JPH01217484A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は複写機、情報記録装置等の画像形成装置に適用
される現像装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、−成分系磁性現像剤をスリーブ状等の現像剤担持
体（以−ド、単に「スリーブ」と称す。）の表面にて上
記現像剤を現像領域まて搬送する際、上記スリーブの表
面を粗面化するとその搬送性が向上することか知られて
いる。かかるスリーブ表面の粗面化する方法としては、
例えは特開昭５７−６６４５５号公報に開示されている
ように、スリーブ表面を不定形サンドブラスト処理する
方法かある。この方法によれば１．Ｌ記粗面化された表
面によって一成分現像剤を攪拌によって適度な帯電状態
にしつつ、該現像剤のスリーブ上へのコーチインクも安
定するという優れた点を有している。

［発明か解決しようとする課題］ ところが、ステンレス鋼（ＳＵＳ　３１６　）製のスリ
ーブ上に粒度＃４０口の不定形粒子でサントブラスト処
理をした表面粗面化スリーブを使用して、近来の要請さ
れＣいる画像性の高度化をさらに高めるべく、小径トナ
ー粒子を用いて画出し耐久試験を行ったところ以下の■
〜■のごとくの問題となる現象か生した。

■連続複写動作を続けたところ２０００〜５０００枚の
複写時に画像濃度か１．３から１．Ｉ’ｌへと低ドして
いた。

（印画像濃度か低ドした現像器て一面べ夕黒の原稿を画
出しするとスリーブ周期て画像濃度の低い白く抜けたよ
うに画か発生した。

（３）上記■おける現像器でスリーブ表面のトナーを取
り除きその後さらに溶剤でスリーブ上清浄後画出しを行
うと画像濃度は回復した。

そこで先ず上記現象（Ｄに関し、スリーブ毎のトナーの
摩擦帯電量（以下「トリボ」と呼ぶ）を測定したところ
上記複写回数時には複写開始時のトリボの繕以下となっ
ていて、このトリボの低ドか画像濃度を悪化しているこ
とか解った。

同様に現象〈郊について調べたところ白く抜けたところ
もトリボの低下によるものであった。しかし現象（段に
見られる修正は、トナーが劣化したためては無くスリー
ブか原因で問題が発生したことを裏付けていると推測さ
れる。そこでスリーブ表面を電子顕微鏡等で観察すると
表面の凹凸部の特に凹部に何か埋めこまれている状態が
観察できた。この物質を分析するとトナーの成分中の樹
脂バインターであることが判明した。四部か被われてい
るバインダーも、そしてトナーも樹脂であるため、樹脂
同士の接触が多発し、十分な帯電か得られず、トリボは
低下したものである。特に四部の深いところては樹脂が
強く付着し、不定形でブラストしているかために形状の
鋭利なことかさらに付着を強めていることが判明した。

このように鋭利な形状はスリーブ表面に樹脂を付着させ
ることか解ったので、逆にサンドララストに不定形粒子
を用いずに定形粒子を用い表面を滑らかな凹凸にしたス
リーブを用いれば、上記の問題が解決されると考えられ
た。そこで定形粒子を用いた特開昭５７−１１６３７２
号に記載されたように＃４００によるビーズツラスト処
理を施した直径５０ｍｍのスリーブを用いて画出し・耐
久を行ったところ、大半は良好てあったか特別な条件下
では。

さらに以下の問題を生じた。

■極端にトナー消費量の少ない白地の多い原稿のコピー
を２０００〜５０００枚はど続けたところ画像濃度は徐
々に低下した。

Φ）画像濃度か低下した現像器で連続的にベタ黒コピー
を何枚か続けたところ画像濃度は回復し始めた。

〈Ｏ）低湿環境Ｆてコピーをしたところ画像濃度がすく
に低下するとともにスリーブ表面のところどころに現像
剤の塗布ムラを生じた。

その結果、現象■では、スリーブ表面には、やはりトナ
ー粒子か付着しており、そのトリボを測定したところ上
記複写回数時には複写開始時の塗布トナー層のトリボよ
りかなり高くなっていることか確認された。またその付
着トナー粒径を測定したところ、粒径か１〜５ＩＬｉの
トナーか主体であり、容器内に主として収容されている
トナー粒径（７〜１２ｇｍ）と比べて明らかに粒径か小
さかった。

ここて、これらの現象■〜■について検討する。先ずト
ナーはスリーブの粗面との摩擦によってトリボか与えら
れると、トナーと反対極性の電荷がスリーブ上に誘起さ
れる鏡映力によってスリーブ上に吸着されるが、この際
微小トナー（粒径ｌ〜５ｇｍ）の方が大半のトナー（粒
径７〜１２μｍ）よりトリボが大きいため微小トナーか
スリーブ表面に薄くコーティングされてしまう。このた
め現像に寄与するトナーには十分にトリボか与えられず
濃度低下か生ずる（トリボ測定時は表面トナー全部を計
るためトリボは大きく測定される）。また、低湿時は微
小トナーのトリボアップ（トリボの増大）かよりいっそ
う拡大されるためムラも生じるといった特別条件下での
問題が見られた。

