JPH06274036A

JPH06274036A - 現像ローラ及び現像装置

Info

Publication number: JPH06274036A
Application number: JP5061812A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Goseki; 康秀後関; Masayoshi Shimamura; 正良嶋村; Kenji Fujishima; 健司藤島; Kazunori Saiki; 一紀齊木; Michiko Orihara; 美智子折原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂被覆層を有する現像スリーブと、その内
部に配置された樹脂磁石を有する現像ローラで、樹脂被
覆層形成時の加熱処理により熱変形しない樹脂磁石を有
する現像ローラを提供すること。【構成】現像ローラ３は、素管１８上に加熱処理工程
を経て樹脂被覆層１７が形成された現像スリーブ１４
と、このスリーブ１４内にキャップ２２、２３により支
持された磁石ローラ１３とを有しており、磁石ローラ１
３の磁石本体１５は、線膨張係数が６×１０^-5／℃以下
の樹脂をバインダとする樹脂磁石である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体あるい
は静電記録誘電体等の潜像保持体上に形成された静電潜
像を現像するための現像装置、及び現像装置に用いられ
る現像ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に実用化されている現像ロー
ラとしては、アルミニウム、ステンレススチール等の金
属円筒管（現像スリーブ）とその円筒管内部に磁石を配
置させたものが用いられる。

【０００３】一成分磁性現像剤（以下磁性トナーとも言
う）は、現像スリーブに担持されて静電潜像を現像する
現像領域に搬送される。

【０００４】磁性トナーは現像スリーブとの摩擦により
静電潜像を現像する為の摩擦電荷を得る。

【０００５】しかしながら、このようなスリーブにおい
ては、トナー層（トナーコート）むら、コート不良、ゴ
ースト、現像画像の濃度低下等の、種々の不具合が生ず
ることがある。例えば、スリーブが繰り返し回転を行っ
ていくうちにスリーブ上にコーティングされたトナーの
帯電量がスリーブとの接触により高く成り過ぎ、トナー
が静電的鏡映力により、スリーブ表面上で不動状態とな
り、スリーブから潜像保持体上の潜像に移動しなくな
る。所謂、チャージアップ現象が特に低湿下で起こりや
すい。

【０００６】これは、スリーブの金属表面に極く薄い金
属酸化被膜が生じ、これが過剰帯電したトナーの電荷の
リークを妨害している為であると推定されている。

【０００７】いずれにせよ、トナーのこのようなチャー
ジアップが発生すると、上層のトナーはトリボを持ちに
くくなる為、ライン画像の細りやベタ黒画像の画像濃度
うす等の生じた画像となる。

【０００８】更に、潜像の画像部（トナー消費部）と非
画像部とではトナー消費量が異なる為、スリーブ上のト
ナー層状態が変り、帯電状態が異なってしまう為、一度
画像濃度の高いベタ画像を現像したスリーブ上の位置が
次に現像位置にきて、ハーフトーン画像を現像すると、
画像上にベタ画像の跡が現われてしまう現象、所謂、ゴ
ースト現象が生じやすい。

【０００９】又、最近では現像画像の高画質化の為に、
トナーの小粒径化が図られている。解像力、シャープネ
ス等を上げ、潜像を忠実に再現する為に、トナーの重量
平均粒径で約６〜９μｍのものを用いるのが一般的であ
る。斯かる小粒径トナー中には平均粒径より小なる微粉
トナーが相当な割合で含まれているが、微粉トナーは重
量当たりの表面積が大である為、特に過剰帯電しやす
く、従って斯様な小粒径トナーを使用する場合は、前記
の不都合が更に顕著になる。

【００１０】このような現象を解決する方法として、従
来の金属円筒管スリーブの代わりに、特開平２−１０５
１８１号公報、特開平３−３６５７０号公報等に記載の
如く、金属円筒管の表面にバインダ樹脂、導電性微粉
末、固体潤滑剤微粉末等からなる樹脂被覆層を形成し、
現像装置に用いる方法の提案がなされている。この方法
を用いることにより、前記現象が低減される。

【００１１】これは、過剰帯電したトナーのリークサイ
ドが確保できること、静電的鏡映力によるスリーブへの
トナー付着力を弱めることができること等によるものと
思われる。

【００１２】いずれにせよ、上記樹脂被覆層は、バイン
ダ樹脂、導電性粉末、固体潤滑剤粉末を溶剤で混練した
塗料を金属円筒管に塗布し、次いでこれを加熱処理して
樹脂被覆を乾燥、固化させて形成される。

【００１３】ところで、スリーブ内に配置する磁石とし
て、磁性粉体をプラスチックバインダーで結着した所謂
樹脂磁石（プラスチックマグネット）が多用されてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとしている課題】このような樹脂磁
石を内部に装着した金属円筒に、前記の塗料を塗装して
加熱処理を施した現像ローラを使用した処、現像画像上
に、現像ローラ長手方向に関して濃度ムラが生じてしま
った。

【００１５】そこで検討すると、スリーブ内部に配置さ
れている樹脂磁石が上記加熱処理によって変形をきたし
ており、その為スリーブ表面での磁束密度分布が現像ロ
ーラ長手方向に関して不均一となっていて、これが原因
で上記の濃度ムラが発生したことが判明した。

【００１６】そこで本発明の目的は、円筒体内部に樹脂
磁石が装着された状態で加熱処理されて円筒体表面に樹
脂被覆層が形成された現像ローラであって、前述の画像
濃度ムラの発生を防止できる現像ローラと、斯かる現像
ローラを備えた現像装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決する為の手段】本発明の現像ローラは、現
像剤を担持して静電潜像を現像する現像領域に搬送する
現像ローラに於いて、円筒体と、この円筒体表面に形成
された樹脂被覆層と、磁性粉をバインダ樹脂で結着した
磁石と、この磁石を上記円筒体の内部に支持する支持手
段と、を有し、上記樹脂被覆層は、上記磁石が上記円筒
体内に支持されている状態で加熱処理されており、上記
磁石のバインダ樹脂の線膨張係数は６×１０^-5／℃以下
であることを特徴とする現像ローラである。尚、本明細
書では、線膨張係数はＡＳＴＭＤ６９６の試験法で測
定されるものとする。

【００１８】本発明の現像装置は、現像剤を収容する容
器と、この現像容器から現像剤を搬出して静電潜像を現
像する現像領域に搬送する現像ローラと、現像ローラが
現像領域に搬送する現像剤層の厚みを規制する規制部材
とを備えた現像装置に於いて、現像ローラとして前記の
現像ローラを使用することを特徴とする現像装置であ
る。

【００１９】

【実施例】図２は本発明の一実施例の説明図である。

【００２０】現像装置１０は、一成分磁性現像剤、所謂
磁性トナー１１を収容した容器１２を備えている。

【００２１】容器１２の開口部には現像スリーブ１４が
配置されている。スリーブ１４の内部には磁石ロール１
３が静止配置されている。

【００２２】ロール１３は、軸１６と、この軸１６に固
定された樹脂磁石１５とからなる。磁石１５は図示例で
はＮ₁ 、Ｎ₂ 、Ｓ₁ 、Ｓ₂ の４つの磁極を有している。
磁極Ｓ₁ は、スリーブ１４と矢印方向に回転する電子写
真感光ドラム１が微小間隙を介して対向する現像領域
２、即ち、ドラム１に形成されている静電潜像にスリー
ブ１４からトナーが付与され、この潜像が可視化される
現像領域２に磁界を形成する。この磁界は磁性トナーが
画像の背景部に付着する所謂カブリを防止する。

【００２３】磁極Ｎ₁ は、矢印方向に回転するスリーブ
１４が現像領域１３に搬送するトナー層１１′の厚みを
規制するのに寄与する。

【００２４】即ち、スリーブ１４を間にして、磁極Ｎ₁
に対向して鉄等の磁性体のブレード１９が配置されてい
る。上記磁極Ｎ₁ からの磁力線がこのブレード１９に集
中し、トナー層１１′の層厚を規制する磁界カーテンが
形成される。

【００２５】上記の如くして形成されたトナー層１１′
の厚みは、現像領域２に於いて、スリーブ１４とドラム
１の最小間隙よりも薄い。従って、本例では、トナーが
スリーブ１４から飛翔してドラム１に付着する。所謂非
接触現像が行われる。しかし、本発明はトナーの磁気ブ
ラシをドラム１に接触させて潜像を現像する所謂接触現
像にも適用できる。

