JP3563944B2 - Method for regenerating developer carrier, developing device, process cartridge, and developer carrier - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法などにおいて、潜像担持体上に形成された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、プロセスカートリッジ及び現像剤担持体の再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により静電潜像担持体（感光体）上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナー（現像剤）で現像を行なって可視像とし、必要に応じて紙などの転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。
【０００３】
近年、電子写真法を用いた機器は、従来の複写機以外にプリンターやファクシミリ等多数になってきている。特にプリンターやファクシミリでは、複写装置部分を小さくする必要がある為、一成分系トナーを用いた現像装置が使用されることが多い。
【０００４】
一成分現像方式は、二成分方式のようにガラスビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要な為、現像装置自体を小型化・軽量化できる。さらには、二成分現像方式は現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要がある為、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給する装置が必要である。よって、ここでも現像装置が大きく重くなる。一成分現像方式では、このような装置は必要とならない為、やはり小さく軽く出来るため好ましい。
【０００５】
また、プリンター装置はＬＥＤ、ＬＢＰプリンターが最近の市場の主流になっており、技術の方向としてより高解像度即ち、従来３００、４００ｄｐｉであったものが６００、８００、１２００ｄｐｉとなってきている。従って現像方式もこれにともなってより高精細が要求されてきている。また、複写機においても高機能化が進んでおり、そのためデジタル化の方向に進みつつある。この方向は、静電荷像をレーザーで形成する方法が主である為、やはり高解像度の方向に進んでおり、ここでもプリンターと同様に高解像・高精細の現像方式が要求されてきており、特開平１−１１２２５３号公報、特開平２−２８４１５８号公報などでは粒径の小さいトナーが提案されている。
【０００６】
上記方式の現像に用いられる現像剤担持体としては、例えば金属、その合金またはその化合物を円筒状に成型し、その表面を電解、ブラスト、ヤスリ等で所定の表面粗度になるように処理したものが用いられる。しかしこの場合、規制部材によって現像剤担持体表面に形成される現像剤層中の現像剤担持体表面近傍に存在する現像剤は非常に高い電荷を有することとなり、担持体表面に鏡映力で強烈に引きつけられてしまい、これによりトナーと担持体との摩擦機会が持てなくなるため、現像剤は好適な電荷を持てなくなる。このような状況下では、十分な現像および転写は行われず、画像濃度ムラや文字飛び散りの多い画像になってしまう。
【０００７】
このような過剰な電荷を有する現像剤の発生や、現像剤の強固な付着を防止するため、樹脂中にカーボン・グラファイトの如き導電性物質や固体潤滑剤を分散させた被膜を上記現像剤担持体上に形成する方法が、特開平１−２７７２６５号公報等に提案されている。さらに被膜の耐久による現像剤搬送性の安定、即ち、現像剤担持体の表面粗度の安定化のために、前記被膜中にさらに球状粒子をも含ませた方法が特開平３−２００９８６号公報等で提案されている。また特開平５−６０８９号公報等では、表面粗度を大きくするために、金属円筒管にブラスト等により凹凸を形成した後、表面に被膜を設ける等の提案もなされている。
【０００８】
しかしながら近年、複写機やＬＢＰ本体の消費エネルギーの低減が再び要求されるようになり、それに伴い、定着に要するエネルギーを低下させるため、用いられる現像剤の低温定着化がさかんに検討されている。この影響を受け、現像剤はスリーブ等へのフィルミング、融着が発生しやすいものが増加しつつあり、これらに対応可能な現像剤担持体が求められる。さらには、現像カートリッジやユニットの耐久性のさらなる向上が要求されている。また更には、使い捨てカートリッジに関しても、資源の再利用が求められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パソコン等からのプリント枚数の増加に伴い、カートリッジのトナー容量が増えたり、トナー補給方式の必要性が出たりで、感光体同様、現像剤担持体の寿命を長くする必要がある。さらに高画質化にするために、現像剤の規制を強くし、現像剤を現像剤担持体上に薄層にする傾向があり、現像剤や現像剤担持体に対する物理的な負荷が増加している。例えば、先の特開平１−２７７２６５号公報に記載されている技術は、従来の低耐久枚数のカートリッジにおいては、有効な技術である。しかしながら、元来添加されるグラファイトで表面凹凸を形成しておりその形状から添加量も多量に必要とされ、グラファイトの構造上もろく、さらに不定形状の表面を有しているために削れて表面が平滑化されやすい。この点で特開平３−２００９８６号公報に開示される技術では、少量の添加で好ましい表面凹凸が形成され且つグラファイトへの直接の負荷が軽減されるため、凹凸の維持及びグラファイトが有する特性の保持という点で進歩が示される。
【００１０】
特開平５−６０８９号公報には金属基体にブラスト処理を施し凹凸を形成した後に樹脂コート層を表面に設け、凹凸のある表面層を形成する技術が開示されている。この方法には利点はあるが、表面層の均一性、機械加工に伴う基体の真直度等の精度悪化などの観点からは、前記特開平３−２００９８６号公報に開示される技術の方がより好ましい。特開平５−６０８９号公報には、中間層に粒子を添加した層を形成し、その表面に樹脂コート層を形成し、凹凸のある表面層を形成する技術が記載されているが、この方法によれば、凹凸表面は形成されるが、その凹凸は表面層を設けるために鈍化され、なだらかな凹凸となりやすい。また、凹凸を形成するために添加した粒子が表面層でなく中間層に存在して表面には表われないため、その粒子に現像に好ましい性質を付加させることができにくい。また、特開平３−２００９８６号公報、特開平５−６０８９号公報などの方法で改善されているとはいえ、トナーとの接触や、規制ブレード圧による間接的な押圧力による磨耗による表面粗さの低下は存在する。表面粗さの低下が起きると、現像剤担持体表面のトナー搬送量が低下し、画像濃度薄や過度の帯電によるトナーコートムラやゴーストなどの画像欠陥が発生しやすい。本発明者らは、これらの磨耗性の改良についてもいくつかの提案を開示している。しかし、現像における他の特性上、材料が限定される場合もあり、表面粗さの低下が避けられない可能性も存在する。
【００１１】
さらに前述したように、耐久使用後のトナーのスリーブへのフィルミング、融着等の汚染も存在しうることから、一度使用したスリーブをそのまま再利用した場合は、それらが原因となり、画質の低下をまねくことから、なんらかの再利用方法が必要となる。
【００１２】
また、前述の近年における、コピーやプリント枚数の増加により、カートリッジの消費量が増加している。カートリッジは、実際の使用にあたりトナーをさわらないですみ、人手を汚さないという大きな利点がある。トナーのみ追加補給という考え方もあるが、現場の雰囲気を少なからず汚染してしまう可能性がある。しかしながら、環境保護の立場からは廃棄物としてのカートリッジにも注目しなくてはならず、各部品の再利用あるいはリサイクルの試みがなされている。特開平７−１９９６４３号公報には、表面層の下層に有機溶剤に可溶なコート層を設け、使用後に剥離し、再利用する技術が開示されている。もちろんこの方法により再利用も可能であるが、工程が多くなりやすく、使用した溶剤の分離、回収も必要となり、コストがかかりやすい。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、繰り返しの画出しにおいても現像剤担持体上のトナーコート量が一定で、現像剤担持体上の現像剤が安定且つ適性な電荷を有し、均一でムラがなく、画像濃度低下やゴーストの発生のない、高品位の画像を得ることのできる現像剤担持体及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
さらに本発明の目的は、樹脂被覆層へのトナー付着を軽減させることにより、より長く安定した画像の得られる現像剤担持体及びその製造方法を提供することにある。
【００１５】
さらに本発明の目的は、均一な表面状態を有する現像剤担持体を用いることにより、安定した高品位の画像の得られる現像装置を提供することにある。
【００１６】
さらに本発明の目的は、様々な基体を用いても良質な画像が提供できる、樹脂塗工層を有する現像剤担持体及びその製造方法を提供することにある。
【００１７】
さらに本発明の目的は、一度使用した現像剤担持体を再利用するのに適した簡便な方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、潜像担持体上に形成された潜像を、現像剤担持体に担持搬送された現像剤により現像し可視像化する現像装置に用いられる、表面にコーティング層を有する現像剤担持体の再生方法において、
基体の表面に形成されたコーティング層の一部を剥離加工により剥離し、その上に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子及び結着樹脂を含有する導電性樹脂層を形成することを特徴とする現像剤担持体の再生方法に関する。
【００１９】
また、本発明は、現像容器内に保持された現像剤を現像剤担持体上に担持し、該現像剤担持体上に現像剤層厚規制部材により現像剤の薄層を形成しながら、潜像担持体と対向する現像領域へと搬送し、該潜像担持体上の潜像を現像剤により現像し可視像化する現像装置において、上記方法により再生された現像剤担持体を用いることを特徴とする現像装置に関する。
【００２０】
さらに、本発明は、（１）静電荷潜像を有するための静電潜像担持体、及び（２）該静電荷潜像を現像領域で現像剤によって現像画像とするための現像手段を少なくとも一体的に有する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、該現像手段に、上記現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
【００２１】
さらに、本発明は、上記方法によって再生された現像剤担持体に関するものである。
【００２２】
上記の本発明において、導電性樹脂層は、導電性微粉末を含有した導電性樹脂層であっても良く、固体潤滑剤を含有していることで、より良い性能を示すことがある。また、球状粒子が球状の樹脂粒子あるいは導電性の球状粒子であることにより、さらに良好な性能を有する現像剤担持体が提供できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の構成が好適に用いられる態様をいくつか示すが、これに限定されるものではない。
【００２４】
従来から行われている、使用後の表面に樹脂がコーティングされた現像剤担持体（スリーブ）の再生方法として、表面のコート層を切削等の手段により除去する方法がある。例えば切削バイトを用いて表面を削り、そこに、新品のワークの場合と同じような表面加工（ブラストや樹脂コートなど）を行う方法である。しかしながら、これらの表面を研磨・研削してコート層を除去する方法には次のような欠点が存在する。
【００２５】
その一つは、表面が樹脂であるがために、非常に削りにくいことである。樹脂がバイトに付着したりすることにより、非常に頻度の高いバイト交換が必要であると同時に均一な削りが行われない。研磨装置を利用した場合は、ヤスリが目詰って削れなくなる。
【００２６】
いま一つの欠点としては、コート層を完全に除去してから再生しなくてはいけないため、深く削り込まなければならないことである。特に、上記の欠点があるため、粗く削っていかなくてはならない。また、基体の表面がブラスト処理がなされてる場合には、その履歴を削除するためには、やはり深くまで削っていかなくてはならない。
【００２７】
このような方法を用いた場合には、次のような問題点が発生する。すなわち、削り量が多くなるために、スリーブのコート部分の外径が小さくなる、およびスリーブの肉厚が低下してしまうことである。スリーブの外径が小さくなることにより、所謂ジャンピング現像方式においては、スリーブとドラムの間隙（ＳＤ間と称する）が大きくなってしまい、画像濃度が出にくくなり、文字の飛び散りが多くなるなどの画像欠陥が生じやすくなる。これを改善するためには、フランジ部分の形状やＳＤ間保持部材の形状の変更などを行わなければならず、再生コストアップの要因となる。また肉厚が低下する場合には、現像装置に装着された場合、回転時の駆動力により、スリーブがたわみ、スリーブピッチムラの発生や濃度一様性の悪化の原因となる。
【００２８】
本発明の方法においては、使用後のスリーブそのままの形態で表面に樹脂薄層を形成し再生されるため、スリーブの寸法変化が極めて小さく、上記欠点を発生しない。
【００２９】
また、溶解剥離、ブラスト、高圧洗浄などの表面層の除去方法もあるが、硬化樹脂の場合は特殊な物質でなければ溶解せず汎用性に乏しい、圧力を掛る方法は基体が曲がる等の欠点があり、実用化しがたい。
【００３０】
その一例としては、金属製の基体に樹脂層をコートした樹脂コートスリーブを使用した後に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子と結着樹脂を含有する導電性樹脂層が形成される態様である。このような場合、樹脂層は使用により削れるが、当初の表面粗さが小さい場合、表面粗さの変化量自体は小さい。現像装置本体の機構や現像システムにより現像剤担持体のコート層表面に要求される表面粗さは異なる場合が多い。表面粗さが小さい、使用した現像スリーブを、他の、表面粗さの大きさの調整の必要な現像装置構成で使用する場合、上記の構成を用いる。
【００３１】
他の例の一つとしては、もとの樹脂コート層が、少なくとも球状粒子と結着樹脂を含有する導電性樹脂層の場合である。このような場合、もとの（再利用したものではない新品）樹脂コート層は、適度な表面粗さを形成しているが、耐久使用により表面が削られ、表面粗さが低下してくる。このような状態から再びもとの表面粗さに回復させて使用するのに、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子と結着樹脂を含有する導電性樹脂層を削られた樹脂層の上に形成した現像剤担持体として使用する。もとの樹脂コート層の表面粗さがグラファイトのような削れやすい粒子の効果で形成されている場合も同様な例となる。
【００３２】
さらに他の例の一つとしては、ブラストなどの機械加工で凹凸加工を施した基体表面に樹脂コート層を設け、凹凸のある表面コート層を有する現像剤担持体を用いた場合である。このような現像剤担持体は耐久によりその凸部から磨耗が進行するため、基体に凹凸加工を施していても耐久により平滑化しやすい。このような現像剤担持体上に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子と結着樹脂を含有する導電性樹脂層を設けることにより、適度な表面粗さを与えることができる。たとえ、基体表面の凹凸の影響が残っていても、その上に球状粒子を含まない塗料を塗布すると、表面粗さが低下してしまい、適度な表面粗さは得ることができない。したがって、本構成が必要となる。
【００３３】
使用済みの樹脂コート層表面に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子と結着樹脂を含有する導電性樹脂層を設ける場合、樹脂コート層表面がトナー等による汚染がひどい場合には、水洗浄、溶剤洗浄、エアー洗浄などの方法により、トナー等を除去してから形成しても良い。
【００３４】
本発明の別の一つの態様としては、使用後の現像剤担持体の金属基体表面の樹脂被膜層に対し剥離加工を施した後に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子と結着樹脂を含有する導電性樹脂層を形成し、再利用して用いるということにある。この場合の剥離加工には、切削加工、研磨加工、溶解剥離、ブラストによる除去、高圧（気体、液体）洗浄による除去などがある。金属基体表面の樹脂層を、剥離加工によりすべて除去した場合には、前述の理由により、全除去することによる欠点が発生するため、一部残存することにより、最表面の樹脂層に対しての接着効果、アンカー効果等が期待される。
【００３５】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３６】
本発明の樹脂層に用いられる結着樹脂としては、一般に公知の樹脂が使用可能である。例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。機械的強度を考慮すると硬化性の樹脂がより好ましいが、十分な機械的強度を有するものであれば、熱可塑性樹脂も適用可能である。
【００３７】
本発明の樹脂層に添加し、樹脂層に導電性を付与する材料としては、一般に公知の導電性微粉末が挙げられる。例えば、銅、ニッケル、銀、アルミニウム等の金属あるいは合金の粉体；酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン等の金属酸化物；カーボンファイバー、カーボンブラック、グラファイト等の炭素系導電材等が挙げられる。導電性微粉末の添加量は、その現像システムにより異なるが、例えば、ジャンピング現像法において、一成分絶縁性現像剤を用いる場合には、樹脂層が、好ましくは１０３Ω・ｃｍ以下になるように添加することが好ましい。カーボンブラック、とりわけ導電性のアモルファスカーボンは特に電気伝導性に優れ、他に比べ、少ない量の添加で導電性を付与することができ、添加量のコントロールによりある程度任意の抵抗値を得ることができるので、好適に用いられる。
【００３８】
本発明に用いられる球状粒子は公知の球状粒子が使用可能である。例えば、球状の樹脂粒子、球状の金属酸化物粒子、球状の炭素化物粒子などがあり、トナーの現像性や現像システムに合わせて適宜用いられる。
【００３９】
球状の樹脂粒子としては、例えば、懸濁重合法、分散重合法等による球状の樹脂粒子などが用いられる。球状の樹脂粒子はより少ない添加量で好適な表面粗さが得られ、さらに均一な表面形状が得られやすい。このような球状の樹脂粒子としては、ポリアクリレート，ポリメタクリレート等のアクリル系樹脂粒子、ナイロン等のポリアミド系樹脂粒子、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、フェノール系樹脂粒子、ポリウレタン系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、ベンゾグアナミン粒子等が挙げられる。粉砕法により得られた樹脂粒子を熱的にあるいは物理的な球形化処理を行ってから用いても良い。
【００４０】
例えば球状の樹脂粒子の表面に無機微粉末を付着させる、あるいは固着させて用いてもよい、このような無機微粉末としては、ＳｉＯ２，ＳｒＴｉＯ３，ＣｅＯ２，ＣｒＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＭｇＯの如き酸化物、Ｓｉ３Ｎ４の如き窒化物、ＳｉＣの如き炭化物、ＣａＳＯ４，ＢａＳＯ４，ＣａＣＯ３の如き硫酸塩・炭酸塩等が挙げられる。
【００４１】
このような無機微粉末は、カップリング剤により処理して用いても良い。特に結着樹脂との密着性を向上させる目的、あるいは粒子に疎水性を与える等の目的では好ましく用いることが可能である。このようなカップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコアルミネートカップリング剤等がある。より具体的には、例えばシランカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン及び１分子当たり２から１２個のシロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ１個宛の硅素原子に結合した水酸基を含有したジメチルポリシロキサン等が挙げられる。
