(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤を担持するための現像剤担持体において、
該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を有し、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分散された個数平均粒径０．３〜３０μｍ，真密度３ｇ／ｃｍ３以下の導電性球状粒子及び下記式（１）又は（２）のイミダゾール化合物を少なくとも含有していることを特徴とする現像剤担持体。
【外１】
0003689531.tif 000024
〔式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３及びＲ４は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ３及びＲ４は同一であっても異なっていても良い。〕
【外２】
0003689531.tif 000025
〔式中、Ｒ５及びＲ６は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ５及びＲ６は同一であっても良い。Ｒ７は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
【請求項２】
該導電性球状粒子の長径／短径の比が、１．０〜１．５の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の現像剤担持体。
【請求項３】
該導電性球状粒子の体積抵抗が、１０６Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤担持体。
【請求項４】
該導電性球状粒子が炭素粒子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項５】
該炭素粒子の表面が、導電性の金属、導電性の金属酸化物、又はそれらの両者でメッキ処理されていることを特徴とする請求項４に記載の現像剤担持体。
【請求項６】
該導電性球状粒子が、樹脂粒子表面が導電化処理されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項７】
該導電性球状粒子が、樹脂粒子中に導電性微粒子が分散されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項８】
該導電性球状粒子は、内部が炭素化され、外部が黒鉛化された導電性球状粒子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項９】
該導電性球状粒子は、球状樹脂粒子表面にバルクメソフェーズピッチを被覆し、被覆された粒子を酸化雰囲気下で熱処理した後に不活性雰囲気下又は真空下で焼成して得られたものである請求項８に記載の現像剤担持体。
【請求項１０】
該被覆層が、該導電性球状粒子及び該イミダゾール化合物に加えて、潤滑性粒子を更に含有していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項１１】
該潤滑性粒子が、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、雲母、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、滑石及び脂肪酸金属塩からなる粒子群から選ばれた１種以上を含むことを特徴とする請求項１０に記載の現像剤担持体。
【請求項１２】
該被覆層が、該導電性球状粒子及び該イミダゾール化合物に加えて、導電性微粒子を更に含有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項１３】
該導電性微粒子が、カーボンブラック、金属酸化物、金属及び無機系充填剤からなる粒子群から選ばれる１種以上を含むことを特徴とする請求項１２に記載の現像剤担持体。
【請求項１４】
導電性被覆層の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．３〜３．５μｍであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項１５】
該被覆層中での該導電性球状粒子の含有量と該イミダゾール化合物の含有量との比は、下記関係
導電性球状粒子：該イミダゾール化合物＝１：０．４〜５．０
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項１６】
該被覆層中での該導電性球状粒子の含有量と該イミダゾール化合物の含有量との比は、下記関係
導電性球状粒子：該イミダゾール化合物＝１：０．７〜４．５
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項１７】
該被覆層中での該導電性球状粒子の含有量と該イミダゾール化合物の含有量との比は、下記関係
導電性球状粒子：該イミダゾール化合物＝１：１．２〜４．０
を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の現像剤担持体。
【請求項１８】
現像剤を収容する現像剤容器、及び該現像剤容器内に収容されている現像剤を担持し、且つ現像領域へ該現像剤を搬送するための現像剤担持体を有する現像装置において、
該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を有しており、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分散された個数平均粒径０．３〜３０μｍ，真密度３ｇ／ｃｍ３以下の導電性球状粒子及び下記式（１）又は（２）のイミダゾール化合物を少なくとも含有しており、
該現像剤は、磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であることを特徴とする現像装置。
【外３】
0003689531.tif 000026
〔式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３及びＲ４は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ３及びＲ４は同一であっても異なっていても良い。〕
【外４】
0003689531.tif 000027
〔式中、Ｒ５及びＲ６は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ５及びＲ６は同一であっても良い。Ｒ７は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
【請求項１９】
該現像装置は、該現像剤担持体上に該現像剤の層を形成するための現像剤層厚規制部材を更に有していることを特徴とする請求項１８に記載の現像装置。
【請求項２０】
該現像剤層厚規制部材が、磁性規制ブレードであることを特徴とする請求項１９に記載の現像装置。
【請求項２１】
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に該現像剤を介して弾性的に圧接されていることを特徴とする請求項１９に記載の現像装置。
【請求項２２】
該現像剤層厚規制部材が、弾性規制部材であることを特徴とする請求項２１に記載の現像装置。
【請求項２３】
該現像装置は、該現像領域で振動電界を形成するための手段を有する電源をさらに有していることを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２４】
該電源は、該現像剤担持体に交番バイアス電圧を印加するためのものであることを特徴とする請求項２３に記載の現像装置。
【請求項２５】
該現像剤担持体の表面に形成する該現像剤の層厚は、該現像領域を形成するための静電潜像保持体と該現像剤担持体との間の最少間隙よりも薄いことを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２６】
該現像装置は、該現像領域で振動電界を形成するための手段を有する電源をさらに有しており、該現像剤担持体の表面に形成する該現像剤の層厚は、該現像領域を形成するための静電潜像保持体と該現像剤担持体との間の最少間隙よりも薄いことを特徴とする請求項１８乃至２２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２７】
該現像剤担持体は、請求項２乃至１７のいずれかに記載の現像剤担持体であることを特徴とする請求項１８に記載の現像装置。
【請求項２８】
画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、
該プロセスカートリッジは、（ｉ）静電潜像を保持するための静電潜像保持体、及び（ｉｉ）該静電潜像を現像領域で現像剤によって現像し、現像画像を形成するための現像手段を少なくとも一体的に有しており、
該現像手段は、現像剤を収容する現像剤容器、及び該現像剤容器内に収容されている現像剤を担持し、且つ該現像剤を現像領域へ搬送するための現像剤担持体を有しており、
該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を有しており、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分散された個数平均粒径０．３〜３０μｍ，真密度３ｇ／ｃｍ３以下の導電性球状粒子及び下記式（１）又は（２）のイミダゾール化合物を少なくとも含有しており、
該現像剤は、磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【外５】
0003689531.tif 000028
〔式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３及びＲ４は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ３及びＲ４は同一であっても異なっていても良い。〕
【外６】
0003689531.tif 000029
〔式中、Ｒ５及びＲ６は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ５及びＲ６は同一であっても良い。Ｒ７は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
【請求項２９】
該静電潜像保持体が、電子写真用感光体であることを特徴とする請求項２８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３０】
該プロセスカートリッジは、該現像剤担持体上に現像剤の層を形成するための現像剤層厚規制部材を更に有していることを特徴とする請求項２８又は２９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３１】
該現像剤層厚規制部材が、磁性規制ブレードであることを特徴とする請求項３０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３２】
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に該現像剤を介して弾性的に圧接されていることを特徴とする請求項３０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３３】
該現像剤層厚規制部材が、弾性規制部材であることを特徴とする請求項３２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３４】
