JPH09244398A - 現像方法及び現像装置 - Google Patents

現像方法及び現像装置

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JPH09244398A
JPH09244398A JP8187896A JP8187896A JPH09244398A JP H09244398 A JPH09244398 A JP H09244398A JP 8187896 A JP8187896 A JP 8187896A JP 8187896 A JP8187896 A JP 8187896A JP H09244398 A JPH09244398 A JP H09244398A
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JP
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toner
fine powder
developing
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JP8187896A
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English (en)
Inventor
Yasuhide Goseki
康秀 後関
Kazunori Saiki
一紀 齊木
Satoshi Otake
智 大竹
Kazuyoshi Hagiwara
和義 萩原
Toshiaki Nakahara
俊章 中原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーの過剰帯電や現像剤担持体上への融着
・汚染が発生しにくく、その結果生じるスリーブゴース
トや画像濃度低下、白筋画像、ブロッチ(斑点画像)等
が起こりにくい現像剤担持体を用いた現像方法を提供す
ることにある。 【解決手段】 一成分系現像剤4と、金属基体6上に導
電性樹脂層7を形成した現像剤担持体8を用い、該一成
分系現像剤と導電性樹脂層が接触することにより該現像
剤が摩擦電荷を保持し、該摩擦電荷を保持した現像剤に
より、静電潜像担持体1上に形成された静電潜像の現像
を行う現像方法において、該現像剤は正帯電性現像剤で
あり、該現像剤担持体の該導電性樹脂層は、少なくとも
結着樹脂、導電性微粉末、及び少なくともアミノ
変性シリコーンオイル又は/及びアミノシランカップリ
ング剤で処理された微粉体を含有することを特徴とする
現像方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法などに用いられる静電潜像担持体上
に形成された潜像を現像剤により現像して顕像化するた
めの現像方法及び現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により静電潜像担持体(感光体)上に電気的潜像
を形成し、次いで該潜像をトナー(現像剤)で現像を行
なって可視像とし、必要に応じて紙などの転写材にトナ
ー像を転写した後、熱・圧力等により転写材上にトナー
画像を定着して複写物を得るものである。
【0003】電子写真法における現像方式は主として一
成分現像方式と二成分現像方式に分けられる。近年、電
子写真装置の軽量・小型化等を目的として複写装置部分
を小さくする必要がある為、一成分系トナーを用いた現
像装置が使用されることが多い。
【0004】一成分現像方式は、二成分方式のようにガ
ラスビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要な為、現像装
置自体を小型化・軽量化出来る。さらには、二成分現像
方式は現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要がある
為、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給する装置
が必要である。よって、ここでも現像装置が大きく重く
なる。一成分現像方式では、このような装置は必要とな
らない為、やはり小さく軽く出来るため好ましい。
【0005】例えば、一成分系トナーを用いた現像方式
としては、像担持体としての感光ドラム表面に静電潜像
を形成し、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/或は現像スリーブ上のトナー塗布
量を規制する現像剤規制部材とトナー粒子との摩擦によ
りトナー粒子に正或は負の電荷を与え、このトナーを現
像スリーブ上に薄く塗布して感光ドラムと現像スリーブ
とが対向した現像領域に搬送し、現像領域においてトナ
ーを前記感光ドラム表面の静電潜像に飛翔・付着して現
像し、静電潜像をトナー像として顕像化するものが知ら
れている。
【0006】一成分系トナーには、トナーを現像剤担持
体上に主として磁力により担持させるための磁性体を含
有する磁性一成分トナーと、磁性体を含有しない非磁性
一成分トナーとがある。後者は主として静電気力により
現像剤担持体上に担持される。トナーにはその帯電極性
により、所謂ネガトナーとポジトナーがある。例えば、
表面にマイナス電荷の静電潜像を保持したOPC感光体
を用いて現像を行う場合、所謂正規現像の場合はプラス
帯電のポジトナーを用い、所謂反転現像の場合はマイナ
ス帯電のネガトナーを用いる。マイナス帯電のOPC感
光体は性能が安定し、安価に入手できるため広く用いら
れている。従って、プリンターやデジタル複写機は反転
現像が用いられるためネガトナーが主として用いられ、
対して正規現像のアナログ複写機にはポジトナーが用い
られることが多い。
【0007】上記トナーを表面に担持し現像に用いられ
る現像剤担持体としては、例えば金属、その合金または
その化合物を円筒状に成型し、その表面を電界、ブラス
ト、ヤスリ等で所定の表面粗度になるように処理したも
のが用いられる。しかしこの場合、規制部材によって薄
層に規制され現像剤担持体表面に形成される現像剤層中
の現像剤担持体表面近傍に存在する現像剤は非常に高い
電荷を有することとなり、担持体表面に鏡映力により強
烈に引き付けられてしまい、これによりトナーと担持体
との摩擦機会が持てなくなるため、現像剤は好適な電荷
を持てなくなる。このような状況下では、十分な現像お
よび転写は行われず、画像濃度ムラや文字飛び散りの多
い画像になってしまう。さらには、これら鏡映力により
現像剤担持体上に引き付けられたトナーを引き金として
現像剤担持体上に斑点状の所謂ブロッチが発生して固着
したり、トナー融着を引き起こすこともある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年、省エネルギーの
ための現像剤の低温定着化、高精細画像の形成が望まれ
ている。例えば、現像剤の低温定着化のための現像剤の
Tg(ガラス転移点)を低めに設定したり、結着樹脂に
低分子量成分を多めに添加したり、ワックス等の低融点
成分を多めに添加したりする傾向にあるため、本体の昇
温や物理的作用によって現像剤が現像剤担持体上に融着
しやすくなり、その結果、画像濃度の低下、画像白筋、
ブロッチなどが発生しやすい。特開平1−112253
号公報、特開平2−284158号公報等には、高画質
化,高精細化のための粒径の小さいトナーを用いること
が提案されている。このような粒径の小さいトナーでは
単位重量当りの表面面積が大きくなるため、表面電荷が
大きくなりやすく、所謂チャージアップ現象によりトナ
ーが現像剤担持体に固着し、その結果新たに現像剤担持
体上に供給された現像剤が帯電されにくくなり、現像剤
の帯電量が不均一となりやすく、画像上にスリーブゴー
ストが発生しやすく、ベタやハーフトーンなどの画像が
スジ状画像、モヤ状画像など不均一になりやすい。
【0009】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を分
散させた被膜を上記現像剤担持体上に形成する方法が特
開平1−277256号公報、特開平3−36570号
公報等に提案されている。
【0010】しかしながら、この方法のみでは不十分な
場合がある。例えば近年、画像形成プロセスにおいて、
感光体に接触させる部材を用いることが多い。例えばこ
れらのプロセスを構成する部材としては、帯電ゴムロー
ラー等の帯電部材、転写スポンジローラーなどの転写部
材、クリーニングゴムブレード等のクリーニング部材な
どである。これらの部材を用いた場合、これらの部材が
感光体に接触するため、感光体上に残ったトナーあるい
はこれらの部材に付着したトナーが感光体に押し付けら
れ感光体上にフィルミングや融着が発生しやすくなる。
これらの対策として、トナーにおいては、液体潤滑剤、
例えばシリコーンオイル等をその構成材料に担持させて
用いる場合がある。このような構成材料とは、磁性体、
