JPH07191544A

JPH07191544A - 現像剤担持体及び現像装置

Info

Publication number: JPH07191544A
Application number: JP34835993A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Nishimura; 克彦西村; Toshio Miyamoto; 敏男宮本; Hiromichi Yamada; 博通山田; Toru Saito; 齋藤　　亨; Takuji Shibuya; 卓史渋谷; Yasuo Yoda; 寧雄依田; Masahide Hirai; 政秀平井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28
Anticipated expiration: 2015-11-20
Also published as: JP3110930B2

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤担持体の表面近傍のチャージアップし
た微粉現像剤の鏡映力を除去乃至軽減して、スリーブゴ
ーストのない良好な画像を得ることを可能とすることで
ある。【構成】現像スリーブ１１４は、アルミニウム基体１
０１の表面上に導電性チタン酸カリウムウィスカ１０３
を含有した導電性樹脂層１０２を被覆してなっており、
ウィスカ１０３は、０．３〜０．７μｍの平均繊維径及
び１０〜２０μｍの平均繊維長を有し、樹脂層１０２
は、１０^-6〜１０² Ω・ｃｍの体積抵抗率及び０．５〜
３０μｍの膜厚を有する。【効果】樹脂層１０２のウィスカ１０３がリークサイ
トとして働くので、スリーブ１１４上のチャージアップ
した微粉トナーの鏡映力を弱めることができ、目的を達
成できる。

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、静電
記録誘電体の像担持体上に形成された静電潜像を現像す
る現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一成分現像剤を用い、その一成分
現像剤を担持した現像剤担持体を像担持体の表面から所
要の微小間隙をおいて対峙させ、この間隙を飛翔する現
像剤により現像するジャンピング現像方式が知られてい
る（例えば特公昭４１−９４７６号）。又上記の間隙に
高周波パルスバイアス（周波数１０ｋＨｚ〜３０００ｋ
Ｈｚ等）を印加して、像担持体の画像部には現像剤を付
着させるが、非画像部には付着させないようにした現像
技術も知られている（例えば米国特許第３８９０９２９
号、同第３８６６５７４号、同第３８９３４３１８号明
細書等）。

【０００３】又トナーとキャリアとを含有する二成分現
像剤を用い、その二成分現像剤を像担持体の画像部及び
非画像部に無差別に接触させ、同時に現像剤担持体と像
担持との間に低周波交番電界を印加し、実質的に画像部
のみに現像剤を付着し、非画像部への現像剤の付着をな
いようにして、現像する現像技術も知られている（例え
ば特開昭５５−３２０６０号）。

【０００４】図１０は、従来の現像装置を備えた画像形
成装置を示す概略構成図である。本現像装置は従来の現
像装置の一例で、現像剤担持体と像担持体とが対向した
間隙である現像領域に交番電界を印加するようになって
いる。

【０００５】図１０に示すように、現像装置１０は、画
像形成装置の像担持体である矢印方向に回転するドラム
状電子写真感光体、即ち感光ドラム１に対向して設置さ
れ、この感光ドラム１上には、帯電器、露光手段等を含
む公知の静電潜像形成手段２０により静電潜像が形成さ
れる。露光手段としては原稿の光学像の投影手段や被記
録画像信号により変調されたレーザビームを走査する光
学系等が採用され、感光ドラム１に形成された潜像は、
現像装置１０によって現像してトナー像に形成される。

【０００６】得られたトナー像は転写帯電器等を含む公
知の転写手段３０により紙等の転写材上に転写される。
トナー像を転写された転写材は感光ドラム１から分離さ
れ、公知の定着手段に送られ、そこでトナー像の転写材
への定着が行なわれる。

【０００７】転写後感光ドラム１上に残留したトナー
は、クリーニングブレード等を含む公知のクリーニング
手段４０により除去される。

【０００８】現像装置１０は、現像容器１２内にキャリ
ア粒子を含まない絶縁性一成分現像剤１１を収容してい
る。この現像剤１１は、絶縁性磁性トナーを主体として
なっており、好ましくはシリカ微粉末が若干外添されて
いる。シリカ微粉末は、画像濃度を増大させ且つガサツ
キの少ない画像を得られるように、トナーの摩擦帯電電
荷を制御する目的等から外添される。例えば気相法シリ
カ（乾式シリカ）及び／又は湿式製法シリカ（湿式シリ
カ）をトナーに外添することが知られている。

【０００９】例えばスチレン−アクリルにマグネタイト
を６０重量部含有する負極性トナーに対し、強い負帯電
特性を示す乾式シリカ（例えば１００ｍ² の気相法シリ
カに対し、ＨＭＤＳを１００ｍ² 当たり１０重量部の割
合で添加し、加熱処理したもの）が外添された現像剤
は、負極性の静電潜像を反転現像するのに適している。

【００１０】一成分現像剤、即ち磁性トナー１１は、現
像剤担持体である矢印方向に回転するアルミニウム、ス
テンレス鋼等の非磁性現像スリーブ１４によって容器１
２から持ち出され、感光ドラム１と対向した現像領域１
３に搬送される。現像領域１３においては、感光ドラム
１と現像スリーブ１４とが５０〜５００μｍの最小間隙
を開けて対向している。そしてこの現像領域１３におい
て感光ドラム１上の静電潜像に現像剤が付与され、静電
潜像が現像される。

