置ユニットは、本発明の現像剤担持体Ｄを有することを特徴とする図２に示したような構成の現像装置を、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置）に対して着脱可能に装着したものである。
装置ユニットの形態としては、図２に示す現像装置に加えて、ドラム状の潜像担持体（感光ドラム）７、クリーニングブレード２３ａを有するクリーニング手段２３、及び一次帯電手段としての接触（ローラー）帯電手段２４からなるグループから選択される一種以上の構成部材を一体に有して構成させることも可能である。このときに、上記装置本体の方に、上記に挙げた構成部材の中で装置ユニットに選択しなかった構成部材、例えば、帯電手段及び／又はクリーニング手段を伴って構成してもよい。
【００５０】
図４に、そのような装置ユニットとしてのプロセスカートリッジの一具体例を示す。以下のプロセスカートリッジの説明において、図３を用いて説明した画像形成装置の構成部材と同様の機能を有するものについては、図３と同じ符号を用いて説明する。
図４に示したように、プロセスカートリッジでは、少なくとも現像手段と静電潜像保持体とが一体的に組み合わされてカートリッジ化されており、更に、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置等）に着脱可能に構成されている。
【００５１】
図４に示したプロセスカートリッジの実施形態では、現像装置、ドラム状の潜像担持体（感光ドラム）７、クリーニングブレード２３ａを有するクリーニング手段２３、一次帯電手段としての接触（ローラー）帯電手段２４を一体とした装置ユニットとしてのプロセスカートリッジ２７が例示されている。
この実施形態では、現像装置は、弾性ブレード８と現像剤容器としてのホッパー９内に磁性トナーを有する一成分系現像剤１０を有して構成されており、該現像剤１０を用いて、現像時に、バイアス印加手段からの現像バイアス電圧により感光ドラム７と現像スリーブ１４との間に所定の電界が形成されて、現像工程が実施される。尚、この現像工程を好適に実施するためには、感光ドラム７と現像スリーブ１４との間の距離が非常に大切な要素となる。
【００５２】
上記では、現像装置２４、潜像担持体７、クリーニング手段２３及び一次帯電手段２４の４つの構成部材を一体的にカートリッジ化した実施形態について説明したが、プロセスカートリッジとしては、先に述べたように、現像装置と静電潜像保持体との少なくとも２つの構成部材が一体的にカートリッジ化されたものであればよく、例えば、現像装置、潜像担持体及びクリーニング手段の３つの構成部材、現像装置、潜像担持体及び一次帯電手段の３つの構成部材、或いは、これらに、その他の構成部材を加えて一体的にカートリッジ化することも可能である。
【００５３】
次に、上記で説明したような本発明の現像担持体を用いることを特徴とする本発明の画像形成方法を、ファクシミリのプリンターに適用する場合について説明する。この場合には、図３に示した画像露光２０は、受信データをプリントするための露光になる。図５は、この場合における画像形成のプロセスの一例をブロック図で示したものである。
コントローラ３１は、画像読取部４０とプリンター３９とを制御する。コントローラ３１の全体は、ＣＰＵ３７により制御されている。画像読取部４０からの読取データは、送信回路３３を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路３２を通してプリンター３９に送られる。画像メモリ３６には所定の画像データが記憶される。プリンタコントローラー３８は、プリンター３９を制御している。３４は電話である。
【００５４】
電話回線３４から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路３２で復調された後、ＣＰＵ３７によって画像情報の複合処理が行われ、順次画像メモリ３６に格納される。そして、少なくとも１ページの画像がメモリ３６に格納されると、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ３７は、メモリ３６より１ページ分の画像情報を読み出し、プリンターコントローラ３８に複合化された１ページ分の画像情報を送出する。プリンタコントローラ３８は、ＣＰＵ３７からの１ページ分の画像情報を受け取ると、そのページの画像情報記録を行うべくプリンタ３９を制御する。尚、ＣＰＵ３７は、プリンタ３９による記録中に、次のページの受信を行っている。
ファクシミリのプリンターにおいては、以上のようにして画像の受信と記録が行われる。
【００５５】
次に、本発明において、静電潜像から可視画像を得るために用いられる正帯電性現像剤（正帯電性トナー）について説明する。
正帯電性現像剤に含まれる正帯電性トナーは、大別して乾式トナーと湿式トナーとに分かれるが、湿式トナーは溶剤揮発の問題が大きいため、現在では乾式トナーが主流となっている。正帯電性トナーは、主として、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤及び着色剤の如き材料を溶融混練し、溶融物を冷却固化した後、粉砕し、然る後に分級をして粒度分布を揃える製造方法によって得られる着色樹脂微粉体である。
【００５６】
正帯電性トナーに用いられる結着樹脂としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロルスチレンの如き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の如き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；カルナバワックスを単独或いは混合して使用することができる。
【００５７】
正帯電性トナーをカラートナー（非磁性トナー）として用いる場合には、トナー中には、着色剤として顔料を含有させることができる。本発明に用いることのできる顔料としては、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等が挙げられ、これらの中から適宜に選択して使用することができる。
【００５８】
正帯電性トナーを磁性トナーとして用いる場合には、トナーの中に磁性粉を含有させるが、磁性粉としては、磁場の中に置かれて磁化される各種の物質を用いることができる。磁性粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケルの如き強磁性金属の粉末；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如き合金や化合物が挙げられる。これらの磁性粉の含有量は、トナー重量に対して１５〜７０重量％程度とするのが好ましい。
【００５９】
トナー中に各種離型剤を添加して含有させる場合もあるが、そのような離型剤としては、例えば、ポリフッ化エチレン、フッ素樹脂、フッ炭素油、シリコーンオイル、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン及び各種ワックス類が挙げられる。
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好ましいが、その際に用いることのできるワックス類としては、例えば、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が挙げられる。上記誘導体には、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、鉱物系ワックス又はペトロラクタム等を利用することもできる。
【００６０】
更に、本発明において用いるトナーには、必要に応じて、トナーを正極性に帯電させ易くさせるために、各種の荷電制御剤を添加することが好ましい。
トナーを正極性に帯電させ易くするための荷電抑制剤としては、例えば、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の如き第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の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐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、フェロシアン化物等；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、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類；含窒素複素環化合物；等が挙げられ、これらを、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。
【００６１】
更に、本発明において用いるトナーには、必要に応じて、流動性改善の目的で無機微粉末の如き粉末を外添してもよい。このような微粉末としては、無機微粉体が好ましく用いられる。無機微粉体としては、例えば、シリカ微粉末、アルミナ、チタニア、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウムの如き金属酸化物；炭化ケイ素、炭化チタンの如き炭化物；及び窒化ケイ素、窒化ゲルマニウムの如き窒化物が挙げられる。
【００６２】
これらの無機微粉体は、有機ケイ素化合物、チタンカップリング剤の如き有機処理剤によって有機処理して疎水化して用いることが可能である。この際に用いる有機ケイ素化合物としては、例えば、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、及び１分子当り２〜１２個のシロキサン単位を有し、末端に位置する単位に夫々１個宛のＳｉに結合した水酸基を有するジメチルポリシロキサンが挙げられる。
【００６３】
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、スプレー法、有機溶媒法及び水溶液法等がある。一般に、スプレー法による処理とは、無機微粉体を撹拌し、ここにカップリング剤の水溶液或いは溶媒液をスプレーし、この後、水或いは溶剤を１２０〜１３０℃程度で除去乾燥する方法である。又、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、これに無機微粉体を浸漬した後、濾過或い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。又、水溶液法とは、０．５％程度のカップリング剤を、一定ｐＨの水、或いは水−有機溶媒の混合溶媒中で加水分解させ、ここに無機微粉体を浸漬した後、同様に固液分離を行い、乾燥させるものである。
【００６４】
他の有機処理として、シリコーンオイルで処理された無機微粉体を用いることも可能である。シリコーンオイルとしては、一般に次式により示されるものである。
【化１５】
【００６５】
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０．５〜１０，０００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１〜１，０００ｍｍ2／ｓのものが用いられる。このようなものとしては、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等が挙げられる。
【００６６】
上記シリコーンオイルによる処理は、例えば、次のようにして行い得る。必要に応じて加熱しながら顔料を激しく攪乱させておき、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若しくは気化して吹き付けるか、又は、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種或いは２種以上の混合物或いは併用や多重処理して用いられる。又、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。
【００６７】
本発明に用いる正帯電性現像剤としては、静電潜像に対して忠実に現像することができ、且つ、細線再現性及びハーフトーン階調性に優れた現像性が得られる点で、下記のような粒径及び粒度分布を有するトナーが含有されたものを用いることが好ましい。即ち、トナーの粒度分布において、重量平均粒径が、３〜１２μｍ、より好ましくは５〜１０μｍであり、４．０μｍ以下の粒径を有するトナー粒子が、好ましくは３０個数％以下、より好ましくは５〜２０個数％、１２．７μｍ以上の粒径を有するトナー粒子が、好ましくは１２．０体積％、より好ましくは１０．０体積％以下に制御されているものを用いるとよい。
【００６８】
トナーの重量平均粒径が３μｍ未満では、トナー飛散、カブリの如き欠陥を生じ、グラフィック画像等の画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーの載り量が少なく、画像濃度が低下するという問題が生じ易い。一方、重量平均粒径１２μｍを超える場合には、微小ドットの再現性低下によって充分な解像度が得られず、又、転写時の飛び散りを生じ、更には、複写の初めはよくとも、使用を続けていると画質低下を生じ易い。
【００６９】
又、４μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が３０個数％を超えると、カブリの発生が生じ易く、又、磁性トナー粒子相互の凝集状態が生じ易く、本来の粒径以上のトナー塊となるため、荒れた画質となり、解像性を低下させ、又は、潜像のエッジ部と内部との濃度差が大きくなり、中抜け気味の画像になり易い。
一方、１２．７μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子が１２．０体積％より多いと、飛び散りが生じ易く、細線再現における妨げになるばかりでなく、転写において、感光体上に現像されたトナー粒子の薄層面に１２．７μｍ以上の粗めのトナー粒子が突出して存在することで、トナー層を介した感光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条件の変動を引き起こし易く、ひいては転写不良画像を発生する要因となる。
【００７０】
上述の如き小さい粒径の特定の粒度分布を有するトナーが含有されている正帯電性現像剤を用いて画像形成を行った場合には、前述の如く、通常の場合には、トナーの単位重量当りの表面積が大きくなり、単位重量当りの電荷量（ｍＣ／ｋｇ）が大きくなることから、特に低温低湿下において、チャージアップ現象によってスリーブゴーストが発生し易い傾向があった。
【００７１】
しかしながら、本発明では、現像装置に用いられる現像剤担持体として、先に説明した特定の樹脂組成物によって形成された樹脂被覆層を有する現像剤担持体を用いることによって、小さい粒径の特定の粒度分布を有するトナーが含有されている正帯電性現像剤を用いて画像形成を行った場合においても、良好な画像形成を実現する。即ち、このような現像剤を用いた場合に低温低湿下で生じていたチャージアップ現象は、現像剤担持体表面に形成されている導電性物質を含有する樹脂被覆層がトナーのチャージを適度にリークすることで抑制できる。又、上記の現像剤を用いた場合には、高温高湿下で、トナーのチャージの立ち上がりに問題を生じる傾向があったが、トナーのチャージの立ち上がりを、充分に負帯電性を有する本発明の現像剤担持体を構成する樹脂被覆層によって高めることができる。従って、上述の如き小さい粒径の特定の粒度分布を有するトナーを有する正帯電性現像剤を用いた場合においても、常温常湿下は勿論のこと、低温低湿下及び高温高湿下の各環境下でも良好に使いこなすことが可能になる。
【００７２】
尚、本発明においては、上記に述べたような構成の磁性トナーを一成分系現像剤として用いることが可能である。又、非磁性トナーを、キャリアと混合して二成分系現像剤として用いることも、或いは、キャリアと混合せずに非磁性一成分系現像剤として用いることも可能である。
【００７３】
以下、本発明に関わる物性を測定する各測定方法について説明する。
（１）中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定
ＪＩＳ Ｂ０６０６１の表面粗さに基づき、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ−３３００にて、軸方向３点×周方向２点＝６点について夫々測定し、その平均値をとった。
【００７４】
（２）樹脂被覆層の体積抵抗の測定
１００μｍの厚さのＰＥＴシート上に７〜２０μｍの厚さの導電性被覆層を形成し、ＡＳＴＭ規格（Ｄ−９９１−８２）及び日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ（２３０１−１９６９）に準拠した、導電性ゴム及びプラスチックの体積抵抗測定用の４端子構造の電極を設けた電圧降下式デジタルオーム計（川口電機製作所）を使用して測定した。尚、測定環境は、２０〜２５℃、５０〜６０％ＲＨとする。
【００７５】
（３）鉄粉に対する第４級アンモニウム塩化合物の帯電極性の測定
図６に示すような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鉄粉との摩擦帯電極性を求めた。
先ず、２３℃、相対湿度６０％環境下、キャリアとしてＥＦＶ２００／３００（パウダーテック社製）を用い、キャリア９．５ｇに第４級アンモニウム塩化合物０．５ｇを加えた混合物を、５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製の瓶に入れて５０回手で振動する。次いで、５００メッシュのスクリーン４１のある金属製の測定容器４２に前記混合物１．０〜１．２ｇを入れ、金属製のフタ４３をする。次に、吸引機４４（測定容器４２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口４５から吸引し風量調節弁４６を調節して、真空径７の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で１分間吸引を行って第４級アンモニウム塩化合物を吸引除去する。この時の電位計４８の電位の極性を読み取って、鉄粉に対する第４級アンモニウム塩化合物の帯電極性とする。尚、４９は、コンデンサーである。
【００７６】
（４）鉄粉に対する樹脂被覆層（樹脂分のみ）の帯電極性の測定
＜サンプル板の作製方法＞：
帯電極性を測定したい樹脂被覆層（カーボン及びグラファイト等の導電性物質を除いたもの）の形成用の樹脂溶液を、ＳＵＳ板上にバーコーター（＃６０）にて塗布し、これを乾燥・加熱等によって成膜させ（乾燥・加熱温度及び時間は、熱可塑性樹脂の場合は溶液が完全に蒸発するまで、熱硬化性樹脂の場合は樹脂の架橋が完全に行われるまで）、サンプル板を作製する。このサンプル板を接地した状態で、２３℃、相対湿度６０％環境下にて一晩放置する。
【００７７】
＜ポジトナーモデル粒子の作製方法＞：
スチレン／２エチルへキシルアクリレート／ジビニルベンゼン共重合体（共重合量比８０／１７．５／２．５；重量平均分子量（ＭＷ）３２万）１００重量部に、コピーブルーＰＲ（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＧｍｂＨ社製）２重量部を分散させたトルエン溶液（固形分濃度１０重量％）１０重量部と、球状フェライト粒子（粒径約９０μｍ）１００重量部を、ナウターミキサーにて８０℃で４時間攪拌する。これを１４０℃で１時間かけて溶剤を完全に揮発させ、フェライト粒子表面に樹脂層を形成する。これを温室まで冷却しながら粒子をほぐし、８３メッシュの篩でふるってブロッキング粒子を取り除く。この粒子を接地した状態で、２３℃、相対湿度６０％環境下にて一晩以上放置し、これをポジトナーモデル粒子１とする。
【００７８】
＜測定方法＞：
測定は２３℃、相対湿度６０％環境下で行う。先ず、上記で作製したサンプル板を図７に示す表面帯電量測定装置ＴＳ−１００ＡＳ（東芝ケミカル（株）製）にセットし、電位計５５を接地して値を０にする。上記で作製したポジトナーモデル粒子５１を滴下器５２に入れ、ＳＴＡＲＴスイッチを押して２０秒間ポジトナーモデル粒子５１をサンプル板５３上に滴下し、予め接地を施した受容器５４で受ける。この時の電位計５５の示す極性を読み取って、鉄粉に対する樹脂被覆層（樹脂分のみ）の帯電極性とする。尚、５６はコンデンサーである。