【００４２】
このように球状樹脂粒子表面に対して無機微粉末で処理することにより、塗料中への分散性、塗工表面の均一性、被膜の耐汚染性、トナーへの帯電付与性、被覆層の耐磨耗性等を向上させることができる。
【００４３】
球状粒子に耐汚染性、耐磨耗性などを持たせるために導電性の球状粒子を用いることもよい。導電性の球状粒子としては、例えば、導電処理された球状粒子として、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化マンガン、酸化鉛等の金属酸化物や硫酸バリウム等の顔料の表面に、酸化スズ等の良導電性物質をコートしたもの；或いは酸化亜鉛、酸化銅、酸化イリジウム等の絶縁性金属酸化物中に、酸化数の異なる金属をドーピングして導電性をもたせたものがある。
【００４４】
導電性球状粒子の体積抵抗は１０６Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。１０６Ω・ｃｍを超えるとトナーの汚染防止が十分でなくなる場合がある。
【００４５】
添加される球状粒子の真密度は、３ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。真密度が３ｇ／ｃｍ３を超えると、導電性被覆層中で球状粒子の分散性が不十分になることがあるため、被覆層表面に均一な粗さを付与しにくくなり、トナーへの均一な帯電付与や被覆層の強度が不十分となり、さらにこれらの粒子の利点である耐汚染性や耐磨耗性が発揮できなくなる可能性がある。このような条件を満たす導電性球状粒子の種類としては、球状炭素粒子、導電性物質で表面処理された球状樹脂粒子、導電性微粒子が分散された球状樹脂粒子などが挙げられる。
【００４６】
球状炭素粒子はフェノール樹脂、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−ジビニルベンゼン重合体、ポリアクリロニトリル等の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、低密度且つ良導電性の粒子としたものであり、表面を更に黒鉛化して導電性及び潤滑性を向上させたものはさらに好ましい。
【００４７】
球状樹脂粒子を導電性物質で表面処理する方法としては、例えば、球状樹脂粒子からなる芯粒子表面に芯粒子の粒径より小さい導電性微粒子を適当な配合比で機械的に混合し、ファンデルワールス力及び静電気力の作用により、樹脂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などにより生ずる局部的温度上昇により樹脂粒子表面を軟化させ、導電性微粒子を成膜した導電性処理球状樹脂粒子等が挙げられる。前記の母粒子の構成材料としては、芯密度の小さい球形の有機化合物である樹脂を使用することが好ましく、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、ポリエステル樹脂等の樹脂粒子を用いることができる。また、小粒子である導電性微粒子としては、導電性微粒子の被膜を均一に行なう為、小粒子の粒径が母粒子の粒径より１／８以下であることが好ましい。
【００４８】
球状樹脂粒子中に導電性微粒子が均一に分散されたものの製造方法としては、例えば、結着樹脂中に導電性微粒子を分散、混練した後、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た導電性球状粒子や、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、分散機等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り所定の粒子径になるように懸濁し、重合を行なって得た導電性微粒子分散の球状粒子等が挙げられる。これらの方法で得た導電性微粒子分散球状粒子は、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、ファンデルワールス力及び静電気力の作用により、導電性微粒子分散球状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などにより生ずる局部的温度上昇により導電性微粒子分散樹脂粒子表面を軟化させ、導電性微粒子を成膜し、更に導電性を高めて使用してもよい。
【００４９】
このような球状粒子の粒径は、個数平均粒径で０．３μｍ〜３０μｍが好ましい。０．３μｍ未満では均一な表面凹凸は難しく、表面粗さを大きくしようとした場合添加量が過大になり、樹脂被膜層が脆くなり耐摩耗性が極端に低下する。逆に３０μｍより大きくなると、粒子が担持体表面から突出しすぎるため、現像剤層の厚みが大きくなり過ぎて現像剤の帯電が低下したり、不均一になりやすく、バイアスをかけた際に感光ドラムへリークするポイントになる恐れがある。
【００５０】
本発明における平均粒径の測定には、コールター社製：マルチサイザーＩＩ型に１００μｍアパーチャー（３．０μｍ以下の粒子は５０μｍアパーチャー）を取付けて測定を行った。導電性の粒子の測定は、コールター社製：ＬＳ−１３０型粒度分布計にリキッドモジュールを取付けて測定した。
【００５１】
このようにして粒子を添加した最表面樹脂層の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１の表記方法における中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．３μｍ〜５．０μｍの範囲にあることが好ましい。０．３μｍ未満では、現像剤担持体上の現像剤層の厚みが小さ過ぎ、潜像担持体上のベタ画像を現像するためには現像剤量の供給が少なすぎ、５．０μｍを超えると、現像剤層の厚みが大きくなり過ぎて現像剤の帯電が低下したり、不均一になりやすい。
【００５２】
本発明における表面粗さの測定は、小坂研究所製表面粗度計ＳＥ−３３００Ｈを用い、測定条件としては、カットオフ０．８ｍｍ、測定距離８．０ｍｍ、送り速度０．１ｍｍ／ｓｅｃにて１２箇所の測定値の平均をとった。
【００５３】
本発明の樹脂層中には潤滑性粉末を含有させることも好ましい。このような潤滑性粉末の例としては、二硫化モリブデン、窒化硼素、雲母、グラファイト、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、テフロン、ＰＶＤＦ等のフッ素化重合体、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等々が挙げられる。なかでもグラファイトは、潤滑性とともに導電性も有することから好ましく用いられる。
【００５４】
本発明の導電性樹脂層の体積抵抗は、１０−３〜１０５Ω・ｃｍが好ましく、１０−２〜１０３Ω・ｃｍがより好ましい。
【００５５】
現像剤担持体に用いられる基体としては、円筒管が好適に用いられる。このような円筒管はアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等の非磁性の金属または合金を円筒状に成型し研磨、研削等を施したものが好適に用いられる。これらの金属円筒管は画像の均一性を良くするために、高精度に成型あるいは加工されて用いられる。例えば長手方向の真直度は３０μｍもしくは２０μｍ以下が好ましく、スリーブと感光ドラムとの間隙の振れ、例えば、垂直面に対し均一なスペーサーを介して突き当て、スリーブを回転させた場合の垂直面との間隙の振れも３０μｍ以下、もしくは２０μｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
本発明の樹脂層を得る方法としては、例えば、各成分を溶剤中に分散混合して塗料化し、前記基体上に塗工することにより得ることが可能である。各成分の分散混合には、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した公知の分散装置が好適に利用可能である。また塗工方法としては、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法等公知の方法が適用可能である。
【００５７】
次に本発明の現像剤担持体が組み込まれる現像装置について説明例示する。
【００５８】
図２において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を担持する像担持体、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、金属製円筒管（基体）６とその表面に形成される樹脂被膜層７から構成されている。ホッパー３中には磁性トナー４を撹拌するための撹拌翼１０が設けられている。ホッパー３から供給された一成分磁性現像剤としての磁性トナー４を担持して、矢印Ａ方法に回転することにより、現像スリーブ８と感光ドラム１とが対向した現像部に磁性トナー４を搬送する。現像スリーブ８内には、磁性トナー４を現像スリーブ８上に磁気的に吸引保持するために、磁石５が配置されている。磁性トナー４は現像スリーブ８との摩擦により、感光ドラム１上の静電潜像を現像可能な摩擦帯電電荷を得る。
【００５９】
現像部に搬送される磁性トナー４の層厚を規制するために、強磁性金属からなる規制ブレード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に臨むように、ホッパー３から垂下されている。磁石５の磁極Ｎ１からの磁力線がブレード２に集中することにより、現像スリーブ８上に磁性トナー４の薄層が形成される。ブレード２としては非磁性ブレードを使用することもできる。
【００６０】
現像スリーブ８上に形成される磁性トナー４の薄層の厚みは、現像部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Ｄよりも更に薄いものであることが好ましい。このようなトナー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、本発明は特に有効である。しかし、現像部においてトナー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Ｄ以上の厚みである現像装置、即ち接触型現像装置にも、本発明は適用することができる。
【００６１】
説明の煩雑を避けるため、以下の説明では、非接触型現像装置を例に採って行う。
【００６２】
上記現像スリーブ８には、これに担持された一成分磁性現像剤である磁性トナー４を飛翔させるために、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は、静電潜像の画像部（磁性トナー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が、現像スリーブ８に印加されることが好ましい。一方、現像画像の濃度を高め或は階調性を向上するために、現像スリーブ８に交番バイアス電圧を印加して、現像部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、上記画像部の電位と背景部の電位の間の値を有する直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリーブ８に印加することが好ましい。
【００６３】
また、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では、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナーを使用し、一方、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では、トナー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。尚、高電位と低電位というのは、絶対値による表現である。いずれにしても、磁性トナー４は現像スリーブ８との摩擦により静電潜像を現像するための極性を帯電する。
【００６４】
図３は本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図、図４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。
【００６５】
図３及び図４の現像装置では、現像スリーブ８上の磁性トナー４の層厚を規制する部材として、ウレタンゴム，シリコーンゴム等のゴム弾性を有する材料、或はリン青銅，ステンレス鋼等の金属弾性を有する材料などの弾性板１１を使用し、この弾性板１１を図３の現像装置では現像スリーブ８に回転方法と逆の姿勢で圧接させ、図４の現像装置では現像スリーブ８に回転方向と同方法の姿勢で圧接させていることが特徴である。このような現像装置では、現像スリーブ８上に更に薄いトナー層を形成することができる。図３及び図４の現像装置のその他の構成は図２に示した現像装置と基本的に同じで、図３及び図４において図２に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。
【００６６】
上記のようにして現像スリーブ８上にトナー層を形成する図３及び図４に示すような現像装置は、磁性トナーを主成分とする一成分磁性現像剤を使用するものにも、非磁性トナーを主成分とする一成分非磁性現像剤を使用するものにも適している。
【００６７】
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。
トナーは、主として、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、しかる後に分級等をして粒度分布をそろえた微粉体である。
【００６８】
トナーに用いられる結着樹脂としては、一般に公知の樹脂が使用可能である。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などの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，カルナバワックス等を単独或は混合して使用することができる。
【００６９】
また、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、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。
【００７０】
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等が挙げられる。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。
【００７１】
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。更には、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。
【００７２】
【実施例】
以下に具体的実施例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。
【００７３】
＜実施例１＞（参考例）
外径１６ｍｍφ，全長２４８ｍｍのアルミニウム素管を研削加工し、表面粗さＲａを平均で０．４μｍ以下に調整し、且つコロ振れを２０μｍ以下に押さえた。このアルミニウム円筒管にサンドブラスト処理を行った。アルミニウム円筒管を垂直に立て、一定速度で回転させながら、ブラストガンを上下に振動させ、砥粒を噴出させることで、表面の粗し状態を均一にした。サンドブラスト用の砥粒としては、Ａ＃１００のアルミナ粉を用いた。円筒管の両端部はマスキングを施し、表面が粗されないように保護した。ブラスト後の表面粗さＲａは平均で２．５２μｍであった。このサンドブラスト処理を施されたアルミニウム円筒管をワーク１とする。
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック ５重量部
粒径４μｍの結晶性グラファイト ４５重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２５重量部
【００７４】
上記混合物をガラスビーズを用いてサンドミルで分散し、塗料とした。塗料の粘度は室温で７０．０ｍＰａ・ｓであった。前記ワーク１を垂直に立てて、一定速度で回転させるとともに上下端部にマスキングを施し、スプレーガンを一定速度で下降させながら塗布した。ワーク１両端のマスキング幅は、ブラスト処理が施された部分より２ｍｍ程両端側まで設定しブラスト面が塗工層により覆われる形態とした。これを乾燥炉にて、１５０℃で３０分間乾燥硬化させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．２５μｍ、膜厚は９μｍ、体積抵抗は０．９９Ω・ｃｍであった。
【００７５】
膜厚および体積固有抵抗の測定は、別のアルミニウムスリーブにアルミニウムシートおよびＯＨＰシートを巻き付けて塗工し、乾燥硬化後、それぞれ膜厚および体積固有抵抗の測定に用いた。体積固有抵抗は、三菱油化製、ロレスターＡＰに４端子プローブを取り付けて測定した。
【００７６】
次にこのスリーブを用い、画出し耐久を行った。画出し耐久は、キヤノン社製レーザービームプリンターＬＢＰ−１２６０を低温定着トナー評価用に定着器等を改造して用いた。カートリッジも同様に、ＥＰ−Ｅカートリッジを一部改造して用いた。ＥＰ−Ｅカートリッジに装着可能なように、スリーブサンプルにフランジを取り付け、マグネットを装着した後、カートリッジに組み込んだ。また、トナー補給が可能なように、カートリッジ上部に穴を開け、キャップを取り付けた。トナーが約１００ｇ消費するごとに約１００ｇ補給し、２万枚までの耐久試験を行った。
【００７７】
画出し評価は、１５℃／１０％ＲＨ（Ｌ／Ｌ）、２３℃／５５％ＲＨ（Ｎ／Ｎ）、３０℃／８０％ＲＨ（Ｈ／Ｈ）の３環境にて行った。５ｍｍ角ベタ黒キャラクターの画像濃度（５■濃度）、全面ベタ黒濃度、スリーブゴースト、カブリ、ブロッチについての評価結果を、表１に示す。いずれにおいても良好であった。
【００７８】
［評価方法］
（１）５■ベタ濃度及びベタ黒画像濃度変化
５ｍｍ角ベタ黒キャラクターがページ一面にわたり多数印字されるパターンと全面ベタ黒出力したページ各々のベタ黒画像内のポイント１０箇所について、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス製）により反射濃度測定を行い、１０点の平均をとって画像濃度とした。
【００７９】
（２）スリーブゴースト
ベタ白とベタ黒部が隣り合う画像を画像先端部（スリーブ回転１周目）で現像し、２周目以下のハーフトーン上に現れるベタ白跡とベタ黒跡の濃度差を主として目視で比較し、画像濃度測定を参考にした。評価結果を下記の指標で表示した。
◎ ：濃淡差が全く見られない。
○ ：見る角度によってわずかな濃淡差が確認できる程度。
○△：目視では濃淡差が確認できるが、画像濃度差は０．０１以内である。
△○：エッジがはっきりしない程度の濃淡差が確認できるが実用上ＯＫレベル。
△ ：濃淡がややはっきりし、実用レベル下限。
△×：濃淡差がはっきり確認でき、画像濃度差として確認できる。実用レベルに劣る。
× ：濃淡差がかなり大きく反射濃度計での濃度差が０．０５以上ある。
【００８０】
（３）カブリ
適性画像におけるベタ白画像の反射率を測定し、更に未使用の転写紙の反射率を測定し、（ベタ白画像の反射率の最悪−未使用転写紙の反射率の最高値）をカブリ濃度とし、評価結果を下記の指標で示した（ただし反射率の測定はランダムに１０回の測定を行った。）。反射率はＴＣ−６ＤＳ（東京電色製）で測定した。
◎ ：１．０以下
○ ：１．０〜１．５
○△：１．５〜２．３
△○：２．３〜３．０
△ ：３．０〜４．０（４．０は実用レベル下限）
△×：４．０〜５．０
× ：５．０以上
【００８１】
ただし、以上の数値を目視で判断した場合、１．５以下では目視ではほとんどかわらず、２〜３程度はよく見ると確認できるレベル、４．０を超えると一見してカブリが確認できる。
【００８２】
（４）ムラ
ベタ黒、ハーフトーン、ライン画像など各種画像を確認し、現像スリーブ上の波状ムラ、ブロッチ（斑点状ムラ）等、スリーブ上での現像剤のコート不良に起因する画像ムラ（波状、ブロッチ状等）を参考にし、評価基準結果を下記の指標で示した。
◎ ：全く現れない。
○ ：数枚〜十数枚に１枚程度画像を透かしてみると確認できる。