着色剤、荷電制御剤、さらには外添剤として用いられる
シリカ等であり、単独であるいは複数で使用する。この
ようなトナーは離型性が良好なため、先の感光体上への
フィルミングや融着を低下あるいは防止する効果がある
のみならず、転写性が良好となり、画像中抜け現象(転
写されたライン、文字画像の内側が転写されず白く抜け
る現象)が防止できるため、好適に用いられる。しかし
ながら、このような液体潤滑剤を担持したトナーは、ト
ナーの帯電量が高くなりすぎる傾向があるため前述のチ
ャージアップ現象が起こりやすい。またポジトナーにお
いては、トナーの帯電性が添加される荷電制御剤や外添
される外添剤による依存性が大きいために、この傾向が
強くなりやすい。
【0011】したがって、本発明の目的は、正帯電性ト
ナーを用いる現像において、トナーへの帯電付与性を安
定させ、トナーの過剰帯電や現像剤担持体上への融着・
汚染が発生しにくく、その結果生じるスリーブゴースト
や画像濃度低下、白筋画像、ブロッチ(斑点画像)等が
起こりにくい現像剤担持体を用いた現像方法及び現像装
置を提供することにある。
【0012】さらに本発明の他の目的は、繰り返しの画
出しに対しても、安定した画像の提供できる耐久性の良
好な現像方法及び現像装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、一成分系現像
剤と、金属基体上に導電性樹脂層を形成した現像剤担持
体を用い、該一成分系現像剤と導電性樹脂層が接触する
ことにより、該現像剤が摩擦帯電電荷を保持し、該摩擦
帯電電荷を保持した現像剤により、静電潜像担持体上に
形成された静電潜像の現像を行う現像方法において、該
現像剤は正帯電性現像剤であり、該現像剤担持体の該導
電性樹脂層は、少なくとも結着樹脂、導電性微粉
末、及びアミノ変性シリコーンオイル又は/及びアミ
ノシランカップリング剤で処理された微粉体を含有する
ことを特徴とする現像方法に関する。
【0014】また、本発明は、現像容器と、該現像容器
内に保持された現像剤を現像剤担持体上に担持し、該現
像剤担持体上に近接または圧接する現像剤層厚規制部材
により現像剤の薄層を形成しながら、静電潜像担持体と
対向する現像領域へと搬送し、該潜像担持体上の潜像を
現像剤により現像し可視像化する現像装置において、該
現像剤は正帯電性現像剤であり、該現像剤担持体の該導
電性樹脂層は少なくとも結着樹脂、導電性微粉末、
及び少なくともアミノ変性シリコーンオイル又は/及
びアミノシランカップリング剤で処理された微粉体を含
有することを特徴とする現像装置に関する。
【0015】上記本発明の現像方法及び現像装置におい
て、正帯電性現像剤が液体潤滑剤を担持した着色剤及び
/又は液体潤滑剤を担持した磁性粉を含有する場合に、
より高い効果が得られる。また、処理された微粉体が、
アミノ変性シリコーンオイル又は/及びアミノシランカ
ップリング剤で処理されたシリカ微粉末であることがよ
り好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明に用いられる現像剤
(トナー)について説明する。
【0017】トナーは主として樹脂、離型剤、荷電制御
剤、着色剤等を溶融混練し、固化した後粉砕し、しかる
後分級などをして粒度分布をそろえた微粉体である。
【0018】トナーに用いられる結着樹脂としては、一
般に公知の樹脂が使用可能である。例えば、スチレン、
α−メチルスチレン、p−クロルスチレンなどのスチレ
ン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共
重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン
−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン−ジメチルアミノエチル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共
重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル
共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ス
チレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エ
ステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチル
メタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブ
チラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、
テンペル樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化
水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カ
ルナバワックスなどが単独或は混合して使用できる。
【0019】また、トナー中には着色剤として顔料を含
有することができる。例えば、カーボンブラック、ニグ
ロシン染料、ランプ黒、スーダンブラックSM、ファー
スト・イエローG、ベンジジン・イエロー、ピグメント
・イエロー、インドファースト・オレンジ、イルガジン
・レッド、パラニトロアニリン・レッド、トルイジン・
レッド、カーミンFB、パーマネント・ボルドーFR
R、ピグメント・オレンジR、リソール・レッド2G、
レーキ・レッドC、ローダミンFB、ローダミンBレー
キ、メチル・バイオレッドBレーキ、フタロシアニン・
ブルー、ピグメント・ブルー、ブリリアント・グリーン
B、フタロシアニン・グリーン、オイルイエローGG、
ザボン・ファーストイエローCGG、カヤセットY96
3、カヤセットYG、ザボン・ファーストオレンジR
R、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O
P等が適用できる。
【0020】トナーを磁性トナーとして用いるために
は、トナーの中に磁性粉を含有させる。このような磁性
粉としては、磁場の中におかれて磁化される物質が用い
られ、鉄,コバルト,ニッケル等の強磁性金属の粉末、
或はこれらの金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、
マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、
ビスマス、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タ
ングステン、バナジウムのような金属の合金及びその混
合物、又はマグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の
酸化鉄、及び磁性酸化鉄の表面或は内部に硅素、アルミ
ニウム、マグネシウム等の金属イオンの酸化物、含水酸
化物、水酸化物等の化合物を含むものが好ましく用いら
れる。この磁性粉の含有量はトナー重量に対して15〜
70重量%が良い。
【0021】本発明に用いられるトナーに関わる着色
剤,磁性体に、離型性,潤滑性を与える液体潤滑剤とし
ては、動物油、植物油、石油系潤滑油、合成潤滑油など
が用いられ、その安定性から合成潤滑油が好ましく用い
られる。
【0022】合成潤滑油としては、ジメチルシリコー
ン、メチルフェニルシリコーン、各種変性シリコーン等
のシリコーン;ペンタエリスリトールエステル、トリメ
チロールプロパンエステル等のポリオールエステル;ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ(α−
オレフィン)等のポリオレフィン;ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール等のポリグリコール;
テトラデシルシリケート、テトラオクチルシルケート等
のケイ酸エステル;ジ−2−エチルヘキシルセバケー
ト、ジ−2−エチルヘキシルアジペート等のジエステ
ル;トリクレシルホスフェート、プロピルフェニルホス
フェート等のリン酸エステル;ポリクロロトリフルオロ
エチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリフッ化エチレン等のフッ化炭化水素;ポ
リフェニルエーテル、アルキルナフテン、アルキル芳香
族等がある。中でも熱安定性、酸化安定性から、シリコ
ーン、フッ化炭化水素が好ましい。
【0023】上記シリコーンとしては、アミノ変性、エ
ポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、メ
タクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、異種
