JPH05142950A

JPH05142950A - 湿式現像装置

Info

Publication number: JPH05142950A
Application number: JP33260991A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Yamanaka; 美枝山中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-11-20
Filing date: 1991-11-20
Publication date: 1993-06-11
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JP3363916B2

Abstract

(57)【要約】【目的】加工しやすいアルミニウムからなるローラ基
体の表面に凹凸形状を形成してなる現像ローラ２の表面
に硬化被膜を形成して、耐摩耗性等を向上させ、画像に
地汚れがほとんどない、高濃度で高解像力の画像を長期
にわたって安定して形成することができる安価な湿式現
像装置を提供する。【構成】凹凸形状を形成した現像ローラ２の基体ロー
ラ表面に無電解ニッケル燐合金被膜中にフッ素樹脂の微
粒子を均一に分散供析させた複合メッキを施す。この現
像ローラ２をその表面の一部が現像液収容容器４内の現
像液中に没するように配置し、図示しない駆動手段で矢
印反時計回りに回転駆動される。そして、規制ローラ３
を、この現像ローラ２の表面に対向するように、現像液
収容容器４中の現像液に浸せきしない高さに配置し、現
像ローラ２と同方向に回転駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー等の画像形成装置に適用される湿式現像装置に係り、
詳しくは、一成分液体現像剤を用いた湿式現像装置にお
ける現像液担持体等の表面構造の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に採用される現像装
置としては大別すると乾式現像装置と湿式現像装置とが
知られている。そして、液体現像剤を用いた湿式現像装
置は、湿式現像に比べトナー粒子が細かい事などから高
解像度が得られる等の利点がある。湿式現像装置として
は、例えばアイソパー（商品名）等の石油系の溶剤から
なる液体キャリアに例えば樹脂で被覆したカーボンブラ
ックからなるトナーを分散した油性現像剤を、静電潜像
を形成された潜像担持体表面と該表面に一定間隔をおい
て配置された対向電極との間に流して油性現像液を潜像
担持体表面に接触させ、液体キャリアで荷電したトナー
の電気泳動現象を利用して静電潜像を現像する装置が一
般的である。この油性現像剤は、トナー荷電及びトナー
移送に液体キャリアを用いることから二成分液体現像剤
と呼ばれている。

【０００３】しかし、二成分液体現像剤を用いた湿式現
像装置では、現像剤を静電潜像のみならず非荷電部にも
接触させるので、潜像担持体に付着して持ち出される現
像剤の量が多く、このため潜像担持体の表面の余剰現像
剤を除去するための手段が必要となる。また、非荷電部
にも現像剤が接触することから非荷電部の残留電荷の作
用によって非荷電部にトナーが付着するため画像に地汚
れが生ずることがあるという欠点がある。更に、潜像担
持体上のトナーを転写等の転写材に転写して最終画像を
得る場合には、画像部非画像部に拘らず潜像担持体に付
着した現像剤が転写材に転移されるので、トナー像転写
直後の転写材は現像剤で濡れた状態であり、機外に排出
するまでに溶剤を蒸発させる必要がある。この溶剤を蒸
発させるための熱量は画像形成装置で使われる熱量の大
部分を占めるばかりでなく、画像形成装置の周囲では乾
燥により蒸発した有機液体の蒸気濃度が高くなり、不快
感を与えることもある。

【０００４】上記のような問題を解決する湿式現像装置
として、液体中に色材を分散又は溶解された現像剤を用
いる現像装置が提案されている。この現像剤は液体中を
色材が移動すること無く、液体全体がトナーの挙動を
し、二成分液体現像剤における液体キャリアに相当する
ものが無いことから、一成分液体現像剤と呼ばれてい
る。例えば、米国特許第３０８４０４３号には、一成分
液体現像剤としての導電性液体インクを微細凹凸表面を
有する現像ローラに供給し、地汚れ防止のために凸部の
頂点部のインクをブレードなどでスクイズし、これによ
り、凹部のみにインクを均一に保持して現像ローラを潜
像担持体表面に接触させ、潜像電荷によって逆極性電荷
を誘起されたインクを電気毛管現象などにより該頂点部
を介して潜像電荷に吸引させて現像する湿式現像装置が
開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記米国特
許第３０８４０４３号に開示の現像装置では上記凹凸の
ピッチが解像力の決め手となりピッチが細かいほど解像
力は高くなるが、細かいピッチにするためには加工技術
的に限界があり、より細かくするに従いコストも高くな
る。このような細かいピッチの凹凸を表面に形成する加
工のコストを低減するには、例えば、アルミニウム等の
展性や延性に富んだ、加工しやすい材質を現像ローラの
材質として用いることが望ましい。しかし、このような
加工しやすい材質からなる現像ローラでは、例えば保守
点検時に現像ローラを取り出す際に、誤って周辺部材に
ぶつける等して凸部の頂点部を傷つけやすく、また、ブ
レードなどのスクイズ部材を当接させるものにおいて
は、この当接によって摩耗しやすい。このような凸部の
頂点部の傷や摩耗が発生すると、現像ローラ表面に保持
できる一成分液体現像剤の量が減少し、潜像担持体表面
への一成分液体現像剤の供給量の不足で、部分的又は全
般的な画像濃度の低下が発生するという問題点がある。
また、摩耗して凸部の頂部の面積が拡大しているため
に、ブレードなどのスクイズ部材によるスクイズ不良が
生じやすく、ここにスクイズされずに残った一成分液体
現像剤が潜像担持体表面に付着して地汚れの原因になる
という問題点もある。

