JPH02144583A - 画像形成装置 - 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】 ＬＬ且立且■次ｊ 本発明は、＠子写真複写機或いはプリンター又は＾）主
記録装置等の画像形成装置に関するものであり、特に、
像担持体に形成された潜像を粉体現像剤搬送部材（スリ
ーブ、ベルト、ローラ、マグネットローラ）を備えた乾
式現像装置にて顕像化する画像形成装置に関するもので
ある。

え久二且遣 従来１例えば電子写真複写装置等においては、像担持体
りに形成されたＰｔＩＩ像を形成するために、内部に磁
石を有する円筒状の現像剤搬送部材（以下「スリーブ」
という、）を備え、Ｉ偵スリーブ−ヒに現像剤（以下「
トナー」という、）を均一に塗ＩＢ　Ｌ、これを潜像保
持部材に対向させ前記潜像を現像する構成の現像装置が
一般に使用されている。斯る現像装置では、トナーをス
リーブ上に均一に適正な厚さでｅａ布することが極めて
重要である。なぜならスリーブ上のトナー層が過剰に厚
いとトナーが像担持体にこすりつけられるだけでなく、
スリーブとの摩擦帯電も不モ分になりやすく、一方、ト
ナー層が薄すざると現像に関与するトナー聞−が不足す
るため現像された顕画像の濃度が不満足なものとなる。

スリーブ上に均一なトナー層を形成する方法として、ゴ
ム等の弾性ブレードの一面をスリーブに押し当て、これ
によってトナー層の厚みを規制する方法がある。この方
法によってスリーブ」−にほぼ均一なトナー層を塗布す
ることが可能となった。

更に、実用１−長期にわたって均一なトナー層をスリー
ブ−［−に安定して形成し、それによって塗布ムラを防
１トするべく、スリーブ面を不定形粒子等でサンドブラ
スト処理して該スリーブ面に微細粗面域を設ける方法が
提案されている（特開昭５６−１１３１７２）。

が しかしながら、前記したように、スリーブ面を不定形粒
子等でサンドブラスト処理して微細粗面域を設けた現像
スリーブに、弾性ブレードの一面を押し当てた構成の現
像装置を使用して画像出しを行ったところ、 １）ハーフトーン画像に微小なムラが生じる、２）長期
間の画像出しを行うと徐々に画像濃度が低下していく。

といった問題が生じた。

上記問題点ｌ）と２）について調べたところ、以下のこ
とがわかった。

つまり、上記問題点１）は、弾性ブレードの微小振動に
より、スリーブ上にコーティングされたトナーのＪＶ、
さと、帯電状態とに微小なムラが生じることが原因であ
ることが判明した。

一般に２弾性ブレードを押し当ててトナーをコーティン
グする場合は、弾性ブレードの当接圧がトナーのコーテ
ィング状態とｍ布状態とに大きな影響を及ぼす、従って
ブレードが振動すれば当接圧が変動しトナーコーティン
グや帯電状態にムラが生じ、現像像にムラが生じる。

更に、この振動は現像スリーブ表面に形成された凹凸に
起因していることがわかった。前記したように現像スリ
ーブは不定形粒子などでサンドブラスト処理をして表面
を微細粗面化しているが。

この凹凸に弾性ブレードによって圧接されたトナーが突
き当ることにより、弾性ブレードに振動や共振が引き起
される。

問題点２）については、濃度低下したスリーブの表面の
凹凸部を観察したところ、この凹凸部にトナー成分中の
樹脂バインダーが埋めこまれており、スリーブ１−に塗
！Ｉｆされたトナーは十分な摩擦帯電が得られず、その
ために現像能力が低下し。

濃度が低下したことが分った。つまり、スリーブの表面
を不定形粒子でサンドブラスト処理しているためにスリ
ーブ表面の凹凸形状が鋭利となり、このことが濃度低下
をまねいており、更には弾性ブレードをスリーブに圧接
してトナー塗布を行っているためにトナーがスリーブに
強く押しつけられ前記したスリーブ上への樹脂の付着を
更に強めている。

このように、前記した２つの問題点は現象こそ違うが、
いずれも現像スリーブの凹凸粗面に起因していることを
見出した０本発明は斯る新規な知見に基きなされたもの
である。

従って１本発明の目的は、現像剤を現像剤搬送部材に均
一に且つ安定して塗布し、長期間の使用に際しても安定
性に優れた適正画像を維持し得る画像形成装置を提供す
ることである。

