JP2976153B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JP2976153B2
JP2976153B2 JP34686691A JP34686691A JP2976153B2 JP 2976153 B2 JP2976153 B2 JP 2976153B2 JP 34686691 A JP34686691 A JP 34686691A JP 34686691 A JP34686691 A JP 34686691A JP 2976153 B2 JP2976153 B2 JP 2976153B2
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宏行 時松
和夫 安田
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
    • G03G15/0921Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
    • G03G15/0928Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration relating to the shell, e.g. structure, composition

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置で、感光体
上に形成される静電潜像を、該感光体と現像スリーブ間
に振動電界を印加して、該現像スリーブ上に支持された
二成分系現像剤の薄層により、非接触現像、特に多色刷
りフルカラー現像する際に、優れた現像効率を長期にわ
たり持続的に保証し、高品質画像を提供する現像装置に
係わる。
【0002】
【従来の技術】従来、現像スリーブの表面を、特別な薄
層に変換処理したものは存在する。例えば特開平1-2761
74号公報のアランダム#400によりブラスト処理したも
の、特公平1-32506号公報の不定形粒子によるサンドブラ
スト処理薄層がある。前者は負極性に帯電された1成分
トナーを用いた場合、現像スリーブ表面に、粒径20mmμ
mの導電性微粒子と、表面潤滑性導電性微粒子含有の樹
脂層を有し、この層の体積抵抗率が102〜10-6Ω・cm、
厚さ0.5〜30μmで、しかも、この最表層部には、前記導
電性微粒子と樹脂による粒径1.0μm以下の2次粒子を、
凹凸した砂利道状に分布させている。この目的は主に現
像ゴーストの改善であるが、この現像スリーブ表面樹脂
層の耐久性についての記述はない。後者は内部に磁石を
有する円筒状の現像スリーブ上に、一成分絶縁性磁性ト
ナーを均一塗布し、この現像スリーブと潜像保持部材と
の間に、低周波交番電圧を印加する事により、非接触現
像させている。この目的は現像スリーブ面に、常に安定
に一様均一な、ムラのない現像剤薄層を塗布形成する為
で、本発明の意図する所と一致するが、昨今の高画質希
求化傾向に伴う低融点、細粒径トナー使用の結果 、所
期の目的達成のためには、この技術では次第に対応しき
れなくなって来た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】非接触現像を行う場
合、現像スリーブ表面に好ましい現像剤薄層を形成させ
ると共に、該現像スリーブ表面にトナー融着を発生させ
る事なく、均一な該薄層状態を長期にわたり持続的に維
持し、これにより高い現像効率を上げたい。
【0004】
【課題を解決するための手段】薄層・非接触現像は高品
質画像を得ることが期待でき、KONICAプロセスの
現像方式はすべてこれによっている。しかしこの方式
は、薄層であるため 高い現像効率が必要である。このことは径10μm以下
のトナーを使用する場合に特に懸念される。また 現像剤の搬送量が経時変化して、現像スリーブ表面の
現像剤薄層にムラが生ずると、即画質に悪影響を与えて
しまう。特に低軟化トナーでは現像スリーブへ、トナー
が融着し上記のムラが発生する恐れがある。
【0005】この2つの問題点は特公平1-32506に記述
されているように、現像スリーブ表面を不定形粒子によ
りブラスト処理することで解決されて来たが、近時ます
ます高画質化が進むにつれ、トナーが小粒径かつ低軟化
するにつれて、この技術では対応できなくなってきた。
そこで特開平1-276174にあるように、現像スリーブ表面
