JPH0764388A - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
- Publication number
- JPH0764388A JPH0764388A JP23401893A JP23401893A JPH0764388A JP H0764388 A JPH0764388 A JP H0764388A JP 23401893 A JP23401893 A JP 23401893A JP 23401893 A JP23401893 A JP 23401893A JP H0764388 A JPH0764388 A JP H0764388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- carrier
- developing device
- image
- toner carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 トナー担持体上にトナーを供給し、トナー層
厚規制部材によってトナーの均一な薄層をトナー担持体
上に形成させて担持させ、該担持トナーによって静電潜
像保持体上の静電潜像を可視像化する現像装置におい
て、トナー担持体として、芯金上にゴム又は樹脂よりな
る中間層、並びに気相成長法により製膜された炭素、酸
素、水素及び窒素のみからなり、しかも窒素と炭素の含
有原子量比(N/C比)が、0.005以下である膜よ
りなる機能層を、その順に積層してなるものを使用す
る。 【効果】 トナーとの帯電性に優れ、且つ耐摩耗性、耐
剥離性、離型性、環境安定性に優れているので、長期使
用においても画像濃度低下等のない良質画像を得ること
ができる。
厚規制部材によってトナーの均一な薄層をトナー担持体
上に形成させて担持させ、該担持トナーによって静電潜
像保持体上の静電潜像を可視像化する現像装置におい
て、トナー担持体として、芯金上にゴム又は樹脂よりな
る中間層、並びに気相成長法により製膜された炭素、酸
素、水素及び窒素のみからなり、しかも窒素と炭素の含
有原子量比(N/C比)が、0.005以下である膜よ
りなる機能層を、その順に積層してなるものを使用す
る。 【効果】 トナーとの帯電性に優れ、且つ耐摩耗性、耐
剥離性、離型性、環境安定性に優れているので、長期使
用においても画像濃度低下等のない良質画像を得ること
ができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真法における現像
装置に関し、更に詳しくは一成分系トナーを用いる現像
装置に関する。
装置に関し、更に詳しくは一成分系トナーを用いる現像
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】静電潜像保持体に静電潜像を形成させ、
これを現像剤によって可視像化して記録画像を得る電子
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で
は、粉体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用
されている。
これを現像剤によって可視像化して記録画像を得る電子
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で
は、粉体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用
されている。
【0003】かかる粉体状の現像剤としては、トナーと
キャリアを含有する二成分系現像剤と、キャリアを含ま
ない一成分系現像剤があり、前者の二成分系現像剤を用
いた二成分現像方法は、比較的安定した良好な画像が得
られる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合
比の変動が発生し易く、装置の維持管理が煩雑で装置全
体の構造が大型化し易くなるという欠点を有している。
キャリアを含有する二成分系現像剤と、キャリアを含ま
ない一成分系現像剤があり、前者の二成分系現像剤を用
いた二成分現像方法は、比較的安定した良好な画像が得
られる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合
比の変動が発生し易く、装置の維持管理が煩雑で装置全
体の構造が大型化し易くなるという欠点を有している。
【0004】このような観点から、上述の欠点を有さな
い一成分系現像剤を用いた一成分現像方式が注目されて
いる。一成分現像剤は、トナーのみからなるものと、ト
ナーに補助剤を外添したトナー/補助剤混合物からなる
ものとがある。またトナーとしては、その各トナー粒子
自体に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性粉を含ま
ない非磁性トナーがある。ここで磁性体は一般に不透明
であるため、フルカラーやマルチカラーを含めたカラー
画像を磁性トナーによって形成すると、現像された可視
像が不鮮明となり、鮮やかなカラー画像を得ることはで
きない。従って、特にカラー現像に対しては非磁性トナ
ーを用いた一成分現像方式を採用することが望ましい。
い一成分系現像剤を用いた一成分現像方式が注目されて
いる。一成分現像剤は、トナーのみからなるものと、ト
ナーに補助剤を外添したトナー/補助剤混合物からなる
ものとがある。またトナーとしては、その各トナー粒子
自体に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性粉を含ま
ない非磁性トナーがある。ここで磁性体は一般に不透明
であるため、フルカラーやマルチカラーを含めたカラー
画像を磁性トナーによって形成すると、現像された可視
像が不鮮明となり、鮮やかなカラー画像を得ることはで
きない。従って、特にカラー現像に対しては非磁性トナ
ーを用いた一成分現像方式を採用することが望ましい。
【0005】ところで、一成分現像方式を採用した現像
装置においては、一成分系現像剤を現像剤担持体に担持
させ搬送し、この現像剤担持体と静電潜像保持体とが互