【００７９】
（５）トナーの粒度分布の測定
トナー粒子の平均粒径及び粒度分布はコールターカウンタＴＡ−II（コールター社製）を用いて測定可能であるが、本発明においてはコールターマルチサイザーII（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェース（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ社製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣ１水溶液を調製する。例えば、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−II（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更にこれに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。このようにして試料を懸濁させた電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行った後、前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用い、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。そして、体積分布から重量基準（各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする）の重量平均粒径（Ｄ4）を求め、個数分布から４．０μｍ以下のトナー粒子の個数％を求め、更に、体積分布から１２．７μｍ以上のトナー粒子の体積％を夫々求めた。
【００８０】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体の外周に設ける樹脂被覆層の形成材料として、導電性物質と、ウレタン樹脂と、鉄粉に対して自身が正帯電性である第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を用いることによって、上記樹脂組成物を加熱硬化してウレタン樹脂被覆層を形成した場合に、従来行われている帯電付与粒子を添加した場合と異なり、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂中に分散するのではなくその構造中に取り込まれるため、被覆層の耐磨耗性が格段に向上し、長期耐久に耐え得るのもとなる。
【００８１】
更に、本発明によれば、現像剤担持体の外周に設けられている被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂の構造中に取り込まれて形成されるため、ウレタン樹脂自身の、正電帯電性トナーを有する現像剤に対する正摩擦帯電の付与性が向上する。
従って、上記構成の樹脂組成物を、正帯電性トナーを有する正帯電性現像剤を用いる現像剤担持体表面に形成する導電性被覆層の材料として用いることで、上記現像剤への帯電付与性が安定となり、且つ、樹脂被覆層の耐摩耗性を向上させることができる。この結果、常温常湿下においては勿論のこと、高温高湿や低温低湿下においても、画像濃度の低下、ゴースト、ブロッチ、及びベタカブリといった画像不良の発生のない高品位画像を長期にわたって安定して得ることが可能となる。
更に本発明においては、現像剤担持体の外周に設ける樹脂被覆層を形成する樹脂にウレタン樹脂を用いているので、正帯電性現像剤に対して正摩擦帯電付与性のあるテフロン等のような各種溶媒に溶け難い樹脂を用いた場合に比べ、現像剤担持体への塗工が容易であるという効果もある。
【００８２】
【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現像剤担持体（現像スリーブ）の構成をまとめて示した。
（実施例１）
下記の材料を混合し、直径２ｍｍのジルコニア粒子を充填材として、サンドミルにて３時間の分散を行った後、ジルコニア粒子を篩で分離し、ＤＭＦで固形分を３０％に調整して、ウレタン樹脂中に、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物が添加された樹脂組成物を得た。
・カーボン ２０重量部
・グラファイト ８０重量部
・ウレタン樹脂（固形分４０％） ６２５重量部
・下記式（１）の第４級アンモニウム塩化合物 ５０重量部
・ＤＭＦ ２２５重量部
【００８３】
【化１６】
上記式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物について、鉄粉との摩擦帯電量を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測定したところ、正極性であった。
【００８４】
上記で得られた樹脂組成物は、塗料状をしており、その組成は、Ｃ（カーボン）／ＧＦ（グラファイト）／Ｂ（ウレタン樹脂）／Ｐ（第４級アンモニウム塩化合物）＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。得られた樹脂組成物を絶縁シート上にバーコーターにて塗布し、加熱及び硬化させ、これを定形にカットし、塗膜の体積抵抗率を低抵抗率計ロレスター（三菱油化社製）にて測定したところ、体積抵抗率は１．９×１０1Ω・ｃｍであった。
次に、この樹脂組成物をスプレー法にて直径２０ｍｍのアルミニウム製の円筒体上に塗布して１０μｍの被膜を形成させ、その後、熱風乾燥機により１５０℃で３０分間加熱・硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１を作製した。この現像スリーブ１の組成においてカーボン及びグラファイトを除いた樹脂被覆層について、ポジトナーモデル粒子との摩擦帯電極性を調べたところ、負極性であった。
【００８５】
上記で得られた現像スリーブ１を、キヤノン製の複写機ＮＰ６０３５（商品名）に組み込み、２４℃、６５％ＲＨの常温常湿（Ｎ／Ｎ）、２４℃、１０％ＲＨの常温低湿（Ｎ／Ｌ）、及び３０℃、８０％ＲＨの高温高湿（Ｈ／Ｈ）の３環境にて画出しを行った。その際、画出しに用いた現像剤としては、下記の処方で常法に従って、重量平均粒径８．５μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が１０個数％、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が５．０体積％の正帯電トナーを得た後、更に正帯電性外添剤として、トリメトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミンでカップリング処理したコロイダルシリカを０．９重量％外添したものを用いた。
・スチレン−アクリル系樹脂（Ｔｇ５６℃） １００重量部
・マグネタイト ８０重量部
・正電荷制御剤（コピーブルーＰＲ） ２重量部
・低分子量ポリプロピレン ４重量部
【００８６】
（評価）
Ａ．画像特性
画出し耐久における、ブロッチ（現像剤担持体上のトナーコート層のコートむら）の発生、ゴーストの発生及びφ５画像濃度の変化については、上記した常温常湿（Ｎ／Ｎ）、常温低湿（Ｎ／Ｌ）及び高温高湿（Ｈ／Ｈ）の３環境下で、以下の方法及び基準にて評価を行った。又、反転カブリについては、常温低湿（Ｎ／Ｌ）環境で、以下の方法及び基準にて評価した。
【００８７】
▲１▼ブロッチ
画出し試験によって得られたベタ黒及びハーフトーン画像を目視にて観察し、１枚後、１０００枚後及び１０万枚後の画像についてブロッチの発生を以下の基準で評価した。その結果、表２に示したように、良好な結果が得られた。
【００８８】
▲２▼ゴースト
画出し試験によって得られたゴーストチャートのハーフトーン画像を目視にて観察し、１枚後、１０００枚後及び１０万枚後の画像についてゴーストの発生を以下の基準で評価した。その結果、表３に示したように、良好な結果が得られた。
【００８９】
▲３▼φ５画像濃度
１枚後、５万枚後、１０万枚後、１５万枚後、２０万枚後、２５万枚後及び３０万枚後に画出した画像について、画像比率５．５％のテストチャート上のφ５黒丸の画像濃度を、反射濃度ＲＤ９１８（マクベス社製）で測定して、画像濃度の耐久について調べた。その結果、図８（１）に示したように、長期耐久についても、安定した画像濃度が得られた。
【００９０】
▲４▼反転カブリ
１枚後、１０枚後、１００枚後及び１０００枚後に画出しした画像について、下記の方法で反転カブリを調べた。先ず、複写機本体の濃度補正キーを最も濃度薄になるように設定して、１２８ｇ／ｍ2の厚紙に画像を形成した場合のベタ白部の反射率（Ｄ１）を測定し、更に、画像形成に用いた厚紙と同一カットの未使用の厚紙の反射率（Ｄ２）を測定し、これらの反射率の差（Ｄ２−Ｄ１）の値を５点求め、その平均値をカブリ濃度とした。この際、反射率はＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。この結果、図８（２）に示したように、良好な結果が得られた。
【００９１】
▲５▼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、下記のようにして測定した。先ず、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なく一様に吸引出来るように吸引圧を調整し、現像剤を吸引する。次に、この時吸引された現像剤の電荷Ｑを、６１６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。測定は１，０００枚後に画出しした画像について行った。その結果、表１に示したように、良好な結果が得られた。
【００９２】
▲６▼白スジ
画出し試験によって得られたベタ黒及びハーフトーン画像を目視にて観察し、１枚後、１，０００枚後及び１０万枚後の画像について白スジを以下の基準で評価した。その結果、表４に示したように、良好な結果が得られた。
【００９３】
（実施例２）
実施例１で用いた式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式（２）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例１と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。尚、下記式（２）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物についても、鉄粉との摩擦帯電量をブローオフ法により測定したところ、実施例１と同様に正極性であった。
【００９４】
【化１７】
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、２．２×１０1Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ２を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ２を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図９に示した通り良好な結果が得られた。
【００９５】
（実施例３）
実施例１で用いた式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式（３）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例１と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。尚、下記式（３）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物についても、鉄粉との摩擦帯電量をブローオフ法により測定したところ、実施例１と同様に正極性であった。
【００９６】
【化１８】
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、２．５×１０1Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ３を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ３を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１０に示した通り良好な結果が得られた。
【００９７】
（実施例４）
実施例１で用いた式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式（４）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例１と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。尚、下記式（４）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物についても、鉄粉との摩擦帯電量をブローオフ法により測定したところ、実施例１と同様に正極性であった。
【００９８】
【化１９】
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、３．１×１０1Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ４を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ４を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１１に示した通り良好な結果が得られた。
【００９９】
（実施例５）
下記の材料を混合し、直径２ｍｍのジルコニア粒子を充填材として、サンドミルにて３時間の分散処理を行った後、ジルコニア粒子を篩いで分離し、ＤＭＦで固形分を３０％に調整して、ウレタン樹脂中に、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を得た。
・カーボン ４０重量部
・窒化ホウ素 １６０重量部
・ウレタン樹脂（固形分４０％） ６２５重量部
・下記式（１）の第４級アンモニウム塩化合物 ５０重量部
・ＤＭＦ ２５０重量部
【０１００】
【化２０】
上記で得られた樹脂組成物は、塗料状をしており、その組成は、Ｃ（カーボン）／ＢＮ（窒化硼素）／Ｂ（ウレタン樹脂）／Ｐ（第４級アンモニウム塩化合物）＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。塗料を絶縁シート上にバーコーターにて塗布し、加熱及び硬化させ、これを定形にカットし、塗膜の体積抵抗率を低抵抗率計ロレスター（三菱油化社製）にて測定したところ、体積抵抗率は６．０×１０2Ω・ｃｍであった。
次に、この樹脂組成物をスプレー法にて直径２０ｍｍのアルミニウム製の円筒体上に塗布して１０μｍの被膜を形成させ、その後、熱風乾燥機により１５０℃で３０分間加熱・硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ５を作製した。
更に、得られた現像スリーブ５を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１２に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０１】
（実施例６）
実施例５で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例２で用いた式（２）で表わされる鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例５と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＢＮ／Ｂ／Ｐ＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、７．１×１０2Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例５と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ６を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ６を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１３に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０２】
（実施例７）
実施例５で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例３で用いた式（３）で表わされる鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例５と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＢＮ／Ｂ／Ｐ＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、５．９×１０2Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例５と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ７を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ７を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１４に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０３】
（実施例８）
実施例５で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例４で用いた式（４）で表わされる鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例５と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＢＮ／Ｂ／Ｐ＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、９．７×１０2Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例５と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ８を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ８を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１５に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０４】
（実施例９）
下記の材料を混合し、直径２０ｍｍのジルコニア粒子を充填材として、サンドミルにて３時間の分散処理を行った後、ジルコニア粒子を篩いで分離し、ＤＭＦで固形分を３０％に調整して、ウレタン樹脂中に、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を得た。
・カーボン ２０重量部
・二硫化モリブデン １６０重量部
・ウレタン（固形分４０％） ６２５重量部
・下記式（１）の第４級アンモニウム塩化合物 ５０重量部
・ＤＭＦ ２２０重量部
【０１０５】
【化２１】
上記で得られた樹脂組成物は、塗料状をしており、その組成は、Ｃ（カーボン）／ＭｏＳ2（二硫化モリブデン）／Ｂ（ウレタン樹脂）／Ｐ（第４級アンモニウム塩化合物）＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。塗料を絶縁シート上にバーコーターにて塗布し、加熱及び硬化させ、これを定形にカットし、塗膜の体積抵抗率を低抵抗率計ロレスター（三菱油化社製）にて測定したところ、体積抵抗率は９．２×１０Ω・ｃｍであった。