【００１１】現像領域１３に搬送される現像スリーブ１
４上のトナー層１１′の厚みは、ブレード１６によって
規制される。ブレード１６は鉄等の磁性体からなり、現
像スリーブ１４内に静止配置されたマグネットローラ１
５の磁極Ｎ１と現像スリーブ１４を間に挟んで対向して
いる。従ってブレード１６に対して磁極Ｎ１からの磁力
線が集中し、ブレード１６と現像スリーブ１４との間に
強い磁気カーテンが形成される。この磁気カーテンによ
り現像スリーブ１４上には、ブレード１６と現像スリー
ブ１４間の間隙よりも薄いトナー層１１′が形成され
る。

【００１２】尚、ブレード１６と現像スリーブ１４との
間隙は、トナー層１１ａの厚みを現像スリーブ１４と感
光ドラム１との最小間隙、即ち現像領域１３での両者の
間隙よりも薄くできるような間隙に設定される。

【００１３】以上のようにして、図１０に示した現像装
置では、所謂非接触現像が行なわれる。即ち、現像領域
１３に搬送されるトナー層１１′の厚みが現像スリーブ
１４と感光ドラム１間の最小間隙よりも薄いので、トナ
ー１１は現像スリーブ１４から空気間隙を飛翔して感光
ドラム１に到達する。そしてその際の現像効率を向上
し、濃度が高く鮮明でカブリの抑制された現像画像を形
成するために、現像スリーブ１４には定電圧制御のバイ
アス電源１８から交番成分を含む現像バイアス電圧が印
加される。

【００１４】現像バイアスは、上記のように、直流電圧
に交番電圧を重畳したものが好ましい。その交番電圧の
周波数は１〜２ｋＨｚ、ピーク・ツウ・ピーク電圧（最
大値と最小値の差）は、１．１〜１．８ｋＶ程度が好ま
しく、波形は矩形波、サイン波、三角波等が使用され
る。

【００１５】例えば暗部電位が−７００Ｖ、明部電位が
−１００Ｖの潜像を負に帯電したトナーで反転現像する
とき、現像バイアスとしては直流成分が−５００Ｖ、交
番成分はピーク・ツウ・ピーク電圧が１．６ｋＶ、周波
数が１．８ｋＨｚの矩形波の現像バイアス電圧を使用で
きる。

【００１６】斯る現像バイアスによってトナー１１に現
像スリーブ１４から感光ドラム１に転移させる方向の電
界、感光ドラム１から現像スリーブ１４に逆転移させる
方向の電界が交互に作用する。これによって良好な現像
画像が得られる。

【００１７】尚、反転現像とは、潜像の明部電位領域に
潜像と同極性に帯電したトナーを付着させて、潜像を可
視化する現像方式である。一方、潜像の暗部電位領域に
潜像と逆極性に帯電したトナーを付着させて、可視化す
る現像方式を正規現像と言う。

【００１８】トナー１１は、主として現像スリーブ１４
との摩擦により静電潜像を現像する極性に帯電される。
トナー１１としては、例えばスチレン−アクリル共重合
体を主成分とする結着樹脂に、マグネタイトを６０重量
％、負荷電制御剤としてモノアゾ染料の金属錯塩を１重
量％含有した、体積抵抗率が約１０¹³Ωｃｍの絶縁性磁
性トナーを基本とし、これに流動性を高めるために疎水
化処理したシリカ微粒子をトナー重量に対し０．４重量
％外添したものを用いる。斯るトナーは、上記の現像ス
リーブ１４との摩擦により負極性に帯電する。

【００１９】尚、マグネットローラ１５の磁極Ｓ１は現
像領域１３に磁界を形成してカブリを防止し、ライン画
像の鮮明な現像に寄与する。又磁極Ｎ２、Ｓ２はトナー
の搬送に寄与する。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ネガトナー
にネガ特性の強いシリカを外添した現像剤では、現像ス
リーブ上にプリントパターンの履歴であるスリーブゴー
ストが生じ、これがプリント画像上にも現れる。ネガト
ナーにネガシリカを外添した現像剤の場合に生じるスリ
ーブゴーストは、図１１に示すように、ポジゴーストに
なる。即ち、非印字部（白地）が続いていたために、プ
リントが行なわれても薄い現像しか行なわれない（ａ）
部分と、プリントが継続されていたために濃い現像が行
なわれる（ｂ）部分とで濃度ムラが生じる。

【００２１】このゴースト形成のメカニズムは、本発明
者等の実験、考察によると、現像スリーブ上に形成され
る微分トナー（粒径５〜６μｍ以下）の層に深く関わっ
ている。つまり、現像スリーブ上のトナー層の最下層の
粒度分布に、トナー消費部分とトナー未消費部分とで明
らかな差が生じ、未消費部分のトナー最下層に微粉層が
形成されているためである。微粉トナーは体積当たりの
表面積が大きいために、粒径の大きなトナーに比べると
質量当たりに有する摩擦帯電電荷量が大きくなり、自信
の鏡映力により現像スリーブに静電的に強く拘束され
る。このため微粉層が形成された部分の上にあるトナー
は、現像スリーブ表面と十分に摩擦帯電しないために現
像能力が低下し、画像上にスリーブゴーストとして現れ
てしまう。

