JPH0713409A

JPH0713409A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0713409A
Application number: JP5152194A
Authority: JP
Inventors: Kenji Karashima; 賢司辛島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、縦線カスレが発生しずらくて異常
画像や地肌部のカブリが発生しずらいようにすることを
目的とする。【構成】この発明は、表面に誘電体層を有する現像剤
担持体として像担持体の回転方向の上流側と下流側に配
置された２本の現像剤担持体１３，１４を具備し、この
２本の現像剤担持体のうちの一方１３の誘電体層表面は
軸方向の表面粗さを５μｍより大きくて３０μｍよりも
小さくし、かつ、軸方向における幅が４００μｍ以下で
ある溝を形成し、２本の現像剤担持体のうちの他方１４
の誘電体層表面は表面粗さを５μｍ以下にしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機，ファクシミリ，
プリンタ等の画像形成装置に用いられる現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタやファクシミリにおいて
は、現像装置の簡潔化や低コスト化に伴って一成分現像
剤を用いる現像装置を備えたものが数多く開発されるよ
うになった。一成分現像剤を用いる現像装置は、現像剤
担持体により一成分現像剤を現像領域に搬送して像担持
体上の静電潜像を顕像化するものであって、簡潔化や低
コスト化を計ることができるという利点もあるが、現像
領域で現像電極の働きをしたり現像剤の搬送をし易くし
たりするキャリアがないので、現像剤担持体の表面に誘
電体層を設けて画質を向上させたり、現像剤担持体の表
面をサンドブラストやサンドペーパー等により粗面化し
て現像剤の搬送力を高めたり、その現像剤担持体の凹凸
形状を電極に見立てて画質を向上させたりする方法が行
われている。

【０００３】図１１は現像剤担持体の表面に誘電体層を
設けた現像装置の一例における現像剤担持体を示す。こ
の現像剤担持体は芯金部１上に誘電体層２が設けられて
いる。この誘電体層２は図１２に示すように軸方向表面
粗さを５μｍより小さくしたものがあり、図１３に示す
ように溝２ａを加工したものもある。

【０００４】また、特開平４ー３１６０６７号公報に
は、金属性現像スリーブの表面に軸方向表面粗さが１．
５μｍ〜６μｍの凹凸を設けることを特徴とする現像装
置が記載されている。さらに、表面に誘電体層を具備
した現像剤担持体の軸方向表面粗さを５μｍより大きく
て３０μｍよりも小さくし、かつ、現像剤担持体の表面
に間隔が４００μｍ以下である溝を形成したことを特徴
とする現像装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した現像剤担持体
の表面に誘電体層を設けた現像装置で接触現像を行った
場合には、誘電体層の表面に数μｍ程度の突起がある
と、そこに電界が集中してしまい、画像上に白抜けの異
常画像が現れる。そのため、現像剤担持体の表面に誘電
体層を設けて接触現像を行う現像装置においては、誘電
体層表面の粗さを５μｍ以下に抑えることが画質向上の
重要なポイントであった。しかし、誘電体層の表面が滑
らか過ぎた場合には現像剤の帯電が不十分になったり、
現像剤担持体の現像剤搬送力が弱いために地肌部にカブ
リが生じやすくなったりするといった問題や、転写材の
搬送方向(像担持体の回転方向)に対して平行なラインが
かすれて細くなり、ひどいときにはそのラインが切れて
しまう(以下この現象を縦線カスレと呼ぶ)といった問題
が生じていた。

【０００６】そこで、上記現像装置では、縦線カスレ
を発生しずらくするために現像剤担持体の誘電体層表面
に微小な溝を形成しているが、この溝の周期と画像形成
装置の書き込み系の周期との干渉により異常画像が発生
する場合がある。また、使用環境の変動により地肌部の
カブリが悪化する場合がある。