官能基変性等の反応性シリコーン;ポリエーテル変性、
メチルスチリル変性、アルキル変性、脂肪酸変性、アル
コキシ変性、フッ素変性等の非反応性シリコーン;ジメ
チルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハ
イドロジェンシリコーンなどのストレートシリコーンが
ある。
【0024】上記液体潤滑剤の目的は、着色剤又は磁性
粉表面の液体潤滑剤が一部遊離してトナー表面に存在す
ることにより、その効果を発揮するので、硬化型シリコ
ーンはその性質上、効果は薄れる。また、反応性シリコ
ーンや極性基を持つシリコーンは、液体潤滑剤担持体と
なる着色剤、磁性粉への吸着が強くなったり、結着樹脂
への相溶性が出る等して、その程度によっては遊離量が
少なくなり効果が劣る場合がある。また、非反応性シリ
コーンでも側鎖によってはトナーに用いる結着樹脂との
相溶性が発現し、トナー表面への移行が少なくなり効果
が劣る場合もある。従って、ジメチルシリコーン、フッ
素変性シリコーン、フッ化炭化水素が、反応性,極性が
少なく吸着も強固でなく、結着樹脂への相溶性もないの
で好ましく用いられる。
【0025】液体潤滑剤としては、結着樹脂100重量
部に対し0.1〜7重量部となるように着色剤、磁性粉
に担持させることが好ましく、0.2〜5重量部である
ことが好ましい。
【0026】トナー中には各種離型剤を用いることもあ
り、そのような離型剤としては、ポリフッ化エチレン、
フッ素樹脂、フッ化炭素油、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、各種ワック
ス類等が挙げられる。
【0027】トナーを正帯電させるための物質(荷電制
御剤)としては、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等の四級アンモニウム
塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニ
ウム塩及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、
りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングス
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、フェロシアン化物など)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等のジ
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等
のジオルガノスズボレート類;グアニジン化合物、イミ
ダゾール化合物等があり、これらを単独で或は2種類以
上組合せて用いることができる。これらの中でも、トリ
フェニルメタン化合物、カウンターイオンがハロゲンで
ない四級アンモニウム塩が好ましく用いられる。また一
般式(1)で表されるモノマーの単独重合体または、一
般式(1)で表されるモノマーと、前述したスチレン、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合
性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いる
ことができる。この場合これらの荷電制御剤は、結着樹
脂(の全部または一部)としての作用をも有する。
【0028】
【化1】 [R1:H、CH32、R3:置換または未置換のアルキル基(好ましくは
1〜C4)]
【0029】トナーは必要に応じて、流動性改善等の目
的で無機微粉末の如き粉末を外添して用いられる。この
ような微粉末としては、シリカ微粉末、アルミナ、チタ
ニア、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウム等の金属酸
化物;炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化物;及び窒化ケ
イ素、窒化ゲルマニウム等の窒化物等の無機微粉体が用
いられる。
【0030】これらの微粉体は、有機ケイ素化合物、チ
タンカップリング剤等で有機処理して用いることが可能
である。例えば有機ケイ素化合物としては、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、および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それぞれ1
個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシ
ロキサン等がある。
【0031】また、未処理の微粉体を窒素含有のシラン
カップリング剤で処理したものを用いてもよい。特にポ
ジトナーの場合好ましい。そのような処理剤の例として
は、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、ジメチルアミノプロピルトリメ
トキシシラン、ジエチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、
ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、モノブチ
ルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジオクチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピ
ルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルモノメト
キシシラン、ジメチルアミノフェニルトリメトキシシラ
ン、トリメトキシシリル−γ−プロピルフェニルアミ
ン、トリメトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミ
ン、トリメトキシシリル−γ−プロピルピペリジン、ト
リメトキシシリル−γ−プロピルモルホリン、トリメト
キシシリル−γ−プロピルイミダゾール等がある。これ
らの処理剤は1種あるいは2種以上の混合物あるいは併
用や多重処理して用いられる。
【0032】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、1)スプレー法,
2)有機溶媒法,3)水溶液法などがある。一般に、ス
プレー法による処理とは、ピグメントを撹拌しここにカ
ップリング剤の水溶液あるいは溶媒液をスプレーし、こ
の後水あるいは溶媒を120〜130℃程度で除去乾燥
する方法である。また、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、これにピグメントを浸漬した後、濾過或
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。水溶液法とは0.5%程度のカッ
プリング剤を、一定pHの水或は水−溶媒中で加水分解
させ、ここにピグメントを浸漬し後、同様に固液分離を
行い乾燥するものである。
【0033】他の有機処理としてシリコーンオイルで処
理された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、一般に次の式(2)により示されるも
のである。
【0034】
【化2】 [式中、Rはアルキル基(例えばメチル基)、アリール
基を示し、nは整数を示す。]
【0035】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0.5〜10000mm2
s、好ましくは1〜1000mm2/sのものが用いら
れ、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などが挙げられる。
【0036】また、側鎖に窒素原子を有するシリコーン
オイルを用いても良い。特にポジトナーの場合は好まし
い。そのようなシリコーンオイルとしては、少なくとも
下記式(3),(4)で表される部分構造を具備するシ
リコーンオイルがある。
【0037】
【化3】 [式中、R1は水素,アルキル基,アリール基またはア
ルコキシ基を示し、R2はアルキレン基またはフェニレ
ン基を示し、R3及びR4は水素,アルキル基またはアリ
ール基を示し、R5は含窒素複素環基を示す。]
【0038】なお、上記アルキル基、アリール基、アル
キレン基、フェニレン基は窒素原子を有するオルガノ基
を有していても良いし、ハロゲン等の置換基を有してい
ても良い。
【0039】上記顔料のアミンを有する変性シリコーン
オイルによる処理は、例えば次のようにして行ない得
る。必要に応じて加熱しながら顔料を激しく撹乱してお
き、これに上記アミンを有する変性シリコーンオイル或