次に、この樹脂組成物をスプレー法にて直径２０ｍｍのアルミニウム製の円筒体上に塗布して１０μｍの被膜を形成させ、その後、熱風乾燥機により１５０℃で３０分間加熱・硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ９を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ９を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１６に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０６】
（実施例１０）
実施例９で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例２で用いた式（２）で表わされる、鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例９と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＭｏＳ2／Ｂ／Ｐ＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、９．９×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例９と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１０を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ１０を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１７に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０７】
（実施例１１）
実施例９で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例３で用いた式（３）で表わされる、鉄粉との帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例９と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＭｏＳ2／Ｂ／Ｐ＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、８．９×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例９と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１１を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ１１を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１８に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０８】
（実施例１２）
実施例９で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例４で用いた式（４）で表わされる、鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例９と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＭｏＳ2／Ｂ／Ｐ＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、８．８×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例９と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１２を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ１２を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１９に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０９】
（比較例１）
実施例１で使用したものと同様の直径２０ｍｍのアルミニウム製円筒体の表面に、ＦＧＢ＃３００でサンドブラストしただけのものを現像スリーブ１３とした。これを用いて、実施例１と同様の方法で画出し評価を行った。その結果、表２及び表３に示したように、ブロッチが発生し、これ以外の画像評価をすることは不可能であった。
【０１１０】
（比較例２）
下記の処方とした以外は実施例１と同様にして塗料状の樹脂を得た。得られた樹脂組成物は、塗料状をしており、その組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０であった。
・カーボン ２０重量部
・グラファイト ８０重量部
・ウレタン（固形分４０％） ６２５重量部
・ＤＭＦ １５０重量部
【０１１１】
この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、７．２Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に、該樹脂組成物を塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１４を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１４を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２０に示したように、カブリについては１０００枚後でも悪く、耐久での画像濃度低下がみられた。
【０１１２】
（比較例３）
実施例１で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、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）を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｓ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。ここで、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）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測定したところ、負極性であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、４．２×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１５を作製した。
次に、得られた現像スリーブ１５を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２１に示した通り、カブリについては１０００枚目付近の画出しでも悪く、又、耐久で画像濃度の低下がみられた。
【０１１３】
（比較例４）
実施例１で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、ニグロシン（Ｎ）を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｎ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。ここで、ニグロシン（Ｎ）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測定したところ、正極性であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、４．５×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に、該樹脂組成物を塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１６を作製した。
この現像スリーブ１６を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２２に示した通り、カブリについては１０００枚位までのカブリが悪く、又、耐久の早い段階で画像濃度の低下がみられた。
【０１１４】
（比較例５）
実施例１で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式の第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。下記式（１０）の第４級アンモニウム塩化合物についても、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測定したが、実施例１とは異なり負極性であった。
【０１１５】
【化２２】
又、この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、２．６×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１７を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１７を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２３に示した通り、カブリについては１０００枚目は良好であったが、画像濃度の低下がみられた。
【０１１６】
（比較例６）
実施例１において、ウレタン樹脂の代わりに、ＰＭＭＡ樹脂を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を得た。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、３．１×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱、乾燥させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１８を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１８を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２４に示した通り、カブリについては１０００枚まで悪く、画像濃度は初期から悪かった。
【０１１７】
（比較例７）
実施例１において、ウレタン樹脂の代わりに、スチレン−アクリル共重合体樹脂を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を得た。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、３．５×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱、乾燥させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１９を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１９を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２５に示した通り、カブリについては１０００枚まで悪く、画像濃度は初期から悪かった。
【０１１８】
【表１】
表１−１ 現像剤担持体の構成１
【０１１９】
【表２】
表１−２ 実施例及び比較例の現像剤担持体の構成２
【０１２０】
【表３】
表２ 評価結果（ブロッチ）
【０１２１】
【表４】
表３ 評価結果（ゴースト）
【０１２２】
【表５】
表４ 評価結果（白スジ）
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体の表面に設ける被覆層の形成材料として、ウレタン樹脂中に鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂樹脂組成物を用いることによって、上記樹脂組成物を加熱硬化してウレタン樹脂被膜を形成した場合に、従来の粒子系の添加剤を添加した場合と異なり、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂中に分散するのではなく、その構造中に取り込まれるため、被覆層の耐磨耗性が格段に向上し、長期耐久に耐え得るものとなる。
更に、本発明によれば、現像剤担持体の外周に設けられる被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂の構造中に取り込まれて形成されるため、ウレタン樹脂自身の、正帯電性現像剤に対する正の摩擦電荷の付与性が向上する。このため、上記の樹脂組成物を、正帯電性現像剤を用いる現像剤担持体の表面に形成する導電性物質を含有する樹脂被覆層の形成材料に用いることで、正帯電性現像剤への正の摩擦電荷の付与性が安定となり、且つ該被覆層の耐磨耗性が向上する。この結果、常温常湿下においては勿論のこと、高温高湿や常温低湿下のあらゆる環境下においても、画像濃度低下、ゴースト、ブロッチ及び反転カブリといった画質不良の発生しない高品位の画像を、長期に亘って得ることができ、安定した高品位の画像の提供が可能となる。
更に、本発明においては、現像剤担持体の外周に設ける被覆層を形成する結着樹脂にウレタン樹脂を用いているので、例えば、正極性現像剤に対する正摩擦帯電付与性を有するテフロン等の各種溶媒に溶け難い樹脂を使用する場合に比べて現像剤担持体への塗工が容易であり、現像剤担持体を製造する上でのメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像剤担持体の一部分の概略断面図を示す。
【図２】本発明の現像装置の一例の概略断面図を示す。
【図３】本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置の一例の概略図を示す。
【図４】本発明の装置ユニットの一例の概略断面図を示す。
【図５】本発明の画像形成方法をファクシミリ装置のプリンターに適用した場合のブロック図を示す。
【図６】鉄粉に対する四級アンモニウム塩化合物の帯電極性の測定に用いる摩擦帯電量測定器の説明図を示す。
【図７】樹脂被覆層の帯電極性を測定するための表面帯電量測定装置の説明図を示す。
【図８】（１）は実施例１の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１の耐久かぶり推移を示す。
【図９】（１）は実施例２の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例２の耐久かぶり推移を示す。
【図１０】（１）は実施例３の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例３の耐久かぶり推移を示す。
【図１１】（１）は実施例４の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例４の耐久かぶり推移を示す。
【図１２】（１）は実施例５の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例５の耐久かぶり推移を示す。
【図１３】（１）は実施例６の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例６の耐久かぶり推移を示す。
【図１４】（１）は実施例７の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例７の耐久かぶり推移を示す。
【図１５】（１）は実施例８の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例８の耐久かぶり推移を示す。
【図１６】（１）は実施例９の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例９の耐久かぶり推移を示す。
【図１７】（１）は実施例１０の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１０の耐久かぶり推移を示す。
【図１８】（１）は実施例１１の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１１の耐久かぶり推移を示す。
【図１９】（１）は実施例１２の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１２の耐久かぶり推移を示す。
【図２０】（１）は比較例２の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例２の耐久かぶり推移を示す。
【図２１】（１）は比較例３の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例３の耐久かぶり推移を示す。
【図２２】（１）は比較例４の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例４の耐久かぶり推移を示す。
【図２３】（１）は比較例５の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例５の耐久かぶり推移を示す。
【図２４】（１）は比較例６の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例６の耐久かぶり推移を示す。
【図２５】（１）は比較例７の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例６の耐久かぶり推移を示す。
【符号の説明】
１：樹脂被膜層
２：導電性物質
３：樹脂（第４級アンモニウム塩化合物含有ウレタン樹脂）
４：固体潤滑剤
５：円筒状基体
７：感光ドラム
８：規制ブレード
９：ホッパー
１０：トナー
１１：磁石
１２：円筒状基体
１３：被膜層
１４：現像スリーブ
１５：電源
１６：攪拌器
１７：弾性板
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
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体、或いは静電記録誘導体の如き像担持体上に形成された潜像を現像剤担持体上に担持、搬送される現像剤により現像して顕像化するための、現像剤担持体、該現像剤担持体を使用した現像装置、装置ユニット及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、潜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、一成分系現像剤であるトナーによって現像化する現像装置としては、トナー粒子相互の摩擦、現像剤担持体としての現像スリーブとトナー粒子との摩擦、及び、現像スリーブ上のトナー塗布量を規制するための部材（現像剤層厚規制部材）とトナー粒子との摩擦等により、トナー粒子に正或いは負の電荷を与え、この帯電されたトナーを現像スリーブ上に極めて薄く塗布して現像剤層を形成し、該現像スリーブの回動等に伴って感光ドラムと現像スリーブとが対向している現像領域に搬送して、該現像領域においてトナーを感光ドラム表面の静電潜像に飛翔及び付着させて静電潜像を現像して顕像化する方式のものがある。
【０００３】
上述したような従来の現像方式に用いられる現像剤担持体は、例えば、金属、合金又は金属化合物を円筒状に成型し、その表面を電解、ブラスト又はヤスリ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てる。しかしながら、このような現像剤担持体を使用した場合には、現像剤層厚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において、現像剤担持体の表面近傍に存在する現像剤層中の現像剤が非常に高い電荷を有することになり、現像剤担持体表面に鏡映力により強烈に引きつけられてしまい、トナー粒子と担持体との摩擦機会が持てなくなってトナーが好適な電荷を持てなくなることが生じる。このため、このような状況下で画像を形成すると、充分な現像及び転写が行われず、画像濃度ムラや文字飛び散りの多い画像となってしまう。