【０００６】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、液体現像剤の消費
量が少なく、潜像担持体に必要以上の液体現像剤が付着
せず、且つ、画像に地汚れがほとんどない、高濃度で高
解像力の画像を長期にわたって安定して形成することが
できる安価な湿式現像装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、表面に凹凸を備えた現像ロー
ラで潜像担持体との対向部一成分液体現像剤を供給して
潜像担持体上の潜像を現像する湿式現像装置において、
現像ローラの表面に硬化皮膜を設けたことを特徴とする
ものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜が陽極酸化による皮膜である
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜がニッケルの自己触媒作用に
よりメッキが継続進行するニッケル燐合金メッキ処理に
よる皮膜であることを特徴とするものである。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜が無電解ニッケル燐合金皮膜
中にフッ素樹脂の微粒子を均一に分散供析させた複合メ
ッキ皮膜であることを特徴とするものである。

【００１１】請求項５の発明は、請求項４の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜の膜厚が１０乃至３０μｍで
あることを特徴とするものである。

【００１２】請求項６の発明は、請求項４の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜の膜厚のばらつきが±１０％
以内であることを特徴とするものである。

【００１３】請求項７の発明は、請求項４の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜のビッカーズ硬度が５００Ｈ
ｖ以上であることを特徴とするものである。

【００１４】請求項８の発明は、請求項４の湿式現像装
置において、上記硬化皮膜に対する一成分液体現像剤の
接触角が６０乃至８０度であることを特徴とするもので
ある。

【００１５】請求項９の発明は、請求項１の湿式現像装
置において、上記凹凸がアヤメ状に形成されていること
を特徴とするものである。

【００１６】請求項１０の発明は、表面に凹凸を備えた
現像ローラ上に一成分液体現像剤を供給し、現像ローラ
上の過剰の現像剤を現像ローラに当接するスクイズ部材
で除去した後に潜像担持体との対向部に供給し、潜像担
持体上の潜像を現像する湿式現像装置において、該現像
ローラ表面と、該スクイズ部材の少なくとも該現像ロー
ラとの当接部とに互いにほぼ同じ硬度の硬化皮膜を形成
したことを特徴とするものである。

【００１７】請求項１１の発明は、請求項１０の湿式現
像装置において、上記硬化皮膜が無電解ニッケル燐合金
皮膜中に炭化珪素の微粒子を均一に分散供析させた複合
メッキ皮膜であることを特徴とするものである。

【００１８】請求項１２の発明は、請求項１１の湿式現
像装置において、上記硬化皮膜のビッカーズ硬度が８０
０Ｈｖ以上であることを特徴とするものである。

【００１９】

【作用】本発明の湿式現像装置は、表面に凹凸を備えた
現像ローラで潜像担持体との対向部一成分液体現像剤を
供給して潜像担持体上の潜像を現像する。そして、現像
ローラの表面に硬化皮膜を設けたことによって、現像ロ
ーラ基体の材料として、表面の凹凸加工がしやすいアル
ミニウム等の展性や延性に富んだ材料を用いても、凸部
の頂部が損傷を受けにくく、スクイズ部材を当接させて
余剰の現像剤を除去するものにおいても摩耗を軽減する
ことができる。

【００２０】

【実施例】本発明を電子写真方式の複写機用の湿式現像
装置に適用した一実施例について説明する。図１（ａ）
は実施例に係る湿式現像装置の要部を示す正面図であ
る。図１（ａ）において、潜像担持体である感光体ドラ
ム１は図示しない駆動手段で矢印時計回りに回転駆動さ
れる。この感光体ドラム１の周面には、湿式現像装置の
他に、電子写真プロセスを実行するための図示しない、
一様帯電器、原稿光像を結像照射する光学系、感光体ド
ラム１上の現像像を転写紙に転写紙するための転写装
置、転写後の感光体ドラム１表面をクリーニングするク
リーニング装置、除電装置等が配設されている。なお、
上記のようなドラム状の感光体に代え、ベルト状の感光
体を用いても良い。