【００２２】以上のスリーブゴーストは微粉層の形成と
共に、トナーの帯電が現像スリーブとの摩擦帯電に大き
く依存しているために生じる現象である。従ってスリー
ブゴーストを解決するには、現像スリーブ表面近傍のチ
ャージアップした微粉トナーの現像スリーブとの間に働
く鏡映力を、何らかの方法で除去或いは軽減することが
必要である。

【００２３】本発明の目的は、現像剤担持体表面近傍の
チャージアップした微粉現像剤の鏡映力を除去乃至軽減
して、スリーブゴーストのない良好な画像を得ることを
可能とした現像剤担持体及び現像装置を提供することで
ある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像剤担持体及び現像装置にて達成される。要約すれば
本発明は、現像剤を担持して像担持体と対向した現像領
域へ搬送する現像剤担持体において、前記現像剤担持体
は、導電性基体の表面上に導電性チタン酸カリウムウィ
スカを含有した導電性樹脂層を被覆してなっており、前
記ウィスカは、０．３〜０．７μｍの平均繊維径及び１
０〜２０μｍの平均繊維長を有し、前記樹脂層は、１０
^-6〜１０² Ω・ｃｍの体積抵抗率及び０．５〜３０μｍ
の膜厚を有することを特徴とする現像剤担持体である。

【００２５】又本発明は、現像剤担持体上に現像剤を担
持して規制部材により規制すると共に、現像剤担持体に
より現像剤を像担持体と対向した現状領域に搬送する現
像装置において、前記現像剤担持体は、導電性基体の表
面上に導電性チタン酸カリウムウィスカを含有した導電
性樹脂層を被覆してなっており、前記ウィスカは、０．
３〜０．７μｍの平均繊維径及び１０〜２０μｍの平均
繊維長を有し、前記樹脂層は、１０^-6〜１０² Ω・ｃｍ
の体積抵抗率及び０．５〜３０μｍの膜厚を有すること
を特徴とする現像装置である。

【００２６】本発明によれば、前記導電性樹脂層中に、
更にカーボンブラック及び／又はグラファイトを含有す
ることができる。又前記現像剤担持体の表面に、導電性
樹脂層の被覆後に軽度の磨きを行なうことができる。前
記現像剤は、好ましくは、磁性トナー又は非磁性トナー
からなる一成分現像剤である。非磁性トナーと磁性キャ
リアからなる二成分現像剤とすることもできる。又前記
トナーは、好ましくは、平均粒径９μｍ以下である。前
記トナーは球形状とすることもできる。更に前記規制部
材は現像剤担持体に当接した弾性部材からなる。

【００２７】

【実施例】

実施例１図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す構成図、図
２は、図１の現像装置に配設された現像スリーブを示す
斜視図、図３は、現像スリーブの表面付近を拡大して示
す断面図である。本実施例では、現像剤担持体として、
導電性チタン酸カリウムウィスカを配合の導電性樹脂層
を表面に形成した現像スリーブ１１４を使用したことが
大きな特徴である。本実施例の現像装置のその他の構成
は、図１０に示した従来の現像装置と基本的に同じで、
図１において図１０に付した符号と同一の符号は同一の
部材を示す。

【００２８】本実施例において、現像スリーブ１１４
は、非磁性のアルミニウム製基体１０１の表面上に、導
電性チタン酸カリウムウィスカ（チタン酸カリウムの一
般式：Ｋ₂ Ｏ・ｎＴｉＯ₂ ）を配合の導電性樹脂層１０
２を設けてなっている。基体１０１は、外径１６ｍｍ、
肉厚０．８ｍｍ、長さ２２０ｍｍの寸法を有する。

【００２９】本実施例によれば、図４に示すように、平
均繊維径Ｄが０．３〜０．７μｍ、平均繊維長Ｌが１０
〜２０μｍのチタン酸カリウムウィスカ（商標名ティス
モ。大塚化学（株）製）１０４の表面１０５を導電化処
理して得られた導電性チタン酸カリウムウィスカ（商標
名デントール。大塚化学（株）製）１０３を用い、これ
を熱硬化性フェノール樹脂に分散して、スプレー塗工に
より基体１０１上に塗膜厚さ約７ｍｍに塗工し、１５０
℃、３０分程度、乾燥炉で熱硬化して、基体１０１の表
面上に導電性樹脂層１０２を形成した。

【００３０】導電性樹脂層１０２の導電性チタン酸カリ
ウムウィスカ含有量は、好ましくは１０〜４０ｗｔ％、
より好ましくは２５ｗｔ〜４０ｗｔ％であり、この含有
量にすることにより、導電性樹脂層１０２の体積抵抗率
を１０² Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０⁰ Ω・ｃｍ以下
にしている。

【００３１】導電性樹脂層１０２を有する現像スリーブ
１１４の表面粗さは、塗工条件等で制御することができ
る。本実施例では、現像スリーブ１１４の表面粗さをＪ
ＩＳＢ０６０１に記載の中心線平均粗さＲａで約２．０
μｍとした。

