JPH11174830A

JPH11174830A - 現像装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH11174830A
Application number: JP34525997A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Itakura; 伸明板倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置において、湿度等の外部環境の変化
や、装置の耐久の進みにより、現像剤の帯電量が変化
し、現像不良となるのを防止すること。【解決手段】現像剤を収容する現像剤容器１１と、現
像剤を表面に担持して、像担持体と対向する現像部へ現
像剤を供給し該像担持体上の潜像を顕像化する回転可能
な現像剤担持体１３と、該現像剤担持体内部に配設され
た永久滋石１４と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を
規制する層厚規制部材５を備えた現像装置において、前
記層厚規制部材を前記現像剤担持体の周方向に移動させ
る移動機構６と、該現像剤担持体に対向しその現像剤の
帯電量を検知する帯電量検知手段７と、該帯電量検知手
段の検知結果に基づき前記移動機構を制御する制御手段
９を有し、層厚規制部材を所定位置に移動することによ
り、現像剤担持体上の現像剤に所要の電荷を付与するよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置及びその現像装置に関し、より詳しく
は、電子写真又は静電記録方式の画像形成装置において
感光体もしくは誘電体上に形成された静電潜像を、正あ
るいは負に帯電された現像剤によって可視像化する現像
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
２，２９７，９６１号明細書、特公昭４２−２３９１０
号公報および特公昭４３−２４７４８号公報等に記載さ
れているように、多数の方法が知られている。一般に
は、光電物質を利用した像担持体としての感光ドラム上
に種々の手段により電気的潜像を形成し、次いで潜像を
現像剤としてのトナーを用いて現像し、得られたトナー
像を必要に応じて紙等の転写材上に転写し、このトナー
像を加熱或いは溶剤蒸気等により転写材に定着して、定
着画像を得るものである。

【０００３】また、電気的潜像を現像剤を用いて可視化
する現像方法にも種々のものが知られている。たとえば
米国特許第２，８７４，０６３号明細書に記載されてい
る磁気ブラシ現像方法、同２，２２１，７７６号明細書
に記載されているパウダークラウド方法、さらにはファ
ーブラシ現像法、液体現像法など多数の方法がある。こ
れらの現像方法において、とくにトナーおよびキャリア
を主体とする二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法が
広く実用化されているが、この方法は、比較的安定に良
好な画像が得られる反面、キャリアの劣化、トナーとキ
ャリアの混合比の変動という二成分現像剤にまつわる次
点を有する。

【０００４】このような欠点を回避するために、トナー
のみからなる一成分現像剤を用いる現像方法が各種提案
されている。この現像方法によれば、キャリアに対する
トナーの混合比を制御する必要がなくなるため、装置が
簡略化されるという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の一成分現像法で
は、キャリアを用いないためにトナーに所望の帯電電荷
を与えることが難しい。このためトナーの帯電方法が各
種検討されている。

【０００６】たとえば特開昭５０−４５３９号公報に
は、トナー担持体との摩擦帯電により帯電電荷を付与す
る方法が、特開昭５４−２１００号公報には、摩擦部材
を設けて、これとの摩擦帯電により帯電電荷を付与する
方法が述べられている。さらに、その摩擦部材に電圧を
印加する方法、コロナ帯電などの帯電付与部材によりト
ナーを帯電させる方法などが工夫されている。

【０００７】以下に、トナー帯電の仕組みの一例を、図
を用いて説明する。

【０００８】図９は、磁性１成分トナーを用いた現像装
置の１例を示す。本現像装置は、静電潜像に対してトナ
ーを供給する現像剤担持体としての現像スリーブ１、磁
性部材からなりトナー層厚を規制する現像剤規制部材と
してのブレード２、現像剤容器４、容器内部のトナーの
攪拌、搬送部材３を有する。

【０００９】上記現像スリーブ１は、非磁性部材で構成
され、図９中に示した矢印方向に回転可能とされてお
り、その内部に永久磁石１ａが固定配置されている。ブ
レード２は、現像スリーブ１との距離が一定値Ｗになる
ように配置されており、その距離は、一般に１００μｍ
〜１ｍｍの範囲内の値に設定されている場合が多い。