【００２１】本実施例の湿式現像装置は、一成分液体現
像剤（以下、現像液という）を用いて上記光学系により
形成された感光体ドラム１上の静電潜像を現像するもの
である。この現像液は、油性又は水性の溶剤に決着剤お
よび顔料または染料を混合して成る。必要に応じて特別
な機能を発揮させるためにいろいろな特殊剤を添加して
もよい。例えば、粘度制御用添加剤、あるいは転写紙上
への顔料の定着に寄与する表面張力改質剤などを使用で
きる。粘度は５００cp以下であることが望ましい。そし
て、この現像液は、体積抵抗値が約１０⁵Ωcmから１０
¹⁴Ωcmの範囲内のものであれば、帯電したものでも帯電
していないものでも良い。

【００２２】この例の湿式現像装置は、表面に凹凸形状
が形成された現像液担持体である現像ローラ２と、現像
ローラ２表面の凸部の頂上部の現像液を除去するスクイ
ズ部材である規制ローラ３と、現像液を収容する現像液
収容容器４とを備えている。この現像ローラ２はその表
面の一部が現像液収容容器４内の現像液中に没するよう
に配置し、図示しない駆動手段で矢印反時計回りに回転
駆動される。この現像ローラ２の表面形状及び表面処理
については後に詳述する。なお、この現像ローラ２はそ
の凹部の頂上部が感光体ドラム１表面に接触するように
配設されても良いし、非接触になるように配設されても
良い。この規制ローラ３は、現像液収容容器４中の現像
液に浸せきしない高さに配置され、現像ローラ２と同方
向に回転駆動して、両ローラ２，２の対向部で、互いの
表面が逆方向に移動することによって、効率よく現像ロ
ーラ２表面凹部の頂上部の現像液をしごき落せるように
なっている。尚、このスクイズ部材である規制ローラ３
の回転方向はこれに限られるものではなく、又、規制ロ
ーラ３に代え、回転ベルト状のスクイズ部材やブレード
状のスクイズ部材等を用いても良い。なお、現像ローラ
２が回転しているので、スクイズ部材が現像ローラ３表
面に接触していなくてもスクイズを行なうことが出来る
が、ブレード上のスクイズ部材のように固定配置する場
合には、スクイズ効果を良好に発揮させるために、現像
ローラ３表面に接触させることが望ましい。

【００２３】以上の構成において、現像ローラ２の回転
によって現像液収容容器４内の現像液を現像ローラ２表
面に凹部に保持して汲み上げ、図１（ｂ）に示すように
規制ローラ３との対向部で凸部の頂上部２ａの現像液を
除去し、図１（ｃ）に示すように感光体ドラム１表面と
の対向部である現像領域に供給する。この現像領域で現
像ローラ２表面の凹部に保持されている現像液が感光体
ドラム１上の静電潜像に付着し、これにより、静電潜像
を現像する。

【００２４】この静電潜像への現像液の付着は次のよう
な原理によって生じる。図１（ｃ）において、現像領域
近傍における感光体ドラム１と現像ローラ２ととの間の
等価回路は、感光体ドラム１の導電性ベース１ａ（図中
１ｂは感光層を示す）と現像ローラ２とが直流電源５及
びスイッチ６を介して接続されたものになっている。こ
の直流電源５は、通常の湿式現像装置における現像バイ
アス用の電源に相当する。現像液は、現像ローラ２周面
の凹部に保持され、規制ローラ３で現像液が除去された
現像ローラ周面の凸部の頂上部２ａの先端が感光体ドラ
ム１表面に近接又は接触している。現像ローラ２周面の
凹部に保持された現像液が感光体ドラム１と対向した状
態は、等価回路の上記スイッチ６が閉じた状態に相当す
る。この状態で、この例においては、導電性ベース１ａ
が正の電位になるように、直流電源５により導電性ベー
ス１ａと現像液担持体１との間に直流電圧が印加され
る。帯電していない現像液を用いた場合、このようにバ
イアスをかけると静電潜像上の電荷は現像液中に等量の
反対符号の電荷を誘起する。この例においては現像液は
負に誘起される。尚、現像液は帯電しているものでも良
い。この現像液の誘電電荷と静電潜像の電荷との間に作
用する静電吸引力により、感光体ドラム１の静電潜像の
荷電部にのみに現像液が付着する。この例とは逆に感光
体ドラム１上に負極性の電荷の静電潜像を形成し、感光
体ドラム１の導電性基体１ａが負極性の電位になるよう
に導電性基体１ａと現像ローラ２との間に直流電圧を印
加し、かつ、正に帯電した現像液又は帯電していない現
像液を用いた場合にも、同様に現像液を静電潜像の荷電
部にのみ付着させることができる。なお、この例では感
光層１ｂと対向電極である導電性基体１ａが一体に結合
されて感光体ドラム１を構成しているが、これに代え、
感光層１ｂと対向電極とを別体に設けても良い。