【００３２】上記の樹脂層１０２は、図３に示すよう
に、その表面から少なくとも一部の導電性チタン酸カリ
ウムウィスカ１０３が部分的に突出していることが最大
の特徴である。換言すれば、導電性樹脂層１０２の塗工
後の現像スリーブ１１４表面は、Ｒａ≒２．０μｍに粗
面化されているが、微視的には、更に導電性チタン酸カ
リウムウィスカ１０３が突出した表面状態となってい
る。

【００３３】これによれば、導電性チタン酸カリウムウ
ィスカ１０３が、図４に示すような針状結晶であるの
で、ウィスカがリークサイトとして作用する効果があ
り、現像スリーブ表面のチャージアップした微粉のトナ
ーの鏡映力を弱める効果が期待でき、それによって、従
来発生していたスリーブゴーストを抑制できると考えら
れる。

【００３４】本実施例で行なった画像形成実験例につい
て述べる。上記の現像スリーブ１１４を図１に示す現像
装置１０に組込んで現像に使用し、スリーブゴーストが
発生し易い１５℃、１０％ＲＨの低温、低湿環境下にお
いて、多数枚の画像形成を行なった。現像スリーブ１１
４の導電性樹脂層１０２は、導電性チタン酸カリウムウ
ィスカの含有量を２５ｗｔ％とした。

【００３５】現像スリーブ１１４にはバイアス電源１８
により、ＶDC＝−５００Ｖ、ＶAC（ピーク・ツウ・ピー
ク電圧Ｖpp）＝１６００Ｖ、周波数１８００Ｈｚの現像
バイアスを印加した。現像スリーブ１１４と感光ドラム
１とのＳＤ間隙は約３００μｍとした。一成分現像剤の
磁性トナー１１は、体積平均粒径が１１μｍのものを使
用した。

【００３６】比較のために、従来のサンドブラスト処理
（昭和電工製モランダム＃４００使用）を行なったアル
ミニウム製現像スリーブを用い、上記と同様にした。こ
れらの結果を実施例１及び従来例１として表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に示されるように、本実施例によれ
ば、従来例と比較して、スリーブゴーストの低減効果が
著しく、又多数枚の画像形成でも高い濃度が維持され
た。

【００３９】以上では、導電性チタン酸カリウムウィス
カとして導電化処理されたチタン酸カリウムウィスカ
（大塚化学製デントール）を使用したが、本発明は、こ
れに限られず、導電性チタン酸カリウムウィスカとし
て、チタン酸カリウムウィスカを各種金属材料で被覆し
たウィスカ、具体的には銀で被覆したウィスカ（大塚化
学製スーパーデントール）、銅又はニッケルで被覆した
ウィスカ（大塚化学製リオベール）を使用することもで
きる。

【００４０】上記のスーパーデントールの体積抵抗率は
１×１０^-4Ω・ｃｍであり、リオベールの体積抵抗率は
５×１０^-4Ω・ｃｍで両者とも体積抵抗率が非常に低
く、これらを使用すれば、体積抵抗率がより低い導電性
樹脂層を形成することができ、スリーブゴースト低減効
果が更に優れた現像スリーブを製造することができる。

【００４１】又導電性樹脂層１０２の樹脂にはフェノー
ル樹脂を用いたが、ナイロン等の樹脂でもよい。又ＥＰ
ＤＭゴムなどの弾性材料を用いてもよく、同様に効果が
ある。従って本発明では、導電性樹脂層の樹脂はＥＰＤ
Ｍゴム等の弾性材料を含む。

【００４２】実施例２本実施例では、実施例１において、現像スリーブ１１４
表面の導電性樹脂層１０２中に、導電性チタン酸カリウ
ムウィスカ（大塚化学製デントール）の他にカーボンブ
ラックを含有させたことが特徴である。本実施例のその
他の構成は、実施例１と同様である。

【００４３】導電性樹脂層１０２の導電性チタン酸カリ
ウムウィスカは、前述したように、１０〜４０ｗｔ％の
範囲の含有量で用いることができ、上記のカーボンブラ
ックは、その導電性樹脂層１０２の体積抵抗率が１０²
Ω・ｃｍ以下となる範囲の含有量で使用することができ
る。

【００４４】本実施例において、一例として、カーボン
ブラック及び導電性チタン酸カリウムウィスカの含有
量、並びにフェノール樹脂の含有量を下記のようにし
た。現像スリーブ１１４の作成法は実施例１と同様にし
た。

【００４５】カーボンブラック１７ｗｔ％導電性チタン酸カリウムウィスカ１７ｗｔ％フェノール樹脂６６ｗｔ％

【００４６】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例２及び従来例２として表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２に示されるように、本実施例では、従
来例と比較して、スリーブゴーストの低減効果が著し
く、又多数枚の画像形成でも濃度が安定している。

【００４９】実施例３本実施例では、実施例１において、現像スリーブ１１４
表面の導電性樹脂層１０２中に、導電性チタン酸カリウ
ムウィスカ（大塚化学製デントール）の他にグラファイ
トを含有させたことが特徴である。

