JPH0643748A

JPH0643748A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0643748A
Application number: JP4218707A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yoshikawa; 博明吉川; Hiroe Okuyama; 浩江奥山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】現像に際して、現像剤担持体と静電潜像保持
体との間に火花放電が生じることがなく、また、現像剤
担持体の摩耗がなく、長期間にわたっての良好な画質の
画像を得ることが可能な一成分現像方法を提供する。【構成】潜像形成工程、現像工程、転写工程を有する
画像形成方法であって、現像工程において、静電潜像保
持体１に対向配置された現像剤担持体６が、高い電気抵
抗を有する半導電性樹脂からなる第１の樹脂層と、その
上に積層された電気抵抗の小さい半導電性樹脂からなる
第２の樹脂層とを有する一成分現像装置を用い、かつ、
一成分現像剤として、少なくとも結着樹脂と帯電制御剤
と磁性粉とからなるものを用いる。その場合、結着樹脂
の数平均分子量（Ｍｎ）が２０００ないし１５０００、
Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が４０万以上、Ｍｚ／Ｍｎが５０
ないし６００であるものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタ等の画像形成装置において適用される画像形成方法
に関し、特に、静電潜像保持体と現像剤担持体との間で
発生させた振動電界内で一成分現像剤を飛翔させて静電
潜像を現像する一成分現像装置を用いた画像形成方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】潜像保持体上に形成された静電潜像を現
像し、可視像を形成する画像形成方法としては、使用す
る現像剤の種類などに応じ、従来より各種タイプの現像
装置を使用したものが提案されている。このうち、トナ
ーのみからなる一成分現像剤を使用する現像装置を用い
たものとして、例えば特開昭５４−５１８４８号公報、
実開昭５８−１４６２４９号公報、及び米国特許３３７
２６７５号明細書、同３４２６７３０号明細書等に記載
された現像装置（図３）を用いるものが知られている。

【０００３】この現像装置は一成分系磁性現像剤１４を
収容するためのホッパー１３と、複数の磁極を内蔵する
磁石ロール１５の周囲に回転自在に支承された円筒状の
現像剤担持体１６と、この現像剤担持体１６上に圧接す
るように配置された現像剤規制部材１７とを備えてお
り、現像剤担持体１６はホッパー１３が静電潜像保持体
１１と対向して開口する部分に設けられている。上記静
電潜像保持体１１は電極上に光導電性層を有し、一様に
帯電した後、像光を照射することにより静電潜像１２を
形成することができるものである。

【０００４】このような現像装置においては、ホッパー
１３内に収納された一成分系磁性現像剤１４は、磁石ロ
ール１５の磁力で現像剤担持体１６の表面上に保持さ
れ、現像剤規制部材１７により現像剤担持体上に摺擦さ
れる。これにより現像剤担持体上の付着量が規制されて
薄層とされるとともに必要な電荷が付与される。薄層化
された現像剤は現像剤担持体１６の回転により静電潜像
保持体１１と現像剤担持体１６とが対向する現像領域Ａ
へと送られる。現像剤担持体１６には、高圧交流電源１
８及び直流電源１９から直流重畳交流電圧が印加されて
おり、現像領域Ａで生じる振動電界によって現像剤担持
体１６上の電荷を有する現像剤が静電潜像保持体１１上
の静電潜像１２に飛翔して可視化するようになってい
る。