【００２５】以上のようにして静電潜像を現像した後に
感光体ドラム１表面に付着せずに現像ローラ２表面の凹
部に保持されたままの現像液は、現像ローラ２の回転で
現像液収容容器４内に回収される。

【００２６】ここで、現像ローラ２の表面形状及び表面
処理について説明する。本実施例では現像ローラ２のロ
ーラ状基体として加工の容易な材質、例えばアルミニウ
ム等の金属からなるものを用いている。この表面に現像
液を保持できるように凹凸を設ける。更に、表面の硬度
を高くするために硬化膜を形成する。

【００２７】まず、ローラ状基体の表面に形成する凹凸
形状について説明する。この現像ローラ２表面の凹凸形
状は、上記のように現像液を保持して感光体ドラム１に
供給するためのものであるが、上記の現像原理からも判
るように、この凹凸の形状・ピッチなどが現像画像の画
質を左右する。現像液を保持でき、かつ、加工も容易な
凹凸形状としては、例えば、図２（ａ）に示すような螺
子状の凹凸の形状、図２（ｂ）に示すような現像ローラ
軸線方向の多数の溝を設けた形状、図２（ｃ）のように
現像ローラ軸方向の多数の溝及び現像ローラ回転方向の
多数の溝を設けた形状、図２（ｄ）に示すように現像ロ
ーラ回転方向に対してアヤメに溝を切った形状などが考
えられる。

【００２８】このうち図２（ａ）の形状においては、現
像ローラ回転方向の溝のために凹部の頂上部からの現像
液の除去が容易であるが、現像液を保持した溝が現像ロ
ーラ回転方向に連続しているので、感光体ドラム１の回
転方向に微小間隔をおいて形成された潜像部位がつなが
って現像される恐れがある。図２（ｂ）の形状において
は、現像液を保持した溝が現像ローラ軸線方向に連続し
ているので、感光体ドラム１の軸線方向に微小間隔をお
いて形成された潜像部位がつながって現像される恐れが
あり、一方、感光体ドラム１の回転方向のライン潜像が
一様な濃度に現像されない恐れもある。また、溝が現像
ローラ軸線方向に形成されているため、凹部の頂上部に
おける現像ローラ回転方向下流側の壁面に現像液が残っ
てしまうスクイズ不良の恐れもある。図２（ｃ）の形状
においても、現像ローラ回転方向に連続した溝があるこ
とから、感光体ドラム１の回転方向に微小間隔をおいて
形成された潜像部位がつながって現像される恐れがあ
る。図２（ｄ）の形状においては、溝が現像ローラ回転
方向に所定の傾斜を持ったアヤメ状になっているので、
現像ローラ２が回転しても溝が連続した状態にならない
ので、ドット状、ライン状いずれの潜像部位も良好に現
像することができ、本実施例装置の現像ローラ２の表面
形状として最適である。

【００２９】また、凹凸の断面形状としては、凸部が、
図３（ａ）のような台形形状、図３（ｂ）のような長方
形に近い台形状、又は、図３（ｃ）のような先端が尖っ
た山形状になるような断面形状が考えられる。

【００３０】このうち、図３（ａ）の断面形状について
は、感光体ドラム１表面に接触する凸部の頂上部の面積
が比較的広いためにスクイズ不良で画像の地汚れを起こ
す恐れがある。この凸部の幅を狭くし、かつ凸部間隔も
狭くした図３（ｂ）の形状については、凹部に現像液が
進入しにくく、かつ、一旦凹部に進入した現像液はここ
から脱出しにくいため、画像濃度不足が生じる恐れがあ
る。図３（ｃ）の形状については、凸部の頂上部先端が
点状であるため現像液が感光体ドラム１表面の地肌部に
付着することがなく、かつ、隣合う凹部同士の壁面間の
距離の比較的大きいため、画像濃度不足が生じない程度
の現像液を保持するための凹部容積を確保しながら凹部
への現像液の出入りも良好にできる。従って、凹凸のピ
ッチを細かく設定して大きな解像力を得ようとする場合
に最適である。