△ ：ハーフトーン画像又はベタ黒画像の１枚目のスリーブ１周目に波状あるいは斑点状のムラが確認される。写真画像等で問題なし。
△×：ベタ黒画像で１枚〜数枚ムラ画像が出現する。実用上不可。
× ：ベタ白上にもムラが出現する。
【００８３】
この画出し評価において、トナーは次のようなものを用いた。
スチレン−アクリル系共重合体 １００重量部
マグネタイト ８０重量部
負帯電性荷電制御剤 ３重量部
低分子量ポリエチレン ８重量部
前記材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、二軸式のエクストルーダーを用いて混練を行い、冷却後ハンマーミルで粗砕を行い、ジェットミルで粉砕を行い、微粉砕物を得た。これをエルボージェット分級機にて分級し、重量平均粒径Ｄ４＝６．０８μｍ、４．０μｍ以下の個数％が１７．５％、１０．１μｍ以上の粒子の重量％が０．２％の分級品を得た。この分級品１００重量部に対し、コロイダルシリカ１．４重量部をヘンシェルミキサーにより外添混合し、現像剤（トナー）とした。
【００８４】
画出しの結果、初期からは良好な画像が得られていたが、約１万枚付近から画像濃度の低下およびゴーストが発生し始めた。この結果を表１に示す。耐久後のスリーブを取り外し、マグネットおよびフランジも取り外したのち、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いてスリーブを溶剤洗浄した。同様に耐久使用されたこれらのスリーブ群を、ワーク２とする。ワーク２群の表面粗さＲａは平均で１．７７μｍであったが、個別の（１本ごとの）平均値は１．４〜２．０μｍくらいでばらつきがあった。
【００８５】
ワーク２の中の１本を洗浄のみ行ったかたちで再度、前記と同様な画出し耐久をおこなった結果、初期から全環境でやや画像濃度が低く、Ｌ／Ｌ環境とＮ／Ｎ環境でブロッチが発生した。
【００８６】
次に上層用塗料を調製した。
フェノール樹脂中間体 １００重量部
粒径４μｍの結晶性グラファイト ４５重量部
導電性カーボンブラック ５重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２４０重量部
平均粒径１４．２μｍの架橋ＰＭＭＡ球状粒子 １０重量部
【００８７】
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡで希釈した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記のＰＭＭＡ粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、６２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２を用い上層の塗工を行った。塗工前のワークの表面粗さＲａは１．７８μｍであった。塗工は実施例１と同様にスプレーにておこなった。両端部のマスキング幅は、下層の塗工層が覆われる幅に設定した。塗工後、乾燥炉にて１５０℃，３０分間乾燥硬化させ、スリーブサンプルとした。このサンプルの断面の形状は、図５に示す通りである。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．０８μｍであった。また上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は０．８９Ω・ｃｍであった。
【００８８】
このスリーブサンプルを上記ＬＢＰ−１２６０を用いて、同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００８９】
＜実施例２＞（参考例）
実施例１において、塗工前の表面粗さＲａが１．４８μｍであるワーク２を用いた以外は、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．１２μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１２μｍ、体積抵抗は０．９１Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００９０】
＜実施例３＞（参考例）
実施例１の上層用塗料において、平均粒径１４．２μｍのＰＭＭＡ粒子１０重量部を、平均粒径１０．５μｍの導電性球状炭素粒子１３重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は５５．０ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．９６μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１０μｍ、体積抵抗は０．８４Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表１に示す。
【００９１】
＜実施例４＞（参考例）
ワーク２の中から、表面粗さＲａが２．０５μｍと、比較的表面粗さの低下していないサンプルを選び出し、ＭＥＫによる洗浄は行わず、表面のトナーを圧縮エアーにより吹き飛ばしただけのスリーブを用いて、実施例１と同様の画出しを行った。表面粗さはさほど低下していないにもかかわらず、画像濃度が低めであった。このスリーブの表面を分析した結果、トナーやシリカが固着しており、それが原因で帯電量が低くなっていることがわかった。
【００９２】
これと同等のサンプルをワーク２から選択し、上記と同様にエアー清掃しただけのスリーブを用いて、実施例１に用いた塗料を用いて、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．０１μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１２μｍ、体積抵抗は０．８９Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表１に示す。
【００９３】
＜比較例１＞
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック ５重量部
粒径３μｍの結晶性グラファイト ４５重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２０重量部
【００９４】
上記のように、球状粒子を添加しない構成で実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は６５．０ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、実施例１で用いたワーク２の中で表面粗さＲａが１．８０μｍのものを用い、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．１１μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は９μｍ、体積抵抗は０．８２Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表１に示す。球状粒子が添加されていないために、画像濃度低下、ブロッチが発生し、ゴーストも悪かった。
【００９５】
＜実施例５＞
実施例１で作製した、ブラスト後に樹脂層を塗布したスリーブサンプルをＨ／Ｈ環境で、約４万枚の耐久を行ったスリーブの表面は、樹脂層が部分的に剥がれ、ブラスト表面が露出していた。この耐久後のスリーブを用いて、再生を行った。粗さが＃２０００の研磨テープを用いて、樹脂層表面を軽く磨いた。樹脂層は除去されないが、剥がれかかった部分を平滑化した。これをエアー清掃した後、実施例１で使用した架橋ＰＭＭＡ球状粒子を添加した塗料を用いて、ブラスト表面が露出したスリーブに対して、実施例１と同様に塗工を行った。乾燥炉にて１５０℃，３０分乾燥硬化させ、スリーブサンプルとした。この時の表面粗さＲａは平均で２．１５μｍであった。塗工膜厚は約１０μｍとなるように調整した。
【００９６】
このスリーブサンプルを実施例１と同様に画出し評価を行った。結果を表２に示す。図６はこのスリーブサンプルの断面を概念的に示したものである。
【００９７】
＜比較例２＞
実施例５で用いた耐久後のスリーブにおいて、樹脂層とブラスト面を完全に除去するために、切削加工を行った。切削加工を行った表面位置は、両端の未加工部分に比べて、外径が１００μｍ程小さくなっていた。このスリーブを実施例１と同様に、Ａ＃１００の砥粒を用いてブラスト処理を行った後、実施例１の球状粒子を添加していない方の樹脂塗料を用いて、導電性樹脂層を形成した。膜厚は約１２μｍとなるように設定し、塗工後の表面粗さＲａは平均で２．２７μｍであった。
【００９８】
このスリーブサンプルを実施例１と同様に画出し評価を行った。結果を表２に示す。ＳＤ間隙が広くなってしまったため、全体的に濃度が低かった。スリーブ上に複数回の塗布を行い、膜厚を大きくすることを試みたが、重ね塗りのため、表面粗さが大きく、且つ、不均一な厚みで形成されてしまった。
【００９９】
＜比較例３＞
比較例２で用いた切削後のスリーブに、実施例１で用いた球状粒子を添加した方の樹脂塗料を用いて導電性樹脂層を形成した。膜厚は約１２μｍとなるように設定し、塗工後の表面粗さは平均で２．０５μｍであった。このスリーブサンプルを実施例１と同様に画出し評価を行った。結果を表２に示す。ＳＤ間隙が広くなってしまったため、全体的に濃度が低かった。
【０１００】
＜実施例６＞（参考例）
実施例１の上層用塗料において、平均粒径１４．２μｍのＰＭＭＡ粒子１０重量部を、平均粒径５．５μｍのＰＭＭＡ粒子２０重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は７５．０ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．８５μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１０μｍ、体積抵抗は１．２３Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０１】
＜実施例７＞（参考例）
実施例１の上層用塗料において、平均粒径１４．２μｍのＰＭＭＡ粒子１０重量部を、平均粒径１９．２μｍのＰＭＭＡ粒子５重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は６２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．３９μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１５μｍ、体積抵抗は０．９５Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０２】
＜実施例８＞（参考例）
実施例１の上層用塗料において、平均粒径１４．２μｍのＰＭＭＡ粒子１０重量部を、平均粒径２７．５μｍのＰＭＭＡ粒子３重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は６０．０ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．８９μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１８μｍ、体積抵抗は１．０４Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０３】
＜実施例９＞（参考例）
実施例１の上層用塗料において、平均粒径１４．２μｍのＰＭＭＡ粒子１０重量部を、平均粒径８．０μｍのＰＭＭＡ粒子１５重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は７２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．９５μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１１μｍ、体積抵抗は１．１８Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表２に示す。
【０１０４】
＜比較例４＞
実施例１の上層用塗料において、平均粒径１４．２μｍのＰＭＭＡ粒子１０重量部を、平均粒径３８．５μｍのＰＭＭＡ粒子２重量部に置き換えた以外は実施例１と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は６２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク２に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で３．７５μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は２１μｍ、体積抵抗は２．５３Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１と同様の画像評価を行った。結果を表２に示す。初期からカブリがひどく、バイアスリークによりベタ黒上に白ポチ斑点が発生した。耐久により画像濃度低下等が発生した。スリーブ表面を顕微鏡で観察したところ、耐久前に比較して粒子の量が明らかに減少していた。
【０１０５】
＜実施例１０＞（参考例）
外径２０ｍｍφ，全長３２８ｍｍのアルミニウム素管を研削加工し、表面粗さＲａを平均で０．４μｍ以下に調整し、且つコロ振れを２０μｍ以下に押さえた。このアルミニウム円筒管にサンドブラスト処理を行った。ブラスト後の表面粗さＲａは平均で２．８５μｍであった。このサンドブラスト処理を施されたアルミニウム円筒管をワーク３とする。
【０１０６】
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック ５重量部
粒径４μｍの結晶性グラファイト ４０重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２１０重量部
【０１０７】
上記混合物をガラスビーズを用いてサンドミルで分散し、塗料とした。塗料の粘度は室温で６０．０ｍＰａ・ｓであった。前記ワーク３を垂直に立てて、一定速度で回転させるとともに上下端部にマスキングを施し、スプレーガンを一定速度で下降させながら塗布した。ワーク３両端のマスキング幅は、ブラスト処理が施された部分より２ｍｍ程両端側まで設定しブラスト面が塗工層により覆われる形態とした。これを乾燥炉にて、１５０℃で３０分間乾燥硬化させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．５３μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は９μｍ、体積抵抗は０．９９Ω・ｃｍであった。
【０１０８】
次にこのスリーブを用い、画出し耐久を行った。画出し耐久は、キヤノン社製レーザービームプリンターＬＢＰ−Ａ３０９Ｇ ＩＩを低温定着トナー評価用に定着器等を改造して用いた。カートリッジも同様に、ＥＰ−カートリッジを一部改造して用いた。ＥＰ−カートリッジに装着可能なように、スリーブサンプルにフランジを取り付け、マグネットを装着した後、カートリッジに組み込んだ。また、トナー補給が可能なように、カートリッジ上部に穴を開け、キャップを取り付けた。トナーが約１００ｇ消費するごとに約１００ｇ補給し、２万枚までの耐久試験を行った。
【０１０９】
この画出し評価において、トナーは実施例１と同様のものを用いた。
【０１１０】
画出しの結果、初期からは良好な画像が得られていたが、約１万枚付近から画像濃度の低下およびゴーストが発生し始めた。この結果を表３に示す。耐久後のスリーブを取り外し、マグネットおよびフランジも取り外したのち、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いてスリーブを溶剤洗浄した。同様に耐久使用されたこれらのスリーブ群を、ワーク４とする。ワーク４群の表面粗さＲａは平均で１．６９μｍであったが、個別の（１本ごとの）平均値は１．４〜２．０μｍくらいでばらつきがあった。
【０１１１】
ワーク２の中の１本を洗浄のみ行ったかたちで再度、前記と同様な画出し耐久をおこなった結果、初期から全環境でやや画像濃度が低く、Ｌ／Ｌ環境とＮ／Ｎ環境でブロッチが発生した。
【０１１２】
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡで希釈した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記のＰＥＡ粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、６５．０ｍＰａ・ｓであった。
【０１１４】
この塗料を用いて、ワーク４を用い上層の塗工を行った。塗工前のワークの表面粗さＲａは１．６８μｍであった。塗工は実施例１と同様にスプレーにておこなった。両端部のマスキング幅は、下層の塗工層が覆われる幅に設定した。塗工後、乾燥炉にて１５０℃，３０分間乾燥硬化させ、スリーブサンプルとした。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．９２μｍであった。また実施例１と同様の測定による上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は０．９６Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＬＢＰ−Ａ３０９Ｇ ＩＩを用いて、同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０１１５】
＜実施例１１＞（参考例）
実施例１０の上層用塗料において、平均粒径１３．５μｍのＰＥＡ粒子９重量部を、平均粒径１０．３μｍのナイロン球状粒子１２重量部に置き換えた以外は実施例１０と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は５７．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク４に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．９６μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１２μｍ、体積抵抗は０．８４Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１０と同様の画像評価を行った。結果を表３に示す。
【０１１６】
＜実施例１２＞（参考例）
実施例１０の上層用塗料において、平均粒径１３．５μｍのＰＥＡ粒子９重量部を、平均粒径１２．４μｍのポリウレタン球状粒子９重量部に置き換えた以外は実施例１０と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は６７．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク４に対し、実施例１と同様に塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．８５μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１２μｍ、体積抵抗は１．０４Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１０と同様の画像評価を行った。結果を表３に示す。
【０１１７】
上記混合物をガラスビーズを用いてサンドミルで分散し、塗料とした。塗料の粘度は室温で８０．０ｍＰａ・ｓであった。実施例１０のワーク３を実施例１０と同様の塗工方法で塗工した。これを乾燥炉にて、１５０℃で３０分間乾燥させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．５０μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１１μｍ、体積抵抗は１．０１Ω・ｃｍであった。
【０１１９】
次にこのスリーブを用い、画出し耐久を行った。画出し耐久は、キヤノン社製レーザービームプリンターＬＢＰ−Ａ３０９Ｇ ＩＩを低温定着トナー評価用に定着器等を改造して用いた。カートリッジも同様に、ＥＰ−ＢＳカートリッジを一部改造して用いた。ＥＰ−ＢＳカートリッジに装着可能なように、スリーブサンプルにフランジを取り付け、マグネットを装着した後、カートリッジに組み込んだ。また、トナー補給が可能なように、カートリッジ上部に穴を開け、キャップを取り付けた。トナーが約１００ｇ消費するごとに約１００ｇ補給し、２万枚までの耐久試験を行った。
