JPH03100682A

JPH03100682A - 現像装置

Info

Publication number: JPH03100682A
Application number: JP1239253A
Authority: JP
Inventors: Keiji Okano; 啓司岡野; Katsuhiko Nishimura; 克彦西村; Michihito Yamazaki; 道仁山崎; Koji Sato; 佐藤　康志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1991-04-25

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ｆ本発明は、電子写真方式等を利用したプリンタ等の画像
形成装置において使用する現像装置に関するものである
。

１米旦且ｌ電子写真方式等を利用した画像形成装置においては、静
電潜像を形成、保持するための電子写真感光体に対して
、現像装置の現像剤担持体、一般には現像スリーブを一
定間隙を設けて配置し、両者間に適当なバイアス電圧を
印加して、現像スリーブ上に担持された現像剤により、
感光体上の静電潜像を現像するのが一般的である。

従来、この種の現像装置は、Ｕ、Ｓ、Ｐａｔ。

Ｎ１４３９５４７６などに見られるジャンピング現像法
や、特開昭５８−９７０７１号公報などのフロート電極
現像法など数多（の装置提案が為され、且つ製品に適用
されて来ている。

これらの現像装置の一例を第６図に示す、矢示方向に回
転する電子写真感光体等の像担持体１０１に対し、対向
する向きに回転する現像剤担持体としての現像スリーブ
１０２上に、現像容器１０４内に収納された現像剤Ｔを
付与し、スリ−ブ１０２に近接配置した現像剤規制部材
１０５によって現像剤Ｔを規制して、現像剤Ｔをスリー
ブ１０２上に一定量の現像剤層１０３に形成させた状態
で担持し、像担持体１０１へ近接した現像部Ｇへと搬送
して、現像させる。このとき、上述したように、スリー
ブ１０２と像担持体１０１との間にバイアス電圧として
直流または交流電界が適宜印加されることがある。

ところで、現像剤として乾式１成分現像剤を用いる場合
、一般に摩擦帯電量を制御するために、例えば気相法シ
リカ等の物質をトナーに外添している。

ところが、ネガトナー（負帯電トナー）にネガ特性の強
いネガシリカ（負帯電シリカ）を外添したｌ成分現像剤
では、現像スリーブ上のトナー層に、プリント済みのパ
ターンの履歴であるスリーブゴーストが生じ、これが次
回のプリント画像上にもあられれる。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７図に示すごとくポジゴーストになる。

すなわち、非印字部（白地）が続いていたために、プリ
ントが行われても薄い現像しか行われない（ａ）部分と
プリントが継続されたために濃い現像が行われる（ｂ）
部分とで濃度ムラがでる。

（ａ）部分と（ｂ）部分の濃度差（ΔＧとする）が反射
濃度で０．１Ｄ以上あると画像上でかなりめだってしま
う。そこで、濃度差ΔＧ〉０゜１Ｄのとき、画像はゴー
ストが大きく、良好でないとされる。

さて、この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（関わっている。つまり現像スリーブ上トナー層の最
下層の粒度分布にトナー消費部分とトナー非消費部分と
の間で明らかな差が生じ、非消費部分のトナー層最下層
に微粉層が形成されているのである。微粉は体積あたり
の表面積が大きいために粒径の大きなものに比べると質
量当りに有する摩擦帯電電荷量が大きくなり、自身の鏡
映力によりスリーブに対し、静電的に強く拘束される。

このため、微粉Ｍ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擦帯電ができないために現像能
力が低下し、画像上にスリーブゴーストとしてあられれ
てしまうのである。

従って、スリーブゴーストを低減させるには、現像スリ
ーブ近傍のチャージアップした微粉トナーのスリーブと
の間に働く鏡映力を何等かの方法で除去あるいは軽減す
ればよいと考えられる。そこで、本発明者らは、微粉ト
ナーのチャージアップを現像スリーブにリークさせるこ
とにより軽減させようという思想に′基づき、次のよう
な現像スリーブを有する現像装置を提案してきた。

即ち、スリーブ表面に導電性微粒子を含有する樹脂層を
有し、しかも導電性微粒子が表面に突出しており、樹脂
層の体積抵抗率が１０２〜１０−６Ωｃｍである現像ス
リーブである。

