JPH0273275A - 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】

−の 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Ｈ！！像を形成し、該ＷＩ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袋２１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担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。

【久立且遣 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って潜像を形成し
、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１種々の現像装置が提案されており、現在、１５
図に図示される現像装置が一般に使用されている。 第５図を参照すると、現像装Ｗ１０は、像担持体ｌに対
向して配置され、現像剤１１を収容するための現像剤容
器１２と、現像剤容器１２内の現像剤１１を現像剤容器
１２から像担持体１に対面した現像域１３へと担持し搬
送する現像剤担持体１４とを有する。該現像剤担持体１
４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１５が配置されている（現像剤担持体１４は通常は
図示されるようにスリーブ状とされるので、以下単に「
現像スリーブ」という）、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。又、現像装置ｌ
Ｏは、現像スリーブ１４にて相持し現像域１３へと搬送
される現像剤１１を所定厚さに規制し該現像スリーブ１
４上に現像剤薄層を形成するために現像剤規制部材１６
を備えている。 又、従来の現像装置における現像スリーブは、上述のよ
うにアルミニウムやステンレス鋼材等の金属にて製造さ
れているが１通常、現置網の薄層コートを比較的容易に
するためと、現像性をあげるために７ランダム＃８０〜
＃６００或いは大略球形のガラスピーズ（＃１００〜６
００　＃）等を用いてブラスト処理を行ない表面が所定
の荒さに荒された。 このような現像装置は、現像剤としてはｌ成分磁性トナ
ーを使用しジャンピング現像により像担持体上の潜像を
可視像化するのに適している。 又、ジャンピング現像を行なう１成分磁性トナーは１画
像濃度を増大させ且つガサツキの少ない画像を得るよう
に、工成分磁性トナーのｙｌ擦帯電Ｍ（以下「トリポ」
と称す）を制御するための物質１例えば気相法シリカＣ
以下「乾式シリカ」と称す）及び湿式製法シリカ（以下
「湿式シリカ」と称す）をトナーに外添えすることが知
られている６例えば、スチレンアクリルにマグネットタ
イトを６０重１部含宥する負極性トナーに対し、強いネ
ガ特性を示す乾式シリカ（ｌｏｏｒｒｒ’の気相法シリ
カに対し、ＨＭＤ　Ｓを１００ｒｒｒ’あたり１０重ｆ
部の割合で添加し加熱処理したもの）が外添される。 が ところが、現像スリーブを製造する際のコストダウンの
ためにブラスト処理を省略し、引き抜き成形加工された
アルミニウムをそのまま使用する場合があるが、このよ
うな場合には現像スリーブの表面荒ざを所定荒さに制御
することができない、このために１例えばアルミニウム
成形加工後の現像スリーブの表面荒さがＲｚ＝０．８ｓ
程度である場合にはプロフチ或いは白抜けと呼ばれる現
象が、特に低温、低湿環境下にて顕著に現れていた。 更には、斯る現像スリーブを使用した場合には、現像剤
と現像スリーブとの接触回数が増加しており、特に現像
スリーブの表面近傍の現像剤のトリボが増大し、濃度が
上昇していくが、同時にポジのスリーブゴーストも顕著
になるということが問題となっていた。 このような問題は、正極性及び負極性の現像剤の両方に