【０００５】このような現像装置において、現像剤担持
体としてはアルミニウム或いはステンレススチールのパ
イプを切削加工した後、円周表面にフェノール樹脂など
の半導電性物質をコーティングし、さらに、エメリー研
磨等の機械研磨を施して、表面粗さをＲａ＝０．１〜
１．０ミクロン程度にしたものを用いることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の現像剤担持体を用いた現像装置を使用した場合には、
次のような問題点がある。現像剤は、現像剤担持体に圧
接される現像剤規制部材と現像剤担持体表面の半導電性
樹脂層との間で摺擦され、摩擦帯電されるが、このとき
の帯電量は半導電性樹脂層に含まれる導電性カーボンの
量に大きく影響される。つまり、半導電性樹脂層を形成
する材料中に含まれる導電性カーボンの量が少ないと現
像剤を十分に帯電させることができない。現像剤の帯電
量が不充分であると、現像領域での現像剤の飛翔性が悪
くなって画像欠陥の原因となる。一方、現像剤を十分に
帯電させるように多くの導電性カーボンを半導電性樹脂
成分に混ぜると、半導電性樹脂層の電気抵抗が低下し、
抵抗率で１×１０²Ω・ｃｍから１×１０⁶Ω・ｃｍ程
度になる。半導電性樹脂層の電気抵抗が上記のように小
さくなると、静電潜像保持体の表面層にピンホールがあ
った場合等に、現像剤担持体と静電潜像保持体との間に
バイアス電圧下で火花放電が生じることがある。この火
花放電が起きると静電潜像保持体及び現像剤担持体の表
面層が破壊して、形成される画像に欠陥を生じることに
なる。

【０００７】この問題を改善するために、上記現像剤担
持体として、導電性材料からなる基材と、この基材の静
電潜像保持体と対向する表面上に形成され、高い電気抵
抗を有する半導電性樹脂成分からなる第１の樹脂層の上
に積層され、前記第１の樹脂層を形成する材料よりも電
気抵抗の小さい半導電性樹脂成分からなる第２の樹脂層
とを有するものを用いることが、提案されている（特願
平３−２９４８６７号公報）。しかしながら、これらの
積層型の現像剤担持体を用いた場合、その表面層は、低
抵抗化を達成するためにカーボンブラック等の導電性微
粒子の含有率が高くなっており、部分的に見れば、導電
性微粒子と樹脂層との結着力が弱い部分が存在する。し
たがって、摩耗性の強い磁性トナーを用いる場合、現像
剤担持体を長期間使用すると、現像剤担持体の表面層が
削られて、表面抵抗の変化を引き起こし、結果的に帯電
性異常が発生する原因となることが判明した。

【０００８】本発明は、上記のような実情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、樹脂積層型の現像剤担
持体を用いた場合でも、現像剤担持体を摩耗させること
なく、また、抵抗率の変化を引き起こすことがない現像
剤を使用する一成分現像方法を提供することにある。本
発明の他の目的は、帯電量分布が狭く、現像性の向上し
た磁性一成分現像剤を用いる画像形成方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明等は、上記の課題
は、結着樹脂中の磁性粉及び帯電制御剤の分散性を改善
することにより改善できると考え、鋭意検討した結果、
結着樹脂のＺ平均分子量（Ｍｚ）を大きくし、且つＺ平
均分子量（Ｍｚ）／数平均分子量（Ｍｎ）の比を大きく
することにより、樹脂積層型の現像剤担持体を用いた場
合、現像剤担持体を摩耗させることなく、帯電量分布が
狭く、現像性が良好になることを見出だし、本発明を完
成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明は、潜像保持体上に潜像
を形成する潜像形成工程、該潜像保持体上の潜像を現像
する現像工程、形成されたトナー画像を転写体上に転写
する転写工程を有する画像形成方法において、該現像工
程が、現像剤を表面に付着して搬送する現像剤担持体を
静電潜像保持体に対向して設けた一成分現像装置を用
い、一成分現像剤によって現像することよりなり、そし
て、上記現像剤担持体が、導電性材料からなる基材と、
その上に形成された、高い電気抵抗を有する半導電性樹
脂成分からなる第１の樹脂層と、その第１の樹脂層の上
に積層され、第１の樹脂層を形成する材料よりも電気抵
抗の小さい半導電性樹脂成分からなる第２の樹脂層とよ
りなり、また、上記一成分現像剤が、少なくとも結着樹
脂と帯電制御剤と磁性粉とからなり、該結着樹脂の数平
均分子量（Ｍｎ）が２０００ないし１５０００、Ｚ平均
分子量（Ｍｚ）が４０万以上、Ｍｚ／Ｍｎが５０ないし
６００であることを特徴とする。