はその溶液をスプレーも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、これを撹拌しつつア
ミンを有する変性シリコーンオイル或はその溶液を滴下
することによって容易に処理できる。
【0040】これらのシリコーンオイルは1種あるいは
2種以上の混合物あるいは併用や多重処理して用いられ
る。また、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。
【0041】次に本発明に関わる現像剤担持体について
説明する。
【0042】現像剤担持体は、基体と、該基体表面を被
覆する導電性樹脂被膜層を有する。本発明の一例を図5
に示しながら作用を説明する。被膜層101は、アミノ
変性シリコーンオイル又は/及びアミノシランカップリ
ング剤で処理された微粉体102、導電性物質103、
結着樹脂104、場合によっては図5(b)の如く固体
潤滑剤105、必要ならば図5(c)の如く凹凸形成用
球状粒子とを少なくとも含有し、基体100上に被覆さ
れている。本発明者らの検討の結果、樹脂被膜層表面に
はアミノ変性シリコーンオイル又は/及びアミノシラン
カップリング剤で処理された微粉体102が露出してい
ることにより、前述の帯電量の上昇しやすい正帯電性ト
ナーとの組み合せにおいて、被膜層の結着樹脂との間に
働く鏡映力を低下させるのと同時に、該処理された顔料
自体も離型性を有するため、正帯電性トナーのスリーブ
表面への付着や融着をも防止でき、トナーの帯電性を長
く安定的に保持でき、長期に渡る耐久画出しにおいて良
好な画像が得られることがわかった。また、被膜層10
1は導電性であるため被膜層表面に発生する電荷を逃が
すことができる。
【0043】この被膜層の表面粗さは、JIS中心線平
均粗さ(Ra)で0.2〜3.5μmの範囲にあること
が好ましい。Raが0.2μm未満では、トナー担持体
上のトナーが鏡映力により現像剤担持体表面に不動層を
作ってしまい、トナーへの帯電付与が不十分となるため
現像性が不十分となり、ムラ、飛び散り、濃度薄などの
画像不良が発生する。Raが3.5μmを超えると、ト
ナー担持体上のトナーコート層の規制が不十分となり、
画像の均一性が不十分となったり、帯電不十分のため画
像濃度薄となったりする。
【0044】本発明における表面粗さの測定は、小坂研
究所製:表面粗度計SE−3300Hを用い、測定条件
としては、カットオフ0.8mm、規定距離8.0m
m、送り速度0.5mm/secにて12箇所の測定値
の平均をとった。
【0045】次に本発明の導電性樹脂被膜層101を構
成する各材料について説明する。
【0046】アミノ変性シリコーンオイル又は/及びア
ミノシランカップリング剤で処理される顔料としては、
ケイ酸微粉体、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ゲ
ルマニウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物;炭化ケ
イ素、炭化チタン等の炭化物;及び窒化ケイ素、窒化ゲ
ルマニウム等の窒化物等の無機微粉体が好適に用いられ
る。さらにはカーボンブラック、グラファイト、酸化鉄
などの黒色顔料、その他各種着色剤顔料等を処理して用
いても良いし、他の各種微粉体にもその範囲は広げられ
る。中でもケイ素微粉体が好適に用いられる。例えば、
かかるケイ酸微粉体は硅素ハロゲン化合物の蒸気相酸化
により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカ
と称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造される
いわゆる湿式シリカの両者が使用可能である。また乾式
シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アル
ミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物を硅素
ハロゲン化合物と共に用いることによって、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。
【0047】上記微粉体を処理して用いられるアミノ変
性シリコーンオイルおよびその処理方法については、前
述のトナーに外添されて用いられる無機微粉体へ用いら
れるアミノ変性シリコーンオイルおよびその処理方法を
同様に用いることができる。
【0048】さらに上記微粉体を処理して用いられるア
ミノシランカップリング剤およびその処理方法について
も、前述のトナーに外添されて用いられる無機微粉体へ
用いられるアミノシランカップリング剤およびその処理
方法を同様に用いることができる。
【0049】これらのアミノ変性シリコーンオイルおよ
びアミノシランカップリング剤は、1種あるいは2種以
上の混合物あるいは併用や多重処理して用いられる。ま
た、両者による処理を併用しても構わない。さらに、ア
ミノシランカップリング剤とアミノ変性でないシリコー
ンオイル、シランカップリング剤とアミノ変性シリコー
ンオイル、アミノ変性シリコーンオイルとアミノ変性で
ないシリコーンオイル、等の組合せも本発明の範疇に入
り利用可能である。
【0050】本発明の樹脂層に用いられる結着樹脂とし
ては、一般に公知の樹脂が使用可能である。例えば、フ
ェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ス
チレン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、セルロ
ース系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリウレタ
ン系樹脂、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。機械的
強度を考慮すると硬化性の樹脂がより好ましいが、十分
な機械的強度を有するものであれば、熱可塑性樹脂も適
用可能である。
【0051】本発明の樹脂層に添加し、樹脂層に導電性
を付与する材料としては、一般に公知の導電性微粉末が
挙げられる。例えば、銅、ニッケル、銀、アルミニウム
等の金属あるいは合金の粉体、酸化アンチモン、酸化イ
ンジウム、酸化スズ、酸化チタン等の金属酸化物、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
炭素系導電剤等が挙げられる。導電性微粉末の添加量
は、その現像システムにより異なるが、例えば、ジャン
ピング現像法において、一成分絶縁性現像剤を用いる場
合には、樹脂層が、好ましくは103Ω・cm以下にな
るように添加することが好ましい。カーボンブラック、
とりわけ導電性のアモルファスカーボンは特に電気伝導
性に優れ、他に比べ、少ない量の添加で導電性を付与す
ることができ、添加量のコントロールによりある程度任
意の抵抗値を得ることができるので、好適に用いられ
る。
【0052】本発明の樹脂層中には潤滑性粉末を含有さ
せることも好ましい。このような潤滑性粉末の例として
は、二硫化モリブデン、窒化硼素、雲母、グラファイ
ト、フッ化グラファイト、銀−セレン化ニオブ、塩化カ
ルシウム−グラファイト、滑石、テフロン、PVDF等
のフッ素化重合体、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチン酸
亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられる。なかでもグラフ
ァイトは潤滑性とともに導電性も有することから好まし
く用いられる。
【0053】本発明には必要に応じて表面凹凸を付与す
るための粒子を添加しても良い。特に球状の粒子が少な
い添加量で適度な表面粗さを得ることができるため好適
に利用される。中でも樹脂粒子が好適に利用される。用
いられる樹脂粒子は公知の樹脂より選択が可能である。
このような球状の樹脂粒子としては、ポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート等のアクリル系樹脂粒子、ナイ
ロン等のポリアミド系樹脂粒子、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン系樹脂粒子、シリコーン系
樹脂粒子、フェノール系樹脂粒子、ポリウレタン系樹脂
粒子、スチレン系樹脂粒子、ベンゾグアナミン粒子等が
挙げられる。これら添加粒子の粒径は、個数平均粒径で
0.3μm〜30μmが好ましい。0.3μm未満では
均一な表面凹凸は難しく、表面粗さを大きくしようとし
た場合添加量が過大になり、樹脂被膜層が脆くなり耐摩
耗性が極端に低下する。逆に30μmより大きくなる
と、粒子が担持体表面から突出しすぎるため、現像剤層
の厚みが大きくなり過ぎて現像剤の帯電が低下したり、