【００２６】磁極Ｓ₂ は容器１２内の磁性トナーをスリ
ーブ１４表面に磁気的に吸引するのに寄与し、磁極Ｎ₂
は、現像領域１３を通過したスリーブ１４上のトナーを
容器１２内に戻すのに寄与する。

【００２７】スリーブ１４と同軸に、スリーブ１４の両
端側にスペーサローラ２０が設けられている。このスペ
ーサローラ２０はドラム１の両端側に圧接して、スリー
ブ１４とドラム１間の間隙を一定に保持している。現像
領域２でのスリーブ１４とドラム１間の最小間隙は５０
〜５００μｍに設定されている。

【００２８】現像効率を高める為に、スリーブ１４に最
大電圧と最小電圧が交互に繰り返される振動バイアス電
圧が電源２１から印加される。斯かる振動バイアス電圧
は交流電圧に直流電圧を重畳する等によって得られる。
いずれにせよ、斯かる振動バイアス電圧によって現像領
域２に振動電界が形成され、これによってトナーは静電
潜像の画像部に飛翔付着する。もちろん、スリーブ１４
に非振動の、一定レベルの直流バイアス電圧を印加して
もよい。

【００２９】磁性トナーはスリーブ１４との摩擦によっ
て静電潜像を現像する為の摩擦電荷を得る。反転現像を
行う装置ではトナーは静電潜像と同極性に、正規現像を
行う装置ではトナーは静電潜像と逆極性に帯電される。

【００３０】前述した如きトナーの過剰なチャージアッ
プを防止する為に、現像スリーブ１４はアルミニウム、
ステンレス鋼等の金属円筒（素管）１８の表面に、樹脂
被覆層１７を設けたものが使用される。

【００３１】上記樹脂被覆層１７は、合成樹脂バインダ
ーに、導電性微粒子として例えばカーボンブラック微粒
子が分散されている。更に、固体潤滑剤微粒子として例
えばグラファイト微粒子が分散されている。

【００３２】カーボンブラックは過剰に帯電したトナー
から電荷をリークさせ、トナー電荷量を適量レベルに制
御するのに寄与する。グラファイト微粒子も、過剰帯電
したトナーから電荷をリークさせ、トナー電荷量を適量
レベルに制御するのに寄与する。このようにして、過剰
にチャージアップした微粉トナーがスリーブ表面に極く
薄い層状に静電的に強固に付着してしまうのを防止す
る。

【００３３】更にグラファイト微粒子は、この固体潤滑
性により、トナーのスリーブに対する付着力を弱め、上
述の微粉トナーの極く薄い層の形成を妨害する。

【００３４】合成樹脂バインダーとしては、例えば熱硬
化性のフェノール樹脂が使用できる。

【００３５】いずれにせよ、如上の樹脂被覆層１７は耐
酸化性の被膜であるから、長期にわたってトナーの過剰
チャージアップを防止でき、従って、細線の忠実な現
像、高濃度画像の形成、ゴースト現象の防止を長期間に
わたって可能とする。

【００３６】尚、上述の樹脂被覆層１７の具体例につい
ては後に詳述するが、層１７の厚みは０．５乃至３０μ
ｍ、体積抵抗は１０^-3乃至１０² Ω・ｃｍが適当であ
る。

【００３７】磁石本体１５は前述の如く、樹脂磁石であ
る。通常、マグネットロールは金属、あるいはプラスチ
ックの中心軸体１６の回りを前記磁石の成型体１５で取
り囲んだ形態で構成される。製造の方法としては、軸体
１６を中心として直接成型する方法、成型されたマグネ
ットピースを軸体１６を中心として張り合わせロール状
に成型する方法、中空の成型磁石体に軸体１６を挿入接
着して作成する方法などがある。

【００３８】成型体１５の形成方法としては、バインダ
ー樹脂及び磁性粉体を混合後、ロールミル、エクストル
ーダー等を利用して混練分散し、冷却後、粉砕し、ペレ
ット化して原料とする。これを再度溶融させ、圧縮成
型、射出成型などにかけてマグネットピースあるいは円
筒体状の成型体を得る。この際、金型中で磁場をかけ、
材料を磁場配向させても良い。もちろん、軸体１６を中
心として、一体に成型しても良い。軸体１６を有するマ
グネットロールは、一旦脱磁された後、図２の磁極を有
するように成型体１５に均一に着磁されスリーブ内に配
置されるマグネットロール１３とされる。

【００３９】尚、軸１６と着磁部である磁石本体１５と
は、同一の材料により、射出成型等によって一体成型さ
れてもよい。

【００４０】上記バインダー樹脂の例については後述す
る。バインダー樹脂で結着される。

【００４１】又、磁性粉体としては、六方晶フェライ
ト、サマリウム−コバルト系合金、ネオジウム−鉄−硼
素系合金等が用いられる。磁性粉体の配合比としては、
バインダー樹脂１００重量部に対して、１００〜２００
０重量部程度の磁性粉体を用いる。

【００４２】図１１により、現像ローラ３の構造を更に
詳述する。

【００４３】現像ローラ３は、前述のように現像スリー
ブ１４と磁石ローラ１３を備えている。

【００４４】現像ローラ１４は、更にスリーブ１４の両
端にキャップ部材２２、２３を有している。キャップ部
材２２、２３の夫々の大径部２２１、２３１は、スリー
ブ１４の金属円筒１８の両端部内面に嵌合されている。
そしてキャップ部材２２、２３は、圧入、又は接着、又
はカシメ等の手法により、スリーブ１４に固定されてい
る。

【００４５】現像ローラ３は、更に、上記キャップ部材
２２、２３に保持された軸受２４、２５を有している。
この軸受２４、２５は、磁石本体１５の長手方向両端側
に於いて、マグネットロール１３の軸１６を支持してい
る。これにより、スリーブ１４はマグネットロール１３
に対して相対的に回転可能である。

【００４６】前記キャップ部材２２、２３の軸部２２
２、２３２は、夫々、前記容器１２の側壁１２１、１２
２に保持された軸受２６、２７に回転自在に支持されて
いる。これにより、スリーブ１４は図２の矢印方向に回
転可能である。

【００４７】キャップ部材２３の軸部２３２は中空であ
り、この中空部をマグネットローラ１３の軸１６の一方
の端部が貫通して外部に出ている。そして軸１６の一端
部１６１は、側壁１２２に固定されたアーム２８に固定
されている。これにより、スリーブ１４が回転しても、
マグネットローラ１３は静止状態に保持される。

【００４８】前記キャップ部材２２、２３の軸部２２
２、２３２は、夫々軸受２９、３０を支持しており、そ
して軸受２９、３０には、夫々前記スペーサローラ２０
が支持されている。このスペーサローラ２０は、前述し
たようにドラム１の両端部に当接してスリーブ１４とド
ラム１間の間隙を一定に維持する。

【００４９】キャップ部材２２の軸部２２２にはギア３
１が固定されている。このギア３１は不図示の駆動力伝
達ギアに噛合し、スリーブ１４の回転駆動力を受け、ス
リーブ１４を図２の矢印方向に回転させる。

【００５０】さて、スリーブ１４の樹脂被覆層１７を形
成する前に、金属円筒１８、マグネットロール１３、キ
ャップ部材２２、２３が図１の形状に組み立てられる。

【００５１】この組立工程は任意のものが採用できる
が、その一例を言えば、まず金属円筒（素管）１８の一
端部に、軸受２４を図の如く固定保持したキャップ部材
２２が前記の如くして固着され、次いでマグネットロー
ル１３が素管１８内に挿入されてその軸１６の一方の端
部が軸受２４に嵌入され、次いで軸受２５を固定保持し
たキャップ部材２３を、軸受２５をマグネットロール軸
１６に嵌合させつつ素管１８の他端部に嵌入し、キャッ
プ部材２３を前記の如くして素管１８に固着する。

【００５２】このようにマグネットロール１３と素管１
８がキャップ部材２２、２３により一体化された後、樹
脂被覆層１７となる塗料を素管に塗装するのであるが、
必要に応じて、その前に、軸部２２、２３２を基準とし
て素管を研削加工し、素管１８が、回転軸に関して、長
手方向に沿って、均一な真円度を有するようにしてもよ
い。

