JPH0566603A

JPH0566603A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0566603A
Application number: JP3254317A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kukimoto; 力久木元; Keita Nozawa; 圭太野沢; Satoshi Yoshida; 聡吉田; Hirohide Tanigawa; 博英谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】低湿下、長期にわたり現像剤担持体上に現像
剤コートムラが生じず、濃度低下のない画像濃度が高い
画像が得られる画像形成方法を提供する。【構成】現像剤層厚規制部材により現像剤を現像剤担
持体上に特定の間隙よりも薄い厚さに制御して搬送し、
交番電界をかけながら現像する画像形成方法において、
現像剤が少なくとも荷電制御剤、疎水率５％以上の磁性
体及び結着樹脂からなるトナー粒子の表面に下記一般式
(Ι)で示される第３級アミノ基を表面に有し、且つ水濡
れ度試験において１０以上の疎水化度を有する無機微粉
体を付着させた現像剤であり、且つ現像剤担持体の表面
に現像剤を担持する為の複数の球状痕跡窪みによる凹凸
形状が形成されていることを特徴とする画像形成方法。（式中、Ｒ_５及びＲ_６は同一又は異なる置換基を示し、
Ｒ_５及びＲ_６の炭素数の合計が２以上である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録、
静電印刷の如き画像形成方法における静電荷像を可視化
する為の、画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真複写機等の画像形成装置
が広く普及するに従い、その用途も多種多様に広がり、
その画像品質への要求も厳しくなってきている。一成分
磁性現像剤を用いた現像装置としては、例えば、特開昭
５７−６６４５５号公報等があるが、該現像装置は、現
像剤担持体として該表面を不定形粒子によるサンドブラ
スト処理により特定の凹凸状態の凹凸粗面となしたもの
を用いることにより、その現像剤担持体表面を長期に渡
って常に一様で均一なムラのない良好な現像剤コート状
態を維持出来るものとした、優れた現像装置である。そ
の目的とする表面状態は、全域にわたり微細な無数の切
り込み或いは突起がランダムな方向に構成されている態
様のものである。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、か
かる特定の表面状態を有する現像剤担持体を用いる現像
装置では、特に画質向上の為に粒径の小さいトナーを用
いた際には、現像剤又は現像剤中の成分が該表面に付着
し易く、その為、いわゆる現像剤担持体表面への汚染が
起こり、その結果、初期画像の濃度低下が生じるという
問題がある。更に、耐久によってその汚染が進行した場
合には、現像剤担持体の回転周期で画像白ヌケが発生し
やすい傾向があるという問題もある。これは、現像剤中
の成分が、現像剤担持体表面の凸部の斜面及び凹部に付
着する為、磁性現像剤粒子の帯電不良が生じ、現像剤層
の電荷量が低下することによって生ずるものである。一
般に、磁性現像剤中の成分は、結着樹脂、磁性体、荷電
制御剤、離型剤等の材料から成るが、上記の現像剤担持
体表面への汚染を防止する様に材料の設計がなされる
為、極めて材料の選択が制約されるのが現状である。
又、現像剤担持体への汚染を防止或いは、低減させる方
法としては、現像剤担持体の表面をより平滑にする方法
が好ましいのは明らかである。しかし、原因は不明であ
るが、現像剤担持体表面が平滑であると、現像剤コート
層が過剰に厚くなり、均一な現像剤コート層を形成する
ことが困難であるという問題がある。又、現像剤担持体
として該表面を定形粒子によるブラスト処理によって複
数の球状痕跡窪みによる凹凸粗面を形成したものを用い
ることにより、現像剤コート層を適正にコントロールす
ると同時に現像剤担持体表面へのトナー汚染を減少さ
せ、耐久による濃度低下を防止することが提案されてい
る。しかしながら、この方法では、該スリーブ担持体が
低湿下において高トリボを付与し易く、現像剤コート層
が局部的に厚くなり、画像背景（白部）にコート層乱れ
に対応した現像が生じるという問題がある。この現像は
ブロッチとよばれ、画像濃度を向上させる際に現像剤の
帯電量を増加させた際に生じ易い。