該現像剤担持体は、請求項２乃至１７のいずれかに記載の現像剤担持体であることを特徴とする請求項２８に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法において、電子写真感光体あるいは静電記録誘電体の如き潜像保持体に形成された静電潜像を現像して顕像化する際に用いられる現像剤担持体、該現像剤担持体が用いられている現像装置及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、静電潜像保持体としての感光ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤である磁性トナーによって顕像化する現像装置としては、図６に示すような装置が知られている。図７において、現像剤容器５３には、一成分系現像剤としての磁性トナー５４が保有されており、磁性トナー間相互の粒子摩擦及び現像剤担持体としての現像スリーブ５８と磁性トナー粒子との間の摩擦により、感光ドラム５１上に形成された静電潜像電荷と現像基準電位に対して逆極性の電荷を磁性トナー粒子に与え、磁性ブレード５２により該磁性トナーを現像スリーブ５８上に極めて薄く塗布して担持させて感光ドラム５１と現像スリーブ５８とが対向する現像領域Ｄにおいて、現像スリーブ５８内に固着されている磁石５５による磁界の作用で、担持されている磁性トナーを飛翔させて感光ドラム５１上の静電潜像を顕像化するものが知られている。尚、Ａ及びＢは、現像スリーブ５８及び感光ドラム５１のそれぞれの回転方向を示し、５９は現像時に現像バイアス電圧を印加する為の現像バイアス手段を示し、６０は現像剤容器５３中で磁性トナー５４を攪拌するための攪拌翼である。
【０００３】
しかし、このような一成分系現像剤を用いる場合には、トナー帯電の調整が難しく、現像剤による工夫が種々行なわれているものの、トナー帯電の不均一性や帯電の耐久安定性に関する問題は完全には解決されていない。
【０００４】
特に、現像スリーブが繰り返し回転を行なっていくうちに、現像スリーブ上にコーティングされたトナーの帯電量が現像スリーブとの接触により高くなり過ぎ、トナーが現像スリーブ表面との鏡映力により引き合って現像スリーブ表面上で不動状態となり、現像スリーブから静電潜像保持体（ドラム）上の潜像に移動しなくなる、所謂、チャージアップ現象が起こりやすい。この様なチャージアップが発生すると、上層のトナーは帯電しにくくなって、トナーの現像量が低下するため、ライン画像の細りやベタ画像の画像濃度薄の如き問題点を生じる。
【０００５】
更に、画像部（トナー消費部）と非画像部とのトナー層形成状態が変わり、帯電状態が異なってしまうため、例えば、一度画像濃度の高いベタ画像を現像した位置が、現像スリーブの次の回転時に現像位置に来てハーフトーン画像を現像すると、画像上にベタ画像の跡が現われてしまう現象、所謂、スリーブゴースト現象が生じやすい。
【０００６】
最近では電子写真の高画質化の為に、トナーの小粒径化及び微粒子化が図られている。例えば、解像力やシャープネスの如き画質を向上させ、静電潜像を忠実に再現する為には、トナーの重量平均粒径で約６〜９μｍのものが用いられるのが一般的である。更に、ファーストコピー時間の短縮化や小電力化の目的で、トナーの定着温度を下げる傾向にある。この様な状況下においては、トナーは更に現像スリーブに静電的に付着しやすくなると共に、外部からの物理的な力がかかることにより、スリーブ表面の汚染やトナーの融着が起こり易くなっている。
【０００７】
この様な現象を解決する方法として、固体潤滑剤及びカーボンの如き導電性微粉末を樹脂中に分散させた被覆層が金属基体上に設けられている現像スリーブを、現像装置に用いる方法の提案がなされている。この方法を用いることにより、上記の現象は大幅に軽減されることが認められる。しかしながら、この方法では、現像スリーブ表面の形状が十分に均一ではなく、さらに、現像スリーブ表面の摩擦帯電付与部分も減少することから、均一なトナーの帯電及びトナーの帯電の立ち上がりが不十分となる場合がある。したがって、文字ライン画像の飛び散りが生じたり、高温高湿環境下での画像濃度が低くなったりすることがあり、まだ十分満足できるものではない。更に、前記の方法は被覆層の脆性化による耐久性の点でも不十分であった。
【０００８】
特開平３−２００９８６号公報では、樹脂中に固体潤滑剤及びカーボンの如き導電性微粉末、更に球状粒子を分散させた導電性被覆層を金属基体上に設けた現像スリーブを現像装置に用いる方法の提案がなされている。この方法を用いることにより、現像スリーブ表面の形状が均一化し、帯電の均一化及び耐摩耗性が向上する。しかしながら、この現像スリーブにおいても、迅速且つ均一なトナーへの帯電付与能や導電性被覆層の耐摩耗性の向上、摩耗が生じた際のトナー汚染及びトナー融着の制御の如き耐久性能の更なる改良が望まれている。
【０００９】
特開平２−１７６７６２号公報では、トナーの帯電の立ち上がりを向上させ、更に、トナーを均一に帯電させるために、現像スリーブ表面の被覆層に荷電制御剤を含有させる現像スリーブを現像装置に用いる方法の提案がなされている。この方法を用いることにより、トナーの帯電の立ち上がりやトナーの均一帯電化はある程度向上するものの、まだ文字シャープ性に優れた高画質や高温高湿下での画像濃度安定性に十分効果を発揮するほどには、現像スリーブ表面の帯電付与能は不十分である。さらに、耐久性能の点でも未だに満足できるものではなく、更なる改良が望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は、繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の導電性被覆層の劣化が生じ難く、高耐久性を有し、安定した画質が得られる現像剤担持体、該現像剤担持体を有する現像装置、現像方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１１】
本発明の目的は、異なる環境条件下においても長期に渡って、濃度低下、スリーブゴースト及びカブリの如き問題点が発生せず、文字ラインのシャープ性が良好で、画像濃度が高い高品位の画像を安定して得ることのできる現像剤担持体、該現像剤担持体を有する現像装置、現像方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１２】
本発明の目的は、粒径の小さいトナーを用いた場合に現われる、現像剤担持体表面でのトナーの不均一な帯電を制御し、トナーに迅速且つ適正に帯電を与えることのできる現像剤担持体、該現像剤担持体を有する現像装置、現像方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明の構成によって達成される。
【００１４】
本発明は、磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤を担持するための現像剤担持体において、該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を有し、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分散された個数平均粒径０．３〜３０μｍ，真密度３ｇ／ｃｍ３以下の導電性球状粒子及び下記式（１）又は（２）のイミダゾール化合物を少なくとも含有していることを特徴とする現像剤担持体に関する。
【外７】
0003689531.tif 000002
〔式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３及びＲ４は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ３及びＲ４は同一であっても異なっていても良い。〕
【外８】
0003689531.tif 000003
〔式中、Ｒ５及びＲ６は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ５及びＲ６は同一であっても良い。Ｒ７は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
【００１５】
本発明は、現像剤を収容する現像剤容器、及び該現像剤容器内に収容されている現像剤を担持し、且つ現像領域へ該現像剤を搬送するための現像剤担持体を有する現像装置において、該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を有しており、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分散された個数平均粒径０．３〜３０μｍ，真密度３ｇ／ｃｍ３以下の導電性球状粒子及び下記式（１）又は（２）のイミダゾール化合物を少なくとも含有しており、該現像剤は、磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であることを特徴とする現像装置に関する。
【外９】
0003689531.tif 000004
〔式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３及びＲ４は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ３及びＲ４は同一であっても異なっていても良い。〕
【外１０】
0003689531.tif 000005
〔式中、Ｒ５及びＲ６は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ５及びＲ６は同一であっても良い。Ｒ７は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
【００１８】
本発明は、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジは、（ｉ）静電潜像を保持するための静電潜像保持体、及び（ｉｉ）該静電潜像を現像領域で現像剤によって現像し、現像画像を形成するための現像手段を少なくとも一体的に有しており、該現像手段は、現像剤を収容する現像剤容器、及び該現像剤容器内に収容されている現像剤を担持し、且つ該現像剤を現像領域へ搬送するための現像剤担持体を有しており、該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を有しており、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分散された個数平均粒径０．３〜３０μｍ，真密度３ｇ／ｃｍ３以下の導電性球状粒子及び下記式（１）又は（２）のイミダゾール化合物を少なくとも含有しており、該現像剤は、磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
【外１１】
0003689531.tif 000006
〔式中、Ｒ１及びＲ２は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ１及びＲ２は同一であっても異なっていても良い。Ｒ３及びＲ４は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ３及びＲ４は同一であっても異なっていても良い。〕
【外１２】
0003689531.tif 000007
〔式中、Ｒ５及びＲ６は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ５及びＲ６は同一であっても良い。Ｒ７は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
【００１９】
本発明者らは、前記の課題について鋭意検討を行なった結果、現像剤担持体表面の被覆層を、凹凸を付与する特定の導電性球状粒子に加えて含窒素複素環化合物剤を結着樹脂中に共存させた構成にすることにより、現像剤を迅速且つ均一に帯電させる帯電性能と、この帯電性能の耐久性を従来用いられていたものよりも格段に向上させる効果があることを見い出したのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施形態を挙げて本発明を詳しく説明する。
【００２１】
本発明の現像剤担持体を構成する基体表面に被覆された被覆層に用いられる導電性球状粒子について説明する。
【００２２】
本発明に使用される導電性球状粒子としては、個数平均粒径が０．３〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μｍであり、且つ真密度が３ｇ／ｃｍ3 以下を満足していることが好ましい。
【００２３】
該導電性球状粒子は、現像剤担持体の被覆層表面に均一な表面粗度を保持させると同時に、被覆層表面が摩耗した場合でも被覆層の表面粗度の変化が少なく、且つトナー汚染やトナー融着を発生しにくくする為に添加するものである。
