JP2000206779A

JP2000206779A - トナ―担持体及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000206779A
Application number: JP842799A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Takagi; 光治高木; Tokuo Okada; 徳男岡田; Toshiaki Arai; 利晃荒井; Takahiro Kawagoe; 隆博川越; Takashi Kitamura; 隆北村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーを高帯電に保ち、更には白画像かぶり
の発生を可及的に防止して、高速化にも耐え得る高品位
な画像を確実に得ることができるトナー担持体を提供す
ることを目的とする。【解決手段】最外層として体積抵抗率が１０¹²Ωｃm
以上の樹脂被覆層を有し、かつ１００Ｖ印加時の電気抵
抗値が１０⁴〜１０⁸Ωであり、更に表面と１ｍｍの間隔
をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加
してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の
０．３５秒後の表面電位の最小値が１００Ｖ〜１ｋＶで
あることを特徴とするトナー担持体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の電子写真装置や静電記録装置などにおいて、静電潜
像を非磁性一成分現像剤で可視化するための現像ローラ
等として用いられるのトナー担持体及び該トナー担持体
を用いた現像装置等の画像形成装置に関し、更に詳述す
ると、白画像かぶりやむらのない均質な画像を得ること
ができるトナー担持体及び該トナー担持体を用いた画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等の電子写真方
式の画像形成装置では、潜像を保持した感光ドラム等に
非磁性一成分現像剤を供給し、感光ドラムの潜像に該現
像剤を付着させて潜像を可視化する現像方法として、加
圧現像法が知られており（米国特許第３１５２０１２
号、同第３７３１１４６号等）、この方法によれば、キ
ャリアなどの磁性材料が不要であるため装置の簡素化、
小型化が容易であると共に、磁性粉を含まないためカラ
ー画像にも対応可能である。

【０００３】この加圧現像法は、トナー（非磁性一成分
現像剤）を担持した現像ローラ（トナー担持体）を感光
ドラム等の静電潜像を保持した潜像保持体（画像形成
体）に接触させて、トナーを該潜像保持体の潜像に付着
させることにより現像を行うもので、このため上記現像
ローラを導電性を有する弾性体で形成する必要がある。

【０００４】即ち、この加圧現像法では、例えば図４に
示されているように、トナーを供給するためのトナー塗
布用ローラ４と静電潜像を保持した感光ドラム（画像形
成体）５との間に、上記現像ローラ（トナー担持体）１
が配設され、これら現像ローラ１、感光ドラム５及びト
ナー塗布用ローラ４がそれぞれ図中矢印方向に回転する
ことにより、トナー６がトナー塗布用ローラ４により現
像ローラ１の表面に供給され、このトナーが成層ブレー
ド７により均一な薄層に整えられ、この状態で現像ロー
ラ１が感光ドラム５と接触しながら回転することによ
り、薄層に形成されたトナーが現像ローラ１から感光ド
ラム５の潜像に付着して、該潜像が可視化するようにな
っている。なお、図中８は転写部であり、ここで紙等の
記録媒体にトナー画像を転写するようになっており、ま
た９はクリーニング部であり、そのクリーニングブレー
ド１０により転写後に感光ドラム５表面に残留するトナ
ーを除去するようになっている。

【０００５】この場合、現像ローラ１は、感光ドラム５
に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければなら
ず、このため図１に示されているように、金属等の良導
電性材料からなるシャフト２の外周にシリコーンゴム、
ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ＥＣＯ、ポリウレタン等のエラスト
マーにカーボンブラックや金属粉を分散させた半導電性
の弾性体やこれらを発泡させたフォーム体からなる半導
電層３を形成した構造となっている。更に、トナーに対
する帯電性や付着性の制御のため、あるいは現像ローラ
と成層ブレードとの摩擦力の制御や、現像ローラの弾性
体による感光体の汚染防止の目的で樹脂等からなる被覆
層３ａを表面に形成する場合もある。