【０００４】従って、本発明の目的は、低湿下において
も現像剤担持体上に現像剤コートムラを長期にわたり生
じさせず、濃度低下のない画像形成方法を提供するもの
である。更に、本発明の別の目的は、画像濃度が高く高
画質な画像が得られる画像形成方法を提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】上記の目的は、下記の本発
明方法により達成される。即ち、本発明は、静電荷像を
保持する静電像保持体と現像剤担持体とを現像部におい
て一定の間隙（ａ）を設けて配置し、該現像剤担持体か
ら間隙を設けて配置した現像剤層厚規制部材によって現
像剤を現像剤担持体上に前記の間隙（ａ）よりも薄い厚
さに制御して搬送し、現像部において現像剤に交番電界
をかけながら現像する画像形成方法において、現像剤が
少なくとも荷電制御剤、疎水率５％以上の磁性体及び結
着樹脂からなるトナー粒子の表面に下記一般式（Ι）

【化１】（式中、Ｒ_５及びＲ_６は同一又は異なる置換基を示
し、Ｒ_５及びＲ_６の炭素数の合計が２以上であ
る。）で示される第３級アミノ基を表面に有し、且つ水
濡れ度試験において１０以上の疎水化度を有する無機微
粉体を付着させた正帯電性現像剤であり、且つ現像剤担
持体の表面に現像剤を担持する為の複数の球状痕跡窪み
による凹凸形状が形成されていることを特徴とする画像
形成方法である。

【０００６】

【好ましい実施態様】以下、本発明方法に使用する正帯
電性現像剤について具体的に説明する。本発明方法に使
用する正帯電性現像剤は、疎水率５％以上、好ましくは
８％以上の磁性体を用いることを特徴とする。この様に
磁性体を疎水化することによって、現像剤の水分吸着に
よる帯電部材及び感光体表面への付着力の増加を抑える
と同時に、感光体表面と現像剤の摩擦を減少させ、感光
体表面の損傷を防ぎ、トナー融着を防止出来る。本発明
方法に使用する正帯電性現像剤に含有される磁性微粒子
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、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、
もしくはマグネタイト、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃ 、フェライトな
どの合金や化合物が使用出来る。これらの磁性微粒子は
窒素吸着法によるＢＥＴ比表面積が好ましくは１〜２０
m²／ｇ、特に２．５〜１２m²／ｇ、さらにモース硬度が
５〜７の磁性粉が好ましい。この磁性粉の含有量はトナ
ー重量に対して１０〜７０重量％であることが好まし
い。本明細書における磁性体の疎水化率は、以下の様に
して測定される。まず１００ｃｃのビーカーに純水５０
ｃｃを入れ、試料（１ｇ）を静かに水面に浮かべる。緩
やかに撹拌を加えながら、ビュレットによりアルコール
（エタノール）を加える。この際、アルコールが直接磁
性粉にあたらない様にビュレットの先端は水面下に入れ
る。ほとんどの磁性粉が沈んだところを終点とし、滴下
したアルコール量ｘ（ｃｃ）を読みとり、以下の式より
疎水率を算出する。

【数式１】又、この疎水率は、磁性体をトルエンで洗浄した後も磁
性体表面から脱離しないことが好ましい。

【０００７】又、本発明方法に使用する正帯電性現像剤
に含有される無機微粉体は表面に下記一般式（Ι）で示
される第３級アミノ基を有していることを特徴とする。

【化４】（式中、Ｒ₅ 及びＲ₆ は同一又は異なる置換基を示し、
Ｒ₅ 及びＲ₆ の炭素数の合計が２以上である。）好まし
くは、下記一般式（II）で示される酸化電位が８００ｍ
Ｖ以下である第３級アミノシランカップリング剤で処理
された無機微粉体がよい。

【化５】（式中、Ｒ₁ はアルコキシ基を示し、Ｒ₂ 及びＲ₃は同
一又は異なる基であり、アルコキシ基、アルキル基又は
アリール基を示し、Ｒ₄ はアルキレン基又はフェニレン
基を示し、Ｒ₅ 及びＲ₆ は同一又は異なる基であり、ア
ルキル基又はアリール基を示す。但し、アルキレン基又
はフェニレン基はアミノ基を有していてもよい。）又、
Ｒ₄ が有する水素原子は処理されたシリカ微粉体の正帯
電性に悪影響をあたえない程度に、ハロゲンで置換され
ていてもよい。Ｒ₁ 、Ｒ₂ 及びＲ₃ は炭素数１〜４個の
基が好ましく、Ｒ₄ は２〜１０個の基が好ましく、Ｒ₅
及びＲ₆ は炭素数２〜１２個の基が好ましい。

