JPS5857163A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPS5857163A
JPS5857163A JP56155225A JP15522581A JPS5857163A JP S5857163 A JPS5857163 A JP S5857163A JP 56155225 A JP56155225 A JP 56155225A JP 15522581 A JP15522581 A JP 15522581A JP S5857163 A JPS5857163 A JP S5857163A
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toner
sleeve
alumite
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Takeshi Watanabe
毅 渡辺
Kimio Nakahata
中畑 公生
Masaaki Sakurai
正明 桜井
Kazuo Isaka
井阪 和夫
Fumitaka Kan
簡 文隆
Kenji Takeda
謙二 武田
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
    • G03G15/0921Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
    • G03G15/0928Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration relating to the shell, e.g. structure, composition

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

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】 本発明は複写機、情報記録装置等の画像形成機器に適用
される乾式現像装置に関する。更に詳しくは、現像剤支
持部付表rkJに粗面化・硬質化処理を施した現像装置
に係る。
従来−成分磁性トナーを使用する現像方法としては、米
国特許1!3909258号明細書等に開示されている
導電性磁性トナーによる現像方法が知られており、又、
広く用いられている。
しかし、かかる現像方法−においては、トナーは本質的
に導電性である事が必要であり、導電性トナーは、潜像
保持部材上のトナー像を最終画像支持部材(例えば普通
紙等)に電界を利用して転写する事が困鎧であった。
そこで、本件出願人は、先に従来の一成分磁性トナーに
よる現像方法の、かかる欠点を解消する新規な現像方法
を提案した(例えば特開昭55−18656号及び55
−48659号等〕。これは、内部に磁石を有する円筒
状の現像剤支持部材上に絶縁性磁性トナーを均一に塗布
し、これを潜像保持部材に接触させる事なく対向せしめ
、現像するものである。この時、現像剤支持部材と、潜
像保持部材の基盤導体との間に低周波交番電圧を印加し
、トナーを現像剤支持部材と潜像保持部材の間で往復運
動させることにより地力ブリのないかみ階調性の再現に
すぐれ、画像端部の細りのない良好な現像を行なうこと
ができる。この現像方法ではトナーは絶縁体であるため
転写が容易である。
かかる現像方法においては、トナーを現像剤支持部材上
に均一に塗布することがきわめて重要である。すなわち
現像支持部材上のトナ一層が過剰に厚くなると、トナー
が潜像保持部材にこすり付けられるばか、りでなく、現
像剤支持部材との摩擦によるトナーの摩擦帯電も不十分
になり易く、一方トナー像がうすくなると、現像に供さ
れるトナーの量が不足するため、現像像の濃度が不満足
なものとな゛る。
現像剤支持部材・上に均一なトナ一層を形成する方法と
しては、第1図及び第2図に示すようなトナー容器出口
に塗布用のブレードを用いる方法がある。
第1図に示すものは、ゴム等の弾性ブレード1を現像剤
支持部材2に圧接し、これによってトナ一層3の厚みを
規制するものである。
第2図に示すものは現像剤支持部材2に内接された固定
磁石4の1つの磁極Nユに対向する位置に、磁性体より
成るブレード1を設け、該磁極と磁性体ブレード間の磁
力線に沿ってトナー3を穂立させ、これをブレード先端
のエツジ部で切ることにより磁力の作用を利用−して、
トナ一層の厚みを規制するものである(例えば特開昭5