不均一になりやすく、バイアスをかけた際に感光ドラム
へリークするポイントになる恐れがある。
【0054】本発明における平均粒径の測定には、コー
ルター社製:マルチサイザーII型に100μmアパー
チャー(3.0μm以下の粒子は50μmアパーチャ
ー)を取付けて測定を行った。導電性の粒子の測定は、
コールター社製:LS−130型粒度分布計にリキッド
モジュールを取付けて測定した。
【0055】次に本発明の現像剤担持体が組み込まれる
現像装置について説明例示する。
【0056】図2において、公知のプロセスにより形成
された静電潜像を担持する像担持体、例えば電子写真感
光ドラム1は、矢印B方向に回転される。現像剤担持体
としての現像スリーブ8は、金属製円筒管(基体)6と
その表面に形成される樹脂被膜層7から構成されてい
る。ホッパー3中には磁性トナー4を撹拌するための撹
拌翼10が設けられている。ホッパー3から供給された
一成分磁性現像剤としての磁性トナー4を担持して、矢
印A方法に回転することにより、現像スリーブ8と感光
ドラム1とが対向した現像部に磁性トナー4を搬送す
る。現像スリーブ8内には、磁性トナー4を現像スリー
ブ8上に磁気的に吸引保持するために、磁石5が配置さ
れている。磁性トナー4は現像スリーブ8との摩擦によ
り、感光ドラム1上の静電潜像を現像可能な摩擦帯電電
荷を得る。
【0057】現像部に搬送される磁性トナー4の層厚を
規制するために、強磁性金属からなる規制ブレード2
が、現像スリーブ8の表面から約50〜500μmのギ
ャップ幅を持って現像スリーブ8に臨むように、ホッパ
ー3から垂下されている。磁石5の磁極N1からの磁力
線がブレード2に集中することにより、現像スリーブ8
上に磁性トナー4の薄層が形成される。ブレード2とし
ては非磁性ブレードを使用することもできる。
【0058】現像スリーブ8上に形成される磁性トナー
4の薄層の厚みは、現像部における現像スリーブ8と感
光ドラム1との間の最小間隙Dよりも更に薄いものであ
ることが好ましい。このようなトナー薄層により静電潜
像を現像する方式の現像装置、即ち非接触型現像装置
に、本発明は特に有効である。しかし、現像部において
トナー層の厚みが現像スリーブ8と感光ドラム1との間
の最小間隙D以上の厚みである現像装置、即ち接触型現
像装置にも、本発明は適用することができる。
【0059】説明の煩雑を避けるため、以下の説明で
は、非接触型現像装置を例に採って行う。
【0060】上記現像スリーブ8には、これに担持され
た一成分磁性現像剤である磁性トナー4を飛翔させるた
めに、電源9により現像バイアス電圧が印加される。こ
の現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときは、
静電潜像の画像部(磁性トナー4が付着して可視化され
る領域)の電位と背景部の電位との間の値の電圧が、現
像スリーブ8に印加されることが好ましい。一方、現像
画像の濃度を高め或は階調性を向上するために、現像ス
リーブ8に交番バイアス電圧を印加して、現像部に向き
が交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場
合、上記画像部の電位と背景部の電位の間の値を有する
直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリ
ーブ8に印加することが好ましい。
【0061】また、高電位部と低電位部を有する静電潜
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、高電位と
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4は現像スリーブ8との摩擦により
静電潜像を現像するための極性を帯電する。
【0062】図3は本発明の現像装置の他の実施例を示
す構成図、図4は本発明の現像装置の更に他の実施例を
示す構成図である。
【0063】図3及び図4の現像装置では、現像スリー
ブ8上の磁性トナー4の層厚を規制する部材として、ウ
レタンゴム,シリコーンゴム等のゴム弾性を有する材
料、或はリン青銅,ステンレス鋼等の金属弾性を有する
材料などの弾性板11を使用し、この弾性板11を図3
の現像装置では現像スリーブ8に回転方法と逆の姿勢で
圧接させ、図4の現像装置では現像スリーブ8に回転方
向と同方法の姿勢で圧接させていることが特徴である。
このような現像装置では、現像スリーブ8上に更に薄い
トナー層を形成することができる。図3及び図4の現像
装置のその他の構成は図2に示した現像装置と基本的に
同じで、図3及び図4において図2に付した符号と同一
の符号は同一の部材を示す。
【0064】上記のようにして現像スリーブ8上にトナ
ー層を形成する図3及び図4に示すような現像装置は、
磁性トナーを主成分とする一成分磁性現像剤を使用する
ものにも、非磁性トナーを主成分とする一成分非磁性現
像剤を使用するものにも適している。
【0065】
【実施例】以下、実施例をもって本発明をさらに詳しく
述べる。
【0066】<実施例1>マグネタイト粒子粉末100
重量部に対し、室温における粘度が約1000mm2
sのジメチルシリコーンオイル2重量部を添加し、ミッ
クスマーラーを用いて処理を行い、マグネタイト粒子の
粒子表面に液体潤滑剤を担持させた。次に、このマグネ
タイトを用いてトナーを作製した。 スチレン−ブチルアクリレート共重合体(Tg=58℃) 100重量部 上記の液体潤滑剤処理マグネタイト 75重量部 トリフェニルメタン化合物(帯電制御剤) 2重量部 炭化水素系ワックス 4重量部
【0067】上記材料をヘンシェルミキサーにより混合
し、二軸式のエクストルーダーにより溶融混練分散を行
った。混練物を冷却後、ジェット気流を用いた粉砕機に
より微粉砕を行い、更に気流式分級機を用いて分級を行
い、重量平均粒径7.5μm、4μm以下の粒子の個数
割合が15.5%、12.7μm以上の粒子の重量割合
が1.0%の分布を有する分級品を得た。次にアミン当
量が830のアミノ変性シリコーンオイルにより処理さ
れた、BETによる比表面積が約1.3×1052/k
gのシリカ微粉末を、上記分級品100重量部に対し、
0.9重量部をヘンシェルミキサーを用いて外添混合
し、現像剤を得た。
【0068】次に現像スリーブの表面に導電性樹脂層を
塗布するための塗料を作製した。
【0069】γ−アミノプロピルトリメトキシシランを
用い、BETによる比表面積が約1.3×1052/k
gのシリカ微粉末にカップリング処理を行った。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 35重量部 上記カップリング剤処理シリカ微粉末 20重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 560重量部
【0070】上記材料を、サンドミルを用いて分散し
た。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をイソプロ
ピルアルコール(IPA)の一部で希釈する。カーボン
ブラックと結晶性グラファイトを添加し、ガラスビーズ
を用いたサンドミルにより分散を行った。ここにさら
に、残りのIPA中に分散した上記処理シリカを添加
し、さらにサンドミル分散を進めた。分散後の塗料粘度
は、室温で62.5mPa・sであった。次にこの塗料
を用いて導電性樹脂層の塗工を行った。スリーブとして
は、外径20mm,肉厚0.8mmのアルミニウム円筒
管の表面を研磨加工して、円筒管の振れが10μm以
下、表面粗さがRz表記で4μm以下にして用いた。前
記ワーク(スリーブ)を垂直に立てて、一定速度で回転
させるとともに上下端部にマスキングを施し、スプレー
ガンを一定速度で下降させながら塗布した。ワーク両端
のマスキング幅は、3mmに設定した。これを乾燥炉に
て、160℃で20分間乾燥硬化させ、膜厚の均一な導
電性樹脂層(表面層)塗布スリーブを得た。この時の膜
厚は15μm、表面粗さRaは平均で0.85μmであ
った。このスリーブにマグネットを挿入し、両端にフラ
ンジを取り付けて現像ローラーとした。
【0071】次に、上記トナー及び現像ローラーを用い
て、画出し評価を行った。画出しには、キヤノン社製N
P−6030の改造機を用い、上記現像ローラーを装着
可能なように現像装置も改造した。この画像形成装置の
概要は図6に示す通りで、図中202の現像剤担持体と
して上記現像ローラーを用いている。画出しは、23〜
27℃,30〜50%RHの環境にて、50000枚ま
で行った。以下の評価方法による評価結果を表1に示
す。
【0072】[評価方法] (1)画像濃度 ベタ黒画像内のポイント10箇所について、反射濃度計
RD918(マクベス製)により反射濃度測定を行い、
10点の平均をとって画像濃度とした。
【0073】(2)ゴースト ベタ白とベタ黒部が隣り合う画像を画像先端部(スリー