【０００８】具体的には、下記に示した様なアミノシラ
ンカップリング剤が例示される。

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【０００９】又、本発明方法に使用する正帯電性現像剤
は高い画像濃度を得る為に、帯電性が高く現像剤担持体
上にコートムラの生じないものであることが必要であ
り、帯電制御性の高いシリカ微粉末を含有している。本
発明方法に使用する正帯電性現像剤に含有されるシリカ
微粉体は、酸化電位が８００ｍＶ以下（好ましくは７０
０ｍＶ以下）のアミノシランカップリング剤によって処
理されていることが好ましい。酸化電位が８００ｍＶを
超える場合は、処理されたシリカの帯電性が不十分であ
り、画像濃度がやや低い傾向がある。更に、本発明方法
に使用する正帯電性現像剤に含有されるシリカ微粉体
は、水濡れ度試験で１０以上の疎水化度を有しているこ
とが好ましい。疎水化度が１０未満ではシリカの吸湿に
より十分な帯電性が得られず、画像濃度がやや低い傾向
がある。従って、酸化電位が８００ｍＶ以下で且つアミ
ノシランカップリング剤の末端のアミノ基が第３級アミ
ンであるアミノシランで処理したシリカを用いた場合、
現像剤の疎水性及び帯電性において十分に満足出来、且
つ疎水性磁性体を含有するトナーと混合されて使用され
た際に、前述の従来技術の問題を達成出来る。上記シリ
カ微粉体の処理は、例えば次の様にして行い得る。必要
に応じて加熱しつつシリカ微粉体を激しく撹拌しなが
ら、これに処理剤或いはその溶液をスプレーもしくは気
化して吹きつけることによって処理するか、又は、シリ
カ微粉体をスラリー状にしておき、これを撹拌しつつ処
理剤或いはその溶液を滴下することによって、表面処理
出来る。更にその後およそ５０〜３５０℃の温度で加熱
処理することが好ましい。

【００１０】本発明方法に使用する正帯電性現像剤の一
構成成分をなすシリカ微粉体には、乾式法及び湿式法で
製造したケイ酸微粉体が使用出来る。乾式法で生成され
たシリカ微粉体の方が湿式法で生成されたシリカよりも
細く、流動性が高いので好ましい。ここで言う乾式法と
は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成する
シリカ微粉体の製造法である。例えば、四塩化ケイ素ガ
スの酸素水素焔中における熱分解酸化反応を利用する方
法で、基礎となる反応式は次の様なものである。ＳｉＣｌ₄ ＋２Ｈ₂ ＋Ｏ₂ →ＳｉＯ＋４ＨＣｌ又、この製造工程において、例えば、塩化アルミニウム
又は塩化チタン等の他の金属ハロゲン化合物を、ケイ素
ハロゲン化合物と共に用いることによりシリカと他の金
属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それら
も包含する。

【００１１】又、本発明に用いられるケイ酸微粉体を湿
式法で製造する方法は、従来公知の種々の方法が適用出
来る。例えば、ケイ素ナトリウムの酸による分解であ
り、以下に反応式を示す。Ｎａ₂ Ｏ・ＸＳｉＯ₂ ＋ＨＣｌ＋Ｈ₂ Ｏ→ＳｉＯ₂ ・ｎＨ₂ Ｏ＋ＮａＣｌその他、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類又はアルカ
リ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムよりアルカリ土類
金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解しケイ酸とす
る方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交換樹脂により
ケイ酸とする方法、天然ケイ酸又はケイ酸塩を利用する
方法等がある。ここで言うシリカ微粉体には、無水二酸
化ケイ素（シリカ）、その他、ケイ酸アルミニウム、ケ
イ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウ
ム、ケイ酸亜鉛等のケイ酸塩をいずれも適用することが
出来る。上記の様なケイ酸微粉体のうちで、ＢＥＴ法で
測定した窒素吸着による比表面積が３０m² ／ｇ以上
（特に５０〜４００m² ／ｇ）の範囲内のものが良好な
結果を与える。

【００１２】尚、本発明に係る明細書において規定され
る“酸化電位”とは次の様にして測定される。即ち、試
料極及び対極は白金、参照極は飽和カロメル電極、支持
電解質としては、０．１Ｎのｎ−テトラブチルアンモニ
ウムパークロライドを用いて行う。勿論、本発明におけ
る測定法を参照しながら他の測定方法を適用することも
可能である。溶媒としては各試料化合物を溶解し得るも
のをその都度選択する。この様な測定法で酸化電位が８
００ｍＶ以下であるアミノシランカップリング剤で処理
されたシリカ微粉体を使用した現像剤は、充分な帯電能
を有し、且つ耐環境性及びトリボ安定性の点で優れてい
る。

