JPH0254287A - 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−二■１塗」 本発明は、電子写真感光体或いは静電記録誘電体等の像
担持体にＷｊ青を形成し、該潜像を現像装置にて可視像
化する電子写真装置或いは静電記録装置等の画像形成装
置に関するものであり、特に、現像剤容器内の現像剤を
現像剤容器から像担持体に対面した現像域へと担持し搬
送する現像剤相持体を備えた現像装置を有する画像形成
装置に関するものである。 支え立且遣 従来、電子写真感光体或いは静電記録誘電体等の像担持
体に電子写真方式や静電記録方式によつて潜像を形成し
、該潜像を現像装置にて可視像化する画像形成装置にお
いては、種々の現像装置が提案されており、現在、第１
図に図示される現像装置が一般に使用されている。 第１図を参照すると、現像装置は、現像剤を収容するた
めの現像剤容器ｌと、現像剤容器ｌ内の現像剤を現像剤
容器ｌから像担持体１００に対面した現像域２へと担持
し搬送する現像剤相持体３とを有する。該現像剤担持体
３は、任意の構造とし得るが通常は、非磁性材料にてス
リーブ状或いはエンドレスベルト状に形成され、内部に
磁石４が配置されている。非磁性材料としてはアルミニ
ウム或いはステンレス鋼が用いられるが、耐久性を要求
される画像形成装置においてはステンレス鋼が使用され
ている。 通常、ステンレス鋼材にて現像剤担持体を製造する場合
には、製造コストの面からステンレス鋼板の両端部を溶
接にて接合し無端状に形成し、スリーブ状或いはベルト
状とされた。 が　　しよう　　る 本発明者等は、Ｊ：述のように、ステンレス鋼板の両端
部を溶接にて接合して形成された無端状の現像剤担持体
を備えた現像装置を有する画像形成装置について研究実
験する過程において、このような装置にて全面ハーフト
ーン（灰色画像）や全面黒色画像を得る場合に、現像剤
相持体の回転周期のピッチで画像抜けが発生することを
見出した。 この現象の原因を追求した結果、本発明者等は、上記画
像抜けが現像剤担持体の溶接継目部にて発生しているこ
とが分かった。更に研究実験した結果、次のことが分か
った。つまり、現像剤担持体の溶接継目部は、アーク溶
接にて高熱を受けるため、通常は非磁性のオーステナイ
ト系ステンレス鋼の構造がマルテンサイト系（磁性）に
変化し、継目部分のみが磁性を有するようになり、その
結果、現像剤担持体内に配置された磁石により、現像剤
担・特休が回転移動する際に磁化され、現像域での磁石
による磁界分布が乱される。このように、現像域におい
て現像剤担持体の磁化により部分的に磁界が強くなった
り、或いは磁界が乱されることにより現像剤担持体上に
おける現像剤の磁界に沿った柱状配列が乱され、像担持
体への現像剤の現像状態と飛翔条件が変化し、現像剤の
像担持体への飛翔が困難となり、現像効率・が低下し、
溶接継目部だけ画像が抜ける。この現象は、全面ハーフ
トーンや全面黒画像にて顕著であり、溶接継目の部分周
辺の正常な高濃度画像と画像抜は部の低濃度部とのｌａ
度コントラストが大きくなるため、特に顕著に画像白抜
けとして観察される。 本発明者等は、以上の問題を解決するべく研究実験を続
けた結果、溶接継目部のフェライト含有量＜ａａ性を有
している部分）を０．０３％以下とすることにより上記
問題点を完全に解決し得ることを見出した。又、このよ
うな現像相持体は、ニッケル当量

【％Ｎｔ＋ｏ、ｓｘ％
Ｍ　ｒ　＋　３０　Ｘ（％Ｃ十％Ｎ）＋０．３×％Ｃｕ
）が１４以上、クロム当量（％Ｃｒ＋１．５Ｘ％Ｓｉ十
％Ｍ　ｏ　＋０．５×％Ｎｂ）が２０以下であり、又モ
リブデン（Ｍｏ）化学成分％が０．１以下であるような
化学成分を有するオーステナイト系ステンレス鋼を使用
することにより実現し得ることが分かった。 従って、本発明の目的は、全面ハーフトーンや全面黒画