の ｌ二足目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される
。要約すれば本発明は、潜像を形成する像担持体と、内
部に磁界発生手段を有する現像剤搬送部材上に弾性体の
現像剤層厚規制部材の一面を押し当てることによって現
像剤を塗布し、これを前記像担持体に対向させて前記像
担持体上のＷ！像を現像する現像装ごとを備えた画像形
成装置において、前記現像剤搬送部材の表面を球状粒子
によるビーズブラスト処理を行ない凹凸粗面となしたこ
とを特徴とする画像形成装置である。

更に他の発明によれば、潜像を形成する像担持体と、内
部に磁界発生手段を有する現像剤搬送部材トに弾性体の
現像剤層厚規制部材の一面を押し当てることによって現
像剤を塗布し、これを前記像枦特体に対向させて前記像
担持体上の潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成
装置において、前記現像剤搬送部材の表面がＷ＆細粗面
域と比較的モ滑処理された四部域とを混在して有してい
ることを特徴とする画像形成装置が提供される。

斯る装置によって、従来の上記２つの問題点が解決され
、さらに耐久安定性のよい装置が提供される。

１１１例 次に１本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に詳
しく説Ｉ！Ｉする。

第１図には本発明を電子写真複写装置に具現化した一実
施例を示す０本実施例にて、電子写真複写装置は、像担
持体であるドラム状の電子写真感光体ｌを備え、該感光
体ドラムｌは矢印Ａの方向に回転する。又、感光体ドラ
ムｌの周囲には、静’ｉｆｆ潜像形成部２．潜像を顕画
像化する現像装と３、顕画像化された感光体ドラム」二
のトナー像を転写材へ転写させる転写分離部４．及び感
光体ドラム−にの残トナーをクリーニングするクリーニ
ング部５が配置される。

１−記構成により、感光体ドラムｌ−Ｌに潜像形成部２
によって潜像が形成される。更に感光体ドラムは矢印Ａ
の方向に回転して現像装ｆｉ３に達する。現像装置３は
、トナーを入れる容器ホッパー１０と、マグネット８を
内蔵しており、容器内のトナーを担持しそして感光体ド
ラムｌの方へと搬送する非磁性スリーブ７と、トナーを
ホッパーｌＯからスリーブ７近傍へと送り且つトナーの
流動性を高める攪拌手段９とを有する。又、スリーブ７
にはｉｌｔ源１１により所定のバイアス電圧が印加され
る。

スリーブ７１に担持されたトナー層の厚みを規制するた
めに、現像剤層厚規制部材としてゴムブレード等の弾性
部材６が使用される。該ブレード７は、第１図に図示さ
れるように、ブレード６の一面を、スリーブ７に押し当
てることによりスリーブ７Ｉ：のトナー層を規制する。

ブレード６の材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴ
ム、ニトリルゴム等の各種ゴムの他に、プラスチックシ
ート、金属板等でもよい。

感光体ドラム１と対向した位置において、スリーブ上の
トナーはマグネット８の現像磁極によって穂立ちし、感
光体ドラムｌ上の潜像とスリーブ７との間の電界により
スリーブ−１−のトナーは飛翔し顕画像化する。この時
、上述したように、トナーが飛翔し易いようにスリーブ
７に電源１１から現像バイアス（直流でも良いが本例で
は交Ｗｔ界）が印加される。

顕画像化された感光体ドラム−１−のトナー像は転写部
４において転写材へと転写され、定着部（図示せず）転
写材へと定着される。一方ドラムＦの残トナーはクリー
ニング部５でその表面をクリーニングされ、次の潜像形
成にそなえる。

本実施例にて、上記スリーブ７は材質としてステンレス
鋼の５ＵＳ３１６のものを用い、更にその表面をブラス
ト処理した。スリーブ７はステンレス鋼以外、アルミニ
ウム、チタン鋼でもよい。

スリーブ７は、定形ブラスト砥粒（表面がｆ滑な球又は
偏モ粒Ｉが良い）として＃４００のガラスピーズを使用
し、ノズル径７　ｍ　ｍ　、距離ｌｏ。

ｍｍ、空気圧３ｋｇ／ｒｎ’で約１〜２分間吹付けてブ
ラスト処理を行った。その後スリーブ表面を洗炸し、そ
して乾燥した。

上記の構成の現像装置を用いて画像出しを行った。その
結果、従来発生していたようなブレードの微小振動によ
るコーティングムラは発生上ず、ハーフトーン画像もム
ラのない良好な画像が得られた。又、耐久枚数が進んで
も１画像濃度が低ドするようなことはなく、常に一定で
高い濃瓜を維持することができた。