【００１３】又、本発明方法に使用する正帯電性現像剤
においては、水濡れ度が１０以上の疎水化度を有するア
ミノシランカップリング剤で処理されたシリカが好まし
く使用出来る。ここで言う“水濡れ度”は以下の如き試
験により求められたものである。即ち、２００ｍｌの分
液ロートに供試シリカ微粒子１．０ｇを採取し、イオン
交換水１００ｍｌをメスシリンダーにて加える。次にタ
ーブラシェーカーミキサーＴＣ２型に分液ロートをセッ
トして、９０r.p.m で１０分間分散を行う。分液ロート
をターブラシェーカーミキサーＴＣ２型から取外し、１
０分間静置する。そして、分液ロートから２０〜３０ｍ
ｌ抜き出した後１０ｍｍセルに分取する。イオン交換水
をブランク（透過率１００％）として比色計にて波長５
００ｎｍにおける水層の濁りを測定する。この時の読み
値（透過率Ｔ％）を水濡れ度とする。但し、シリカがす
べて水に濡れる場合は水濡れ度０とする。

【００１４】又、本発明に使用するシリカ微粒子のトリ
ボ値は次の方法で測定される。即ち、２５℃、５０〜６
０％ＲＨの環境下で１晩放置されたシリカ微粉体を２０
０／３００メッシュの粒径を有する鉄粉キャリアと２：
９８の割合で混合する。その混合物の０．５〜１．５ｇ
を精秤し、エレクトロメーターと接続された金属製４０
０メッシュスクリーン上で２５ｃｍＨ₂ Ｏの圧力により
吸引し、その時の分離吸引されたシリカ微粒子の重量と
その電荷量により、単位重量当たり、トリボ電荷量を求
める。本発明方法に使用する正帯電性現像剤において
は、上記の方法により測定されたトリボ電荷量が＋１０
０μｃ／ｇ〜５００μｃ／ｇである表面処理されたシリ
カ微粒子が好ましく使用される。又、これらのシリカ微
粒子の含有量はトナー１００重量部に対して、０．０５
〜１０重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは
０．１〜３重量部添加した際に優れた安定性を有する正
帯電性現像剤を提供することが出来る。添加形態につい
て好ましい態様を述べれば、現像剤重量に対して０．０
１〜１重量部の処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表
面に付着している状態にあるのがよい。

【００１５】又、本発明方法に使用する正帯電性現像剤
に含有される荷電制御剤としては、ニグロシン系染料、
トリフェニルメタン系染料、第４級アンモニウム塩など
があるが、ニグロシン系染料が特に帯電性の確保の点で
好ましい。ニグロシン系染料を含有する現像剤は、一般
に、特に低温低湿下で帯電性が強すぎる為、現像剤担持
体上の磁気規制が不良で画像欠陥を生じやすい傾向にあ
るが、本発明方法に使用する正帯電性現像剤において
は、第３級アミノ基を表面に有する無機微粒子がトナー
粒子表面に均一に付着している為、低温低湿下において
も適度な帯電量を有し良好な画像を得ることが可能であ
る。又、本発明方法に使用する正帯電性現像剤の帯電量
は、＋１０〜＋４０μｃ／ｇであることが好ましい。
尚、現像剤の帯電量の測定は、一成分現像剤の場合はシ
リカ微粉末のかわりに現像剤を鉄粉キャリアと１０：９
０の割合で混合する以外はシリカ微粉末の帯電量の測定
と同様に行う。

【００１６】本発明方法に使用する正帯電性現像剤に使
用される結着樹脂としては、オイル塗布する装置を有す
る加熱加圧ローラ定着装置を使用する場合には、下記ト
ナー用結着樹脂の使用が可能である。例えば、ポリスチ
レン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン
等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ
−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン
共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチ
レン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタク
リル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタク
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、ス
チレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビ
ニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アク
リロニトリル−インデン共重合体等のスチレン系共重合
体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然樹脂変性フ
ェノール樹脂、天然樹脂変性マイレン酸樹脂、アクリル
樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹
脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビ
ニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹
脂、石油系樹脂等が使用出来る。

