JPH01297687A - 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】 本発明は、電子写真プロセス等を利用して画像を形成す
る電子写真装置等に用いられる現像装置に関するもので
ある。

Ｌ１立且遣 従来、例えば、一成分絶縁性トナーの薄層を用いて、像
担持体としての感光ドラム上に形成された潜像を可視画
像化する現像装置においては、主として、以下のように
トナーの帯電を行なって現像に供していた。すなわち、
一成分絶縁性トナーを帯電させ、現像装置の現像スリー
ブトに載せて現像可能とするためには、現像装置のホッ
パ内に充填された一成分絶縁性トナーを、この現像装置
内にて上記一成分絶縁性トナーと接触、摺接可能に配設
されている金属製現像スリーブを回転させ、これに上っ
て、ホッパ内の一成分絶縁性トナーは現像スリーブと接
触すなわち摩擦して帯電を得るようにし、この帯電によ
りトナーは現像スリーブの表面上に乗ることが可能にな
って、現像に供されるようにしていた。

この種の現像装置にあっては、一成分絶縁性トナーを均
一帯電させることと、それを実現するために現像スリー
ブ上にてトナーの１！４Ｆｆ！コートを形成することが
画像品位を環境、耐久変化にかかわらず安定させるため
に究めて重要な技術である。

そのため、従来の一成分絶縁性トナーを用いた現像装置
にあっては、固定マグネットを内包したアルミニウムあ
るいは５ＵＳ３１８等の非磁性金属からなる現像スリー
ブを、一成分絶縁性トナーを収容している現像装置のホ
ッパ内で回転させて該トナーと接触摺擦させることによ
り、このトナーを帯電させると共に現像スリーブ上へ搬
送を行なうようにし、そして、強磁性体からなるドクタ
ーブレードを、該現像スリーブ表面からおよそ２００〜
３００７Ｌｍのギャップ幅をもって離間させて該現像ス
リーブに対向配置させることにより。

このギャップ幅を通過できるだけの強い鏡映力をもった
トナーのみが該現像スリーブ上にコートされるようにし
ている。

しかしながら、上記従来例においては、特に低湿環境下
においては、トナーを帯電する際、必要以上にトリポが
大きくなりすぎたトナー（所謂トナーのチャージアップ
と言われるもので、このようになるトナーは粒径が通常
５ｐｍ以下と小さく、そのためマグネタイト含有量も少
ない、）が発生し、これらのトリポの大きいトナーが、
その強い鏡映力により現像スリーブに対し静電的に強く
拘束されるという現象が増長され、そのため、他のトナ
ーが現像スリーブとの摩擦帯電を妨げられてトリポをも
てなくなり、その結果、チャージアップトナーがある部
分とない部分とにより、トナートリポの分布に差が生じ
、このため、所謂（ポジ）スリーブゴーストが発生する
といった欠点があった。

このポジスリーブゴーストというのは、上記したように
、チャージアップトナーがある部分とない部分とにより
、トナートリポの分布に差が生じることによって発生す
るものであり、第２図に示すように、例えば非印字部（
白部）が続いていたためにプリントが行なわれても薄い
現像しか行なわれていない（ａ）部分と、プリントがＩ
１１統されたために濤い現像が行なわれている（ｂ）部
分とで濃度ムラが生じる現像である。

が　　しよ−　　るＩ したがって、本発明の目的は、一成分絶縁性トナーを帯
電させて、現像袋との現像スリーブ上に該トナーを搬送
する際、チャージアップトナーの発生を防止して、ポジ
スリーブゴーストを生じない現像装置を提供することで
ある。

るた　の 上記目的は、本発明に係わる現像装置によって達成され
る。すなわち、要約すれば、本発明は。

所定のプロセスを介して像担持体Ｅに形成されたＷＪ像
に対し、一成分絶縁性トナーを用いて現像を行なう現像
スリーブを有する現像装置において、該現像スリーブの
表面にイオン化列において銀以下の金属からなる導電性
被膜層を形成したことを特徴とする現像装置である。