【０１２０】
この画出し評価において、トナーは実施例１と同様のものを用いた。
【０１２１】
画出しの結果、初期からは良好な画像が得られていたが、約１万枚少し前から画像濃度の低下が発生し、その後ブロッチも発生し始めた。この結果を表３に示す。耐久後のスリーブを取り外し、マグネットおよびフランジも取り外したのち、圧縮エアー清掃でトナーを除去した後、表面粗さを測定した。表面粗さＲａは平均で１．５７μｍであった。これをワーク５とする。
【０１２２】
ワーク７の中の１本をトナー清掃のみ行ったかたちで再度、前記と同様な画出し耐久をおこなった結果、初期から全環境でやや画像濃度が低く、Ｌ／Ｌ環境とＮ／Ｎ環境でブロッチが発生した。
【０１２３】
次に上層用塗料を調製した。
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。ＰＭＭＡホモポリマーをトルエンに溶解した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記のＰＥＡ粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、７５．０ｍＰａ・ｓであった。
【０１２５】
この塗料を用いて、ワーク５を用い上層の塗工を行った。塗工前のワークの表面粗さＲａは１．６０μｍであった。塗工は実施例１と同様にスプレーにておこなった。両端部のマスキング幅は、下層の塗工層が覆われる幅に設定した。塗工後、乾燥炉にて１５０℃，３０分間乾燥硬化させ、スリーブサンプルとした。このサンプルの表面粗さＲａは平均で２．００μｍであった。また実施例１と同様の測定による上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は、１．１６Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＬＢＰ−Ａ３０９ＧＩＩを用いて、同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【０１２６】
＜実施例１４＞（参考例）
実施例１３の上層用塗料において、平均粒径１３．５μｍのＰＥＡ粒子１２重量部を、平均粒径１０．１μｍの導電性球状炭素粒子１５重量部に置き換えた以外は実施例１３と同様にして、塗料を作製した。分散後の塗料粘度は６２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク５に対し、実施例１３と同様に塗工および乾燥化を行いスリーブサンプルを作製した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．９５μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１０μｍ、体積抵抗は０．９４Ω・ｃｍであった。このサンプルにつき、実施例１０と同様の画像評価を行った。結果を表３に示す。
【０１２７】
＜実施例１５＞（参考例）
外径３２ｍｍφのアルミニウム素管を研削加工し、表面粗さＲａを平均で０．１μｍ以下に調整し、且つコロ振れを２０μｍ以下に押さえた。これをワーク６とする。
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック １０重量部
粒径２μｍの結晶性グラファイト ２０重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２０重量部
平均粒径２．２μｍの架橋ＰＭＭＡ球状粒子 ２０重量部
【０１２８】
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡで希釈した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記のＰＭＭＡ粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、５５．０ｍＰａ・ｓであった。前記ワーク６を垂直に立てて、一定速度で回転させるとともに上下端部にマスキングを施し、スプレーガンを一定速度で下降させながら塗布した。これを乾燥炉にて、１５０℃で３０分間乾燥硬化させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で０．８９μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１３μｍ、体積抵抗は２．１３Ω・ｃｍであった。
【０１２９】
次にこのスリーブを用い、画出し耐久を行った。画出し耐久は、キヤノン社製ＮＰ−６０６０を低温定着トナー評価用に定着器等を改造して用いた。ＮＰ−６０６０用現像器に装着可能なように、スリーブサンプルにフランジを取り付け、マグネットを装着した後、現像装置に組み込んだ。トナー補給を続け、５０万枚までの耐久試験を行った。
【０１３０】
この画出し評価において、トナーは次のようなものを用いた。
ポリエステル樹脂 １００重量部
マグネタイト ９０重量部
負帯電性荷電制御剤 ４重量部
低分子量ポリエチレン １０重量部
【０１３１】
前記材料をヘンシェルミキサーを用いて混合した後、二軸式のエクストルーダーを用いて混練を行い、冷却後ハンマーミルで粗砕を行い、ジェットミルで粉砕を行い、微粉砕物を得た。これをエルボージェット分級機にて分級し、重量平均粒径Ｄ４＝６．８５μｍ、４．０μｍ以下の個数％が１５．５％、１０．１μｍ以上の粒子の重量％が０．８％の分級品を得た。この分級品１００重量部に対し、コロイダルシリカ１．２重量部をヘンシェルミキサーにより外添混合し、現像剤（トナー）とした。
【０１３２】
画出しの結果、初期からは良好な画像が得られていたが、３０万〜４０万付近から画像濃度が低下しはじめ、ゴースト抑制も悪化し始めた。この結果を表４に示す。５０万枚耐久後のスリーブを取り外し、マグネットおよびフランジも取り外したのち、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いてスリーブを溶剤洗浄した。この耐久使用されたこれらのスリーブ群を、ワーク７とする。ワーク７群の表面粗さＲａは平均で０．５１μｍであった。
【０１３３】
ワーク７の中の１本を洗浄のみ行ったかたちで再度、前記と同様な画出し耐久をおこなった結果、初期から全環境でやや画像濃度が低く、Ｌ／Ｌ環境でブロッチが発生した。
【０１３４】
次に上層用塗料を調製した。
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック １０重量部
粒径２μｍの結晶性グラファイト ２０重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２０重量部
平均粒径４．３μｍの架橋ＰＭＭＡ球状粒子 １５重量部
【０１３５】
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡで希釈した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記のＰＭＭＡ粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、５２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、ワーク７を用い上層の塗工を行った。塗工前のワークの表面粗さＲａは０．５０μｍであった。塗工は実施例１と同様にスプレーにておこなった。両端部のマスキング幅は、下層の塗工層が覆われる幅に設定した。塗工後、乾燥炉にて１５０℃３０分間乾燥硬化させ、スリーブサンプルとした。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．０２μｍであった。また実施例１と同様の測定による上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は２．２５Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＮＰ−６０６０改造機を用いて、同様の評価を行った。評価結果を表４に示す。
【０１３６】
＜実施例１６＞（参考例）
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック １０重量部
粒径２μｍの結晶性グラファイト ２０重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２０重量部
平均粒径１．２μｍの架橋ＰＭＭＡ球状粒子 ２５重量部
【０１３７】
上記原料を実施例１５と同様に分散した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、８５．０ｍＰａ・ｓであった。前記ワーク６を用い、実施例１５と同様に塗布した。これを乾燥炉にて、１５０℃で３０分間乾燥硬化させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で０．８１μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１２μｍ、体積抵抗は２．８３Ω・ｃｍであった。
【０１３８】
次にこのスリーブを用い、実施例１５と同様に画出し耐久を行った。画出しの結果、初期からは良好な画像が得られていたが、約３５万枚付近から画像濃度が低下しはじめ、ゴーストも悪化し始めた。この結果を表４に示す。５０万枚耐久後のスリーブを取り外し、マグネットおよびフランジも取り外したのち、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いてスリーブを溶剤洗浄した。この耐久使用されたこれらのスリーブ群を、ワーク８とする。ワーク８群の表面粗さＲａは平均で０．４９μｍであった。
【０１３９】
ワーク８の中の１本を洗浄のみ行ったかたちで再度、前記と同様な画出し耐久を行なった結果、初期から全環境で画像濃度が低く、Ｌ／Ｌ環境でブロッチが発生した。
【０１４０】
次にこのワーク８の上に、上記の塗料を同様に再度塗布し、乾燥硬化させた。両端部のマスキング幅は、下層の塗工層が覆われる幅に設定した。このサンプルの表面粗さＲａは平均で０．８３μｍであった。また実施例１と同様の測定による上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は２．８５Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＮＰ−６０６０改造機を用いて、同様の評価を行った。評価結果を表４に示す。
【０１４１】
＜実施例１７＞（参考例）
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック １０重量部
粒径２μｍの結晶性グラファイト ２０重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２０重量部
平均粒径３．８μｍの架橋ＰＭＭＡ球状粒子 １８重量部
【０１４２】
上記原料を実施例１５と同様に分散した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、７５．０ｍＰａ・ｓであった。前記ワーク６を用い、実施例１５と同様に塗布した。これを乾燥炉にて、１５０℃で３０分間乾燥硬化させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．０３μｍ、実施例１と同様の測定による上層の膜厚は１２μｍ、体積抵抗は２．１３Ω・ｃｍであった。
【０１４３】
次にこのスリーブを用い、実施例１５と同様に画出し耐久を行った。この結果を表４に示す。５０万枚耐久後のスリーブを取り外し、マグネットおよびフランジも取り外したのち、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を用いてスリーブを溶剤洗浄した。この耐久使用されたこれらのスリーブ群を、ワーク９とする。ワーク９群の表面粗さＲａは平均で０．６２μｍであった。
【０１４４】
ワーク９の中の１本を洗浄のみ行ったかたちで再度、前記と同様な画出し耐久を行なった結果、初期から全環境で画像濃度が低く、Ｌ／Ｌ環境でブロッチが発生した。
【０１４５】
次に上層用塗料を調製した。
フェノール樹脂中間体 １００重量部
導電性カーボンブラック １０重量部
粒径２μｍの結晶性グラファイト ２０重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２２０重量部
平均粒径３．２μｍの導電性球状炭素粒子 １５重量部
【０１４６】
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡで希釈した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記の導電性球状炭素粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、５７．５ｍＰａ・ｓであった。
【０１４７】
この塗料を用いて、ワーク９を用い上層の塗工を行い、乾燥硬化させた。このサンプルの表面粗さＲａは平均で０．９３μｍであった。また実施例１と同様の測定による上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は１．４５Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＮＰ−６０６０改造機を用いて、同様の評価を行った。評価結果を表４に示す。
【０１４８】
＜比較例５＞
実施例１５の上層用塗料において、平均粒径２．２μｍのＰＭＭＡ球状粒子１５重量部を平均粒径０．２５μｍのＰＭＭＡ球状粒子３０重量部に置き換えた以外は、実施例１５と同様にして、ワーク７に対し塗工および乾燥硬化を行った。塗工前のワーク表面粗さＲａは０．５２μｍであった。このサンプルの表面粗さＲａは平均で０．９８μｍであった。また実施例１と同様の測定による上層の膜厚は約１５μｍ、体積固有抵抗は４．０５Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＮＰ−６０６０改造機を用いて、同様の評価を行った。評価結果を表４に示す。初期は良好であったが、すぐに濃度低下が発生し、ブロッチも発生した。耐久後の表面はかなり削れていた。塗工直後のサンプルの表面を観察したところ、球状粒子が凝集して浮いたような状態であった。
【０１４９】
＜実施例１８＞（参考例）
外径１６ｍｍφ，全長２４８ｍｍのアルミニウム素管を研削加工し、表面粗さＲａを平均で０．４μｍ以下に調整し、且つコロ振れを２０μｍ以下に押さえた。これをワーク１０とする。
フェノール樹脂中間体 １００重量部
粒径４μｍの結晶性グラファイト ４５重量部
導電性カーボンブラック ５重量部
メタノール ８０重量部
ＩＰＡ ２４０重量部
平均粒径１２．５μｍの架橋ＰＭＭＡ球状粒子 １０重量部
【０１５０】
上記原料をガラスビーズを用いてサンドミルにて分散した。フェノール樹脂中間体のメタノール溶液をＩＰＡで希釈した後、カーボンブラック及びグラファイトを添加し、サンドミルで分散した。さらに上記のＰＭＭＡ粒子を添加して分散を行い、分散終了後、塗料をガラスビーズと分離した。室温にて塗料の粘度を測定したところ、６２．５ｍＰａ・ｓであった。この塗料を用いて、実施例１と同様にワーク１０の塗工および乾燥硬化を行いスリーブサンプルとした。このサンプルの表面粗さＲａは平均で１．８８μｍであった。また実施例１と同様の方法の測定による上層の膜厚は約１２μｍ、体積固有抵抗は０．８９Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記ＬＢＰ−１２６０を用いて、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表５に示す。２万枚まではほぼ良好な画像が得られたが、さらに耐久を進めると画像濃度が低下しだした。３万枚時点でスリーブを外し、表面粗さＲａを測定すると、平均で１．１２μｍまで低下していた。これをワーク１１とする。
【０１５１】
このワーク１１に対して、本実施例の塗料を用いて、再度樹脂塗料の塗工を行い、磨耗の進んだ樹脂層の上に更に導電性樹脂層を設けた。膜厚は約９μｍとなるように調整した。このサンプルの表面粗さは、平均で１．９３μｍであった。また体積固有抵抗は０．８９Ω・ｃｍであった。このスリーブサンプルを上記と同様にＬＢＰ−１２６０を用いて、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表５に示す。
【０１５２】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成を用いることにより、耐久性が良好であり、良好な画像を長い間保持することが可能である現像剤担持体および現像装置を提供することができる。つまり、繰り返しの画出しにおいても、均一でムラがなく、画像濃度低下やゴースト、ブロッチ等の発生しない、高品位の画像を提供できる。さらには、簡便で安価に現像剤担持体を再生することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の樹脂被膜の形成されていない現像装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の現像装置の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の現像装置の別の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の現像装置の別の一例を示す断面図である。
【図５】本発明（実施例１）の現像剤担持体の断面の模式図である。
【図６】本発明（実施例５）の現像剤担持体の断面の模式図である。
【符号の説明】
１ 潜像担持体
２ 規制ブレード
３ 現像容器（ホッパー）
４ トナー
５ 磁石
６ 基体
７ 樹脂層
８ 現像剤担持体
１０５、１０９ 球状粒子
１０６、１１０ 各実施例に示す上層（導電性樹脂層）
１０７ 耐久後の下層
１０８ サンドブラスト加工したアルミニウム円筒管（金属基体）
１１１ 切削加工後のコート層の残り
１１２ 切削加工されたワーク２[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developer carrier used for developing a latent image formed on a latent image carrier to visualize the image in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, and the like. The present invention relates to a developing device using a carrier, a process cartridge, and a method of regenerating a developer carrier.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a number of methods are known as electrophotography. In general, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on an electrostatic latent image carrier (photoreceptor) by various means. Then, the latent image is developed with a toner (developer) to form a visible image, and if necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then the toner image is transferred onto the transfer material by heat, pressure, or the like. This is to obtain a copy after fixing.
