JP2010097046A - 現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外周部にトナーTを保持可能とされ、外周部の表面にめっき層315が形成された現像ローラ54と、現像ローラ510の外周部に保持するトナーTの量を規制するとともに規制時の摩擦によりトナーを帯電させる規制ブレード560と、規制ブレード560により帯電されたトナーTを付与する感光体20と、を備えた現像装置54である。また、めっき層315はCrCめっきであり、一部が結晶化した状態に形成されている。
【選択図】図2
Description
このようにC元素を所定の割合で含むCrCめっき層を用いることで、上述したように高画質化、及び高耐久性を実現可能となる。
このような温度で焼鈍処理を行うことで、上述のようにめっき層の一部が結晶化した状態とすることができ、上述したような高画質化、及び高耐久性を実現可能となる。また、めっき層の硬度を向上させることでローラの耐久性を向上できる。
このように現像ローラの外周部の凹凸部が転造加工により形成されている場合、上記CrCめっき層による効果が顕著となる。
(画像形成装置)
まず、本発明の画像装置を備える画像形成装置の一実施形態として、レーザビームプリンタ(以下、「プリンタ」と称す。)について説明する。
図1に示すように、かかるプリンタ10は、潜像を担持し図示矢印方向に回転する感光体20を有し、その回転方向に沿って帯電ユニット30、露光ユニット40、現像ユニット50、一次転写ユニット60および中間転写体70、クリーニングユニット75が順に配設されている。また、プリンタ10は、図1の下部に、紙などの記録媒体P1を給紙する給紙トレイ92を有し、該給紙トレイ92からの記録媒体P1の搬送方向下流に、二次転写ユニット80、定着ユニット90が順次配設されている。
露光ユニット40は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体20に、レーザを照射することによって、静電的な潜像を担持させる装置である。
中間転写体70は、エンドレスのベルトであり、図1に示す矢印方向に、感光体20とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。中間転写体70上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも1色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。
定着ユニット90は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体P1を加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体P1に融着させて永久像として定着させるための装置である。
クリーニングユニット75は、一次転写ユニット60と帯電ユニット30との間で感光体20の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード76を有し、一次転写ユニット60によって中間転写体70上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーをクリーニングブレード76により掻き落として除去するための装置である。
次に、現像ユニット50の現像装置51、52、53、54について詳細に説明するが、これらは、ほぼ同一の構成であるため、以下、図2に基づき、イエロー現像装置54を代表的に説明する。なお、本発明の現像装置は、潜像を担持した感光体に非磁性一成分現像剤(トナー)を供給し、感光体上に形成された潜像を可視画像化する現像方式のものである。このような非磁性一成分現像剤による画像形成では、キャリアが不要となっている。
図2に示すイエロー現像装置54は、イエロートナーであるトナーTを収容するハウジング540と、トナー担持体たる現像ローラ510と、この現像ローラ510にトナーTを供給するトナー供給ローラ550と、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制するとともに、トナーTを規制時の摩擦によって帯電させる規制ブレード560とを有している。
るハウジング540と現像ローラ510との間からのトナーの漏れを防止するためのシール部材520が取り付けられている。
本実施形態では、規制ブレード560の自由端部、すなわち、ブレード支持板金562に支持されている側とは逆側の端部は、その端縁で現像ローラ510に接触せずに、端縁から若干離れた部位で現像ローラ510に接触している。また、規制ブレード560は、その先端が現像ローラ510の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。
続いて、現像装置の製造方法について説明する。なお、本説明においても、イエロー現像装置54を製造する方法について説明する。図6(A)乃至図6(E)は、現像ローラ510の製造工程における、現像ローラ510の変遷を示した模式図である。図7は、現像ローラ510の転造加工を説明するための説明図である。なお、現像装置を製造する際には、前述したハウジング540、現像ローラ510、トナー供給ローラ550、規制ブレード560等がそれぞれ製造された後に、これらの部材を用いて現像装置の組み立てが実施される。本説明では、これらの部材の製造方法のうち現像ローラ510の製造方法を中心に説明する。