【００１０】上記現像方式の電荷付与に関して、簡単に
説明する。永久磁石１ａと、その磁極に対向して配置さ
れた磁性部材よりなるブレード２により、現像スリーブ
１とブレード２との近接部近傍に図１０において示され
るように磁束密度の集中した領域Ｇが形成される。

【００１１】図１１に領域Ｇの拡大図を示す。トナーの
容器４より供給された磁性トナーＴは、永久磁石１ａの
作る磁場（永久磁石１ａのブレードと対向する磁極を以
下では、カット極と称す：図９では、Ｓ１極）により、
現像スリーブ１からブレード２方向に穂（状態Ｂ）を形
成し、続いて領域Ｇに至り、磁気的な拘束を受ける。即
ち、領域Ｇとは、トナー拘束領域である。拘束されたト
ナーＴには、回転する現像スリーブ１、及びブレード２
との摩擦帯電により電荷の付与が行われることが知られ
ている。

【００１２】上記の摩擦帯電により電荷を付与された磁
性トナーＴは、自身の得た電荷によって現像スリーブ１
から鏡像力を受ける。これがトナーへの搬送力となり、
トナーは現像スリーブ１の回転に伴い搬送される。帯電
した磁性トナーＴに作用する搬送力が、上記の磁力によ
る拘束力に打ち勝つところ、すなわち、カットラインＬ
で示したところでトナーの穂はちぎれ、現像スリーブ１
上に残ったトナーが、現像スリーブ１の回転方向に搬送
される。

【００１３】しかし、トナーを良好に摩擦帯電し、その
帯電量を所定範囲に安定に制御することは困難であっ
た。例えば摩擦帯電による電荷付与は、外部環境、特に
環境の湿度により大きく影響を受けるため、それら環境
の変動に伴い、トナー帯電量も大きく変化する。また装
置の耐久が進むにつれて、初期状態に比して現像剤の平
均粒径や外添剤の比率が変化したりなどの、現像剤の劣
化がおこり、それによってもトナー帯電量が変化するこ
のため濃度不良及びカブリなどの問題を引き起こし易い
欠点あった。

【００１４】ここで、トナーの内添剤及び外添剤につい
て簡単に説明する。

【００１５】トナーは、大きく分けて、内添剤と外添剤
の２つからなる。内添剤としては、バインダー（結着樹
脂）、電荷制御剤、ワックス、酸化鉄があげられる。

【００１６】トナーのバインダー（結着樹脂）は一般的
にはスチレン系のスチレンアクリル共重合体、スチレン
ブタジエン共重合体等や、フェノール樹脂、ポリエステ
ル等、があげられる。本例では、スチレンアクリル共重
合体とスチレンブタジエン共重合体を８：２の割合で用
いられる。

【００１７】電荷制御剤（通常はトナーに内添されてい
るが外添も可能）にはニグロシン、４級アンモニウム
塩、トリフェニルメタン、イミダゾール等がポジトナー
用に、トリチル酸系金属錯体又は塩、Ｃｒ錯体やＦｅ錯
体等がネガトナー用に用いられる。ここではトリフェニ
ルメタンを（樹脂成分１００に対して）２部内添してポ
ジトナーが作成される。

【００１８】また加熱定着用トナーの場合、いわゆるワ
ックスを内添分散させるが、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエステル、パラフィン等があげられ
る。

【００１９】磁性トナーであるためマグネタイト、フェ
ライト等の酸化鉄を分散させるが、量は６０〜１００部
程度が一般的であり、現像のかぶりや濃度の観点から量
を適正化する。

【００２０】このようなトナーは真比重で１．４〜１．
７ｇ／ｃｍ³程度であるが、これは主に上記の磁性体の
含有量により決まる。比重が軽いものは現像されやすい
ためかぶりの問題が発生しやすく、比重の重いものは濃
度薄になり易いが、それぞれの現像系で最適化を行う。

【００２１】トナーに対する外添剤は主には、流動性付
与のためのシリカで０．１〜５重量部程度外添する。こ
のシリカは、トナー粒子とスリーブの間に介在しスリー
ブの摩耗を軽減する働きも持つ。またトナー同志の凝集
を防ぎスリーブに接しているトナーと接していないトナ
ーの入れ替わりを促進する役割もある。