ブ回転1周目)で現像し、2周目以下のハーフトーン上
に現れるベタ白跡とベタ黒跡の濃度差を主として目視で
比較し、画像濃度測定を参考にした。評価結果を下記の
指標で表示した。 ◎ :濃淡差が全く見られない。 ○ :見る角度によってわずかな濃淡差が確認できる程
度。 ○△:目視では濃淡差が確認できるが、画像濃度差は
0.01以内である。 △○:エッジがはっきりしない程度の濃淡差が確認でき
るが実用上OKレベル。 △ :濃淡がややはっきりし、実用レベル下限。 △×:濃淡差がはっきり確認でき、画像濃度差として確
認できる。実用レベルに劣る。 × :濃淡差がかなり大きく反射濃度計での濃度差が
0.05以上ある。
【0074】(3)カブリ 適性画像におけるベタ白画像の反射率を測定し、更に未
使用の転写紙の反射率を測定し、(ベタ白画像の反射率
の最悪−未使用転写紙の反射率の最高値)をカブリ濃度
とし、評価結果を下記の指標で示した(ただし反射率の
測定はランダムに10回の測定を行った。)。反射率は
TC−6DS(東京電色製)で測定した。 ◎ :1.0以下 ○ :1.0〜1.5 ○△:1.5〜2.3 △○:2.3〜3.0 △ :3.0〜4.0(4.0は実用レベル下限) △×:4.0〜5.0 × :5.0以上
【0075】ただし、以上の数値を目視で判断した場
合、1.5以下では目視ではほとんどかわらず、2〜3
程度はよく見ると確認できるレベル、4.0を超えると
一見してカブリが確認できる。
【0076】(4)ムラ ベタ黒、ハーフトーン、ライン画像など各種画像を確認
し、現像スリーブ上の波状ムラ、ブロッチ(斑点状ム
ラ)等、スリーブ上での現像剤のコート不良に起因する
画像ムラ(波状、ブロッチ状等)を参考にし、評価基準
結果を下記の指標で示した。 ◎ :全く現れない。 ○ :数枚〜十数枚に1枚程度画像を透かしてみると確
認できる。 △ :ハーフトーン画像又はベタ黒画像の1枚目のスリ
ーブ1周目に波状あるいは斑点状のムラが確認される。
写真画像等で問題なし。 △×:ベタ黒画像で1枚〜数枚ムラ画像が出現する。実
用上不可。 × :ベタ白上にもムラが出現する。
【0077】(5)スリーブ融着(汚染) 耐久後又は画像濃度が極端に低下した時点でスリーブ表
面のトナーを掃除機及びエアーブロー(エアーガンによ
る)により除去した後SEMで観察し、評価結果を下記
の指標で示した。 ◎ :全くトナーが存在しない。 ○ :トナーの微粉がスリーブ表面の凹みにわずかに観
察される。 ○△:スリーブ上の凹みの所々にトナー粒子が残存する
がトナー粒子の原形はとどめている。 △ :スリーブ上に付着したトナー粒子が所々に存在
し、かつトナー粒子がやや溶融したようにつぶれてい
る。 △×:スリーブ表面の20%程度にトナー固着が見られ
る。△と×△の中間レベル。 ×△:目視でわかる。スジ状の融着はないがSEMでみ
るとスリーブ上のかなりの部分に溶融平滑化したトナー
粒子が存在する。 × :スリーブ上のかなりの部分に溶融平滑化したトナ
ー粒子が固着し、かつ部分的にスリーブ全周にスジ状の
融着が目視ではっきりわかる。
【0078】(6)転写中抜け 転写材として厚紙(0.2kg/m2紙)及びOHPフ
ィルムシートを用いてライン部、文字部の中抜けを評価
した。厚紙は両面複写した場合の2面目を評価対象とし
た。 ◎:ほとんど中抜けは見られない。 ○:注意して見なければ中抜けはみられない。 △:中抜けしている部分もあるが、実用レベル下限以
内。 ×:普通に見て、中抜けが確認できる。
【0079】(7),(8)フィルミング及びドラム融
着 耐久後の感光体観察および画像にて評価した。 ○:未発生。 △:発生しているが、実用範囲内。 ×:不可。
【0080】(9)感光体(ドラム)傷 耐久後の感光体観察および画像にて評価した。 ◎:感光体に傷はほとんど見られない。 ○:画像に現れる傷はない。 △:ハーフトーンに現れる傷がある。実用範囲内。 ×:通常画像にもキズに対応して画像欠陥がある。
【0081】(10),(11)帯電ローラー汚染及び
転写ローラー汚染 ◎:全くトナー固着などの汚染がない。 ○:ほとんどトナー固着などの汚染がない。 △:若干トナー固着などの汚染がある。実用範囲内。 ×:トナー固着などの汚染がはっきり認められる。
【0082】<実施例2>実施例1において、スリーブ
表面層に用いた、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンを用いカップリング処理をおこなったシリカ微粉末に
代えて、BETによる比表面積が約1.3×1052
kgのアルミナ微粉末をγ−アミノプロピルトリエトキ
シシランにて処理を行ったものを用いた以外は、スリー
ブ表面層用塗料の配合比、現像剤等、他は実施例1と同
様にして、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1
に示す。現像スリーブ表面層の表面粗さRaは平均で約
0.85μmになるように調整した。
【0083】<実施例3>実施例1において、スリーブ
表面層に用いた、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンにてカップリング処理をおこなったシリカ微粉末に代
えて、平均粒径約0.3μmの酸化チタン微粉末をジメ
チルアミノプロピルトリエトキシシランにて処理を行っ
たものを用い、かつスリーブ表面層用塗料の配合比を下
記の様に代え、他は実施例1と同様にして、実施例1と
同様の評価を行った。結果を表1に示す。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 45重量部 上記カップリング剤処理酸化チタン微粉末 50重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 520重量部
【0084】<実施例4>実施例1において、現像剤に
用いたマグネタイト粒子粉末100重量部に対し、粘度
が400mm2/sのジメチルシリコーンオイル5重量
部にて実施例1のマグネタイトと同様に処理して用いた
以外は、実施例1と同様の構成で、実施例1と同様の評
価を行った。結果を表1に示す。
【0085】<実施例5>実施例1において、ジメチル
シリコーンオイルにより処理したマグネタイトを用い
ず、ケイ素元素を含有した、液体潤滑剤処理されていな
いマグネタイトを用いる以外は、実施例1と同様の構成
で、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示
す。この時の分級品の粒度は、重量平均粒径7.7μ
m、4μm以下の粒子の個数割合が13.2%、12.
7μm以上の粒子の重量割合が1.2%の分布を有して
いた。
【0086】<実施例6>実施例5において、実施例5
で用いた分級品を用い、トナーに外添される無機微粉末
として、BETによる比表面積が約1.3×1052
kgのシリカ微粉末を、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン及びジメチルシリコーンオイルにて処理したも
のを用い、上記分級品100重量部に対し、1.0重量
部をヘンシェルミキサーを用いて外添混合した現像剤を
用いた。現像ローラーの表面層用塗料としては、実施例
1で用いたγ−アミノプロピルトリメトキシシラン処理
に代えて、アミン当量が830のアミノ変性シリコーン
オイルにより処理されたシリカ微粉末を用い、配合比は
実施例1と同様にし、他は実施例1と同様の構成で、実
施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
【0087】<実施例7>実施例1において、現像ロー
ラーを実施例6で用いたものに代える以外は実施例1と
同様の構成で、実施例1と同様の評価を行った。結果を
表1に示す。
【0088】<実施例8>実施例7において、磁性体を
処理する液体潤滑剤として、粘度が500mm2/sの
トリフルオロプロピル基含有ジメチルシリコーンオイル
3重量部にて実施例1のマグネタイトと同様に処理して
用いた以外は、実施例7と同様の構成で、実施例1と同
様の評価を行った。結果を表1に示す。この時の分級品
の粒度は、重量平均粒径7.4μm、4μm以下の粒子
の個数割合が16.2%、12.7μm以上の粒子の重
量割合が1.0%の分布を有していた。
【0089】<実施例9>実施例1において用いたトナ
ーの正帯電性制御剤を、トリフェニルメタン化合物2重
量部からニグロシン化合物3重量部に代え、外添剤は実
施例6で用いた処理シリカ微粉末、現像ローラーも実施
例6で用いたものに代え、あとは実施例1と同様の構成
で、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示
す。この時の分級品の粒度は、重量平均粒径7.6μ
m、4μm以下の粒子の個数割合が15.8%、12.