いに対向した現像領域において、潜像保持体に形成され
た静電潜像を現像剤によって可視像化しているが、所定
濃度の高品質な可視像を形成するには、充分に帯電した
充分な量のトナーを現像領域に搬送し、かかるトナーに
よって潜像を可視像化する必要がある。
装置においては、一成分系現像剤を現像剤担持体に担持
させ搬送し、この現像剤担持体と静電潜像保持体とが互
いに対向した現像領域において、潜像保持体に形成され
た静電潜像を現像剤によって可視像化しているが、所定
濃度の高品質な可視像を形成するには、充分に帯電した
充分な量のトナーを現像領域に搬送し、かかるトナーに
よって潜像を可視像化する必要がある。
【0006】トナー担持体上に形成されるトナー量はそ
の構成により様々であり、所定濃度を得るために一度に
多量のトナーを搬送する担持体を用いたり、搬送量の不
足を潜像保持体とトナー担持体との相対速度比を変える
ことによって補っているものもある。また、トナー帯電
量も5〜20μC/gが必要である。トナー帯電は、ト
ナー担持体、トナー層厚規制部材などのトナー接触部材
との摩擦帯電によっており、トナーとの帯電性に適した
材料を適宜選択し用いられている。
の構成により様々であり、所定濃度を得るために一度に
多量のトナーを搬送する担持体を用いたり、搬送量の不
足を潜像保持体とトナー担持体との相対速度比を変える
ことによって補っているものもある。また、トナー帯電
量も5〜20μC/gが必要である。トナー帯電は、ト
ナー担持体、トナー層厚規制部材などのトナー接触部材
との摩擦帯電によっており、トナーとの帯電性に適した
材料を適宜選択し用いられている。
【0007】ところで、これらの部材にトナーが融着す
るといわゆるフィルミングを生じたり、摩耗し表面粗さ
が変化したりすると経時的にトナー帯電量、搬送量が低
下し、濃度低下、地汚れ等の画像劣化を生じる。また、
環境変化においても現像特性が安定である必要がある。
そこで、離型性の良い樹脂が多く用いられており、特に
環境安定性の面でシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂が好
ましい。これらの樹脂にカーボンブラックや金属微粉末
などの導電化材料を分散させて所望の抵抗値に調節して
いる。また、帯電制御剤等を必要に応じて添加してい
る。また、トナー付着量、帯電量を更に充分なものにす
るために、表面を適度に粗面化している。具体的には、
Rz=0.5〜10μmとしている。0.5μm未満で
は充分なトナー付着量が得られず、逆に10μm超過で
はトナーが融着し易くなり、いずれも好ましくない。し
かし、これら合成樹脂では長期使用により表面が摩耗し
表面が鏡面化しやはり帯電量、搬送量が低下してしまい
充分ではない。
るといわゆるフィルミングを生じたり、摩耗し表面粗さ
が変化したりすると経時的にトナー帯電量、搬送量が低
下し、濃度低下、地汚れ等の画像劣化を生じる。また、
環境変化においても現像特性が安定である必要がある。
そこで、離型性の良い樹脂が多く用いられており、特に
環境安定性の面でシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂が好
ましい。これらの樹脂にカーボンブラックや金属微粉末
などの導電化材料を分散させて所望の抵抗値に調節して
いる。また、帯電制御剤等を必要に応じて添加してい
る。また、トナー付着量、帯電量を更に充分なものにす
るために、表面を適度に粗面化している。具体的には、
Rz=0.5〜10μmとしている。0.5μm未満で
は充分なトナー付着量が得られず、逆に10μm超過で
はトナーが融着し易くなり、いずれも好ましくない。し
かし、これら合成樹脂では長期使用により表面が摩耗し
表面が鏡面化しやはり帯電量、搬送量が低下してしまい
充分ではない。
【0008】そこで、特開平1−142574号公報、
特開平1−257881号公報などに開示されているよ
うに、離型性、摩耗性に優れるセラミックスコート層を
形成したものや、特開平2−37379号公報に開示さ
れているように有機プラズマ重合粒子を樹脂に分散させ
たコート層を形成したものが提案されている。ところ
が、セラミックスは一般に耐環境性に劣るという欠点が
あり、またそのため特開平1−257970号公報で開
示されるように、樹脂で封孔する処理が行なわれている
ものも知られているが、この方法は製造工程が増えると
いう欠点を有している。
特開平1−257881号公報などに開示されているよ
うに、離型性、摩耗性に優れるセラミックスコート層を
形成したものや、特開平2−37379号公報に開示さ
れているように有機プラズマ重合粒子を樹脂に分散させ
たコート層を形成したものが提案されている。ところ
が、セラミックスは一般に耐環境性に劣るという欠点が
あり、またそのため特開平1−257970号公報で開
示されるように、樹脂で封孔する処理が行なわれている
ものも知られているが、この方法は製造工程が増えると
いう欠点を有している。
【0009】これらの問題点を解決するものとして、本
発明者らは、先に「トナー担持体にトナーを供給し、そ
の供給されたトナーをトナー層厚規制部材によって均一
な薄層として該トナー担持体上に形成した後、その薄層
のトナーで静電潜像保持体上の静電潜像を顕像化する現
像装置において、該トナー担持体の少なくとも表面に、
炭素又は炭素を主成分とし、更に窒素及びフッ素を含有
してなる物質又は機能層を設けた現像装置」を提案した
(特願平5−93741号)。かかる現像装置は、トナ
ーの帯電性に優れ、且つ離型性、耐磨耗性、耐環境性に
優れるといった多くの利点を有するものである。
発明者らは、先に「トナー担持体にトナーを供給し、そ
の供給されたトナーをトナー層厚規制部材によって均一
な薄層として該トナー担持体上に形成した後、その薄層
のトナーで静電潜像保持体上の静電潜像を顕像化する現
像装置において、該トナー担持体の少なくとも表面に、
炭素又は炭素を主成分とし、更に窒素及びフッ素を含有
してなる物質又は機能層を設けた現像装置」を提案した
(特願平5−93741号)。かかる現像装置は、トナ