次に、図6(B)に示すように、このパイプ材600の長手方向両端部にフランジ圧入部602を作る。このフランジ圧入部602は、切削加工により作られる。
次に、図6(C)に示すように、このフランジ圧入部602にフランジ604を圧入する。フランジ604のパイプ材600への固定を確実にするために、フランジ604の圧入後、フランジ604をパイプ材600へ接着又は溶接するようにしてもよい。
次に、図6(D)に示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600の表面にセンタレス研磨を施す。このセンタレス研磨は、この表面の全面に亘って実施され、センタレス研磨後の表面の十点平均粗さRzは、1.0μm以下となる。
次に、図6(E)に示すように、フランジ604が圧入されたパイプ材600に、転造加工を施す。本実施の形態においては、2つの丸ダイス650、652を用いた所謂スルーフィード転造(歩み転造、通し転造とも呼ばれている)加工が実施される。
このようにして製造した現像ローラ510および規制ブレード560をハウジング540に取り付けることにより、イエロー現像装置54の組み立てが完了する。
次に、このように構成されたプリンタ10の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体20、現像ユニット50の各現像装置51、52、53、54に対応して設けられた上記現像ローラ510、および中間転写体70が回転を開始する。そして、感光体20は、回転することによって帯電ユニット30により順次帯電される。
感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置54によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体20上にイエロートナー像が形成される。なお、現像ユニット50は、イエロー現像装置54が、前記現像位置にて感光体20と対向している(図1参照)。このとき、上記イエロー現像装置54は上述したようにローラ表面にCrCめっき(めっき層315)が形成されているため、イエロートナーにおける帯電立ち上がりが優れたものとなる。よって、感光体20上に形成されるイエロートナー像は、帯電立ち上がりの遅れたトナーが混在して形成される濃度ムラが生じることが防止されたものとなる。
一方、記録媒体P1は、給紙トレイ92から、給紙ローラ94、レジローラ96によって二次転写ユニット80へ搬送される。
次に、外周部表面に種々のめっきを施した現像ローラを備えたプリンタについて、印字処理を実行し、初期画質、5千枚印字後の画質、1万枚印字後の画質、5万枚印字後の画質を測定することで濃度ムラの発生の有無を判定し、経時的な画質の劣化、すなわち印字耐久性を調べ、得た結果を図8の表に示した。なお、上述した実施形態で用いためっきを同一条件で形成したもの、すなわち上記現像ローラ510を実施例1とした。
よって、本発明に係るCrCめっきとして上述のような効果(良好なトナー帯電性)を得るためには、焼鈍処理によって一部が結晶化された状態とすることが必須であることが分かる。
比較例8〜10に示されるように、初期状態から微結晶化又は結晶化しているNiBめっき又はNiBWめっきは、初期画質が低く、かつ耐久性も低くなってしまう。
なお、上記実施形態では、転造加工により現像ローラの本体の外周面に凹凸部を形成した後、めっき層を形成することで現像ローラを形成しているが、本発明はこれに限定されない。例えばサンドブラスト処理(ブラスト処理)により現像ローラの本体の外周面に細かな凹凸部を形成し、上述のように所定温度で焼鈍処理をすることで一部を結晶化させたCrCめっきを形成した現像ローラにおいても上述のようにトナーの帯電立ち上がりを安定させることで高画質を得るとともに高い耐久性を備えたプリンタを提供することができる。
Claims (5)
- 外周部にトナーを保持可能とされ、前記外周部の表面にめっき層が形成された現像ローラと、
該現像ローラの前記外周部に保持する前記トナーの量を規制するとともに規制時の摩擦により前記トナーを帯電させる規制ブレードと、
該規制ブレードにより帯電された前記トナーを付与する感光体と、を備え、
前記めっき層はCrCめっきであり、一部が結晶化した状態に形成されていることを特徴とする現像装置。 - 前記CrCめっきが、Cr元素を主成分とし、C元素を1wt%〜10wt%の割合で含むことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 前記CrCめっきは、250℃〜350℃で焼鈍処理が施されてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
- 前記現像ローラは、少なくとも外周部が金属材料で構成され、前記外周部に転造加工を用いて形成された凹凸部に前記トナーが保持可能とされることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の現像装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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