【０００６】また、同様のトナー担持体表面に担持した
トナーを、孔状の制御電極を介して直接紙やＯＨＰ用紙
上に飛翔せしめて画像を形成する方法も提案されてい
る。

【０００７】これらトナー担持体は、担持したトナーを
感光体などの画像形成体に移行させる推進力となる電界
を得るために、担持体自体の抵抗値は１０⁵〜１０⁹Ω程
度に調整される。そして、多くの場合、抵抗調整を容易
にするために半導電性弾性層３よりも表面を被覆する樹
脂被覆層３ａの抵抗が高く設定されている。この場合、
樹脂被覆層３ａの抵抗調整にも上記半導電性弾性層３の
場合と同様に、カーボンブラックや金属粉、金属酸化物
等が使用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記現像ローラ（トナ
ー担持体）１を用いた電子写真システムを考える場合、
特に高画質画像を得るためには、現像ローラ上に保持さ
れた現像剤が画像形成体にいたる際に常に一定の電荷を
保ち、また均一な帯電状態となっていることが求められ
る。

【０００９】即ち、プリンタ等の画像形成装置に高画質
が要求される場合には、特にトナーの帯電量が低い場合
に画像かぶりなどの画像不良が発生することが多い。特
に、ローラの表面に導電性微粒子を含有している場合に
はトナー帯電時に帯電リークが起こるためトナー帯電量
を十分に高く維持することができず、このような問題が
生じやすい。

【００１０】この場合、トナー帯電量を向上させるため
に現像ローラ表面に各種荷電制御剤（ＣＣＡ）を添加し
たり、摩擦帯電特性を向上させるために表面粗度を大き
くするなどの手法が提案されているが、ＣＣＡによる感
光体汚染が発生したり、表面粗度が大きい場合にはトナ
ー搬送量が大きくなって現像剤供給量が過多になるなど
の不具合が生じることとなる。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、トナーを高帯電に保ち、更には白画像かぶりの発生
を可及的に防止して、高速化にも耐え得る高品位な画像
を確実に得ることができるトナー担持体、及び該トナー
担持体を用いた画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、高品質な画像を形成することができるトナー
担持体を得るべく鋭意検討を行った結果、従来の現像ロ
ーラ（トナー担持体）において重要視されていた金属シ
ャフトと表面間の電気抵抗は現像特性には重要なファク
ターであるが、特に表面に体積抵抗率が１０¹²Ωｃmを
超える樹脂被覆層（絶縁層）を有するローラの場合、ト
ナー帯電量に対してはこの電気抵抗よりもローラ表面の
電荷保持能力が大きく影響しており、電気抵抗値を、ロ
ーラ全面で一定値に制御すると共にばらつきなく均一化
するばかりでなく、トナーの帯電特性を左右する現像ロ
ーラ上での電荷保持能力を適正化することにより、斑点
などの画像不良や濃度むら、更には白画像かぶりの発生
を防止し得ることを見出した。

【００１３】そこで、本発明者は、トナー担持体の適正
な電気抵抗値及び良好な電荷保持能力の評価について更
に検討を進めた結果、最表面に絶縁層を有するトナー担
持体においては、２２℃，５０％ＲＨの測定環境におい
て、トナー担持体の電気抵抗値を１００Ｖ印加時で１０
⁴〜１０⁸Ωとし、かつ表面と１ｍｍの間隔をもって配置
されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放
電を発生させて表面を帯電させた場合の０．３５秒後の
表面電位の最小値が１００Ｖ〜１ｋＶ以下となるように
制御することによって、トナーを高帯電に保ち、更には
白画像かぶりの発生を可及的に防止して、高速化にも耐
え得る高品位な画像を確実に得ることができることを見
出し、本発明を完成したものである。

【００１４】従って、本発明は、良導電性シャフトの外
周に半導電層を形成してなり、表面に非磁性一成分現像
剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で画像
形成体に接触又は近接して、該画像形成体表面に前記現
像剤を供給することにより、前記画像形成体に可視画像
を形成するトナー担持体において、最外層として体積抵
抗率が１０¹²Ωｃmを超える樹脂被覆層を有し、かつ１
００Ｖ印加時の電気抵抗値が１０⁴〜１０⁸Ωであり、更
に表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電器
に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表面
を帯電させた場合の０．３５秒後の表面電位の最小値が
１００Ｖ〜１ｋＶであることを特徴とするトナー担持
体、及び該トナー担自体を用いた画像形成装置を提供す
るものである。