【０００４】
近年では、省エネのために要求される現像剤の低温定着化や高精細画像形成を実現するため、トナーの低温定着性の向上やトナーの小粒径化が望まれている。しかし、このようなトナーを用いる機種において上記したような従来の現像剤担持体を使用した場合には、下記に述べるように、充分に現像剤の低温定着化及び高精細画像の形成を実現させることが困難であった。例えば、現像剤の低温定着化のためには、現像剤を構成しているトナーの樹脂成分のガラス転移温度Ｔｇをより低目に設定したり、トナー粒子中にワックスの如き低融点物質を多目に添加したりする傾向があるが、これらのトナーが含有されている現像剤は、電子写真装置の如き装置本体の昇温に影響されて現像剤担持体上に融着を生じ易かった。このような融着が発生すると、得られる画像において、画像濃度の低下、白筋及びブロッチ（現像剤担持体上のトナーコート層のコートむら）が生じる場合がある。
【０００５】
特開平１−１１２２５３号公報及び特開平２−２８４１５８号公報には、高画質化、高精細化のために、粒径の小さいトナーを用いることが提案されているが、このような粒径の小さいトナーに対して従来の現像剤担持体を使用した場合には、粒径の小さなトナーは、単位重量当りの表面積が大きくなるために表面電荷が大きくなり易いので、所謂チャージアップ現象を生じてトナーが現像剤担持体に固着することが生じる。このため、新たに現像剤担持体上に供給されてくる現像剤が帯電されにくくなって、現像剤の帯電量が不均一となり易い。この結果、画像上にスリーブゴーストが発生し易くなり、ベタ黒画像におけるスジ状画像や、ハーフトーン画像におけるモヤ状画像の原因となって、得られる画像が不均一な画像となり易くなる。
【０００６】
このような過剰な電荷を有する現像剤の発生や、現像剤の現像剤担持体への強固な付着を防止するため、樹脂中に、カーボン、グラファイトの如き導電性物質や固体潤滑剤が分散された構成の被覆層を現像剤担持体の表面上に形成することが、特開平１−２７７２５６号公報及び特開平３−３６５７０号公報に提案されている。しかし、上記被覆層の形成に使用されている樹脂に関して、トナー、とりわけ正帯電性現像剤に対して、好適に正の摩擦電荷を付与できる特性のある樹脂は少なく、この結果、被覆層中に導電性物質や固体潤滑剤が分散されている構成の現像剤担持体を使用したとしても、トナーの過剰帯電防止に対しては効果がみられるものの、トナーの帯電量を高めに保持させることは困難であった。
【０００７】
更に、現像剤を良好に帯電させるため、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覆層を現像剤担持体上に形成する方法が、特開平８−１７９６１７号公報で提案されている。しかし、この方法では、上記カーボン、グラファイトが含有されている被覆層中に更に粒子を添加しているため、被覆層の強度が低下する傾向がある。このように現像剤担持体上の被膜が劣化すると、良質な画像を長期に亘って提供することが困難になる。
【０００８】
又、特開平５−２３２７９３号公報には、トナーに対する帯電性を制御するために、表層に、少なくとも樹脂、グラファイト及びカーボンブラックが含有された樹脂被覆層を有し、且つ、この樹脂被覆層の表層及びその近傍に帯電制御剤が存在するように形成された現像剤担持体を有する現像装置に関しての記載があり、更に、前記帯電制御剤として、四級アンモニウム塩を含む各種帯電制御剤が例示されており、現像剤担持体上に形成する被覆層に用いる樹脂として、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂及びポリウレタン樹脂を含む各種樹脂が例示されている。しかし、この先行技術においては、具体的には、実施例において、樹脂としてフェノール樹脂を用い、帯電制御剤としてニグロシンを用いた樹脂被覆層を有する現像剤担持体に対して、負帯電トナーを用いての現像を行っており、正帯電性トナーを用いた場合についての記載はなく、この場合に、いかなる樹脂と帯電制御剤との組み合わせとすれば、好適に正の摩擦電荷をトナーに付与できるのかについては、記載も示唆もなされていない。
【０００９】
これに対し、特開平７−１１４２７０号公報に、トナーに高い正電荷を付与する目的で、特定の構造の四級アンモニウム塩化合物を少なくとも表面の一部に有する静電荷像現像用電荷付与部材に関しての記載がある。そして、特定の構造の四級アンモニウム塩化合物を、必要に応じて、バインダー樹脂或いは成形樹脂成分と共に用いて被覆層を形成することが記載されており、使用するバインダー樹脂或いは、成形樹脂成分として、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、ポリスチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、及びこれらの混合樹脂、又、これらのアルキル側鎖にアミノ基を有するものが例示されており、実施例においては、スチレン−アクリル系共重合体樹脂が用いられている。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、四級アンモニウム塩とスチレン−アクリル系共重合体樹脂とを組み合わせた被覆層を形成した現像剤担持体においては、スチレン−アクリル系共重合体樹脂中に四級アンモニウム塩が単分散した状態で存在しているだけであり、後述する本発明の実施例に対する比較例として示した通り、形成された被覆層の帯電特性は正帯電性であることから、正帯電性トナーに対して、正の摩擦電荷を付与する能力は未だ充分ではない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、静電潜像をトナーによって現像する現像過程中に生じるトナーの過剰帯電を防止し、且つトナーの帯電量を高めに保持することを可能とし、又、現像剤担持体上へのトナーの融着の発生を抑制し、これらの融着やトナー帯電の過不足によって引き起こされる、画像濃度の低下、白筋及びブロッチ等の画像欠陥の発生を有効に防止し得る現像剤担持体、該現像剤担持体を使用した現像装置、装置ユニット及び画像形成方法を提供することにある。
本発明の目的は、耐磨耗性に優れた現像剤担持体を提供することによって、あらゆる環境下における長期耐久においても、安定な画像が得られる現像装置、装置ユニット及び画像形成方法を提供することである。
本発明の目的は、スリーブゴーストの発生をなくすことが可能な現像装置、該現像装置似用いられる現像剤担持体、装置ユニット及び画像形成方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている該正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有する現像装置において、
上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層は、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする現像装置、
画像形成装置本体に離脱可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットが、
正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている該正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤の層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有して構成され、
上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層が、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする装置ユニット、
及び潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、及び該静電潜像を現像装置の正帯電性現像剤により現像する現像工程を有する画像形成方法において、
上記現像工程で、
正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される正帯電性現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有する現像装置を用い、
該正帯電性現像剤を現像剤担持体表面と摩擦帯電させて正帯電性現像剤に正の摩擦電荷を付与し、この正の摩擦電荷が付与された正帯電性現像剤により上記静電潜像を現像するように構成され、
且つ、上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層が、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする画像形成方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
先ず、本発明の各発明を特徴づける現像剤担持体について説明する。本発明の現像剤担持体は、少なくともその表面が、ウレタン樹脂と、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物と、導電性物質とを少なくとも含有する導電性樹脂組成物を有する被覆層で構成されていることを特徴とする。これらの表面は、樹脂被覆層として基体上に塗布されて形成されたもの、或いはシート状に形成されたもの、更にはこれに限らず、形成体として作成されたものの表面等、様々な形態のものが含まれる。一般的には、基体上に導電性の樹脂被覆層として形成することが好ましく、この際に使用する基体としては、一般的には、金属製等の円筒状基体が好ましく用いられる。
【００１３】
図１に示した本発明の現像剤担持体の表面の模式的な拡大断面図を参照しながら、本発明の現像剤担持体表面の作用について例示する。図１に示したように、金属製等の円筒状基体５上等に形成される樹脂被覆層１は、結着樹脂３としてのウレタン樹脂を含有する樹脂組成物によって円筒状基体５の外周に形成されるが、樹脂被覆層１中には導電性物質２が分散されている。又、場合によっては、図１に例示したもののように、導電性物質２と共に固体潤滑剤４が含有されていてもよい。
【００１４】
本発明者らは、現像剤担持体の表面に形成するこの被覆層１の構成について鋭意検討を重ねた結果、被膜形成材料である結着樹脂として、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含有するウレタン樹脂を使用すれば、結着樹脂自身の正の摩擦帯電付与性を向上させることができるので、正帯電性トナーを有する正極性現像剤（以下、ポジトナーともいう）の帯電量を高めに保持でき、且つ導電性物質、場合によっては、更にこれと共に固体潤滑剤を用いることで、過剰な電荷を有する現像剤の発生や、現像剤担持体への現像剤の強固な付着を有効に防止することができることがわかった。上記に記載した構成の現像剤担持体は、被覆層自体の機械的強度や耐磨耗性を向上させることができるので、帯電性を向上させるために現像剤に対して帯電付与性のある粒子を添加した場合等と比べて、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も可能となる。
【００１５】
本発明の現像剤担持体において、現像剤担持体表面の導電性樹脂（被覆）層を形成する際に用いる（結着）樹脂として、それ自身が鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を含有するウレタン樹脂を使用することによって、形成された樹脂被覆層が、ポジトナーに対して良好な帯電付与物質となることについての明確な理由は定かではないが、以下のように考えている。
即ち、本発明で用いる、それ自身が鉄粉に対し正帯電性を有する第４級アンモニウム塩化合物は、例えば、樹脂被覆層として用いられる場合、先ず、ウレタン樹脂中に添加されると樹脂中に均一に分散され、更に、加熱及び硬化して被覆層が形成される際にウレタン樹脂の構造中に容易に取り込まれる。その際、正極性を有する第４級アンモニウム塩の元の構造が失われ、第４級アンモニウム塩が取り込まれたウレタン樹脂の帯電性が均一且つ充分な負帯電性を有すようになり、上記の化合物を有するウレタン樹脂自身が正帯電性現像剤に対して逆極性に帯電され易くなる結果、このような材料を用いて形成された被覆層を有する現像剤担持体を用いると、正帯電性現像剤を好適に帯電させることが可能になるものと考えている。
【００１６】
本発明において好適に使用される、上記した機能を有する第４級アンモニウム塩化合物としては、鉄粉に対して自身が正帯電性であるものであればいずれのものでもよいが、例えば、下記一般式（Ａ）で表わされる化合物が挙げられる。
【００１７】
【化５】
上記一般式（Ａ）において、Ｘ-の陰イオンの具体例としては、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子或いはタングステン原子を含むヘテロポリ酸等が好ましく用いられる。
【００１８】
これに対し、本発明者らは、例えば、下記式（１０）で表わされるような、それ自身が鉄粉に対し負帯電性を有する含フッ素４級アンモニウム塩化合物についての検討も行ったが、該化合物の添加によっては本発明の所期の目的を達成できないことを確認した。即ち、下記式で表わされる化合物は、電子吸引性の強いフッ素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、該化合物をウレタン樹脂中に分散させた樹脂組成物を用い、これを加熱及び硬化して現像剤担持体上に樹脂被覆層を形成したとしても、本発明で使用する鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩を含有させたウレタン樹脂を樹脂組成物に用い、現像剤担持体上の樹脂被覆層を形成する本発明の場合ほどには、正帯電性の現像剤に対する正の摩擦電荷の付与性が得られなかった。
【００１９】
【化６】
樹脂被覆層の形成に用いられるウレタン樹脂の正帯電性現像剤に対する高い正の摩擦電荷の付与性を向上させる添加剤としては、下記に挙げるような、本発明で使用するそれ自身が鉄粉に対して正帯電性を有する第４級アンモニウム塩化合物以外のものもあるが、いずれも本発明の場合のような顕著な効果は得られなかった。例えば、ネガ性シリカ或いはネガ性テフロンの如きネガ性の粒子が考えられるが、この場合には、所望の正の摩擦電荷の付与性を得るにはこれらを大量に添加する必要があるため、得られる被覆層の強度低下を招き易い。
又、負帯電制御剤として使用されている、例えば、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−ブチルサルチル酸クロム錯体等を添加した場合についても検討を行なった。しかし、これらの添加によって、ウレタン樹脂を有する被覆層の正の摩擦電荷の付与性を多少は向上させることができるが、本発明で用いる自身が鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物を使用した場合ほどの顕著な効果はなかった。更に、上記に挙げたような負帯電制御剤は、材料によってはウレタン樹脂中に分散されにくく、その結果、樹脂被覆層の強度低下を招くものもある。
【００２１】
これに対し、ウレタン樹脂に、本発明で用いるそれ自身が鉄粉に対して正帯電性を有する第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を使用して被覆層を形成した場合には、先に述べたように、ウレタン樹脂を加熱及び硬化して被覆層を形成すると、上記の第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂の構造中に取り込まれるため、前記したネガ性シリカ粒子或いはネガ性テフロン粒子等の粒子を添加した粒子添加系の場合と異なり、部分的に向上するのではなく、被覆層全体にわたって正帯電性現像剤に対する正摩擦帯電付与性を向上させることができる。更に、先に述べた単なる粒子添加系の被膜の場合と異なり、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。
【００２２】
従って、上記した特定の樹脂を用いて形成された樹脂被覆層が表面設けられている本発明の現像剤担持体を有する現像装置、或いは現像方法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の提供が可能となる。更に、長期耐久においても安定した画像の提供ができる。
【００２３】
本発明に好適に用いられる、それ自身が鉄粉に対して自身が正帯電性である第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。勿論、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００２４】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【００３２】
本発明において使用するウレタン樹脂としては、ウレタン結合を含んだ樹脂であれば、いずれも好適に用いることができる。ウレタン結合はポリイソシアネートとポリオールとの重付加反応によって得られる。
ポリウレタン樹脂の主原料であるポリイソシアネートとしては、
ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）、ピュアＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）、ポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート）、ＴＯＤＩ（トリジンジイソシアネート）、ＮＤＩ（ナフタリンジイソシアネート）、等の芳香族系ポリイソシアネート；
ＨＭＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）、ＩＰＤＩ（イソホロンジイソシアネート）、ＸＤＩ（キシリレンジイソシアネート）、水添ＸＤＩ（水添キシリレンジイソシアネート）、水添ＭＤＩ（ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート）、等の脂肪族系ポリイソシアネート等が挙げられる。
【００３３】
又、上記のポリイソシアネートと反応するポリオールとしては、
ＰＰＧ（ポリオキシプロピレングリコール）、ポリマーポリオール、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、等のポリエーテル系ポリオール；
アジペート、ポリカプロラクトン、ポリカーボネートポリオール等のポリエステル系ポリオール；
ＰＨＤポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、等のポリエーテル系の変性ポリオール；
その他、エポキシ変性ポリオール；エチレン−酢酸ビニル共重合物の部分ケン化ポリオール（ケン化ＥＶＡ）；
難燃ポリオール等が挙げられる。
【００３４】
更に、本発明の現像剤担持体においては、上記した形成材料によって形成される樹脂被覆層が、チャージアップによる現像剤の現像剤担持体上への固着や、現像剤のチャージアップに伴って生じる現像剤担持体の表面から現像剤への帯電付与不良を防ぐために導電性であることが好ましい。このため、本発明においては樹脂被覆層中に導電性物質を含有させる。特に、現像剤担持体表面に形成されている樹脂被覆層の体積抵抗値が１０-2〜１０5Ω・ｃｍとなるように構成することが好ましく、更に好ましくは１０-2〜１０3Ω・ｃｍ、より好ましくは１０-2〜１０2Ω・ｃｍとなるようにするとよい。即ち、現像剤担持体上の樹脂被覆層の体積抵抗値が１０5Ω・ｃｍを超えると、現像剤への帯電付与不良が発生し易く、その結果としてブロッチが発生し易く、一方、１０-2Ω・ｃｍ未満であると現像剤への帯電付与が小さ過ぎ、トリボ不足となって画像濃度低下の原因となってしまう。
【００３５】