すなわち、本発明によれば、アルミニウム、５ＵＳ３１
６等からなる非磁性金属の現像スリーブ表面の接触抵抗
を低下させるように現像スリーブ表面にイオン化列で銀
以下の金、プラチナ等からなる金属性の導電性被膜層を
形成することにより微粉のトナーのチャージアップに起
因するスリーブゴーストを大幅に低減させることが可能
になる。

１３１例 以下１本発明を、その実施例に基づき添付図面を参照し
つつ説明する。

第１図を参照すると、本発明による現像装置の一実施例
の概略部分断面図が示されており、この現像装置は、一
成分絶縁性トナー２を収容するためのトナーホッパ１及
びこのトナーホッパｌ内のトナーに接触、摺擦して該ト
ナーを帯電させるために、現像マグネット３を内包した
現像スリーブ４を備えている。

この現像スリーブ４は、例えば外径的１６ｍｍ、肉厚１
．０ｍｍのアルミニウム性の円筒状部材４ｂの外表面に
９４００のアランダム（ツートン社製）でサンドブラス
ト加工を施し、１０点平均粗さで３１Ｌｍ〜９ルｍ（木
実施例では４Ｂｍ）の表面粗さにしたのち、その外表面
にＡｕ電解メツキを行ない、厚さ約０．５１Ｌｍ〜５Ｐ
ｍの範囲（木実施例では１．５ｐｍ）の導電性液！ｌ！
ｉＷとしてのＡｕ層４ａを形成し、その体積抵抗は、１
Ｏ−６Ωｓｅｎ　Ｎ１０−２ΩｅＣｍの範囲で構成され
ている。

なお、現像スリーブ４は、現像装置のトナーホッパ１の
下部に形成されたトナー排出開口部Ｘを塞ぐように配設
されて、このトナーホッパ１と協働してトナーホッパｌ
内に収容されているトナー２を保持すると共に、トナー
ホッパ１内のトナー２と接触、摺動することができるよ
うに回転自在に配置され、この現像スリーブ４が回転す
ることにより、トナーホッパ内ｌのトナー２と接触、摺
擦してトナーに帯電を与えることが可能となると共に現
像スリーブ４上にトナー２の搬送をも可能とするもので
ある。

また、トナー排出開口部Ｘを形成するためにトナーホッ
パ１の上端部から延設される終端部には、強磁性体から
なるドクターブレード５が、該現像スリーブ４表面から
およそ２００〜３００ルｍのギャップ幅をもって該現像
スリーブ４に臨むように該現像スリーブ４の長手方向に
対し、垂下されて、また、このブレード５にスリーブを
介して固定磁極を対向させて、磁気シールを形成してい
る。この現像スリーブ４に対し所定のギャップ幅を形成
するようにドクターブレード５を配設することにより、
現像スリーブ４の回転によって帯電され、かつ現像スリ
ーブ４上に搬送されるトナーホッパ内のトナー２の現像
スリーブ４上でのトナー層の厚さが、一定厚さ、すなわ
ち前記ギャップ幅よりも薄い厚さに規制されることにな
る。つまり、この磁気シールを通過できるだけの強い鏡
映力をもったトナー２のみが該現像スリーブ４上に一定
厚さにてコートされるようにしている。

この現像スリーブ４に対向して配置されるのは、所定の
プロセスを介して形成される潜像を担持する像担持体と
しての感光ドラム６である。なお、感光ドラム６と現像
スリーブ４との間のギャップは上記ブレード５を通過し
たトナー層の厚みよりも広い。

このように構成される本発明の上記実施例に示される現
像装置を使用し、低温低湿環境下（温度１５℃、湿度１
０％）において、所定のプロセスを介して感光ドラム６
−ヒに形成された潜像に対し、スリーブに交流または周
期的に電圧の変化する電圧を印加して、ドラム・スリー
ブ間に交互電界を形成し、トナーを両者間で振動させて
現像を行なった。