【００１７】又、オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ロー
ラ定着方式においては、現像剤像支持体部材上のトナー
像の一部がローラに転移すると、いわゆるオフセット現
像、及び現像剤像支持部材に対する現像剤の密着性が重
要な問題である。より少ない熱エネルギーで定着するト
ナーは、通常保存中もしくは現像器中でブロッキングも
しくはケーキングし易い性質があるので、同時にこれら
の問題も考慮しなければならない。好ましい結着物質と
しては、架橋されたスチレン系共重合体もしくは架橋さ
れたポリエステルがある。スチレン系共重合体のスチレ
ンモノマーに対するコモノマーとしては、例えば、アク
リル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェ
ニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチ
ル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミド等の様な二重結合を有するモノカルボン酸もしく
はその置換体；例えば、マイレン酸、マイレン酸ブチ
ル、マイレン酸メチル、マイレン酸ジメチル等の様な二
重結合を有するジカルボン酸及びその置換体；例えば、
塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等の様なビニ
ルエステル類；例えば、エチレン、プロピレン、ブチレ
ン等の様なエチレン系オレフィン類；例えば、ビニルメ
チルケトン、ビニルヘキシルケトン等の様なビニルケト
ン類；例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、ビニルイソブチルエーテル等の様なビニルエー
テル類；等のビニル単量体が単独もしくは２つ以上用い
られる。

【００１８】ここで架橋剤としては、主として２個以上
の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の様な芳
香族ジビニル化合物；例えば、エチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
１，３−ブタンジオールジメタクリレート等の様な二重
結合を２個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリ
ン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニル
スルホン等のジビニル化合物；及び３個以上のビニル基
を有する化合物；が単独もしくは混合物として用いられ
る。又、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナ
ー用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラ
ストマー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、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、線状飽和ポリエステル、パラフィン等がある。

【００１９】本発明方法に使用する正帯電性現像剤は、
必要に応じて種々の添加剤を混合してもよい。着色剤と
しては従来より知られている染料、顔料が使用可能であ
り、通常、結着樹脂１００重量部に対して０．５〜２０
重量部使用してもよい。又、本発明方法に使用する現像
剤には、必要に応じて添加剤として、例えば、ステアリ
ン酸亜鉛の如き滑剤、或は酸化セリウム、炭化ケイ素の
如き研磨剤、或は例えば、酸化アルミニウムの如き流動
性付与剤、ケーキング防止剤、或は例えば、カーボンブ
ラック、酸化スズ等の導電性付与剤を加えることも本発
明方法に使用する現像剤の好ましい形態の１つである。
又、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で、低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワッ
クス、パラフィンワックス等のワックス状物質を、０．
５〜５ｗｔ％程度加えることも本発明方法に使用する現
像剤の好ましい形態の一つである。

【００２０】本発明方法に使用する正帯電性現像剤の製
造にあたっては、熱ロール、ニーダー、エクストルーダ
ー等の熱混練機によって構成材料を良く混練した後、機
械的な粉砕、分級によって得る方法、或は、結着樹脂溶
液中に材料を分散した後、噴霧乾燥することにより得る
方法、或は、結着樹脂を構成すべき単量体に所定材料を
混合して溶液中で乳化あるいは懸濁液とした後に、重合
させてトナーを得る重合法トナー製造方法等それぞれの
方法が応用出来る。

【００２１】本発明の画像形成方法を適用した画像形成
装置は、静電荷像を保持する静電像保持体と、磁性現像
剤を表面に担持する現像剤担持体とが現像部において一
定の間隙（ａ）を設けて配置され、現像剤担持体から間
隙を設けて配置した現像剤層厚規制部材によって、現像
剤担持体上に磁性現像剤を前記間隙（ａ）よりも薄い厚
さに規制して現像部に搬送し、現像部において現像剤に
交番電界をかけながら現像する構成を有する。又、現像
剤担持体が定形粒子によるブラスト処理によって、複数
の球状痕跡窪みによる凹凸を形成した表面を有している
ことが、現像剤担持体の汚染を防止し、高い濃度を得る
上で好ましい。又、その凹凸表面状態としては、球状痕
跡窪みの直径Ｒが２０〜２５０μｍであり、凹凸のピッ
チＰが２〜１００μｍであり、表面粗さｄが０．１〜５
μｍである条件を満足することが更に好ましい。