【００１１】先ず、本発明において使用される一成分現
像装置について、図面を参照して説明する。図１は、本
発明において使用する一成分現像装置の一例を示す概略
断面図である。また、図２は現像剤担持体の表面付近の
構成を示す拡大断面図である。図において、１は静電潜
像保持体であって、表面に負帯電系の有機感光体からな
る表面層を有する光導電性ドラムよりなり、潜像形成工
程において、帯電手段（図示せず）により一様に帯電さ
れた後、像光を照射することにより静電電位の差による
静電潜像２が形成されるようになっている。

【００１２】６は現像剤担持体であって、上記静電潜像
保持体１と対向して回転可能に設けられている。現像剤
担持体６の内部には、複数の磁石が周面に沿って配列さ
れ、回転しないように固定して支持された磁石ロール５
が設けられている。複数の磁石はＳ極とＮ極とを周面に
沿って配列した磁気パターンを形成しており、この磁気
パターンにしたがって、磁性現像剤を現像剤担持体６の
表面に吸着することができるようになっている。本発明
において、上記の現像剤担持体は、図２に示す構造を有
している。すなわち、導電性材料からなる基材６ａの上
に第１の樹脂層６ｂおよび第２の樹脂層６ｃが積層され
て、そして、第１の樹脂層は、高い電気抵抗を有する半
導電性樹脂成分からなり、また、第２の樹脂層は、第１
の樹脂層を形成する材料よりも電気抵抗の小さい半導電
性樹脂成分からなっている。

【００１３】７は現像剤規制部材であって、上記現像剤
担持体６の表面に圧接される軟弾性体７ａと、この軟弾
性体７ａを一端付近で支持するバネ板７ｂとからなり、
バネ板７ｂの他端が固定支持されている。この軟弾性体
７ａの現像剤担持体６に対する当接位置は、現像剤担持
体６が静電潜像保持体１と最も近接する位置と磁石ロー
ル５の中心を結ぶ基準線に対して現像剤担持体の回転方
向上流側に所定の角度で、バネ板７ｂの自由端が現像剤
担持体の回転方向の下流側に向くように設置されてい
る。ホッパー３は現像剤担持体６に供給する磁性一成分
現像剤を貯留するものであり、前記現像剤担持体をほぼ
収容するとともに、静電潜像保持体１に向って開口する
部分で現像剤担持体表面を露出して、現像剤担持体６と
静電潜像保持体１とが近接して対向するように配置され
る。

【００１４】上記のような一成分現像装置によって静電
潜像保持体１上の静電潜像２を現像するときには、ホッ
パー３内の現像剤が、回転する現像剤担持体６の表面に
吸着され、現像剤規制部材７の軟弾性体７ａが現像剤担
持体表面の第２の樹脂層６ｃを摺擦する。それにより現
像剤が薄層化されるとともに、第２の樹脂層６ｃには導
電性カーボンが多く含まれているので充分な電荷が付与
される。薄層化された現像剤は、現像剤担持体６の回転
により現像領域Ａに搬送され、現像剤担持体６と静電潜
像保持体１との間隙に生じている交番電界内で充分な電
荷を有する多くの現像剤粒子が飛翔し往復運動をする。
またこの往復運動によって現像剤の粒子同志が衝突し現
像剤全体がクラウド状となる。この現像剤のクラウド
は、バイアス電圧の直流成分によって静電潜像保持体上
の潜像部分に引き寄せられて現像が終了する。