【００３１】次に、現像ローラ２の表面処理について説
明する。以上のように現像ローラ２の基体ローラ材質と
しては、加工しやすい例えはアルミニウム等の金属をも
ちいるのであるが、このように加工しやすい材質からな
る基体ローラは、表面硬度が低くて摩耗や損傷に弱いと
いう欠点がある。例えば、アルミニウムは比重が２．７
と軽く、電気導電性や伝熱性に優れ、また展性や延性に
富んでいるので成型加工が容易に行なえる利点があり、
上記のような表面形状にする加工も容易であるが、表面
硬度が低く、摩耗や損傷に弱い。このアルミニウムは空
気中においては表面に薄い緻密な透明酸化物皮膜が生成
されるので、一般には耐食性が良いとされているが、湿
気の多いところや酸・アルカリの雰囲気中では錆びやす
くので、何らかの表面処理が必要である。そこで、本実
施例においては、現像ローラ２の表面に硬化処理を施し
て硬化膜を形成する。この硬化処理としては、陽極酸
化、ニッケルの自己触媒作用によりメッキが継続進行す
るニッケル燐合金メッキ、無電解ニッケル燐合金皮膜中
にフッ素樹脂又は炭化珪素等の微粒子を均一に分散供析
させた複合メッキ等が好適である。

【００３２】ここで、アルミニウムの陽極酸化法につい
て説明する。５乃至１０％の水酸化ナトリウム、硫酸等
の脱脂液に界面活性剤を０．５％添加し、５０乃至８０
°Ｃの液中に３乃至２００秒間浸せきして脱脂した後、
バフ研磨、ブラストなどの機械的前処理や、リン酸＋硝
酸系の化学研摩液による化学的前処理を行なう。アルミ
ニウム製品の脱脂が不完全な場合、陽極酸化後染色する
と色むらの原因になる。次に、陽極酸化処理を行なう。
硫酸、シュウ酸、クロム酸等の電解液を用いた方法が代
表的であり、ここでは工業的利用率９０％以上である硫
酸直流法を示す。電流密度０．８乃至１．２Ａ／ｄ
ｍ²、液温−５乃至２２°Ｃで、２０乃至６０分間電解
して、５乃至２０μｍの皮膜を生成する。陽極酸化中陰
極及び陽極から発生するガスは、電解液から外にでる際
に電解液を伴った飛沫を生じるので衛生上有害である。
また、設備、装置を腐食させるので、電解液に界面活性
剤を添加して防止する必要がある。また、電解液に界面
活性剤を添加しておくと、アルミニウムに付着している
少量の油脂が除かれるので都合が良い。

【００３３】図４は、電解時間と塗布膜厚さとの関係
を、電流密度が６Ａ／ｄｍ²、４Ａ／ｄｍ²、２Ａ／ｄｍ
²の場合について示したものである。この図からも判る
ように、皮膜の厚さは電流密度と電解時間に比例し、電
流密度を高くすれば皮膜生成の迅速化が図れる。しか
し、過度に電流密度を高くすると皮膜の不均一生成に基
づく焼けの発生などの難点が起こるので好ましくない。
以上のような陽極酸化により皮膜を生成することにより
表面硬度を高めることができる。図５は、皮膜の厚さと
ビッカーズ硬さとの関係を示すものである。この図から
も判るように、硬さは皮膜の厚さが厚くなるほど低下す
る。素地アルミニウム側の皮膜部分の硬さが最も硬く、
成長するにしたがってやわらかくなっていく。すなわち
皮膜生成直後は硬い皮膜であるが長い間電解液にさらさ
れていると孔の一部が溶解し柔らかくなると考えられ
る。しかし、２０μｍ以下であれば特に硬度が低下する
ことなく問題はない。皮膜は硬くなればなるほど耐摩耗
性が向上する。

【００３４】次に、ニッケルの自己触媒作用によりメッ
キが継続進行するニッケル燐合金メッキの方法について
説明する。アルカリ脱脂、酸洗い、電解脱脂などの前処
理工程の後、メッキを行なう。メッキは次亜燐酸陰イオ
ンが周期律表の第８金属に、ある特定条件で接触すると
その金属が触媒となって、次式のように脱水素分解を起
こさせる。これにより生成した水素原子は触媒金属表面に吸着され
て活性化し、これがメッキ液中のニッケル陽イオンに接
触すると次式のようにニッケル陽イオンを金属に還元し
て触媒金属表面に析出させる。また触媒金属表面の活性化した水素原子は液中の次亜燐
酸陰イオンと反応して次式のように含有する燐を還元
し、これにより、ニッケルと合金をつくる。この析出したニッケルが触媒と成って前と同様なニッケ
ルの還元メッキ反応が継続して進行する。すなわちニッ
ケルの自己触媒作用によりメッキが継続進行することが
このメッキ反応の特色をなすもので、第８金属以外の他
の金属のいわゆる無電解メッキと称する化学メッキとは
全く異なるわけである。このメッキは第８金属の触媒作
用によって行なわれることは上記のごとくである。すな
わち鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等はもちろ
んのこと触媒金属以外の銅、銀、金、ベリリウム、ゲル
マニウム、アルミニウム、マグネシウム、炭素、バナジ
ウム、モリブデン、クロム、セレン、チタン、ウラニウ
ム等にもメッキが可能である。しかしビスマス、カドミ
ウム、アンチモン、錫、鉛、亜鉛等にはこのメッキはで
きない。これらは触媒作用を妨害するからである。また
特別の前処理をすることによって樹脂プラスチック、セ
ラミックス、硝子等の非金属にもメッキを行なうことが
できる。ニッケル燐合金メッキはメッキ液中に浸せきす
る時間に比例して厚くなる。その化学組成はニッケルが
９０〜９２％、リンが８〜１０％、ビッカーズ硬度は５
００Hv、４００℃で１時間熱処理したものは１０００Hv
である。この程度の硬度を有すれば規制ローラ等による
スクイズでも摩耗することがほとんどない。このような
熱処理の温度、時間により硬度を調整することが可能で
ある。また、つきまわりが完全で皮膜の厚さが均一なこ
とが特徴であり、その精度は所要の厚さに対し±１０％
以内である。従って、加工のしやすい柔らかい金属など
からなる現像ローラ２の基体ローラ表面にピラミッド状
や劍状の凸部を形成した後に、メッキを施して皮膜を形
成する場合にも、この凸部に応じて均一な厚さで皮膜を
形成することがきる。なお、皮膜の厚さは耐蝕性、耐摩
耗性から３０μｍで充分である。その耐蝕性は純ニッケ
ルよりむしろ優秀であり、これは合金であるためである
が、たいていの有機溶媒には全く侵されず、有機酸、塩
類、苛性アルカリ、稀薄鉱酸に対して大きな耐蝕性を有
する。従って現像液を構成する溶剤などにもおかされに
くく溶剤選択のはばを広げることができる。