【０００７】本発明は、上記欠点を改善し、縦線カスレ
が発生しずらくて異常画像や地肌部のカブリが発生しず
らい現像装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、表面に誘電体層を有する現
像剤担持体の上の現像剤を薄層化して現像領域に搬送し
て像担持体上の静電潜像を顕像化する現像装置におい
て、前記現像剤担持体として前記像担持体の回転方向の
上流側と下流側に配置された２本の現像剤担持体を具備
し、この２本の現像剤担持体のうちの一方の誘電体層表
面は軸方向の表面粗さを５μｍより大きくて３０μｍよ
りも小さくし、かつ、軸方向における幅が４００μｍ以
下である溝を形成し、前記２本の現像剤担持体のうちの
他方の誘電体層表面は表面粗さを５μｍ以下にしたもの
である。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の現
像装置において、前記溝を形成した現像剤担持体を他方
の前記現像剤担持体より前記像担持体の回転方向上流側
に配置したものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の現像装置において、前記溝を形成した現像剤担持
体の誘電体層抵抗を他方の前記現像剤担持体の誘電体層
抵抗よりも大きくしたものである。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の現
像装置において、前記溝を形成した現像剤担持体の現像
ポテンシャルを他方の前記現像剤担持体の現像ポテンシ
ャルよりも小さくするものである。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載の現像装置において、前記溝を形成した現
像剤担持体の周速を他方の前記現像剤担持体の周速より
も遅くしたものである。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１，２，
３，４または５記載の現像装置において、前記溝を形成
した現像剤担持体上での単位面積当りの現像剤量を他方
の前記現像剤担持体上での単位面積当りの現像剤量より
も少なくするものである。

【００１４】請求項７記載の発明は、請求項１，２，
３，４，５または６記載の現像装置において、前記２本
の現像剤担持体をそれぞれ独立に交換可能としたもので
ある。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明では、２本の現像剤担持体
の上の現像剤が薄層化されて現像領域に搬送されて像担
持体上の静電潜像が顕像化され、高速対応が可能とな
る。２本の現像剤担持体のうちの一方の誘電体層表面は
軸方向の表面粗さが５μｍより大きくて３０μｍよりも
小さくて軸方向における幅が４００μｍ以下である溝が
形成され、２本の現像剤担持体のうちの他方の誘電体層
表面は表面粗さが５μｍ以下である。このため、２本の
現像剤担持体のうちの一方の誘電体層表面に溝が形成さ
れていることにより縦線カスレが起りにくくなる。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
現像装置において、溝が形成された現像剤担持体が他方
の現像剤担持体より像担持体の回転方向上流側に配置さ
れ、溝が形成された現像剤担持体による異常画像が他方
の現像剤担持体の現像力により緩和される。

【００１７】請求項３記載の発明では、請求項１または
２記載の現像装置において、溝が形成された現像剤担持
体の誘電体層抵抗が他方の現像剤担持体の誘電体層抵抗
よりも大きく、地肌部のカブリが起りにくくなる。

【００１８】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
現像装置において、溝が形成された現像剤担持体の現像
ポテンシャルが他方の現像剤担持体の現像ポテンシャル
よりも小さく、ベタ部の後の地肌部のカブリが起りにく
くなる。

【００１９】請求項５記載の発明では、請求項１，２，
３または４記載の現像装置において、溝が形成された現
像剤担持体の周速が他方の現像剤担持体の周速よりも遅
く、地肌部のカブリが起りにくくなる。

【００２０】請求項６記載の発明では、請求項１，２，
３，４または５記載の現像装置において、溝が形成され
た現像剤担持体上での単位面積当りの現像剤量が他方の
現像剤担持体上での単位面積当りの現像剤量よりも少な
く、地肌部のカブリが起りにくくなる。

【００２１】請求項７記載の発明では、請求項１，２，
３，４，５または６記載の現像装置において、２本の現
像剤担持体はそれぞれ独立に交換可能であり、２本の現
像剤担持体を同時に交換しなければならない場合よりも
コストが抑えられる。

【００２２】

【実施例】図２は本発明を応用した電子写真方式の画像
形成装置の一例を示す。感光体ドラムからなる像担持体
１１は、駆動部により回転駆動されてローラ状帯電部材
からなる帯電装置１２により表面が一定の電位に帯電さ
れた後に露光装置により画像露光を受けて静電潜像が形
成され、この静電潜像が２本の現像剤担持体１３，１４
を有する現像装置１５により顕像化されてトナー像とな
る。