[0003]
2. Description of the Related Art In recent years, devices using electrophotography have been increasing in number in addition to conventional copiers, such as printers and facsimile machines. Particularly, in a printer or a facsimile, a developing device using a one-component toner is often used because it is necessary to reduce a size of a copying device.
[0004]
The one-component developing system does not require carrier particles such as glass beads and iron powder as in the two-component developing system, and thus can reduce the size and weight of the developing device itself. Further, in the two-component developing method, since it is necessary to keep the toner concentration in the developer constant, a device for detecting the toner concentration and supplying a necessary amount of toner is required. Therefore, the developing device is also large and heavy here. In the one-component developing system, such a device is not required, and it is preferable because the device can be made small and light.
[0005]
As for printer devices, LED and LBP printers have become the mainstream in the recent market, and the direction of technology has been changed to higher resolution, that is, 300, 400 dpi in the past, to 600, 800, 1200 dpi. Accordingly, higher definition is also required for the developing system. In addition, the functions of the copiers have also been enhanced, and therefore the digital copier is moving toward digitalization. In this direction, the method of forming an electrostatic charge image with a laser is the main method, so it is also proceeding in the direction of high resolution, and here, as in the case of printers, high resolution and high definition development methods are required. JP-A-1-112253 and JP-A-2-284158 propose toners having a small particle diameter.
[0006]
As the developer carrier used in the above-described method of development, for example, a metal, an alloy thereof, or a compound thereof is molded into a cylindrical shape, and the surface thereof is treated by electrolysis, blasting, sanding, or the like so as to have a predetermined surface roughness. Things are used. However, in this case, the developer existing near the surface of the developer carrier in the developer layer formed on the surface of the developer carrier by the regulating member has a very high charge, and is reflected on the surface of the carrier with a mirror force. The developer is intensely attracted, so that there is no chance of friction between the toner and the carrier, so that the developer cannot have a suitable charge. Under such circumstances, sufficient development and transfer are not performed, resulting in an image with image density unevenness and scattered characters.
[0007]
In order to prevent the generation of a developer having such an excessive charge and the strong adhesion of the developer, a film in which a conductive substance such as carbon graphite or a solid lubricant is dispersed in a resin is loaded with the developer. A method of forming on a body has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-277265. Further, in order to stabilize the developer transportability due to the durability of the coating, that is, stabilize the surface roughness of the developer carrying member, a method in which spherical particles are further included in the coating is disclosed in JP-A-3-200986. And so on. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-6089 and the like have proposed that in order to increase the surface roughness, a metal cylindrical tube is formed with irregularities by blasting or the like, and then a coating is provided on the surface.
[0008]
However, in recent years, a reduction in energy consumption of a copying machine or an LBP body has been demanded again, and accordingly, in order to reduce energy required for fixing, a low temperature fixing of a developer used has been actively studied. Due to this influence, the number of developers that are liable to be filmed or fused to a sleeve or the like is increasing, and a developer carrier capable of coping with these is required. Further, there is a demand for further improvement in the durability of the developing cartridge and the unit. Furthermore, there is a demand for the reuse of resources for disposable cartridges.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, as the number of prints from a personal computer or the like has increased, the toner capacity of the cartridge has increased, and the necessity of a toner replenishment method has arisen. In order to further improve the image quality, the regulation of the developer is strengthened, and the developer tends to be a thin layer on the developer carrier, and the physical load on the developer and the developer carrier increases. I have. For example, the technique described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-277265 is an effective technique for a conventional cartridge having a low durability. However, surface irregularities are formed by the originally added graphite, and a large amount of addition is required due to its shape.The graphite is fragile in structure, and has a surface of irregular shape. Easy to be smoothed. In this regard, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-200986, favorable surface irregularities are formed with a small amount of addition, and the direct load on graphite is reduced, so that the irregularities are maintained and the characteristics of graphite are maintained. This shows progress.
[0010]
JP-A-5-6089 discloses a technique in which a metal substrate is subjected to a blast treatment to form irregularities, and then a resin coat layer is provided on the surface to form an irregular surface layer. Although this method has an advantage, the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-200986 is more preferable from the viewpoints of uniformity of the surface layer and deterioration of accuracy such as straightness of the substrate due to machining. preferable. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-6089 describes a technique in which a layer having particles added to an intermediate layer is formed, a resin coat layer is formed on the surface thereof, and a surface layer having irregularities is formed. According to the method described above, an uneven surface is formed, but the unevenness is blunted to provide a surface layer, and the unevenness tends to be smooth. Further, since particles added for forming irregularities are present not in the surface layer but in the intermediate layer and do not appear on the surface, it is difficult to give the particles favorable properties for development. Although the surface roughness is improved by the methods disclosed in JP-A-3-200986 and JP-A-5-6089, surface roughness due to contact with toner and abrasion due to indirect pressing force due to the regulating blade pressure. There is a decrease in When the surface roughness decreases, the amount of toner transported on the surface of the developer carrier decreases, and image defects such as toner coating unevenness and ghost due to low image density or excessive charging are likely to occur. The present inventors have also disclosed some proposals for improving these wear properties. However, materials may be limited due to other characteristics in development, and there is a possibility that a reduction in surface roughness cannot be avoided.
[0011]
Further, as described above, since contamination such as filming and fusing of the toner on the sleeve after the durable use may also be present, if the used sleeve is reused as it is, these cause the deterioration of the image quality. Therefore, some kind of reuse method is required.
[0012]
Further, due to the increase in the number of copies and prints in recent years, the consumption of cartridges has increased. The cartridge has a great advantage that it does not need to touch the toner in actual use and does not stain human hands. Although there is a concept that only toner is additionally supplied, there is a possibility that the atmosphere of the site is contaminated to some extent. However, from the standpoint of environmental protection, attention must also be paid to cartridges as waste, and attempts have been made to reuse or recycle each component. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-199643 discloses a technique in which a coating layer soluble in an organic solvent is provided below a surface layer, and the coating layer is separated after use and reused. Of course, this method can be reused, but the number of steps tends to increase, and the solvent used must be separated and recovered, which tends to increase the cost.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method in which the amount of toner coating on a developer carrier is constant even in repeated image formation, the developer on the developer carrier has a stable and appropriate charge, and is uniform and uneven. Another object of the present invention is to provide a developer carrier capable of obtaining a high-quality image without causing image density reduction and ghosting, and a method of manufacturing the same.
[0014]
It is a further object of the present invention to provide a developer carrier capable of obtaining a longer and stable image by reducing toner adhesion to a resin coating layer, and a method of manufacturing the same.
[0015]
It is a further object of the present invention to provide a developing device capable of obtaining a stable and high-quality image by using a developer carrier having a uniform surface state.
[0016]
Still another object of the present invention is to provide a developer carrier having a resin coating layer and a method for producing the same, which can provide a high quality image even when various substrates are used.
[0017]
A further object of the present invention is to provide a simple method suitable for reusing a developer carrier once used.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a developer having a coating layer on a surface, which is used for a developing device that develops a latent image formed on a latent image carrier with a developer carried on a developer carrier and visualizes the developed image. In the method for regenerating a carrier,
Coating layer formed on substrate surfacePart is peeled off by peeling processing.A conductive resin layer containing at least spherical particles having a number average particle diameter of 0.3 to 30 μm and a binder resin.
[0019]
Further, the present invention provides a developer holding a developer held in a developing container on a developer carrier, and forming a thin layer of the developer on the developer carrier by using a developer layer thickness regulating member. In the developing device, which is transported to a developing area facing the image carrier and develops the latent image on the latent image carrier with a developer to visualize the developer, the developer carrier reproduced by the above method is used. And a developing device.
[0020]
Further, the present invention provides at least (1) an electrostatic latent image carrier for having an electrostatic latent image, and (2) a developing means for converting the electrostatic latent image into a developed image with a developer in a development area. The present invention relates to a process cartridge which is detachably mountable to an image forming apparatus main body and has the developing device as the developing means.
[0021]
Further, the present invention relates to a developer carrier regenerated by the above method.
[0022]
In the present invention, the conductive resin layer may be a conductive resin layer containing a conductive fine powder, and may show better performance by containing a solid lubricant. Further, when the spherical particles are spherical resin particles or conductive spherical particles, a developer carrier having better performance can be provided.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, some modes in which the configuration of the present invention is preferably used will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0024]
As a conventional method of regenerating a developer carrier (sleeve) having a surface coated with a resin after use, there is a method of removing a surface coat layer by means such as cutting. For example, it is a method of shaving the surface using a cutting tool and performing the same surface processing (blasting, resin coating, etc.) as in the case of a new work. However, the method of polishing and grinding these surfaces to remove the coat layer has the following disadvantages.
[0025]
One of them is that the surface is made of resin, so that it is very difficult to cut. Due to the adhesion of the resin to the cutting tool, very frequent changing of the cutting tool is required, and uniform cutting is not performed. If a polishing device is used, the file is clogged and cannot be cut.
[0026]
Another disadvantage is that the coating layer must be completely removed and then regenerated, so that it must be deeply cut. In particular, due to the above-mentioned drawbacks, it must be roughly cut. If the surface of the substrate has been subjected to blasting, it must also be cut deep to remove its history.
[0027]
When such a method is used, the following problems occur. That is, since the shaving amount increases, the outer diameter of the coat portion of the sleeve decreases, and the thickness of the sleeve decreases. When the outer diameter of the sleeve is reduced, in the so-called jumping development system, the gap between the sleeve and the drum (referred to as the space between SDs) is increased, so that the image density is hardly obtained and the image is scattered. Defects are likely to occur. In order to improve this, it is necessary to change the shape of the flange portion and the shape of the holding member between SDs, which causes an increase in the reproduction cost. In addition, when the thickness is reduced, when mounted on the developing device, the driving force during rotation causes the sleeve to bend, causing sleeve pitch unevenness and deteriorating the density uniformity.
[0028]
In the method of the present invention, since the thin resin layer is formed on the surface in the form of the used sleeve as it is and recycled, the dimensional change of the sleeve is extremely small, and the above-mentioned disadvantage does not occur.
[0029]
There are also methods of removing the surface layer such as dissolution and peeling, blasting, and high-pressure cleaning.However, in the case of a cured resin, it does not dissolve unless it is a special substance and has poor versatility. It is difficult to put into practical use.
[0030]
As an example, a conductive resin layer containing at least spherical particles having a number average particle diameter of 0.3 to 30 μm and a binder resin is formed after using a resin-coated sleeve obtained by coating a metal substrate with a resin layer. It is an aspect to be performed. In such a case, the resin layer is shaved by use, but when the initial surface roughness is small, the change in the surface roughness itself is small. The surface roughness required for the surface of the coat layer of the developer carrying member often differs depending on the mechanism of the developing device main body and the developing system. When the used developing sleeve having a small surface roughness is used in another developing device configuration that requires adjustment of the surface roughness, the above configuration is used.