【００２２】さらにトナーにはポリフッ化ビニリデン等
のフッ素含有重合体を外添する場合もある。これらは理
由は明確でないが、トナーに付着したシリカのトナーか
らの遊離を減少させる働き等があり、結果として、帯電
安定性を増す効果がある。

【００２３】あるいは、チタン酸ストロンチウム等を外
添する場合もある。これは、ドラムに対する研磨剤の役
割を果たし、結果としてドラムにフィルミング的に付着
するトナーを研磨除去する効果がある。

【００２４】このように、さまざまな理由で添加され
た、外添剤にも、現像されやすいものと、されにくいも
のがあり、装置の耐久が進むにつれて、トナーの外添剤
の比率が変わり、平均電荷量が変わってきてしまうこと
が考えられる。

【００２５】以上説明してきたように、トナーの電荷量
は、環境の変動や装置の耐久の度合いで、変動してしま
う。そこで本発明の目的は、トナーの帯電量をブレード
とカット極の位置関係によって制御し、環境変動やトナ
ーの劣化などにかかわらず、つねに安定した帯電電荷を
トナーに付与することを可能とした現像装置を提供する
ことにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の代表的な手段は、磁性トナーを含む現像剤
を収容する現像剤容器と、該現像剤容器に回転可能に配
設され、現像剤を表面に担持して、像担持体と対向する
現像部へ現像剤を供給し該像担持体上の潜像を顕像化す
る現像剤担持体と、該現像剤担持体内部に配設された永
久滋石と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する
層厚規制部材を備えた現像装置において、前記層厚規制
部材を前記現像剤担持体の周方向に移動させる移動機構
と、該現像剤担持体に対向しその現像剤の帯電量を検知
する帯電量検知手段と、該帯電量検知手段の検知結果に
基づき前記移動機構を制御する制御手段を有することを
特徴とする。

【００２７】本発明者が図９に示す現像装置を用いて検
討したところ、カット極（Ｓ１）に対する磁性ブレード
２の位置を、図１に示すようにスリーブと一定の間隙を
保って変化されることによって、トナーの帯電量が変化
することが知見された。即ち、磁性ブレードの移動によ
り、理由は明らかではないが、図１０における磁界の形
成の様子が変わることで、トナーの帯電量が変化するこ
とが分かった。このように、一定の間隙を保って、磁性
ブレードを移動させると、トナーの帯電量の変化も、移
動量に対して単調増加、あるいは単調現象するので制御
が簡単になり、現像剤の帯電量を適正に制御し良好な現
像を可能とする。

【００２８】以下の記載において、層厚規制部材である
磁性ブレードの位置は、永久磁石のカット極の磁力最大
位置と対向の場合を０°とし、像担持体と現像スリーブ
の対応する現像部側へ動かした角度の大きさで表すこと
とする。

【００２９】次に図２に、温度２３℃、湿度４０％ＲＨ
程度の環境下におけるトナーの平均帯電量のブレード位
置（カット極からの位置）に対する変化を示す。特にこ
こでは、基体がアルミニウムであり、以下に記述するト
ナー搬送性向上のためのブラスト処理、及びスリーブの
硬質化等を目的とした金属メッキを施したスリーブの場
合について説明する。トナーはポジ帯電性の磁性トナー
を用いた。

【００３０】図２に示すように、ブレードの位置を、カ
ット極対向から現像部側へ移動させることによって、ト
ナーの帯電量が増加する。このようなトナーの帯電量の
変化の傾向は、例えばＳＵＳを基体としたスリーブにブ
ラスト処理のみを施したものにもみられるが、ブレード
位置を一方向に動かしていった場合、多少、トナーの帯
電量が単調増加、あるいは単調減少しない場合もある。

【００３１】しかし、スリーブの基体としてＳＵＳやア
ルミニウムを用い、ブラスト処理を行った後、金属メッ
キを施したものを使うと、理由は明らかではないが、ス
リーブ表面が、メッキを施さないものに比べて滑らかに
なることによって、トナーのスリーブ表面との摩擦帯電
が効率的に行われるようになるなどの理由によって、ブ
レード位置の移動によってトナーの帯電量が、単調増
加、或いは単調減少する。