導電性の樹脂被覆層の体積抵抗値を上記した範囲内に調整するためには、下記に挙げる導電性物質を被覆層中に含有させることが好ましい。この際に使用する導電性物質としては、例えば、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、酸化インジウム、酸化スズ等の金属酸化物、カーボンファイバー、カーボンブラック、グラファイト等の炭素物等が挙げられる。本発明においては、これらのうち、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が、特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与したり、その添加量をコントロールするだけである程度任意の導電度を得ることができるため好適である。又、これらの導電性物質の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲とすることが好ましい。
【００３６】
又、本発明の現像剤担持体においては、現像剤担持体表面への現像剤の付着をより減少させるために、樹脂被膜層中に、更に固体潤滑剤を混合させることもできる。この際に使用し得る固体潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン、窒化硼素、グラファイト、フッ化グラファイト、銀−セレンニオブ、塩化カルシウム−グラファイト、滑石等が挙げられる。又、これら固体潤滑剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部の範囲とすることが好ましい。即ち、固体潤滑剤の添加量が１重量部未満の場合には、固体潤滑剤添加の目的が充分に達成されず、現像剤が現像剤担持体表面に付着し、画像劣化を生じるおそれがある。一方、１００重量部を超える場合には、現像剤担持体表面への被覆層の強度低下が生じ、被覆が剥れ易くなる。
【００３７】
更に、本発明の現像剤担持体においては、上記のようにして形成される樹脂被膜層の表面粗さが、ＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）で表した場合に、好ましくは、０．１〜３．５μｍ、より好ましくは、０．２〜２．０μｍの範囲にあるように構成する。即ち、Ｒａが０．１μｍ未満の場合には、現像剤担持体上におけるトナーの帯電量が高くなり過ぎて現像性が不充分となり易く、又、現像領域への現像剤の搬送性に劣り、充分な画像濃度が得られにくくなる。一方、Ｒａが３．５μｍを超えると、現像剤担持体上に形成される現像剤薄層にムラが生じ易く、画像上の濃度ムラの原因となり易い。
【００３８】
次に、上記したような優れた効果を発揮し得る本発明の現像剤担持体が組み込まれて構成される本発明の現像装置の一例を、図を参照しながら説明する。
図２は、本発明の現像装置の一例を示す概略構成図である。図２において、７は、公知のプロセスにより形成された静電潜像を担持している潜像担持体、例えば、電子写真感光ドラムであり、図中の矢印Ｂ方向に回転する。現像剤担持体としての現像スリーブ１４は、現像剤容器であるホッパー９によって供給される一成分磁性現像剤である磁性トナー１０を担持して矢印Ａ方向に回転することによって、現像スリーブ１４と感光ドラム７とが対向している現像部Ｄ（現像領域）へと磁性トナー１０を搬送する。この現像スリーブ１４内には、磁性トナー１０を現像スリーブ１４上に磁気的に吸引・保持するための磁石１１が配置されている。このような現像スリーブ１４上に担持された磁性トナー１０は、現像スリーブ１４との摩擦によって、感光ドラム７上の静電潜像を現像可能にする摩擦帯電電荷を得る。ホッパー９内への磁性トナー１０は、撹拌器１６によって攪拌される。
【００３９】
図２に例示した現像装置では、現像スリーブ１４によって担持されて現像部Ｄへと搬送されていく磁性トナー１０の層厚を規制するために、強磁性金属等からなる現像剤層厚規制部材である規制ブレード８が設けられている。該規制ブレード８は、図２に示されているように、現像剤容器であるホッパー９から、現像スリーブ１４の表面に対して約２００〜３００μｍのギャップ幅をもって現像スリーブ１４に臨むように垂下されている。この結果、現像スリーブ１４内の磁石１１の磁極Ｎ１からの磁力線がブレード８に集中することによって、現像スリーブ１４上に磁性トナー１０の薄層が形成される。尚、ブレード８としては、非磁性ブレードを使用することもできる。
【００４０】
本発明においては、上記のようにして現像スリーブ１４上に形成される磁性トナー１０の薄層の厚みは、現像部Ｄにおける現像スリーブ１４と感光ドラム７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、非接触型の現像装置に、本発明は特に有効である。しかし、勿論、現像部において、トナー層の厚みが現像スリーブ１４と感光ドラム７との間の最小間隙以上の厚みである現像装置、即ち、接触型の現像装置に対しても本発明は適用することができる。以下、説明の煩雑さを避けるため、非接触型の現像装置を例にとって、更に説明する。
【００４１】
上記構成を有する現像スリーブ１４では、その表面に担持された磁性トナー１０を飛翔させるために、電源１５により現像バイアス電圧が印加される。本発明の現像装置において、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１０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１４に印加されるようにすることが好ましい。一方、現像画像の濃度を高め、或いは階調性を向上させるために、現像スリーブ１４に交番バイアス電圧を印加し、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。この場合には、上記画像部の電位と背景部の電位の中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１４に印加することが好ましい。交番バイアス電圧に代えてパルスバイアス電圧を印加することもできる。
【００４２】
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、磁性トナー１０は、現像スリーブ１４との摩擦により静電潜像を現像するための極性に帯電する。磁性トナー１０に外添したシリカも現像スリーブ１４との摩擦により帯電する。
【００４３】
図３を参照しながら、図２に例示した本発明の現像装置を使用した画像形成装置の一例について説明する。
図中の７は、潜像担持体としての回転ドラム型の感光体であり、該感光体７はアルミニウムの如き導電性基層７ｂと、その外面に形成した光導電層７ａとを基本構成層とするものであり、該光導電層７ａの表層部は、電荷輸送物質とフッ素系樹脂微粉末を８重量％含有するポリカーボネート樹脂で構成されている。図３に例示した装置では、感光体７は、図面上の時計方向に周速度２００ｍｍ／ｓで回転駆動する。
【００４４】
２４は、一次帯電手段としての接触帯電部材である帯電ローラーであり、中心の芯金２４ｂと、その外周のカーボンブラックを含むエピクロルヒドリンゴムで形成された導電性弾性層２４ａとを基本構成としている。帯電ローラー２４は、上記感光体７面に、線圧４０ｇ／ｃｍの押圧力をもって圧接されており、感光体７の回転に伴って従動回転する。更に、帯電ローラー２４には、クリーニング部材２６としてフエルトパットが当接されている。
２５は、上記帯電ローラー２４に電圧を印加するための帯電バイアス電源であり、この帯電ローラー２４に、直流−１．４ｋＶのバイアスが印加されることで感光体７の表面が、約−７００Ｖの極性・電位に帯電されている。
【００４５】
次いで、潜像形成手段としての画像露光２０によって、感光体７上に静電潜像が形成され、該静電潜像が、現像装置のホッパー９に保持されている一成分系現像剤１０によって現像されて、トナー画像として順次可視化される。１７は、接触転写部材としての転写ローラーであり、中心の芯金１７ｂと、その外周にカーボンブラックを含むエチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体で形成された導電性弾性層１７ａとを基本構成とする。
【００４６】
転写ローラー１７は、感光体７の表面に線圧２０ｇ／ｃｍの押圧力をもって圧接し、感光体７の周速度と等速度で回転するように構成されている。更に、転写ローラー１７にはクリーニング部材１９として、フエルトパットが当接されている。
記録材Ｐとしては、例えば、Ａ４サイズの紙を用いる。該記録材Ｐを、感光体７と転写ローラー１７との間に搬送すると同時に、上記転写ローラー１７に、トナーと逆極性の直流−５ｋＶのバイアスを転写バイアス電源１８から印加することによって、感光体７上に形成されているトナー画像を記録材Ｐの表面側に転写させる。従って、転写ローラー１７は、転写時には記録材Ｐを介して感光体７に圧接されることになる。
【００４７】
上記のようにしてトナー画像が転写された記録材Ｐは、次いで、ハロゲンヒータが内蔵されている定着ローラー２２ａと、これに押圧力を持って圧接された弾性体の加圧ローラー２２ｂとを基本構成とする定着手段としての定着器２２へと搬送されて、上記定着ローラー２２ａと加圧ローラー２２ｂとの間を通過し、これによってトナー画像が記録材Ｐ上に定着されて、その後、画像形成物として排出される。
【００４８】
上記のようにしてトナー画像の転写が行なわれた後の感光体７の表面では、転写残りトナー等の付着汚染物質を、感光体７にカウンター方向に線圧２５ｇ／ｃｍで圧接したポリウレタンゴムを基本材料とする弾性クリーニングブレード２３ａを具備したクリーニング装置２３によって清浄面化することが行なわれ、更に、除電露光装置２１によって除電された後、上記過程によって作像が繰り返される。
【００４９】
本発明の装置ユニットは、本発明の現像剤担持体Ｄを有することを特徴とする図２に示したような構成の現像装置を、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置）に対して着脱可能に装着したものである。
装置ユニットの形態としては、図２に示す現像装置に加えて、ドラム状の潜像担持体（感光ドラム）７、クリーニングブレード２３ａを有するクリーニング手段２３、及び一次帯電手段としての接触（ローラー）帯電手段２４からなるグループから選択される一種以上の構成部材を一体に有して構成させることも可能である。このときに、上記装置本体の方に、上記に挙げた構成部材の中で装置ユニットに選択しなかった構成部材、例えば、帯電手段及び／又はクリーニング手段を伴って構成してもよい。
【００５０】
図４に、そのような装置ユニットとしてのプロセスカートリッジの一具体例を示す。以下のプロセスカートリッジの説明において、図３を用いて説明した画像形成装置の構成部材と同様の機能を有するものについては、図３と同じ符号を用いて説明する。
図４に示したように、プロセスカートリッジでは、少なくとも現像手段と静電潜像保持体とが一体的に組み合わされてカートリッジ化されており、更に、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置等）に着脱可能に構成されている。
【００５１】
図４に示したプロセスカートリッジの実施形態では、現像装置、ドラム状の潜像担持体（感光ドラム）７、クリーニングブレード２３ａを有するクリーニング手段２３、一次帯電手段としての接触（ローラー）帯電手段２４を一体とした装置ユニットとしてのプロセスカートリッジ２７が例示されている。
この実施形態では、現像装置は、弾性ブレード８と現像剤容器としてのホッパー９内に磁性トナーを有する一成分系現像剤１０を有して構成されており、該現像剤１０を用いて、現像時に、バイアス印加手段からの現像バイアス電圧により感光ドラム７と現像スリーブ１４との間に所定の電界が形成されて、現像工程が実施される。尚、この現像工程を好適に実施するためには、感光ドラム７と現像スリーブ１４との間の距離が非常に大切な要素となる。
【００５２】
上記では、現像装置２４、潜像担持体７、クリーニング手段２３及び一次帯電手段２４の４つの構成部材を一体的にカートリッジ化した実施形態について説明したが、プロセスカートリッジとしては、先に述べたように、現像装置と静電潜像保持体との少なくとも２つの構成部材が一体的にカートリッジ化されたものであればよく、例えば、現像装置、潜像担持体及びクリーニング手段の３つの構成部材、現像装置、潜像担持体及び一次帯電手段の３つの構成部材、或いは、これらに、その他の構成部材を加えて一体的にカートリッジ化することも可能である。
【００５３】
次に、上記で説明したような本発明の現像担持体を用いることを特徴とする本発明の画像形成方法を、ファクシミリのプリンターに適用する場合について説明する。この場合には、図３に示した画像露光２０は、受信データをプリントするための露光になる。図５は、この場合における画像形成のプロセスの一例をブロック図で示したものである。
コントローラ３１は、画像読取部４０とプリンター３９とを制御する。コントローラ３１の全体は、ＣＰＵ３７により制御されている。画像読取部４０からの読取データは、送信回路３３を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路３２を通してプリンター３９に送られる。画像メモリ３６には所定の画像データが記憶される。プリンタコントローラー３８は、プリンター３９を制御している。３４は電話である。
【００５４】
電話回線３４から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路３２で復調された後、ＣＰＵ３７によって画像情報の複合処理が行われ、順次画像メモリ３６に格納される。そして、少なくとも１ページの画像がメモリ３６に格納されると、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ３７は、メモリ３６より１ページ分の画像情報を読み出し、プリンターコントローラ３８に複合化された１ページ分の画像情報を送出する。プリンタコントローラ３８は、ＣＰＵ３７からの１ページ分の画像情報を受け取ると、そのページの画像情報記録を行うべくプリンタ３９を制御する。尚、ＣＰＵ３７は、プリンタ３９による記録中に、次のページの受信を行っている。
ファクシミリのプリンターにおいては、以上のようにして画像の受信と記録が行われる。
【００５５】
次に、本発明において、静電潜像から可視画像を得るために用いられる正帯電性現像剤（正帯電性トナー）について説明する。
正帯電性現像剤に含まれる正帯電性トナーは、大別して乾式トナーと湿式トナーとに分かれるが、湿式トナーは溶剤揮発の問題が大きいため、現在では乾式トナーが主流となっている。正帯電性トナーは、主として、結着樹脂、離型剤、荷電制御剤及び着色剤の如き材料を溶融混練し、溶融物を冷却固化した後、粉砕し、然る後に分級をして粒度分布を揃える製造方法によって得られる着色樹脂微粉体である。
【００５６】
正帯電性トナーに用いられる結着樹脂としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロルスチレンの如き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の如き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；カルナバワックスを単独或いは混合して使用することができる。
【００５７】
正帯電性トナーをカラートナー（非磁性トナー）として用いる場合には、トナー中には、着色剤として顔料を含有させることができる。本発明に用いることのできる顔料としては、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等が挙げられ、これらの中から適宜に選択して使用することができる。
【００５８】
正帯電性トナーを磁性トナーとして用いる場合には、トナーの中に磁性粉を含有させるが、磁性粉としては、磁場の中に置かれて磁化される各種の物質を用いることができる。磁性粉としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケルの如き強磁性金属の粉末；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如き合金や化合物が挙げられる。これらの磁性粉の含有量は、トナー重量に対して１５〜７０重量％程度とするのが好ましい。
【００５９】
トナー中に各種離型剤を添加して含有させる場合もあるが、そのような離型剤としては、例えば、ポリフッ化エチレン、フッ素樹脂、フッ炭素油、シリコーンオイル、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン及び各種ワックス類が挙げられる。
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好ましいが、その際に用いることのできるワックス類としては、例えば、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が挙げられる。上記誘導体には、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、鉱物系ワックス又はペトロラクタム等を利用することもできる。
【００６０】
更に、本発明において用いるトナーには、必要に応じて、トナーを正極性に帯電させ易くさせるために、各種の荷電制御剤を添加することが好ましい。
トナーを正極性に帯電させ易くするための荷電抑制剤としては、例えば、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の如き第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の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料；トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐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、フェロシアン化物等；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、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類；含窒素複素環化合物；等が挙げられ、これらを、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。
【００６１】
更に、本発明において用いるトナーには、必要に応じて、流動性改善の目的で無機微粉末の如き粉末を外添してもよい。このような微粉末としては、無機微粉体が好ましく用いられる。無機微粉体としては、例えば、シリカ微粉末、アルミナ、チタニア、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウムの如き金属酸化物；炭化ケイ素、炭化チタンの如き炭化物；及び窒化ケイ素、窒化ゲルマニウムの如き窒化物が挙げられる。
【００６２】
これらの無機微粉体は、有機ケイ素化合物、チタンカップリング剤の如き有機処理剤によって有機処理して疎水化して用いることが可能である。この際に用いる有機ケイ素化合物としては、例えば、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、及び１分子当り２〜１２個のシロキサン単位を有し、末端に位置する単位に夫々１個宛のＳｉに結合した水酸基を有するジメチルポリシロキサンが挙げられる。
【００６３】
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、スプレー法、有機溶媒法及び水溶液法等がある。一般に、スプレー法による処理とは、無機微粉体を撹拌し、ここにカップリング剤の水溶液或いは溶媒液をスプレーし、この後、水或いは溶剤を１２０〜１３０℃程度で除去乾燥する方法である。又、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、これに無機微粉体を浸漬した後、濾過或い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。又、水溶液法とは、０．５％程度のカップリング剤を、一定ｐＨの水、或いは水−有機溶媒の混合溶媒中で加水分解させ、ここに無機微粉体を浸漬した後、同様に固液分離を行い、乾燥させるものである。