当てはまる問題であるが、特に、ネガトナーに強いネガ
特性を有したシリカを外添した現像剤では現像スリーブ
上に、プリントパターンの履歴であるスリーブゴースト
が生じ、これがプリント画像上にも現われた。ネガトナ
ーにネガシリカを外添した現像剤の場合に生じるスリー
ブゴーストは第６図に示す如くポジゴーストになる。即
ち、非印字部（白地）が続いた後プリント（画像出し）
が行われた場合には該印字部は薄い現像しか行われない
（ａ）部分と、プリントが粛統されたために濃い現像が
行われる（ｂ）部分とが生じ、濃度ムラがでる。 本発明者等の実験及び考察によると、このようなゴース
ト形成のメカニズムは現像スリーブ上に形成される微粉
（粒径５〜６ミクロン以下）の層に深く関わっているこ
とが分かった。つまり、現像スリーブ上のトナー消費部
分とトナー未消費部分との間では現像スリーブのトナー
最下層の粒度分布において明らかな差が生じ、非消費部
分のトナー最下層に微粉層が形成されいることが分かっ
た。 微粉層を形成しているトナー微粉は体積当りの表面積が
大きいために粒径の大きなトナーに比べると質量当りに
有する摩擦帯電電ＪｉＪＩが大きくなり、自身の鏡映力
により現像スリーブに対し、静電的に強く拘束される。 このため、微粉層が形成された部分の上にあるトナーは
現像スリーブと十分な摩ｎｅｔで！！ないために現像能
力が低下し。 画像上にスリーブゴーストとして現われてしまフ。 このように、本発明者等は、スリーブゴーストは微粉層
の形成と共に、トナーの帯電が現像スリーブとの摩擦帯
電に大きく依存しているために生じる現象であることを
見出した。 従って２本発明者等は、多くの研究実験の結果、特にア
ルミニウムの成形加工後の、所謂引き抜きスリーブを現
像スリーブとして使用する場合には、現像スリーブの表
面を導電性に保持した状ｆムで所定の表面荒さとし、更
に現像スリーブの表面近傍の電荷を有する微粉トナーの
現像スリーブとの間にｍ　＜　ａｔｅ力を除去或いは軽
減することにより、ブロッチ、白抜け、或いはスリーブ
ゴーストの問題を解決し得ることを見出した。 本発明は斯る新規な知見も基づきなされたものである。 従って、本発明の目的は、現ｆｔＬ削担持体表面上に現
ａｍ相持体の最小の表面荒さよりも荒い粒子或いは粒子
塊からなる被覆層を設けることによって、特に引き抜き
加工製品を現像ｌ１ｌｑ担持体として使用した場合にお
いても現像剤担持体表面近傍に位置した微粉トナーの現
像剤担持体との間に働く鏡映力を除去し、　ｉ７ｖ、い
は軽減してブロッナ、自抜け、或いはスリーブゴースト
の発生を＠避し、高画質の画像を得ることのできる画像
形成装置を提供することである。 本発明の他の目的は、現像剤担持体表面に形成された導
電性被覆層に固体潤滑性の微粒子を含有することにより
、現像剤による現像剤担持体上の汚染を軽減或いは防＋
ｈ　ｔ、、所謂、耐久濃度低下を防止し、常に高画質の
画像をＩりることのできる画像形成装置を提供すること
である。 ため ト記諸目的は本発明に係る画像形成装置にて連成される
。要約すれば本発明は、ＷＩ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拒持し搬送
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表面に、該現像担持体の最
小の表面荒さよりも少なくとも荒い粒子又は粒子塊を有
し且つ導電性を有する被覆層を形成することを特徴とす
る画像形成装置である。 又、未ＪＡ明の好ましい実施悪様によると、現像剤担持
体表面の導電性被覆層の膜の体！ｉ抵抗率は１０２Ωｃ
ｍ−１０１Ωｃｍの範囲にあり、しかもこの微粒子は表
面に突出するように構成される。更に好ましくは、被覆
層は固体潤滑剤又は固体潤滑性の導電性微粒子を含有し
て成る。 ｌ１ｊ 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
しく説明する。 第１図に本発明に係る画像形を装置の一実施例が示され