【００１５】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のトナー担持体は、例えば図１に示されたローラ
１のように、良導電性シャフト２の外周に半導電層３を
形成し、更に該半導電層３上に樹脂被覆層を形成したた
ものであり、本発明ではこのようなトナー担持体におい
て、１００Ｖ印加時の電気抵抗値を１０⁴〜１０⁸Ωと
し、表面と１ｍｍの間隔をもって配置されたコロナ放電
器に８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生させて表
面を帯電させた場合の表面電位の最小値を１００Ｖ〜１
ｋＶとしたものである。

【００１６】ここで、上記シャフト２としては、良好な
導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得
るが、通常は鉄、ステンレススチール、アルミニウム等
の金属製の中実体からなる芯金や内部を中空にくりぬい
た金属製円筒体等の金属製シャフトが用いられる。

【００１７】次に、このシャフト２の外周に形成する半
導電層３は、エラストマー単体もしくはそれを発泡させ
たフォーム体にカーボンブラック等の電子導電剤や過塩
素酸ナトリウム等のイオン導電剤を配合して抵抗値を調
整した半導電性の弾性体により形成される。

【００１８】上記エラストマーとしては、シリコーンゴ
ム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、天然ゴム、ＳＢＲ、ブチルゴ
ム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒド
リンゴム、ＥＶＡ、ポリウレタン、及びこれらの混合物
等が挙げられるが、特にシリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エ
ピクロロヒドリンゴムポリウレタンが好ましく用いられ
る。また、これらエラストマーを発泡剤を用いて化学的
に発泡させたり、ポリウレタンフォームのように空気を
機械的に巻き込んで発泡させたフォーム体としても用い
ることができる。

【００１９】また、この半導電層３に配合される導電剤
としては、まず電子導電剤を例示すれば、ケッチェンブ
ラック，アセチレンブラック等の導電性カーボン、ＳＡ
Ｆ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，Ｆ
Ｔ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ
−（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラフ
ァイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化
錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマ
ニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピ
ロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げら
れる。これら電子導電剤の配合量は、通常上記エラスト
マー１００重量部に対して１〜５０重量部、特に５〜４
０重量部の範囲で好適に用いられる。

【００２０】また、イオン導電剤を例示すれば、テトラ
エチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデ
シルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチル
アンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性
脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩
素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素
酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン
酸塩などのアンモニウム塩；リチウム、ナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金
属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸
塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウ弗化水素酸塩、硫酸塩
等が挙げられる。これらイオン導電剤の配合量は、通常
上記エラストマー１００重量部に対して０．０１〜５重
量部、特に０．０５〜２重量部の範囲で好適に用いられ
る。

【００２１】なお、上記導電剤は、１種を単独で用いて
も２種以上を組み合わせて用いてもよく、この場合電子
導電剤とイオン導電剤とを組み合わせることも可能であ
る。

【００２２】この半導電層３は、特に制限されるもので
はないが、上記導電剤の配合により、その抵抗値を１０
³〜１０¹⁰Ωｃｍ、特に１０⁴〜１０⁸Ωｃｍとすること
が好ましい。抵抗値が１０³Ωｃｍ未満であると電荷が
感光ドラム等にリークしたり、電圧によりトナー担持体
自身が破壊したりする場合があり、一方１０¹⁰Ωｃｍを
超えると、地かぶりが発生しやすくなる。

【００２３】この半導電層３には、必要に応じて上記エ
ラストマーをゴム状物質とするために架橋剤、加硫剤を
添加することができる。この場合、有機過酸化物架橋及
び硫黄架橋のいずれの場合でも加硫助剤、加硫促進剤、
加硫促進助剤、加硫遅延剤等を用いることができる。更
にまた、上記以外にもゴムの配合剤として一般に用いら
れているしゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付
与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等
を添加することができる。