このような現像スリーブを用いることによりスリーブゴ
ーストが低減でき、例えば、次のような処方の樹脂塗料
で処理したスリーブを用いた時、良い結果が得られてい
る。

（処方）導電性微粒子・・グラファイト（７ミクロン）１５重量
部樹脂　　・・・・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セロソルブ２２５重量部樹脂塗料のコーティングはデイピング法、あるいはスプ
レー法によってアルミスリーブに膜厚的７μｍにコート
した。さらに熱硬化樹脂を用いているために、乾燥炉に
て約１５０℃、３０分の硬化を行った。このようにして
得られた樹脂層の体積抵抗率は７．０Ｘ１０−’Ωｃｍ
であった。そして、表面平均粗さ１．５μｍＲａであっ
た。

この現像スリーブを用いることにより、トナーの摩擦帯
電量を安定化させることができ、先の第７図に示すポジ
ゴーストも低減することができた。

が　　しよ　と　るしかしながら、上記提案の現像装置では、膜厚が約７μ
ｍで表面平均粗さが約１．５μｍＲａの導電性樹脂層を
アルミスリーブの長手方向全面に形成することによって
、現像スリーブを構成しているために、現像スリーブの
長手方向両端部から現像剤が漏れるという問題があった
。

従って、本発明の目的は、現像スリーブなど現像剤担持
体の長手方向両端部から現像剤の漏れがなく、且つスリ
ーブゴーストの発生が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の現像装置にて達成される。

要約すれば本発明は、像担持体上に形成された静電潜像
を現像する現像剤を担持して、搬送する現像剤担持体の
表面上に導電性樹脂層を設けると共に、前記現像剤担持
体の両端部にこれと当接する現像剤シール部材を配設し
た現像装置において、前記導電性樹脂層が設けられた現
像剤担持体の表面平均粗さを、前記像担持体上の前記静
電潜像を形成する画像形成領域と対応した領域よりも外
側の前記現像剤担持体の領域で０．７０μｍＲａ以下に
したことを特徴とする現像装置である。

１上ｌ以下、本発明の実施例について詳述する。

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成
図、第２図は、第１図の現像装置の要部を示す斜視図で
ある。

第１図に示すように、現像装置は、現像剤Ｔを収容した
現像容器４と、現像容器４内に設置した現像剤担持体と
しての現像スリーブ２と、スリーブ２内に不動に設置し
たマグネットローラ１１と、スリーブ２上にこれと間隔
を開けて設置した現像剤規制部材５と、像担持体として
の感光体１とスリーブ２との間に接続された現像バイア
ス電源８とを有する。

現像容器４内に収容された現像剤Ｔは、マグネットロー
ラ１１の磁力によって現像スリーブ２上に吸着、担持さ
れ、そして規制部材５により厚みを制御されて、スリー
ブ２上に所定厚みの現像剤層３が形成される。

現像剤規制部材５は鉄等の磁性材からなり、マグネット
ローラ１１からの磁束が規制部材５に強く集中して磁気
カーテンを形成し、その磁気カーテンにより磁性を有す
る現像剤Ｔを拘束し、現像現像スリーブ２上での厚みを
制御する。このスリーブ２上の現像剤層３の厚みは、感
光体ｌとスリーブ２とが対向した現像部Ｇにおける感光
体１、スリーブ２間の間隙より薄いことが望ましいが、
これに限らない。

現像スリーブ２上に形成された現像剤層３は、スリーブ
２の矢印ａ方向への回転により感光体ｌとの現像部Ｇへ
と搬送され、そこでバイアス電源８によってスリーブ２
に印加されたバイアス電圧により、現像剤層３のトナー
が感１光体ｌ上に飛翔し感光体ｌ上に形成された静電潜
像に付着して、静電潜像をトナー像として可視化し、現
像する。

上記バイアス電源８は、サイン波状、短形波状等の交流
電圧に直流電圧を重畳した電圧をバイアス電圧としてス
リーブ２に印加し、これによって現像部Ｇに振動電界を
形成する。現像剤規制部材５をスリーブ２に当接させて
現像剤層３の厚を規制すると非常に薄い現像剤層３が得
られるが、このような薄層の現像剤層３による現像の効
率を向上するためには、現像部Ｇに振動電界を形成する
ことが好ましい、しかし、本発明では、直流のみのバイ
アス電圧を現像スリーブ２に印加することもできる。

現像容器４には、第２図に示すように、現像スリーブ２
の感光体１と対向する側と反対側の両端部に当接して、
スリーブ２両端部からの現像剤の漏れを防ぐ現像剤シー
ル部材１０が固定、設置される。