【００６４】
他の有機処理として、シリコーンオイルで処理された無機微粉体を用いることも可能である。シリコーンオイルとしては、一般に次式により示されるものである。
【化１５】
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０．５〜１０，０００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１〜１，０００ｍｍ2／ｓのものが用いられる。このようなものとしては、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等が挙げられる。
【００６６】
上記シリコーンオイルによる処理は、例えば、次のようにして行い得る。必要に応じて加熱しながら顔料を激しく攪乱させておき、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若しくは気化して吹き付けるか、又は、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種或いは２種以上の混合物或いは併用や多重処理して用いられる。又、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。
【００６７】
本発明に用いる正帯電性現像剤としては、静電潜像に対して忠実に現像することができ、且つ、細線再現性及びハーフトーン階調性に優れた現像性が得られる点で、下記のような粒径及び粒度分布を有するトナーが含有されたものを用いることが好ましい。即ち、トナーの粒度分布において、重量平均粒径が、３〜１２μｍ、より好ましくは５〜１０μｍであり、４．０μｍ以下の粒径を有するトナー粒子が、好ましくは３０個数％以下、より好ましくは５〜２０個数％、１２．７μｍ以上の粒径を有するトナー粒子が、好ましくは１２．０体積％、より好ましくは１０．０体積％以下に制御されているものを用いるとよい。
【００６８】
トナーの重量平均粒径が３μｍ未満では、トナー飛散、カブリの如き欠陥を生じ、グラフィック画像等の画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーの載り量が少なく、画像濃度が低下するという問題が生じ易い。一方、重量平均粒径１２μｍを超える場合には、微小ドットの再現性低下によって充分な解像度が得られず、又、転写時の飛び散りを生じ、更には、複写の初めはよくとも、使用を続けていると画質低下を生じ易い。
【００６９】
又、４μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が３０個数％を超えると、カブリの発生が生じ易く、又、磁性トナー粒子相互の凝集状態が生じ易く、本来の粒径以上のトナー塊となるため、荒れた画質となり、解像性を低下させ、又は、潜像のエッジ部と内部との濃度差が大きくなり、中抜け気味の画像になり易い。
一方、１２．７μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子が１２．０体積％より多いと、飛び散りが生じ易く、細線再現における妨げになるばかりでなく、転写において、感光体上に現像されたトナー粒子の薄層面に１２．７μｍ以上の粗めのトナー粒子が突出して存在することで、トナー層を介した感光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条件の変動を引き起こし易く、ひいては転写不良画像を発生する要因となる。
【００７０】
上述の如き小さい粒径の特定の粒度分布を有するトナーが含有されている正帯電性現像剤を用いて画像形成を行った場合には、前述の如く、通常の場合には、トナーの単位重量当りの表面積が大きくなり、単位重量当りの電荷量（ｍＣ／ｋｇ）が大きくなることから、特に低温低湿下において、チャージアップ現象によってスリーブゴーストが発生し易い傾向があった。
【００７１】
しかしながら、本発明では、現像装置に用いられる現像剤担持体として、先に説明した特定の樹脂組成物によって形成された樹脂被覆層を有する現像剤担持体を用いることによって、小さい粒径の特定の粒度分布を有するトナーが含有されている正帯電性現像剤を用いて画像形成を行った場合においても、良好な画像形成を実現する。即ち、このような現像剤を用いた場合に低温低湿下で生じていたチャージアップ現象は、現像剤担持体表面に形成されている導電性物質を含有する樹脂被覆層がトナーのチャージを適度にリークすることで抑制できる。又、上記の現像剤を用いた場合には、高温高湿下で、トナーのチャージの立ち上がりに問題を生じる傾向があったが、トナーのチャージの立ち上がりを、充分に負帯電性を有する本発明の現像剤担持体を構成する樹脂被覆層によって高めることができる。従って、上述の如き小さい粒径の特定の粒度分布を有するトナーを有する正帯電性現像剤を用いた場合においても、常温常湿下は勿論のこと、低温低湿下及び高温高湿下の各環境下でも良好に使いこなすことが可能になる。
【００７２】
尚、本発明においては、上記に述べたような構成の磁性トナーを一成分系現像剤として用いることが可能である。又、非磁性トナーを、キャリアと混合して二成分系現像剤として用いることも、或いは、キャリアと混合せずに非磁性一成分系現像剤として用いることも可能である。
【００７３】
以下、本発明に関わる物性を測定する各測定方法について説明する。
（１）中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定
ＪＩＳ Ｂ０６０６１の表面粗さに基づき、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ−３３００にて、軸方向３点×周方向２点＝６点について夫々測定し、その平均値をとった。
【００７４】
（２）樹脂被覆層の体積抵抗の測定
１００μｍの厚さのＰＥＴシート上に７〜２０μｍの厚さの導電性被覆層を形成し、ＡＳＴＭ規格（Ｄ−９９１−８２）及び日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ（２３０１−１９６９）に準拠した、導電性ゴム及びプラスチックの体積抵抗測定用の４端子構造の電極を設けた電圧降下式デジタルオーム計（川口電機製作所）を使用して測定した。尚、測定環境は、２０〜２５℃、５０〜６０％ＲＨとする。
【００７５】
（３）鉄粉に対する第４級アンモニウム塩化合物の帯電極性の測定
図６に示すような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鉄粉との摩擦帯電極性を求めた。
先ず、２３℃、相対湿度６０％環境下、キャリアとしてＥＦＶ２００／３００（パウダーテック社製）を用い、キャリア９．５ｇに第４級アンモニウム塩化合物０．５ｇを加えた混合物を、５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製の瓶に入れて５０回手で振動する。次いで、５００メッシュのスクリーン４１のある金属製の測定容器４２に前記混合物１．０〜１．２ｇを入れ、金属製のフタ４３をする。次に、吸引機４４（測定容器４２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口４５から吸引し風量調節弁４６を調節して、真空径７の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で１分間吸引を行って第４級アンモニウム塩化合物を吸引除去する。この時の電位計４８の電位の極性を読み取って、鉄粉に対する第４級アンモニウム塩化合物の帯電極性とする。尚、４９は、コンデンサーである。
【００７６】
（４）鉄粉に対する樹脂被覆層（樹脂分のみ）の帯電極性の測定
＜サンプル板の作製方法＞：
帯電極性を測定したい樹脂被覆層（カーボン及びグラファイト等の導電性物質を除いたもの）の形成用の樹脂溶液を、ＳＵＳ板上にバーコーター（＃６０）にて塗布し、これを乾燥・加熱等によって成膜させ（乾燥・加熱温度及び時間は、熱可塑性樹脂の場合は溶液が完全に蒸発するまで、熱硬化性樹脂の場合は樹脂の架橋が完全に行われるまで）、サンプル板を作製する。このサンプル板を接地した状態で、２３℃、相対湿度６０％環境下にて一晩放置する。
【００７７】
＜ポジトナーモデル粒子の作製方法＞：
スチレン／２エチルへキシルアクリレート／ジビニルベンゼン共重合体（共重合量比８０／１７．５／２．５；重量平均分子量（ＭＷ）３２万）１００重量部に、コピーブルーＰＲ（Ｃｌａｒｉａｎｔ ＧｍｂＨ社製）２重量部を分散させたトルエン溶液（固形分濃度１０重量％）１０重量部と、球状フェライト粒子（粒径約９０μｍ）１００重量部を、ナウターミキサーにて８０℃で４時間攪拌する。これを１４０℃で１時間かけて溶剤を完全に揮発させ、フェライト粒子表面に樹脂層を形成する。これを温室まで冷却しながら粒子をほぐし、８３メッシュの篩でふるってブロッキング粒子を取り除く。この粒子を接地した状態で、２３℃、相対湿度６０％環境下にて一晩以上放置し、これをポジトナーモデル粒子１とする。
【００７８】
＜測定方法＞：
測定は２３℃、相対湿度６０％環境下で行う。先ず、上記で作製したサンプル板を図７に示す表面帯電量測定装置ＴＳ−１００ＡＳ（東芝ケミカル（株）製）にセットし、電位計５５を接地して値を０にする。上記で作製したポジトナーモデル粒子５１を滴下器５２に入れ、ＳＴＡＲＴスイッチを押して２０秒間ポジトナーモデル粒子５１をサンプル板５３上に滴下し、予め接地を施した受容器５４で受ける。この時の電位計５５の示す極性を読み取って、鉄粉に対する樹脂被覆層（樹脂分のみ）の帯電極性とする。尚、５６はコンデンサーである。
【００７９】
（５）トナーの粒度分布の測定
トナー粒子の平均粒径及び粒度分布はコールターカウンタＴＡ−II（コールター社製）を用いて測定可能であるが、本発明においてはコールターマルチサイザーII（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェース（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ社製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣ１水溶液を調製する。例えば、ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−II（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更にこれに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。このようにして試料を懸濁させた電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行った後、前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用い、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。そして、体積分布から重量基準（各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする）の重量平均粒径（Ｄ4）を求め、個数分布から４．０μｍ以下のトナー粒子の個数％を求め、更に、体積分布から１２．７μｍ以上のトナー粒子の体積％を夫々求めた。
【００８０】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体の外周に設ける樹脂被覆層の形成材料として、導電性物質と、ウレタン樹脂と、鉄粉に対して自身が正帯電性である第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を用いることによって、上記樹脂組成物を加熱硬化してウレタン樹脂被覆層を形成した場合に、従来行われている帯電付与粒子を添加した場合と異なり、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂中に分散するのではなくその構造中に取り込まれるため、被覆層の耐磨耗性が格段に向上し、長期耐久に耐え得るのもとなる。
【００８１】
更に、本発明によれば、現像剤担持体の外周に設けられている被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂の構造中に取り込まれて形成されるため、ウレタン樹脂自身の、正電帯電性トナーを有する現像剤に対する正摩擦帯電の付与性が向上する。
従って、上記構成の樹脂組成物を、正帯電性トナーを有する正帯電性現像剤を用いる現像剤担持体表面に形成する導電性被覆層の材料として用いることで、上記現像剤への帯電付与性が安定となり、且つ、樹脂被覆層の耐摩耗性を向上させることができる。この結果、常温常湿下においては勿論のこと、高温高湿や低温低湿下においても、画像濃度の低下、ゴースト、ブロッチ、及びベタカブリといった画像不良の発生のない高品位画像を長期にわたって安定して得ることが可能となる。
更に本発明においては、現像剤担持体の外周に設ける樹脂被覆層を形成する樹脂にウレタン樹脂を用いているので、正帯電性現像剤に対して正摩擦帯電付与性のあるテフロン等のような各種溶媒に溶け難い樹脂を用いた場合に比べ、現像剤担持体への塗工が容易であるという効果もある。
【００８２】
【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現像剤担持体（現像スリーブ）の構成をまとめて示した。
（実施例１）
下記の材料を混合し、直径２ｍｍのジルコニア粒子を充填材として、サンドミルにて３時間の分散を行った後、ジルコニア粒子を篩で分離し、ＤＭＦで固形分を３０％に調整して、ウレタン樹脂中に、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物が添加された樹脂組成物を得た。
・カーボン ２０重量部
・グラファイト ８０重量部
・ウレタン樹脂（固形分４０％） ６２５重量部
・下記式（１）の第４級アンモニウム塩化合物 ５０重量部
・ＤＭＦ ２２５重量部
【００８３】
【化１６】
【００８４】
上記で得られた樹脂組成物は、塗料状をしており、その組成は、Ｃ（カーボン）／ＧＦ（グラファイト）／Ｂ（ウレタン樹脂）／Ｐ（第４級アンモニウム塩化合物）＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。得られた樹脂組成物を絶縁シート上にバーコーターにて塗布し、加熱及び硬化させ、これを定形にカットし、塗膜の体積抵抗率を低抵抗率計ロレスター（三菱油化社製）にて測定したところ、体積抵抗率は１．９×１０1Ω・ｃｍであった。
次に、この樹脂組成物をスプレー法にて直径２０ｍｍのアルミニウム製の円筒体上に塗布して１０μｍの被膜を形成させ、その後、熱風乾燥機により１５０℃で３０分間加熱・硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１を作製した。この現像スリーブ１の組成においてカーボン及びグラファイトを除いた樹脂被覆層について、ポジトナーモデル粒子との摩擦帯電極性を調べたところ、負極性であった。
【００８５】
上記で得られた現像スリーブ１を、キヤノン製の複写機ＮＰ６０３５（商品名）に組み込み、２４℃、６５％ＲＨの常温常湿（Ｎ／Ｎ）、２４℃、１０％ＲＨの常温低湿（Ｎ／Ｌ）、及び３０℃、８０％ＲＨの高温高湿（Ｈ／Ｈ）の３環境にて画出しを行った。その際、画出しに用いた現像剤としては、下記の処方で常法に従って、重量平均粒径８．５μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が１０個数％、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が５．０体積％の正帯電トナーを得た後、更に正帯電性外添剤として、トリメトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミンでカップリング処理したコロイダルシリカを０．９重量％外添したものを用いた。
・スチレン−アクリル系樹脂（Ｔｇ５６℃） １００重量部
・マグネタイト ８０重量部
・正電荷制御剤（コピーブルーＰＲ） ２重量部
・低分子量ポリプロピレン ４重量部
【００８６】
（評価）
Ａ．画像特性
画出し耐久における、ブロッチ（現像剤担持体上のトナーコート層のコートむら）の発生、ゴーストの発生及びφ５画像濃度の変化については、上記した常温常湿（Ｎ／Ｎ）、常温低湿（Ｎ／Ｌ）及び高温高湿（Ｈ／Ｈ）の３環境下で、以下の方法及び基準にて評価を行った。又、反転カブリについては、常温低湿（Ｎ／Ｌ）環境で、以下の方法及び基準にて評価した。
【００８７】
▲１▼ブロッチ
画出し試験によって得られたベタ黒及びハーフトーン画像を目視にて観察し、１枚後、１０００枚後及び１０万枚後の画像についてブロッチの発生を以下の基準で評価した。その結果、表２に示したように、良好な結果が得られた。
▲２▼ゴースト
画出し試験によって得られたゴーストチャートのハーフトーン画像を目視にて観察し、１枚後、１０００枚後及び１０万枚後の画像についてゴーストの発生を以下の基準で評価した。その結果、表３に示したように、良好な結果が得られた。
▲３▼φ５画像濃度
１枚後、５万枚後、１０万枚後、１５万枚後、２０万枚後、２５万枚後及び３０万枚後に画出した画像について、画像比率５．５％のテストチャート上のφ５黒丸の画像濃度を、反射濃度ＲＤ９１８（マクベス社製）で測定して、画像濃度の耐久について調べた。その結果、図８（１）に示したように、長期耐久についても、安定した画像濃度が得られた。
【００９０】
▲４▼反転カブリ
１枚後、１０枚後、１００枚後及び１０００枚後に画出しした画像について、下記の方法で反転カブリを調べた。先ず、複写機本体の濃度補正キーを最も濃度薄になるように設定して、１２８ｇ／ｍ2の厚紙に画像を形成した場合のベタ白部の反射率（Ｄ１）を測定し、更に、画像形成に用いた厚紙と同一カットの未使用の厚紙の反射率（Ｄ２）を測定し、これらの反射率の差（Ｄ２−Ｄ１）の値を５点求め、その平均値をカブリ濃度とした。この際、反射率はＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。この結果、図８（２）に示したように、良好な結果が得られた。
【００９１】
▲５▼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、下記のようにして測定した。先ず、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なく一様に吸引出来るように吸引圧を調整し、現像剤を吸引する。次に、この時吸引された現像剤の電荷Ｑを、６１６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。測定は１，０００枚後に画出しした画像について行った。その結果、表１に示したように、良好な結果が得られた。
【００９２】
▲６▼白スジ
画出し試験によって得られたベタ黒及びハーフトーン画像を目視にて観察し、１枚後、１，０００枚後及び１０万枚後の画像について白スジを以下の基準で評価した。その結果、表４に示したように、良好な結果が得られた。
（実施例２）
実施例１で用いた式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式（２）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例１と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。尚、下記式（２）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物についても、鉄粉との摩擦帯電量をブローオフ法により測定したところ、実施例１と同様に正極性であった。
【００９４】
【化１７】
更に、上記で得られた現像スリーブ２を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図９に示した通り良好な結果が得られた。
【００９５】
（実施例３）