【００２４】更に、ポリウレタン又はＥＰＤＭを基材と
して導電層３を形成する場合には、例えば現像ローラと
して使用する際の表面上のトナー帯電量をコントロール
する目的でニグロシン、トリアミノフェニルメタン、カ
チオン染料などの各種荷電制御剤、シリコーン樹脂、シ
リコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加することが
できる。この場合、これら添加剤の添加量は、上記ポリ
ウレタン又はＥＰＤＭ１００重量部に対して、上記荷電
制御剤は１〜５重量部、上記微粉体は１〜１０重量部と
することが好ましい。

【００２５】また、半導電層３の硬度は、特に制限され
るものではないが、ＪＩＳ−Ａスケールで６０°以下、
特に２５〜５５°とすることが好ましい。この場合、硬
度が６０°を超えると、例えば現像ローラとして用いる
場合に、感光ドラム等との接触面積が小さくなり、良好
な現像が行えなくなるおそれがある。更に、トナーに損
傷を与え感光体や成層ブレードへのトナー固着などが発
生して画像不良となりやすい。逆に、あまり低硬度にす
ると感光体や成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジ
ッターなどの画像不良が発生する虞がある。また、この
半導電層３は、感光体や成層ブレードなどに当接して使
用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮
永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的に
は２０％以下とすることが好ましい。

【００２６】また、半導電層３の表面粗さは、特に制限
されるものではないが、ＪＩＳ１０点平均粗さで１５μ
ｍＲｚ以下、特に１〜１０μｍＲｚとすることが好まし
い。表面粗さが１５μｍＲｚを超えると一成分現像剤
（トナー）のトナー層の層厚や帯電の均一性が損なわれ
る場合があるが、１５μｍＲｚ以下とすることにより、
トナーの付着性を向上させることができると共に、長期
使用時でのローラの摩耗による画像劣化をより確実に防
止し得る。

【００２７】本発明のトナー担持体には、図１に示した
ように、上記半導電層３上に抵抗調整やトナーの帯電
量、搬送量を制御するために、絶縁性の樹脂被覆層３ａ
が形成される。この樹脂被覆層３ａを形成する樹脂とし
ては、特に制限はなく、感光ドラム等の画像形成体に対
して非汚染性のもので密着しないものであればよい。具
体的には、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ
素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、
アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、
アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素
樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂など
が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用い
ることができる。更に、これらの樹脂に特定の官能基を
導入した変性樹脂を用いることもできる。

【００２８】この樹脂被覆層３ａは、１層でも２層以上
の複数層構造であってもよく、２層以上の複数層構造で
ある場合には、少なくとも最外層が絶縁性であればよ
く、内側の層には、導電剤を添加して導電性を付与する
ことができる。この場合、導電剤としては、上記半導電
層３に用いられる導電剤として例示したものと同様のも
のを例示することができる。本発明においては体積抵抗
率が１０¹²Ωｃm以上であれば絶縁性であるとする。

【００２９】また、この樹脂被覆層３ａには、力学的強
度、耐環境特性を改善するために架橋構造を導入するこ
とが好ましい。この場合、架橋構造の導入には、樹脂被
覆層３ａを構成する樹脂の分子構造に応じて、熱、触
媒、空気（酸素）、湿気（水）、紫外線などにより架橋
する自己架橋による方法と、架橋剤や他の架橋性樹脂反
応させる方法とがある。

【００３０】なお、この樹脂被覆層３ａには、その他必
要に応じて種々の添加剤を適量添加することができる。

【００３１】この樹脂被覆層３ａを上記半導電層３上に
形成する方法としては、上記樹脂成分及び添加剤を含有
する樹脂溶液で上記半導電層３を表面処理する方法が好
適に採用される。この場合表面処理は、樹脂溶液を調製
した後、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング
法などにより行うことができる。なお、樹脂溶液を調製
するための溶剤は、上記樹脂を溶解するものであればい
ずれのものでもよいが、通常はメタノール、エタノー
ル、イソプロパノール等の低級アルコール、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
トルエン、キシレンなどが好ましく用いられる。