【００３５】次に、このようなニッケル燐合金メッキの
うち、無電解ニッケル燐合金皮膜中に、フッ素樹脂の微
粒子を均一に分散供析させる複合メッキについて説明す
る。このメッキはメッキ皮膜中にフッ素樹脂を含有する
ため、自己潤滑性、非粘着性、離型性などに優れている
という特徴がある。また摩擦係数が低いという特徴もあ
り、現像ローラ２表面に規制ローラ３を接触させてスク
イズする場合には、互いの摩擦量を少なくできる。また
耐摩耗性、耐損傷性、機械的強度等にも優れている。上
記のニッケル燐合金メッキと同様、膜厚の均一性、高寸
法精度なども細かな凹凸に対応するのに最適な特徴であ
る。特にこのメッキは、テフロンコーティングとほぼ同
等に撥水性、撥油性に優れている。このことは現像ロー
ラ２表面に規制ローラ３を接触させてスクイズする上で
有利である。これにより現像ローラ２表面の凸部の頂上
部がきれいにスクイズできることによって静電潜像の地
肌部への現像液の付着を防止できる。また、現像ローラ
２の凹部に保持されて感光体ドラム１表面に対向した現
像液は凹部の撥水、撥油性により無駄なく現像ローラ２
より感光体ドラム１表面に移動し、高画像濃度が得られ
る。このメッキ法は現像ローラ表面にテフロンチューブ
で覆う方法などに比べ、容易で安価な点においても優れ
ている。

【００３６】次に、上記のニッケル燐合金メッキのう
ち、無電解ニッケル燐合金皮膜中に、炭化珪素の微粒子
を均一に分散供析させる複合メッキについて説明する。
このメッキはメッキ皮膜中に炭化珪素を適量添加しニッ
ケル燐コーティングと同時にこれらの微粒子を皮膜内に
析出させる表面処理方法である。このメッキはメッキ皮
膜中に炭化珪素を含有するため、ビッカーズ硬度約７５
０Ｈｖが得られる。熱処理を行なうことによって硬度を
更に高めることもでき、例えば３００°Ｃの熱処理で約
１４００Ｈｖの硬度が得られる。なお、皮膜の厚さは厚
いほど耐摩耗性が向上するが、反応時間も長くなるの
で、簡易性等を考慮すると皮膜の厚さは１０μｍあれば
現像ローラ２表面又は後述する規制ローラ３表面用の皮
膜としては充分である。このような熱処理の温度、時間
により硬度を調整することが可能である。また、供析さ
せる微粒子によっても硬度を調整できる。摩耗量も、ア
ルマイト、硬質クロムメッキ等の表面硬化法との比較に
おいても摩耗容積は著しく少なく、熱処理を行なうこと
により、更に耐摩耗性を向上させることができ、また摩
擦係数も非常に低い値を示し、摺動性が良くなるという
特徴を有する。以上のような特徴により、規制ローラ３
による表面凸部の頂上部の現像液のスクイズにおいて
も、規制ローラ３、現像ローラ２それぞれの摩耗量を低
減することができる。また耐摩耗性、耐損傷性、機械的
強度等にも優れている。上記のニッケル燐合金メッキと
同様、膜厚の均一性、高寸法精度なども細かな凹凸に対
応するのに最適な特徴である。なお、供析させる微粒子
としては、上記の炭化珪素に代え、炭化タングステン、
炭化硼素、酸化アルミニウム、炭化チタン、モリブデン
硼素、炭化クロム、炭化珪素等を用いても良い。