本発明は、上述の問題を解決し、トナーのスリーブへの
付着を防止しつつ適切なトリボ量を付与し安定した画像
を得ることのできる現像装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 複数極の磁極を内包する現像剤担持体の表面に現像剤を
均一に薄層コートし、静電潜像の現像を行なう現像装置
において、 現像剤担持体は、直径が２５ミリメートル以下の円筒体
て形成され、かつその表面か定形粒子によりプラス１〜
処理されている、 ことにより達成される。

［作用］ 上記のととくの本発明では、スリーブ表面が定形粒子に
よるブラスト処理されて、滑らかな凹凸となっているた
め、スリーブ表面に樹脂か付着して生しる画像濃度低下
することがなくなり、また低湿時のトナーのトリボアッ
プも、スリーブの径を小さくしたために、トナーとスリ
ーブの接触面積を減らすことによって低減するようにな
る。

「実施例」 以下添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第一実施例としての現像装置をもつ画
像形成装置の概要構成図である。

同図において、１は潜像保持部材て通常は感光体（以下
「感光ドラム」と称す）、２は静電潜像形成部、３は潜
像を顕画像化するところの現像装置、４は顕画像化され
た感光ドラム上のトナー像を転写材へ転写させる転写分
離部、５は感光トラムＬの残トナーをクリーニングする
ためのクリーニング部である。

かかる画像形成装置は、以下のごとく機能する。

先ず、感光ドラムｌ上には潜像形成部２によって潜像が
形成される。さらに感光ドラムｌは矢印Ａの方向に回転
して上記潜像の形成された旬域か現像器２に達する。現
像器２はトナーを入れる容器ホッパー１０、該ホッパー
ＩＯからトナーをスリーブ７の近傍へ送ることとトナー
の流動性を高める攪拌手段９と、固定されたマクネット
８と、さらには該マグネット８の外側を回転する非磁性
スリーブ７とか設けられているか、本発明はこれに限定
されない。

また、スリーブ７上のトナー層の厚みは、対向磁極Ｎ１
とともに規制する磁性フレート６によって規制される。

スリーブ７上ては感光ドラム１とのと対向位置て現像磁
極Ｓ１によってトナーは穂ケちし、感光トラム１上の潜
像とスリーブ７との間の電界（好ましくはＡＣのような
振動電界）によりスリーブ」；のトナーは感光体トラム
ｌへ飛翔し顕画像化する。この時トナーか飛翔し易い様
にスリーブに現像バイアス（直流ても良いか本例は交互
電界）を電源１１て印加する。顕画像化された感光トラ
ムｌ上のトナー像は転写部４において転写材（図示せず
）へと転写され、該転写材上のトナー像は定看部（図示
せず）にて定着される。−力感光トラムＩＬの残トナー
はクリーニング部５てその表面かクリーニングされ、次
の潜像形成に備える。

次に、以−Ｌのごとくの画像形成装置における、マクネ
ット及びスリーブのついて説明する。

先ず、マクネット８は、円柱体て図示の各様の磁極強さ
か、Ｎ　、　　：　８５０　［ｇａｕｓｓｌ　、　Ｓ　
＋＋’１５０　［ｇａｕｓｓｌ　　、　Ｎ２：　７５０
　［ｇａｕｓｓｌ　　、　Ｓ２　　；５５０　［ｇａｕ
ｓｓｌ　、スリーブ７と感光トラム１との間隙かＯ，：
ｌ　ｍｍ、スリーブとプレート６との間隙か０．２５ｍ
ｍになるように保持した。またバイアス電源１１として
ＡＣにＤＣを重畳させたものを用いて、その電圧Ｖｌ、
ｐ（ピーク対ピーク）を１３０ＯＶ、周波数ｆを１６０
０Ｈｚとしてジャンピンク現像を行い毎分２０枚のスピ
ード複写処理を行った。

またスリーブ７は材質としてステンレス鋼（ＳＯ３３１
６）で外径を２５＋ｓｍとしその表面にブラスト処理し
た。該スリーブはステンレス鋼の他、アルミニウム、チ
タン鋼でもよい。

ブラスト処理条件は定形ブラスト砥粒（球状粒子）とし
て＃４００のガラスビーズを用いて、ノズル径７ＩＩ１
１．該ノズル出口とスリーブ表面との距離１００ｍｍ、
空気圧３　ｋｇ／ｃｍ２のもとて１分間ツラスト処理を
行った。しかる後、洗浄工程てスリーブ表面を洗浄し、
そして乾燥させる。

このようにして得られたスリーブを用いて上記のような
構成の現像装置を用い複写動作を行った。その結果、耐
久枚数か進んでも画像濃度の低下もなく、ベタ黒原稿を
複写しても白く抜けた画像は発生しなかった。また、低
湿環境下において、ベタ白部の多い原稿を数千枚複写し
たか画像濃度の低下も、コーチインクのムラも生じなか
った。