【００５３】又、素管１８への塗料の塗布前に素管１８
の表面を不定形砥粒や球状粒子によってブラスト処理し
てもよい。このようにして粗面化された素管１８の表面
に対しては樹脂被覆層１７の付着力が増大し、又、樹脂
被覆層１７の表面が適度な粗さを有することになってト
ナーの搬送力を向上し、トナーの摩擦帯電量を適度なレ
ベルに制御する効果が向上する。しかし、素管１８の表
面を粗面化処理することは必須ではない。

【００５４】尚、素管１８を上記のように粗面化処理す
る工程は、素管に、部材１３、２２、２３を組付ける
前、又は後に、必要ならば実施すればよい。

【００５５】いずれにせよ、前記の如く、樹脂被覆層１
７となる塗料は、キャップ部材２２、２３によりマグネ
ットローラ１３が内部に支持された状態の素管１８の表
面に塗布される。この塗布はスプレー法、ディッピング
法等、公知の適当な方法で実施される。

【００５６】前述の様に、現像スリーブの素管１８の表
面に樹脂被膜１７を形成する際には、被膜用途料が、溶
剤と樹脂、必要に応じて顔料等から成るために、素管１
８に塗工後の溶剤の除去、さらには、バインダ樹脂の硬
化あるいはキュアリングのために、素管１８の塗料膜に
高い温度をかける必要がある。その際にマグネット１５
に用いられるバインダ樹脂の熱膨張が大きい場合はマグ
ネット１５が変形してしまう。即ち、マグネットロール
１３は素管１８内に保持された状態で加熱されるので、
熱膨張すると不均一な力がかかり、歪みが生じ、その際
に生じた変形が冷却後も元に戻らなくなる。そのための
磁力の不均一化や低下を引き起こし、画像のカブリが生
じたり、スリーブ上のコートムラを起こし、不均一な画
像となるなどの悪影響が生ずる。

【００５７】本発明は斯る不都合を解決するものであ
る。検討の結果、マグネット１５に用いられるバインダ
樹脂の線膨張係数が小さい場合ほど変形は小さく、結果
として加熱、冷却後のマグネット１５の磁力の変化が少
ないことがわかった。更に、磁力の変化が実用上問題の
ない範囲に押さえるためにはマグネット１５に用いるバ
インダ樹脂の線膨張係数がＡＳＴＭＤ６９６の試験方
法において６×１０^−５／℃以下の値を示すものを用い
ることが良いということが判った。

【００５８】尚、上記の加熱処理は公知の加熱炉中で行
われるものである。

【００５９】マグネット１５のバインダ樹脂として使用
できる、より小さい線膨張係数を有する樹脂および、該
樹脂のおよその線膨張係数［×１０^−５／℃］（カッコ
内）としては、例えば、ポリカーボネート（２．０〜
８．０）、ナイロン６（２．０〜１０）、ナイロン６６
（２．５〜１０）、変性ポリフェニレンオキサイド
（２．５〜８）、ポリブチレンテレフタレート（３．０
〜１０）、ポリフェニレンサルファイド（１．０〜３．
０）、ポリスルホン（５．５）、ポリエーテルスルホン
（２．０〜６．０）、ポリアリレート（２．０〜６．
５）、全芳香族ポリエステル（〜３．０）、ポリエーテ
ルエーテルケトン（２．５〜５．０）、ポリアミドイミ
ド（１．５〜４．０）、ポリエーテルイミド（２．０〜
５．５）、メタクリル樹脂（３．０〜８．０）、フェノ
ール樹脂（１．０〜６．０）、ユリア樹脂（２．５）、
メラミン樹脂（１．５〜４．５）、エポキシ樹脂（２．
０〜６．５）等が挙げられ、樹脂の線膨張係数が６［×
１０^−５／℃］以下のグレードを用いることが好まし
い。勿論、本発明の主旨に沿った材料であれば良く、こ
の限りではない。

【００６０】これらの樹脂成形材料には、必要に応じ
て、アルミナ、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス、タル
ク等の無機充填材を添加してあっても良く、成形に際し
て用いても良い。

【００６１】また、必要に応じて、炭化水素類、金属石
けん、脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル類等の滑
剤を少量添加して用いても良い。

【００６２】次に現像ローラーのスリーブ表面に形成さ
れる樹脂被膜１７について説明する。

【００６３】被膜用バインダ樹脂材料としては、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、ポリイミ
ド樹脂等を使用することができる。

【００６４】樹脂中に添加される導電性微粉末として
は、導電性カーボンブラックや、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、酸化チタン、酸化スズ等の導電性金属酸化物、金
属短繊維、カーボンファイバー等が挙げられる。

【００６５】これらの添加量としては、バインダ樹脂に
対して、０．１〜３００％、好ましくは１〜１５０％で
ある。

【００６６】バインダ樹脂中に添加される固体潤滑剤微
粒子としては、例えばグラファイト、二硫化モリブデ
ン、窒化硼素、ステアリン酸亜鉛等であり、これらの添
加量としてはバインダ樹脂に対して、０．１〜４００
％、好ましくは１〜２００％程度である。

【００６７】スリーブの被覆層１７の表面には適度な微
細凹凸が形成されることが好ましい。微細凹凸を形成す
ることによりトナーの搬送性が向上し、トナーの摩擦帯
電の制御も向上する。適度な微細凹凸の大きさとして
は、一般的には、中心線平均粗さＲａ（ＪＩＳＢ０６
０１）の表記方法において、０．３〜５．０（μｍ）程
度、好ましくは０．５〜３．０（μｍ）程度である。

【００６８】顔料を多量に分散した塗料においては、塗
工後に適度な微細凹凸がそのままで形成するが、微細凹
凸の大きさを調整したい場合には、前記の如く金属円筒
管１８上に予め、サンドブラストややすりによって凹凸
を形成し、その上に塗工をおこなうことも可能である。

【００６９】また、上記微細凹凸を形成するために、塗
料中に粒径が０．１〜３０μｍ程度の添加剤粒子を添加
しても良い。このような凹凸形成材料としては、例え
ば、ポリエチレン、フェノール、ポリメチルメタクリレ
ート、ナイロン、シリコン、ポリフッ化ビニリデン等の
球状樹脂粒子、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化鉄
等の金属酸化物粉末、銅、亜鉛、シンチュウ等の金属微
粉末等を必要な表面粗さに合わせるように選択して用い
れば良い。

【００７０】上記樹脂被覆層１７の材質、つまりバイン
ダ樹脂の種類、添加される導電性微粉末等の添加剤の種
類、使用されるトナーとの組み合わせや、使用される現
像プロセス条件との組み合わせにより選定される。樹脂
層１７の形成時の加熱温度は、主としてバインダ樹脂の
性質により決定される。

【００７１】次に、具体的実例を説明する。

【００７２】〈実施例１〉次のような磁性トナーを作成
した。

【００７３】ポリエステル樹脂１００重量部マグネタイト１００重量部負電荷制御剤４重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【００７４】上記の原料混合物をヘンシェルミキサーに
て混合した後、２軸式のエキストルーダーを用いて混練
を行い、その後冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕を行っ
た。次にジェットミルで微粉砕を行い、次いでエルボー
ジェット分級機により分級を行い、トナー粒度の調整を
行った。コールター社製マルチサイザーＩＩに，１００
μｍアパーチュアーを取付け、粒度分布を測定したとこ
ろ、重量平均粒径７．０μｍ、４μｍ以下の粒子の個数
パーセントが１８．５％、１０．０８μｍ以上の重量パ
ーセントが１．５％の粒度分布を有するトナーであっ
た。次にトナー１００重量部に対して、コロイダルシリ
カ１．２重量部を、ヘンシェルミキサーにより外添混合
した後、１５０メッシュの篩いで篩って現像剤（トナ
ー）とした。

【００７５】マグネット１５は次のようなものを用い
た。

【００７６】六方晶系フェライト粉体３２０重量部ポリフェニレンサルファイド樹脂〈線膨張係数２．５×１０^−５／℃〉４０重量部ステアリン酸鉛２重量部

【００７７】上記材料を、ヘンシェルミキサーで混合し
た後、ロールミルで混練を行い、冷却後粉砕してペレッ
ト化した。このペレットを用いて、射出成形機によりい
くつかの扇柱状の成形物とした。これを用い、ステンレ
ス製軸１６の周囲にはりあわせる形で、再度加圧成形を
行い、円柱状の成形体とした。次にこの成形体に着磁を
行い、図２に示されるような、４極の磁石とした。この
磁石の磁力の強さを測定した。測定は、磁極の中心位置
で且つ現像スリーブ素管１８の外表面で行い、測定ヘッ
ドをスリーブ長手方向に走査して行った。この時のＮ₁
極は８３０±１５Ｇ（ガウス）（但し、平均値±変位幅
を示す）、Ｓ₁極は９７０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７８０±２
０Ｇ、Ｓ₂極は５５０±１５Ｇであった。