また、上記現像スリーブ２の表面には、画像にスリーブ
ゴーストが発生するのを無くすために、上述の先に提案
した現像装置における現像スリーブと同様、樹脂中に導
電性微粒子を含有させた導電性樹脂層が設けられる。本
発明に従えば、この導電性樹脂層の表面平均粗さは、現
像剤シール部材１０による現像スリーブ２の両端部から
の現像剤の漏れ防止効果を向上させるために、感光体１
に潜像が形成される領域に対応した現像スリーブ２の画
像対応領域外の領域において、０゜７０μｍＲａ以下に
小さくされる。

本実施例では、第２図に示す様に、現像スリーブ２の長
手方向領域において、現像容器４の現像剤出口幅方向に
対応した領域をＤ、現像剤シール部材１０が当接する領
域をＥ、上記の領域り中の感光体１に潜像が形成される
画像領域に対応した領域をＡとしたときに、図に示す領
域Ｂを、少なくとも上記領域Ａよりも大きく、領域りよ
りも小さい領域に設定して、現像スリーブ２の導電性樹
脂層の表面平均粗さを、領域Ｂにおいて１．５μｍＲａ
とし、領域Ｂの外側の領域Ｃにおいて表面平均粗さ０．
７０μｍＲａ以下の０．５μｍＲａとしている。

上記のように、現像スリーブ２の領域Ｃを表面平均粗さ
０．５μｍＲａとするには、基体のアルミスリーブに導
電性樹脂をコーティングする際に、デイピングの速度を
領域Ｃで速（する等の塗工方法を採用することによって
達成することができる。また、アルミスリーブに導電性
樹脂をコーティングした後に、領域Ｃをサンドペーパー
等で研摩することによっても達成することができる。

上記の現像剤シール部材１０は、この現像スリーブ２両
端部の領域Ｃの一部、あるいは全体に亘って当接される
。シール部材１０は、フェルト、モルトブレーン等の柔
軟な材料からなり、現像容器４内でスリーブ２の領域Ｃ
に巻き付けられる。このとき、本実施例では、シール部
材１０が現像スリーブ２両端部の表面平均粗さ０．５μ
ｍＲａの平滑な領域Ｃに当接され、また表面平均粗さ０
．５μｍＲａの場合、現像剤の担持、搬送、能力が小さ
い（現像剤担持量は約０．７ｍｇ／ｃｍ”である）ので
、スリーブ２の両端部において、シール部材１０とスリ
ーブ２との間から現像剤が漏出するのを確実に防止する
ことができる。

検討した結果によれば、現像スリーブ２両端部の領域Ｃ
の表面平均粗さは上述したように０゜７０μｍＲａ以下
ですればよく、これによって現像剤が漏れるのを確実に
防止できる。

また現像スリーブ２の表面に導電性樹脂Ｍを設けたこと
によるスリーブゴースト防止効果は勿論のこと、導電性
樹脂層が潤滑性を有することから、シール部材１０の摩
滅、損傷を抑制する効果もある。

第３図は、本発明の現像装置の他の実施例における要部
を示す斜視図である。

本実施例では、現像スリーブ２の図に示す領域Ｂを、現
像容器４の現像剤出口幅方向と対応した現像スリーブ２
の領域りに一致させ、そして、現像スリーブ２の領域Ｂ
の外側の領域Ｃの表面平均粗さを０．７０μｍＲａ以下
とするために、領域Ｃに樹脂層を設けずにアルミの平滑
面のままとしたことが特徴である。

現像スリーブ２の領域Ｃがアルミの平滑面ままの場合、
表面平均粗さは著しく小さく、現像剤の担持、搬送力は
さらに低下する（現像剤担持量は０．４ｍｇ１ｃｒｄで
ある）ため、現像剤の漏れ防止効果はさらに高まる。し
かし、現像容器４の現像剤出口にスリーブ２のアルミ平
滑面からなる領域Ｃが位置すると、スリーブ２の回転と
ともに現像剤のトナー粒子同志で帯電する機会が増加し
、ブロッナが生じる等の問題が発生する。そのため、上
記領域Ｃは、領域りの外側またはシール部材ｌＯが当接
する領域Ｅでなければならない。なお、領域Ｃをアルミ
の平滑面として残すには、導電性樹脂層を形成する際に
、マスキング等の手段で領域Ｃの箇所に樹脂をコートし
ないようにして、形成すればよい。

第４図は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す概
略構成図、第５図は、第４図の現像装置の要部を示す斜
視図である。

第１．２図に示す現像装置、第３図に示す現像装置では
、いずれも磁性材からなる現像剤規制部材５を用いた場
合を示したが、本実施例では、現像剤規制部材として弾
性規制部材１５を用いたことが特徴である。本実施例の
現像装置のその他の構成は、現像スリーブ２の図に示す
領域Ｂを、現像容器４の現像剤出口幅方向と対応した現
像スリ−ブ２の領域りに一致させた点を除けば、第１．
２図に示した現像装置と基本的に同じで、第４．５図に
おいて第１．２図に付した符号と同一の符号は同一の部
材を示す。