[0031]
Another example is a case where the original resin coat layer is a conductive resin layer containing at least spherical particles and a binder resin. In such a case, the original (new but not reused) resin coat layer has an appropriate surface roughness, but the surface is shaved by durable use, and the surface roughness decreases. . The conductive resin layer containing at least spherical particles having a number-average particle diameter of 0.3 to 30 μm and a binder resin was shaved to recover the original surface roughness from such a state and use it. Used as a developer carrying member formed on the resin layer. The same applies to the case where the surface roughness of the original resin coat layer is formed by the effect of easily shaving particles such as graphite.
[0032]
Still another example is a case in which a resin coat layer is provided on the surface of a substrate that has been subjected to uneven processing by mechanical processing such as blasting, and a developer carrier having an uneven surface coat layer is used. Since the wear of such a developer carrier progresses from its convex portion due to durability, even if the substrate is subjected to unevenness processing, it is easily smoothed due to durability. By providing a conductive resin layer containing at least spherical particles having a number average particle diameter of 0.3 to 30 μm and a binder resin on such a developer carrier, an appropriate surface roughness can be given. . For example, even if the influence of the irregularities on the surface of the substrate remains, if a paint containing no spherical particles is applied thereon, the surface roughness will be reduced, and an appropriate surface roughness cannot be obtained. Therefore, this configuration is required.
[0033]
When a conductive resin layer containing at least spherical particles having a number average particle diameter of 0.3 to 30 μm and a binder resin is provided on the surface of the used resin coat layer, and the surface of the resin coat layer is heavily contaminated by toner or the like. The toner may be formed after removing toner and the like by a method such as water washing, solvent washing, and air washing.
[0034]
As another embodiment of the present invention, after subjecting the resin coating layer on the surface of the metal substrate of the developer carrier after use to a peeling process, at least spherical particles having a number average particle diameter of 0.3 to 30 μm. That is, a conductive resin layer containing a binder resin is formed and reused. The peeling process in this case includes cutting, polishing, dissolution and peeling, removal by blast, removal by high-pressure (gas, liquid) cleaning, and the like. Resin layer on metal substrate surfaceTo, All removed by peelingIf you doHowever, because of the above-mentioned reasons, a disadvantage occurs due to complete removal,Partially survivedBy doing so, an adhesive effect and an anchor effect on the outermost resin layer are expected.
[0035]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0036]
As the binder resin used for the resin layer of the present invention, generally known resins can be used. For example, phenolic resin, epoxy resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, silicone resin, fluorine resin, styrene resin, vinyl resin, cellulose resin, melamine resin, Examples include urea-based resins, polyurethane-based resins, polyimide-based resins, and acrylic resins. A curable resin is more preferable in consideration of mechanical strength, but a thermoplastic resin is also applicable as long as it has sufficient mechanical strength.
[0037]
As a material added to the resin layer of the present invention to impart conductivity to the resin layer, generally known conductive fine powder can be used. For example, powders of metals or alloys such as copper, nickel, silver, and aluminum; metal oxides such as antimony oxide, indium oxide, tin oxide, and titanium oxide; and carbon-based conductive materials such as carbon fiber, carbon black, and graphite. No. The amount of the conductive fine powder to be added varies depending on the developing system. For example, when a one-component insulating developer is used in the jumping developing method, the resin layer preferably has a thickness of 10%.3It is preferable to add Ω · cm or less. Carbon black, especially conductive amorphous carbon, is particularly excellent in electric conductivity, and can be given conductivity by adding a small amount compared to others, and a certain degree of resistance can be obtained by controlling the added amount. Therefore, it is preferably used.
[0038]
Known spherical particles can be used as the spherical particles used in the present invention. For example, there are spherical resin particles, spherical metal oxide particles, spherical carbonized particles, and the like, which are used as appropriate according to the developing property of the toner and the developing system.
[0039]
As the spherical resin particles, for example, spherical resin particles obtained by a suspension polymerization method, a dispersion polymerization method, or the like are used. Spherical resin particles can obtain a suitable surface roughness with a smaller addition amount, and can easily obtain a more uniform surface shape. Examples of such spherical resin particles include acrylic resin particles such as polyacrylate and polymethacrylate, polyamide resin particles such as nylon, polyolefin resin particles such as polyethylene and polypropylene, silicone resin particles, and phenol resin particles. Examples include polyurethane resin particles, styrene resin particles, and benzoguanamine particles. The resin particles obtained by the pulverization method may be used after subjecting them to thermal or physical sphering treatment.
[0040]
For example, inorganic fine powder may be adhered to or fixed to the surface of spherical resin particles. Examples of such inorganic fine powder include
[0041]
Such an inorganic fine powder may be used after being treated with a coupling agent. In particular, it can be preferably used for the purpose of improving the adhesion to the binder resin or for imparting hydrophobicity to the particles. Examples of such a coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a zircoaluminate coupling agent, and the like. More specifically, for example, as a silane coupling agent, hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, Benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethyl Diethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltet Lamethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and dimethylpolysiloxane having from 2 to 12 siloxane units per molecule and having hydroxyl groups bonded to silicon atoms, each of which is located at one of the terminal units. Siloxane and the like.
[0042]
By treating the surface of the spherical resin particles with the inorganic fine powder, dispersibility in the paint, uniformity of the coating surface, stain resistance of the film, charge imparting property to the toner, and resistance of the coating layer are achieved. Abrasion and the like can be improved.
[0043]
Conductive spherical particles may be used in order to provide the spherical particles with stain resistance, abrasion resistance and the like. The conductive spherical particles include, for example, conductive-treated spherical particles, such as titanium oxide, niobium oxide, manganese oxide, metal oxides such as lead oxide, and pigments such as barium sulfate and the like. A conductive material; or an insulating metal oxide such as zinc oxide, copper oxide, or iridium oxide doped with a metal having a different oxidation number to have conductivity.
[0044]
The volume resistivity of the conductive spherical particles is 106It is preferably Ω · cm or less. 106If it exceeds Ω · cm, prevention of toner contamination may not be sufficient.
[0045]
The true density of the spherical particles to be added is 3 g / cm3The following are preferred. True density is 3g / cm3If it exceeds, the dispersibility of the spherical particles in the conductive coating layer may be insufficient, so that it is difficult to impart uniform roughness to the surface of the coating layer, and to uniformly apply a charge to the toner and to form the coating layer. There is a possibility that the strength becomes insufficient and the advantages of these particles such as stain resistance and abrasion resistance cannot be exhibited. Examples of the type of conductive spherical particles satisfying such conditions include spherical carbon particles, spherical resin particles surface-treated with a conductive substance, and spherical resin particles in which conductive fine particles are dispersed.
[0046]
Spherical carbon particles are obtained by firing resin-based spherical particles such as phenolic resin, naphthalene resin, furan resin, xylene resin, divinylbenzene polymer, styrene-divinylbenzene polymer, polyacrylonitrile and mesocarbon microbeads, and carbonizing and / or carbonizing. Alternatively, those obtained by graphitization to obtain low-density and good-conductive particles, and those whose surface is further graphitized to improve conductivity and lubricity are more preferable.
[0047]
Examples of a method of treating the surface of the spherical resin particles with a conductive material include, for example, mechanically mixing conductive fine particles smaller than the particle diameter of the core particles on the surface of the core particles composed of the spherical resin particles at an appropriate mixing ratio, After the conductive fine particles are uniformly attached around the resin particles by the action of the Waals force and the electrostatic force, the surface of the resin particles is softened by a local temperature rise caused by, for example, a mechanical impact force, and the conductive fine particles are formed. Conductive treated spherical resin particles. As a constituent material of the base particles, it is preferable to use a resin that is a spherical organic compound having a low core density. Resin particles such as a polymer, a benzoguanamine resin, a phenol resin, a polyamide resin, nylon, a fluorine resin, a silicone resin, an epoxy resin, and a polyester resin can be used. In addition, as the conductive fine particles which are small particles, the particle diameter of the small particles is preferably １ ／ or less of the particle diameter of the base particles in order to uniformly coat the conductive fine particles.
[0048]
As a method for producing the conductive fine particles uniformly dispersed in the spherical resin particles, for example, the conductive fine particles are dispersed and kneaded in a binder resin, pulverized to a predetermined particle size, mechanical treatment and heat treatment. Dispersion of monomer composition made by adding a polymerization initiator, conductive fine particles, and other additives to the conductive spherical particles that have been made spherical by the chemical treatment, and the polymerizable monomer, and then dispersing them uniformly using a disperser or the like. Spherical particles dispersed in conductive fine particles obtained by suspending in an aqueous phase containing a stabilizer with a stirrer or the like so as to have a predetermined particle size and performing polymerization are included. The conductive fine particle-dispersed spherical particles obtained by these methods are mechanically mixed with conductive fine particles having a particle size smaller than the above-described core particles at an appropriate mixing ratio, and the conductive particles are formed by the action of van der Waals force and electrostatic force. After the conductive fine particles are uniformly attached around the conductive fine particle-dispersed spherical particles, the surface of the conductive fine particle-dispersed resin particles is softened by a local temperature rise caused by, for example, a mechanical impact force, and the conductive fine particles are formed into a film. It may be used with further increased conductivity.
[0049]
The particle diameter of such spherical particles is preferably from 0.3 μm to 30 μm in number average particle diameter. If it is less than 0.3 μm, uniform surface irregularities are difficult, and if the surface roughness is to be increased, the addition amount becomes excessive, the resin coating layer becomes brittle, and the wear resistance is extremely reduced. On the other hand, if it is larger than 30 μm, the particles protrude too much from the surface of the carrier, so that the thickness of the developer layer becomes too large, and the charge of the developer tends to decrease or become uneven. May be a point of leaking.
[0050]
In the measurement of the average particle diameter in the present invention, the measurement was performed by attaching a 100 μm aperture (50 μm aperture for particles of 3.0 μm or less) to Multisizer II manufactured by Coulter Inc. The measurement of the conductive particles was performed by attaching a liquid module to an LS-130 type particle size distribution analyzer manufactured by Coulter Corporation.
[0051]
The surface roughness of the outermost resin layer to which the particles are added as described above is preferably in the range of 0.3 μm to 5.0 μm as the center line average roughness (Ra) in the notation method of JIS B0601. If it is less than 0.3 μm, the thickness of the developer layer on the developer carrier is too small, and if the amount of the developer is too small to develop a solid image on the latent image carrier, it will be more than 5.0 μm. In addition, the thickness of the developer layer becomes too large, so that the charge of the developer tends to be reduced or uneven.
[0052]
The surface roughness in the present invention is measured using a surface roughness meter SE-3300H manufactured by Kosaka Laboratory, with a cutoff of 0.8 mm, a measurement distance of 8.0 mm, and a feed rate of 0.1 mm / sec. The average of 12 measured values was taken.
[0053]
It is also preferable to include a lubricating powder in the resin layer of the present invention. Examples of such lubricating powders include molybdenum disulfide, boron nitride, mica, graphite, graphite fluoride, silver-niobium selenide, calcium chloride-graphite, talc, Teflon, fluorinated polymers such as PVDF, stearin Fatty acid metal salts such as zinc acid, magnesium stearate, aluminum stearate, zinc palmitate and the like. Among them, graphite is preferably used because it has conductivity as well as lubricity.
[0054]
The volume resistance of the conductive resin layer of the present invention is 10-3-105Ω · cm is preferable and 10-2-103Ω · cm is more preferable.
[0055]
As the substrate used for the developer carrying member, a cylindrical tube is preferably used. As such a cylindrical tube, a non-magnetic metal or alloy such as aluminum, stainless steel, or brass, which is formed into a cylindrical shape, polished, ground, or the like is preferably used. These metal cylindrical tubes are molded or processed with high precision in order to improve the uniformity of images. For example, the straightness in the longitudinal direction is preferably 30 μm or 20 μm or less, and the gap between the sleeve and the photosensitive drum oscillates, for example, when the sleeve is rotated against the vertical plane by abutting the vertical plane with a uniform spacer. It is preferable that the gap runout is also 30 μm or less, or 20 μm or less.
[0056]
As a method for obtaining the resin layer of the present invention, for example, the resin layer can be obtained by dispersing and mixing each component in a solvent to form a coating, and applying the coating on the substrate. For dispersing and mixing the components, a known dispersing apparatus using beads such as a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, and a pearl mill can be suitably used. Further, as a coating method, a known method such as a dipping method, a spray method, and a roll coating method can be applied.
[0057]
Next, a description will be given of a developing device in which the developer carrier of the present invention is incorporated.
[0058]
In FIG. 2, an image carrier for carrying an electrostatic latent image formed by a known process, for example, an electrophotographic
[0059]
In order to regulate the thickness of the
[0060]
The thickness of the thin layer of the
[0061]
For the sake of simplicity, the following description will be made using a non-contact developing device as an example.
[0062]
A
[0063]
Further, in so-called regular development in which toner is attached to a high potential portion of an electrostatic latent image having a high potential portion and a low potential portion to visualize the toner, a toner charged to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image is used. In so-called reversal development in which toner is adhered to a low potential portion of an electrostatic latent image to make it visible, toner charged to the same polarity as the polarity of the electrostatic latent image is used. Note that the high potential and the low potential are expressed by absolute values. In any case, the
[0064]
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the developing device of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing still another embodiment of the developing device of the present invention.
[0065]
In the developing device shown in FIGS. 3 and 4, as a member for regulating the layer thickness of the
[0066]
3 and 4 for forming the toner layer on the developing
[0067]
Next, in the present invention, a developer (toner) used for obtaining a visible image from an electrostatic latent image will be described.
The toner mainly consists of melt-kneading materials such as a binder resin, a release agent, a charge control agent, and a colorant, cooling and solidifying the melt, pulverizing, and then classifying the powder to form a fine powder having a uniform particle size distribution. Body.
[0068]
As the binder resin used for the toner, generally known resins can be used. For example, homopolymers of styrene such as styrene α-methylstyrene and p-chlorostyrene and substituted products thereof; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene- Butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer Copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer Polymer, styrene-maleic acid Styrene-based copolymers such as polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenolic resin, aliphatic or Alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, paraffin wax, carnauba wax and the like can be used alone or in combination.