【００７８】次にこのマグネットを現像スリーブ素管１
８に組み込み、両端にフランジ２２、２３を取付け接着
した。

【００７９】次に、この現像スリーブ表面に不定形の砥
粒（アランダム＃２５０）を用いてブラスト処理を行っ
た。

【００８０】次に、この現像スリーブに樹脂層の塗工を
行った。塗工用の塗料としては、次のような塗料を用い
た。

【００８１】フェノール樹脂１００重量部カーボンブラック５０重量部アルミナ微粉末１０重量部２−プロパノール／メタノール混合液３００重量部

【００８２】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約４０ｍＰａの分散液
（塗料）を得た。塗工ブース内に温調装置と、ワークを
回転させる回転装置と、上下に移動するスプレーガンを
備えた塗工装置により、この塗料を用いて、現像スリー
ブ素管１８の塗工を行った。塗工はマグネットローラ１
３を素管１８内に内蔵したままで行った。塗工後１５５
℃のオーブンに入れ、５０分間乾燥させた。乾燥後の樹
脂層１７の膜厚は８μｍ、塗膜１７の体積固有抵抗値は
１．１５Ωｃｍであった。また、小坂研究所製の表面粗
さ測定装置ＳＥ−３３００を用いて、送りスピード０．
５ｍｍ／ｓｅｃ．、測定長さ２．５ｍｍ、粗さカットオ
フλｃ＝０．８、オートレベリングＯＮにて測定した結
果、表面粗さＲａ＝０．５９μｍであった。

【００８３】次に、この現像ローラーのマグネットの磁
力について、再度測定を行った。その結果、スリーブ表
面上で、Ｎ₁極は８２５±２０Ｇ、Ｓ₁極は９６５±２０
Ｇ、Ｎ₂極は７７０±２５Ｇ、Ｓ₂極は５４５±２０Ｇの
値を示し、磁力の変化は、ほとんど起こらなかった。

【００８４】次にこの現像ローラーを用いて静電潜像を
現像し、画質の評価を行った。現像は、２３℃／１０％
ＲＨの低湿環境と、３２℃／８５％ＲＨの高温高湿環境
で行った。現像には、キヤノン社製、ＧＰ−５５複写機
を、現像バイアス設定を変更可能なように改造を行って
用いた。その現像装置は図２に模式的に図示した通りで
ある。Ａ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、画質の
評価を行った。ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通じ
て、２３℃／１０％ＲＨの環境ではＤ＝１．４７±０．
０７の範囲に、３２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ＝
１．３８±０．０８の範囲に入っており、ベタ黒やハー
フトーンの一様性も全く問題なく、ベタ画像上のスジや
オビ等の発生はなかった。また解像力やラインの飛び散
り等の現象も起こらなかった。また、２３℃／１０％Ｒ
Ｈの環境においても、ゴーストの発生は全くと言って良
いほどなかった。なお、画像濃度はマクベス反射濃度計
で測定した値である。

【００８５】耐久テスト、現像ローラーを分解し、マグ
ネットロールの変形を確認したが、マグネットロールの
伸び縮み、また反りや曲がりは見られず、レーザー測長
器により、軸芯からマグネットロール表面までの寸法測
定を行った結果、マグネットロール作成時からの変化
は、ほとんど無く、マグネットロール表面はほぼ水平で
あった。

【００８６】〈比較例１〉実施例１において、現像スリ
ーブの表面に樹脂層１７を設けず、ブラスト処理のみで
画出し評価を行った。現像スリーブの表面粗さは０．６
２μｍとした。２３℃／１０％ＲＨでのスリーブゴース
トがかなり悪く、ゴーストが、かなりはっきりわかる画
像が出ていた。さらに、３２℃／８５％ＲＨでのカブリ
が、実施例に比べ悪いレベルであった。

【００８７】〈比較例２〉実施例１において、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂の替わりにポリ塩化ビニル樹脂
〈線膨張係数１２．０×１０^−５／℃〉を用いてマグネ
ットロールを作成し、実施例１と同様の方法により現像
スリーブ上に樹脂層１７の形成を行った。樹脂層１７の
膜厚、抵抗は同等であった。表面粗さもＲａ＝０．６１
μｍと同等にした。この現像ローラーの塗工前の磁力
は、素管表面上で、Ｎ₁極が８３０±１５Ｇ、Ｓ₁極が９
６０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７７０±２０Ｇ、Ｓ₂極は５４５
±１５Ｇであった。塗工、乾燥硬化後に再度磁力を測定
したところ、スリーブ表面上で、Ｎ₁極は７１０±８５
Ｇ、Ｓ₁極は８１０±１１０Ｇ、Ｎ₂極は６２５±８５
Ｇ、Ｓ₂極は４９５±７０Ｇと、大きく変化していた。
この現像ローラーを用いて、実施例１と同様にして現像
を行ったところ、カブリは劣悪で、ベタ画像にも多くの
スジやオビ状の濃淡が発生していた。また、画像濃度も
低かった。現像ローラーを分解し、レーザー測長器を用
いて、軸芯に対するマグネットロール表面の水平度をチ
ェックしたところ、マグネットロールの膨らみ形状及び
表面の波打ち状態がかなりあることが確認された。加熱
により変形をきたし、寸法変化が起こったことにより、
このような磁力変化が生じたものと見ることができる。

【００８８】〈実施例２〉トナーとしては、次のような
磁性トナーを用いた。

【００８９】スチレン−ブチルアクリレート樹脂１００重量部マグネタイト９５重量部負電荷制御剤４重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【００９０】分級後の粒度分布は、重量平均粒径が６．
９μｍ、４μｍ以下の粒子の個数パーセントが２０．１
％、１０．０８μｍ以上の粒子の重量パーセントが１．
２％であった。これにコロイダルシリカ１．２重量％
を、外添混合し、篩って、現像剤（トナー）とした。

【００９１】マグネット１５としては、次のようなもの
を用いた。

【００９２】六方晶系フェライト粉体３００重量部ポリカーボネート樹脂〈線膨張係数４．５×１０^−５／℃〉３６重量部ステアリン酸亜鉛２重量部

【００９３】上記材料を用い、実施例１とほぼ同様の方
法で４極のマグネットロールを作成した。さらに同様に
現像スリーブ素管１８に組み込んだ。

【００９４】現像スリーブ素管に実施例１と同様のブラ
スト処理を施した後、下記の塗料を用いて現像スリーブ
に樹脂層を形成した。

【００９５】シリコーン樹脂１００重量部カーボンブラック５０重量部アミノ変性シリコンオイル処理シリカ微粉末５重量部ｎ−ヘキサン６５０重量部

【００９６】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約３５ｍＰａの分散液
を得た。これを実施例１と同様に塗工を行い、塗工後１
３０℃の雰囲気で７０分加熱し、樹脂を硬化させた。乾
燥後の樹脂層１７の膜厚は８μｍ、塗膜１７の体積固有
抵抗値は１．２５Ωｃｍであった。また表面粗さＲａは
０．６３μｍであった。

【００９７】樹脂層１７形成前のマグネット磁力は、素
管表面上で、Ｎ₁極が８５０±１５Ｇ、Ｓ₁極は９９０±
２０Ｇ、Ｎ₂極は７２０±１５Ｇ、Ｓ₂極は５２０±１５
Ｇであったのに対して、樹脂層形成の為の加熱後のマグ
ネットの磁力は、スリーブ表面上で、Ｎ₁極が８５０±
２０Ｇ、Ｓ₁極は９８０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７１５±２０
Ｇ、Ｓ₂極は５２０±２０Ｇであり、ほとんど変化を起
こさなかった。

【００９８】次にこの現像ローラーを用いて実施例１と
同様にして、Ａ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、
画質評価を行った。ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通
じて、２３℃／１０％ＲＨの環境ではＤ＝１．４５±
０．０５の範囲に、３２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ
＝１．３６±０．０９の範囲に入っており、ベタ黒やハ
ーフトーンの一様性も全く問題なく、ベタ画像上のスジ
やオビ等の発生はなかった。また解像力やラインの飛び
散り等の現象も起こらなかった。また、２３℃／１０％
ＲＨの環境においても、ゴーストの発生は全くと言って
良いほどなかった。