ーの帯電性に優れ、且つ離型性、耐磨耗性、耐環境性に
優れるといった多くの利点を有するものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ただ、前記のような炭
素又は炭素を主成分とする機能層を表面に有するトナー
担持体を用いた現像装置においては、長期間使用した場
合に、トナー担持体表面の微小領域部で機能層の剥離が
生じることがあることが判明した。
素又は炭素を主成分とする機能層を表面に有するトナー
担持体を用いた現像装置においては、長期間使用した場
合に、トナー担持体表面の微小領域部で機能層の剥離が
生じることがあることが判明した。
【0011】従って、本発明は、長期間使用においても
トナー担持体表面が摩耗、剥離、フィルミングすること
なく、また環境の変化に対しても変化しない長期安定し
たトナー帯電量、搬送量を維持するトナー担持体を有す
る現像装置を提供することを、その目的とする。
トナー担持体表面が摩耗、剥離、フィルミングすること
なく、また環境の変化に対しても変化しない長期安定し
たトナー帯電量、搬送量を維持するトナー担持体を有す
る現像装置を提供することを、その目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、トナー担持体の機能層として気相成長法により
製膜された特定組成の膜を用い、且つ芯金と該機能層と
の間に中間層を設けたトナー担持体を有する現像装置
が、上記目的に適合することを知見し、本発明に到達し
た。
た結果、トナー担持体の機能層として気相成長法により
製膜された特定組成の膜を用い、且つ芯金と該機能層と
の間に中間層を設けたトナー担持体を有する現像装置
が、上記目的に適合することを知見し、本発明に到達し
た。
【0013】即ち、本発明によれば、トナー担持体上に
トナーを供給し、トナー層厚規制部材によって前記トナ
ーの均一な薄層を前記トナー担持体上に形成させて担持
させ、該担持トナーによって静電潜像保持体上の静電潜
像を可視像化する現像装置において、前記トナー担持体
が、芯金上にゴム又は樹脂よりなる中間層、並びに気相
成長法により製膜された炭素、酸素、水素及び窒素のみ
からなり、しかも窒素と炭素の含有原子量比(N/C
比)が0.005以下である膜よりなる機能層を、その
順に積層してなるものであることを特徴とする現像装置
が提供される。
トナーを供給し、トナー層厚規制部材によって前記トナ
ーの均一な薄層を前記トナー担持体上に形成させて担持
させ、該担持トナーによって静電潜像保持体上の静電潜
像を可視像化する現像装置において、前記トナー担持体
が、芯金上にゴム又は樹脂よりなる中間層、並びに気相
成長法により製膜された炭素、酸素、水素及び窒素のみ
からなり、しかも窒素と炭素の含有原子量比(N/C
比)が0.005以下である膜よりなる機能層を、その
順に積層してなるものであることを特徴とする現像装置
が提供される。
【0014】本発明の現像装置は、前記のような構成の
トナー担持体を用いたことから、トナーとの帯電性に優
れ、且つ離型性、耐摩耗性、耐剥離性、耐環境性に優れ
たものとなり、本装置によると長期間使用時においても
安定したトナー帯電量、搬送量を維持でき、画像濃度低
下等のない良質画像を得ることができる。更に、前記機
能層のヌープ硬度が100kg/mm2以上であると
き、前記機能層の膜厚が100Å以上であるとき、ある
いは前記中間層の体積抵抗が1012Ω・cm以上である
ときは、耐摩耗性やトナーとの帯電性等が更に向上す
る。
トナー担持体を用いたことから、トナーとの帯電性に優
れ、且つ離型性、耐摩耗性、耐剥離性、耐環境性に優れ
たものとなり、本装置によると長期間使用時においても
安定したトナー帯電量、搬送量を維持でき、画像濃度低
下等のない良質画像を得ることができる。更に、前記機
能層のヌープ硬度が100kg/mm2以上であると
き、前記機能層の膜厚が100Å以上であるとき、ある
いは前記中間層の体積抵抗が1012Ω・cm以上である
ときは、耐摩耗性やトナーとの帯電性等が更に向上す
る。
【0015】以下本発明の重要な要素である現像装置の
構成、作製法などについて説明する。本発明において、
トナー担持体の表面に設けられる気相成長法により製膜
された炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、しかも
窒素と炭素の含有原子量比(N/C比)が0.005以
下である膜よりなる機能層は、SP3軌道を有するダイ
ヤモンドと類似のC−C結合を有する物質で形成される
ものであり、特にそのヌープ硬度が100kg/mm2
以上であり、膜厚が100Å以上であることが望まし
い。しかし、SP2軌道を有するグラフィトと類似の構
造を持つ物質でもかまわないし、非晶質のものでもかま
わない。
構成、作製法などについて説明する。本発明において、
トナー担持体の表面に設けられる気相成長法により製膜
された炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、しかも
窒素と炭素の含有原子量比(N/C比)が0.005以
下である膜よりなる機能層は、SP3軌道を有するダイ
ヤモンドと類似のC−C結合を有する物質で形成される
ものであり、特にそのヌープ硬度が100kg/mm2
以上であり、膜厚が100Å以上であることが望まし
い。しかし、SP2軌道を有するグラフィトと類似の構
造を持つ物質でもかまわないし、非晶質のものでもかま
わない。
【0016】気相成長法には、一般的にスパッタリン
グ、熱フィラメントCVD法、プラズマCVD法、グロ
ー放電分解法、光CVD法、電子衝撃CVD法等の種々
の方法があるが、気相成長法であれば特にその作製方法
は限定されるものではない。炭素、酸素、水素及び窒素
のみからなり、しかも窒素と炭素の含有原子量比(N/
C比)が0.005以下である膜よりなる機能層を製膜
するときに用いる反応ガスとしては、炭化水素ガス(メ
タン、エタン、エチレン、アセチレンなど)を主材料と
して用い、更に窒素をドープするガスとして、窒素、ア
ンモニア等を用いる。キャリアーガスとして水素等を用
いてもかまわない。