【００３２】この樹脂被覆層３ａの厚さは、特に制限さ
れるものではないが、通常３〜５０μｍ、特に５〜３０
μｍ程度とすることが好ましく、厚さが３μｍ未満であ
ると、耐久時の摩耗により十分に表面層の帯電性能が確
保できない場合があり、一方５０μｍを超えると、トナ
ー担持体の表面が硬くなり、トナーにダメッジを与えて
感光体等の画像形成体や成層ブレードへのトナーの固着
が発生して画像不良となる場合がある。

【００３３】本発明のトナー担持体は、上記樹脂被覆層
３ａにより、１００Ｖ印加時の電気抵抗を１０⁴〜１０⁸
Ωとするものであり、好ましくは１０⁵〜１０⁷Ωとする
ものである。この場合抵抗値が１０⁴Ω未満であると、
階調性コントロールが著しく困難となり、また感光体等
の画像形成体に欠陥があった場合バイアスリークが生じ
ることもある。一方、抵抗値が１０⁸Ωを超えると、例
えばトナーを感光体等の潜像保持体に現像する場合、現
像バイアスがトナー担持体自体の高抵抗のために電圧降
下をおこし、現像に十分な現像バイアスが確保できなく
なって、十分な画像濃度が得られなくなってしまう。な
お、この抵抗値の測定は、例えば平板又は円筒状の対極
にトナー担持体を所定圧力で押し当て、シャフトと対極
との間に１００Ｖの電圧を印加して、その時の電流値か
ら求めることができる。

【００３４】このように、トナー担持体の抵抗値を適正
かつ均一に制御することはトナーが移動するための電界
強度を適正かつ均一に保つ点で重要であるが、トナー担
持体上のトナーの帯電量を適正かつ均一化するには必要
条件ではあるが十分条件ではない。即ち、本発明者の検
討によれば、この抵抗値に加えてトナー担持体表面の電
荷保持能力を制御しまた均一に保つことがトナー帯電量
の適正化及び均一化には重要であることが判明した。こ
の場合、表面電荷保持能力は、通常一対の電極をトナー
担持体表面に配置し、両極間に一定電圧を印加すること
により表面抵抗を測定して検討されるが、この場合には
電流は表面のみを流れるわけではなく担持体内部をも流
れてしまうため、正確な担持体表面の評価を行うことは
できない。また、四端子法による精度の向上も提案され
ているが、特に積層型のトナー担持体の場合、表面層は
かなり薄層であり、この方法においても表面のみの特性
付けをすることは困難である。従って、これら従来の測
定法によって得られる特性値は、表面電荷保持能力を正
確に表すことはできない。

【００３５】そこで、本発明では、上記１００Ｖ印加時
の抵抗値に加えて、トナー担持体表面と１ｍｍの間隔を
もって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を印加し
てコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合の表面
電位の最小値により表面電荷保持能力を評価し、その最
小値を１００Ｖ〜１ｋＶとするものである。この場合、
上記最小値が１００Ｖに満たないと、ローラ表面の電荷
除去が非常に速く行われて十分なトナー帯電量が得られ
ず、本発明の目的を達成することができない。また、１
ｋＶを超えると、実質的には担持体の抵抗が上記範囲を
超えてしまう場合が多いいが、その場合にはトナー帯電
量が高くなりすぎて、現像プロセスにおいては実効現像
バイアスが感光体の高電位部分の電位を超えてしまい、
白地部分にトナーが現像されてしまう現象、いわゆる高
電圧かぶりが発生してしまう。

【００３６】このように表面の電荷保持能力を高めるた
めには、担持体表面を上記１０１２Ωｃm以上の絶縁性
樹脂で被覆することが効果的であるが、その一方で担持
体の抵抗値も上昇し、上述のように十分な現像バイアス
が確保できなくなり、画像不良をもたらす場合がある。
この場合、上記樹脂被覆層３ａの膜厚を調節することに
より、担持体の抵抗値を上記１０⁴〜１０⁸Ωの範囲に調
整すればよい。