【００２３】このトナー像はローラ状転写部材からなる
転写装置１６により、給紙装置から給送されてきた転写
紙１７へ転写され、図示しない定着装置により転写紙１
７に定着される。また、像担持体１１は、転写紙１７へ
転写されなかった未転写現像剤がクリーニング装置１８
によりかき落され、除電装置１９により残留電荷が消去
される。

【００２４】図１は本発明の一実施例の概略を示す。こ
の実施例は、上記画像形成装置の現像装置１５として用
いられ、現像剤担持体１３，１４が像担持体１１の回転
方向の上流側と下流側に配置される。現像剤担持体１
３，１４は、それぞれ芯金部分上に誘電体層を設けたロ
ーラ状部材からなり、芯金部分に現像バイアス電源から
現像バイアス電圧が印加される。この現像剤担持体１
３，１４は、駆動部により回転駆動され、現像装置１５
内の現像剤、例えば一成分現像剤を現像領域に搬送して
像担持体１１上の静電潜像を現像する。この場合、現像
剤担持体１３，１４上の現像剤は図示しない現像剤規制
部材により現像領域の手前で薄層化されると共に一定の
量に調整される。

【００２５】像担持体１１の回転方向上流側に配置され
た現像剤担持体１３の誘電体層表面は、軸方向の表面粗
さが５μｍより大きくて３０μｍよりも小さく形成さ
れ、かつ、軸方向における幅が４００μｍ以下である溝
が形成される。像担持体１１の回転方向下流側に配置さ
れた現像剤担持体１４の誘電体層表面は軸方向表面粗さ
が５μｍ以下である。

【００２６】この現像装置１５は、２本の現像剤担持体
１３，１４で像担持体１１上の静電潜像を現像するの
で、１本の現像剤担持体で像担持体上の静電潜像を現像
する場合よりも高速対応ができ、縦線カスレを改善する
ことができる。また、画像形成装置の書き込み系の周期
と現像剤担持体１３の溝の周期との干渉により発生する
異常画像を現像剤担持体１４の現像力により緩和するこ
とができる。

【００２７】ところで、現像装置１５は、現像剤担持体
１３の誘電体層表面に溝を形成したことにより、縦線カ
スレを大きく改善することはできるが、使用環境の変動
により地肌部のカブリが発生し易くなる。また、現像剤
担持体の誘電体層抵抗と地肌部のカブリと(地肌部電位
−現像バイアス電圧)との関係は図３に示すようにな
る。そこで、現像剤担持体１３，１４の誘電体層抵抗を
大きくすることにより地肌部のカブリを少なくすること
ができる。

【００２８】しかし、現像剤担持体の誘電体層の体積固
有抵抗ρと誘電率εとの間には図９に示すような関係が
あり、誘電体層の体積固有抵抗ρを大きくすると、誘電
体層の誘電率εが小さくなる。この誘電体層の誘電率ε
の低下は図１０に示すような現像ポテンシャルと画像濃
度と誘電体層の誘電率εとの関係から分かるように現像
γの低下、すなわちベタ部の現像力の低下という問題を
引き起こす。

【００２９】よって、この現像装置１５では、縦線カス
レの改善を主目的として地肌部のカブリが発生しやすい
現像剤担持体１３の誘電体層抵抗のみを大きくすること
により、ベタ部の現像力を大きく落すことなく地肌部の
カブリを起りにくくしている。また、これまでの現像
装置では、図６に示すようにベタ部を現像した後の地肌
部に、ある長さでカブリが発生するという現象が起るこ
とがあった。この現象は現像剤担持体の誘電体層抵抗が
大きい場合に起り易い。

【００３０】しかし、この現象は地肌部に対する現像ポ
テンシャルを大きくすることにより抑えることができ
る。また、現像剤担持体の表面に誘電体層を設けた場合
には、ベタ部の現像電界とライン部の現像電界が大きく
違っている。図７及び図８はベタ部の現像電界とライン
部の現像電界の大まかな様子をそれぞれ示す。この図７
及び図８から分かるようにライン部の現像電界は、ほと
んどベタ部とライン部との表面電位の差で決定してしま
い、現像剤担持体の芯金部分に現像バイアス電源２０か
ら印加される現像バイアス電圧にはよらない。