【００２２】以下本発明の画像形成方法を適用した、好
ましい画像形成装置について具体的に説明する。尚、現
像剤担持体を以下スリーブ、現像剤層厚規制部材をブレ
ードと称する。本発明中のスリーブは、複数の球状痕跡
窪みによる凹凸を形成した表面を有するが、その表面状
態を得る方法としては、定形粒子によるブラスト処理方
法が使用出来る。定形粒子としては、例えば、特定の粒
径を有するステンレス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケ
ル、真鍮等の金属からなる各種剛体球又はセラミック
ス、プラスチックス、グラスビーズ等の各種剛体球を使
用することが出来る。特定の粒径を有する定形粒子を用
いて、スリーブ表面をブラスト処理することにより、ほ
ぼ同一の直径Ｒの複数の球状痕跡窪みを形成することが
出来る。

【００２３】本発明において、スリーブ表面の複数の球
状痕跡窪みの直径Ｒは２０〜２５０μｍが好ましく、直
径Ｒが２０μｍ未満であると、磁性現像剤中の成分によ
る汚染を増す為、好ましくなく、逆に直径Ｒが２５０μ
ｍを超える場合、スリーブ上の現像剤コートの均一性が
低下してしまい好ましくない。従って、スリーブ表面の
ブラスト処理時に使用する定形粒子も、直径が２０〜２
５０μｍの範囲のものがよい。又、本発明において、ス
リーブ表面の凹凸のピッチＰは、スリーブの表面を微小
表面粗さ計（発売元、テイラーホプソン社、小坂研究所
等）を使用して測定し、又、表面粗さｄは、「ＪＩＳ
Ｂ０６０１」の１０点平均あらさ（ＲＺ）により測定
する。即ち、図１に示す様に、表面粗さｄは、断面曲線
から基準長さＬだけ抜き取った部分における、平均線に
平行な直線のうち、高い方から３番目の山頂（Ｍ₃ ）を
通るものと深い方から３番目の谷底（Ｖ₃ ）を通るもの
の、２直線の間隔をマイクロメーター（μｍ）で表した
ものである。この際、基準長さＬ＝０．２５mmとする。

【００２４】又、ピッチＰは、凸部が両側の凹部に対し
て０．１μ以上の高さのものを、一つの山として数え、
基準長さＬ＝０．２５mmの中にある山の数により、下記
の様に求めたものである。Ｐ（μ）＝〔２５０（μ）〕／〔２５０（μ）に含まれ
る山の数〕本発明においてスリーブ表面の凹凸のピッチＰは、２〜
１００μの範囲であることが好ましい。Ｐが２μ未満で
あると磁性現像剤中の成分によるスリーブ汚染が増す為
好ましくなく、逆に、Ｐが１００μを超える場合である
と、スリーブ上の現像剤コートの均一性が低下してしま
い好ましくない。又、スリーブ表面の凹凸の表面粗さｄ
は、０．１〜５μｍの範囲であることが好ましい。ｄが
５μｍを超える場合は、スリーブと潜像保持体との間に
交番電圧を印加し、スリーブ側から潜像面へ磁性現像剤
を飛翔させて現像を行う方式にあっては、凹凸部分に電
界が集中して画像に乱れを生じる傾向となる為好ましく
なく、逆にｄが０．１μ未満であると、スリーブ上の現
像剤コートの均一性が低下してしまい好ましくない。

【００２５】図２、図３を参照しながら、本発明の画像
形成方法及びこれを適用した画像形成装置を説明する。
先ず、図２に示す一次帯電器２で感光体の表面を負極性
に帯電し、原稿台からの光５による露光によりアナログ
潜像を形成する。図３に示した現像剤層厚規制部材（磁
性ブレート）１１、及び磁石１４を内包している表面に
複数の球状痕跡窪みによる凹凸を形成した現像スリーブ
４を具備する現像器に、一成分磁性現像剤１０を用いて
該潜像を現像する。この際、現像部においては、感光ド
ラム１の導電性基体１６及び現像スリーブ４との間で、
バイアス印加手段１２により交番電界及び／又は直流バ
イアスが印加されている。転写紙Ｐが搬送されて転写部
にくると、転写帯電器３により、転写紙の背面（感光ド
ラム側と反対面）から負極性の帯電がされ、感光ドラム
１の表面上の正荷電性現像剤像が転写紙Ｐ上へ静電転写
される。その後、感光ドラム１から分離された転写紙Ｐ
は加熱加圧ローラ定着器７に導かれ、該定着器７により
転写紙Ｐ上の現像剤画像は、定着される。転写工程後の
感光ドラム１に残留する一成分系現像剤は、クリーニン
グブレートを有するクリーニング器８で除去される。ク
リーニング後の感光ドラム１は、イレース露光６により
除電され、再度、上記した一次帯電器２による帯電工程
から始まる工程が繰り返される。