4−4303’7号参照)。
これらの方法により現像剤支持部材2上に、はぼ均一な
トナ一層3をつくる事が可能となった。しかし実用上長
期にわたって、均一なトナ一層を上記現像剤支持体上に
安定に形成する事が困難な場合も実験上見出された。殊
にいちじるしく流動性の悪いトナーを用いた場合、又は
凝集を生じたトナーを用いた場合には、均一なトナ一層
をつくる事が一層困銀となり易かった。
現像剤支持部材2(以下スリーブと称す)上のトナーの
層厚にムラがあると顕画像にムラを生じ良好な画像を望
めない。
このムラ対策として非常に有効な方法として、本件出願
人は、さらに新規な鬼現像装置を提案した(特願昭55
−16453号)。これは、上記スリーブ面のその移動
方向に沿って、凹凸を設けることにより、塗布ムラを防
止するものである。スリーブ面のその移動方向に沿って
・凹凸を設けることにより、塗布ムラを防止するもので
ある。スリーブ面の、その移動方向に沿っての凹凸がム
ラに対して有効な理由は、スリーフilト)ナー関の摩
擦力が増えてスリップがしずら(なりブレードからのト
ナーの押し出し力が安定したこと、及び、スリーブ周方
向の凹トナーがさらさらの状態になったためと考えられ
る。
例えば、上記スリーブとして、ステンレス(SU830
4)2リープ上に、粒度φ60oの不定形粒子でサンド
ブラスト処理をした表面粗面化スリーブを用いて、l1
1tHシ耐久を行なったところ、ムラは発生しなかった
ところか、この現像器を使って連続的に画像出しを行っ
たところ以下の現象が発生した。
(1)極端にトナー消費量の少ない白地の多い原稿のコ
ピーを300〜500枚続けたところ画像濃度りはLl
からα9へと低下していた。
(2)画像濃度が低下した現像器で連続的に黒地コピー
(全面黒)をしたところ、30〜60枚続けたところか
ら画像濃度が11に回復し始めた。
(3)普通原稿で数万枚連続コピーを続けたところ、★
用土は問題を生じないが若干のムラを生じた。
そこで、まず上記(1)の画像濃度の低下したスリーブ
表面のトナーの粒径を測定したところ、粒径1〜5声の
トナーが主体であり、ホッパー内のトナー(平均粒径8
〜13μ)と較べて明らかに粒径が小さくなっており、
このトナー粒径の変化によって画像濃度の変化が起こる
ことが解った。これは、トナーがスリーブとの摩擦によ
って電荷を与えられると鏡映力によってスリーブ上に吸
引するが、このとき微小トナー(1〜!5J1)の方が
平均的(8〜13Is))す−より吸引力が大きいため
、微小トナーがスリーブ表面に薄くコーティングされて
しまうからである。このため、最も現像に寄与する5μ
以上のトナーはスリーブとの摩擦が充分に行なわれず電
荷を付与されない。このことにより画像濃度は徐々に低
下する。微小トナーの鏡映力によるスリーブコーティン
グを抑えるためにはスリーブ表面を絶縁性にするとよい
ことがわかった。
又前記(3)のスリーブ上の凹凸を調べたところ1、長
時間の回転によってスリーブ表面の凹凸が摩耗している
ことがわかり、摩耗によって若干のムラを生じているこ
とが判明した。この摩耗をと 防止する1め1番ま8リ一フ表面を硬質化する八よいこ
とがわかった。
本発明の目的は、上記従来の欠点を解消し、fi ; 
−寥紳部材表面に常に安定に一様なムラのない現像剤薄
層を塗布形成し、得るように改善した現像装置を提供す
ることにある。
この目的を達成する本発明とは、内部に磁界発生手段を
有する現像剤支持部材上に、現像剤の厚み規制部材によ
って一成分磁性現像剤を塗布し、これを潜像保持部材に
対向させて潜像を現像する装置において、前記現像剤支
持部材表面をアルマイト処理し、その後不定形粒子によ
るサンドブラスト処理を施して凹凸粗面を形成したIi
i像装置である。このように現像剤支持部材の表面に微
細な凹凸を設けることによりトナーの搬送性の向上及び
、一様コーティングの安定性を図61かつアルマイト表
面とすることにより表面の硬質化を図り、これらによっ
てトナ7粒径の変化による画像濃度の変化を防止し、現
像剤支持部材表面の摩耗を防いで、長期に亘って安定し
た高性能を発揮し得る現像装置を提供するものである。
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳述する。
〔実施例1〕 との実施例に用いる現像器としては113図に示すもの
を用いた。1112図と同一の部材には同一の番号を符
しである◇!グネツ)a−ル4の磁極の強さはN、 =