【００１５】次に、上記一成分現像装置において使用す
る一成分現像剤について説明する。本発明における一成
分現像剤は、少なくとも結着樹脂と帯電制御剤と磁性粉
とからなるものであって、結着樹脂としては、低温での
熱溶融性を得るために、Ｍｎが２０００ないし１５００
０、好ましくは２，０００〜１０，０００の範囲のもの
が使用される。Ｍｎが２，０００未満の場合には、混練
時の粘度低下のため、磁性粉その他の内添剤の分散性が
悪化し、他方、１５，０００を越えると、定着性が悪化
する。また、結着樹脂は、Ｍｚが大きいほど樹脂強度が
増大し、さらに熱混練時の粘度が増大し、磁性粉その他
の内添剤の分散性が改善され、いわゆるトナーの組成分
布が制御され、電荷分布が均一になる。したがって、そ
の様な効果を生じさせるために、Ｍｚは４０万以上であ
ることが必要であり、好ましくは５０万以上である。ま
た、溶融混練時には、混練温度で溶融しやすく、かつ、
粘度が高いことが必要であり、したがって溶融性がよ
く、溶融粘度をあげるために、Ｍｚ／Ｍｎが５０ないし
６００であることが必要である。特に、７０〜６００の
範囲が好ましい。Ｍｚ／Ｍｎが５０未満の場合は、熱溶
融性が悪化し、現像性が悪くなる。一方、６００を越え
る場合には、製造性の面から難点がある。

【００１６】本発明において、結着樹脂は、分子量が低
分子量領域からＭｚを大きくする超高分子領域まで、幅
広く広がっており、それによって、上記の条件が満たさ
れる。このような結着樹脂を得るためには、低分子量の
重合体と高分子量の重合体とを混合すればよい。低分子
量の重合体は、エチレン系不飽和単量体を重合開始剤を
使用して重合することによって得られ、一方、高分子量
重合体は、エチレン系不飽和単量体を重合開始剤を使用
せずに、高重合率まで塊状重合法による重合を行った後
に、溶剤と重合開始剤を添加し、溶液重合法により高分
子重合体を合成させる二段重合法によって形成すればよ
い。

【００１７】すなわち、Ｍｚをより大きくするために
は、高分子重合体を得るための塊状重合の反応温度を８
０〜１５０℃にし、重合率を３０〜９０重量％、より好
ましくは３５〜８５重量％にすることにより良好な結果
が得られる。ここで、重合率が３０重量％未満では、十
分に大きなＭｚのものが得られにくく、また９０重量％
を越えると、Ｍｚの大きなものが得られるが、高粘度と
なるため、後処理が困難となる。塊状重合の反応停止
は、一旦冷却するか、冷溶剤を添加することによっても
行うことができる。その後の溶液重合は、溶剤として、
ベンゼン、エチルベンゼン、ｏ−キシレン等の芳香族系
炭化水素の中から単独または２種以上を組み合わせて用
いることができる。溶液重合は、通常反応温度が８０〜
１５０℃で行うが、分子量調節のためにその範囲外で行
うことができる。反応は、溶剤に均一混合した重合開始
剤を１〜２０時間かけて連続的に、または分割して行わ
れる。この場合、連続添加する方が均一なものが得られ
やすい。この様にして、Ｍｚが４０万以上、Ｍｎが１万
以上である高分子量重合体を得ることができる。一方、
低分子重合体の製造方法には、各種の重合法を用いるこ
とができるが、特に不純物が少ない溶液重合法が好まし
く用いられる。この場合、分子量のコントロールは溶剤
と単量体と比、溶剤種、連鎖移動剤、ラジカル重合開始
剤の種類やその量、反応温度等を適宜用いることによっ
て行うことができる。

【００１８】本発明において使用できるエチレン系不飽
和単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アク
リル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベ
ンジル、アクリル酸フルフリル、アクリル酸テトラヒド
ロフルフリル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル
酸ヒドロキシブチル、アクリル酸ジメチルアミノメチル
エステル、アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル等
のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フルフリル、
メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メ
タクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸ジメチルア
ミノメチルエステル、メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ルエステル等のメタクリル酸エステル類、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、クロルスチレン、スチレン等
の芳香族ビニル単量体、マレイン酸ジブチル、マレイン
酸ジオクチル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル
等の不飽和二塩基酸ジアルキルエステル類、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル等の含窒素ビニル単量
体、アクリル酸、メタクリル酸、ケイヒ酸等の不飽和カ
ルボン酸類、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸、マレイン酸モノメ
チル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、
マレイン酸モノオクチル、フマル酸モノメチル、フマル
酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノオク
チル等の不飽和ジカルボン酸モノエステル類、スチレン
スルホン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−
置換アクリルアミド、Ｎ−置換メタクリルアミド、アク
リルアミドプロパンスルホン酸等であり、これらの単量
体の少なくとも１種が用いられる。これらの中でも、特
にアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、ス
チレン、フマル酸ジアルキルエステル類、アクリロニト
リル、メタクリル酸、ケイヒ酸、フマル酸モノエステル
類、アクリルアミド、メタクリルアミド等が好ましい。