[0069]
Further, the toner may contain a pigment as a colorant. Examples of pigments include carbon black, nigrosine dye, lamp black, Sudan Black SM, First Yellow G, Benzidine Yellow, Pigment Yellow, India First Orange, Irgazine Red, Paranitroaniline Red, and Toluidine Red. , Carmine FB, Permanent Bordeaux FRR, Pigment Orange R, Risor Red 2G, Lake Red C, Rhodamine FB, Rhodamine B Lake, Methyl Bio Red B Lake, Phthalocyanine Blue, Pigment Blue, Brilliant Green B , Phthalocyanine Green, Oil Yellow GG, Pomelo First Yellow CGG, Kaya Set Y963, Kaya Set YG, Pomelo First Orange RR, Oil Scarlet, O Tetrazole Brown B, Zapon Fast Scarlet CG, include Oil Pink OP, can be selected and used appropriately from these.
[0070]
When the toner is used as a magnetic toner, a magnetic powder is contained in the toner. As such a magnetic powder, a substance that is magnetized in a magnetic field is used. Examples of the magnetic powder include powder of a ferromagnetic metal such as iron, cobalt, and nickel, and alloys and compounds such as magnetite, hematite, and ferrite. The content of these magnetic powders is preferably about 15 to 70% by mass based on the mass of the toner.
[0071]
In some cases, various release agents are added and contained in the toner. Examples of such release agents include polyfluoroethylene, fluororesin, fluorocarbon oil, silicone oil, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene and Various waxes are included. Further, if necessary, various charge control agents may be added to facilitate positive or negative charge.
[0072]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
[0073]
<Example 1>(Reference example)
An aluminum tube having an outer diameter of 16 mmφ and a total length of 248 mm was ground, the surface roughness Ra was adjusted to 0.4 μm or less on average, and roller runout was suppressed to 20 μm or less. This aluminum cylindrical tube was subjected to sandblasting. An aluminum cylindrical tube was set up vertically, and while rotating at a constant speed, the blast gun was vibrated up and down to eject abrasive grains, thereby making the surface roughened uniformly. A # 100 alumina powder was used as sandblast abrasive grains. Both ends of the cylindrical tube were masked to protect the surface from being roughened. The surface roughness Ra after the blast was 2.52 μm on average. The aluminum cylinder tube subjected to the sandblasting process is referred to as a
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
5 parts by weight of conductive carbon black
45 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 4 μm
80 parts by weight of methanol
225 parts by weight of IPA
[0074]
The mixture was dispersed in a sand mill using glass beads to obtain a paint. The viscosity of the paint was 70.0 mPa · s at room temperature. The
[0075]
For the measurement of the film thickness and the volume resistivity, an aluminum sheet and an OHP sheet were wound around another aluminum sleeve, applied, dried and cured, and then used for the measurement of the film thickness and the volume resistivity, respectively. The volume specific resistance was measured by attaching a four-terminal probe to Loresta AP manufactured by Mitsubishi Yuka.
[0076]
Next, image durability was performed using this sleeve. For image endurance, a laser beam printer LBP-1260 manufactured by Canon Inc. was used by modifying a fixing device or the like for low-temperature fixing toner evaluation. Similarly, the EP-E cartridge was partially modified for use. A flange was attached to the sleeve sample so that the sleeve sample could be attached to the EP-E cartridge, a magnet was attached, and then the cartridge was incorporated into the cartridge. Also, a hole was made in the upper part of the cartridge and a cap was attached so that toner could be supplied. About 100 g of toner was replenished every time about 100 g of toner was consumed, and a durability test was performed on up to 20,000 sheets.
[0077]
The image formation evaluation was performed in three environments of 15 ° C./10% RH (L / L), 23 ° C./55% RH (N / N), and 30 ° C./80% RH (H / H). Table 1 shows the evaluation results of the image density (5% density), solid black density, sleeve ghost, fog, and blotch of a 5 mm square solid black character. All were good.
[0078]
[Evaluation method]
(1) 5 ■ solid density and solid black image density change
The reflection density was measured by a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth) at 10 points in the solid black image of each page where a large number of 5 mm square solid black characters were printed over the entire surface of the page and the solid black image of the entire page was output. The image density was calculated by taking the average of.
[0079]
(2) Sleeve ghost
An image in which solid white and solid black areas are adjacent to each other is developed at the leading edge of the image (first rotation of the sleeve), and the density difference between the solid white marks and the solid black marks appearing on the halftones of the second and subsequent rounds is mainly visually compared. And image density measurement. The evaluation results were indicated by the following indices.
: No difference in shade was observed.
: A degree at which a slight difference in shading can be confirmed depending on the viewing angle.
△: The density difference can be visually confirmed, but the image density difference is within 0.01.
Δ ○: A shading difference at which the edge is not clear can be confirmed, but is practically OK.
Δ: Shading is slightly clear, and the lower limit of the practical level.
Δ ×: The density difference can be clearly confirmed and the image density difference can be confirmed. Inferior to practical level.
X: The difference in density is considerably large, and the difference in density with a reflection densitometer is 0.05 or more.
[0080]
(3) Fog
The reflectivity of a solid white image in an appropriate image is measured, and the reflectivity of an unused transfer paper is further measured. The evaluation results were shown by the following indices (however, the reflectance was measured 10 times at random). The reflectance was measured with TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku).
◎: 1.0 or less
: 1.0 to 1.5
○ △: 1.5 to 2.3
Δ ○: 2.3 to 3.0
Δ: 3.0 to 4.0 (4.0 is the lower limit of the practical level)
Δ ×: 4.0 to 5.0
×: 5.0 or more
[0081]
However, when the above numerical values are visually judged, fog can be confirmed at a glance at a level that can be confirmed by observing about 2 to 3 at a level of more than 4.0 at 1.5 or less, and at a glance at more than 4.0.
[0082]
(4) Unevenness
Various images such as solid black, halftone, and line images are checked, and image unevenness (wavy, blotch-like, etc.) caused by poor coating of the developer on the sleeve, such as wavy unevenness and blotch (spotted unevenness) on the developing sleeve ) Was referred to, and the evaluation criteria results were indicated by the following indices.
◎: Does not appear at all.
：: It can be confirmed by seeing through about one image out of several to several tens of images.
Δ: Wavy or spot-like unevenness is observed on the first rotation of the first sleeve of the halftone image or solid black image. No problem with photographic images.
Δ ×: One to several uneven images appear as solid black images. Not practical.
X: Unevenness also appears on solid white.
[0083]
In this image evaluation, the following toner was used.
100 parts by weight of styrene-acrylic copolymer
80 parts by weight of magnetite
Negative
8 parts by weight of low molecular weight polyethylene
The materials were mixed using a Henschel mixer, kneaded using a biaxial extruder, cooled, crushed with a hammer mill, and crushed with a jet mill to obtain a finely pulverized product. This was classified with an elbow jet classifier, and the weight-average particle diameter D4 = 6.08 μm, the number% of 4.0 μm or less was 17.5%, and the weight% of particles of 10.1 μm or more was 0.2%. I got the goods. To 100 parts by weight of the classified product, 1.4 parts by weight of colloidal silica was externally added and mixed by a Henschel mixer to obtain a developer (toner).
[0084]
As a result of image formation, a good image was obtained from the beginning, but a decrease in image density and ghosting began to occur from around 10,000 sheets. Table 1 shows the results. After the sleeve after durability was removed, and the magnet and the flange were also removed, the sleeve was solvent-cleaned using MEK (methyl ethyl ketone). A group of these sleeves similarly used for durability is referred to as a
[0085]
As a result of performing the same image formation durability again as described above while only one of the
[0086]
Next, an upper layer paint was prepared.
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
45 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 4 μm
5 parts by weight of conductive carbon black
80 parts by weight of methanol
240 parts by weight of IPA
Crosslinked PMMA spherical particles having an average particle size of 14.2 μm 10 parts by weight
[0087]
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After diluting the methanol solution of the phenol resin intermediate with IPA, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the above-mentioned PMMA particles were added for dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. It was 62.5 mPa * s when the viscosity of the coating material was measured at room temperature. Using this paint, the upper layer was applied using the
[0088]
This sleeve sample was evaluated in the same manner using the above LBP-1260. Table 1 shows the evaluation results.
[0089]
<Example 2>(Reference example)
In Example 1, coating and drying and curing were performed in the same manner as in Example 1 except that the
[0090]
<Example 3>(Reference example)
In the upper layer coating material of Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out except that 10 parts by weight of PMMA particles having an average particle diameter of 14.2 μm were replaced with 13 parts by weight of conductive spherical carbon particles having an average particle diameter of 10.5 μm. And a paint was prepared. The viscosity of the paint after dispersion was 55.0 mPa · s. Using this paint, a
[0091]
<Example 4>(Reference example)
From the
[0092]
A sample equivalent to this was selected from the
[0093]
<Comparative Example 1>
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
5 parts by weight of conductive carbon black
45 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 3 μm
80 parts by weight of methanol
220 parts by weight of IPA
[0094]
As described above, a coating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that spherical particles were not added. The viscosity of the paint after dispersion was 65.0 mPa · s. Using this paint, a
[0095]
<Example 5>
In the H / H environment, about 40,000 pieces of the sleeve samples produced in Example 1 to which the resin layer was applied after blasting were subjected to durability, and the surface of the sleeve was partially peeled off, exposing the blast surface. I was Regeneration was performed using the sleeve after the endurance. The surface of the resin layer was lightly polished with a polishing tape having a roughness of # 2000. Although the resin layer was not removed, the part that was coming off was smoothed. After this was air-cleaned, the sleeve having an exposed blast surface was coated in the same manner as in Example 1 using the coating material to which the crosslinked PMMA spherical particles used in Example 1 were added. After drying and curing at 150 ° C. for 30 minutes in a drying oven, a sleeve sample was obtained. At this time, the surface roughness Ra was 2.15 μm on average. The coating film thickness was adjusted to be about 10 μm.
[0096]
This sleeve sample was evaluated for image formation in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results. FIG. 6 conceptually shows a cross section of the sleeve sample.
[0097]
<Comparative Example 2>
In the sleeve after durability used in Example 5, a cutting process was performed to completely remove the resin layer and the blast surface. The outer surface of the cut surface had a smaller outer diameter of about 100 μm than the unprocessed portions at both ends. After blasting this sleeve using A # 100 abrasive grains in the same manner as in Example 1, the conductive resin layer was formed using the resin paint to which the spherical particles of Example 1 were not added. Formed. The film thickness was set to be about 12 μm, and the surface roughness Ra after coating was 2.27 μm on average.
[0098]
This sleeve sample was evaluated for image formation in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results. The overall density was low due to the widened SD gap. An attempt was made to increase the film thickness by performing coating on the sleeve a plurality of times. However, due to repeated coating, the surface roughness was large and the film was formed with an uneven thickness.
[0099]
<Comparative Example 3>
A conductive resin layer was formed on the sleeve after cutting used in Comparative Example 2 using the resin paint to which the spherical particles used in Example 1 were added. The film thickness was set to be about 12 μm, and the surface roughness after coating was 2.05 μm on average. This sleeve sample was evaluated for image formation in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results. The overall density was low due to the widened SD gap.
[0100]
<Example 6>(Reference example)
In the upper layer coating material of Example 1, the coating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 14.2 μm were replaced with 20 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 5.5 μm. Produced. The viscosity of the paint after dispersion was 75.0 mPa · s. Using this paint, a
[0101]
<Example 7>(Reference example)
In the paint for the upper layer of Example 1, the paint was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of PMMA particles having an average particle diameter of 14.2 μm were replaced with 5 parts by weight of PMMA particles having an average particle diameter of 19.2 μm. Produced. The viscosity of the paint after dispersion was 62.5 mPa · s. Using this paint, a
[0102]
Example 8(Reference example)
In the paint for the upper layer of Example 1, the paint was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 14.2 μm was replaced by 3 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 27.5 μm. Produced. The paint viscosity after dispersion was 60.0 mPa · s. Using this paint, a
[0103]
<Example 9>(Reference example)
In the upper layer coating material of Example 1, the coating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 14.2 μm were replaced with 15 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 8.0 μm. Produced. The paint viscosity after dispersion was 72.5 mPa · s. Using this paint, a
[0104]
<Comparative Example 4>
In the paint for the upper layer of Example 1, the paint was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 14.2 μm were replaced with 2 parts by weight of PMMA particles having an average particle size of 38.5 μm. Produced. The viscosity of the paint after dispersion was 62.5 mPa · s. Using this paint, a
[0105]
<Example 10>(Reference example)
An aluminum tube having an outer diameter of 20 mmφ and a total length of 328 mm was ground, the surface roughness Ra was adjusted to 0.4 μm or less on average, and the roller runout was suppressed to 20 μm or less. This aluminum cylindrical tube was subjected to sandblasting. The surface roughness Ra after the blast was 2.85 μm on average. The aluminum cylindrical pipe subjected to the sandblasting process is referred to as a
[0106]
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
5 parts by weight of conductive carbon black
40 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 4 μm
80 parts by weight of methanol
210 parts by weight of IPA
[0107]
The mixture was dispersed in a sand mill using glass beads to obtain a paint. The viscosity of the paint was 60.0 mPa · s at room temperature. The
[0108]
Next, image durability was performed using this sleeve. For image endurance, a laser beam printer LBP-A309G II manufactured by Canon Inc. was used after modifying a fixing device and the like for low-temperature fixing toner evaluation. Similarly, the EP-cartridge was partially modified and used as the cartridge. A flange was attached to the sleeve sample so that it could be attached to the EP-cartridge, a magnet was attached, and then the cartridge was incorporated into the cartridge. Also, a hole was made in the upper part of the cartridge and a cap was attached so that toner could be supplied. About 100 g of toner was replenished every time about 100 g of toner was consumed, and a durability test was performed on up to 20,000 sheets.
[0109]
In this image formation evaluation, the same toner as in Example 1 was used.
[0110]
As a result of image formation, a good image was obtained from the beginning, but a decrease in image density and ghosting began to occur from around 10,000 sheets. Table 3 shows the results. After the sleeve after durability was removed, and the magnet and the flange were also removed, the sleeve was solvent-cleaned using MEK (methyl ethyl ketone). A group of these sleeves similarly used for durability is referred to as a
[0111]
As a result of performing the same image formation durability again as described above while only one of the
[0112]
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After diluting the methanol solution of the phenol resin intermediate with IPA, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the PEA particles were added to perform dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. It was 65.0 mPa * s when the viscosity of the coating material was measured at room temperature.