【００９９】〈比較例３〉トナーは、実施例２で用いた
トナーを使用した。

【０１００】実施例２で用いたマグネットロールの、ポ
リカーボネート樹脂に替えて、ポリプロピレン樹脂〈線
膨張係数１１．０×１０^−５／℃のもの〉を用いてマグ
ネットロールを作成し、実施例２と同様の方法により、
現像スリーブ上に樹脂層１７の形成を行った。樹脂層１
７の膜厚８μｍ、体積固有抵抗値１．２７Ωｃｍ、表面
粗さＲａ＝０．６５μｍであり、同等の樹脂層とした。
この現像ローラーの塗工前の磁力は、素管表面上で、Ｎ
₁極が８４０±１５Ｇ、Ｓ₁極が９８０±２０Ｇ、Ｎ₂極
は７３０±１５Ｇ、Ｓ₂極は５２５±１５Ｇであった。
塗工、硬化後に再度磁力を測定したところ、スリーブ表
面上で、Ｎ₁極は８１５±６５Ｇ、Ｓ₁極は９５０±７５
Ｇ、Ｎ₂極は７００±５５Ｇ、Ｓ₂極は５１５±５５Ｇ
と、中心値の変化および変位幅は比較例２程は大きくな
いが、実施例２に比較すると、磁力の一様性が低下して
いた。この現像ローラーを用いて、実施例２と同様に画
出しを行ったところ、ベタ黒やハーフトーンで白スジや
白オビの目立つ画像であった。特にハーフトーンでは、
白オビがめだった。また、カブリは、２３℃／１０％Ｒ
Ｈ、３２℃／８５％ＲＨの両環境共に、実施例２のサン
プルより劣った。

【０１０１】〈実施例３〉トナーとしては、次の様な磁
性トナーを用いた。

【０１０２】スチレン−ブチルアクリレート−マイレン
酸−ｎ−ブチルハーフエステル共重合体１００重量部マグネタイト１０５重量部負電荷制御剤２重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【０１０３】分級後の粒度分布は、重量平均粒径が７．
２μｍ、４μｍ以下の粒子の個数パーセントが１８．３
％、１０．０８μｍ以上の粒子の重量パーセントが１．
７％であった。これにコロイダルシリカ１．２重量％、
外添混合し、篩って、現像剤（トナー）とした。

【０１０４】マグネット１５としては、次のようなもの
を用いた。

【０１０５】六方晶系フェライト粉体３００重量部ポリスルホン樹脂〈線膨張係数５．５×１０^−５／℃〉４０重量部ステアリン酸鉛２重量部

【０１０６】上記材料を用い、実施例１とほぼ同様の方
法で４極のマグネットロールを作成した。さらに同様に
現像スリーブ素管１８に組み込んだ。

【０１０７】現像スリーブ素管に実施例１と同様のブラ
スト処理を施した後、下記の塗料を用いて現像スリーブ
に樹脂層を形成した。

【０１０８】シリコーン樹脂１００重量部カーボンブラック６０重量部ｎ−ヘキサン６４０重量部

【０１０９】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約３５ｍＰａの分散液
（塗料）を得た。これを実施例１と同様に塗工を行い、
塗工後１５０℃の雰囲気で５０分加熱し、樹脂を硬化さ
せた。乾燥後の樹脂層１７の膜厚は８μｍ、塗膜１７の
体積固有抵抗値は１．５４Ωｃｍであった。また表面粗
さＲａは０．６７μｍであった。

【０１１０】樹脂層１７形成前のマグネット磁力は、素
管表面上で、Ｎ₁極が８５５±１５Ｇ、Ｓ₁極は９７０±
２０Ｇ、Ｎ₂極は７６０±２０Ｇ、Ｓ₂極は５６０±２０
Ｇであったのに対して、樹脂層形成の為の加熱硬化後の
マグネットの磁力は、スリーブ表面上で、Ｎ₁極が８６
０±２０Ｇ、Ｓ₁極は９６５±１５Ｇ、Ｎ₂極は７５５±
２０Ｇ、Ｓ₂極は５６０±２０Ｇであり、ほとんど変化
を起こさなかった。

【０１１１】次にこの現像ローラーを用いて実施例１と
同様にしてＡ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、画
質評価を行った。ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通じ
て、２３℃／１０％ＲＨの環境ではＤ＝１．４６±０．
０７の範囲に、３２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ＝
１．３６±０．０８の範囲に入っており、ベタ黒やハー
フトーンの一様性も全く問題なく、ベタ画像上のスジや
オビ等の発生はなかった。また解像力やラインの飛び散
り等の現象も起こらなかった。また、２３℃／１０％Ｒ
Ｈの環境においても、ゴーストの発生は全くと言って良
いほどなかった。

【０１１２】〈実施例４〉トナーとしては、次の様な磁
性トナーを用いた。

【０１１３】スチレン−ブチルアクリレート−マイレン
酸−ｎ−ブチルハーフエステル共重合体７０重量部スチレン−ブチルアクリレート樹脂３０重量部マグネタイト１００重量部負電荷制御剤２重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【０１１４】分級後の粒度分布は、重量平均粒径が７．
０μｍ、４μｍ以下の粒子の個数パーセントが２１．３
％、１０．０８μｍ以上の粒子の重量パーセントが１．
７％であった。これにコロイダルシリカ１．２重量％、
外添混合し、篩って、現像剤（トナー）とした。

【０１１５】マグネット１５としては、次のようなもの
を用いた。

【０１１６】六方晶系フェライト粉体３４０重量部ポリカーボネート樹脂〈線膨張係数３．０×１０^−５／℃〉４０重量部ステアリン酸鉛２重量部

【０１１７】上記材料を用い、実施例１とほぼ同様の方
法で４極のマグネットロールを作成した。さらに同様に
現像スリーブ素管に組み込んだ。

【０１１８】現像スリーブ素管に実施例１と同様のブラ
スト処理を施した後、下記の塗料を用いて現像スリーブ
に樹脂層１７を形成した。

【０１１９】フェノール樹脂１００重量部結晶性グラファイト３５重量部カーボンブラック５重量部ナイロン樹脂粒子２０重量部２−プロパノール／メタノール混合液３２０重量部

【０１２０】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約４０ｍＰａの分散液
（塗料）を得た。これを実施例１と同様に塗工を行い、
塗工後１５０℃の雰囲気で５０分加熱し、樹脂を硬化さ
せた。乾燥後の樹脂層１７の膜厚は８μｍ、塗膜１７の
体積固有抵抗値は０．９９Ωｃｍであった。また表面粗
さＲａは０．６７μｍであった。

【０１２１】樹脂層１７形成前のマグネットの磁力は、
素管表面上で、Ｎ₁極が８４５±１５Ｇ、Ｓ₁極は９６５
±１５Ｇ、Ｎ₂極は７７５±１５Ｇ、Ｓ₂極は５５５±１
５Ｇであったのに対して、樹脂層形成の為の加熱硬化後
のマグネットの磁力は、スリーブ表面上で、Ｎ₁極が８
４０±２０Ｇ、Ｓ₁極は９６０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７８０
±１５Ｇ、Ｓ₂極は５６０±２０Ｇであり、ほとんど変
化を起こさなかった。

【０１２２】次にこの現像ローラーを用いて実施例３と
同様にしてＡ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、画
質評価を行った。結果は実施例３とほとんど変わらず、
ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通じて、２３℃／１０
％ＲＨの環境ではＤ＝１．４８±０．０６の範囲に、３
２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ＝１．３７±０．０８
の範囲に入っており、ベタ黒やハーフトーンの一様性も
全く問題なく、ベタ画像上のスジやオビ等の発生はなか
った。また解像力やラインの飛び散り等の現象も起こら
なかった。また、２３℃／１０％ＲＨの環境において
も、ゴーストの発生は全くと言って良いほどなかった。