【００１９】また、使用される重合開始剤は、通常、ラ
ジカル重合開始剤として使用可能なものは全て使用する
ことができ、例えば、２，２′−アゾビスイソブチロニ
トリル、２，２′−アゾビス（４−メトキシ−２，４−
ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビス（２，
４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビス
（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２′−
アゾビスイソブチレート、１，１′−アゾビス（１−シ
クロヘキサンカルボニトリル）、２−（カルバモイルア
ゾ）イソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，
４，４−トリメチルペンタン）、２−フェニルアゾ−
２，４−ジメチル−４−メトキシバレロニトリル、２，
２′−アゾビス（２−メチルプロパン）等のアゾ系重合
開始剤、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチル
アセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサ
イド等のケトンパーオキサイド類、１，１−ビス（１−
ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘ
キサン、１，１−ビス（ブチルパーオキシ）シクロヘキ
サン、２，２−ビス（１−ブチルパーオキシ）ブタン等
のパーオキシケタール類、ｔ−ブチルハイドロパーオキ
サイド、クメンハイドロパーオキサイド、１，１，３，
３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等のハ
イドロパーオキサイド類、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチル
パーオキシ）ヘキサン、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパ
ーオキシイソプロピル）ベンゼン等のジアルキルパーオ
キサイド類、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイ
ルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロ
イルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノ
イルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｍ−
トルオイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド
類、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−
２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ
−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキ
シエチルパーオキシカーボネート、ジ−メトキシイソプ
ロピルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチルー３
ーメトキシブチル）パーオキシカーボネート等のパーオ
キシジカーボネート類、アセチルシクロヘキシルスルホ
ニルパーオキサイド等のスルホニルパーオキサイド類、
ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキ
シイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシデカノエー
ト、クミルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパ
ーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパー
オキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエー
ト、ｔーブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、
ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレート等のパーオ
キシエステル類などが例示できるが、その種類、量は、
反応温度、塊状重合の重合率等により適宜選択して使用
でき、通常仕込み単量体１００重量部当り、０．０１〜
１０重量部使用される。

【００２０】上記結着樹脂に含有させる磁性粉として
は、公知のものが使用でき、例えば、鉄、コバルト、ニ
ッケルおよびそれらの合金、Ｆｅ₃Ｏ₄、γ−Ｆｅ₂Ｏ
₃，コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、Ｍｎフェライ
ト、Ｎｉフェライト、Ｚｎフェライト等の粉末が好まし
く、特にマグネタイト粉末が好ましく用いられる。磁性
粉の含有量は、結着樹脂に対して３０〜７０重量％の範
囲であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０重
量％の範囲である。磁性粉の量が３０重量％よりも少な
いと、背景部へのカブリ、機内汚染という問題が生じ、
また、７０重量％よりも多いと、濃度再現性の低下、定
着不良等の問題が生じる。また、結着樹脂中には、帯電
制御剤を含有させる。帯電制御剤としては、公知のもの
ならば如何なるものでも使用することができる。例え
ば、フッ素系界面活性剤、サリチル酸系化合物、クロム
錯塩染料、マレイン酸を単量体成分として含む高分子
酸、４級アンモニウム塩、ニグロシン等のアジン系染
料、カーボンブラック等を添加することができる。トナ
ーを製造するためには、上記トナー材料を、バンバリー
ミキサー、ニーダーコーター、ＣＭミキサー、エクスト
ルーダー等を用いて、混合し、溶融混練し、粉砕分級す
ればよく、平均粒径が約３０μｍ以下の、特に３〜２０
μｍの微粒子とすることが好ましい。