【００５０】上記のグラファイトの含有量は、導電性樹
脂層１０２に導電性チタン酸カリウムウィスカ１０〜４
０ｗｔ％配合下でグラファイトを配合して、その体積抵
抗率が１０² Ω・ｃｍ以下となるような範囲で選択する
ことができる。

【００５１】本実施例において、一例として、グラファ
イト及び導電性チタン酸カリウムウィスカの含有量、並
びにフェノール樹脂の含有量を下記のようにした。現像
スリーブ１１４の作成法は実施例１と同様にした。

【００５２】グラファイト１７ｗｔ％導電性チタン酸カリウムウィスカ１７ｗｔ％フェノール樹脂６６ｗｔ％

【００５３】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例３及び従来例３として表３に示す。

【００５４】

【表３】

【００５５】表３に示されるように、本実施例によれ
ば、スリーブゴーストの低減効果が大きく、又多数枚の
画像形成での濃度安定性が良かった。本実施例では、導
電性樹脂層１０２にグラファイトを含有させたので、そ
の濃度の安定性は実施例２のときよりも増した。

【００５６】実施例４本実施例では、実施例１において、現像スリーブ１１４
表面の導電性樹脂層１０２中に、導電性チタン酸カリウ
ムウィスカ（大塚化学製デントール）の他に、グラファ
イト及びカーボンブラックの両者を含有させたことが特
徴である。

【００５７】上記のグラファイト及びカーボンブラック
の合計の含有量は、導電性樹脂層１０２に導電性チタン
酸カリウムウィスカ１０〜４０ｗｔ％配合下でグラファ
イト及びカーボンブラックを配合して、その体積抵抗率
が１０² Ω・ｃｍ以下となるような範囲で選択すること
ができる。

【００５８】この場合、樹脂層１０２の機械的強度を確
保するためには、樹脂の１重量部に対し、グラファイト
及びカーボンブラックを合計量で２重量部以下とするこ
とが好ましい。又現像スリーブ１１４表面の機械的潤滑
性を高めるためには、グラファイトの比率をカーボンブ
ラックよりも高くすることが望ましい。

【００５９】本実施例において、一例として、導電性チ
タン酸カリウムウィスカ、グラファイト及びカーボンブ
ラックの含有量、並びにフェノール樹脂の含有量を下記
のようにした。現像スリーブ１１４の作成法は実施例１
と同様にした。

【００６０】導電性チタン酸カリウムウィスカ１０ｗｔ％グラファイト２０ｗｔ％カーボンブラック５ｗｔ％フェノール樹脂６５ｗｔ％

【００６１】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例４及び従来例４として表４に示す。

【００６２】

【表４】

【００６３】表４に示されるように、本実施例によれ
ば、スリーブゴーストの低減効果が著しく、多数枚の画
像形成での濃度安定性が良かった。更に言えば、本実施
例では、現像スリーブ表面の機械的潤滑性の増加とチャ
ージアップの低減効果が特に高いために、現像スリーブ
表面へのトナー成分の付着防止効果が、画像形成枚数５
００００枚程度でも十分に維持できる特徴的な結果が得
られていることが分る。

【００６４】実施例５本実施例では、現像剤として非磁性一成分現像剤である
非磁性トナーを用いた例を示す。図５は、本実施例の現
像装置を示す構成図である。

【００６５】本実施例の現像装置１０は、現像容器１２
内に非磁性トナー３１１の塗布ローラ５０を備え、又規
制部材として現像スリーブ１１４に当接する弾性ブレー
ド３６を用いた点が、装置の機械的構成上、図１の現像
装置と大きく異なる。本実施例の現像装置のその他の構
成は図１の現像装置と基本的に同じで、図５において図
１に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００６６】上記の塗布ローラ５０は発泡性弾性体の弾
性ローラからなり、現像スリーブ１１４と弾性に当接し
て矢印方向に回転することにより、現像容器１２内に収
容された非磁性トナー３１１を現像スリーブ１１４に搬
送して担持させる。弾性ブレード３６はウレタン等の弾
性体からなり、現像スリーブ１１４にその回転方向と逆
方向に当接している。現像スリーブ１１４上に担持され
たトナー３１１は、現像スリーブ１１４の回転により感
光ドラム１と対向した現像領域へ向けて搬送され、その
搬送途上で弾性ブレード３６によりトナー薄層３１１′
に形成されて、現像領域での現像に供される。

【００６７】本実施例では、このような非磁性トナー３
１１′に対して、現像スリーブ１１４として実施例１に
示したのと同じものを使用した。

【００６８】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例５及び従来例５として表５に示す。

【００６９】

【表５】

【００７０】表５に示されるように、本発明の現像スリ
ーブによれば、一成分現像剤の非磁性トナーを使用した
場合にも、スリーブゴースト防止及び多数枚の画像形成
時の濃度安定性に対し有効であることが分る。

【００７１】以上の他に、現像スリーブ１１４表面の導
電性樹脂層１０２に、実施例２〜４のときと同じよう
に、導電性チタン酸カリウムウィスカの他に、カーボン
ブラック及びグラファイトのうちの１種又は２種を含有
させて試したが、同様に非磁性トナーに対し有効であっ
た。