このとき用いられたトナー２は、スチレンアクリルを主
成分とし、これにマグネタイトを５Ｏ１量部及び帯電制
御剤として含金属錯体を２ｆｊＬ量部内添させた負極性
磁性トナーに対し、乾式ネガシリカ（気相成法シリカに
対し、ヘキサメチレンジシラザンを添加し加熱処理した
もの）を０．４重量部外添したものである。

このようになる上記トナーを、現像スリーブの回転によ
り接触、摺擦させて、帯電させ、現像スリーブ上に搬送
する際、従来の現像スリーブを用いた現像装置により出
力された画像には、前述した第２図に示すごとく強いポ
ジスリーブゴーストがあられれた。

ところが１本発明を実施したＡｕメツキ層４ａを有した
現像スリーブ４を用いた現像？を置から出力された画像
においてはスリーブゴース）　（７）発生が皆無であり
１画像を電燈に透かした際わずかに確認できる程度であ
った。

また、スリーブゴーストの発生の原因となる、例えば５
ｐｍ以下の粒径のチャージアップトナーによる微粉層は
１本発明によるＡｕメツキ層４ａを有する現像スリーブ
４には、はとんど形成されていないことが確認された。

なお、本発明者等は、さらに、他の実施態様として、Ａ
ｕ’以外の金属材料（７）Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ等も用いて、前述した現像スリーブ４の外表面に対す
るメツキを行なって導電性被膜層を形成することを試み
た。その結果、これらの金属のうちで、スリーブゴース
トの低減に効果のあったものは、Ａｕに比べると１ラン
ク下がるがＰｔ、Ａｇであった。すなわち、上記した現
像スリーブ４の外表面に対するメツキを行なって被膜層
を形成する際、上記実施例で述べた金メツキ以外にプラ
チナ、銀等の金属メツキによって導電性被膜層を現像ス
リーブの外表面に形成しても、チャージアップトナーの
発生を防止して、スリーブゴースト低減の効果があるこ
とが確認された。

これに対し、他の金属材料のＣｒ、Ｎ１．Ｃｕを用いて
現像スリーブ４の外表面に対しメツキを行なって導電性
被膜層を形成した場合には、メツキされていないものに
比べれば若干改善されているものの、芳しいものではな
かった。

以上の結果から、本発明者等は、空気中で酸化被膜が形
成し難いイオン化列でＡｇより下位にあるＡｕ、ＰＬ等
からなる導電性被膜層を現像スリーブ表面に形成するこ
とにより、チャージアップトナーの発生を防止して、ス
リーブゴーストを大幅に改善することが可能であるとい
うことを見出だした。

これは、現像スリーブ表面の接触抵抗がトナーのような
帯電粉体との間における電子授受にある程度の影響をお
よぼすためと考えられる。この接触抵抗は、上記したよ
うに、金属材料を７ランダム等の紙粉によりサンドブラ
スト加工した場合に、加工表面にはベルビー層と呼ばれ
る非晶質層が形成されて接触抵抗が増加し、しかもＡｕ
やＣＵのように酸化被膜をつくりやすい金属材料につい
てはこの傾向が、さらに増長されるものである。　ここ
で、現像スリーブ表面の接触抵抗が低いと、トナーと現
像スリーブとの間で電子の授受がスムースになるため、
トナーのチャージアップを防ぐことができ、これが、前
述したようなチャージアップトナーの微粉層の形成やそ
れに起因す６ス！Ｊ−ブ：ｆ−ストの発生を防止してい
るものと考えられる。

すなわち、上記したように、空気中で酸化被膜が形成し
難いイオン化列でＡｇより下位にあるＡｕ、Ｐｔ等から
なる導電被膜をスリーブ表面に形成することにより、チ
ャージアップトナーの発生を防止して、スリーブゴース
トが大幅に改善されることになる。