実施例１で用いた式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式（３）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例１と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。尚、下記式（３）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物についても、鉄粉との摩擦帯電量をブローオフ法により測定したところ、実施例１と同様に正極性であった。
【００９６】
【化１８】
更に、上記で得られた現像スリーブ３を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１０に示した通り良好な結果が得られた。
【００９７】
（実施例４）
実施例１で用いた式（１）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式（４）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例１と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。尚、下記式（４）で表わされる第４級アンモニウム塩化合物についても、鉄粉との摩擦帯電量をブローオフ法により測定したところ、実施例１と同様に正極性であった。
【００９８】
【化１９】
更に、上記で得られた現像スリーブ４を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１１に示した通り良好な結果が得られた。
【００９９】
（実施例５）
下記の材料を混合し、直径２ｍｍのジルコニア粒子を充填材として、サンドミルにて３時間の分散処理を行った後、ジルコニア粒子を篩いで分離し、ＤＭＦで固形分を３０％に調整して、ウレタン樹脂中に、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を得た。
・カーボン ４０重量部
・窒化ホウ素 １６０重量部
・ウレタン樹脂（固形分４０％） ６２５重量部
・下記式（１）の第４級アンモニウム塩化合物 ５０重量部
・ＤＭＦ ２５０重量部
【０１００】
【化２０】
次に、この樹脂組成物をスプレー法にて直径２０ｍｍのアルミニウム製の円筒体上に塗布して１０μｍの被膜を形成させ、その後、熱風乾燥機により１５０℃で３０分間加熱・硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ５を作製した。
更に、得られた現像スリーブ５を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１２に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０１】
（実施例６）
実施例５で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例２で用いた式（２）で表わされる鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例５と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＢＮ／Ｂ／Ｐ＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、７．１×１０2Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例５と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ６を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ６を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１３に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０２】
（実施例７）
実施例５で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例３で用いた式（３）で表わされる鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例５と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＢＮ／Ｂ／Ｐ＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、５．９×１０2Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例５と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ７を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ７を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１４に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０３】
（実施例８）
実施例５で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例４で用いた式（４）で表わされる鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例５と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＢＮ／Ｂ／Ｐ＝０．４／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、９．７×１０2Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を、実施例５と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ８を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ８を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１５に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０４】
（実施例９）
下記の材料を混合し、直径２０ｍｍのジルコニア粒子を充填材として、サンドミルにて３時間の分散処理を行った後、ジルコニア粒子を篩いで分離し、ＤＭＦで固形分を３０％に調整して、ウレタン樹脂中に、鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を得た。
・カーボン ２０重量部
・二硫化モリブデン １６０重量部
・ウレタン（固形分４０％） ６２５重量部
・下記式（１）の第４級アンモニウム塩化合物 ５０重量部
・ＤＭＦ ２２０重量部
【０１０５】
【化２１】
次に、この樹脂組成物をスプレー法にて直径２０ｍｍのアルミニウム製の円筒体上に塗布して１０μｍの被膜を形成させ、その後、熱風乾燥機により１５０℃で３０分間加熱・硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ９を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ９を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１６に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０６】
（実施例１０）
実施例９で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例２で用いた式（２）で表わされる、鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例９と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＭｏＳ2／Ｂ／Ｐ＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、９．９×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例９と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１０を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ１０を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１７に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０７】
（実施例１１）
実施例９で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例３で用いた式（３）で表わされる、鉄粉との帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例９と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＭｏＳ2／Ｂ／Ｐ＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、８．９×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例９と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１１を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ１１を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１８に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０８】
（実施例１２）
実施例９で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、実施例４で用いた式（４）で表わされる、鉄粉との摩擦帯電極性が正極性である第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は、実施例９と同様の処方及び操作で、塗料状の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＭｏＳ2／Ｂ／Ｐ＝０．２／１．６／２．５／０．５であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、８．８×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例９と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１２を作製した。
更に、上記で得られた現像スリーブ１２を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図１９に示した通り良好な結果が得られた。
【０１０９】
（比較例１）
実施例１で使用したものと同様の直径２０ｍｍのアルミニウム製円筒体の表面に、ＦＧＢ＃３００でサンドブラストしただけのものを現像スリーブ１３とした。これを用いて、実施例１と同様の方法で画出し評価を行った。その結果、表２及び表３に示したように、ブロッチが発生し、これ以外の画像評価をすることは不可能であった。
【０１１０】
（比較例２）
下記の処方とした以外は実施例１と同様にして塗料状の樹脂を得た。得られた樹脂組成物は、塗料状をしており、その組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０であった。
・カーボン ２０重量部
・グラファイト ８０重量部
・ウレタン（固形分４０％） ６２５重量部
・ＤＭＦ １５０重量部
【０１１１】
この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、７．２Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に、該樹脂組成物を塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１４を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１４を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２０に示したように、カブリについては１０００枚後でも悪く、耐久での画像濃度低下がみられた。
【０１１２】
（比較例３）
実施例１で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、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）を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｓ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。ここで、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）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測定したところ、負極性であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、４．２×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１５を作製した。
次に、得られた現像スリーブ１５を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２１に示した通り、カブリについては１０００枚目付近の画出しでも悪く、又、耐久で画像濃度の低下がみられた。
【０１１３】
（比較例４）
実施例１で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、ニグロシン（Ｎ）を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を作製した。得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｎ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。ここで、ニグロシン（Ｎ）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測定したところ、正極性であった。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、４．５×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に、該樹脂組成物を塗布し、加熱及び硬化させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１６を作製した。
この現像スリーブ１６を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２２に示した通り、カブリについては１０００枚位までのカブリが悪く、又、耐久の早い段階で画像濃度の低下がみられた。
【０１１４】
（比較例５）
実施例１で用いた式（１）の第４級アンモニウム塩化合物の代わりに、下記式の第４級アンモニウム塩化合物を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の組成は、Ｃ／ＧＦ／Ｂ／Ｐ＝０．２／０．８／２．５／０．５であった。下記式（１０）の第４級アンモニウム塩化合物についても、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測定したが、実施例１とは異なり負極性であった。
【０１１５】
【化２２】
次に、上記で得られた現像スリーブ１７を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２３に示した通り、カブリについては１０００枚目は良好であったが、画像濃度の低下がみられた。
【０１１６】
（比較例６）
実施例１において、ウレタン樹脂の代わりに、ＰＭＭＡ樹脂を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を得た。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、３．１×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱、乾燥させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１８を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１８を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２４に示した通り、カブリについては１０００枚まで悪く、画像濃度は初期から悪かった。
【０１１７】
（比較例７）
実施例１において、ウレタン樹脂の代わりに、スチレン−アクリル共重合体樹脂を用いた以外は実施例１と同様の処方及び操作で樹脂組成物を得た。この塗料状の樹脂組成物により形成した塗膜について実施例１と同様の操作で体積抵抗率を測定したところ、３．５×１０Ω・ｃｍであった。更にこの樹脂組成物を用いて、実施例１と同様のアルミニウム基体上に塗布し、加熱、乾燥させて、表面に導電性の樹脂被覆層を有する現像スリーブ１９を作製した。
次に、上記で得られた現像スリーブ１９を用いて実施例１と同様にして、画出し評価を行った。その結果、表１〜表４及び図２５に示した通り、カブリについては１０００枚まで悪く、画像濃度は初期から悪かった。
【０１１８】
【表１】
表１−１ 現像剤担持体の構成１
【表２】
表１−２ 実施例及び比較例の現像剤担持体の構成２
【表３】
表２ 評価結果（ブロッチ）
【表４】
表３ 評価結果（ゴースト）
【表５】
表４ 評価結果（白スジ）
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体の表面に設ける被覆層の形成材料として、ウレタン樹脂中に鉄粉に対して自身が正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂樹脂組成物を用いることによって、上記樹脂組成物を加熱硬化してウレタン樹脂被膜を形成した場合に、従来の粒子系の添加剤を添加した場合と異なり、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂中に分散するのではなく、その構造中に取り込まれるため、被覆層の耐磨耗性が格段に向上し、長期耐久に耐え得るものとなる。
更に、本発明によれば、現像剤担持体の外周に設けられる被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物がウレタン樹脂の構造中に取り込まれて形成されるため、ウレタン樹脂自身の、正帯電性現像剤に対する正の摩擦電荷の付与性が向上する。このため、上記の樹脂組成物を、正帯電性現像剤を用いる現像剤担持体の表面に形成する導電性物質を含有する樹脂被覆層の形成材料に用いることで、正帯電性現像剤への正の摩擦電荷の付与性が安定となり、且つ該被覆層の耐磨耗性が向上する。この結果、常温常湿下においては勿論のこと、高温高湿や常温低湿下のあらゆる環境下においても、画像濃度低下、ゴースト、ブロッチ及び反転カブリといった画質不良の発生しない高品位の画像を、長期に亘って得ることができ、安定した高品位の画像の提供が可能となる。