【００７２】実施例６本実施例では、実施例１において、一成分磁性現像剤の
磁性トナー１１として、体積平均粒径が９μｍのものを
使用した。本実施例のその他の構成は、実施例１と同様
である。

【００７３】上記の体積平均粒径９μｍの磁性トナー１
１に対し実施例１の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例６及び従来例６として表６に示す。

【００７４】

【表６】

【００７５】表６に示されるように、本実施例によれ
ば、体積平均粒径が９μｍの磁性トナーに対し、スリー
ブゴーストの低減効果が著しく、又多数枚の画像形成で
の濃度安定性の改善が得られた。

【００７６】更に６．５μｍの磁性トナーを用いて試し
たが、表６に示したのと同じような結果が得られた。こ
れから、本発明によれば、体積平均粒径６．５μｍ以下
の磁性トナーに対しても有効であることが分かる。

【００７７】実施例７本実施例では、実施例１において、磁性トナー１１とし
て球形状のものを用いたことが特徴で、その他の構成は
実施例１と同様である。

【００７８】上記の球形状の磁性トナーは重合法で作ら
れ、本実施例では体積平均粒径が８μｍのものを用い
た。球形状のトナーは、粒径が小さくなるとトナーの比
電荷量が特に増加する形状を有するために、トナーの搬
送性が機械的に行なわれにくくなることが特徴である。

【００７９】本発明では、現像スリーブ１１４の表面の
導電性樹脂層１０２に、平均粒径０．３〜０．７μｍ、
平均繊維長１０〜２０μｍの導電性チタン酸カリウムウ
ィスカ（大塚化学製デントール）を配合している。この
ウィスカの一部が、前述したように、樹脂層１０２の表
面から突出して表面に謂わば無数のリークを形成してい
るので、トナーのチャージアップを防止できる。

【００８０】しかし、それだけでなく、このウィスカの
突出による樹脂層１０２表面の微細な突起が、トナーの
機械的搬送に有効に働く作用もある。このため本実施例
で使用する球形状のトナーでも、現像スリーブ１１４に
よって機械的に十分に搬送することができる。このトナ
ーの搬送性は、現像スリーブ１１４上のトナー層が薄層
（例えば１〜２層）であるときに特に有効である。これ
は、上記のウィスカー突出による樹脂層１０２表面の突
起が無数且つ均一に存在しているために、トナー薄層の
トナー１つ１つが確実に搬送されることによる。

【００８１】本実施例では、上記の球形状の磁性トナー
１１に対し、現像スリーブ１１４として実施例１に示し
たのと基本的に同じものを用いた。但し、その現像スリ
ーブ１１４の表面粗さはＲａ≒０．６μｍにした。

【００８２】上記の現像スリーブを用い、実施例１のと
きと同様な画像形成実験を行なった。比較のために、従
来のサンドブラスト処理したアルミニウム製現像スリー
ブを用い、同様に画像形成実験をした。その表面粗さは
同じＲａ≒０．６μｍにした。画像はハーフトーン部を
有し、そのハーフトーン部は解像度：６００ｄｐｉ、横
ライン：２ドットライン、空白：３ドットラインで形成
した。試験環境はこれまでと同じ１５℃、１０％ＲＨで
ある。得られた結果をそれぞれ実施例７及び従来例７と
して表７に示す。

【００８３】

【表７】

【００８４】表７に示されるように、本実施例によれ
ば、ハーフトーンのある画像に対して球形状の磁性トナ
ーを用いて、画像ムラの防止、スリーブゴーストの防止
及び全ベタ黒濃度の全てを良好にできたことが分かる。

【００８５】実施例８図６は、本実施例の現像装置の更に他の実施例を示す構
成図である。本実施例の現像装置は、現像剤規制部材と
して、現像スリーブ１１４にその回転方向と逆方向に当
接したウレタン製の弾性ブレード４６を使用したこと
が、図１に示した実施例１の現像装置と異なる。本実施
例のその他の構成は実施例１と同様で、図６において図
１に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００８６】本実施例では、上記のような弾性ブレード
４６により、現像スリーブ１１４上に担持された一成分
現像剤の磁性トナー１１を規制して現像に供した。現像
スリーブ１１４は、実施例１に示したのと同様なものを
用いた。

【００８７】上記の現像スリーブ１１４を用いて、実施
例１のときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例
における結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたと
きの結果と共に、実施例８及び従来例８として表８に示
す。

【００８８】

【表８】

【００８９】表８に示されるように、本実施例よれば、
逆方向当接の弾性ブレードを使用したときにも、スリー
ブゴースト、多数枚の画像形成の濃度安定性が改善され
た。

【００９０】実施例９図７は、本実施例の現像装置の更に他の実施例を示す構
成図である。本実施例の現像装置は、現像剤規制部材の
弾性ブレード４６′が、現像スリーブ１１４にその回転
方向と同方向（順方向）に当接していることが、図６に
示した実施例８の現像装置と異なる。現像スリーブ１１
４は、実施例１に示したのと同じものを用いた。