る６本実施例において１画像形成装置は、ドラム形状と
される電子写真感光体或いは誘電体のような像担持体１
を有する。像担持体ｌの１４囲には静ｉｔｉ像形成部２
０．像担持体ｌ上の潜像を可視像化する現像装Ｍ１０、
可視像化された像担持体ｌ上の画像を転写材へ転写する
転写分離部３０、像担持体ｌ上の残留現像剤をクリーニ
ングするクリーニング部４０が配置される。Ｗｊ像形成
ｉ’１Ｊ２０、転写部３０．クリーニング部４０は当業
者には周知であるのでこれ以上の詳しい説明は省略する
。 現像装２！１０は、現像剤を収容するための現像剤容器
Ｉ２と、現像剤容器１２内の現像剤を現像剤容器１２か
ら像担持体ｌに対面した現像域１３へと相持し搬送する
現像剤担持体１４とを有する。該現像剤担持体１４は１
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１５が
配置される。 又、現像装Ｍ１０は、現像Ｍ担持体１４上の現像剤層の
厚みを対向磁極とともに規制する磁性ブレード１６が配
置される。 現像剤担持体１４にて現像剤層１！１２内から現像域１
３へと搬送された現像ｗＩｌｌは、磁石１５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（
図示せず）にて像担持体１上の潜像と現像剤１０持体１
４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担持体１４上の現像剤は像担持体１
へと飛翔し像担持体トの潜像を顕画像化する。 本発明に従えば、上記現像剤担持体１４は、第２図に示
すように、導電性現像剤担持部材１７の表面には、該現
像剤担持体１４の最小の表面荒さよりも荒い粒子或いは
粒子塊から成る被ｒ１層１８が形成される。現像副相ｊ
、′を部材１７がアルミニウムの引き抜き加工後の製品
にて製造された場合には、現像剤担持部材１７の表面荒
さは０．８Ｓ〜１０ｓの範囲にあり、従って、被覆層１
４を形成する粒子或いは粒子塊はｆ均粒径が１．０ｐｍ
〜１９．５ｇｍ、好ましくはｌ　、　０μｍ　〜９　、
０ｇｍとされる。 又、該被覆Ｐｆ９１８は平均の体積抵抗率が１０２０ｃ
ｍ−１０−’Ωａｍの範囲にあり、しかも該層を形成す
る微粒子は、第２図に図示されるように１表面に突出す
るように構成される。 次に、本実施例の導電性被覆層の処方について説明する
。 （処方ｌ） 導電性微粒子・グラファイト（７ｐｍ）１５重量部 樹脂・・・・・フェノール樹脂（固形分）１５重量部 希釈副管・・−メチルアルコール メチルセロソルブ ２２５重量部 上記組成にて調製された樹脂液を、コーティング法、デ
ィッピング法、又はスプレー法によって、アルミニウム
引き抜き加工後のスリーブ状現像剤担持体の表面に約４
ｐｍコートした０次いで、本実施例では、樹ＩＮとして
フェノール樹脂を用いたために乾燥炉にて１５０℃にて
３０分の熱硬化を行った。 なお、このときの導電性被覆層の表面抵抗率及び体積抵
抗率は、同一膜形成条件にてＰＥＴ　（ポリエチレンテ
レフタレート）上に！ＩＩ！ｌされた導電性被覆層膜の
抵抗率を三菱油化製ロレスタＡＰインテリジェントにて
測定することにより（すた０本実施例では、７．０ＸＩ
Ｏ”０ｃｍの体積抵抗率であった・ 本実施例の現像剤相持体を、第１図に図示するような構
成の現像装置に組込み、電子写真複写装置とされる画像
形成装置に装着し画像出しを行なった。現像は、非接触
のジャンピング現像法を用いて行った。尚、現像バイア
スは、交流バイアスＶｐｐ１６００Ｖ、周波数１８００
Ｈｚ、現像剤担持体と像担持体との間隔は約３００ミク
ロンであった。 又１本実施例の画像出し実験において、現像剤は比較的
ポジゴーストの出現し易い負極性の現像剤を用いて１反
転現像系で行った。 上記画像出し実験は、温度１５℃、湿度ｌＯ％の低温、
低湿環境下にて行なったが、本発明に従った現像剤担持
体を有する構成とされた画像形成装置では、得られた画
像にプロ７チ、白抜けは発生せず、ポジのスリーブゴー