更に、本発明においては、現像剤担持体の外周に設ける被覆層を形成する結着樹脂にウレタン樹脂を用いているので、例えば、正極性現像剤に対する正摩擦帯電付与性を有するテフロン等の各種溶媒に溶け難い樹脂を使用する場合に比べて現像剤担持体への塗工が容易であり、現像剤担持体を製造する上でのメリットもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像剤担持体の一部分の概略断面図を示す。
【図２】本発明の現像装置の一例の概略断面図を示す。
【図３】本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置の一例の概略図を示す。
【図４】本発明の装置ユニットの一例の概略断面図を示す。
【図５】本発明の画像形成方法をファクシミリ装置のプリンターに適用した場合のブロック図を示す。
【図６】鉄粉に対する四級アンモニウム塩化合物の帯電極性の測定に用いる摩擦帯電量測定器の説明図を示す。
【図７】樹脂被覆層の帯電極性を測定するための表面帯電量測定装置の説明図を示す。
【図８】（１）は実施例１の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１の耐久かぶり推移を示す。
【図９】（１）は実施例２の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例２の耐久かぶり推移を示す。
【図１０】（１）は実施例３の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例３の耐久かぶり推移を示す。
【図１１】（１）は実施例４の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例４の耐久かぶり推移を示す。
【図１２】（１）は実施例５の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例５の耐久かぶり推移を示す。
【図１３】（１）は実施例６の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例６の耐久かぶり推移を示す。
【図１４】（１）は実施例７の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例７の耐久かぶり推移を示す。
【図１５】（１）は実施例８の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例８の耐久かぶり推移を示す。
【図１６】（１）は実施例９の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例９の耐久かぶり推移を示す。
【図１７】（１）は実施例１０の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１０の耐久かぶり推移を示す。
【図１８】（１）は実施例１１の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１１の耐久かぶり推移を示す。
【図１９】（１）は実施例１２の耐久画像濃度推移を示し、（２）は実施例１２の耐久かぶり推移を示す。
【図２０】（１）は比較例２の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例２の耐久かぶり推移を示す。
【図２１】（１）は比較例３の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例３の耐久かぶり推移を示す。
【図２２】（１）は比較例４の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例４の耐久かぶり推移を示す。
【図２３】（１）は比較例５の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例５の耐久かぶり推移を示す。
【図２４】（１）は比較例６の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例６の耐久かぶり推移を示す。
【図２５】（１）は比較例７の耐久画像濃度推移を示し、（２）は比較例６の耐久かぶり推移を示す。
【符号の説明】
１：樹脂被膜層
２：導電性物質
３：樹脂（第４級アンモニウム塩化合物含有ウレタン樹脂）
４：固体潤滑剤
５：円筒状基体
７：感光ドラム
８：規制ブレード
９：ホッパー
１０：トナー
１１：磁石
１２：円筒状基体
１３：被膜層
１４：現像スリーブ
１５：電源
１６：攪拌器
１７：弾性板
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
Claims (57)
- 正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている該正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有する現像装置において、
上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層は、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする現像装置。 - 前記第４級アンモニウム塩化合物が、下記一般式（Ａ）で示される化合物を有する請求項１に記載の現像装置。
- 前記一般式（Ａ）中の陰イオンが、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子を含むヘテロポリ酸イオン及びタングステン原子を含むヘテロポリ酸イオンからなる群から選択されるいずれかである請求項２に記載の現像装置。
- 前記樹脂被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物をウレタン樹脂１００重量部に対して１乃至１００重量部含有している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
- 前記ウレタン樹脂が、ウレタン結合を含む樹脂である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
- 前記ウレタン結合が、ポリイソシアネートとポリオールとの重付加反応によって得られる請求項５に記載の現像装置。
- 前記樹脂被覆層が、０．１〜３．５の中心線表面粗さＲａを有している請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
- 前記正帯電性トナーが、磁性体をトナー重量に対して１５〜７０重量％含有している請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性トナーが、離型剤を含有している請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性トナーが、正荷電制御剤を含有している請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性現像剤が、前記正帯電性トナー及び前記正帯電性トナーに外添されている無機微粉末を有している請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性トナーが、重量平均粒径が３〜１２μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が３０個数％以下、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が１２．０体積％以下の粒度分布を有している請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性トナーが、重量平均粒径が５〜１０μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が５〜２０個数％、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が１０．０体積％以下の粒度分布を有している請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性磁性トナーを有する磁性一成分系現像剤である請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性非磁性トナーを有する非磁性一成分系現像剤である請求項１に記載の現像装置。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性非磁性トナー及びキャリアを有する二成分系現像剤である請求項１に記載の現像装置。
- 現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤の層厚は、現像領域における該現像剤担持体の表面と潜像担持体の表面との最小間隙よりも薄い請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の現像装置。
- 前記現像装置が、現像剤担持体にバイアス電圧を印加するための電源を有している請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の現像装置。
- 前記バイアス電圧が、直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を有する請求項１８に記載の現像装置。
- 画像形成装置本体に離脱可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットが、
正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている該正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤の層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有して構成され、
上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層が、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする装置ユニット。 - 前記第４級アンモニウム塩化合物が、下記一般式（Ａ）で示される化合物を有する請求項２０に記載の装置ユニット。
（上記式中のＲ 1 、Ｒ 2 、Ｒ 3 及びＲ 4 は、夫々、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルアルキル基のいずれかを表わし、Ｒ 1 〜Ｒ 4 は、夫々同一であっても或いは異なっていてもよく、Ｘ - は、陰イオンを表わす。） - 前記一般式（Ａ）中の陰イオンが、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子を含むヘテロポリ酸イオン及びタングステン原子を含むヘテロポリ酸イオンからなる群から選択されるいずれかである請求項２１に記載の装置ユニット。
- 前記樹脂被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物をウレタン樹脂１００重量部に対して１乃至１００重量部含有している請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の装置ユニット。
- 前記ウレタン樹脂が、ウレタン結合を含む樹脂である請求項２０乃 至２３のいずれか１項に記載の装置ユニット。
- 前記ウレタン結合が、ポリイソシアネートとポリオールとの重付加反応によって得られる請求項２４に記載の装置ユニット。
- 前記樹脂被覆層が、０．１〜３．５の中心線表面粗さＲａを有している請求項２０乃至２５のいずれか１項に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性トナーが、磁性体をトナー重量に対して１５〜７０重量％含有している請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性トナーが、離型剤を含有している請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性トナーが、正荷電制御剤を含有している請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性現像剤が、前記正帯電性トナー及び前記正帯電性トナーに外添されている無機微粉末を有している請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性トナーが、重量平均粒径が３〜１２μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が３０個数％以下、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が１２．０体積％以下の粒度分布を有している請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性トナーが、重量平均粒径が５〜１０μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が５〜２０個数％、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が１０．０体積％以下の粒度分布を有している請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性磁性トナーを有する磁性一成分系現像剤である請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性非磁性トナーを有する非磁性一成分系現像剤である請求項２０に記載の装置ユニット。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性非磁性トナー及びキャリアを有する二成分系現像剤である請求項２０に記載の装置ユニット。
- 現像剤担持体上に形成される該正帯電性現像剤の層厚は、現像領域における該現像剤担持体の表面と潜像担持体の表面との最小間隙よりも薄い請求項２０乃至３５のいずれか１項に記載の装置ユニット。
- 少なくとも潜像担持体をさらに一体に有している請求項２０乃至３６のいずれか１項に記載の装置ユニット。
- 潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、及び該静電潜像を現像装置の正帯電性現像剤により現像する現像工程を有する画像形成方法において、
上記現像工程で、
正帯電性トナーを含む正帯電性現像剤；
該正帯電性現像剤を収容している現像剤容器；
該現像剤容器に収容されている正帯電性現像剤を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体；及び
該現像剤担持体上に形成される正帯電性現像剤層の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材；を有する現像装置を用い、
該正帯電性現像剤を現像剤担持体表面と摩擦帯電させて正帯電性現像剤に正の摩擦電荷を付与し、この正の摩擦電荷が付与された正帯電性現像剤により上記静電潜像を現像するように構成され、
且つ、上記現像剤担持体が、基体及び該基体表面に、鉄粉に対して正帯電性の第４級アンモニウム塩化合物、導電性物質及びウレタン樹脂を含有するウレタン樹脂組成物を加熱及び硬化して形成されてなる樹脂被覆層を有し、且つ
該樹脂被覆層が、該正帯電性現像剤に対する正帯電付与性を有している現像剤担持体であることを特徴とする画像形成方法。 - 前記第４級アンモニウム塩化合物が、下記一般式（Ａ）で示される化合物を有する請求項３８に記載の画像形成方法。
（上記式中のＲ 1 、Ｒ 2 、Ｒ 3 及びＲ 4 は、夫々、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアルアルキル基のいずれかを表わし、Ｒ 1 〜Ｒ 4 は、夫々同一であっても或いは異なっていてもよく、Ｘ - は、陰イオンを表わす。） - 前記一般式（Ａ）中の陰イオンが、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子を含むヘテロポリ酸イオン及びタングステン原子を含むヘテロポリ酸イオンからなる群から選択されるいずれかである請求項３９に記載の画像形成方法。
- 前記樹脂被覆層が、第４級アンモニウム塩化合物をウレタン樹脂１００重量部に対して１乃至１００重量部含有している請求項３８乃至４０のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記ウレタン樹脂が、ウレタン結合を含む樹脂である請求項３８乃至４１のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記ウレタン結合が、ポリイソシアネートとポリオールとの重付加反応によって得られる請求項４２に記載の画像形成方法。
- 前記樹脂被覆層が、０．１〜３．５の中心線表面粗さＲａを有している請求項３８乃至４３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性トナーが、磁性体をトナー重量に対して１５〜７０重量％含有している請求項３８に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性トナーが、離型剤を含有している請求項３８に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性トナーが、正荷電制御剤を含有している請求項３８に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性トナー及び該正帯電性トナーに外添されている無機微粉末を有している請求項３８に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性トナーが、重量平均粒径が３〜１２μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が３０個数％以下、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が１２．０体積％以下の粒度分布を有している請求項３８乃至４８のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性トナーが、重量平均粒径が５〜１０μｍ、４．０μｍ以下の粒子の含有量が５〜２０個数％、１２．７μｍ以上の粒子の含有量が１０．０体積％以下の粒度分布を有している請求項３８乃至４９のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性磁性トナーを有する磁性一成分系現像剤である請求項３８に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性非磁性トナーを有する非磁性一成分系現像剤である請求項３８に記載の画像形成方法。
- 前記正帯電性現像剤が、正帯電性非磁性トナー及びキャリアを有する二成分系現像剤である請求項３８に記載の画像形成方法。
- 現像剤担持体上に形成される正帯電性現像剤の層厚は、現像領域における現像剤担持体の表面と潜像担持体の表面との最小間隙よりも薄い請求項３８乃至５３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記現像装置が、該現像剤担持体にバイアス電圧を印加するための電源を有している請求項３８乃至５４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
- 前記バイアス電圧が、直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を有する請求項５５に記載の画像形成方法。
- 前記潜像担持体が、電子写真用感光体を有している請求項３８乃至５６のいずれか１項に記載の画像形成方法。
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