グ、熱フィラメントCVD法、プラズマCVD法、グロ
ー放電分解法、光CVD法、電子衝撃CVD法等の種々
の方法があるが、気相成長法であれば特にその作製方法
は限定されるものではない。炭素、酸素、水素及び窒素
のみからなり、しかも窒素と炭素の含有原子量比(N/
C比)が0.005以下である膜よりなる機能層を製膜
するときに用いる反応ガスとしては、炭化水素ガス(メ
タン、エタン、エチレン、アセチレンなど)を主材料と
して用い、更に窒素をドープするガスとして、窒素、ア
ンモニア等を用いる。キャリアーガスとして水素等を用
いてもかまわない。
【0017】この気相成長法で作製された炭素、酸素、
水素及び窒素のみからなる機能層の特性(硬度、膜厚)
は、作製条件により、自由にコントロールすることがで
きる。例えば、プラズマCVD法においては、反応ガス
種、反応ガス流量、反応圧、プラズマを発生させる電極
に印加するRF出力などによって、特性をコントロール
することができる。なお、機能層の膜組成を分析する方
法としては、XPS、AES、SIMS等の分析法が用
られる。
水素及び窒素のみからなる機能層の特性(硬度、膜厚)
は、作製条件により、自由にコントロールすることがで
きる。例えば、プラズマCVD法においては、反応ガス
種、反応ガス流量、反応圧、プラズマを発生させる電極
に印加するRF出力などによって、特性をコントロール
することができる。なお、機能層の膜組成を分析する方
法としては、XPS、AES、SIMS等の分析法が用
られる。
【0018】本発明の現像装置を図1に沿って説明す
る。図1は本発明の現像装置の一例を示す説明図であ
り、図1において、1は容器、2はトナー、3はアジテ
ータ、4は補給ローラ、5はトナー担持体、6はトナー
層厚規制部材、7は静電潜像保持体(感光体)である。
図1において、トナー容器1の中に非磁性一成分トナー
2が入っている。このトナー2は、アジテータ3によっ
て補給ローラ4とトナー担持体5により形成されるトナ
ー貯留部に搬送され、トナー担持体5の表面に担持され
る。更に、トナー層厚規制部材6によって均一な薄層を
形成するとともに、所定の極性に摩擦帯電される。トナ
ー薄層は、静電潜像保持体(感光体)7とトナー担持体
5とが当接する現像領域に運ばれ、ここでトナー担持体
5から静電潜像保持体7へトナーが静電的に移行し、潜
像が可視像化される。現像後、再び補給ローラ4により
消費した分に相当するトナーが新たに補給される。
る。図1は本発明の現像装置の一例を示す説明図であ
り、図1において、1は容器、2はトナー、3はアジテ
ータ、4は補給ローラ、5はトナー担持体、6はトナー
層厚規制部材、7は静電潜像保持体(感光体)である。
図1において、トナー容器1の中に非磁性一成分トナー
2が入っている。このトナー2は、アジテータ3によっ
て補給ローラ4とトナー担持体5により形成されるトナ
ー貯留部に搬送され、トナー担持体5の表面に担持され
る。更に、トナー層厚規制部材6によって均一な薄層を
形成するとともに、所定の極性に摩擦帯電される。トナ
ー薄層は、静電潜像保持体(感光体)7とトナー担持体
5とが当接する現像領域に運ばれ、ここでトナー担持体
5から静電潜像保持体7へトナーが静電的に移行し、潜
像が可視像化される。現像後、再び補給ローラ4により
消費した分に相当するトナーが新たに補給される。
【0019】このプロセスにおいて、トナー担持体上に
トナーがフィルミングすると、トナーとの摩耗帯電が行
なわれにくくなり、トナー帯電量は低下してしまう。ま
た、適度な摩耗性を持たせるために、トナー担持体表面
にはある程度の表面粗さを持たせているが、摩耗すると
この粗さがなくなり、トナーとの帯電性が低下し、搬送
性も低下してしまう。この表面粗さはRz=0.5〜1
0μmであることが好ましい。
トナーがフィルミングすると、トナーとの摩耗帯電が行
なわれにくくなり、トナー帯電量は低下してしまう。ま
た、適度な摩耗性を持たせるために、トナー担持体表面
にはある程度の表面粗さを持たせているが、摩耗すると
この粗さがなくなり、トナーとの帯電性が低下し、搬送
性も低下してしまう。この表面粗さはRz=0.5〜1
0μmであることが好ましい。
【0020】図2は本発明で用いるトナー担持体の一例
を示す模式断面図である。図2中、21は芯金、22は
中間層、23は機能層である。芯金21には従来公知の
金属等が使用される。中間層22にはごく一般的な樹脂
又はゴムが使用できる。なお、使用するトナー担持体の
形状は図2で示されるようなローラ状に限らず、例えば
ベルト状のようなものでも良い。
を示す模式断面図である。図2中、21は芯金、22は
中間層、23は機能層である。芯金21には従来公知の
金属等が使用される。中間層22にはごく一般的な樹脂
又はゴムが使用できる。なお、使用するトナー担持体の
形状は図2で示されるようなローラ状に限らず、例えば
ベルト状のようなものでも良い。
【0021】この場合の樹脂としては、例えばアルキッ
ド樹脂、塩素化ポリエーテル、塩素化ポリエチレン、エ
ポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリル樹
脂、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン
樹脂等が、またゴムとしては、ブタジエンゴム、スチレ
ンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロ
ルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタ
ンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
ド樹脂、塩素化ポリエーテル、塩素化ポリエチレン、エ
ポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリエチレン、メタクリル樹
脂、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、シリコーン
樹脂等が、またゴムとしては、ブタジエンゴム、スチレ
ンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロ
ルヒドリンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタ
ンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【0022】これらは、単体で用いても、あるいは2種
類以上のものをブレンドして用いても構わない。また、
必要に応じてカーボンブラック、金属微粉末等の抵抗調
節材料や極性制御剤などの添加剤を混入しても良いが、
体積抵抗としては、1012Ω・cm以上であることが好
ましい。工法は従来公知の方法、例えばスプレー塗工、
ディッピング、射出成型、押しだし成型、水蒸気加硫、
プレス成型等が挙げられる。
類以上のものをブレンドして用いても構わない。また、
必要に応じてカーボンブラック、金属微粉末等の抵抗調
節材料や極性制御剤などの添加剤を混入しても良いが、
体積抵抗としては、1012Ω・cm以上であることが好
ましい。工法は従来公知の方法、例えばスプレー塗工、
ディッピング、射出成型、押しだし成型、水蒸気加硫、
プレス成型等が挙げられる。
【0023】前述した現像プロセスにおいて、トナーと
の摩擦帯電によって生じた電荷は中間層に蓄積する。現
像後、新たにトナーが補給される際に、この中間層に蓄
積した電荷による電界の作用によりトナーが引きつけら
れ、すみやかに所望量のトナーがトナー担持体に補給さ
れるが、中間層の体積抵抗が1012Ω・cm以下である
とこの効果が充分でなくなり、補給トナー量が不足し画
像濃度が低下してしまう。
の摩擦帯電によって生じた電荷は中間層に蓄積する。現
像後、新たにトナーが補給される際に、この中間層に蓄
積した電荷による電界の作用によりトナーが引きつけら
れ、すみやかに所望量のトナーがトナー担持体に補給さ
れるが、中間層の体積抵抗が1012Ω・cm以下である
とこの効果が充分でなくなり、補給トナー量が不足し画
像濃度が低下してしまう。
【0024】以下、実施例及び比較例により本発明を詳
細に説明する。なお、以下に示す部はすべて重量基準で
ある。
細に説明する。なお、以下に示す部はすべて重量基準で
ある。
【0025】実施例1 (a)トナー担持体の作製 SUSの芯金ローラ上にシリコーン樹脂(SR241
1;東レダウコーニングシリコーン社製)をスプレー塗
布し、100℃、1時間の条件下で硬化し、中間層を形
成した。この中間層を研磨し、表面粗さRz=2.5μ
mとした。この中間層の体積抵抗は、2.3×1015Ω
・cmで、膜厚は5μmであった。その上に、プラズマ
CVD法を用いて機能層を形成し、トナー担持体とし
た。プラズマCVD法における作製条件は、次の通りで
ある。 反応ガス:C2H4/N2 ガス流量:200sccm/5sccm 反応圧 :0.03Torr RF出力:120W この膜の組成分析(ESCA)を行なった結果、膜組成
が炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、N/C比が
0.002であることが判明した。
1;東レダウコーニングシリコーン社製)をスプレー塗
布し、100℃、1時間の条件下で硬化し、中間層を形
成した。この中間層を研磨し、表面粗さRz=2.5μ
mとした。この中間層の体積抵抗は、2.3×1015Ω
・cmで、膜厚は5μmであった。その上に、プラズマ
CVD法を用いて機能層を形成し、トナー担持体とし
た。プラズマCVD法における作製条件は、次の通りで
ある。 反応ガス:C2H4/N2 ガス流量:200sccm/5sccm 反応圧 :0.03Torr RF出力:120W この膜の組成分析(ESCA)を行なった結果、膜組成
が炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、N/C比が
0.002であることが判明した。
【0026】(b)使用トナー層厚規制部材 SUS基板に2mm厚のウレタンを貼付したブレードを
用いた。 (c)使用トナー 下記組成の混合物を溶融混練し、冷却後ハンマーミルを
用いて粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉
砕機で微粉砕した。得られた微粉砕品を分級して、平均
粒径を11μmとした。本粒子100部に対してシリカ
微粉末を0.4部混合して、本発明の負帯電性トナーを
得た。得られたトナーの凝集度は22%であった。 (トナー組成) 結着樹脂 スチレン/アクリル系共重合体 95部 離型剤 低分子量ポリプロピレン 5部 着色剤 カーボンブラック 8部 帯電制御剤 サリチル酸誘導体亜鉛塩 4部
用いた。 (c)使用トナー 下記組成の混合物を溶融混練し、冷却後ハンマーミルを
用いて粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉
砕機で微粉砕した。得られた微粉砕品を分級して、平均
粒径を11μmとした。本粒子100部に対してシリカ
微粉末を0.4部混合して、本発明の負帯電性トナーを
得た。得られたトナーの凝集度は22%であった。 (トナー組成) 結着樹脂 スチレン/アクリル系共重合体 95部 離型剤 低分子量ポリプロピレン 5部 着色剤 カーボンブラック 8部 帯電制御剤 サリチル酸誘導体亜鉛塩 4部
【0027】上記トナー担持体、トナー層厚規制部材及
びトナーを図1に示されるような現像装置に用いて、以
下の評価を行なった。なお、潜像保持体とトナー担持体
との速度比は2の2倍速現像とした。 (1)トナー帯電量q/m ブローオフ法によりトナー担持体上のトナー帯電量を測
定した。 (2)トナー付着量m/a テープ転写によりトナー担持体上のトナー付着量を測定
した。 (3)トナー補給率 実機により黒ベタ画像を出力し、このときのトナー担持
体上に補給されているトナー量をテープ転写により測定
し、(2)により測定したm/aとの比をとり算出し
た。
びトナーを図1に示されるような現像装置に用いて、以
下の評価を行なった。なお、潜像保持体とトナー担持体