上記ブラスト処理後の現像スリーブを電子ｗＪ微鏡で確
認すると、その表面は従来の不定形プラスト処理された
スリーブ表面のような鋭利な凹凸はなく比較的平滑な凹
部域（デインプル）の集まりとなっていた。

本発明によると、　Ｊ二足したようにスリーブ表面が平
滑な四部域の集合であるように形成されるために、前記
従来例の問題点の１つであるブレードの振動は大巾に減
少し、又、第２の問題点であるトナー付着による濃度低
下もその原因となる鋭利な凹凸がないために起こらなか
った。

第２の発明に従えば、現像スリーブ７の表面は次のよう
なブラスト処理がなされる。

つまり、スリーブのブラスト処理に際し、不定形ブラス
ト砥粒（表面が粗面の粒子）として＃４００のＡｉｚＯ
］を用い、定形ブラスト砥粒（表面がｔ滑な球又は偏平
粒子が良い）として＃４００のガラスピーズを用い、両
紙粒を１＝１の割合で混合してスリーブ表面に吹きつけ
、ノズル径７ｍｍ、距離１００ｍｍ、空気圧３　ｋ　ｇ
　／　ｒｎ’−ｃ約１〜２分間サンドブラスト処理を行
った。その後スリーブ表面は洗浄され、乾燥した。

このようにしてブラスト処理された現像スリーブを用い
て、画像出しを行った。従来みられた微小振動によるコ
ーティングムラは発生せず、ハーフトーン画像もムラの
ない良好な画像が得られた。又、耐久枚数がすすんでも
画像濃度が低下することはなく、常に一定で高い濃度を
維持することができた。

前に説明した第１の発明の装置において、つまりブラス
ト処理条件として定形ブラスト砥粒のみを使用した発明
の装置において帯電能力の大きいトナーを使って、低湿
環境下で画像出しを行なったところ１画像濃度が低下し
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。これはスリーブにのトナーのトリポが必要以上に大
きくなったためである。

この帯電崗力の大きいトナーを、第２の発明、つまりブ
ラスト処理条件として不定形ブラスト砥粒と定形ブラス
ト砥粒を混合した発明の装置に使用した場合においては
、低湿環境で画像出しをしたところ前記したような問題
は生じなかった。

！ＴＳ２の発明では不定形砥粒と定形砥粒との比をｌ：
１としてスリーブ表面をブラスト処理したが、これは現
像剤搬送部材の表面に微細粗面域と比較的平滑処理され
た四部域との混在割合を均等化した作用効果に優れたも
のにできる利点がある。

未発１！１ではこの混合比は上記例の比に限定されるも
のではない。

上記第２の発明にノ＾き処理された後の現像スリーブを
さらに電子顕微鏡で確認したところ、その表面は以下の
ような構造を示していた。

まず、スリーブの回転方向、即ち、現像剤搬送方向に関
して、微細粗面域と比較的平滑処理された四部域（この
四部域には０．２Ｓ、０．８Ｓ、１．６Ｓ、Ｏ５，等が
含まれるものとする）が交？Ｉ−に配列されており、従
来では得られなかった表面形状を達成できた。この比較
的ｆ滑処理された四部域は、定形粒子によって、同様の
四部形状を１又は２個以ｌ−有しているが、この四部１
つを定形粒子によるｌピッチ（デインプル）、１単位と
すると、確認した範囲ではこの四部域でも隣接するｌ中
位ごとにその表面性は異なっていた。これはスリーブ表
面が変化に富み、しかも異なる表面の微小域が均等に混
在したものとなっていることを示す。

尚、本明細占中で粗さ測定はテイラーホブソン社、或い
は小板研究所等で発表されている微小表面粗さ計で行っ
た。第２図はその粗さの一例を示すものであり、平均粗
さＲｚ＝　１．５ｇ、ピッチ＝１９μである。そのとき
の測定条件は次の通りである。

ここで表面粗さは、ＪＩＳＩＯ点平均粗さ（Ｒｚ）（Ｊ
ＩＳ　　ＢＯ６０１）によるも（７）−ｔ”ある。

すなわち、第２図に示すように、断面極線から基準長さ
立だけ抜き取った部分の平均線Ａに平行な直線で高い方
から３番目の山頂（図中■で示す）を通るものと、深い
方から３番目の谷底（図中φ）で示す）を通るものの、
２直線の間隔をマイクロメータ（ｆｆｌｕＬ）で表わし
たもので、基＊ｉさ見＝０．２５ｍｍとした。また、ピ
ッチは、凸部が両側の四部に対して０．１μ以」二の高
さのものを一つの山として数え、基準長さ０．２５ｍｍ
の中にある山の数により、下記のようにして求めた。