に導電性微粒子含有樹脂層をコートする方法が考えられ
た。しかしこの方法ではの現像性については解決でき
るが、の均一な薄層形成を長時間にわたって維持する
ことはできない。
【0006】本発明によれば現像スリーブ表面に、PT
FE含有金属層を被膜することで、いかなるトナーを使
用する場合においても、 高い現像効率を得ることができ、 均一な薄層を長時間にわたって維持できる。
【0007】
【実施例】
(1)図1は感光体1に対向した現像器の断面図であ
る。現像器の内部には現像スリーブ3、撹拌スクリュー
4、5、マグネットローラ6、薄層形成部材7、スクレ
ーパ8等が設けられている。現像スリーブ3と感光体1
との間隙は、現像スリーブ3と同軸上に設けられた不図
示の突当コロにより、常に一定の間隙距離Dsd=0.5m
mに保たれている。撹拌スクリュー4、5は、互いに相反
する方向に回転する撹拌部材であって、不図示のトナー
補給手段によって補給口9より補給されるトナーと、磁
性キャリアとを十分に撹拌混合させる部材である。すな
わち、トナーとキャリアとから成る2成分現像剤は、撹
拌スクリュー4、5により十分撹拌混合されることによ
り、摩擦帯電がなされ均質な現像剤とされた後、現像ス
リーブ3に供給される。
【0008】現像スリーブ3は固定されたマグネットロ
ーラ6を内包し、周囲には薄層形成部材7およびスクレ
ーパ8が配設されている。マグネットローラ6は、N極
およびS極を交互に等間隔に配設した等磁力の8極〜16
極の固定磁石から構成されたものが一般的であるが、図
示では8極配磁の構成で、スクレーパ8に接する部分に
において反発磁界を形成し、現像剤の剥離を容易にする
ために1極欠落させて7極としている。
【0009】撹拌スクリュー4、5より供給された現像
剤は、現像スリーブ3の周面上に付着して、薄層形成部
材7により薄層に成形される。この現像剤は、線速Vr
300mm/secの現像スリーブ3とともに搬送され、現像領
域において線速Vp=140mm/secの感光体1の周面上の潜
像を、前述した現像間隔を隔てながら非接触反転現像し
て、トナー像を形成する。ここでは、白部電位VH=−8
50V、黒部電位VL=−75Vの反転現像法を用いる。こ
の非接触現像時には、図示しない電源からバイアス電位
DC=−750Vの直流成分に、バイアス電位VP-P=1.6K
V、周波数F=8KHZの交流成分を重畳させた現像バイア
スが、前記現像スリーブ3に印加され、その結果、現像
当接部における現像スリーブ3上の現像剤は、トナーの
みが選択的に移行して前記潜像の面に付着する。
【0010】次に現像スリーブ(φ20mm)表面を薄層処
理した、以下の3ケースそれぞれについて、フルカラー
コピーマシン・KonicaDC9028の使用で、単色連
続コピーを行い、単位コピー数毎のベタ画像の感光体上
の1次付着量 M/A(mg/cm2)、現像効率(1)(%),
現像剤層の高さ(mm)、現像スリーブ表面粗さR
Z (2)(μm)を測定した。また文字再現性について評価
した。
【0011】 切削スリーブ表面を、アルミナ粒子に
よりサンドブラスト加工した現像スリーブ。
【0012】 の現像スリーブ表面に、熱硬化性フ
ェノール樹脂と導電性微粒子たるカーボンを、スプレー
法により10μm被膜した現像スリーブ。
【0013】 の現像スリーブ表面にNi-PTFE
層を、電解メッキにより10μm被膜した現像スリーブ。
【0014】ここでトナー径d50=8.5μm、キャリヤ径
50=45μm、トナー濃度TC=7%の現像剤を使用し
た。また上付き括弧された項目の補足説明を下記に示
す。
【0015】(1)現像効率の算出方法は1次付着量M/
A(mg/cm2)、現像剤搬送量DWS(mg/cm2)を測定
し、次式より算出する。
【0016】
【数1】
【0017】(2)表面粗さRZとは、図2に示すようにJI
S10点平均粗さを意味し、断面線から基準長さLを抜き取
り、高い方から3番目の山頂と、深い方から3番目の谷
底を通る、平均線に平行な直線を引き、この2本の平行
線の間隔を測定しμmで表す。
【0018】
【表1】
【0019】各々の現像スリーブの測定結果を図3〜
6、および表1に示す。ここで図3は現像剤層の高さの
変化状況、図4は1次付着量M/Aの変化状況、また図
5は現像効率の変化状況、図6は現像スリーブ表面粗さ
Zの変化状況である。さらに表1に各々の現像スリー
ブの文字再現性についてまとめた。
【0020】のブラスト現像スリーブは図3より現像