との速度比は2の2倍速現像とした。 (1)トナー帯電量q/m ブローオフ法によりトナー担持体上のトナー帯電量を測
定した。 (2)トナー付着量m/a テープ転写によりトナー担持体上のトナー付着量を測定
した。 (3)トナー補給率 実機により黒ベタ画像を出力し、このときのトナー担持
体上に補給されているトナー量をテープ転写により測定
し、(2)により測定したm/aとの比をとり算出し
た。
【0028】上記トナー担持体、トナー層厚規制部材及
びトナーを図1に示されるような現像装置に用いて、こ
れを実機に挿着し、テスト画像を出力した。10枚出力
時、画像は充分な濃度が得られ、地汚れもない良好な画
像が得られた。この時のトナー担持体上のトナー帯電量
は−10.2μC/g、トナー付着量は0.68mg/
cm2であった。更に、10万枚画像出力時でも、同様
に画像濃度も良好で地汚れもない良好な画像が得られ
た。この時のトナー担持体上のトナー帯電量は−11.
1μC/g、トナー付着量は0.67mg/cm2であ
った。また、10万枚画像出力時後のトナー担持体の表
面を観察したところ、剥離は認められなかった。
びトナーを図1に示されるような現像装置に用いて、こ
れを実機に挿着し、テスト画像を出力した。10枚出力
時、画像は充分な濃度が得られ、地汚れもない良好な画
像が得られた。この時のトナー担持体上のトナー帯電量
は−10.2μC/g、トナー付着量は0.68mg/
cm2であった。更に、10万枚画像出力時でも、同様
に画像濃度も良好で地汚れもない良好な画像が得られ
た。この時のトナー担持体上のトナー帯電量は−11.
1μC/g、トナー付着量は0.67mg/cm2であ
った。また、10万枚画像出力時後のトナー担持体の表
面を観察したところ、剥離は認められなかった。
【0029】実施例2 トナー担持体の作製において、機能層の作製条件を変え
たこと以外は、実施例1と同様にして、実機に装着し、
テスト画像を出力した。プラズマCVD法による作製条
件は、次の通りである。 反応ガス:C2H4/N2 ガス流量:150sccm/5sccm 反応圧 :0.005Torr RF出力:100W この膜の組成分析(ESCA)を行なった結果、膜組成
が炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、N/C比が
0.003であることが判明した。この時の機能層のヌ
ープ硬度は、300kg/mm2であった。
たこと以外は、実施例1と同様にして、実機に装着し、
テスト画像を出力した。プラズマCVD法による作製条
件は、次の通りである。 反応ガス:C2H4/N2 ガス流量:150sccm/5sccm 反応圧 :0.005Torr RF出力:100W この膜の組成分析(ESCA)を行なった結果、膜組成
が炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、N/C比が
0.003であることが判明した。この時の機能層のヌ
ープ硬度は、300kg/mm2であった。
【0030】このトナー担持体について、走査型電子顕
微鏡観察を行ない、初期と10万枚出力後の比較を行な
ったところ、表面形状はほとんど変化しておらず、膜の
摩耗及び剥離は認められなかった。
微鏡観察を行ない、初期と10万枚出力後の比較を行な
ったところ、表面形状はほとんど変化しておらず、膜の
摩耗及び剥離は認められなかった。
【0031】実施例3 トナー担持体の作製において、機能層の作製条件を変え
たこと以外は、実施例1と同様にして、実機に装着し、
テスト画像を出力した。プラズマCVD法による作製条
件は、次の通りである。 反応ガス:C2H4/N2 ガス流量:200sccm/5sccm 反応圧 :0.02Torr RF出力:70W 反応時間:6分 この時の機能層の膜厚は、300Åであった。
たこと以外は、実施例1と同様にして、実機に装着し、
テスト画像を出力した。プラズマCVD法による作製条
件は、次の通りである。 反応ガス:C2H4/N2 ガス流量:200sccm/5sccm 反応圧 :0.02Torr RF出力:70W 反応時間:6分 この時の機能層の膜厚は、300Åであった。
【0032】このトナー担持体について、初期と1万枚
及び10万枚出力後の走査型電子顕微鏡観察を行ない、
初期と1万枚及び10万枚出力後の表面形状を比較した
ところ、ほとんど変化していなかった。
及び10万枚出力後の走査型電子顕微鏡観察を行ない、
初期と1万枚及び10万枚出力後の表面形状を比較した
ところ、ほとんど変化していなかった。
【0033】実施例4 トナー担持体の作製において、機能層の作製条件の反応
圧を0.07Torrにしたこと以外は、実施例2と同
様にして、形態を観察した。この時の機能層のヌープ硬
度は70kg/mm2であった。このトナー担持体につ
いて、走査型電子顕微鏡観察を行ない、初期と10万枚
出力後の比較を行なったところ、局部的な膜の剥離は認
められなかった。ただ、表面形状は変化しており、膜の
摩耗が少し認められた。
圧を0.07Torrにしたこと以外は、実施例2と同
様にして、形態を観察した。この時の機能層のヌープ硬
度は70kg/mm2であった。このトナー担持体につ
いて、走査型電子顕微鏡観察を行ない、初期と10万枚
出力後の比較を行なったところ、局部的な膜の剥離は認
められなかった。ただ、表面形状は変化しており、膜の
摩耗が少し認められた。
【0034】実施例5 トナー担持体の作製において、機能層の作製条件の反応
時間を1分にしたこと以外は、実施例3と同様にして、
形態を観察した。この時の機能層の膜厚は、50Åであ
った。このトナー担持体について、初期と1万枚及び1
0万枚出力後の走査型電子顕微鏡観察を行ない、初期と
1万枚及び10万枚出力後の表面形状を比較したとこ
ろ、1万枚出力後においては、表面形状はほとんど変化
をしていなかったが、10万枚出力後では変化してお
り、膜の摩耗が少し認められた。
時間を1分にしたこと以外は、実施例3と同様にして、
形態を観察した。この時の機能層の膜厚は、50Åであ
った。このトナー担持体について、初期と1万枚及び1
0万枚出力後の走査型電子顕微鏡観察を行ない、初期と