【００２４】
該導電性球状粒子は、導電性被覆層中に含有する含窒素複素環化合物との相互作用により、含窒素複素環化合物の荷電制御の効果をより高め、迅速且つ均一な帯電をより向上させ、更に帯電性能を安定化させる効果もある。
【００２５】
導電性球状粒子の個数平均粒径が０．３μｍ未満では、被覆層表面に均一な粗さを付与する効果と帯電性能を高める効果が少なく、現像剤への迅速且つ均一な帯電が不十分となると共に、被覆層の摩耗によるトナーのチャージアップ、トナー汚染及びトナー融着が発生し、得られる画像の文字ラインのシャープ性やゴーストの悪化、画像濃度低下を生じやすくなるため好ましくない。個数平均粒径が３０μｍを超える場合には、被覆層表面の粗さが大きくなり過ぎ、トナーの帯電が十分に行なわれにくくなってしまうと共に、被覆層の機械的強度が低下してしまうため好ましくない。
【００２６】
本発明で使用する導電性球状粒子の真密度は、３ｇ／ｃｍ3 以下、好ましくは２．７ｇ／ｃｍ3 以下、より好ましくは０．９〜２．３ｇ／ｃｍ3 であることが良い。導電性球状粒子の真密度が３ｇ／ｃｍ3 を超える場合には、導電性被覆層中での球状粒子の分散性が不十分となる為、被覆層表面に均一な粗さを付与しにくくなると共に、含窒素複素環化合物の分散も均一に行われなくなり、トナーの迅速且つ均一な帯電化及び被覆層の強度が不十分となってしまい好ましくない。導電性球状粒子の真密度が小さすぎる場合にも、導電性被覆層中での球状粒子の分散性が不充分となるため好ましくない。
【００２７】
本発明において、導電性球状粒子の導電性としては、体積抵抗値が１０6 Ω・ｃｍ以下のものをいい、好ましくは体積抵抗が１０3 〜１０-6Ω・ｃｍの粒子を使用する。
【００２８】
本発明において、導電性球状粒子の体積抵抗が１０6 Ω・ｃｍを超えると、磨耗によって導電性被覆層表面に露出した球状粒子を核としてトナーの汚染や融着を発生しやすくなると共に、迅速且つ均一な帯電が行われにくくなるため、好ましくない。
【００２９】
本発明において、導電性球状粒子における球状とは、粒子の長径／短径の比が１．０〜１．５のものを意味しており、好ましくは、長径／短径の比が１．０〜１．２の粒子を使用することが良い。
【００３０】
導電性球状粒子の長径／短径の比が１．５を超える場合には、導電性被覆層中への導電性球状粒子の分散性が低下すると共に、導電性被覆層中への含窒素複素環化合物の分散性低下及び被覆層表面粗さの不均一化が発生し、トナーの迅速且つ均一な帯電化及び導電性被覆層の強度の点で好ましくない。
【００３１】
本発明の導電性球状粒子を得る方法としては、以下に示す様な方法が好ましいが、必ずしもこれらの方法に限定されるものではない。
【００３２】
本発明に使用される特に好ましい導電性球状粒子を得る方法としては、例えば、樹脂系球状粒子やメソカーボンマイクロビーズを焼成して炭素化及び／又は黒鉛化して得た低密度且つ良導電性の球状炭素粒子を得る方法が挙げられる。そして、樹脂系球状粒子に用いられる樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリルが挙げられる。
【００３３】
メソカーボンマイクロビーズは、通常、中ピッチを加熱焼成していく過程で生成する球状結晶を多量のタール、中油、キノリンの如き溶剤で洗浄することによって製造することができる。
【００３４】
より好ましい導電性球状粒子を得る方法としては、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリルの如き球状樹脂粒子表面に、メカノケミカル法によってバルクメソフェーズピッチを被覆し、被覆された粒子を酸化性雰囲気下で熱処理した後に不活性雰囲気下又は真空下で焼成して炭素化及び／又は黒鉛化し内部が炭素化され、外部が黒鉛化された導電性球状炭素粒子を得る方法が挙げられる。この方法で得る球状炭素粒子は、黒鉛化すると得られる球状炭素粒子の被覆部の結晶化が進んだものとなるので導電性が向上し、より好ましい。
【００３５】
上記した方法で得られる導電性の球状炭素粒子は、いずれの方法でも、焼成条件を変化させることによって、得られる球状炭素粒子の導電性を制御することが可能であり、本発明において好ましく使用される。上記の方法で得られる球状炭素粒子は、場合によっては、更に導電性を高めるために導電性球状粒子の真密度が３ｇ／ｃｍ3 を超えない範囲で、導電性の金属及び／または金属酸化物のメッキを施していても良い。
【００３６】
本発明で使用される導電性球状粒子を得る他の方法としては、球状樹脂粒子からなる芯粒子に対して、芯粒子の粒径より小さい粒径の導電性微粒子を適当な配合比で機械的に混合することによって、ファンデルワールス力及び静電気力の作用により、芯粒子の周囲に均一に導電性微粒子を付着した後、例えば機械的衝撃力を付与することによって生ずる局部的温度上昇により芯粒子表面を軟化させ、芯粒子表面に導電性微粒子を成膜して導電化処理した球状樹脂粒子を得る方法が挙げられる。
【００３７】
上記の芯粒子には、有機化合物からなる真密度の小さい球形の樹脂粒子を使用することが好ましく、樹脂としては、例えば、ＰＭＭＡ、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、又はこれらの共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。
【００３８】
芯粒子（母粒子）の表面に付着させる導電性微粒子（小粒子）としては、導電性微粒子被膜を均一に設ける為に、小粒子の粒径が母粒子の粒径の１／８以下のものを使用するのが好ましい。
【００３９】
本発明に使用される導電性球状粒子を得る更に他の方法としては、球状樹脂粒子中に導電性微粒子を均一に分散させることにより、導電性微粒子が分散された導電性球状粒子を得る方法が挙げられる。球状樹脂粒子中に導電性微粒子を均一に分散させる方法としては、例えば、結着樹脂と導電性微粒子とを混練して導電性微粒子を分散させた後、冷却固化し、所定の粒径に粉砕し、機械的処理及び熱的処理により球形化して導電性球状粒子を得る方法；又は、重合性単量体中に重合開始剤、導電性微粒子及びその他の添加剤を加え、分散機によって均一に分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に攪拌機等によって所定の粒子径になるように懸濁させて重合を行ない、導電性微粒子が分散された球状粒子を得る方法；が挙げられる。
【００４０】
これらの方法で得た導電性微粒子が分散された導電性球状粒子においても、前記した芯粒子より小さい粒径の導電性微粒子と適当な配合比で機械的に混合して、ファンデルワールス力及び静電気力の作用により、導電性球状粒子の周囲に均一に導電性微粒子を付着させた後、例えば、機械的衝撃力を付与することにより生ずる局部的温度上昇により導電性球状粒子の表面を軟化させ、該表面に導電性微粒子を成膜して、更に導電性を高めて使用してもよい。
【００４１】
本発明の現像剤担持体の被覆層の構成としては、被覆層の結着樹脂中に前記導電性球状粒子と併用して含窒素複素環化合物を含有させることで、被覆層の帯電性能が格段に向上し、本発明の目的が達成される。
【００４２】
すなわち、被覆層の結着樹脂中に含窒素複素環化合物を導電性球状粒子と併用して含有させると、含窒素複素環構造を有する化合物と導電性球状粒子との相互作用で被覆層中に含窒素複素環化合物が均一に分散しやすくなり、さらに導電性球状粒子が被覆層中の結着樹脂中に存在することにより高い帯電量を有するトナーが被覆層の結着樹脂表面に付着しにくくなり、よって、含窒素複素環化合物の有する帯電制御性を有効に発揮することが可能となる。これにより本発明の被覆層を有する現像剤担持体を用いると、迅速且つ均一にトナーを帯電することが可能となり、異なる環境条件下においても文字ラインのシャープ性が良好で画像濃度が高い画像を安定して得ることができる。
【００４３】
さらに、導電性球状粒子によって付与される被覆層表面の均一な凹凸により、トナーへの均一な帯電付与が更に促進されると共に、導電性球状粒子の効果でトナー汚染やトナー融着が被覆層表面に発生しにくくなり、含窒素複素環化合物に起因する被覆層の帯電制御性が耐久性の点でも向上する。これにより、本発明の被覆層を有する現像剤担持体を用いると、繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の劣化が生じ難く、異なる環境下においても長期に渡って、濃度低下、スリーブゴースト及びカブリの如き問題点が発生せず、文字ラインのシャープ性が良好で、画像濃度の高い高品位の画像を安定して得ることができる。
【００４４】
上記の含窒素複素環化合物は、個数平均粒径が好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは０．１〜１５μｍのものを使用するのがよい。含窒素複素環化合物の個数平均粒径が２０μｍを超える場合には、被覆層中への含窒素複素環化合物の分散性不良による帯電性能の向上効果が十分に得られ難く好ましくない。
【００４５】
本発明に使用される含窒素複素環化合物としては、イミダゾール、イミダリン、イミダゾロン、ピラゾリン、ピラゾール、ピラゾロン、オキサゾリン、オキサゾール、オキサゾロン、チアゾリン、チアゾール、チアゾロン、セレナゾリン、セレナゾール、セレナゾロン、オキサジアゾール、チアジアゾール、テトラゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾセレナゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、オキサジン、チアジン、テトラジン、ポリアザイン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、インドール、イソインドール、インダゾール、カルバゾール、キノリン、ピリジン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キナキサリン、フタラジン、プリン、ピロール、トリアゾール、フェナジンの如き含窒素複素環基を有する化合物が挙げられる。本発明においては、特にイミダゾール化合物が、本発明の現像剤担持体の効果を促進するため、好ましい。
【００４６】
特に、イミダゾール化合物の中でも、下記一般式（１）又は（２）
【００４７】
【外３】
0003689531.tif 000008
〔式中、Ｒ1 及びＲ2 は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ1 及びＲ2 は同一であっても異なっていても良い。Ｒ3 及びＲ4 は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わし、Ｒ3 及びＲ4 は同一であっても異なっていても良い。〕
【００４８】
【外４】
0003689531.tif 000009
〔式中、Ｒ5 及びＲ6 は、水素原子、アルキル基、アラルキル基またはアリール基を表わし、Ｒ5 及びＲ6 は同一であっても良い。Ｒ7 は、炭素数が３〜３０の直鎖状アルキル基を表わす。〕
で示されるイミダゾール化合物がトナーの迅速かつ均一な帯電性及び被覆層の強度の点でより好ましい。
【００４９】
その理由は、前記の一般式（１）又は（２）で示す構造のイミダゾール化合物は、置換基として炭素数３〜３０の直鎖状アルキル基を有することで、被覆層の樹脂に対する分散性が良好であり、また導電性球状粒子と共存させて被覆層中に分散させると、再者の相互作用でより被覆層中でのイミダゾール化合物と導電性球状粒子との分散性が向上するからであると考えられる。
【００５０】
前記の含窒素複素環化合物を構成する含窒素複素環基は、単環であっても他の基と縮環していても良く、また置換基によって置換されていても良い。
【００５１】
この含複素環基が置換されている場合に、置換基としては、例えばアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリール基、置換アミノ基、ウレイド基、ウレタン基、アリールオキシ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルまたはアリールチオ基、アルキルまたはアリールスルホニル基、アルキルまたはアリールスルフィニル基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、スルホ基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルボシル基、リン酸アミド基、ジアシルアミノ基、イミド基等を用いることができる。上記の置換基は更に置換基を有していてもよい。