【００９１】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例９及び従来例９として表９に示す。

【００９２】

【表９】

【００９３】表９に示されるように、本実施例よれば、
順方向当接の弾性ブレードを使用したときにも、スリー
ブゴースト、多数枚の画像形成の濃度安定性が改善され
た。

【００９４】実施例１０本実施例では、実施例１の現像スリーブ１１４の表面を
研磨材を含まないフェルトで磨いて使用した。その他は
実施例１のときと同様にした。

【００９５】本実施例の最大の特徴は、フェルトによる
現像スリーブ１１４表面の磨きを行なったことである
が、この磨きにより、現像スリーブ１１４上の導電性樹
脂層１０２表面から突出した導電性チタン酸カリウムウ
ィスカの突出部を擦って、図８に示すように、樹脂層１
０２の樹脂Ｂｄが表面に薄く被着した導電性チタン酸カ
リウムウィスカ１０３に対し、その先端部の樹脂Ｂｄを
除去することができる。

【００９６】従って本実施例によれば、樹脂層１０２の
形成時にその樹脂層１０２表面からのウィスカ突出部に
樹脂が被覆していても、磨きによりウィスカ１０４の表
面１０５を露出することができるので、ウィスカによる
リークサイト効果を向上することができる。

【００９７】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例１０及び従来例１０として表１０に示
す。

【００９８】

【表１０】

【００９９】表１０に示されるように、本実施例によれ
ば、スリーブゴースト、多数枚の画像形成の濃度安定性
が更に改善された。

【０１００】実施例１１本実施例では、実施例２の現像スリーブ１１４表面を研
磨剤を含まないフェルトで磨いて使用した。その他は実
施例２のときと同様にした。

【０１０１】本実施例の特徴は、実施例１０と同様に、
現像スリーブ１１４の表面を磨くことであるが、実施例
１０と同様に効果がある。

【０１０２】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。本実施例におけ
る結果を先の従来例１の現像スリーブを用いたときの結
果と共に、実施例１１及び従来例１１として表１１に示
す。

【０１０３】

【表１１】

【０１０４】表１１に示されるように、本実施例によれ
ば、スリーブゴースト、多数枚の画像形成の濃度安定性
が改善された。

【０１０５】実施例１２本実施例では、実施例３の現像スリーブ１１４表面を研
磨剤を含まないフェルトで磨いて使用した。その他は実
施例３のときと同様にした。上記の現像スリーブを用い
て、実施例１のときと同様な画像形成実験を行なった。
本実施例における結果を先の従来例１の現像スリーブを
用いたときの結果と共に、実施例１２及び従来例１２と
して表１２に示す。

【０１０６】

【表１２】

【０１０７】表１２に示されるように、本実施例によれ
ば、スリーブゴースト、多数枚の画像形成の濃度安定性
が改善された。

【０１０８】以上の実施例１０〜１２では、研磨剤を含
まないフェルトにより現像スリーブ１１４表面を磨いた
が、粒度が小さい研磨剤を選択すればフェルトに研磨剤
を使用して磨いていも、同様な効果が得られる。

【０１０９】実施例１３図９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。本現像装置は、現像剤として、磁性キャリア
とトナーからなる二成分現像剤３１を使用したことが特
徴である。本実施例のその他の構成は図１に示した実施
例１の現像装置と基本的に同様で、図９において図１に
付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【０１１０】本現像装置では、現像容器１２内に収容さ
れた二成分現像剤３１を１対の搬送スクリュー３２によ
り撹拌、搬送し、その現像剤３１を現像スリーブ１１４
の内側に配設されたマグネットローラ３４の磁力により
現像スリーブ１１４上に担持する。そして現像スリーブ
１１４上に担持された現像剤３１をブレード３３により
規制した後、現像スリーブ１１４の感光ドラム１と対向
方向への回転により現像剤３１を現像領域１３に搬送
し、現像領域１３おいて、マグネットローラ３４の現像
極により現像剤３１の磁気ブラシを形成して感光ドラム
１を摺擦し、感光ドラム１上に形成された潜像を現像す
るようになっている。

【０１１１】本実施例では、二成分現像剤３１として、
粒径６０μｍ（一般に粒径１０〜２００μｍが可能）の
絶縁性磁性キャリアと、粒径８．５μｍの絶縁性非磁性
トナーとからなるものを使用した。又現像領域における
現像スリーブ１１４と感光ドラム１の間隔は５００μｍ
とした。

【０１１２】又現像スリーブ１１４上の導電性樹脂層１
０２には、実施例１と同じように、導電性チタン酸カリ
ウムウィスカを２５ｗｔ％配合したが、樹脂層１０２の
形成法を調整することにより、現像スリーブ１１４の表
面粗さをＪＩＳに規定の１０点平均粗さＲｚで１０μｍ
程度にし、表面粗さを実施例１と異ならせた（実施例１
の現像スリーブの表面粗さＲａ≒２．０μｍ）。

【０１１３】尚、アルミニウム基体１０１を不定形のア
ランダム砥粒（例えば昭和電工製モランダム＃４００）
でサンドブラスト加工し、表面を予めＲｚ＝１０μｍ近
辺に粗面化しておくことによっても、導電性樹脂層１０
２形成後に現像スリーブ１１４の表面粗さＲｚを１０μ
ｍ程度にすることができる。