【００２１】本発明における現像剤には、必要に応じ
て、耐オフセット性をより完全なものにするために、離
型剤を添加してもよい。離型剤としては、ポリプロピレ
ンワックス等が使用できる。また、炭素数８以上のパラ
フィン、例えば、パラフィンワックス、パラフィンラテ
ックス、マイクロクリスタリンワックス等を添加しても
よい。また、シリカ、チタニア、アルミナ等の流動化剤
や、ポリスチレン微粒子、ポリメチルメタクリレート微
粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子等のクリーニング助
剤もしくは転写助剤等の外添剤を用いることができる。
特に、一次粒径が５ｎｍ〜３０ｎｍの疎水性シリカが好
ましく用いられる。

【００２２】

【作用】本発明における現像工程において、現像領域に
交番電界を生じさせるために現像剤担持体と静電潜像保
持体との間に直流重畳交流電圧を印加すると、潜像保持
体の表面の感光体層にピンホール等があった場合等には
放電が生じやすい状態となる。しかしながら、本発明に
おいて用いる一成分現像装置は、現像剤担持体表面の第
１の樹脂層が充分に大きな電気抵抗を有しているので、
現像剤担持体と潜像保持体との間に火花放電が生じるこ
とがなく、双方の表面層を損傷するようなことがなく、
長期にわたって良好な画像が得られるものである。ま
た、本発明においては、上記の成分よりなる磁性トナー
を用いることにより、現像剤担持体表面を摩耗すること
がなくなるが、その理由としては次のことが推測され
る。トナー中における磁性粉の分散性が向上し、したが
って、トナー表面への磁性粉の露出がなくなり、磁性粉
による現像剤担持体表面の研削が軽減される。また、ト
ナー中において磁性粉が部分的に凝集することもなく、
削り性の強いトナーが出現する可能性も少なくなり、こ
のことも上記目的を達成する上で有効に作用するものと
思われる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明において使用する一成分現像装
置について、前記した図１に示す場合の実施例を示す
と、静電潜像保持体１の負帯電系の有機感光体からなる
表面層には、潜像形成工程において静電潜像２が形成さ
れるが、形成された静電潜像の表面電位は、例えば画像
部で−３５０Ｖ、背景部で−１００Ｖの電位を有するも
のである。

【００２４】上記静電潜像保持体１と対向して設けられ
た現像剤担持体６は、回転することによって表面に付着
した現像剤を搬送することができるものであり、静電潜
像保持体１との近接位置Ａ（現像領域）で間隙が２００
μｍから３５０μｍ程度となるように設定されている。
この実施例で用いられる現像剤担持体６は、アルミニウ
ムまたは非磁性ステンレススチールの円筒状部材である
基材６ａに、半導電性樹脂からなる２つの層を塗布した
ものである。基材６ａの周面上に塗布された第１の樹脂
層６ｂは、導電性カーボンを含むエポキシ樹脂で、抵抗
率が１×１０⁷Ω・ｃｍ〜１×１０¹²Ω・ｃｍのものか
らなり、０．０５ｍｍから０．１ｍｍ程度の厚さの範囲
で、単位面積当り（１ｃｍ²当り）の電気抵抗が５×１
０⁴Ω〜１×１０¹⁰Ωとなるように塗布されている。ま
た、第１の樹脂層６ｂの上に積層して塗布された第２の
樹脂層６ｃは、導電性カーボンおよびシリカを含むエポ
キシ樹脂で、抵抗率は１×１０²Ω・ｃｍ〜１×１０⁶
Ω・ｃｍのものからなり、０．０５ｍｍから０．１ｍｍ
程度の厚さの範囲で、単位面積当たり（１ｃｍ²当り）
の抵抗が０．５Ω〜１×１０⁴Ωとなるように塗布され
ている。第２の樹脂層６ｃの表面は、現像剤担持体６の
軸方向に機械研磨が施され、ＪＩＳの１０点平均粗さで
Ｒｚ＝０．８〜２．５μｍとされている。