【００５２】
その置換基の例としては、ここで挙げた置換基を用いることができる。
【００５３】
更に含窒素複素環基が他の基と縮環している場合に、他の基としては前記した含窒素複素環、ベンゼン，ナフタレン，フルオレン，ピレン等の芳香族炭化水素環、フラン，チオフェン，オキサジアゾール，ベンゾオキサゾール等の芳香族複素環、さらに上記芳香環を直接または結合基を用いて結合したもの、例えばビフェニル，スチルベン，オキサゾール等を用いることができる。上記の含窒素複素環と縮合する他の基は、さらに置換基を有していてもよい。その置換基の例としては、含窒素複素環の置換基で挙げた置換基を用いることができる。
【００５４】
本発明の現像剤担持体を構成する被覆層には、更に潤滑性粒子を併用して分散させると、より本発明の効果が促進されるため好ましい。この潤滑性粒子としては、例えば、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化硼素、雲母、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、ステアリン酸亜鉛の脂肪酸金属塩が挙げられる。これらの中でもグラファイト粒子が導電性被覆層の導電性が損なわれないので特に好ましく用いられる。
【００５５】
これらの潤滑性粒子は、個数平均粒径が好ましくは０．２〜２０μｍ程度、より好ましくは１〜１５μｍのものを使用するのが良い。
【００５６】
潤滑性粒子の個数平均粒径が０．２μｍ未満の場合には、潤滑性が十分に得られ難く好ましくなく、個数平均粒径が２０μｍを超える場合には、導電性被覆層表面の粗さが不均一となり、トナーの均一な帯電化、及び被覆層の強度の点で好ましくない。
【００５７】
本発明の現像剤担持体を構成する被覆層の結着樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂の如きの熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂の如き熱あるいは光硬化性樹脂；を使用することができる。なかでもシリコーン樹脂、フッ素樹脂のような離型性を有するもの、或いはポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミド、フェノール、ポリエステル、ポリウレタン、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂のような機械的性質に優れたものが、より好ましい。
【００５８】
本発明において、現像剤担持体の被覆層の体積抵抗は、１０3 Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０3 〜１０-2Ω・ｃｍであることがよい。被覆層の体積抵抗が１０3 Ω・ｃｍを超える場合には、トナーのチャージアップが発生し易くなり、ゴーストの悪化や濃度低下を引き起こし易い。
【００５９】
本発明においては、被複層の体積抵抗を調整するため、被覆層中に上記の導電性球状粒子及び含窒素複素環化合物と併用して、他の導電性微粒子を分散含有させることが好ましい。
【００６０】
この他の導電性微粒子としては、個数平均粒径が、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．０１〜０．８μｍのものがよい。
【００６１】
この他の導電性微粒子の個数平均粒径が１μｍを超える場合には、導電性被覆層の体積抵抗を低く制御しづらくなり、トナーのチャージ・アップ現象が発生しやすくなる。
【００６２】
本発明で使用することのできる他の導電性微粒子としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックの如きカーボンブラック；酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸化アンチモン及び酸化インジウムの如き金属酸化物；アルミニウム、銅、銀、ニッケルの如き導電性金属、グラファイト、金属繊維、炭素繊維の如き無機系充填剤が挙げられる。
【００６３】
次に本発明の現像剤担持体の構成について説明する。
【００６４】
本発明の現像剤担持体は、主として基体である金属円筒管及びそれを取り巻いて被覆する。樹脂層とから構成される。金属円筒管は主として、ステンレススチール及びアルミニウムが好適に用いられる。
【００６５】
被覆層を構成する各成分の構成比について説明するが、これは本発明において特に好ましい範囲である。
【００６６】
被覆層中に分散されている導電性球状粒子の含有量としては、結着樹脂１００重量部に対して好ましくは２〜１２０重量部、より好ましくは２〜８０重量部の範囲であることが良い。
【００６７】
導電性球状粒子の含有量が２重量部未満の場合には導電性球状粒子の添加効果が小さく、１２０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が低くなり過ぎてしまう場合がある。
【００６８】
被覆層中に導電性球状粒子と併用して含有させる含窒素複素環化合物の含有量としは、結着樹脂１００重量部に対して好ましくは０．５〜６０重量部、より好ましくは１〜５０重量部の範囲であることが良い。
【００６９】
含窒素複素環化合物の含有量が０．５重量部未満の場合には含窒素複素環化合物の添加効果が小さく、６０重量部を超える場合には、導電性被覆層の体積抵抗を低く制御しづらくなり、チャージ、アップ現象が発生しやすくなると共に導電性球状粒子の添加効果が得られ難くなる。
【００７０】
本発明において、被覆層中での導電性球状粒子の含有量と、含窒素複素環化合物の含有量との比、すなわち導電性球状粒子の含有量：含窒素複素環化合物の含有量は、好ましくは１：０．４〜５．０、より好ましくは１：０．７〜４．５、さらに好ましくは１：１．２〜４．０であることが、被覆層の帯電性能及び帯電性能の耐久性を一段と向上できることから良い。
【００７１】
被覆層中での上記の導電性球状粒子の含有量に対する含窒素複素環化合物の含有量の比が、０．４未満の場合には、トナーの迅速かつ均一な帯電特性が充分に制御しにくくなり、５．０を越える場合には、トナーの迅速かつ均一な帯電化がやや低下すると共に、帯電性能の耐久性が低下する。
【００７２】
被覆層中に潤滑性粒子を併用して含有させる場合には、潤滑性粒子の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜１２０重量部、より好ましくは１０〜１００重量部の範囲であることが良い。
【００７３】
潤滑性粒子の含有量が１２０重量部を越える場合には、被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下が認められ、５重量部未満の場合には、７μｍ以下の小粒径トナーを用いて長期間使用した場合など、導電性被覆層表面にトナーの汚染が発生しやすくなる傾向がある。
【００７４】
被覆層中に他の導電性微粒子を併用して分散含有させる場合の他の導電性微粒子の含有量としては、結着樹脂１００重量部に対して、好ましくは４０重量部以下、より好ましくは２〜３５重量部の範囲であることが良い。
【００７５】
導電性微粒子の含有量が４０重量部を超える場合には、被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下が認められ好ましくない。
【００７６】
本発明において、被覆層表面の粗度としては、中心線平均粗さ（以下、「Ｒａ」と称す）。が好ましくは０．３〜３．５μｍの範囲内であり、より好ましくは０．５〜３．０μｍの範囲内であることが良い。被覆層表面のＲａが０．３μｍ未満の場合には、トナーの搬送性が低下しまい十分な画像濃度が得られなくなる場合があり、被覆層表面のＲａが３．５μｍを超える場合には、トナーの搬送量が多くなり過ぎてトナーが十分に帯電できなくなり、いずれも好ましくない。
【００７７】
上記したような構成の被覆層の層厚は、好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは４〜２０μｍであると均一な膜厚を得るために好ましいが、特にこの層厚に限定されるものではない。これらの層厚は、導電性被覆層に使用する材料にもよるが、付着重量として、４０００〜２００００ｍｇ／ｍ2 程度にすれば得られる。
【００７８】
次に、上記したような本発明の現像剤担持体が組み込まれる現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
【００７９】
図１は、本発明の現像剤担持体を有する一実施形態の現像装置の模式図を示す。
【００８０】
図１において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を保持する静電潜像保持体、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、現像剤容器としてのホッパー３によって供給された磁性トナーを有する一成分系現像剤４を担持して、矢印Ａ方向に回転することによって、現像スリーブ８と感光ドラム１とが対向している現像領域Ｄに現像剤４を搬送する。図１に示すように、現像スリーブ８内には、現像剤４を現像スリーブ８上に磁気的に吸引且つ保持する為に、磁石が内接されているマグネットローラー５が配置されている。
【００８１】
本発明の現像装置で用いられる現像スリーブ８は、基体としての金属円筒管６上に被覆された導電性被覆層７を有する。ホッパー３中には、現像剤４を撹拌するための撹拌翼１０が設けられている。１２は現像スリーブ８とマグネットローラー５とが非接触状態にあることを示す間隙である。
【００８２】
現像剤４は、磁性トナー相互間及び現像スリーブ８上の導電性被覆層７との摩擦により、感光ドラム１上の静電潜像を現像することが可能な摩擦帯電電荷を得る。図１の例では、現像領域Ｄに搬送される現像剤４の層厚を規制するために、現像剤層厚規制部材としての強磁性金属製の磁性規制ブレード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に臨む様に、ホッパー３から垂下されている。マグネットローラー５の磁極Ｎ１からの磁力線が磁性規制ブレード２に集中することにより、現像スリーブ８上に現像剤４の薄層が形成される。本発明においては、この磁性規制ブレード２にかえて非磁性ブレードを使用することもできる。
【００８３】
この様にして、現像スリーブ８上に形成される現像剤４の薄層の厚みは、現像領域Ｄにおける現像スリーブ８と感光ドラム１との間の最小間隙よりも更に薄いものであることが好ましい。
【００８４】
本発明の現像剤担持体は、以上の様な現像剤の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組み込むのが特により均一且つ迅速にトナーを帯電させることで、より高品質・高画質を達成できる現像装置であることから有効であるが、現像領域Ｄにおいて、現像剤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の現像剤担持体を適用することができる。
【００８５】
説明の煩雑を避けるため、以下の説明では、上記したような非接触型現像装置を例に採って行う。
【００８６】
上記現像スリーブ８に担持された磁性トナーを有する一成分系現像剤４を飛翔させる為、上記現像スリーブ８にはバイアス手段としての現像バイアス電源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に、静電潜像の画像部（現像剤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を現像スリーブ８に印加するのが好ましい。
【００８７】
現像された画像の濃度を高め、或は階調性を向上するためには、現像スリーブ８に交番バイアス電圧を印加し、現像領域Ｄに向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合には、上記した現像画像部の電位と背景部の電位の中間の値を有する直流電圧成分を重畳した交番バイアス電圧を現像スリーブ８に印加するのが好ましい。