【００３７】以上のような硬化処理を現像ローラ２表面
に施した場合、特に無電解ニッケル燐合金皮膜中に、炭
化珪素の微粒子を均一に分散供析させる複合メッキのよ
うに硬度が極めて高い皮膜を形成する処理を施した場
合、この表面に接触する規制ローラ３の表面の摩耗量が
大きくなってしまう場合には、規制ローラ３の表面も硬
化処理を施すことが望ましい。特に、現像ローラ２表面
とほぼ同じ硬度の硬化皮膜を生成する硬化処理を施すこ
とが望ましい。これによって、現像ローラ２と規制ロー
ラ３の双方の摩耗量を減少させることができる。互いに
同じ硬度の硬化皮膜を生成するには同じ硬化処理を施し
ても良いに異なる硬化処理を施しても良い。後者の場合
には同じ硬度の硬化皮膜を生成できるように処理条件を
設定する。例えば、一方を燐ニッケル合金メッキし３５
０°Ｃで１時間熱処理し、他方で炭化珪素を供析させた
ニッケル燐合金メッキで処理すると、双方ともピッカー
ズ硬度約８５０Ｈｖが得られる。また、一方を燐ニッケ
ル合金メッキし４００°Ｃで１時間熱処理し、他方で炭
化硼素を供析させたニッケル燐合金メッキで処理する
と、双方ともピッカーズ硬度約１０００Ｈｖが得られ
る。

【００３８】以上の湿式現像装置で現像され、画像部の
みに現像液の付着した静電潜像は、紙などの転写体に転
写され複写物となる。この転写は現像液の付着した静電
潜像と転写体との接触により、現像液が転写体に浸透す
ることにより行なわれるので、従来の複写機などで用い
られているコロナ放電などの必要がなく、簡易な機構で
複写が完了する。又、感光体ドラム４表面に転写体を重
ね合わせた状態でローラ等で転写体の裏側から圧力をか
ければ、より確実で現像像の転写が可能になる。又、転
写体へ付着するのは静電潜像の荷電部に付着していた現
像液のみであることから、特に定着工程は必要がなく、
転写体として転写紙を用いる場合には、その平滑性が２
００Ｓec（ベック平滑度試験機使用）以下のものであれ
ば、転写・定着に問題は無い。特に平滑性１５０Ｓec以
下の転写紙であれば、図６に示すように複写５秒後には
指でこすった程度では現像液が手につくこともなく、１
分以上経ったときと変わらない良好な定着性を示した。
ここで、図６は縦軸に転写後の転写紙上のトナー像を指
で擦った場合に指に付着するトナーの反射濃度（Smea
r，スミア）を取り、横軸に転写後の経過時間を取っ
て、株式会社リコー製、ＰＰＣ用紙タイプ１０００の表
面（face，平滑性２００Ｓec）に画像濃度（ＩＤ）１．
１５のトナー像、裏面（back，平滑性１５０Ｓec）にＩ
Ｄ１．１０のトナー像を形成して、スミアを測定した結
果を示すグラフである。これにより、従来の湿式複写機
のように、高温で熱をかける必要もないので、複写機の
総消費熱量が少なくてすみ、溶剤の蒸発により空気中の
溶剤ガス濃度が高くなり不快感をもたらすこともない。

【００３９】

【発明の効果】請求項１乃至１２の発明によれば、表面
に凹凸を備えた現像ローラの表面に硬化皮膜を設けたこ
とによって、現像ローラ基体の材料として、表面の凹凸
加工がしやすいアルミニウム等の展性や延性に富んだ材
料を用ても、凸部の頂部が損傷を受けにくく、スクイズ
部材を当接させて余剰の現像剤を除去するものにおいて
も摩耗を軽減することができるので、液体現像剤の消費
量が少なく、潜像担持体に必要以上の液体現像剤が付着
せず、且つ、画像に地汚れがほとんどない、高濃度で高
解像力の画像を長期にわたって安定して形成することが
できる安価な湿式現像装置を提供することである。

【００４０】特に、請求項３、４、６又は１１の発明に
よれば、上記硬化皮膜が凹凸形状に加工された現像ロー
ラの基体ローラ表面の表面形状に応じて均一の硬化膜が
形成されるので、所望の現像液の保持性能や現像特性を
発揮できる湿式現像装置を提供することができる。