【００２５】上記の現像剤担持体６の基材６ａには、高
圧交流電源８および直流電源９によってバイアス電圧で
ある直流重畳交流電圧が印加されるが、このバイアス電
圧は、例えば交流成分の周波数が２．４ＫＨｚ、ピーク
ツーピーク電圧が２０００Ｖ、直流成分が−２５０Ｖに
設定することができる。また、現像剤規制部材７におけ
る軟弾性体７ａの現像剤担持体６に対する当接位置は、
現像剤担持体６が静電潜像保持体１と最も近接する位置
と磁石ロール５の中心を結ぶ基準線に対して現像剤担持
体の回転方向上流側に８０°の位置であり、バネ板７ｂ
の自由端が現像剤担持体の回転方向の下流側に向くよう
に設置されている。軟弾性体７ａは、幅１５ｍｍ、厚さ
１．０ｍｍ、ゴム硬度５０°のシリコーンゴムであり、
板バネ７ｂは、厚さ０．１ｍｍのステンレススチール板
（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ３／４材、引張強さ：９５ｋｇ
ｆ／ｍｍ²、耐力：６８ｋｇｆ／ｍｍ²）を用いてい
る。

【００２６】次に、上記の一成分現像装置に使用するこ
とができる一成分現像剤、およびそれを用いて画像形成
する場合について実施例を示す。なお「部」は、全て
「重量部」を意味する。実施例１使用する一成分現像剤は、次のようにして作製された結
着樹脂を使用した。１）結着樹脂の作製（高分子量重合体）窒素置換したフラスコに、単量体と
してスチレン６０部とメタクリル酸ブチル４０部を仕込
み、オイルバスにより加熱し、１３０℃に保って３時間
塊状重合させた。次いで、キシレン１２０部を加え、あ
らかじめ混合溶解しておいたアゾイソブチロニトリル
（以下、ＡＩＢＮ）１部とキシレン８０部を、１００℃
に保ちながら１０時間かけて連続添加し、その後２時間
反応を継続して重合を完了した。Ｍｎ：２．４×１
０⁴、Ｍｚ：４５．５×１０⁴であった。（低分子量重合体）キシレン１００部をフラスコに仕込
み、１２０〜１５５℃に保ち、これに、スチレン８０
部、ブチルアクリレート２０部およびＡＩＢＮ３部の混
合溶液を５時間かけて連続添加し、その後２時間重合を
継続した。Ｍｎ：４．１×１０³、Ｍｚ：２．２×１０
⁴であった。（結着樹脂）上記２種の重合体を５０：５０の重量比で
加熱混合し、真空中で加熱して脱溶剤を行った。冷却
後、破砕して、結着樹脂を得た。Ｍｎ：６．９×１
０³；Ｍｚ：４５．２×１０⁴；Ｍｚ／Ｍｎ：６５．５
であった。

【００２７】２）一成分現像剤の作製上記結着樹脂１００部マグネタイト１００部（粒径：０．２２〜０．２６μｍ、飽和磁化：約８０ｅｍｕ／ｇ）低分子量ポリプロピレン２部帯電制御剤（含クロム錯体）１部上記の材料を、ヘンシェルミキサーで予備混合した後、
１６０℃に加熱したエクストルーダーで混練し、冷却し
た後、クラッシャーで粗粉砕し、機械式粉砕および風力
分級により粒径約９μｍのトナーを得た。得られたトナ
ーに対して、疎水性シリカ微粉末を０．８重量％外添し
て、一成分現像剤を作製した。

【００２８】３）画像形成得られた一成分現像剤を、上記図２で示される積層構造
の樹脂層を有する現像現像剤担持体を備えた図１で示す
構造の一成分現像装置（ＸＰ−１１改造機、富士ゼロッ
クス社製）に供給し、画像を出力して、画質を評価し
た。その結果、従来にない非常に鮮明な画像を得ること
ができた。現像剤担持体上のトナーの帯電量分布を、帯
電量分布測定装置により測定したところ、従来のものよ
りも狭い分布を有することが確認された。また、現像剤
担持体上のトナー搬送状態も非常に良好であった。さら
に、耐摩耗性の指標と考えられる空回しにより、すなわ
ち、トナーを消費しないで現像装置を作動させて現像性
をチェックしたところ、殆ど変化がないことが認められ
た。