1万枚及び10万枚出力後の表面形状を比較したとこ
ろ、1万枚出力後においては、表面形状はほとんど変化
をしていなかったが、10万枚出力後では変化してお
り、膜の摩耗が少し認められた。
【0035】実施例6 中間層として、以下のものを用いたこと以外は、実施例
1と同様にしてトナー担持体を作製し、且つ測定を行な
った。 シリコーン樹脂(SR2411;東レダウコーニングシリコーン 社製) 100部 カーボンブラック 5部 トルエン 400部 この中間層の体積抵抗は、3.6×1011Ω・cmであ
った。また、表面粗さはRz=3.3μmにした。
1と同様にしてトナー担持体を作製し、且つ測定を行な
った。 シリコーン樹脂(SR2411;東レダウコーニングシリコーン 社製) 100部 カーボンブラック 5部 トルエン 400部 この中間層の体積抵抗は、3.6×1011Ω・cmであ
った。また、表面粗さはRz=3.3μmにした。
【0036】(結果) (1)トナー帯電量は−9.2μC/g、(2)トナー
付着量は0.66mg/cm2、(3)トナー補給率は
70%であり、画像濃度は充分であるが、黒ベタ後端の
濃度低下が多少見られた。更に10万枚出力後の表面を
観察したところ、剥離は認められなかった。
付着量は0.66mg/cm2、(3)トナー補給率は
70%であり、画像濃度は充分であるが、黒ベタ後端の
濃度低下が多少見られた。更に10万枚出力後の表面を
観察したところ、剥離は認められなかった。
【0037】比較例 トナー担持体の作製条件において、反応ガスを下記のよ
うにしたこと以外は、全て実施例1と同様にしてトナー
担持体を作製し、測定を行なった。 反応ガス:C2H4/N2/H2 ガス流量:90sccm/45sccm/200scc
m この膜の組成分析(XPS法)を行なった結果、炭素、
酸素、水素及び窒素のみからなり、N/C比が0.01
以上であることが判明した。
うにしたこと以外は、全て実施例1と同様にしてトナー
担持体を作製し、測定を行なった。 反応ガス:C2H4/N2/H2 ガス流量:90sccm/45sccm/200scc
m この膜の組成分析(XPS法)を行なった結果、炭素、
酸素、水素及び窒素のみからなり、N/C比が0.01
以上であることが判明した。
【0038】このトナー担持体を用いたときのテスト画
像10枚出力時では、充分な濃度が得られ、地汚れもな
い良好な画像が得られた。このときのトナー担持体上の
トナー帯電量は−12.1μC/g、トナー付着量は
0.68mg/cm2であった。ところが、10万枚出
力時の画像には、ところどころに画像抜けが発生した。
このときのトナー担持体の表面を観察したところ、微小
領域において剥離が認められた。
像10枚出力時では、充分な濃度が得られ、地汚れもな
い良好な画像が得られた。このときのトナー担持体上の
トナー帯電量は−12.1μC/g、トナー付着量は
0.68mg/cm2であった。ところが、10万枚出
力時の画像には、ところどころに画像抜けが発生した。
このときのトナー担持体の表面を観察したところ、微小
領域において剥離が認められた。
【0039】
【発明の効果】請求項1の現像装置は、上記のように、
トナー担持体として、芯金上にゴム又は樹脂よりなる中
間層、並びに気相成長法で作製された炭素、酸素、水素
及び窒素のみからなり、しかも窒素と炭素の含有原子量
比(N/C比)が0.005以下である膜よりなる機能
層をその順に積層してなるものを用いたことにより、ト
ナーとの帯電性に優れ、且つ耐摩耗性、耐剥離性に優
れ、長期使用によっても画像濃度低下等のない良質画像
を維持できる。
トナー担持体として、芯金上にゴム又は樹脂よりなる中
間層、並びに気相成長法で作製された炭素、酸素、水素
及び窒素のみからなり、しかも窒素と炭素の含有原子量
比(N/C比)が0.005以下である膜よりなる機能
層をその順に積層してなるものを用いたことにより、ト
ナーとの帯電性に優れ、且つ耐摩耗性、耐剥離性に優
れ、長期使用によっても画像濃度低下等のない良質画像
を維持できる。
【0040】請求項2及び請求項3の現像装置は、前記
機能層のヌープ硬度が100kg/mm2以上である
か、又は/及びその膜厚が100Å以上であるものとし
たことから、耐摩耗性、耐剥離性が更に向上するという
効果が加わる。
機能層のヌープ硬度が100kg/mm2以上である
か、又は/及びその膜厚が100Å以上であるものとし
たことから、耐摩耗性、耐剥離性が更に向上するという
効果が加わる。
【0041】請求項4の現像装置は、前記中間層の体積
抵抗が1012Ω・cm以上であるものとしたことから、
トナーの帯電量、搬送量が更に増大し、画像濃度が向上
するという効果が加わる。
抵抗が1012Ω・cm以上であるものとしたことから、
トナーの帯電量、搬送量が更に増大し、画像濃度が向上
するという効果が加わる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像装置の一例を示す説明図である。
【図2】本発明の現像装置に用いるトナー担持体の模式
断面図である。
断面図である。
1 トナー容器 2 トナー 3 アジテータ 4 補給ローラ 5 トナー担持体 6 トナー層厚規制部材 7 静電潜像保持体(感光体) 21 芯金 22 中間素 23 機能層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永目 宏 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 平野 泰男 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内
Claims (4)
- 【請求項1】 トナー担持体上にトナーを供給し、トナ
ー層厚規制部材によって前記トナーの均一な薄層を前記
トナー担持体上に形成させて担持させ、該担持トナーに
よって静電潜像保持体上の静電潜像を可視像化する現像
装置において、前記トナー担持体が、芯金上にゴム又は
樹脂よりなる中間層、並びに気相成長法により製膜され
た炭素、酸素、水素及び窒素のみからなり、しかも窒素
と炭素の含有原子量比(N/C比)が0.005以下で