像にても画像白抜けが発生することのない、高画質の画
像を得ることのできる、溶接継目部を有したステンレス
鋼製現像剤相持体を備えた現像装置を使用する画像形成
装置を提供することである。 た 上記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、潜像を担持するための像担持体と
、該像担持体上の潜像を現像するために現像剤を現像剤
容器から像担持体に対面した現像域へと担持し搬送する
現像剤担持体を有した現像装置とを有する画像形成装置
において、前記現像装置の現像剤担持体は、クロム（Ｃ
ｒ）を主成分とし、ニッケル（Ｎｔ）を含む十−ステナ
イト系ステンレス鋼板の両端部を溶接にて接合すること
により無端状に形成され、そして該オーステナイト系ス
テンレス鋼板の溶接継目部のフェライト含有量は９．０
３％以下であることを特徴とする画像形成？ｔ！である
。 前記現像剤担持体は、ニッケル当量（％Ｎｉ＋０．５×
％Ｍ　ｒ　＋　３０　×％Ｃ＋３０×％Ｎ＋０゜３×％
Ｃｕ）が１４以上であり、クロム当量（％Ｃｒ＋１．５
×％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋０．５×％Ｎｂ）が２０以下とされ
、更には、モリブデン（Ｍｏ）の化学成分％が０．１％
以下とされるオーステナイト系ステンレス鋼板にて好適
に作製される。 実ｊＬ例 次に、本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に詳
しく説明する。 第１図に本発明に係る画像形成装置の一実施例が示され
る０本実施例において１画像形成ｓｉｔは、ドラム形状
とされる電子写真感光体或し＼は誘電体のような像担持
体１００を有する。像担持体Ｚｏｏの周囲には静電潜像
形成部５０．像担持体１００上の潜像を可視像化する現
像装置４０、可視像された像担持体１００上のトナー像
を転写材へ転写する転写分離部６０、像担持体１００上
の残留現像剤をクリーニングするクリーニング部７０が
配置される。潜像形成部５０、転写部６０、クリーニン
グ部７０は当業者には周知であるのでこれ以上群しい説
明は省略する。 現像装置４０は、現像剤を収容するための現像剤容器１
と、現像剤容器１内の現像剤を現像剤容器ｌから像担持
体１００に対面した現像域２へと担持し搬送する現像剤
担持体３とを有する。該現像剤担持体３は、非磁性のス
テンレス鋼にて、本実施例ではスリーブ状に形成されて
いるが、エンドレスベルト状にも形成することができ、
内部に磁石４が配置される。 現像容器１内には更に、現像剤容器１から現像剤を現像
剤担持体３へ送ることと、現像剤の流動性を高めるため
に攪拌手段５及び６が設けられる。又、現像装置４０は
、現像剤担持体３上の現像剤層の厚みを対向磁極ととも
に規制する磁性プレード７が配置される。 現像剤相持体３にて現像剤容器ｌ内から現像域へと搬送
された現像剤は、磁石４の現像磁極によって穂立ちし、
現像剤担持体３に接続された電源９にて像担持体１００
上の潜像と現像剤相持体３との間に形成された電界、好
ましくはＡＣのような交番電界により現像剤相持体３に
の現像剤は像担持体１００へと飛翔し顕画像化する。 本発明に従えば、上記現像剤担持体３は、クロム（Ｃｒ
）を主成分とし、ニッケル（Ｎｉ）を含むオーステナイ
ト系ステンレス鋼板の両端部を溶接にて接合することに
より形成され、そして該オーステナイト系ステンレス鋼
板の溶接継目部のフェライト含有量は０，０３％以下と
される。このように、溶接継目部のフェライト含有量を
０゜０３％以下に抑えることにより、磁性体としての性
質を含む部分を極く少量とし、現像磁界には何ら影響の
ないように構成することができる。 本発明者等の研究実験の結果によると、溶接継目部のフ