剤の薄層を長時間にわたって維持できることがわかる
が、図4、5より初期の現像性があまりよくないことが
分かる。またコピー数が増すにつれ、さらに現像性が低
下していく。その結果、文字再現性はかすれの目立つ画
像となる。
【0021】の導電性微粒子含有樹脂コート現像スリ
ーブは図3、6より、コピー数が増すにつれて、表面粗
さRZが大きくなり、これに伴って現像剤層が高くな
り、5000コピー付近で感光体と現像剤が接触してしま
う。図5より現像効率には変化がないことがわかるが、
図4より1次付着量が増加していき、細線部は潰れが目
立つようになる。
【0022】これに対し、のNi−PTFEメッキ現
像スリーブは良好な画像を長時間維持できる。
【0023】(2)使用機、現像条件、現像剤は実施例
(1)と同じとする。現像スリーブは切削スリーブ表面
にアルミナ粒子によるサンドブラスト加工を施し、さら
にNi−PTFE層を電解メッキにより被膜した現像ス
リーブで、該Ni−PTFE層の厚さとPTFE微粒子
の含有量率を変化させて、それぞれの適性値を求めてみ
た。
【0024】その1.Ni−PTFE層の厚さを変化さ
せた場合。
【0025】Ni−PTFE層の厚さは1μm〜50μmの
範囲で効果を発揮する。1μm以下の場合は、所期の現
像効果を実現できず、かすれた画像となる。50μm以上
になると、現像スリーブ表面の粗さ設計が困難となり、
適性搬送量を長時間維持できなくなる。
【0026】その2.PTFE微粒子の含有率を変化さ
せた場合。
【0027】PTFE微粒子の含有率は10〜45wt%の範
囲で効果を発揮する。10wt%以下の場合は現像スリーブ
表面とトナーの離型性が低下するため、現像性が悪くな
る。45wt%以上になると接着層の強度が低下するため、
長時間使用すると膜ハガレが発生する。またPTFE含
有量が高くなると、現像スリーブの表面抵抗値が大きく
なって絶縁状態となり、トナーがチャージアップして現
像性が悪くなる。
【0028】
【発明の効果】薄層・非接触現像で、小粒径、低軟化ト
ナーを使用した場合においても、高い現像効率を得るこ
とができるとともに、均一な薄層を長時間にわたって維
持できるため、高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】現像装置断面図
【図2】表面粗さ説明図
【図3】現像剤層の高さ変化図
【図4】M/A変化図
【図5】現像効率変化図
【図6】RZ変化図
【符号の説明】
1 感光体 2 現像装置断面図 3 現像スリーブ 4 撹拌スクリュー 5 撹拌スクリュー 6 マグネットローラ 7 薄層形成部材 8 スクレーパ 9 現像剤補給口 10 トナー濃度センサー

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二成分系現像剤を支持搬送する現像スリ
    ーブの表面に、現像剤の薄層を形成し、該現像スリーブ
    と微小間隙で対向した感光体との間に、直流成分と交流
    成分からなる振動電界を印加し、非接触現像する現像装
    置において、上記現像スリーブ表面をPTFE(ポリテ
    トラフルオルエチレン)含有金属層で、被膜することを
    特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 前記PTFE含有金属層が、Ni-PT
    FEの被膜であり、電解メッキにより前記現像スリーブ
    表面に、薄層被膜することを特徴とする、請求項1の現
    像装置。
  3. 【請求項3】 上記現像スリーブは、切削現像スリーブ
    表面にアルミナ粒子によるサンドブラスト加工を施し、
    i−PTFE層を電解メッキにより被膜した現像スリ
    ーブで、該Ni−PTFE層の厚さが1μm〜50μm、該
    PTFE微粒子の含有率が10〜45wt%であることを特徴
    とする請求項1の現像装置。
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JP6477560B2 (ja) * 2016-03-17 2019-03-06 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像装置、およびこれを備えた画像形成装置
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