ある膜よりなる機能層を、その順に積層してなるもので
あることを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】 前記機能層のヌープ硬度が100kg/
mm2以上であることを特徴とする請求項1に記載の現
像装置。 - 【請求項3】 前記機能層の膜厚が100Å以上である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。 - 【請求項4】 前記中間層の体積抵抗が1012Ω・cm
以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
項に記載の現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23401893A JPH0764388A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23401893A JPH0764388A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 現像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764388A true JPH0764388A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16964273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23401893A Pending JPH0764388A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764388A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6370350B2 (en) * | 2000-02-14 | 2002-04-09 | Ricoh Company Limited | Method for developing electrostatic latent image and developing roller and developing device therefor |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP23401893A patent/JPH0764388A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6370350B2 (en) * | 2000-02-14 | 2002-04-09 | Ricoh Company Limited | Method for developing electrostatic latent image and developing roller and developing device therefor |
| KR100435100B1 (ko) * | 2000-02-14 | 2004-06-09 | 가부시키가이샤 리코 | 정전하 현상 방법과 현상 롤러 및 현상 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5495322A (en) | Electrophotographic developing apparatus which utilizes single-component developing material | |
| US5867758A (en) | Developer thickness-controlling blade and production process thereof as well as electrographic imaging device | |
| US20030143000A1 (en) | Process for developing, image-forming apparatus, and image-forming process cartridge | |
| JPH0764388A (ja) | 現像装置 | |
| JP2006053201A (ja) | 電子写真用キャリア、現像剤及び画像形成装置 | |
| JPH06186837A (ja) | 現像装置 | |
| JPH04295862A (ja) | 画像形成方法 | |
| JP3104881B2 (ja) | 現像装置 | |
| JPH06202465A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH06282161A (ja) | 現像装置 | |
| JP4208395B2 (ja) | 現像装置、装置ユニット及び画像形成装置 | |
| JPH06149034A (ja) | 現像装置 | |
| JPS63183469A (ja) | トナ−担持体 | |
| JPH04264454A (ja) | 画像形成方法 | |
| JP2002182464A (ja) | 現像ロール及びそれを有する現像装置 | |
| JP2504979B2 (ja) | トナ−担持体 | |
| JPS60103370A (ja) | 電子複写機の現像装置 | |
| JP5212807B2 (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
| JPH04256964A (ja) | 画像形成方法 | |
| JP2001147578A (ja) | 現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置 | |
| JPH0445466A (ja) | 現像剤担持体 | |
| JPH04295860A (ja) | 画像形成方法 | |
| JPS61169859A (ja) | 現像装置 | |
| JPH04285971A (ja) | 画像形成方法 | |
| JPH04294368A (ja) | 画像形成方法 |