【０１２３】〈比較例４〉トナーは、実施例４で用いた
トナーを使用した。

【０１２４】実施例４で用いたマグネット１５の、線膨
張係数３．０×１０^−５／℃のポリカーボネート樹脂に
替えて、樹脂線膨張係数８．０×１０^−５／℃のポリカ
ーボネート樹脂を用いてマグネット１５を作成し、実施
例４と同様の方法により、現像スリーブ上に樹脂層１７
の形成を行った。樹脂層１７の膜厚８μｍ、体積固有抵
抗値０．９８Ωｃｍ、表面粗さＲａ＝０．６５μｍであ
り、同等の樹脂層とした。この現像ローラーの塗工前の
磁力は、素管表面上で、Ｎ₁極が８４０±１５Ｇ、Ｓ₁極
が９８０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７３０±１５Ｇ、Ｓ₂極は５
２５±１５Ｇであった。塗工、硬化後に再度磁力を測定
したところ、スリーブ表面上で、Ｎ₁極は８２５±５０
Ｇ、Ｓ₁極は９６０±６５Ｇ、Ｎ₂極は７１５±５０Ｇ、
Ｓ₂極は５１５±４５Ｇと、中心値の変化および変位幅
は比較例２程は大きくないが、実施例４に比較すると、
磁力の一様性が低下していた。この現像ローラーを用い
て、実施例４と同様に画出しを行ったところ、ベタ黒や
ハーフトーンで白スジや白オビがやや目立つ画像であっ
た。特にハーフトーンでは、白オビがめだった。また、
カブリは、２３℃／１０％ＲＨ、３２℃／８５％ＲＨの
両環境共に、実施例４のサンプルより劣った。

【０１２５】ところで、樹脂マグネットのバインダ樹脂
として、ガラス繊維を分散した、所謂ガラス繊維強化樹
脂を使用すれば材料選択の範囲が広がり、成型の容易
性、添加物の分散の容易性の観点からも良好な結果が得
られる。

【０１２６】本発明に利用できる、小さい線膨張係数を
有する、ガラス繊維強化樹脂および、該ガラス繊維強化
樹脂の線膨張係数［×１０^−５／℃］（カッコ内）の例
としては、ポリカーボネート＋グラスファイバー〈Ｇ
Ｆ〉３０％含有（２．７）、ポリオキシメチレン＋ＧＦ
２５％（６．０）、ナイロン６＋ＧＦ３０％（２．
５）、ナイロン６６＋ＧＦ３０％（３．０）、変性ポリ
フェニレンオキサイド＋ＧＦ３０％（２．５）、ポリブ
チレンテレフタレート＋ＧＦ３０％（２．０）、ポリエ
チレンテレフタレート＋ＧＦ３０％（２．５）、ポリフ
ェニレンサルファイド＋ＧＦ４０％（２．２）、ポリス
ルホン＋ＧＦ３０％（２．５）、ポリエーテルスルホン
＋ＧＦ３０％（２．３）、ポリアリレート＋ＧＦ１５％
（４．０）、全芳香族ポリエステル＋ＧＦ３０〜４０％
（〜２．０）、ポリエーテルエーテルケトン＋ＧＦ３０
％（１．１〜２．７）、ポリミドイミド＋ＧＦ３０％
（１．８）、ポリエーテルイミド＋ＧＦ３０％（２．
０）等が挙げられる。勿論、本発明の主旨に沿った材料
であれば、この限りではない。

【０１２７】これらの樹脂成形材料には、必要に応じ
て、アルミナ、シリカ、炭酸カルシウム、ガラス、タル
ク等の無機充填材を添加してあっても良く、成形に際し
て用いても良い。

【０１２８】また、必要に応じて、炭化水素類、金属石
けん、脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル類等の滑
剤を少量添加して用いても良い。

【０１２９】次に、具体例を説明する。

【０１３０】〈実施例５〉次のような一成分磁性トナー
を作成した。

【０１３１】スチレン−ブチルアクリレート−マイレン
酸−ｎ−ブチルハーフエステル共重合体１００重量部マグネタイト８５重量部負電荷制御剤４重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【０１３２】上記の原料混合物をヘンシェルミキサーに
て混合した後、２軸式のエキストルーダーを用いて混練
を行い、その後冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕を行っ
た。次にジェットミルで微粉砕を行い、次いでエルボー
ジェット分級機により分級を行い、トナー粒度の調整を
行った。コールター社製マルチサイザーＩＩに、１００
μｍアパーチュアーを取付け、粒度分布を測定したとこ
ろ、重量平均粒径８．３μｍ、４μｍ以下の粒子の個数
パーセントが１０．７％、１２．７μｍ以上の重量パー
セントが１．８％の粒度分布を有するトナーであった。
次にトナー１００重量部に対して、コロイダルシリカ
１．０重量部およびチタン酸ストロンチウム微粉末２．
０重量部を、ヘンシェルミキサーにより外添混合した
後、１００メッシュの篩いで篩って現像剤（トナー）と
した。

【０１３３】マグネット１５は次のようなものを用い
た。

【０１３４】六方晶系フェライト粉体３５０重量部ガラス繊維含有ポリエチレンテレフタレート樹脂５２
重量部（樹脂４０重量部、ガラス繊維１２重量部。線膨張係数
２．５×１０^−５／℃）ステアリン酸鉛１重量部

【０１３５】上記材料を、ヘンシェルミキサーで混合し
た後、ロールミルで混練を行い、冷却後粉砕してペレッ
ト化した。このペレットを用いて、射出成形機によりい
くつかの扇柱状の成形物とした。これを用い、ステンレ
ス製軸１６の周囲にはりあわせる形で、再度加圧成形を
行い、円柱状の成形体とした。次にこの成形体に着磁を
行い、図２に示されるような、４極の磁石とし、現像ロ
ールのマグネットロールとして用いた。この磁石の磁力
の大きさは、素管表面上で、Ｎ₁極は８００±１５Ｇ
（ガウス）（但し、平均値±変位幅を示す）、Ｓ₁極は
９９０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７７０±２０Ｇ、Ｓ₂極は５７
０±１５Ｇであった。

【０１３６】次にこのマグネットを現像スリーブ素管１
８に組み込み、両端にフランジ２２、２３を取付け接着
した。

【０１３７】次に、この現像スリーブ素管表面に不定形
の砥粒（アランダム＃２５０）を用いてブラスト処理を
行った。

【０１３８】次に、この現像スリーブ素管に樹脂層の塗
工を行った。塗工用の塗料としては、次のような塗料を
用いた。

【０１３９】ポリメチルメタクリレート樹脂１００重量部結晶性グラファイト４２重量部カーボンブラック４重量部ニグロシン染料４重量部トルエン６００重量部

【０１４０】ポリメチルメタクリレート樹脂をトルエン
中に投入し、１２０℃に加熱しながら還流を行い、樹脂
をトルエンに溶解させた。次にこれを冷却させた後に、
結晶性グラファイトおよびカーボンブラックを投入し、
サンドミルに移して分散を行った。分散後の粘度は約３
０ｍＰａであった。塗工ブース内に温調装置と、ワーク
を回転させる回転装置と、上下に移動するスプレーガン
を備えた塗工装置により、この塗料を用いて、現像スリ
ーブ素管１８の塗工を行った。塗工は素管１８内にマグ
ネット１３を内蔵したままで行った。塗工後１２０℃の
オーブンに入れ、３０分間乾燥させた。さらに雰囲気温
度を１７０℃に上げ、熱処理を４０分行った。乾燥後の
樹脂層１７の膜厚は１２μｍ、塗膜１７の体積固有抵抗
値は０．９２Ωｃｍであった。また、小坂研究所製の表
面粗さ測定装置ＳＥ−３３００を用いて、送りスピード
０．５ｍｍ／ｓｅｃ．、測定長さ２．５ｍｍ、粗さカッ
トオフλｃ＝０．８、オートレベリングＯＮにて測定し
た結果、表面粗さＲａ＝０．８４μｍであった。

【０１４１】次に、この現像ローラーのマグネットの磁
力について、再度測定を行った。その結果、スリーブ表
面上で、Ｎ₁極は８０５±２０Ｇ、Ｓ₁極は９８０±２０
Ｇ、Ｎ₂極は７６５±２０Ｇ、Ｓ₂極は５７０±２０Ｇの
値を示し、磁力の変化は、ほとんど起こらなかった。

【０１４２】次にこの現像ローラーを用いて実施例１と
同様にしてＡ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、画
質評価を行った。ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通じ
て、２３℃／１０％ＲＨの環境ではＤ＝１．４２±０．
０６の範囲に、３２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ＝
１．３４±０．０９の範囲に入っており、ベタ黒やハー
フトーンの一様性も全く問題なく、ベタ画像上のスジや
オビ等の発生はなかった。また解像力やラインの飛び散
り等の現象も起こらなかった。また、２３℃／１０％Ｒ
Ｈの環境においても、スリーブゴーストの発生は全くと
言って良いほどなかった。なお、画像濃度はマクベス反
射濃度計で測定した値である。