【００８８】
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、正規現像の場合には、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナーを使用する。
【００８９】
高電位部と低電位部を有する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、反転現像の場合には、静電潜像の極性と同極性に帯電するトナーを使用する。
【００９０】
高電位、低電位というのは、絶対値による表現である。これらいずれの場合にも、現像剤４は少なくとも現像スリーブ８との摩擦により帯電する。
【００９１】
図２は、本発明の現像装置の第２の実施形態を示す構成模式図であり、図３は、本発明の現像装置の第３の実施形態を示す構成模式図である。
【００９２】
図２及び図３に示した現像装置では、現像スリーブ８上の現像剤４の層厚を規制する現像剤層厚規制部材として、ウレタンゴム、シリコーンゴムの如きゴム弾性を有する材料、或いはリン青銅，ステンレス鋼の如き金属弾性を有する材料の弾性板からなる弾性規制ブレード１１を使用する。この弾性規制ブレード１１は、図２の現像装置では現像スリーブ８の回転方向と逆方向の向きで圧接されており、図３の現像装置では、現像スリーブ８の回転方向と順方向の向きで圧接されているのが特徴である。
【００９３】
これらの現像装置では、現像スリーブ８に対して、現像剤層を介して現像剤層厚規制部材１１を弾性的に圧接することによって、現像スリーブ上に現像剤の薄層を形成することから、現像スリーブ８上に、上記した図１の引用例の場合よりも更に薄い現像剤層を形成することができる。
【００９４】
図２及び図３の現像装置の他の基本的構成は図１に示した現像装置と同じであり、同符号のものは、基本的に同一の部材であることを示す。
【００９５】
図１乃至図３はあくまでも本発明の現像装置を模式的に例示したものであり、現像剤容器（ホッパー３）の形状、撹拌翼１０の有無、磁極の配置に様々な形態があることは言うまでもない。勿論、これらの装置では、トナーとキャリアを含む二成分系現像剤を用いる現像に使用することもできる。
【００９６】
図４を参照しながら、図３で例示した本発明の現像装置を使用した画像形成装置の一例について説明する。
【００９７】
一次帯電手段としての接触（ローラー）帯電手段１１９により静電潜像保持体としての感光ドラム１０１の表面を負極性に帯電し、レーザー光の露光１１５によるイメージスキャニングによりデジタル潜像が感光ドラム１０１上に形成される。現像剤層厚規制部材としての弾性規制ブレード１１１を有し、多極永久磁石１０５が内包されている現像剤担持体としての現像スリーブ１０８が具備されている現像装置によって、上記のデジタル潜像が、ホッパー１０３内の磁性トナーを有する一成分系現像剤１０４によって反転現像される。図４に示すように、現像領域Ｄにおいて感光ドラム１０１の導電性基体は接地されており、現像スリーブ１０８にはバイアス印加手段１０９により交互バイアス、パルスバイアス及び／又は直流バイアスが印加されている。被記録材Ｐが搬送されて転写部に来ると、転写手段としての接触（ローラー）転写手段１１３により被記録材の背面（感光ドラム側と反対面）から電圧印加手段１１４で帯電されることにより、感光ドラム１０１の表面上に形成されている現像画像（トナー画像）が接触転写手段１１３で被記録材Ｐ上へ転写される。感光ドラム１０１から分離された被記録材Ｐは、定着手段としての加熱加圧ローラー定着器１１７に搬送され、該定着器１１７によって被記録材Ｐ上のトナー画像の定着処理がなされる。
【００９８】
転写工程後の感光ドラム１０１に残留する一成分系現像剤１０４は、クリーニングブレード１１８ａを有するクリーニング手段１１８で除去される。残留する一成分系現像剤１０４が少ない場合にはクリーニング工程を省くことも可能である。クリーニング後の感光ドラム１０１は、必要によりイレース露光１１６により除電され、再度、一次帯電手段としての接触（ローラー）帯電手段１１９による帯電工程から始まる上記工程が繰り返される。
【００９９】
上記の一連の工程において、感光ドラム（即ち、静電潜像保持体）１０１は感光層及び導電性基体を有するものであり、矢印方向に動く。現像剤担持体である非磁性の円筒の現像スリーブ１０８は、現像領域Ｄにおいて感光ドラム１０１の表面と同方向に進むように回転する。現像スリーブ１０８の内部には、磁界発生手段である多極永久磁石（マグネットロール）１０５が回転しないように配されている。現像剤容器１０３内の一成分系現像剤１０４は、現像スリーブ１０８上に塗布されて担持され、且つ現像スリーブ１０８の表面との摩擦及び／又は磁性トナー同士の摩擦によって、例えば、マイナスのトリボ電荷が与えられる。更に、弾性規制ブレード１１１を現像スリーブ１０８を弾性的に押圧する様に設け、現像剤層の厚さを薄く（３０〜３００μｍ）且つ均一に規制して、現像領域Ｄにおける感光ドラム１０１と現像スリーブ１０８との間隙よりも薄い現像剤層を形成させる。現像スリーブ１０８の回転速度を調整することによって、現像スリーブ１０８の表面速度が感光ドラム１０１の表面の速度と実質的に等速、若しくはそれに近い速度となるようにする。現像領域Ｄにおいて、現像スリーブ１０８に現像バイアス電圧として、交流バイアス又はパルスバイアスをバイアス印加手段１０９により印加してもよい。この交流バイアスはｆが２００〜４，０００Ｈｚ、Ｖｐｐが５００〜３，０００Ｖであればよい。現像領域Ｄにおける現像剤（磁性トナー）の転移に際し、感光ドラム１０１の表面の静電気力、及び交流バイアス又はパルスバイアスの如き現像バイアス電圧の作用によって、磁性トナーは静電潜像側に移転する。
【０１００】
弾性規制ブレード１１１の代わりに、鉄のごとき磁性ドクターブレードを用いることも可能である。
【０１０１】
一次帯電手段としては、以上のごとく接触帯電手段として帯電ローラー１１９を用いて説明したが、帯電ブレード、帯電ブラシの如き接触帯電手段でもよく、更に、非接触のコロナ帯電手段でもよい。しかしながら、帯電によるオゾンの発生が少ない点で接触帯電手段の方が好ましい。転写手段としては、以上のごとく転写ローラー１１３の如き接触帯電手段を用いて説明したが、非接触のコロナ転写手段でもよい。しかしながら、こちらも転写によるオゾンの発生が少ない点で接触帯電手段の方が好ましい。
【０１０２】
図５に本発明のプロセスカートリッジの一具体例を示す。
【０１０３】
以下のプロセスカートリッジの説明において、図４を用いて説明した画像形成装置の構成部材と同様の機能を有するものについては、図４と同じ符号を用いて説明する。
【０１０４】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも現像手段としての現像装置と静電潜像保持体とが一体的にカートリッジ化されたものであり、画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置）に脱離可能に装着される。
【０１０５】
図５に示した実施形態では、現像手段１２０、ドラム状の静電潜像保持体（感光ドラム）１０１、クリーニングブレード１１８ａを有するクリーニング手段１１８、一次手段としての接触（ローラー）帯電手段１１９を一体としたプロセスカートリッジ１５０が例示される。本実施形態では、現像手段１２０は、弾性規制ブレード１１１と現像剤容器１０３内に磁性トナーを有する一成分系現像剤１０４を有し、該現像剤１０４を用い、現像時にはバイアス印加手段からの現像バイアス電圧により感光ドラム１０１と現像スリーブ１０８との間に所定の電界が形成されて現像工程が実施される。この現像工程を好適に実施するためには、感光ドラム１０１と現像スリーブ１０８との間の距離が非常に重要である。
【０１０６】
上記では、現像手段１２０、静電潜像保持体１０１、クリーニング手段１１８及び一次帯電手段１１９の４つの構成要素を一体的にカートリッジ化した実施形態について説明したが、本発明においては、現像手段と静電潜像保持体との少なくとも２つの構成要素が一体的にカートリッジ化されたものであればよく、現像手段、静電潜像保持体及びクリーニング手段の３つの構成要素、現像手段、静電潜像保持体及び一次帯電手段の３つの構成要素、あるいは、その他の構成要素を加えて一体的にカートリッジ化することも可能である。
【０１０７】
上述の本発明の画像形成装置をファクシミリのプリンターに適用する場合には、光像露光Ｌは受信データをプリントするための露光になる。図６はこの場合の１例をブロック図で示したものである。
【０１０８】
コントローラ２１は画像読取部２０とプリンター２９を制御する。コントローラ２１の全体はＣＰＵ２７により制御されている。画像読取部からの読取データは、送信回路２３を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路２２を通してプリンター２９に送られる。画像メモリには所定の画像データが記憶される。プリンタコントローラ２８はプリンター２９を制御している。２４は電話である。
【０１０９】
回線２５から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路２２で復調された後、ＣＰＵ２７は画像情報の複号処理を行い順次画像メモリ２６に格納される。そして、少なくとも１ページの画像がメモリ２６に格納されると、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ２７は、メモリ２６より１ページの画像情報を読み出しプリンタコントローラ２８に複合化された１ページの画像情報を送出する。プリンタコントローラ２８は、ＣＰＵ２７からの１ページの画像情報を受け取るとそのページの画像情報記録を行うべく、プリンタ２９を制御する。
【０１１０】
尚、ＣＰＵ２７は、プリンタ２９による記録中に、次のページの受信を行っている。
【０１１１】
以上の様に、画像の受信と記録が行われる。
【０１１２】
次に本発明において、静電潜像から可視画像を得るために用いられる現像剤（トナー）について説明する。
【０１１３】
現像剤に含まれるトナーは大別して乾式トナーと湿式トナーに分かれるが、湿式トナーは溶剤揮発が生じる為、現在では乾式トナーが主流となっている。トナーは、主として、トナー用結着樹脂，離型剤，荷電制御剤及び着色剤の如き材料を溶融混練し、溶融物を冷却固化した後粉砕し、しかる後に分級をして粒度分布をそろえた微粉体である。
【０１１４】
トナーに用いられるトナー用結着樹脂としては、例えば、スチレン，α−メチルスチレン，ｐ−クロルスチレンの如き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の如き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；テルペン樹脂；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；カルナバワックスが挙げられる。これらは、単独或は混合して使用することができる。
【０１１５】
トナーをカラートナー（非磁性トナー）として用いる場合には、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。顔料としては、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ＦＲＲ，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Ｙ９６３，カヤセットＹＧ，ザボン・ファーストオレンジＲＲ，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ＯＰが挙げられる。これらの中から適宜に選択して使用することが可能である。
【０１１６】
トナーを磁性トナーとして用いる場合には、トナーの中に磁性粉を含有せしめるが、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る。磁性粉としては、例えば、鉄，コバルト，ニッケルの如き強磁性金属の粉末、又はマグネタイト，ヘマタイト，フェライトの如き合金や化合物が挙げられる。これらの磁性粉の含有量は、トナー質量に対して１５〜７０質量％程度とするのが好ましい。