ェライト含有量が０，０３％を越えると、全面ハーフト
ーン及び全面黒画像の場合に画像抜けの現象が現われ、
特に、現像剤相持体３の表面を比較的平滑処理された複
数の凹面形状とし、体積平均粒径４〜１１！ｍの磁性ト
ナーを用いて全面ハーフトーン及び全面黒画像の画像出
しを行なった場合に画像抜けが顕著に現われることが分
かった。 更に説明すれば、本発明に従゛つた現像剤担持体３を作
製するためのオーステナイト系ステンレス鋼板は、ニッ
ケル当量（％Ｎ　ｉ　＋０　、５×％Ｍｒ＋３０×％Ｃ
＋３０×％Ｎ＋０．３×％Ｃｕ）が１４以上であり、ク
ロム当量（％Ｃｒ＋１．５Ｘ％Ｓｔ十％Ｍ　ｏ　＋　０
　、５　×％Ｎｂ）が２０以下であり、モリブデン（Ｍ
ｏ）の化学成分％が０．１％以下とされるステンレス鋼
材が使用される。このようなステンレス鋼材としては、
例えば、ニッケル当量（％Ｎｉ＋０．５×％Ｍｒ＋３０
Ｘ（％Ｃ十％Ｎ）＋０．３ｘ％Ｃｕ）が１５．２であり
、クロム当量（％Ｃｒ＋１．５Ｘ％Ｓｔ＋％ＭＱ＋０　
、ｓｘ％Ｎｂ）が１９　、　：３１？あり、モリブデン
（Ｍｏ）化学成分％が０．０６とされるオーステナイト
系ステンレス鋼５ＯＳ３０５等が好適に使用可使である
。例えば、ニッケル当量が１２．４であり、クロム当量
が１９．８であり、モリブデン（Ｍ　ｏ　）化学成分％
が０．１５とされるオーステナイト系ステンレス、１ｌ
ｓＵｓ３０４、及びニッケル当量が１３．３であり、ク
ロム当量が２０．４であり、モリブデン（Ｍ　ｏ　）化
学成分％が２．１３とされるオーステナイト系ステンレ
スｍ５Ｕ３３１６等は使用することができない。 尚、本明細書にて、金属組成における％は化学成分％を
示すものとする。 本発明者等の研究実験によれば、上述したようにニッケ
ル当量が１４以上であり、クロム当量が２０以下であり
、モリブデン（Ｍ　ｏ　）化学成分％が０．１％以下と
されるオーステナイト構造のステンレス鋼材は加熱によ
ってもマルテンサイト構造に変化し難く、従って、断る
組成のステンレス鋼材を使用した場合には、現像剤相持
体を作製するために溶接加工した場合にも溶接継目部が
オーステナイト構造を維持し、磁性体化し難い強固な構
造となっていることが分かった。又、一般にニッケル当
量が大きいほどオーステナイト性は安定する。 第１図に示す構成の画像形成装置にて、現像装置の現像
剤担持体をオーステナイト系ステンレス鋼５ＵＳ３０５
を使用して作製し、画像出しを行なったところ、非常に
高濃度高画質の画像が得られた。特に、全面ハーフトー
ンや全面黒画像にての、現像剤担持体回転燗期の画像白
抜けが皆無となり、非常に安定した高画質、複写が可使
となった。 特に、現像剤担持体の表面をブラスト処理により比較的
平滑処理された複数の凹面形状とし、体積平均粒径４〜
１１ｇ、ｍの粒径の小さい磁性トナーを用いて全面ハー
フトーン及び全面黒画像の画像出しを行なった場合にも
、溶接継目部にて、現像領域の微妙な現像磁界の乱れや
揺らぎ及び溶接継目部の磁化による現像剤担持体上の磁
束密度の過剰増湘が発生することがないため、現像剤は
像担持体上へ一定の効率で飛痛し現像作用をなす。 従って、本発明によれば、溶接継目部での現像効率の低
下はなく、画像抜けが発生しないことが明らかとなった
。 未実施例で使用した現像剤は、５ｐｍ以下の粒径の磁性
トナー粒子を１７〜６０個数％含有し、８〜１２．７ｇ
ｍの粒径の磁性トナー粒子を１〜２３個数％含有し、１
６．ｍ以Ｆの粒径の磁性トナー粒子を２．０体積％以下
で含有し、磁性トナーの体積平均粒径が４〜ｌｌＢｍで
ある粒度分布を有していた。 又、現像剤担持体のブラスト処理条件は、不定形ブラス
ト砥粒（表面が粗面の粒子）として＃４００のＡ文２０
３を用い、定形ブラスト砥粒（表面が平滑な球又は偏平
粒子が良い）として＃４゜Ｏのガラスピーズをそれぞれ
ｌ：ｌの割合で混合させ吹きつけ、ノズル径７ｍｍ、距