【００３２】従って特にブラスト後金属メッキを施した
スリーブを用いた場合、ブレードの位置を変化させるこ
とによるトナーの帯電量が変化する現象を利用して、ト
ナーの帯電量を適正範囲に制御することができる。

【００３３】ただし層厚規制部材であるブレード位置
を、０°未満、あるいは、３０°以上にすると現像剤担
持体上のトナーコートにむらができてしまい、画像を悪
化させることが確認された。

【００３４】また、ここで層厚規制部材位置を変えて、
トナーの帯電量を増加させた場合の、現像剤担持体であ
るブレード上のトナーコート量の変化の様子を図３に示
した。このようにトナーコート量は、ブレード位置の角
度を上げていくことで、やや減少はするが、画像形成に
影響する程の減りかたではないことが確認された。

【００３５】

【発明の実施の形態】［実施例１］図６において、本発
明に係る画像形成装置の１実施形態について説明する。
同図において、５０は表面に静電潜像が形成される像担
持体としての感光ドラムで、通常は電子写真感光体ドラ
ムであり、５１は感光体ドラムにレーザ光等により静電
潜像を形成するための公知の露光部即ち潜像形成部、５
２は像担持体上の潜像を顕画像化するところの本発明に
係る現像装置、５３は現像装置により顕画像化された感
光ドラム上のトナー像を転写材に転写させ、転写材をド
ラムから分離させる公知の転写分離部、５４はドラム上
の転写後の残トナーをクリーニングするところの公知の
クリーニング部である。

【００３６】潜像形成装置５１の像担持体の回転方向上
流部には図示しない一次帯電器が配設されている。トナ
ー像が転写された転写材は、さらに、図示しない定着部
へ搬送され、熱あるいは圧力等で、トナー像は転写材上
に定着される。

【００３７】図４は、上記のような画像形成装置に使用
される現像装置の詳細を示す概略構成図である。図４に
示す現像剤の容器１１内には、一成分現像剤として磁性
トナー１２が貯蔵されており、この磁性トナー１２は、
例えば磁性粒子とポリエステル樹脂とを混練、粉砕し
た、粒径５〜１５μｍ程度の粒子からなっている。現像
剤容器１１の開口部には現像剤担持体としての現像スリ
ーブ１３が回転自在に設置され、この現像スリーブ１３
内には固定式の永久磁石１４が内包されている。現像ス
リーブは表面に所定の硬度を有する金属メッキ層を設け
たものが使用される。

【００３８】容器１１の開口部の上側の位置には、ブレ
ード移動機構６により移動自在に支持された磁性ブレー
ド５が、現像スリーブ１３の表面と約１００〜５００μ
ｍの間隔を開けて、かつ永久磁石１４のカット極である
Ｓ１極近傍に対向して設置されている。

【００３９】容器１１内の磁性トナー１２は、矢印ａ方
向に回転する現像スリーブ１３上に磁石１４の磁気力に
より担持され、現像スリーブ１３の回転にともなって磁
性ブレード５が設置された現像剤規制部に送られる。そ
してトナー１２は磁性ブレード５により層厚が規制され
て、現像スリーブ１３上に薄層のトナー層に塗布され
る。この磁性ブレード５を通過する際、トナー１２は現
像スリーブ１３の表面および磁性ブレード５と接触し、
摩擦帯電電荷が付与される。本実施例では、便宜上、ト
ナー１２は正帯電性トナーとする。

【００４０】このようにして摩擦帯電により電荷が付与
されたトナー１２は、現像スリーブ１３上に磁気力のみ
ならず鏡映力によって強く担持され、磁性ブレード５の
現像スリーブ回転方向下流方向へ搬送される。