なお、現像スリーブ外表面に対する被膜形成手段として
、前述した電解メツキ以外にもＡｕのスパッタリング及
び蒸着膜の形成を用いた場合、いづれもＡｕメツキ処理
されていない現像スリーブに比べてスリーブゴーストが
改善されることが確認され、被膜形成手段としてスパッ
タリング及び蒸着膜による形成も有効であることが確認
されている。

次に、本発明による他の実施例について第３図及び第４
図を参照して述べる。

これらの実施例は、第１図に示す実施例とほぼ同様であ
るが、これらの実施例では、前述実施例と異なり、現像
スリーブ４の外表面は、ブラスト加工されていないが、
現像スリーブ上には、金属被膜層が形成されて、１０点
平均粗さで、表面粗さが１〜４μｍ程度、好ましくは１
〜２ｐｍ程度にされている。

さらに、これらの実施例では、第１図に示す実施例のド
クターブレードと異なり、ブレード７が例えばウレタン
ゴム等を用いた弾性体とされ、この弾性体ブレード７は
、現像スリーブ４に対して、その長手方向にて当接する
ように配設されている。第３図に示す実施例は、弾性体
ブレード７を現像スリーブ４の回転方向に対し、順方向
に当接させた場合を示し、第４図に示す実施例は、弾性
体ブレード７を現像スリーブ４の回転方向に対し、逆方
向に当接させた場合を示したものである。

これらの実施例の場合でも、所定のプロセスを介して感
光ドラム６上に形成された潜像に対し、前記と同様に交
互電界を形成して現像を行なう際に、弾性体ブレード７
を用いることによって、帯電され、現像スリーブ４上に
搬送されるトナー層の厚み、すなわちトナーコート量を
ドラム・スリーブ間の間隙より薄い層に規制を行なうこ
とにより、前述した実施例と同様に、チャージアップト
ナーの発生を防止して、スリーブゴーストを大幅に改善
することができ、現像スリーブ上へのトナーの部分的な
凝集が生じない良好な画像が得られた。

ＬＬΩ」Ｌ釆 以上説明してきたように本発明の現像装置によれば、現
像スリーブ表面の接触抵抗を低下させるようにイオン化
列で銀より下位の金、プラチナ等空気中で酸化被膜を形
成し難い金属からなる導電性被膜層を現像スリーブ表面
上に形成することにより、チャーシアー２プトナーの発
生を防出して、乾式一成分絶縁性トナーを用いた現像に
おいてスリーブゴーストを、従来に比べ大幅に低減させ
ることが可能になった。

４、図面の簡単説明 第１図は１本発明による現像装置の一実施例の概略断面
構成図である。

第２図は、従来の現像？ｃ２Ｚを用いた際に生じるスリ
ーブゴースト現象を表わした説明図である。

第３図は１本発明による現像装置の他の実施例の概略断
面構成図である。

第４図は、本発明による現像装置の他の実施例の概略断
面構成図である。

ｌ：トナーホッパ ２：トナー ３：現像マグネット ４：現像スリーブ ５．７：ブレード ６：感光ドラム 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定のプロセスを介して像担持体上に形成された潜
   像に対し、一成分絶縁性トナーを用いて現像を行なう現
   像スリーブを有する現像装置において、該現像スリーブ
   の表面にイオン化列において銀以下の金属からなる導電
   性被膜層を形成したことを特徴とする現像装置。 ２）前記現像スリーブの表面粗さが１０点平均粗さで３
   〜９μｍであり、この現像スリーブ長手方向に対し、強
   磁性体のブレードをギャップ間隔２００〜３００μｍで
   保持することにより磁気シールを形成し、前記現像スリ
   ーブ上へのトナーコート量を規制することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の現像装置。 ３）前記現像スリーブの表面粗さが１０点平均粗さで１
   〜４μｍであり、この現像スリーブ長手方向に対し、弾
   性体のブレードを当接させることにより前記現像スリー
   ブ上へのトナーコート量を規制することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の現像装置。