【０１１７】
トナー中に各種離型剤を添加して含有させる場合もあるが、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及び各種ワックス類が挙げられる。
【０１１８】
本発明において、トナーには、必要に応じて、正或は負に帯電させ易くするために、各種の荷電制御剤を添加する場合もある。
【０１１９】
本発明の現像剤担持体の効果をＦ１発現するためには、負帯電性トナーを有する現像剤を用いることが好ましい。
【０１２０】
本発明において、上記非磁性トナーは、キャリアと混合して二成分系現像剤として用いることも、或いは、キャリアと混合せずに非磁性一成分系現像剤として用いることが可能である。
【０１２１】
本発明に用いられる現像剤が有するトナーは、重量平均粒径（Ｄ4 ）が、好ましくは３μｍ乃至１３μｍ，より好ましくは、３．５μｍ乃至１０μｍであることが、画像濃度や文字ラインのシャープ性の如き画質の点で良い。
【０１２２】
トナーの重量平均粒径（Ｄ4 ）が、１３μｍを超える場合には、文字ラインのシャープ性が低下し易く、３μｍ未満の場合には、高い画像濃度が得られ難い。
【０１２３】
以下に本発明に関わる物性の測定方法について述べる。
【０１２４】
（１）中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定
ＪＩＳ  Ｂ０６０１の表面粗さに基づき、小坂研究所製サーフコーダーＳＥ−３３００にて、軸方向３点×周方向２点＝６点について各々測定し、その平均値をとった。
【０１２５】
（２）粒子の体積抵抗の測定
粒状試料を４０ｍｍφのアルミリングに入れ、２５００Ｎで加圧成型し、抵抗率計ロレスタＡＰ、又はハイレスタＩＰ（共に三菱油化製）にて４端子プローブを用いて体積抵抗値を測定する。なお、測定環境は、２０〜２５℃，５０〜６０％ＲＨとする。
【０１２６】
（３）被覆層の体積抵抗の測定
１００μｍの厚さのＰＥＴシート上に７〜２０μｍの厚さの被覆層を形成し、ＡＳＴＭ規格（Ｄ−９９１−８２）及び、日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ（２３０１−１９６９）に準拠した、導電性ゴム及びプラスチックの体積抵抗測定用の４端子構造の電極を設けた電圧降下式デジタルオーム計（川口電機製作所製）を使用して測定した。尚、測定環境は２０〜２５℃，５０〜６０ＲＨ％とする。
【０１２７】
（４）球状粒子の真密度の測定
本発明で使用する導電性球状粒子の真密度は、乾式密度計アキュピック１３３０（島津製作所製）を用いて測定した。
【０１２８】
（５）球状粒子の粒径測定
レーザー回折型粒度分布計のコールターＬＳ−１３０型粒度分布計（コールター社製）を用いて測定する。測定方法としては、水系モジュールを用い、測定溶媒としては純水を使用する。純水にて粒度分布計の測定系内を約５分間洗浄し、消泡剤として測定系内に亜硫酸ナトリウムを１０〜２５ｍｇ加えて、バックグラウンドファンクションを実行する。
【０１２９】
次に純水１０ｍｌ中に界面活性剤３〜４滴を加え、更に測定試料を５〜２５ｍｇ加える。試料を懸濁した水溶液は超音波分散機で約１〜３分間分散処理を行ない試料液を得て、前記測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のＰＩＤＳが４５〜５５％になるように測定系内の試料濃度を調整して測定を行い、個数分布から算術した個数平均粒径を求める。
【０１３０】
（６）導電性微粒子の粒径測定
電子顕微鏡を用いて、導電性微粒子の粒径を測定する。撮影倍率は６万倍とするが、難しい場合は低倍率で撮影した後に６万倍となるように写真を拡大プリントする。写真上で１次粒子の粒径を測る。この際、長軸と短軸を測り、平均した値を粒径とする。これを、１００サンプルについて測定し、５０％値をもって平均粒径とする。
【０１３１】
（７）トナー粒径の測定
コールターマルチサイザー（コールター社製）を用いて測定する。電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。たとえば、ＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない前記測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積，個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。
【０１３２】
それから、本発明に係る体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ4 ：各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）を求める。
【０１３３】
（８）トナーの摩擦帯電特性の測定
現像スリーブ上に担持されたトナーを金属円筒管と円筒フィルターにより吸引捕集し、その時金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられる電荷量Ｑを、及び捕集されるトナー重量Ｍから単位質量当りの電荷量Ｑ／Ｍを求めることでトナーの摩擦帯電特性の測定を行った。
【０１３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。なお、実施例及び比較例中の「％」及び「部」とあるのは、特に断りのない限り全て重量基準である。
【０１３５】
（実施例１）
導電性球状粒子として、個数平均粒径７．８μｍの球状フェノール樹脂粒子１００部にライカイ機（自動乳鉢、石川工業製）を用いて個数平均粒径２μｍ以下の石炭系バルクメソフェーズピッチ粉末１４部を均一に被覆し、空気中下２８０℃で熱安定化処理した後に窒素雰囲気下２０００℃で焼成することにより黒鉛化し、更に分級して得られた個数平均粒径７．２μｍの球状導電性炭素粒子（導電性球状粒子Ａ−１）を用いた。導電性球状粒子Ａ−１の物性を第１表に示す。
【０１３６】
含窒素複素環化合物としては、一般式Ｂ−１で示される個数平均粒径３μｍのイミダゾール化合物粒子を用いた。
【０１３７】
【外５】
0003689531.tif 000010
・レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）  ２００部
・導電性球状粒子Ａ−１                                      ７部
・含窒素複素環化合物Ｂ−１（イミダゾール化合物）          ２０部
・個数平均粒径３．４μｍのグラファイト                    ５０部
・導電性カーボンブラック                                    ５部
・イソプロピルアルコール                                ２８０部
【０１３８】
上記材料を、サンドミルを用いて分散した。レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）をイソプロピルアルコールの一部で希釈する。導電性カーボンブラック、個数平均粒径３．４μｍのグラファイト及び上記含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加し、直径１ｍｍのガラスビーズをメディア粒子として用いたサンドミルにて分散した。ここに、更に残りのイソプロピルアルコール中に分散した上記導電性球状粒子を添加し、更にサンドミル分散を進めて塗工液を得た。
【０１３９】
この塗工液を用いてスプレー法により外径１６ｍｍφのアルミニウム製円筒管上に導電性被覆層を形成させ、続いて熱風乾燥炉により１５０℃，３０分間加熱して導電性被覆層を硬化させて現像剤担持体Ｃ−１を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１４０】
Ｃ−１の現像剤担持体を設け図３に示す現像装置を有する図４に示す画像形成装置として、ＬＢＰ４５０（キヤノン製）を用いて一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１４１】
一成分系現像剤としては次のものを用いた。
【０１４２】
・スチレン−アクリル系樹脂                              １００部
・マグネタイト                                          １００部
・３，５−ジ・タ−シャリーブチルサリチル酸クロム錯体        １部
・低分子量ポリプロピレン                                    ５部
【０１４３】
前記材料を一般的な乾式トナー製法にて混練、粉砕及び分級を行ない、重量平均粒径が５．８μｍの負帯電性微粉体（磁性トナー）を得た。この微粉体１００部に疎水性コロイダルシリカ１．０部を外添して、負帯電性磁性トナーとし、この負帯電性磁性トナーを一成分系現像剤とした。
【０１４４】
この実施例で用いた画像形成装置は、静電潜像保持体、現像手段、クリーニング手段及び一次帯電手段を一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジが画像形成装置本体に脱着可能に装着される図５に示した構成となっている。
【０１４５】
（実施例２）
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１の添加量を２０部から４部に変更することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−２を作製した。この現像剤担持体Ｃ−２の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１４６】
Ｃ−２の現像剤担持体を実施例１と同じ画像形成装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１４７】
（実施例３）
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１の添加量を２０部から４０部に変更することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−３を作製した。この現像剤担持体Ｃ−３の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１４８】
Ｃ−３の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１４９】
（実施例４）
導電性球状粒子として、個数平均粒径５．１μｍの球状フェノール樹脂粒子１００部にライカイ機（自動乳鉢、石川工業製）を用いて個数平均粒径１．４μｍ以下の石炭系バルクメソフェーズピッチ粉末１４部を均一に被覆し、空気中下２８０℃で熱安定化処理した後に窒素雰囲気下２０００℃で焼成することにより黒鉛化し、更に分級して得られた個数平均粒径３．８μｍの球状導電性炭素粒子（導電性球状粒子Ａ−２）を用いた。導電性球状粒子Ａ−２の物性を第１表に示す。
【０１５０】
実施例１の塗工液に用いた導電性球状粒子Ａ−１を７部添加するかわりに導電性球状粒子Ａ−２を１２．５部添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−４を作製した。この現像剤担持体Ｃ−４の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１５１】
Ｃ−４の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１５２】
（実施例５）
導電性球状粒子として、個数平均粒径１９．５μｍの球状フェノール樹脂粒子１００部にライカイ機（自動乳鉢、石川工業製）を用いて個数平均粒径１．４μｍ以下の石炭系バルクメソフェーズピッチ粉末１４部を均一に被覆し、空気中下２８０℃で熱安定化処理した後に窒素雰囲気下２０００℃で焼成することにより黒鉛化し、更に分級して得られた個数平均粒径１９．８μｍの球状導電性炭素粒子（導電性球状粒子Ａ−３）を用いた。導電性球状粒子Ａ−３の物性を第１表に示す。
【０１５３】