【００４１】磁性ブレード５の下流には、現像剤電荷量
検知手段、例えば電位センサー７が現像スリーブ３の表
面から１〜５ｍｍの間隔を置いて対向設置されており、
現像スリーブ１３上に担持されたトナーの平均帯電電荷
量を検知するようになっている。この電位センサー７に
は、図５のブロック図に示されるように、アンプ１０を
介してコントローラ９が接続され、電位センサー７で検
知した電荷量の検知信号はコントローラ９に送られ、そ
れに基づきコントローラ９は、その制御信号によりブレ
ード移動機構６の電源を制御し、ブレード５をスリーブ
と一定間隔をもって移動させるようになっている。

【００４２】本実施例において、トナー１２が良好な現
像を行なうのに必要な平均電荷量は、図２に２本の線で
挟まれる範囲の６μＣ／ｇから１０μＣ／ｇ程度が適当
であり、トナーの平均電荷量がそれ以上もしくはそれ以
下になると、濃度不良およびカブリ過多などの問題が生
じることがある。そこで、トナーが適正な帯電量に帯電
されていないことを電位センサー７により検知し、その
検知信号に基づくコントローラ９からのフィードバック
信号により、トナーの平均帯電量が所望の値に達するま
で、ブレードをスリーブの周方向に動かす様に電源８を
制御し、ブレード移動機構６の作動を制御する。

【００４３】たとえば高温高湿（たとえば４０℃、９０
％ＲＨ）の環境下においては、ブレード位置が０°のと
き、トナーの平均帯電量は、図２に示されるように、４
μＣ／ｇというように適正帯電量から小さい方向に外れ
不足する。従って濃度不良などを起こし易くなるので、
ブレード位置の角度を大きくすることにより帯電量を増
加させる。その値としては、図２から８〜１８°程度が
適当である。

【００４４】このようにブレード位置を変化させること
によって、トナーの帯電量を増加させて適正化すること
は、装置の長時間の放置によりトナー帯電量が低下した
場合に対しても同様に処置することができる。

【００４５】一方、低温低湿（たとえば１５℃、１０％
ＲＨ）の環境下においては、トナーはチャージアップし
易く、トナーの平均帯電量は、図２に示されるように、
ブレード位置が８°を越えると１０μＣ／ｇ以上という
ように、適正帯電量から大きい方向に外れる。従ってカ
ブリ過多などを引き起こし易くなるので、ブレード位置
を０°から８°の範囲内にすることにより帯電量を減少
させる。

【００４６】従って本実施例によれば、温度や湿度の環
境変動などあった場合、それに応じてブレードの位置を
変えることにより、つねに安定した帯電電荷を磁性トナ
ーに付与することができ、良好な現像により濃度不良や
或いはカブリ過多などのない高品質な画像を得ることが
できる。

【００４７】［実施例２］本実施例においては、長期の
装置の使用によって、トナーの平均粒径や外添加剤の比
率変化等のトナー劣化が起こった場合の、本発明の適用
例である。

【００４８】図８は、本実施例におけるデジタル複写装
置全体の概略構成図を示す。感光体ドラム１５は、円筒
状の導電基体上に有機半導体層等の光導電層を設けたも
ので、図中の矢印Ｒ１方向に回転自在に軸支されてい
る。本実施においては、感光体は、アモルファスシリコ
ンを用いている。

【００４９】前記感光ドラム１５の周囲には、その回転
方向に沿って順に、感光ドラム１５の表面を均一に帯電
する一次帯電器としてのスコロトコン帯電器１６、原稿
を読み取り、色画像の濃度に比例した第１画像信号に基
づいて感光ドラム１５を露光し、静電潜像を形成する露
光装置、上記静電潜像に正に帯電されたトナーを付着さ
せてトナー像を形成する現像装置１７が配置されてい
る。

【００５０】さらに感光ドラム１５の周囲には、前記感
光ドラム１５上に形成されたトナー像を転写材である転
写紙Ｐ上に転写する転写手段としてのコロナ転写帯電器
１８、トナー像が転写された転写紙Ｐを感光ドラム１５
から分離する分離手段としての静電分離帯電器１９、ト
ナー像を転写した後に、感光ドラム１５上の残留トナー
を除去するクリーニング装置２０、感光ドラム１５の残
留電荷を除去する前露光手段としての露光ランプ２１な
どが配置されている。

【００５１】また、トナー像が転写された転写紙Ｐは、
感光ドラム１から分離された後に定着装置２２に搬送さ
れ、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望のプ
リント画像が形成されて画像形成装置本体の外部に排出
される。