7μm以上の粒子の重量割合が0.9%の分布を有して
いた。
【0090】<実施例10>実施例1において、トナー
の外添剤は実施例6で用いた処理シリカ微粉末、スリー
ブ表面層に添加される微粉体として、BETによる比表
面積が約1.3×1052/kgのシリカ微粉末を、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン及びアミン当量4
400のアミノ変性シリコーンオイルにて処理したもの
を用い、表面層用塗料の配合比は実施例1と同様にし、
あとは実施例1と同様の構成で、実施例1と同様の評価
を行った。結果を表1に示す。
【0091】<比較例1>実施例1において、スリーブ
の表面層をなくし(図1参照)、粒径#300のガラス
ビーズを用いて、スリーブ表面をサンドブラストした表
面粗しスリーブを用いた以外は実施例1と同様にして、
実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
【0092】<比較例2>実施例1において、スリーブ
の表面層を形成する塗料からカップリング剤処理シリカ
微粉末を除き、下記の配合比とした以外は実施例1と同
様にして実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に
示す。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 35重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 180重量部
【0093】<比較例3>比較例2において、カーボン
ブラックを3重量部、結晶性グラファイトを30重量部
とした以外は同様にして実施例1と同様の評価を行っ
た。結果を表1に示す。
【0094】<比較例4>実施例5において、比較例2
で用いた現像ローラーを用いた以外は実施例5と同様に
して実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示
す。
【0095】<実施例11>マグネタイト粒子粉末10
0重量部に対し、室温における粘度が約1000mm2
/sのジメチルシリコーンオイル2.5重量部を添加
し、ミックスマーラーを用いて処理を行い、マグネタイ
ト粒子の粒子表面に液体潤滑剤を担持させた。次に、こ
のマグネタイトを用いてトナーを作製した。 ポリエステル樹脂 100重量部 上記の液体潤滑剤処理マグネタイト 75重量部 トリフェニルメタン化合物(帯電制御剤) 2重量部 炭化水素系ワックス 4重量部
【0096】上記材料をヘンシェルミキサーにより混合
し、二軸式のエクストルーダーにより溶融混練分散を行
った。混練物を冷却後、ジェット気流を用いた粉砕機に
より微粉砕を行い、更に気流式分級機を用いて分級を行
い、重量平均粒径8.2μm、4μm以下の粒子の個数
割合が11.7%、12.7μm以上の粒子の重量割合
が2.0%の分布を有する分級品を得た。次にγ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン及びジメチルシリコーン
オイルにて処理された、BETによる比表面積が約1.
3×1052/kgのシリカ微粉末を、上記分級品10
0重量部に対し、0.7重量部をヘンシェルミキサーを
用いて外添混合し、現像剤を得た。
【0097】次に現像スリーブの表面に導電性樹脂層を
塗布するための塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 40重量部 実施例2のカップリング剤処理アルミナ微粉末 35重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 640重量部
【0098】上記材料を、実施例1と同様にサンドミル
を用いて分散した。分散後の塗料粘度は、室温で57.
5mPa・sであった。次にこの塗料を用いて導電性樹
脂層の塗工を行った。スリーブとしては、外径20m
m,肉厚0.8mmのアルミニウム円筒管の表面を研磨
加工して、円筒管の振れが10μm以下、表面粗さがR
z表記で4μm以下にして用いた。実施例1と同様に塗
工し、160℃で20分間乾燥硬化させ、膜厚の均一な
導電性樹脂層塗布スリーブを得た。この時の膜厚は15
μm、表面粗さRaは平均で0.75μmであった。こ
のスリーブにマグネットを挿入し、両端にフランジを取
り付けて現像ローラーとした。
【0099】次に、上記トナー及び現像ローラーを用い
て、画出し評価を行った。画出しには、キヤノン社製N
P−4080の改造機を用い、上記現像ローラーを装着
可能なように現像装置も改造した。画出しは、23〜2
7℃,30〜50%RHの環境にて、50000枚まで
行った。実施例1と同様の評価方法による評価結果を表
2に示す。
【0100】<実施例12>実施例11において、γ−
アミノプロピルトリエトキシシランにて処理を行ったア
ルミナ微粉末に代えて、BETによる比表面積が約1.
3×1052/kgのシリカ微粉末を、アミン当量が8
30のアミノ変性シリコーンオイルにより処理されたシ
リカ微粉末を用いた以外は実施例11と同様にして、実
施例11と同様の評価を行った。評価結果を表2に示
す。
【0101】<比較例5>実施例11において、スリー
ブの表面層をなくし、粒径#300のガラスビーズを用
いて、スリーブ表面をサンドブラストした表面粗しスリ
ーブを用いた以外は実施例11と同様にして、実施例1
1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
【0102】<比較例6>実施例11において、スリー
ブの表面層を形成する塗料からカップリング剤処理アル
ミナ微粉末を除き、下記の配合比とした以外は実施例1
1と同様にして実施例11と同様の評価を行った。結果
を表2に示す。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 40重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 215重量部
【0103】<実施例13>マグネタイト粒子粉末10
0重量部に対し、室温における粘度が約600mm2
sのジメチルシリコーンオイル1.5重量部を添加し、
ミックスマーラーを用いて処理を行い、マグネタイト粒
子の粒子表面に液体潤滑剤を担持させた。次に、このマ
グネタイトを用いてトナーを作製した。 スチレン−ブチルアクリレート樹脂 100重量部 上記の液体潤滑剤処理マグネタイト 75重量部 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(帯電制御剤) 2重量部 炭化水素系ワックス 2重量部
【0104】上記材料をヘンシェルミキサーにより混合
し、二軸式のエクストルーダーにより溶融混練分散を行
った。混練物を冷却後、ジェット気流を用いた粉砕機に
より微粉砕を行い、更に気流式分級機を用いて分級を行
い、重量平均粒径6.7μm、4μm以下の粒子の個数
割合が20.8%、10.1μm以上の粒子の重量割合
が2.5%の分布を有する分級品を得た。次にアミノ変
性シリコーンオイルにて処理された、BETによる比表
面積が約1.3×1052/kgのシリカ微粉末を、上
記分級品100重量部に対し、1.0重量部をヘンシェ
ルミキサーを用いて外添混合し、現像剤を得た。
【0105】次に現像スリーブの表面に導電性樹脂層を
塗布するための塗料を作製した。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 45重量部 実施例6のアミノ変性シリコーンオイル処理シリカ微粉末 40重量部 平均粒径7.5μmの球状ポリメチルメタクリレート粒子 10重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 720重量部
【0106】上記材料を、実施例1と同様にサンドミル
を用いて分散した。分散後の塗料粘度は、室温で67.