離ｌｏｏｍｍ、空気圧３　ｋ　ｇ　／　ｍ″で約１〜２
分間サンドブラスト処理を行った。その後現像剤担持体
は洗浄工程で表面が洗浄され、乾燥された。 上記処理後の現像剤担持体表面を電子Ｗ４微鏡で観察す
ると、現像剤担持体の日輪方向、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、Ｏ３等が
含まれるものとする）が交互に配列されていた。 現像剤担持体は、上述のように不定形ブラスト砥粒と定
形ブラスト砥粒の混合物にてブラスト処理するのではな
く、定形ブラスト砥粒（表面が平滑な球、又は偏平粒子
、半球形状粒子或いは一部に球面を有する粒子等）のみ
の砥粒や、表面が粗面の不定形ブラスト砥粒（アルミナ
Ａ！１１０３等）のみの砥粒を使用してブラスト処理す
ることもできる。 又、上、記実施例では現像剤層規制部材７は剛性のブレ
ードとして説明したが、現像剤層規制部材ｌ材としてウ
レタンゴムシートやポリエチレンテレフタレートシート
などの柔軟ブレード部材を使用し、該ブレードを現像剤
担持体に当接させる構成の現像装置においても上記実施
例と同様の作用効果を得ることができた。 免見立１】 以ト説明したように、本発明に係る画像形成装置は、現
像剤相持体の材質をニッケル当量（％Ｎｉ＋０．５×％
Ｍｒ＋３０Ｘ（％Ｃ十％Ｎ）＋０．３×％Ｃｕ）が１４
以上、クロム当量（％Ｃｒ＋１．５Ｘ％Ｓｔ＋％Ｍ　ｏ
　＋　０　、５　×％Ｎｂ）が２０以下、又モリブデン
（Ｍｏ）化学成分％が０．１以下とされる化学成分を有
したオーステナイト系ステンレス鋼にて炸裂し、溶接継
目部のフェライト含有値が０．０３％以下となるように
構成することにより、現像剤担持体を無端形状に形成す
る時の溶接継目部の磁性体化防止、又は磁性体化の軽減
化を行ない現像装置内での現像領域の現を磁界を攪乱さ
せず、安定した現像効率確保と現像剤相持体の回転周期
の画像扶は防止を行ない高画質の画像を得ることができ
るという効果がある。 特に、本発明に係る画像形成装置によると、現像剤とし
て体積平均粒径４〜ｌｌＢｍの微粒子磁性トナーを使用
し、現像剤担持体としてと比較的平滑処理された複数の
凹面形状を表面に形成する現像剤担持体を使用した場合
においても、全面ハーフトーン及び全面黒画像での現像
剤担持体回転周期の画像白抜は現象を完全に防止し、高
濃度、高画質、高耐久性の画像形成装置を得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略
断面図である。 ３：現像剤相持体 ４０：現像装置 １００：像担持体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）潜像を担持するための像担持体と、該像担持体上の
   潜像を現像するために現像剤を現像剤容器から像担持体
   に対面した現像域へと担持し搬送する現像剤担持体を有
   した現像装置とを有する画像形成装置において、前記現
   像装置の現像剤担持体は、クロム（Ｃｒ）を主成分とし
   、ニッケル（Ｎｉ）を含むオーステナイト系ステンレス
   鋼板の両端部を溶接にて接合することにより無端状に形
   成され、そして該オーステナイト系ステンレス鋼板の溶
   接継目部のフェライト含有量は０．０３％以下であるこ
   とを特徴とする画像形成装置。 ２）オーステナイト系ステンレス鋼板は、ニッケル当量
   （％Ｎｉ＋０．５×％Ｍｒ＋３０×％Ｃ＋３０×％Ｎ＋
   ０．３×％Ｃｕ）が１４以上であり、クロム当量（％Ｃ
   ｒ＋１．５×％Ｓｉ＋％Ｍｏ＋０．５×％Ｎｂ）が２０
   以下である第１項記載の画像形成装置。 ３）オーステナイト系ステンレス鋼板は、モリブデン（
   Ｍｏ）の化学成分％が０．１％以下である第１項又は第
   ２項記載の画像形成装置。