【００５２】原稿を読み込むスキャナー部のＣＣＤ２３
上に結像した原稿からの反射光は、Ａ／Ｄコンバータ２
４において、デジタル信号に変換されて、６００ｄｐ
ｉ，８ｂｉｔ（２５６階調）の画像の輝度信号に変換さ
れ、イメージプロセッサー部２５に送られる。イメージ
プロセッサー部では、公知の輝度−濃度変換（Ｌｏｇ変
換）を行い、画像信号を濃度信号に変換した後、必要な
らばエッジ強調やスムージングや高周波成分の除去等の
フィルター処理を施し、その後濃度補正処理（いわゆる
γ変換）をかけてから、例えば誤差拡散方等の２値化処
理や、ドット集中型のディザマトリックスによるスクリ
ーン化処理を通して２値化（１ｂｉｔ）される。

【００５３】もちろん８ｂｉｔのままで公知のＰＷＭ
（パルス巾変調）方等でレーザー２７を駆動し潜像を形
成してもよいが、画像データのハンドリングのし易さの
点から、２値画像化が最近の主流である。当然データは
１／８に圧縮されるので、例えばＡ３原稿程度のページ
メモリーを有するマシンや、さらには画像データを大量
に保管するイメージサーバー等を有する複写機において
は大幅なメモリーの削減になりコストダウンにつなが
る。

【００５４】その後、画像信号はレーザードライバー２
６に送られ信号に応じて（８ｂｉｔ画像であればＰＷＭ
変調方式で、１ｂｉｔであればレーザーのＯｎ／Ｏｆｆ
を行い）レーザーを駆動する。そのレーザー光はコリメ
ータレンズ、ポリゴンスキャナー、ｆθレンズ、折り返
しミラー、防塵ガラス等を介してドラム上に照射され
る。ドラム上でのスポット径は６００ｄｐｉの１画素＝
４２．３μｍよりも若干大きい５５μｍ程度のスポット
サイズでドラム上に結像し、画像部を先に述べたよう
に、＋５０ｖ程度に除電して、静電潜像を形成する。

【００５５】本実施例におけるデジタル複写機の複写速
度は、Ａ４サイズで毎分６０枚から１００枚である。

【００５６】本実施例の画像形成装置のプロセスを以下
に説明する。次の（１）〜（３）は各工程における感光
体ドラムの表面電位を模式的に示す。（１）において感
光体ドラムをスコロトロン帯電器で、＋４００Ｖに一次
帯電する。次に（２）において感光体ドラムに画像信号
に基づいて露光を行い、露光部の表面電位を例えば最大
＋５０Ｖに減衰する。次いで（３）において１成分の黒
色トナーを有する現像装置のマグネットスリーブにバイ
アス電圧（例えば直流成分＋２５０Ｖであり、必要に応
じて、交流成分を重畳してもよく、例えばＶｐｐ＝１．
４ｋＶ，ｆ＝２．７ｋＨｚの矩形波）を印加して露光部
を反転現像する。

【００５７】本実施例における現像スリーブについて説
明する。

【００５８】本実施例における画像形成装置を用いた場
合、トナーが良好な現像を行うのに必要な平均電荷量
は、６〜１０μＣ／ｇ程度が適当であり、トナーの平均
電荷量が、それ以上もしくは、それ以下になると、濃度
不良及びかぶり過多などの問題が生じることがある。

【００５９】本実施例における現像装置１７の詳細は、
前述の図４と同様である。

【００６０】図７において、使用初期の現像装置では、
ブレード（図４に５で示されるブレード）の位置が０〜
１４°で、適正なトナー帯電量６〜１０μＣ／ｇが、得
られるが、装置の耐久が進むにつれて、トナーの劣化が
進み、ブレード位置が例えば０°であると、トナーの平
均電荷量が４．０μＣ／ｇ程度になってしまい、良好な
画像が得られなくなる。しかしこのとき、ブレード位置
を８°以上にすると、トナーの平均帯電量が６〜１０μ
Ｃ／ｇとなり、再び良好な画像が得られるようになっ
た。