【００４１】また、請求項４又は８の発明によれば、上
記硬化皮膜が現像液をはじく特性を有しているので、現
像ローラ表面の凹部に保持した一成分液体現像剤を静電
潜像に応じて良好に静電潜像担持体表面に付着させるこ
とができ、高濃度の画像を得ることができる湿式現像装
置を提供することができる。また、現像ローラ表面の凸
部の頂上部の一成分液体現像剤を除去した後に静電潜像
担持体表面に、現像ローラ表面の凹部に保持された該現
像剤を供給する場合に、凸部の頂上部からの該現像剤の
除去が良好に行なえるので、画像の地汚れを特に良好に
防止することができる湿式画像形成装置を提供すること
ができる。

【００４２】また、請求項５、７又は１２の発明によれ
ば、上記硬化皮膜の形成にいたずらに長時間を費やさ
ず、且つ、実用的に充分な耐摩耗性、耐食性を備えた現
像ローラを有する湿式現像装置を提供することができ
る。

【００４３】また、請求項９の発明によれば、上記凹凸
がアヤメ状に形成され、これにより、現像ローラ表面の
一成分液体現像剤を保持している凹部が現像ローラの回
転方向、現像ローラの軸線方向のいずれにおいても連続
しないので、ドット状、ライン状いずれの潜像部位も良
好に現像することができる湿式現像装置を提供すること
ができる。

【００４４】また、請求項１０の発明によれば、表面に
凹凸を備えた現像ローラ表面と、スクイズ部材の少なく
とも該現像ローラとの当接部とに互いにほぼ同じ硬度の
硬化皮膜を形成するので、現像ローラ表面とスクイズ部
材表面との双方の摩耗を軽減させ、長期にわたって良好
な画像を得ることができる湿式現像装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例に係る湿式現像装置の主要部の
正面図、（ｂ）及び（ｃ）は同湿式現像装置の現像原理
を説明するための説明図。

【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ
同湿式現像装置の現像ローラの表面形状の構成例を説明
するための図。

【図３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ同湿式現
像装置の現像ローラ表面の凹凸部の断面形状の構成例を
説明するための図。

【図４】陽極酸化時間と皮膜厚さとの関係を示すグラ
フ。

【図５】皮膜厚さとビッカース硬度との関係を示すグラ
フ。

【図６】実施例に係る湿式現像装置で現像した現像像を
転写紙に転写した場合の定着性を示すグラフ。

【符号の説明】

１感光体ドラム，２現
像ローラ３規制ローラ，４現
像液収容容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に凹凸を備えた現像ローラで潜像担持
体との対向部一成分液体現像剤を供給して潜像担持体上
の潜像を現像する湿式現像装置において、現像ローラの表面に硬化皮膜を設けたことを特徴とする
湿式現像装置。
【請求項２】上記硬化皮膜が陽極酸化による皮膜である
ことを特徴とする請求項１の湿式現像装置。
【請求項３】上記硬化皮膜がニッケルの自己触媒作用に
よりメッキが継続進行するニッケル燐合金メッキ処理に
よる皮膜であることを特徴とする請求項１の湿式現像装
置。
【請求項４】上記硬化皮膜が無電解ニッケル燐合金皮膜
中にフッ素樹脂の微粒子を均一に分散供析させた複合メ
ッキ皮膜であることを特徴とする請求項１の湿式現像装
置。
【請求項５】上記硬化皮膜の膜厚が１０乃至３０μｍで
あることを特徴とする請求項４の湿式現像装置。
【請求項６】上記硬化皮膜の膜厚のばらつきが±１０％
以内であることを特徴とする請求項４の湿式現像装置。
【請求項７】上記硬化皮膜のビッカーズ硬度が５００Ｈ
ｖ以上であることを特徴とする請求項４の湿式現像装
置。
【請求項８】上記硬化皮膜に対する一成分液体現像剤の
接触角が６０乃至８０度であることを特徴とする請求項
４の湿式現像装置。
【請求項９】上記凹凸がアヤメ状に形成されていること
を特徴とする請求項１の湿式現像装置。
【請求項１０】表面に凹凸を備えた現像ローラ上に一成
分液体現像剤を供給し、現像ローラ上の過剰の現像剤を
現像ローラに当接するスクイズ部材で除去した後に潜像
担持体との対向部に供給し、潜像担持体上の潜像を現像
する湿式現像装置において、該現像ローラ表面と、該スクイズ部材の少なくとも該現
像ローラとの当接部とに互いにほぼ同じ硬度の硬化皮膜
を形成したことを特徴とする湿式現像装置。
【請求項１１】上記硬化皮膜が無電解ニッケル燐合金皮
膜中に炭化珪素の微粒子を均一に分散供析させた複合メ
ッキ皮膜であることを特徴とする請求項１０の湿式現像
装置。
【請求項１２】上記硬化皮膜のビッカーズ硬度が８００
Ｈｖ以上であることを特徴とする請求項１１の湿式現像
装置。