ストはないか、或いは極めて少ないものであった。一方
、従来の現像剤担持体を有する現像装置を組込んで画像
出しを行なった場合にはブロッナ、白抜けが発生し。 ポジゴーストがかなり顕著に現れた。 このような実験は、現像剤担持体の表面荒さが０．８ｓ
−１０ｓの範囲において、又、導電性微粒子であるグラ
ファイトの粒径が１．ＯＢｍ〜９ｐｍの範囲において種
々に行なったが、同様の効果を得ることができた。 本実施例にて使用した導電性微粒子であるグラファイト
は固体潤滑性を有しており、現像剤による現像剤相持体
への汚染をも防止し、耐久の濃度低下をも防止すること
ができ、常に高画質の画像を得ることができた。 導電性微粒子としてグラファイトの外にカーボンブラッ
クを混入することによっても上記実施例と同様の効果を
得ることができた。その時の一実施例を挙げれば次の通
りである。 （処方２） 導電性微粒子・φ・グラフアイ）（７ｐｍ）１５重量部 カーボンブラックφ１５重罎部 樹脂拳・・・・・自フェノール樹脂（固形分）１５重量
部 希釈剤＠−−−−・メチルアルコール メチルソロソルブ ２２５重量部 に記各実施例では、導電性被覆層形成樹脂としてはフェ
ノール樹脂を使用したが、他に、塩酸ビニル、酢酸ビニ
ル、塩酸ビニルと酢酸ビニルの重合体、ポリエステル、
ポリスチレン、ＰＭＭＡ酢癩セルロース、ブチラール、
メラミン、エポキシ樹脂、水系カゼイン等も同様に使用
可能である。即ち、樹脂としては帯電系列に関係なく広
く適用でき、又セラミックス系バインダーも使用可能で
ある。 更には、上記の如き熱可塑、熱硬化樹脂のみならずＵＶ
（紫外線）硬化樹脂も同様に使用することができる。た
だし、ＵＶ硬化樹脂の場合には。 硬化条件を考えれば膜厚はあまり厚くすることができな
いが、熱硬化型樹脂或いは熱可塑樹脂との併用にて十分
厚くすることができる。 −ト記説明では、現像剤としては、ネガ現像剤を使用し
たが、ポジ現像剤も同様に使用し得ることは明らかであ
ろう。 本発明における現像装置の構成は、第１図の構成に限定
されるものではなく、第３図及び第４図に図示するよう
に、現像剤の層厚規制部材としては剛性の磁性ブレード
の代りに弾性ブレードを、或いは金属板等を使用するこ
ともできる。 ｉ乱立差】 以上説明した如くに、本発明に係る画像形成装置は、現
像剤担持体表面に現像剤担持体の最小の表面荒さよりも
少なくとも荒い粒子或いは粒子塊から成る導電性被覆層
が形成された現像装置を有しており、特に引き抜き加工
後の製品を現像剤相持体として使用した場合に発生する
ブロッナ、白抜は或いはポジのスリーブゴーストをなく
するか或いは著しい低減効果を発揮することができ、高
画質の画像を得ることができるという特長を有する。 更には１本発明によれば、導電性被覆層に固体ＩＩガ滑
性の微粒子を含有することにより、現像剤による現像剤
相持体上の汚染を軽減或いは防止することができ、所謂
、耐久濃度低下を防止し、高画質の画像を常に得ること
ができる。 ：現像域 ：現像剤担持体 ：現像剤担持部材 ：導電性被覆層

【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を示す
概略断面図である。 第２図は１本発明に従って構成される現像剤相持体の部
分断面図である。 第３図及び第４図は、本発明に従って構成される現像装
置の他の実施例の断面図である。 第５図は、従来の現像装置の断面図である。 第６図は、スリーブゴーストを説明するための複写物の
平面図である。 １：像担持体 １０：現像装置 １２；現像剤容器 第 図 ’−３０ 第２図 ノ 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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表面に、該現像担持体の最小の表
   面荒さよりも少なくとも荒い粒子又は粒子塊を有し且つ
   導電性を有する被覆層を形成することを特徴とする画像
   形成装置。