【０１４３】耐久テスト後、現像ローラーを分解し、マ
グネットロールの変形を確認したが、マグネットロール
の伸び縮み、また反りや曲がりは見られず、レーザー測
長器により、軸芯からマグネットロール表面までの寸法
測定を行った結果、マグネットロール作成時からの変化
は、ほとんど無く、マグネットロール表面はほぼ水平で
あった。

【０１４４】〈比較例５〉実施例５において、現像ロー
ラーの表面に樹脂層１７を設けず、ブラスト処理のみで
画出し評価を行った。現像スリーブの表面粗さは０．８
４μｍとした。２３℃／１０％ＲＨでのゴーストがかな
り悪く、ゴーストが、かなりはっきりわかる画像が出て
いた。さらに、３２℃／８５％ＲＨでのカブリが、実施
例に比べ悪いレベルであった。

【０１４５】〈比較例６〉実施例５において、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂とガラス繊維を用いずにポリ塩
化ビニル樹脂〈線膨張係数１１．０×１０^−５／℃のも
の〉５２重量部のみを用いてマグネット１５を作成し、
実施例５と同様の方法により現像スリーブ上に樹脂層１
７の形成を行った。樹脂層１７の膜厚、抵抗は同等であ
った。表面粗さもＲａ＝０．８３μｍと同等にした。こ
の現像ローラーの塗工前の磁力は、素管表面上で、Ｎ₁
極が８１０±２０Ｇ、Ｓ₁極が９８０±２０Ｇ、Ｎ₂極は
７７０±１５Ｇ、Ｓ₂極は５７０±２０Ｇであった。塗
工、熱処理後に再度磁力を測定したところ、スリーブ表
面上で、Ｎ₁極は７００±８０Ｇ、Ｓ₁極は８４５±１０
０Ｇ、Ｎ₂極は７００±８５Ｇ、Ｓ₂極は４９５±６０Ｇ
と、大きく変化していた。この現像ローラーを、実施例
１と同様に現像を行ったところ、カブリは劣悪で、ベタ
画像にも多くのスジやオビ状の濃淡が発生していた。ま
た、画像濃度も低かった。現像ローラーを分解し、レー
ザー測長器を用いて、軸芯に対するマグネットロール表
面の水平度をチェックしたところ、マグネットロールの
膨らみ形状、及び表面の波打ち状態がかなりあることが
確認された。加熱により変形をきたし、寸法変化及び磁
気配向性が変化し、このような磁力変化につながったと
見ることができる。

【０１４６】〈実施例６〉トナーとしては、次のような
磁性トナーを用いた。

【０１４７】ポリエステル樹脂１００重量部マグネタイト８０重量部負電荷制御剤４重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【０１４８】分級後の粒度分布は、重量平均粒径が８．
５μｍ、４μｍ以下の粒子の個数パーセントが９．２
％、１２．７μｍ以上の粒子の重量パーセントが１．２
％であった。これにコロイダルシリカ１．０重量％おお
よびチタン酸ストロンチウム微粉末１．５重量％を、外
添混合し、篩って、現像剤（トナー）とした。

【０１４９】マグネット１５としては、次のようなもの
を用いた。

【０１５０】六方晶系フェライト粉体３３０重量部ガラス繊維含有ポリカーボネート樹脂５２重量部（樹脂４０重量部、ガラス繊維１２重量部。線膨張係数
２．０×１０^−５／℃）ステアリン酸亜鉛１重量部

【０１５１】上記材料を用い、実施例５とほぼ同様の方
法で４極のマグネットロールを作成した。さらに同様に
現像スリーブに組み込んだ。

【０１５２】現像スリーブ素管に実施例１と同様のブラ
スト処理を施した後、下記の塗料を用いて現像スリーブ
に樹脂層１７を形成した。

【０１５３】シリコーン樹脂１００重量部結晶性グラファイト４５重量部カーボンブラック５重量部ｎ−ヘキサン６００重量部

【０１５４】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約３５ｍＰａの分散液
（塗料）を得た。これを実施例１と同様に塗工を行い、
塗工後１３０℃の雰囲気で７０分加熱し、樹脂を硬化さ
せた。乾燥後の樹脂層１７の膜厚は１２μｍ、塗膜１７
の体積固有抵抗値は０．９５Ωｃｍであった。また表面
粗さＲａは０．８５μｍであった。

【０１５５】樹脂層１７形成前のマグネットの磁力は、
素管表面上で、Ｎ₁極が８４０±１５Ｇ、Ｓ₁極は９８０
±２０Ｇ、Ｎ₂極は７５０±１５Ｇ、Ｓ₂極は５７０±１
５Ｇであったのに対して、樹脂層形成、硬化後のマグネ
ットの磁力は、スリーブ表面上で、Ｎ₁極が８３５±２
０Ｇ、Ｓ₁極は９８０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７４５±２０
Ｇ、Ｓ₂極は５７５±２０Ｇであり、ほとんど変化を起
こさなかった。

【０１５６】次にこの現像ローラーを用いて実施例１と
同様にして、Ａ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、
画質評価を行った。ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通
じて、２３℃／１０％ＲＨの環境ではＤ＝１．４３±
０．０６の範囲に、３２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ
＝１．３４±０．０８の範囲に入っており、ベタ黒やハ
ーフトーンの一様性も全く問題なく、ベタ画像上のスジ
やオビ等の発生はなかった。また解像力やラインの飛び
散り等の現象も起こらなかった。また、２３℃／１０％
ＲＨの環境においても、ゴーストの発生は全くと言って
良いほどなかった。

【０１５７】〈比較例７〉トナーは、実施例６で用いた
トナーを使用した。

【０１５８】実施例６で用いたマグネットロールの、ポ
リカーボネート樹脂とガラス繊維を用いる替わりに、ポ
リプロピレン樹脂〈線膨張係数１１．０×１０^−５／℃
のもの〉のみ５２重量部を用いてマグネットロールを作
成し、実施例６と同様の方法により、現像スリーブ上に
樹脂層１７の形成を行った。樹脂層の膜厚１２μｍ、体
積固有抵抗値０．９４Ωｃｍ、表面粗さＲａ＝０．８４
μｍであり、同等の樹脂層とした。この現像ローラーの
塗工前の磁力は、素管表面上で、Ｎ₁極が８３５±１５
Ｇ、Ｓ₁極が９６０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７５０±１５Ｇ、
Ｓ₂極は５７０±１５Ｇであった。塗工、硬化後に再度
磁力を測定したところ、スリーブ表面上で、Ｎ₁極は８
３０±６５Ｇ、Ｓ₁極は９５５±７０Ｇ、Ｎ₂極は７４５
±５５Ｇ、Ｓ₂極は５５５±６０Ｇと、中心値の変化お
よび変位幅は比較例６程は大きくないが、実施例６に比
較すると、磁力の一様性が低下していた。この現像ロー
ラーを用いて、実施例６と同様に現像を行ったところ、
ベタ黒やハーフトーンで白スジや白オビの目立つ画像で
あった。特にハーフトーンでは、白オビがめだった。ま
た、カブリは、２３℃／１０％ＲＨ、３２℃／８５％Ｒ
Ｈの両環境共に、実施例６のサンプルより劣った。

【０１５９】〈実施例７〉トナーとしては、次の様な磁
性トナーを用いた。

【０１６０】スチレン−２−エチルヘキシルアクリレート樹脂３０
重量部スチレン−ブチルアクリレート樹脂７０重量部マグネタイト９０重量部負電荷制御剤２重量部低分子量ポリプロピレン６重量部

【０１６１】分級後の粒度分布は、重量平均粒径が８．
７μｍ、４μｍ以下の粒子の個数パーセントが８．７
％、１２．７μｍ以上の粒子の重量パーセントが０．２
％であった。これにコロイダルシリカ１．０重量％を、
外添混合し、篩って、現像剤（トナー）とした。

【０１６２】マグネットロールとしては、次のようなも
のを用いた。

【０１６３】六方晶系フェライト粉体３５０重量部ガラス繊維含有ナイロン６樹脂５２重量部（樹脂４０重量部、ガラス繊維１２重量部。線膨張係数
２．５×１０^−５／℃）ステアリン酸亜鉛１重量部