上記弾性規制部材１５は、一端側が現像容器４にビス止
め、接着等により固定されており、湾曲することによっ
て生ずる規制部材１５自体の有する弾性力によって、規
制部材１５の自由端側゛がスリーブ２に当接している。

なお、弾性規制部材１５の当接は、自由端側のエツジを
スリーブ２に当接するよりも、腹の面を当接させること
が望ましい。

弾性規制部材１５としては、ウレタンゴム板、シリコー
ンゴム板、ＮＢＲ板等のゴム弾性体板、リン青銅板、ス
テンレス鋼板等の金属弾性体板、ポリエチレンテレフタ
レート板、高密度ポリエチレン板等の合成樹脂弾性体板
が使用できる。

ゴム弾性体板の場合、硬度（ＪＩＳ。

Ｋ６３０１に規定の試験法による）が５０×１０’　〜
８０Ｘ１０’　ｋｇ／ｃｒｒｒ、ヤング率が２０〜６０
　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｎｆ　、厚みが０．５〜２゜０ｍｍ
のものが好適に利用でき、これをスリーブ軸方向１ｃｍ
当り５〜８０ｇの力でスリーブ２に押圧するとよい。ま
た金属弾性板の場合、ヤング率が０．７Ｘ　１０’〜２
．０ＸＩＯ’　ｋｇ／ｃｒｒｒ、厚みが０．１〜０．５
ｍｍのものが好適に利用でき、これを同様にスリーブ軸
方向１ｃｍ当り５〜８０ｇの力でスリーブ２に押圧する
とよい。また合成樹脂弾性板の場合、ヤング率が７゜０
ＸＩＯ”〜４．０ＸＩＯ’　ｋｇ／ｃ耐、厚みが０．２
〜１．０ｍｍのもが好適に利用でき、同じくこれをスリ
ーブ軸方向１ｃｍ当り５〜８０ｇの力でスリーブ２に押
圧するとよい。しかし、上記数値範囲に限定されるもの
ではない。

現像材Ｔとして非磁性−成分現像剤を使用するときは、
第５図の現像装置において、現像スリーブ２の内部のマ
グネット１１は不要である。またスリーブ２の代りに中
空の円柱部材も利用できる。

本実施例の現像装置によっても、現像スリーブ２の領域
Ｃの樹脂層の表面平均粗さを０．７０μｍＲａ以下とし
たので、現像剤シール部材ｌＯによるスリーブ２両端部
からの現像剤の漏れ防止を、同様に良好に行うことがで
きる。

免豆立旦１以上説明したように、本発明の現像装置では、導電性樹
脂層を設けた現像剤担持体の表面平均粗さを、像担持体
上の画像形成領域と対応した領域よりも外側の現像剤担
持体の両端部領域で０゜７０μｍＲａ以下に小さくした
ので、現像剤担持体の両端部に当接させる現像剤シール
部材をより密着させて当接させることができ、また現像
剤担持体両端部での現像剤担持量を少なくできる。その
結果、導電性樹脂層を設けたことによるスリーブゴース
ト防止が行えると共に、シール部材による現像剤担持体
両端部からの現像剤の漏れ防止を、確実に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の一実施例を示すを概略構
成図である。第２図は、第１図の現像装置の要部を示す斜視図である
。第３図は、本発明の現像装置の他の実施例における要部
を示す斜視図である。第４図は、本発明の現像装置の更地の実施例を示すを概
略構成図である。第５図は、第４図の現像装置の要部を示す斜視図である
。第６図は、従来の現像装置の一例を示す概略構成図であ
る。第７図は、第６図の現像装置で発生していたスリーブゴ
ーストを説明する説明図である。１：感光体２：現像スリーブ３：現像剤層４：現像容器５．１５：現像剤規制部材１０：シール部材１１：マグネット

Claims

【特許請求の範囲】

１）像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像剤
を担持して、搬送する現像剤担持体の表面上に導電性樹
脂層を設けると共に、前記現像剤担持体の両端部にこれ
と当接する現像剤シール部材を配設した現像装置におい
て、前記導電性樹脂層が設けられた現像剤担持体の表面
平均粗さを、前記像担持体上の前記静電潜像を形成する
画像形成領域と対応した領域よりも外側の前記現像剤担
持体の領域で０．７０μｍＲａ以下にしたことを特徴と
する現像装置。