ここて、スリーブ径と低湿下でのコーチインクムラとの
関係について述べる。同じブラスト処理条件のスリーブ
で、外径が５０ｍｍの従来のものと外径か２５１の本実
施例のものとを用い、同じ周速で回転させた時のスリー
ブ上のトナーのトリボを比較すると、前者のスリーブて
はほぼ１８−Ｃｏｕｌ／ｇ　、後者のスリーブてはほぼ
ＩＯｇＣｏｕｌ／ｇてあった。したかってトリボの値は
ほぼスリーブの表面積の比例していることかわかる。

また、コーティングのムラか発生するのはスリーブ上の
トリボがほぼＬ２ＩＬＣｏｕｌ／ｇ位のときであること
も判明した。したがって、スリーブの外径は２５ｍｍ以
下か望ましい。

第２図に、上記本実施例のスリーブの表面性をΔＩＩＩ
定したデータを示す。測定器は市販の微小表面粗さ計（
小板研究所製）で行なった。その結果、図示のごとく平
均粗さＲ，＝２．２　ｇｍであった。

なお、−ヒ記疋形粒子としては、上述のガラスビーズの
他、鋼球、フェライト球、偏平フェライト粒子等が採用
可能て、これらのうち、一つを含んでいれば十分である
。

次に、第３図にもとづき、本発明の第二実施例を説明す
る。

なお、図中、第一実施例と共通部分には同一符号を付し
、その説明は省略している。

本実施例の特徴はトナー層の厚み規制に磁界を利用する
のでは無く、ゴムツレード等の可撓性部材を用いること
にある。トナー層規制に、第２図のごとくのプレート１
２を用いることにより規制磁極を必要としない。故に磁
極数を減少させることかてさ、小さいマグネットローラ
ーを製造できるし、かつまたコストの低減化も図れる。

：ＪｔＪ３図は二極のマグネットローラー１３を用いて
いる。その磁極の強さは、Ｓ　Ｉ：　６００　ｒｇａｕ
ｓｓｌ　、　Ｎ＋　　：５００　［ｇａｕｓｓｌであり
、その他バイアス電＠ｉ１１の条件やスリーブ７と感光
ドラムｌとの間隙は前実施例の場合と同じである。

プレート１２は、２〜ｌＯｇ程度の力のもとにスリーブ
７と接触しており、フレート１２の可能な材質としては
ウレタンゴム、ネオプレンゴム、ニトリルゴムなど各種
ゴムの他にプラスチックシートか挙げられる。例えば、
ＰＥＴシートて厚さ１００ＪＬ［１１のものポリアミド
シート、ポリイミドシートなどかある。

本実施例においてはウレタンゴムを用いた。

スリーブ７は材質としてはステンレス鋼（３Ｕ３３１Ｇ
　）を用いてその表面にブラスト処理した。

また１本実施例においては、フレード１２により、トナ
ーとスリーブ７との接触圧を強めているため第一・実施
例で用いたトナーとスリーブ、マグネットローラを用い
るとスリーブ−にのトナーのトリボは約１フル（：ｏｕ
ｌ／ｇまてヒ昇してしまうため、マグネットローラの磁
極数を本実施例のように二極に減らすとスリーブＬのト
ナートリボはほぼＩＩＪＬＣｏｏｌ／ｇに抑えることか
てきた。あるいは、スリーブＬのトナーのトリボはスリ
ーブ外径を１６ａ＋ｍ以下にすることによって６１２ｐ
Ｃｏｕｌ／ｇ以下に抑えることもてきる。

［発明の効果］ 本発明は、以上のごとく、スリーブ表面を定形粒子によ
るブラスト処理にすることによって、スリーブ表面への
トナー成分の付着を防止し、画像濃度の低下を防ぐこと
かてきると共に、現像剤担持体たるスリーブの外径を２
５ｍｍ以下の小径とすることによって、上記定形粒子ブ
ラスト処理によるスリーブ表面の平滑化に起因するトナ
ーのトリボアップを抑制することも可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の概要構成図、第２図
は第１図装置における現像剤担持体たるスリーブの表面
粗度を示す図、第３図は本発明の第二実施例装置を示す
概要構成図である。 ３・・・・・・現像装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数極の磁極を内包する現像剤担持体の表面に現
   像剤を均一に薄層コートし、静電潜像の現像を行なう現
   像装置において、 現像剤担持体は、直径が２５ミリメートル以下の円筒体
   で形成され、かつその表面が定形粒子によりブラスト処
   理されている、 ことを特徴とする現像装置。
2. （２）定形粒子はガラスビーズ、鋼球、フェライト球、
   偏平フェライト粒子のいずれか一つを含んでいることを
   特徴とする請求項（１）に記載の現像装置。