【００３１】このため、ライン部に対する現像ポテンシ
ャルを小さくしてもライン部の現像特性に急激な変化は
起らない。そこで、現像装置１５では、現像剤担持体１
３の現像ポテンシャルを現像剤担持体１４の現像ポテン
シャルよりも小さくすることにより、すなわち、現像剤
担持体１３と地肌部との現像ポテンシャルを大きくする
(現像剤担持体１３と画像部との現像ポテンシャルを小
さくする)ことにより、ベタ部の後の地肌部のカブリを
起りにくくしている。これは例えば現像剤担持体１３，
１４に現像バイアス電源から印加される現像バイアス電
圧、帯電装置１２の帯電電圧を適宜に設定することで実
現できる。このため、現像剤担持体１３のベタ部現像力
は低下するが、ベタ部の現像は現像剤担持体１４の現像
力により十分に補うことができ、画像濃度の低下は起ら
ない。

【００３２】また、現像剤担持体の周速と地肌部のカブ
リと(地肌部電位−現像バイアス電圧)との関係は図４に
示すようになる。そこで、現像装置１５では、現像剤担
持体１３の周速(駆動部により駆動される回転速度)を現
像剤担持体１４の周速(駆動部により駆動される回転速
度)より遅く設定することにより、現像剤担持体１３に
よる地肌部のカブリを起りにくくしている。

【００３３】現像剤担持体の単位面積当りの現像量と地
肌部のカブリと(地肌部電位−現像バイアス電圧)との関
係は図５に示すようになる。そこで、現像装置１５で
は、現像剤担持体１３上の現像剤量(現像剤規制部材に
より調整された現像剤量)を現像剤担持体１４上の現像
剤量(現像剤規制部材により調整された現像剤量)よりも
少なく設定することによって現像剤担持体１３の単位面
積当りの現像剤量を現像剤担持体１４の単位面積当りの
現像剤量より少なく設定し、地肌部のカブリを起りにく
くしている。

【００３４】また、表面に誘電体層を設けた現像剤担持
体は、使用を重ねるにつれて表面に現像剤が付着するフ
ィルミングという現象が起り易い。このフィルミングが
発生すると、画像濃度が低下するといった異常画像が発
生し易くなるので、従来は現像剤担持体の外側に現像剤
が付着しずらい物質をコーティングしたり、または異常
画像が発生する前に数千枚分の現像で現像剤担持体を交
換してしまったりする対策や使用方法が取られている。

【００３５】よって、現像装置１５においても、現像剤
担持体１４などはフィルミングで現像能力が低下してし
まって交換を必要とする場合がある。しかし、現像剤担
持体１３はその主目的が縦線カスレの防止にあり、その
効果は若干のフィルミングでは低下しない。このため、
現像剤担持体１４の交換と同時に現像剤担持体１３も交
換することは、コスト的にみても無駄である。そこで、
現像装置１５では、２本の現像剤担持体１３，１４を独
立に交換できるようにすることにより、上記コスト的な
無駄をなくしている。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、表面に誘電体層を有する現像剤担持体の上の現像剤
を薄層化して現像領域に搬送して像担持体上の静電潜像
を顕像化する現像装置において、前記現像剤担持体とし
て前記像担持体の回転方向の上流側と下流側に配置され
た２本の現像剤担持体を具備し、この２本の現像剤担持
体のうちの一方の誘電体層表面は軸方向の表面粗さを５
μｍより大きくて３０μｍよりも小さくし、かつ、軸方
向における幅が４００μｍ以下である溝を形成し、前記
２本の現像剤担持体のうちの他方の誘電体層表面は表面
粗さを５μｍ以下にしたので、２本の現像剤担持体を具
備することにより高速対応が可能となり、かつ、一方の
現像剤担持体に溝を形成したことにより縦線カスレを起
りにくくすることができる。

【００３７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の現像装置において、前記溝を形成した現像剤担持体
を他方の前記現像剤担持体より前記像担持体の回転方向
上流側に配置したので、溝を形成した現像剤担持体によ
る異常画像を下流側の現像剤担持体の現像力により緩和
することができる。

【００３８】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の現像装置において、前記溝を形成した現像
剤担持体の誘電体層抵抗を他方の前記現像剤担持体の誘
電体層抵抗よりも大きくしたので、地肌部のカブリを起
りずらくすることができる。