【０１６４】上記材料を用い、実施例１とほぼ同様の方
法で４極のマグネットロールを作成した。さらに同様に
現像スリーブ素管に組み込んだ。

【０１６５】現像スリーブ素管に実施例１と同様のブラ
スト処理を施した後、下記の塗料を用いて現像スリーブ
に樹脂層１７を形成した。

【０１６６】フェノール樹脂１００重量部結晶性グラファイト５２重量部カーボンブラック４重量部ニグロシン染料４重量部２−プロパノール／メタノール混合液３７０重量部

【０１６７】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約５５ｍＰａの分散液
（塗料）を得た。これを実施例１と同様に塗工を行い、
塗工後１５５℃の雰囲気で５０分加熱し、樹脂を硬化さ
せた。乾燥後の樹脂層１７の膜厚は１２μｍ、塗膜１７
の体積固有抵抗値は０．７９Ωｃｍであった。また表面
粗さＲａは０．８８μｍであった。

【０１６８】樹脂層１７形成前のマグネットの磁力は、
素管表面上で、Ｎ₁極が８５０±２０Ｇ、Ｓ₁極は９７０
±１５Ｇ、Ｎ₂極は７６０±１５Ｇ、Ｓ₂極は５８０±２
０Ｇであったのに対して、樹脂層形成、硬化後のマグネ
ットの磁力は、スリーブ表面上で、Ｎ₁極が８４５±２
０Ｇ、Ｓ₁極は９７０±１５Ｇ、Ｎ₂極は７６０±２０
Ｇ、Ｓ₂極は５８０±２０Ｇであり、ほとんど変化を起
こさなかった。

【０１６９】次にこの現像ローラーを用いて実施例１と
同様にしてＡ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、画
質評価を行った。ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通じ
て、２３℃／１０％ＲＨの環境ではＤ＝１．４３±０．
０５の範囲に、３２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ＝
１．３５±０．０８の範囲に入っており、ベタ黒やハー
フトーンの一様性も全く問題なく、ベタ画像上のスジや
オビ等の発生はなかった。また解像力やラインの飛び散
り等の現象も起こらなかった。また、２３℃／１０％Ｒ
Ｈの環境においても、ゴーストの発生は全くと言って良
いほどなかった。

【０１７０】〈実施例８〉トナーとしては、次の様な磁
性トナーを用いた。

【０１７１】スチレン−ブチルアクリレート−マイレン
酸−ｎ−ブチルハーフエステル共重合体５０重量部スチレン−ブチルアクリレート共重合体５０重量部マグネタイト９０重量部負電荷制御剤３重量部低分子量ポリプロピレン４重量部

【０１７２】分級後の粒度分布は、重量平均粒径が８．
４μｍ、４μｍ以下の粒子の個数パーセントが１０．０
％、１２．７μｍ以上の粒子の重量パーセントが１．１
％であった。これにコロイダルシリカ１．０重量％、外
添混合し、篩って、現像剤（トナー）とした。

【０１７３】マグネットロールとしては、次のようなも
のを用いた。

【０１７４】六方晶系フェライト粉体３３０重量部ガラス繊維含有ナイロン６樹脂４８重量部（樹脂４０重量部、ガラス繊維８重量部。線膨張係数
２．７×１０^-5／℃）ステアリン酸鉛２重量部

【０１７５】上記材料を用い、実施例５とほぼ同様の方
法で、４極のマグネットロールを作成した。さらに同様
に現像スリーブ素管に組み込んだ。

【０１７６】現像スリーブ素管に実施例１と同様のブラ
スト処理を施した後、下記の塗料を用いて現像スリーブ
に樹脂層１７を形成した。

【０１７７】フェノール樹脂１００重量部結晶性グラファイト５４重量部カーボンブラック６重量部２−プロパノール／メタノール混合液６４０重量部

【０１７８】上記原料を室温に調整しながらサンドミル
にて分散を行い、分散後の粘度が約５０ｍＰａの分散液
（塗料）を得た。これを実施例１と同様に塗工を行い、
塗工後１５５℃の雰囲気で５０分加熱し、樹脂を硬化さ
せた。乾燥後の樹脂層１７の膜厚は１２μｍ、塗膜１７
の体積固有抵抗値は０．７８Ωｃｍであった。また表面
粗さＲａは０．８９μｍであった。

【０１７９】樹脂層１７形成前のマグネットの磁力は、
素管表面上で、Ｎ₁極が８５５±１５Ｇ、Ｓ₁極は９７５
±２０Ｇ、Ｎ₂極は７５５±１５Ｇ、Ｓ₂極は５７０±１
５Ｇであったのに対して、樹脂層形成の為の加熱後のマ
グネットの磁力は、スリーブ表面上で、Ｎ₁極が８５０
±２０Ｇ、Ｓ₁極は９８０±２０Ｇ、Ｎ₂極は７５０±１
５Ｇ、Ｓ₂極は５７０±２０Ｇであり、ほとんど変化を
起こさなかった。

【０１８０】次にこの現像ローラーを用いて実施例１と
同様にしてＡ４サイズ紙５万枚の耐久テストを行い、画
質評価を行った。結果は実施例７とほとんど変わらず、
ベタ黒画像の画像濃度は、耐久を通じて、２３℃／１０
％ＲＨの環境ではＤ＝１．４２±０．０６の範囲に、３
２℃／８５％ＲＨの環境では、Ｄ＝１．３５±０．０８
の範囲に入っており、ベタ黒やハーフトーンの一様性も
全く問題なく、ベタ画像上のスジやオビ等の発生はなか
った。また解像力やラインの飛び散り等の現象も起こら
なかった。また、２３℃／１０％ＲＨの環境において
も、ゴーストの発生は全くと言って良いほどなかった。

【０１８１】尚、以上の実施例は回転スリーブ内に磁石
を固定支持したものであるが、本発明は磁石を回転させ
て潜像を現像するものにも適用できる。また磁石の極数
も４極に限らない。

【０１８２】また、現像剤の層厚を規制する部材として
は、磁性ブレード１９の代わりに非磁性ブレードも使用
できるし、またシリコーンゴムブレードやウレタンゴム
ブレード、或いはリン青銅等の金属板ばねをスリーブに
圧接させて現像領域に搬送される現像剤の層厚を規制し
てもよい。

【０１８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トナーの過剰なチャージアップを防ぐことができ、十分
な濃度のライン画像及びベタ黒画像を得られ、ゴースト
の発生がなく、均一なハーフトーン画像が得られ、ベタ
画像の濃度ムラがない高品位の画像を形成することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図。

【図２】本発明の一実施例の説明図。

【符号の説明】

３現像ロール１４現像スリーブ１５磁石１７樹脂被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者折原美智子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】現像剤を担持して静電潜像を現像する現
像領域に搬送する現像ローラに於いて、円筒体と、この
円筒体表面に形成された樹脂被覆層と、磁性粉をバイン
ダ樹脂で結着した磁石と、この磁石を上記円筒体の内部
に支持する支持手段と、を有し、上記樹脂被覆層は、上
記磁石が上記円筒体内に支持されている状態で加熱処理
されており、上記磁石のバインダ樹脂の線膨張係数は６
×１０^-5／℃以下であることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】上記磁石のバインダ樹脂はガラス繊維が
分散されている樹脂である請求項１の現像ローラ。
【請求項３】前記樹脂被覆層中には導電性粒子が分散
されている請求項１又は２の現像ローラ。
【請求項４】前記樹脂被覆層中には更に固体潤滑材が
分散されている請求項３の現像ローラ。
【請求項５】現像剤を収容する容器と、この現像容器
から現像剤を搬出して静電潜像を現像する現像領域に搬
送する現像ローラと、現像ローラが現像領域に搬送する
現像剤層の厚みを規制する規制部材とを備えた現像装置
に於いて、上記現像ローラは、円筒体と、この円筒体表
面に形成された樹脂被覆層と、磁性粉をバインダ樹脂で
結着した磁石と、この磁石を上記円筒体の内部に支持す
る支持手段と、を有し、上記樹脂被覆層は、上記磁石が
上記円筒体内に支持されている状態で加熱処理されてお
り、上記磁石のバインダ樹脂の線膨張係数は６×１０^-5
／℃以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】上記磁石のバインダ樹脂はガラス繊維が
分散されている樹脂である請求項５の現像装置。
【請求項７】前記樹脂被覆層中には導電性粒子が分散
されている請求項５又は請求項６の現像装置。
【請求項８】前記樹脂被覆層中には更に固体潤滑材が
分散されている請求項７の現像装置。