実施例１の塗工液に用いた導電性球状粒子Ａ−１を７部添加するかわりに導電性球状粒子Ａ−３を２．５部添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−５を作製した。この現像剤担持体Ｃ−５の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１５４】
Ｃ−５の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１５５】
（実施例６）
導電性球状粒子として、個数平均粒径７．５μｍの球状フェノール樹脂１００部に個数平均粒径１．４μｍ以下の石炭系バルクメソフェーズピッチ粉末１４部を実施例１と同様にライカイ機（自動乳鉢、石川工業製）を用いて均一に被覆し、空気中下２８０℃で熱安定化処理した後に窒素雰囲気下１０００℃で焼成することにより炭化し、更に分級して得られた個数平均粒径７．５μｍの球状導電性炭素粒子（導電性球状粒子Ａ−４）を用いた。導電性球状粒子Ａ−４の物性を第１表に示す。
【０１５６】
実施例１の塗工液に用いた導電性球状粒子Ａ−１を７部添加するかわりに導電性球状粒子Ａ−４を７部添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−６を作製した。この現像剤担持体Ｃ−６の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１５７】
Ｃ−６の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１５８】
（実施例７）
導電性球状粒子として、実施例６で用いたＡ−４の粒子に銅及び銀をメッキした個数平均粒径８．３μｍの金属被覆炭素粒子（導電性球状粒子Ａ−５）を用いた。Ａ−５の物性を第１表に示す。
【０１５９】
実施例１の塗工液に用いた導電性球状粒子Ａ−１を７部添加するかわりに導電性球状粒子Ａ−５を７部添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−７を作製した。この現像剤担持体Ｃ−７の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１６０】
Ｃ−７の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１６１】
（実施例８）
導電性球状粒子として、下記の材料を用い、混練、粉砕及び分級を行って、個数平均粒径７．４μｍの導電性粒子を得た後、ハイブリタイザー（奈良機械製）を用いて球形化処理を行うことによって得られた導電性球状樹脂粒子（導電性球状粒子Ａ−６）を用いた。Ａ−６の物性を第１表に示す。
【０１６２】
・スチレン−アクリル樹脂                                １００部
・導電性カーボンブラック                                  ２５部
【０１６３】
実施例１の塗工液に用いた導電性球状粒子Ａ−１を７部添加するかわりに導電性球状粒子Ａ−６を７部添加する以外は、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−８を作製した。この現像剤担持体Ｃ−８の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１６４】
Ｃ−８の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１６５】
（実施例９）
含窒素複素環化合物として、一般式Ｂ−２で示される個数平均粒径５μｍのイミダゾール化合物粒子を用いた。
【０１６６】
【外６】
0003689531.tif 000011
【０１６７】
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりにＢ−２を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−９を作製した。この現像剤担持体Ｃ−９の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１６８】
Ｃ−９の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１６９】
（実施例１０）
含窒素複素環化合物として、一般式Ｂ−３で示される個数平均粒径１．５μｍのイミダゾール化合物粒子を用いた。
【０１７０】
【外７】
0003689531.tif 000012
【０１７１】
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりにＢ−３を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−１０を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１０の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１７２】
Ｃ−１０の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１７３】
（実施例１１）
含窒素複素環化合物として、一般式Ｂ−４で示される個数平均粒径１．５μｍのイミダゾール化合物粒子を用いた。
【０１７４】
【外８】
0003689531.tif 000013
【０１７５】
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりにＢ−４を添加する以外は、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−１１を作製した。
【０１７６】
この現像剤担持体Ｃ−１１の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１７７】
Ｃ−１１の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１７８】
（実施例１２）
含窒素複素環化合物として、一般式Ｂ−５で示される個数平均粒径３．４μｍのイミダゾール化合物粒子を用いた。
【０１７９】
【外９】
0003689531.tif 000014
【０１８０】
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりにＢ−５を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−１２を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１２の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１８１】
Ｃ−１２の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１８２】
（実施例１３）
含窒素複素環化合物として、一般式Ｂ−６で示される個数平均粒径２．１μｍのイミダゾール化合物粒子を用いた。
【０１８３】
【外１０】
0003689531.tif 000015
【０１８４】
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりにＢ−６を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−１３を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１３の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１８５】
Ｃ−１３の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１８６】
（実施例１４）
含窒素複素環化合物として、オキサジン環化合物及びアジン環化合物を含有する個数平均粒径２．９μｍのニグロシン系染料粒子（Ｂ−７）を用いた。
【０１８７】
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりにＢ−７を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−１４を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１４の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１８８】
Ｃ−１４の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１８９】
（実施例１５）
・レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）  ２００部
・導電性球状粒子Ａ−１                                    １０部
・含窒素複素環化合物Ｂ−１（イミダゾール化合物）          １５部
・導電性カーボンブラック                                  ３０部
・イソプロピルアルコール                                ２３０部
【０１９０】
上記材料を用いて、実施例１と同様にして塗工液を得て、現像剤担持体Ｃ−１５を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１５の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１９１】
Ｃ−１５の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１９２】
（実施例１６）
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１の添加量を２０部から２．２部に変更する以外は、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｃ−１６を作製した。
【０１９３】
この現像剤担持体Ｃ−１６の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１９４】
Ｃ−１６の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１９５】
（実施例１７）
・レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）  ２００部
・導電性球状粒子Ａ−２                                    １０部
・含窒素複素環化合物Ｂ−１（イミダゾール化合物）          １５部
・個数平均粒径１．４μｍのグラファイト                    ５０部
・導電性カーボンブラック                                    ５部
・イソプロピルアルコール                                ２９０部
【０１９６】
上記材料を用いて、実施例１と同様にして塗工液を得た。
【０１９７】
この塗工液を用いてスプレー法により外径３２ｍｍφのアルミニウム製円筒管上に導電性被覆層を形成させ、続いて熱風乾燥炉により１５０℃，３０分間加熱して導電性被覆層を硬化させて現像剤担持体Ｃ−１７を作製した。この現像剤担持体Ｃ−１７の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０１９８】
Ｃ−１７の現像剤担持体を、図１に示す現像装置を有する図４に示す画像形成装置（コロナ帯電手段、コロナ転写手段）ＮＰ６０６０（キヤノン製）に用いて、一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０１９９】
一成分系現像剤としては次のものを用いた。
【０２００】
・ポリエステル樹脂                                      １００部
・マグネタイト                                          １００部
・３，５−ジ・ターシャリーブチルサリチル酸クロム錯体        １部
・低分子量ポリプロピレン                                    ４部