【０１１４】上記の現像スリーブを用いて、実施例１の
ときと同様な画像形成実験を行なった。その結果、二成
分現像剤を使用した場合にも、約５０００枚の画像形成
後の画像濃度＝１．４を満足し、又スリーブゴースト防
止も良好であった。

【０１１５】以上の実施例１〜１３では、現像スリーブ
１１４表面の導電性樹脂層１０２の樹脂としてフェノー
ル樹脂を用いたが、本発明はこれに限られず、他の種々
の樹脂を使用することができる。

【０１１６】又現像バイアスは交流電圧に直流電圧を重
畳して印加したが、直流電圧のみの現像バイアスの印加
でもよく、同様の効果が得られるのは言うまでもない。

【０１１７】本発明では、現像スリーブ１１４は、表面
の導電性樹脂層１０２に配合した導電性チタン酸カリウ
ムウィスカによるリークサイト効果が高いので、使用す
る一成分現像剤又は二成分現像剤のトナーは、比電荷量
が大きくなる体積平均粒径が小さいトナー、特に９μｍ
以下のものに対して顕著な効果を有する。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、現像
剤を担持して像担持体と対向した現状領域に搬送する現
像剤担持体を、導電性基体の表面上に導電性チタン酸カ
リウムウィスカを含有した導電性樹脂層を被覆した構成
とし、そのウィスカは、０．３〜０．７μｍの平均繊維
径及び１０〜２０μｍの平均繊維長を有し、樹脂層は、
１０^-6〜１０² Ω・ｃｍの体積抵抗率及び０．５〜３０
μｍの膜厚を有するようにしたので、現像剤担持体表面
近傍のチャージアップした微粉現像剤の鏡映力を除去乃
至軽減して、スリーブゴーストのない良好な画像を得る
ことできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】図１の現像装置に配設された現像スリーブを示
す斜視図である。

【図３】現像スリーブの表面付近を拡大して示す断面図
である。

【図４】本発明において現像スリーブ表面に設ける導電
性樹脂層に配合した導電性チタン酸カリウムウィスカを
模式的に示す平面図である。

【図５】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図６】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図７】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図８】現像スリーブの磨き後の表面付近を拡大して示
す断面図である。

【図９】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図１０】従来の現像装置を示す構成図である。

【図１１】従来発生していたスリーブゴーストを示す説
明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム１０現像装置１１磁性トナー１５マグネットローラ３１二成分現像剤４１非磁性トナー１０１基体１０２導電性樹脂層１０３導電性チタン酸カリウムウィスカ１１４現像スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者齋藤亨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)発明者渋谷卓史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)発明者依田寧雄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)発明者平井政秀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】現像剤を担持して像担持体と対向した現
像領域へ搬送する現像剤担持体において、前記現像剤担
持体は、導電性基体の表面上に導電性チタン酸カリウム
ウィスカを含有した導電性樹脂層を被覆してなってお
り、前記ウィスカは、０．３〜０．７μｍの平均繊維径
及び１０〜２０μｍの平均繊維長を有し、前記樹脂層
は、１０^-6〜１０² Ω・ｃｍの体積抵抗率及び０．５〜
３０μｍの膜厚を有することを特徴とする現像剤担持
体。
【請求項２】前記導電性樹脂層中に、更にカーボンブ
ラック及び／又はグラファイトを含有する請求項１の現
像剤担持体。
【請求項３】前記導電性樹脂層を被覆後に表面に軽度
の磨きを行なった請求項１又は２の現像剤担持体。
【請求項４】現像剤担持体上に現像剤を担持して規制
部材により規制すると共に、現像剤担持体により現像剤
を像担持体と対向した現状領域に搬送する現像装置にお
いて、前記現像剤担持体は、導電性基体の表面上に導電
性チタン酸カリウムウィスカを含有した導電性樹脂層を
被覆してなっており、前記ウィスカは、０．３〜０．７
μｍの平均繊維径及び１０〜２０μｍの平均繊維長を有
し、前記樹脂層は、１０^-6〜１０² Ω・ｃｍの体積抵抗
率及び０．５〜３０μｍの膜厚を有することを特徴とす
る現像装置。
【請求項５】前記導電性樹脂層中に、更にカーボンブ
ラック及び／又はグラファイトを含有する請求項４の現
像装置。
【請求項６】前記現像剤担持体の表面に、導電性樹脂
層の被覆後に軽度の磨きを行なった請求項４又は５の現
像装置。
【請求項７】前記現像剤は磁性トナー又は非磁性トナ
ーからなる一成分現像剤である請求項４、５又６の現像
装置。
【請求項８】前記トナーは平均粒径９μｍ以下である
請求項７の現像装置。
【請求項９】前記トナーは球形状である７又は８の現
像装置。
【請求項１０】前記現像剤は非磁性トナーと磁性キャ
リアからなる二成分現像剤である請求項４、５又は６の
現像装置。
【請求項１１】前記トナーは平均粒径９μｍ以下であ
る請求項１０の現像装置。
【請求項１２】前記トナーは球形状である１０又は１
１の現像装置。
【請求項１３】前記規制部材は現像剤担持体に当接し
た弾性部材からなる請求項４、５、６、７、８、９、１
０、１１又は１２の現像装置。