【００２６】図３に示した様に、静電像保持体（感光ド
ラム）１は、表面層である感光層１５及び導電性基体１
６を有し、矢印方向に動く。現像剤担持体である非磁性
円筒の現像スリーブ４は、現像部において静電像保持体
表面と同方向に進む様に回転する。非磁性円筒４の内部
には、磁界発生手段である多極永久磁石（マグネットロ
ール）１４が回転しない様に配置されている。現像器９
内にある本発明方法に使用する一成分系絶縁性正帯電正
現像剤は、磁性ブレート１１によって現像スリーブ４の
表面上に薄く塗布され、その摩擦によりトナー粒子１０
は電荷が与えられる。現像部において現像剤担持体４と
静電像保持面との間で交番電界をかける。この交流バイ
アスの条件は、交流周波数ｆが２００〜４，０００Ｈｚ
であり、交流電圧Ｖ_PPが５００〜３，０００Ｖであるこ
とが好ましい。現像部分における現像剤粒子の転移に際
し、静電像保持面の静電的力及び交流バイアスの作用に
よって現像剤粒子は、静電像側に転移する。又、現像剤
容器内には、現像剤容器内撹拌手段１３を備えているこ
とが好ましく、現像剤容器９内の現像剤１０を積極的に
現像スリーブ４近傍へ送ることで、現像剤切れ寸前まで
均一な現像剤層を形成させるのに有効である。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、これは本発明を何ら限定するものではない。
尚、以下の配合における部数は全て重量部である。実施例１・スチレン−ｎ−ブチルアクリレート１００部（共重合重量比８：２、Ｍｗ＝２５万）・表面をチタンカップリング剤で処理した磁性微粉体（疎水化度１０％）９０部・ニグロシン３部・低分子量ポリプロピレン３部上記混合物を２軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却
した混練物をハンマーミルで粗粉砕した後、微粉砕し、
風力分級し、重量平均粒子量（Ｄ₄ ）７．０μｍの磁性
粒子分級粉（トナー）（Ｉ）を得た。このトナー（Ｉ）
にジメチルアミノプロピルトリメトキシシランで処理し
たシリカ微粉末（Ｉ）（ＢＥＴ１３０m²／ｇ）を、トナ
ー重量に対し１．４％加えてヘンシェルミキサーで混合
し、本発明方法に使用する現像剤（Ｉ）を得た。次に、
直径２０ｍｍφの円筒状のステンレス製スリーブの表面
に、定形粒子として８０％以上の直径が５３〜６２μｍ
であるガラスビーズを用いてブラスト処理を行い、複数
の球状痕跡窪みの直径Ｒが５３〜６２μｍである凹凸を
形成させ、スリーブＡを作成した。このスリーブ表面の
凹凸のピッチＰは３３μであり表面粗さｄは２．０μで
あった。このスリーブＡをキヤノン製ＮＰ−１２１５複
写機用現像器に入れ、磁性ブレードとスリーブＡの間隙
を２５０μｍに設定し現像器を作成した。

【００２８】これらの現像剤及び現像器を用い、キヤノ
ン製複写器ＮＰ−１２１５を使用して、積層型に有機光
導電体（ＯＰＣ）感光ドラムと現像スリーブとの最近接
間隙を３００μｍに設定した。先ず、感光ドラム表面に
−７００Ｖの一次帯電を行い、露光部における電位を−
１００Ｖとして潜像を形成し、次に感光ドラム基体と現
像スリーブとの間で直流バイアス−２００Ｖ、交流バイ
アス（１８００Ｈｚ、ピークトウピーク１，３００Ｖ）
を印加して低温低湿（１５℃、１０％ＲＨ）の環境下に
おいて、３０００枚の画出し試験を行い、評価した。そ
の結果を表３に示した。又、上記の現像剤及び現像器の
みを用いて、低温低湿（１５℃，１０％ＲＨ）下、電圧
を印加せずに１００mm／secのスリーブ周速で空回転を
行い、スリーブ表面の現像剤コート状態を観察した。そ
の結果も表３に示す通り良好であった。尚、現像剤に使
用したシリカ微粉体の特性を表１に示し、現像剤の帯電
量を第２表に示す。