【００３７】このように、本発明のトナー担持体では、
トナー担持体の抵抗値を上記１０⁴〜１０⁸Ωに調整する
ため、最外層の絶縁性樹脂層の膜厚を制御することが重
要であるが、この絶縁層を薄くしすぎると上記半導電層
３の表面粗さが表面に大きく影響し、表面粗度が粗いも
のとなってしまう。この場合には、トナー搬送量過多と
なり、特にカラー画像などの高画質化を想定した場合適
当でない。このため、上述のように樹脂被覆層を２層以
上の複数層とし、半導電層３と最外層の絶縁層との間に
内側被覆層として導電性の樹脂層を形成し、表面粗度を
低下させることが好ましい。なお、特に制限されるもの
ではないが、本発明トナー担持体の表面粗度は、ＪＩＳ
１０点平均粗さＲｚで５μm以下、特に３μm以下である
ことが好ましい。

【００３８】なお、上記表面電位の最小値の測定は、例
えば図２に示した装置により行うことができる。即ち、
トナー担持体１のシャフト２両端部をチャック１１に握
持させて、トナー担持体１を支持し、小型のコロトロン
放電器１２と表面電位計１３とを所定間隔離間して並設
した計測ユニットを上記トナー担持体１の表面と１ｍｍ
の間隙をもって対向配置し、上記トナー担持体１を静止
させた状態のまま、上記計測ユニット１２，１３を該ト
ナー担持体１の一端から他端まで一定速度で移動させる
ことにより、表面電荷を与えつつ表面電位を測定する方
法が好適に採用される。

【００３９】本発明のトナー担持体は、非磁性一成分現
像剤を用いる現像装置などの画像形成装置に組み込むこ
とができ、具体的には図４に示すように、トナーを供給
するためのトナー塗布用ローラ４と静電潜像を保持した
感光ドラム５との間に、本発明トナー担持体を現像ロー
ラ１として感光ドラム５と接触又は近接した状態で配設
し、トナー塗布用ローラ４によりトナー６をこの現像ロ
ーラ１に供給し、これを成層ブレード７により均一な薄
層に整え、更にこの薄層からトナーを感光ドラム５に供
給し、該感光ドラム５の静電潜像にトナーを付着させて
潜像を可視化することができる。なお、図２の詳細につ
いては、従来技術において説明しているのでその説明を
省略する。

【００４０】また、このような現像装置だけではなく、
例えば紙葉類からなる画像形成体に、トナー担持体に担
持させたトナーを孔状の制御電極を介して直接飛翔せし
めて、画像を形成する画像形成装置にも好適に使用され
るものである。

【００４１】

【実施例】以下、実施例，比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。

【００４２】［実施例１，２及び比較例１，２］グリセ
リンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付
加して、分子量５０００としたポリエーテルポリオール
（ＯＨ値３３）１００部（重量部、以下同じ）に、１，
４−ブタンジオール１．０部、シリコーン界面活性剤
１．５部、ニッケルアセチルアセトネート０．５部、ジ
ブチルチンジラウレート０．０１部及び過塩素酸ナトリ
ウム０．０１部を添加し、混合機で混合して、ポリオー
ル組成物を調製した。

【００４３】このポリオール組成物を減圧下に撹拌して
脱泡した後、ウレタン変性したＭＤＩを１７．５部加え
て２分間撹拌し、次いで１１０℃に加熱した金型に注型
し、２時間硬化させて金属性シャフトの外周に弾性層を
形成して図１に示した構造のローラを得た。得られたロ
ーラの表面を研摩して表面をＪＩＳ１０点平均粗さ７μ
ｍＲｚに調整した。

【００４４】メチルエチルケトン（ＭＥＫ）中に下記表
１に示した樹脂を溶解し、更に表１に示した導電剤を添
加して塗料を調製し、この塗料に上記ローラを浸漬した
後、これを引き上げ、加熱乾燥して、樹脂被覆層を形成
し、表１に示した４種類の現像ローラ（トナー担持体）
を得た。なお、樹脂被覆層の厚みは、塗料中の樹脂濃度
を次のように調整することにより調節した。実施例１：
１５％（外側），２０％（内側）、実施例２：１０％、
比較例１：３０％、比較例２：３５％。また、得られた
各ローラの表面粗度は表１に示した通りであった。