5mPa・sであった。次にこの塗料を用いて導電性樹
脂層の塗工を行った。スリーブとしては、外径12m
m,肉厚0.7mmのアルミニウム円筒管の表面を研磨
加工して、円筒管の振れが15μm以下、表面粗さがR
z表記で4μm以下にして用いた。実施例1と同様に塗
工し、160℃で20分間乾燥硬化させ、膜厚の均一な
導電性樹脂層塗布スリーブを得た。この時の膜厚は9μ
m、表面粗さRaは平均で1.15μmであった。この
スリーブにマグネットを挿入し、両端にフランジを取り
付けて現像ローラーとした。
【0107】次に、上記トナー及び現像ローラーを用い
て、画出し評価を行った。画出しには、キヤノン社製F
C−330の改造機を用い、上記現像ローラーを装着可
能なように現像装置も改造した。画出しは、23〜27
℃,30〜50%RHの環境にて、3000枚まで行っ
た。実施例1と同様の評価方法による評価結果を表3に
示す。
【0108】<実施例14>実施例13において、表面
層用塗料に添加されたアミン当量が830のアミノ変性
シリコーンオイルにて処理を行ったシリカ微粉末に代え
て、ジメチルアミノプロピルトリエトキシシランにて処
理されたBETによる比表面積が約1.3×1052
kgのアルミナ微粉末を用いた以外は実施例13と同様
にして、実施例13と同様の評価を行った。評価結果を
表3に示す。
【0109】<比較例7>実施例13において、スリー
ブの表面層をなくし、粒径#300のガラスビーズを用
いて、スリーブ表面をサンドブラストした表面粗しスリ
ーブを用いた以外は実施例13と同様にして、実施例1
3と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
【0110】<比較例8>実施例13において、スリー
ブの表面層を形成する塗料からアミノ変性シリコーンオ
イル処理シリカ微粉末を除き、下記の配合比とした以外
は実施例13と同様にして実施例13と同様の評価を行
った。結果を表3に示す。 フェノール樹脂中間体 100重量部 カーボンブラック 5重量部 結晶性グラファイト 45重量部 平均粒径7.5μmの球状ポリメチルメタクリレート粒子 10重量部 メタノール 80重量部 イソプロピルアルコール 245重量部
【0111】
【表1】
【0112】
【表2】
【0113】
【表3】
【0114】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば正
帯電性トナーを用いる現像において、特に感光体、帯電
ローラー、転写ローラー汚染のない、離型性が良く、転
写中抜けの生じない液体潤滑剤含有トナーを用いた場合
において、トナーへの帯電付与性を安定させ、トナーの
過剰帯電や現像剤担持体上への融着・汚染が発生しにく
く、その結果生じるスリーブゴーストや画像濃度低下、
白筋画像、ブロッチ(斑点画像)等が起こりにくい現像
剤担持体を用いた現像方法および現像装置を提供するこ
とができる。さらに繰り返しの画出しに対しても、安定
した画像を得ることができる、耐久性の良好な現像方法
および現像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面樹脂層を有さない現像装置の模式図であ
る。
【図2】規制部材に磁性ブレードを使用し、表面樹脂層
を有する現像装置の模式図である。
【図3】規制部材に弾性ブレードを使用し、表面樹脂層
を有する現像装置の模式図である。
【図4】弾性ブレードがスリーブ順回転方向に向いた場
合の現像装置の模式図である。
【図5】現像剤担持体表面の導電性樹脂層を示す模式図
である。
【図6】本発明の現像方法が用いられる画像形成装置を
表す模式図である。
【符号の説明】
1:静電潜像担持体(感光ドラム) 2:規制ブレード 3:現像容器(ホッパー) 4:トナー 5:磁石 6:基体 7:樹脂被膜層(樹脂層) 8:現像剤担持体(現像スリーブ) 201:現像容器 202:表面被覆層を有する現像剤担持体 203:現像バイアス電源 204:転写部材(ローラー) 205:転写用電源 206:感光ドラム 207:転写材 208:定着装置 209:クリーニングブレード 210:クリーナーユニット 211:露光装置 212:帯電装置(ローラー) 213:帯電用電源 214:画像露光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/09 101 G03G 9/08 375 (72)発明者 萩原 和義 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 中原 俊章 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 (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一成分系現像剤と、金属基体上に導電性
    樹脂層を形成した現像剤担持体を用い、該一成分系現像
    剤と導電性樹脂層が接触することにより該現像剤が摩擦
    電荷を保持し、該摩擦電荷を保持した現像剤により、静
    電潜像担持体上に形成された静電潜像の現像を行う現像
    方法において、 該現像剤は正帯電性現像剤であり、 該現像剤担持体の該導電性樹脂層は、少なくとも結着
    樹脂、導電性微粉末、及び少なくともアミノ変性シ
    リコーンオイル又は/及びアミノシランカップリング剤
    で処理された微粉体を含有することを特徴とする現像方
    法。
  2. 【請求項2】 正帯電性現像剤が、液体潤滑剤を担持し
    た着色剤及び/又は液体潤滑剤を担持した磁性粉を含有
    することを特徴とする請求項1に記載の現像方法。
  3. 【請求項3】 導電性樹脂層中の処理された微粉体が、
    少なくともアミノ変性シリコーンオイル又は/及びアミ
    ノシランカップリング剤で処理されたシリカ微粉末であ
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像方法。
  4. 【請求項4】 現像容器と、該現像容器内に保持された
    現像剤を現像剤担持体上に担持し、該現像剤担持体上に
    近接または圧接する現像剤層厚規制部材により現像剤の
    薄層を形成しながら、静電潜像担持体と対向する現像領
    域へと搬送し、該潜像担持体上の潜像を現像剤により現
    像し可視像化する現像装置において、 該現像剤は正帯電性現像剤であり、 該現像剤担持体の該導電性樹脂層は、少なくとも結着
    樹脂、導電性微粉末、及び少なくともアミノ変性シ
    リコーンオイル又は/及びアミノシランカップリング剤
    で処理された微粉体を含有することを特徴とする現像装
    置。
  5. 【請求項5】 正帯電性現像剤が、液体潤滑剤を担持し
    た着色剤及び/又は液体潤滑剤を担持した磁性粉を含有
    することを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
  6. 【請求項6】 導電性樹脂層中の処理された微粉体が、
    少なくともアミノ変性シリコーンオイル又は/及びアミ
    ノシランカップリング剤で処理されたシリカ微粉末であ
    ることを特徴とする請求項4又は5に記載の現像装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11218964A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Canon Inc 画像形成方法
US6391511B1 (en) 1998-04-17 2002-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus, apparatus unit, and image forming method
JP2005292576A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Canon Inc 現像剤担持体
JP2009116009A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Tokai Rubber Ind Ltd 導電性ロール
US7740998B2 (en) 2004-11-19 2010-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Positively chargeable developer
JP2013205758A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Tokai Rubber Ind Ltd 現像部材
JP2017201390A (ja) * 2016-04-28 2017-11-09 キヤノン株式会社 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置

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