[0114]
Using this paint, the upper layer was applied using the
[0115]
<Example 11>(Reference example)
In the coating for the upper layer of Example 10, the coating was performed in the same manner as in Example 10 except that 9 parts by weight of PEA particles having an average particle diameter of 13.5 μm were replaced with 12 parts by weight of nylon spherical particles having an average particle diameter of 10.3 μm. Was prepared. The paint viscosity after dispersion was 57.5 mPa · s. Using this paint, the
[0116]
<Example 12>(Reference example)
In the coating for the upper layer of Example 10, the coating was performed in the same manner as in Example 10 except that 9 parts by weight of PEA particles having an average particle diameter of 13.5 μm were replaced with 9 parts by weight of polyurethane spherical particles having an average particle diameter of 12.4 μm. Was prepared. The viscosity of the paint after dispersion was 67.5 mPa · s. Using this paint, the
[0117]
The mixture was dispersed in a sand mill using glass beads to obtain a paint. The viscosity of the paint was 80.0 mPa · s at room temperature. The
[0119]
Next, image durability was performed using this sleeve. For image endurance, a laser beam printer LBP-A309G II manufactured by Canon Inc. was used after modifying a fixing device and the like for low-temperature fixing toner evaluation. Similarly, an EP-BS cartridge was partially modified for use. A flange was attached to the sleeve sample so that it could be attached to the EP-BS cartridge, a magnet was attached, and then the cartridge was incorporated into the cartridge. Also, a hole was made in the upper part of the cartridge and a cap was attached so that toner could be supplied. About 100 g of toner was replenished every time about 100 g of toner was consumed, and a durability test was performed on up to 20,000 sheets.
[0120]
In this image formation evaluation, the same toner as in Example 1 was used.
[0121]
As a result of image formation, a good image was obtained from the beginning, but the image density was reduced about 10,000 copies a little before, and then blotching began to occur. Table 3 shows the results. After removing the sleeve after the endurance, removing the magnet and the flange, the toner was removed by cleaning with compressed air, and the surface roughness was measured. The surface roughness Ra was 1.57 μm on average. This is designated as
[0122]
As a result of performing the same image output durability as described above again with only one of the workpieces 7 cleaned with the toner, the image density was slightly lower in all environments from the beginning, and the L / L environment and the N / N environment Blotch occurred at.
[0123]
Next, an upper layer paint was prepared.
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After dissolving the PMMA homopolymer in toluene, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the PEA particles were added to perform dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. It was 75.0 mPa * s when the viscosity of the coating material was measured at room temperature.
[0125]
Using this paint, the upper layer was applied using the
[0126]
<Example 14>(Reference example)
In the paint for the upper layer of Example 13, the same procedure as in Example 13 was carried out except that 12 parts by weight of PEA particles having an average particle diameter of 13.5 μm were replaced with 15 parts by weight of conductive spherical carbon particles having an average particle diameter of 10.1 μm. And a paint was prepared. The viscosity of the paint after dispersion was 62.5 mPa · s. Using this paint, the
[0127]
<Example 15>(Reference example)
An aluminum tube having an outer diameter of 32 mmφ was ground, the surface roughness Ra was adjusted to 0.1 μm or less on average, and roller runout was suppressed to 20 μm or less. This is referred to as work 6.
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
20 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 2 μm
80 parts by weight of methanol
220 parts by weight of IPA
20 parts by weight of crosslinked PMMA spherical particles having an average particle size of 2.2 μm
[0128]
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After diluting the methanol solution of the phenol resin intermediate with IPA, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the above-mentioned PMMA particles were added for dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. When the viscosity of the coating composition was measured at room temperature, it was 55.0 mPa · s. The work 6 was set upright, rotated at a constant speed, masked on the upper and lower ends, and applied while lowering the spray gun at a constant speed. This was dried and cured at 150 ° C. for 30 minutes in a drying furnace. The surface roughness Ra of this sample was 0.89 μm on average, the upper layer thickness was 13 μm, and the volume resistance was 2.13 Ω · cm, as measured in the same manner as in Example 1.
[0129]
Next, image durability was performed using this sleeve. For image endurance, NP-6060 manufactured by Canon Inc. was used by modifying a fixing device or the like for low-temperature fixing toner evaluation. A flange was attached to the sleeve sample and a magnet was attached so that the sleeve sample could be attached to the developing device for NP-6060, and then incorporated into the developing device. The toner supply was continued, and a durability test was performed on up to 500,000 sheets.
[0130]
In this image evaluation, the following toner was used.
100 parts by weight of polyester resin
90 weight parts magnetite
4 parts by weight negative charge control agent
10 parts by weight of low molecular weight polyethylene
[0131]
The materials were mixed using a Henschel mixer, kneaded using a biaxial extruder, cooled, crushed with a hammer mill, and crushed with a jet mill to obtain a finely pulverized product. This was classified with an elbow jet classifier, and the weight% of the particles having a weight average particle diameter D4 of 6.85 μm, 4.0 μm or less was 15.5%, and the weight% of particles having a particle size of 10.1 μm or more was 0.8%. I got the goods. 1.2 parts by weight of colloidal silica was externally added to and mixed with 100 parts by weight of the classified product using a Henschel mixer to obtain a developer (toner).
[0132]
As a result of image formation, a good image was obtained from the beginning, but the image density began to decrease from around 300,000 to 400,000, and ghost suppression began to deteriorate. Table 4 shows the results. After 500,000 sheets had been durable, the sleeve was removed, the magnet and the flange were also removed, and the sleeve was solvent-cleaned using MEK (methyl ethyl ketone). These sleeve groups that have been used for durability are referred to as works 7. The surface roughness Ra of the group of works 7 was 0.51 μm on average.
[0133]
One of the works 7 was subjected to the same image forming durability as described above while only washing was performed. As a result, the image density was slightly low in the entire environment from the beginning, and a blotch occurred in the L / L environment.
[0134]
Next, an upper layer paint was prepared.
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
20 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 2 μm
80 parts by weight of methanol
220 parts by weight of IPA
15 parts by weight of crosslinked PMMA spherical particles having an average particle diameter of 4.3 μm
[0135]
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After diluting the methanol solution of the phenol resin intermediate with IPA, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the above-mentioned PMMA particles were added for dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. The viscosity of the coating was measured at room temperature and found to be 52.5 mPa · s. Using this paint, the upper layer was applied using the work 7. The surface roughness Ra of the work before coating was 0.50 μm. Coating was performed by spraying in the same manner as in Example 1. The masking width at both ends was set to a width that covered the lower coating layer. After the coating, the coating was dried and cured in a drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a sleeve sample. The surface roughness Ra of this sample was 1.02 μm on average. The upper layer had a thickness of about 12 μm and a volume resistivity of 2.25 Ω · cm as measured in the same manner as in Example 1. This sleeve sample was subjected to the same evaluation using the above-mentioned NP-6060 modified machine. Table 4 shows the evaluation results.
[0136]
<Example 16>(Reference example)
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
20 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 2 μm
80 parts by weight of methanol
220 parts by weight of IPA
25 parts by weight of crosslinked PMMA spherical particles having an average particle size of 1.2 μm
[0137]
The above raw materials were dispersed in the same manner as in Example 15. It was 85.0 mPa * s when the viscosity of the paint was measured at room temperature. Using the work 6, the coating was performed in the same manner as in Example 15. This was dried and cured at 150 ° C. for 30 minutes in a drying furnace. The surface roughness Ra of this sample was 0.81 μm on average, the upper layer thickness was 12 μm, and the volume resistance was 2.83 Ω · cm, as measured in the same manner as in Example 1.
[0138]
Next, using this sleeve, image endurance was performed in the same manner as in Example 15. As a result of image formation, a good image was obtained from the beginning, but the image density began to decrease from around 350,000 sheets, and the ghost began to deteriorate. Table 4 shows the results. After 500,000 sheets had been durable, the sleeve was removed, the magnet and the flange were also removed, and the sleeve was solvent-cleaned using MEK (methyl ethyl ketone). These sleeve groups that have been used for durability are referred to as works 8. The surface roughness Ra of the group of
[0139]
One of the
[0140]
Next, the above-mentioned paint was applied again on the
[0141]
<Example 17>(Reference example)
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
20 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 2 μm
80 parts by weight of methanol
220 parts by weight of IPA
18 parts by weight of crosslinked PMMA spherical particles having an average particle size of 3.8 μm
[0142]
The above raw materials were dispersed in the same manner as in Example 15. It was 75.0 mPa * s when the viscosity of the coating material was measured at room temperature. Using the work 6, the coating was performed in the same manner as in Example 15. This was dried and cured at 150 ° C. for 30 minutes in a drying furnace. The surface roughness Ra of this sample was 1.03 μm on average, the thickness of the upper layer was 12 μm, and the volume resistance was 2.13 Ω · cm, as measured in the same manner as in Example 1.
[0143]
Next, using this sleeve, image endurance was performed in the same manner as in Example 15. Table 4 shows the results. After 500,000 sheets had been durable, the sleeve was removed, the magnet and the flange were also removed, and the sleeve was solvent-cleaned using MEK (methyl ethyl ketone). The group of these sleeves that have been used for durability is referred to as a
[0144]
One of the
[0145]
Next, an upper layer paint was prepared.
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
20 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 2 μm
80 parts by weight of methanol
220 parts by weight of IPA
15 parts by weight of conductive spherical carbon particles having an average particle size of 3.2 μm
[0146]
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After diluting the methanol solution of the phenol resin intermediate with IPA, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the above-mentioned conductive spherical carbon particles were added for dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. It was 57.5 mPa * s when the viscosity of the coating material was measured at room temperature.
[0147]
Using this paint, the upper layer was applied using a
[0148]
<Comparative Example 5>
In the paint for the upper layer of Example 15, except that 15 parts by weight of PMMA spherical particles having an average particle size of 2.2 μm were replaced with 30 parts by weight of PMMA spherical particles having an average particle size of 0.25 μm, The work 7 was coated and dried and cured. The work surface roughness Ra before coating was 0.52 μm. The surface roughness Ra of this sample was 0.98 μm on average. The upper layer had a thickness of about 15 μm and a volume resistivity of 4.05 Ω · cm as measured in the same manner as in Example 1. This sleeve sample was subjected to the same evaluation using the above-mentioned NP-6060 modified machine. Table 4 shows the evaluation results. Although good at the beginning, the concentration immediately decreased, and blotting also occurred. The surface after durability was considerably shaved. Observation of the surface of the sample immediately after coating showed that the spherical particles were agglomerated and floated.
[0149]
<Example 18>(Reference example)
An aluminum tube having an outer diameter of 16 mmφ and a total length of 248 mm was ground, the surface roughness Ra was adjusted to 0.4 μm or less on average, and roller runout was suppressed to 20 μm or less. This is referred to as a
100 parts by weight of phenolic resin intermediate
45 parts by weight of crystalline graphite having a particle size of 4 μm
5 parts by weight of conductive carbon black
80 parts by weight of methanol
240 parts by weight of IPA
10 parts by weight of crosslinked PMMA spherical particles having an average particle size of 12.5 μm
[0150]
The above raw materials were dispersed in a sand mill using glass beads. After diluting the methanol solution of the phenol resin intermediate with IPA, carbon black and graphite were added and dispersed with a sand mill. Further, the above-mentioned PMMA particles were added for dispersion, and after the dispersion was completed, the paint was separated from the glass beads. It was 62.5 mPa * s when the viscosity of the coating material was measured at room temperature. Using this paint, the
[0151]
The work 11 was again coated with a resin paint using the paint of the present embodiment, and a conductive resin layer was further provided on the worn resin layer. The film thickness was adjusted to be about 9 μm. The surface roughness of this sample was 1.93 μm on average. The volume resistivity was 0.89 Ω · cm. This sleeve sample was evaluated in the same manner as in Example 1 using LBP-1260 in the same manner as described above. Table 5 shows the evaluation results.
[0152]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
[Table 4]
[Table 5]
【The invention's effect】
As described above, by using the configuration of the present invention, it is possible to provide a developer carrier and a developing device that have good durability and can hold a good image for a long time. In other words, even in repeated image formation, it is possible to provide a high-quality image that is uniform and has no unevenness and does not cause image density reduction, ghost, blotch, and the like. Further, it is possible to regenerate the developer carrier simply and inexpensively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional developing device in which a resin film is not formed.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of the developing device of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing another example of the developing device of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing another example of the developing device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a cross section of a developer carrier of the present invention (Example 1).
FIG. 6 is a schematic diagram of a cross section of a developer carrier of the present invention (Example 5).
[Explanation of symbols]
1 Latent image carrier
2 Regulation blade
3 Developing container (hopper)
4 Toner
5 magnet
6 Substrate
7 resin layer
8 Developer carrier
105, 109 spherical particles
106, 110 Upper layer (conductive resin layer) shown in each example
107 Lower layer after endurance
108 Sandblasted aluminum cylindrical tube (metal substrate)
111 Remaining coat layer after cutting
112
Claims (10)
基体の表面に形成されたコーティング層の一部を剥離加工により剥離し、その上に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子及び結着樹脂を含有する導電性樹脂層を形成することを特徴とする現像剤担持体の再生方法。Reproduction of a developer carrier having a coating layer on its surface, which is used in a developing device that develops a latent image formed on the latent image carrier with a developer carried and transported by the developer carrier and visualizes the latent image. In the method,
The portion of the coating layer formed on the surface of the substrate is peeled off by the peeling process, on the its conductive resin layer in which at least a number average particle diameter contains spherical particles and a binder resin 0.3~30μm the A method for regenerating a developer carrying member, comprising:
該現像剤担持体として、請求項１乃至７のいずれかの方法により再生された現像剤担持体を用いることを特徴とする現像装置。The developer held in the developing container is carried on a developer carrier, and faces the latent image carrier while forming a thin layer of the developer on the developer carrier by a developer layer thickness regulating member. In a developing device that transports the latent image on the latent image carrier with a developer and visualizes the latent image on the latent image carrier,
As developer carrying member, a developing apparatus, which comprises using the developer carrying member which is reproduced by the method of any of claims 1 to 7.
該現像剤担持体は、基体の表面にコーティング層が形成された現像剤担持体のコーティング層の一部を剥離加工により剥離し、さらに表面側に、少なくとも個数平均粒径が０．３〜３０μｍの球状粒子及び結着樹脂を含有する導電性樹脂層を形成することにより再生されたものであることを特徴とする現像剤担持体。The latent image formed on the latent image carrier, the developer carried by the developer carried on the developer carrier, and used in a developing device used in a developing device for developing a visible image,
The developer carrier has a coating layer formed on the surface of the substrate, and a part of the coating layer of the developer carrier is peeled off by a peeling process. A developer carrier formed by forming a conductive resin layer containing spherical particles and a binder resin.
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