【００６１】従って、フィードバック信号を、逐一電源
８に送ることによって、長期の装置の耐久においても、
連続的な良好な画像を得られることになる。

【００６２】このように、耐久によるトナーの劣化に対
しても、本発明は有効であることがわかった。

【００６３】本実施例は、現像スリーブの基体として、
アルミニウムを用い、その上に無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
（Ｈｖ＝５００）を６μｍ施して作った現像スリーブを
想定した。従って、５０万枚の耐久後もスリーブの摩耗
は極小さく、トナーの搬送性も、ほとんど変わらないの
で、初期と耐久後で良好な画像を得るためのトナーの平
均電荷量は、同じであるとみなして説明した。

【００６４】これに対して、長期の使用によるスリーブ
の摩耗が、トナーの搬送性に、少なからず影響を与える
場合には、耐久が進むに連れて、良好な画像を得るため
に必要なトナーの平均電荷量も変わってくることも考え
られる。そのような場合には、目標であるトナーの平均
帯電量を変化させて、ブレード位置を制御することも考
えられる。

【００６５】［実施例３］次に、現像スリーブ表面に施
される金属メッキの実施例について説明する。

【００６６】本実施形態では、スリーブの基体として、
一般的にアルミニウム又はＳＵＳが用いられ、そのスリ
ーブ表面に、Ｈｖ＝４５０以上の金属メッキを無電解Ｎ
ｉ−Ｐメッキにより施すことにより、機械の耐久が進ん
だ場合においても、スリーブの磨耗が少なく、現像剤の
搬送性の低下が小さく抑えられた。よって初期の現像器
と耐久の進んだ現像器で、良好な画像を得るための、ト
リボの変化もほとんど考慮する必要がなくなり、ブレー
ド位置の制御がより簡単になる。

【００６７】しかし、金属メッキの硬度を上昇させる、
代表的な方法としての、アニールを用いてＨｖ＝１００
０以上にしようとした場合、現像スリーブ全体が、熱で
変形してしまい、画像むらが生じてしまうことが考えら
れる。

【００６８】従ってスリーブに施す金属メッキの硬度は
Ｈｖ＝４５０〜１０００程度が適当である。

【００６９】スリーブの硬質化の目的で行うメッキ処理
の方法としては、金属メッキを無電解Ｎｉ−Ｐメッキの
外に、種々の方法があるが、例えば無電解Ｎｉ−Ｂメッ
キ、無電解Ｃｒメッキにより良好に行われる。またメッ
キをする範囲は、スリーブ表面全体に行ってもよいが、
メッキ前処理としてマスキングをしてから、メッシュ状
にメッキをすることも考えられる。

【００７０】さらには、これらのメッキ剤とスリーブ基
体の密着性を高めるために、メッキ処理を行う前に、ス
リーブ表面に亜鉛合金被膜を生成させる（ジンケート処
理）こともよく行われる。

【００７１】無電解メッキが広く用いられるのは、以下
の理由による。一般に電気メッキは、凹凸粗面とした表
面に対しては、凸部に優先的に付着するため凸部のみが
メッキ厚になり、凹部には、付着しずらく、均一なメッ
キができない。一方無電解メッキは、凹凸粗面に左右さ
れずに均一にメッキできるためである。

【００７２】またスリーブのトナー搬送性を高めるため
にブラスト処理を行った場合も、その耐摩耗性を高める
ためには、上記の金属メッキは有効である。

【００７３】以下に、ブラスト処理について簡単に説明
する。

【００７４】ブラスト処理に使用する処理剤は、定型ブ
ラスト砥粒（表面が滑らかな球又は偏平粒子が良い）と
して＃１００から＃６００のガラスビーズを用いる。こ
のブラスト処理剤を、１２ｒｐｍで回転しているスリー
ブに対して、このスリーブから距離７ｍｍのノズルよ
り、空気圧３ｋｇ／ｍ²で吹き付けた。ノズルは、スリ
ーブの軸と平行に１〜２分間で３０ｃｍの距離を移動さ
せる。このスリーブは、上記のサンドブラスト処理後、
洗浄工程でスリーブ表面は洗浄された後、乾燥させる。