【００２９】比較例１結着樹脂として、スチレン−ブチルアクリレート共重合
体（Ｍｎ：１．７×１０⁴；Ｍｚ：９０．３×１０⁴；
Ｍｚ／Ｍｎ：５３．４）を用いた以外は、実施例１と同
様の一成分現像剤を使用し、同様に画像作成を行った。
その結果、帯電量分布が広く、画像上においてもカブリ
（逆極性側）のレベルが、実施例１の場合に比して劣っ
ていた。また、から回しによる現像性の変動も大きいこ
とが確認された。

【００３０】比較例２結着樹脂として、スチレン−ブチルアクリレート共重合
体（Ｍｎ：２．１×１０³、Ｍｚ：２０．３×１０⁴、
Ｍｚ／Ｍｎ：９６．７）を用いた以外は、実施例１と同
様の一成分現像剤を使用し、同様に画像作成を行った。
その結果、帯電量分布が広く、画像上においてもカブリ
（逆極性側）のレベルが、実施例１の場合に比して著し
く劣っていた。また、から回しによる現像性の変動も大
きいことが確認された。

【００３１】実施例１、比較例１および２の結果を表１
に示す。

【表１】 1) 測定シート上に落ちたトナーの分布（跡）そのもの
の実測値 ○…良好、△…やや不良、×…不良 2) 現像性の変動は、から回し前と１時間空回しした後
とのソリッド濃度の変動で評価した。

【００３２】

【発明の効果】本発明においては、上記特定の一成分現
像装置において、特定の分子量を有する結着樹脂を用い
た一成分現像剤を使用するから、現像に際して、現像剤
担持体と静電潜像保持体との間に火花放電が生じること
がなく、したがって、現像剤担持体表面等に生じた損傷
による画像欠陥の発生が防止されると共に、使用する一
成分磁性トナーは、帯電量分布が狭く、現像性が改善さ
れ、カブリのない優れた画質の画像が得られる。また、
現像剤担持体を摩耗させることがなく、また抵抗率を変
化させることもないので、長期間にわたっての良好な画
質の画像を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用する一成分現像装置の概略断面
図である。

【図２】本発明に使用する一成分現像装置の要部の拡
大図である。

【図３】従来の一成分現像装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１…静電潜像保持体、２…静電潜像、３…ホッパー、４
…現像剤、５…磁石ロール、６…現像剤担持体、６ａ…
現像剤担持体の基材、６ｂ…現像剤担持体の第１の樹脂
層、６ｃ…現像剤担持体の第２の樹脂層、７…現像剤規
制部材、８…高圧交流電源、９…直流電源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像保持体上に潜像を形成する潜像形成
工程、該潜像保持体上の潜像を現像する現像工程、形成
されたトナー画像を転写体上に転写する転写工程を有す
る画像形成方法において、該現像工程が、現像剤を表面
に付着して搬送する現像剤担持体を静電潜像保持体に対
向して設けた一成分現像装置を用い、一成分現像剤によ
って現像することよりなり、該現像剤担持体が、導電性
材料からなる基材と、その上に形成された、高い電気抵
抗を有する半導電性樹脂成分からなる第１の樹脂層と、
該第１の樹脂層の上に積層され、第１の樹脂層を形成す
る材料よりも電気抵抗の小さい半導電性樹脂成分からな
る第２の樹脂層とよりなり、かつ、該一成分現像剤が、
少なくとも結着樹脂と帯電制御剤と磁性粉とからなり、
該結着樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）が２０００ないし１
５０００、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）が４０万以上、Ｍｚ／
Ｍｎが５０ないし６００であることを特徴とする画像形
成方法。