２５０（ｐＬ）　／２５０（ＩＬ）に含まれる山の数（
ｕＬ）第２の発明の上記実施例のスリーブ表面の粗さを
測定してみるとＲｚ＝１．５Ｂ、　ピッチ３０〜３５μ
であった。不定形ブラスト砥粒のみでブラスト処理した
場合はＲｚ＝１．５ｇ、ピッチ１５〜２０μであり、両
者を比べると第２の発明ではピッチが長くなって凸部の
数が減少したことがわかる。

又、スリーブ表面を電子顕微鏡で観察すると凹部の形状
が滑らかになっていて樹脂等が付着しづらい形状となっ
ている。従って、凹部にトナーのバインダー樹脂が付着
しづらく、且つ適当な凸部が存在することによりトナー
のトリポが高くなり過ぎることがないためである。四部
は滑らかになり、又凸部は減少はするが適度の数に維持
されるのは、不定形ブラスト砥粒でブラスト処理をした
表面の凹凸を定形ブラスト砥粒が凹部は滑らかに、凸部
はつぶし数を減少させ、次に又不定形ブラスト砥粒にて
ブラスト処理されるという鰻り返し上程が混在して行わ
れるためである。

このように不定形ブラスト砥粒と定形ブラスト砥粒を混
合してブラスト処理を行なうために、適度な凸部の数（
しかもこの凸部は不定形によるものが多い）と滑らかな
四部（この四部は定形ブラストによるものが多い）によ
って弾性ブレードの振動もおさえられ、スリーブへのト
ナー付着も発生せず、トリポ増大もなく、常に適正画像
が維持される。

第３図では先の実施例とは異なり、弾性ブレード６はス
リーブ７の回転方向に対してカウンターに押し当てられ
ている０本実施例においても、先に説明したと同じ理由
によってトナーはスリーブ表面に均一にしかも安定して
塗布され、耐久安定性のすぐれた適正画像が維持される
。

上記各実施例では、現像剤搬送部材はスリーブであると
して説明したが、ベルト、ローラ、マグネットローラ等
とすることもでき、同様の作用効果を達成し得る。

ｉ吐立差］ 本発明は、以１−の如くに弾性ブレードが押し出てられ
、所定厚の現像剤（トナー）層が形成される現像剤搬送
部材（スリーブ）表面を従来のスリーブの表面状態とは
異なる形状に構成することによって、第１の発明の画像
形成装置によると、スリーブ上ヘムラのないコーティン
グが得られ安定した高画質の画像を得ることができ、更
に、第２の発明の画像形Ｉ＆装置によれば、例え帯電能
力の大きいトナーであっても、スリーブ−ヒに均一に安
定して塗布することができ、それによって耐久安定性に
優れた適正画像を維持することができる。

粗さを示す図である。

第３図は、本発明に従った現像装置の他の実施例の部分
の断面図である。

１：像Ｐ−１持体 ６：現像剤層厚規制部材（弾性ブレード）７：現像〜１
搬送部材（スリーブ）

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装δの一実施例の概略
断面図である。 第２図は、本発明に従った現像スリーブの表面第 図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）潜像を形成する像担持体と、内部に磁界発生手段を
   有する現像剤搬送部材上に弾性体の現像剤層厚規制部材
   の一面を押し当てることによって現像剤を塗布し、これ
   を前記像担持体に対向させて前記像担持体上の潜像を現
   像する現像装置とを備えた画像形成装置において、前記
   現像剤搬送部材の表面を球状粒子によるビーズブラスト
   処理を行ない凹凸粗面となしたことを特徴とする画像形
   成装置。 ２）潜像を形成する像担持体と、内部に磁界発生手段を
   有する現像剤搬送部材上に弾性体の現像剤層厚規制部材
   の一面を押し当てることによって現像剤を塗布し、これ
   を前記像担持体に対向させて前記像担持体上の潜像を現
   像する現像装置とを備えた画像形成装置において、前記
   現像剤搬送部材の表面が微細粗面域と比較的平滑処理さ
   れた凹部域とを混在して有していることを特徴とする画
   像形成装置。