【００７５】以上の各実施例は、トナーの帯電が、正の
場合を説明したが、本発明は、トナーの帯電が負の場合
も有効であることはいうまでもない。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤担持体に対向し現像剤の帯電量を検知する帯電量
検知手段の検知結果に基づき、層厚規制部材を前記現像
剤担持体の周方向に移動させる移動機構を制御手段によ
り制御するようにし、層厚規制部材を所望量移動させて
現像剤に所要の帯電量が付与されるようにしたので、環
境変動や現像剤の劣化などにかかわらず、常に安定した
帯電電荷を、現像剤に付与することができ、そのため良
好な現像を行うことにより、濃度不良がなく、かぶりの
少ない高品質な画像を得ることが可能となった。

【００７７】また、現像剤担持体に金属メッキを施すこ
とにより、耐久による現像剤担持体での現像剤の搬送機
能の低下が抑制され、良好な現像を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の作動原理の説明図

【図２】磁性トナーの初期現像器における、常温常湿、
高温高湿、低温低湿環境下におけるブレード位置とトナ
ーの平均帯電量の関係を表すグラフ

【図３】ブレード位置とスリーブ上のトナーコート量の
関係を表すグラフ

【図４】本発明に係る現像装置の実施例１の構成図

【図５】図４の現像装置に設置された制御系統を示すブ
ロック図

【図６】本発明に係る画像形成装置の実施例１の構成図

【図７】初期現像器と５０万枚の耐久現像器における、
ブレード位置とトナーの平均帯電量の関係を表すグラフ

【図８】本発明に係る画像形成装置の実施例２の構成図

【図９】従来の現像装置の構成図

【図１０】トナー拘束領域Ｇの解説図

【図１１】トナー拘束領域Ｇの拡大解説図

【符号の説明】

１、１３…スリーブ２、５…ブレード３…撹拌部材４、１１…現像剤容器６…移動機構７…電位センサ８…電源９…コントローラ１４…永久磁石１５、５０…感光ドラム１７、５２…現像装置１８、５３…転写器２０、５４…クリーナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性トナーを含む現像剤を収容する現像
剤容器と、該現像剤容器に回転可能に配設され、現像剤
を表面に担持して、像担持体と対向する現像部へ現像剤
を供給し該像担持体上の潜像を顕像化する現像剤担持体
と、該現像剤担持体内部に配設された永久滋石と、該現
像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を
備えた現像装置において、前記層厚規制部材を前記現像
剤担持体の周方向に移動させる移動機構と、該現像剤担
持体に対向しその現像剤の帯電量を検知する帯電量検知
手段と、該帯電量検知手段の検知結果に基づき前記移動
機構を制御する制御手段を有することを特徴とする現像
装置。
【請求項２】請求項１において、前記移動機構は、前
記層厚規制部材を前記現像担持体に対し一定の間隙を保
って移動させることを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項１において、前記帯電量検知手段
は、前記現像部の像担持体回転方向上流に配設されてい
ることを特徴とする現像装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前
記永久磁石は、前記現像部より現像剤担持体回転方向で
９０度上流部近傍に位置するカット磁極を有することを
特徴とする現像装置。
【請求項５】請求項４において、前記移動機構は、前
記層厚規制部材を、カット磁極位置から現像剤担持体回
転方向で０〜３０度の範囲で移動することを特徴とする
現像装置。
【請求項６】請求項５において、現像剤として、磁性
１成分トナーが使用されることを特徴とする現像装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかにおいて、前
記現像剤担持体は、その表面に金属メッキが施されてい
ることを特徴とする現像装置。
【請求項８】請求項７において、前記金属メッキの層
の硬度はＨｖ＝４５０以上１０００以下であることを特
徴とする現像装置。
【請求項９】請求項７又は８において、前記金属メッ
キは、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ、無電解Ｎｉ−Ｂメッキ又
は無電解Ｃｒメッキのいずれかであることを特徴とする
現像装置。
【請求項１０】静電潜像が表面に形成される像担持体
と、該像担持体の潜像を現像するための、請求項１乃至
９のいずれかの現像装置とを有することを特徴とする画
像形成装置。