【０２０１】
上記材料を一般的な乾式トナー製法にて混練、粉砕及び分級を行ない、重量平均粒径が６．４μｍの負帯電性微粉体（磁性トナー）を得た。この微粉体１００部に疎水性コロイダルシリカ１．１部を外添して、負帯電性磁性トナーとし、この磁性トナーを一成分系現像剤とした。
【０２０２】
（比較例１）
導電性球状粒子Ａ−１のかわりに、個数平均粒径が９．２μｍの不定形のグラファイト粒子ａ−１を用いたことを除いては実施例１と同様にして塗工液を得て、現像剤担持体Ｄ−１を作製した。この現像剤担持体Ｄ−１の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２０３】
Ｄ−１の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２０４】
（比較例２）
導電性球状粒子Ａ−１のかわりに、個数平均粒径が７．５μｍの導電性を有しない球状のＰＭＭＡ樹脂粒子ａ−２を用いたことを除いては実施例１と同様にして塗工液を得て、現像剤担持体Ｄ−２を作製した。この現像剤担持体Ｄ−２の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２０５】
Ｄ−２の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２０６】
（比較例３）
導電性球状粒子Ａ−１のかわりに、下記の材料を混練、粉砕及び分級を行って得た、個数平均粒径７．８μｍの導電性不定形粒子ａ−３を用いたことを除いては実施例１と同様にして塗工液を得て、現像剤担持体Ｄ−３を作製した。
【０２０７】
・スチレン−アクリル樹脂                                １００部
・導電性カーボンブラック                                  ２５部
【０２０８】
この現像剤担持体Ｄ−３の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２０９】
Ｄ−３の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２１０】
（比較例４）
導電性球状粒子として、実施例６で用いたＡ−４の粒子に銅及び銀をメッキした個数平均粒径９．５μｍの金属被覆炭素粒子（導電性球状粒子ａ−４）を用いた。導電性球状粒子ａ−４の物性を第１表に示したが、導電性球状粒子ａ−４の真密度は３．２ｇ／ｃｍ3 であった。
【０２１１】
実施例１の塗工液に用いた導電性球状粒子Ａ−１を７部添加するかわりに導電性球状粒子ａ−４を７部添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｄ−４を作製した。この現像剤担持体Ｄ−４の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２１２】
Ｄ−４の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２１３】
（比較例５）
・レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）  ２００部
・導電性球状粒子Ａ−１                                      ７部
・個数平均粒径３．４μｍのグラファイト                    ５０部
・導電性カーボンブラック                                    ５部
・イソプロピルアルコール                                ２４０部
【０２１４】
上記材料を用いて、実施例１と同様にして塗工液を得て現像剤担持体Ｄ−５を作製した。この現像剤担持体Ｄ−５の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２１５】
Ｄ−５の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２１６】
（比較例６）
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりに、含窒素複素環を含まない個数平均粒径２．２μｍの４級アンモニウム塩粒子ｂ−１を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｄ−６を作製した。
【０２１７】
【外１１】
0003689531.tif 000016
【０２１８】
この現像剤担持体Ｄ−６の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２１９】
Ｄ−６の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２２０】
（比較例７）
実施例１の塗工液に用いた含窒素複素環化合物Ｂ−１を添加するかわりに、含窒素複素環を含まない個数平均粒径１．８μｍのトリフェニルメタン粒子ｂ−２を添加することを除いては、実施例１と同様にして現像剤担持体Ｄ−７を作製した。
【０２２１】
【外１２】
0003689531.tif 000017
【０２２２】
この現像剤担持体Ｄ−７の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２２３】
Ｄ−７の現像剤担持体を実施例１と同じ画像装置に用いて、実施例１と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２２４】
（比較例８）
導電性球状粒子Ａ−２のかわりに、個数平均粒径が４．１μｍの不定形グラファイト粒子ａ−５を用いたことを除いては実施例１７と同様にして塗工液を得て、現像剤担持体Ｄ−８を作製した。この現像剤担持体Ｄ−８の導電性被覆層の物性を第２表に示す。
【０２２５】
Ｄ−８の現像剤担持体を実施例１７と同じ画像装置に用いて、実施例１７と同様に一成分系現像剤を供給しながら、現像剤担持体の耐久評価テストを行った。
【０２２６】
【表１】
0003689531.tif 000018
【０２２７】
【表２】
0003689531.tif 000019
【０２２８】
〔評価〕
下記に挙げる評価項目について耐久試験を行い、実施例及び比較例の現像剤担持体の評価を行った。第３表に、低温低湿下における画像濃度の耐久性，耐久カブリ及び耐久ゴーストの評価結果を示した。また、第４表に、高温高湿下における画像濃度の耐久性，文字シャープ性の耐久性，耐久カブリ及び耐久ゴーストの評価結果を示した。なお、高温高湿下においては現像剤担持体によるトナー帯電の立ち上がりの耐久性を評価するため、一定枚数耐久後に５日間耐久を休止し、休止後更に耐久を続け、画像濃度の耐久性，文字シャープ性の耐久性，耐久カブリ及び耐久ゴーストの評価を行った。
【０２２９】
第５表に、耐磨耗性及び耐汚染性についての評価結果を示した。
【０２３０】
耐久環境としては、低温／低湿（Ｌ／Ｌ）下及び高温／高湿（Ｈ／Ｈ）下の２つの耐久環境について行った。具体的には、低温／低湿（Ｌ／Ｌ）下を１５℃／１０％ＲＨの環境下とし、高温／高湿（Ｈ／Ｈ）下を３２．５℃／８５％ＲＨとした。
【０２３１】
（評価方法）
（１）画像濃度
画像濃度は、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス社製）を使用し、ベタ印字した際のベタ黒部の濃度を５点測定し、その平均値を画像濃度とした。
【０２３２】
（２）カブリ濃度
画像形成した記録紙のベタ白部の反射率（Ｄ１）を測定し、更に、画像形成に用いた記録紙と同一カットの未使用の記録紙の反射率（Ｄ２）を測定し、Ｄ１−Ｄ２の値を５点求め、その平均値をカブリ濃度とした。反射率はＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。
【０２３３】
（３）ゴースト
ベタ白部とベタ黒部が隣り合う画像を現像した現像スリーブの位置が現像スリーブの次の回転時に現像位置に来て、ハーフトーン画像を現像するようにして、ハーフトーン画像上に現われる濃淡差を目視で下記の基準で評価した。
○  ：濃淡差が全く見られない。
○△：軽微な濃淡差が見られる。
△  ：濃淡差がやや見られるが実用可。
×  ：濃淡差が顕著に見られ、実用不可。
【０２３４】
（４）被膜層の耐磨耗性
耐久前後で現像剤担持体表面の算術平均粗さ（Ｒａ）を測定した。
【０２３５】
（５）被覆層の耐汚染性
耐久後の現像剤担持体表面をＳＥＭで観察し、トナー汚染の程度を下記の基準で評価した。
○  ：軽微な汚染が観察される。
○△：やや汚染が観察される。
△  ：部分的に汚染が観察される。
×  ：著しい汚染が観察される。
【０２３６】
（６）文字シャープ性
高温高湿環境下（３２．５℃，８５％）で画出した転写紙上の文字を約３０倍に拡大し、以下の評価基準に従い、評価を行った。
○（優）  ：ラインが非常にシャープで飛び散りはほとんど無い。
○△（良）：わずかに飛び散っている程度でラインは比較的シャープ。
△（普通）：飛び散りがやや多くラインがぼんやりした感じになる。
×（悪い）：△のレベルに満たない。
【０２３７】
【表３】
0003689531.tif 000020
【０２３８】
【表４】
0003689531.tif 000021
【０２３９】
【表５】
0003689531.tif 000022
【０２４０】
【表６】
0003689531.tif 000023
【０２４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来用いられていた現像剤担持体よりも均一且つ迅速なトナーへの帯電付与能が向上するとともに、更に耐久性が向上するため、良好な画像を長い間提供することができる状態を保持することが可能となる。
【０２４２】
従って、本発明によれば、繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の被覆層の磨耗及びトナー汚染のごとき劣化が生じない高耐久且つ帯電付与能の良好な現像剤担持体によって、異なる環境下においても画像濃度低下やスリーブゴースト、カブリの悪化が発生せず、文字ラインのシャープ性が良好で、画像濃度が高い高品位な画像を長期に渡り提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の導電性被覆層が形成されている現像剤担持体を有する一実施形態の現像装置の模式図を示す。
【図２】図１の現像装置における、現像剤層の規制部材が異なる本発明の他の実施形態の現像装置の模式図を示す。
【図３】図１の現像装置における、現像剤層の規制部材が異なる本発明の他の実施形態の現像装置の模式図を示す。
【図４】本発明の画像形成装置の概略説明図を示す。
【図５】本発明のプロセスカートリッジの一具体例の概略説明図を示す。
【図６】従来の樹脂被覆層が形成されていない現像剤担持体を有する現像装置の模式図を示す。
【符号の説明】
１  感光ドラム（静電潜像保持体）
２  磁性規制ブレード
３  ホッパー（現像剤容器）
４  現像剤（トナー）
５  マグネットローラー
６  金属円筒管
７  導電性被覆層
８  現像スリーブ
９  現像バイアス電源
１０  撹拌翼
１１  弾性規制ブレード
１２  間隙
１０１  感光ドラム
１０３  現像剤容器
１０４  一成分系現像剤
１０５  多極永久磁石
１０８  現像スリーブ
１０９  バイアス印加電圧
１１１  弾性規制ブレード
１１３  接触（ローラー）転写手段
１１４  電圧印加手段
１１５  露光
１１６  イレース露光
１１８  加熱加圧ローラー定着器
１１８ａ  クリーニングブレード
１１９  接触（ローラー）帯電手段
１２０  現像手段
Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２  磁極
Ａ  現像スリーブ回転方向
Ｂ  感光ドラム回転方向
Ｄ  現像領域
Ｐ  被記録材
【図１】
0003689531.tif 000030
【図２】
0003689531.tif 000031
【図３】
0003689531.tif 000032
【図４】
0003689531.tif 000033
【図５】
0003689531.tif 000034
【図６】
0003689531.tif 000035