【００４５】得られた各現像ローラ（トナー担持体）に
つき、図５に示した回転抵抗測定器を用いて対極電極
（金属ドラム）との間に１００Ｖの電圧を印加した時の
抵抗値を測定した。結果を表１に示す。

【００４６】また、図２に示した装置を用い、ローラに
８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電によりローラ表面を
帯電させ、計測ユニット１２，１３を２００ｍｍ／ｓｅ
ｃの速度で移動させ、コロナ帯電させた後の表面電位を
測定した。なお、計測ユニットの形状及び寸法は図３の
通りである。この方法により、ローラ表面をくまなく測
定し、その中の最小値を表面電位の値とした。また全体
の計測値の中から最大と最小との差を整理した。結果を
表１に示す。なお、測定環境は、温度２２℃，湿度５０
％に制御した。

【００４７】次に、各ローラを現像ローラ１として図４
に示した現像装置（画像形成装置）に装着し、現像（画
像形成）を行い、得られた画像の評価を行った。結果を
表１に示す。

【００４８】

【表１】＊１：デグサ社製「Ｌ６」＊２：東レ社製「ＣＭ８０００」＊３：樹脂対比

【００４９】表１に示した結果から明らかなように、電
気抵抗に加えて、コロナ帯電後の表面電位の最小値によ
り表面の電荷保持能力を適正化した実施例１，２のロー
ラは、良好な画像を確実に形成し得ることが確認され
た。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトナー担
持体及びこれを用いた画像形成装置によれば、トナーを
高帯電に保ち、更には白画像かぶりの発生を可及的に防
止して、高速化にも耐え得る高品位な画像を確実に得る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明トナー担持体の一例を示す概略断面図で
ある。

【図２】トナー担持体の表面電位を測定する装置の一例
を示す概略図である。

【図３】実施例，比較例で用いた計測ユニットの形状及
び寸法を示す概略平面図である。

【図４】本発明画像形成装置（現像装置）の一例を示す
概略断面図である。

【図５】実施例，比較例で用いた回転抵抗測定器を示す
概略図である。

【符号の説明】

１現像ローラ２シャフト３半導電層３ａ樹脂被覆層４トナー塗布用ローラ５感光ドラム（画像形成体）６トナー（非磁性一成分現像剤）７成層ブレード８転写部９クリーニング部１０クリーニングブレード１１チャック１２コロトロン放電器（コロナ放電器）１３表面電位計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川越隆博埼玉県所沢市青葉台1302−57 (72)発明者北村隆東京都武蔵村山市大南５−36−７Ｆターム(参考） 2H077 AD06 AD11 AD17 DB12 EA11 FA01 FA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】良導電性シャフトの外周に半導電層を形
成してなり、表面に非磁性一成分現像剤を担持して該現
像剤の薄層を形成し、この状態で画像形成体に接触又は
近接して、該画像形成体表面に前記現像剤を供給するこ
とにより、前記画像形成体に可視画像を形成するトナー
担持体において、最外層として体積抵抗率が１０¹²Ωｃ
mを超える樹脂被覆層を有し、かつ１００Ｖ印加時の電
気抵抗値が１０⁴〜１０⁸Ωであり、更に表面と１ｍｍの
間隔をもって配置されたコロナ放電器に８ｋＶの電圧を
印加してコロナ放電を発生させて表面を帯電させた場合
の０．３５秒後の表面電位の最小値が１００Ｖ〜１ｋＶ
であることを特徴とするトナー担持体。
【請求項２】表面粗度が、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚ
で５μm以下である請求項１記載のトナー担持体。
【請求項３】表面に非磁性一成分現像剤を担持して該
現像剤の薄層を形成し、該現像剤を搬送して画像形成体
表面に供給するトナー担持体を具備してなる画像形成装
置において、トナー担持体として、請求項１又は２に記
載のトナー担持体を用いたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項４】上記画像形成体が表面に静電潜像を保持
する潜像保持体であり、上記トナー担持体表面に担持し
た非磁性一成分現像剤を上記潜像保持体表面に担持した
静電潜像に付着させて該静電潜像を可視化するものであ
る請求項３記載の画像形成装置。