【００３９】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の現像装置において、前記溝を形成した現像剤担持体
の現像ポテンシャルを他方の前記現像剤担持体の現像ポ
テンシャルよりも小さくするので、ベタ部の後の地肌部
のカブリを起りずらくすることができる。

【００４０】請求項５記載の発明によれば、請求項１，
２，３または４記載の現像装置において、前記溝を形成
した現像剤担持体の周速を他方の前記現像剤担持体の周
速よりも遅くしたので、地肌部のカブリを起りずらくす
ることができる。

【００４１】請求項６記載の発明によれば、請求項１，
２，３，４または５記載の現像装置において、前記溝を
形成した現像剤担持体上での単位面積当りの現像剤量を
他方の前記現像剤担持体上での単位面積当りの現像剤量
よりも少なくするので、地肌部のカブリを起りずらくす
ることができる。

【００４２】請求項７記載の発明によれば、請求項１，
２，３，４，５または６記載の現像装置において、前記
２本の現像剤担持体をそれぞれ独立に交換可能としたの
で、２本の現像剤担持体を同時に交換しなければならな
い場合よりもコストを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明を応用した画像形成装置の一例を示す概
略図である。

【図３】現像装置の現像剤担持体の誘電体層抵抗と地肌
部のカブリと(地肌部電位−現像バイアス電圧)との関係
を示す特性図である。

【図４】現像装置の現像剤担持体の周速と地肌部のカブ
リと(地肌部電位−現像バイアス電圧)との関係を示す特
性図である。

【図５】現像装置の現像剤担持体の現像剤量と地肌部の
カブリと(地肌部電位−現像バイアス電圧)との関係を示
す特性図である。

【図６】現像装置でベタ部を現像した後の地肌部にカブ
リが発生する様子を示す図である。

【図７】ベタ部の現像電界の大まかな様子を示す図であ
る。

【図８】ライン部の現像電界の大まかな様子を示す図で
ある。

【図９】現像剤担持体の誘電体層の体積固有抵抗ρと誘
電率εとの関係を示す特性図である。

【図１０】現像ポテンシャルと画像濃度と誘電体層の誘
電率との関係を示す特性図である。

【図１１】従来の現像装置における現像剤担持体を示す
斜視図である。

【図１２】同現像剤担持体の一部を示す断面図である。

【図１３】従来の現像装置における現像剤担持体の一部
を示す正面図である。

【符号の説明】

１３，１４現像剤担持体１５現像装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に誘電体層を有する現像剤担持体の上
の現像剤を薄層化して現像領域に搬送して像担持体上の
静電潜像を顕像化する現像装置において、前記現像剤担
持体として前記像担持体の回転方向の上流側と下流側に
配置された２本の現像剤担持体を具備し、この２本の現
像剤担持体のうちの一方の誘電体層表面は軸方向の表面
粗さを５μｍより大きくて３０μｍよりも小さくし、か
つ、軸方向における幅が４００μｍ以下である溝を形成
し、前記２本の現像剤担持体のうちの他方の誘電体層表
面は表面粗さを５μｍ以下にしたことを特徴とする現像
装置。
【請求項２】請求項１記載の現像装置において、前記溝
を形成した現像剤担持体を他方の前記現像剤担持体より
前記像担持体の回転方向上流側に配置したことを特徴と
する現像装置。
【請求項３】請求項１または２記載の現像装置におい
て、前記溝を形成した現像剤担持体の誘電体層抵抗を他
方の前記現像剤担持体の誘電体層抵抗よりも大きくした
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】請求項３記載の現像装置において、前記溝
を形成した現像剤担持体の現像ポテンシャルを他方の前
記現像剤担持体の現像ポテンシャルよりも小さくするこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項５】請求項１，２，３または４記載の現像装置
において、前記溝を形成した現像剤担持体の周速を他方
の前記現像剤担持体の周速よりも遅くしたことを特徴と
する現像装置。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５記載の現像
装置において、前記溝を形成した現像剤担持体上での単
位面積当りの現像剤量を他方の前記現像剤担持体上での
単位面積当りの現像剤量よりも少なくすることを特徴と
する現像装置。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６記載の
現像装置において、前記２本の現像剤担持体をそれぞれ
独立に交換可能としたことを特徴とする現像装置。