【００２９】実施例２磁性微粉体として表面をパルチミン酸で処理した磁性体
（疎水化度１５％）を１１０部用い、シリカとして表１
に示したシリカ微粉末（II）を用いる以外は実施例１と
同様にして現像剤（II）を作成した。又、この現像剤
（II）を用いて、実施例１と同様にして評価した。その
評価結果を表２に示す。

【００３０】実施例３ニグロン系染料の代わりトリフェニルメタン系染料を用
い、シルリカとして表１に示したシリカ微粉末（II）を
用いる以外は実施例１と同様にして、本発明方法に使用
する現像剤(III)を作成した。この現像剤(III)を用い実
施例１と同様にして試験し、評価した。その評価結果を
第２表に示す。

【００３１】実施例４シリカとしてシリカ微粉体（IV）を用いる以外は実施例
１と同様にして、現像剤（IV）を作成し評価した。その
評価結果を表２に示す。

【００３２】比較例１磁性体として未処理の磁性微粉末（疎水化度０％）を用
い、シリカとして表１に示したシリカ微粉末（Ｖ）を用
いる以外は実施例１と同様にして現像剤（Ｖ）を作成
た。この現像剤（Ｖ）を用い実施例１と同様にして評価
した。その評価結果を表２に示す。

【００３３】比較例２実施例１で使用したガラスビーズの代わりに、不定形粒
子である＃３００のカーボランダムを用いて作成したス
リーブＢを用い、未処理のシリカ微粉末（VI）を含有す
る現像剤（VI）を用いる以外は実施例１と同様にして評
価したところ、表４に示す通り、特に高温高湿下におけ
る３，０００枚画出し後のスリーブの汚染が非常に多
く、画像濃度も初期と比較して低下した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】表２現像剤の帯電

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】

【発明の効果】本発明方法によれば、第３級アミノ基を
有するシリカ微粉末を含有する現像剤を用いることで、
表面を定形粒子でブラスト処理したスリーブを用いた場
合にも低温低湿下においてスリーブ上に現像剤コートム
ラを生ぜず高品質な画像を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置
の現像剤担持体表面の凹凸形状の概略断面図。

【図２】本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置
の概略断面図。

【図３】本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置
の部分概略断面図。

【符号の説明】

１：静電像保持体（感光ドラム）２：一次帯電器３：転写帯電器４：現像剤担持体（現像スリーブ）９：現像器１０：トナー粒子１１：現像剤層厚規制部材（ブレード）１４：多極永久磁石１５：感光層１６：導電性基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 7144−2ＨＧ０３Ｇ 9/08 ３７５ (72)発明者谷川博英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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電荷像を保持する静電像保持体と現像
剤担持体とを現像部において一定の間隙（ａ）を設けて
配置し、該現像剤担持体から間隙を設けて配置した現像
剤層厚規制部材によって現像剤を現像剤担持体上に前記
の間隙（ａ）よりも薄い厚さに制御して搬送し、現像部
において現像剤に交番電界をかけながら現像する画像形
成方法において、現像剤が少なくとも荷電制御剤、疎水
率５％以上の磁性体及び結着樹脂からなるトナー粒子の
表面に下記一般式（Ι）【化１】（式中、Ｒ₅ 及びＲ₆ は同一又は異なる置換基を示し、
Ｒ₅ 及びＲ₆ の炭素数の合計が２以上である。）で示さ
れる第３級アミノ基を表面に有し、且つ水濡れ度試験に
おいて１０以上の疎水化度を有する無機微粉体を付着さ
せた正帯電性現像剤であり、且つ現像剤担持体の表面に
現像剤を担持する為の複数の球状痕跡窪みによる凹凸形
状が形成されていることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】荷電制御剤がニグロシン系染料又はトリ
フェニルメタン系染料である請求項１に記載の画像形成
方法。
【請求項３】無機微粉体が下記一般式（II）【化２】（式中Ｒ₁ はアルコキシ基を示し、Ｒ₂ 及びＲ₃ は同一
又は異なる基であり、アルコキシ基、アルキル基又はフ
ェニル基を示し、Ｒ₄ はアルキレン基又はフェニレン基
を示し、Ｒ₅ 及びＲ₆ は同一又は異なる基であり、アル
キル基又はアリール基を示す。但し、アルキレン基又は
フェニレン基はアミノ基を有していてもよい。）からな
る酸化電位が８００ｍＶ以下であるアミノシランカップ
リング剤で処理されたシリカ微粉体である請求項１に記
載の画像形成方法。