820 gauas * 81=820gausa  
、1i、−8,=Ns=8.==500 gauss 
 *スリーブ2とドラム5との間隙をα250.Xリー
プ2とブレード1との間隙をα2謁に保持した。またバ
イアス電源6として、kOK、DOを重畳させたものを
用−Vpp(psak−to−peak) =1300
’V、f=1000Hg、DO=−1−100(至)と
してジャンピング現像を行ない、毎分30枚のスピード
で懐写処理を行つ九。又スリーブ2はアルミニウム製で
、そのスリーブ表面を硫酸15%溶液中での@−酸化法
によるアルマイト処理(アルマイト層2&の厚み釣30
μ)を施した径φ32のスリーブである。上記スリーブ
に不定形のプラスト砥粒として$600の炭化ケイ素を
用−1吹きつけノズル径φフ、距離100騙空気圧4k
g/cdで90秒サンドブラスト処処理行った−のを使
用した。不定形粒子と粒子としては上記の他にA/、O
,a 5iO2+ Pm、(:)3゜T10.等が用い
られる。
上記の構成の現像装置を用いて実際に潜像面の現像処理
を行ったところ、スリーブ2面のトナーコーティングは
非常に良好であり、塗布ムラは生じなふった。また上記
スリーブで5万枚辿紙したが、常時良好な画像が得られ
、最大画像濃度Dmazの低下もなふった。又5万枚の
通紙に対してもスタート時で表面粗さが08μの1のけ
そのまま08μであり、全くスリーブは摩耗してitら
ず、ムラの発生はなかった。即ち本実施例を角いるなら
ば前記従来の問題点は解消し得る屯のである。
、〔実施例2〕 前記第3同実に帆装置を用−、アルマイト処理後のスリ
ーブに砥粒の粒径を種々変えたり、空気圧を変化させた
りしてプラスト処理を行い、スリーブ上の表面粗さを0
05〜10μにして実験を行った。
その結果、01μ以下では粗さが充分でないためにトナ
ーがスリーブ上をスリップしてトナーの均一コートが行
なわれずムラを発生した。
更に8μ以上ではムラの発生は全く無く、スリーブの表
面が粗過「てトナーはスリーブでスリップすることはな
−が、スリーブ上の凹の部分にトナーが入り込むためス
リーブとの摩擦が不充分のためトナーに電荷を与えず、
トナーの現像能力が無くな抄、画像濃度の低い顕画像し
か得られなかった。又特に有効な表面粗さは03〜30
μであり、凹凸のピッチは5〜30μであった。なお、
本実験において検討した現像器構成においては#300
−+800の砥粒を用い九場合に特に良好な結果が得ら
れた。
次に本実施例で、トナーを入れた杖態て更に500 k
rs空回板回転後、画出しを行なったがやはり良好なW
*が得られた。しかも走査型電子顯微鏡で表面を観察し
九が、初期と同じ形状で、摩耗は全く見られなかった。
〔実施例3〕 前記実施例の装置を用−アルマイト層の厚みを瀧々変化
させ後にプラスト処理を行って実験した。その結果、ア
ルマイトの厚さが5μ以下ではプラスト処理に対して、
アルミの下地の影智を受けて充分なプラスト処理がなさ
れなかった。又、厚さが50μ以上では静電保持面とス
リーブ表面との電界が著しく減少して、最初心ら現像作
用が抑えられた薄い1lii像となる。それ故アルマイ
ト層の厚みは6μ〜50μ程度が有効である。なお50
μのアルマイト層を形成するとき、アルマイト処INK
よって精度が維持できない場合があるため、本実施例で
はアルマイト層を160μ程度に形成し九後に研摩して
50μのアルマイト層とした。
一又更にアルマイトとしてFi硬質アルマイトを使用す
ることによりスリーブの摩耗はよ?確実に抑えられるこ
とがわ必つ九。
なお上記実験では、トナーとしてlリエチレン100重
ffi部に対して、磁性粉ツOs−荷電制御剤2部を配
合し、最終的にシリカを1%外添した圧力定着用トナー
を用いた。因みに用いる磁性トナーの平均粒径け5〜3
0μ好ましくは5〜15μである。
更に第3図に示した現像装置のように、トナ一層3の厚
さをスリーブ2と感光ドラム6との間隔(例えば100
μ〜500μ]よりも薄く(30〜300μ)に規制し
、スリーブ2・ドラム5間に交番電圧Vを印加して両者
間でトナーを往復動させて現像する装置にあっては、表
面粗さが4μ以上になるとトナーが四方に飛び散り、画
像再現性が悪くなる現象が確められた。
これはスリーブ2とドラム6間にかけ九交番電界が凸部
に集中し、トナーが電界の強い方に引き寄せられてしま
う必らである。従って上記の現像方法に本発明を適用す
る場合には、表面粗 ゛さdをα1−4jとすることが
好適である。
また上記スリーブは、テンダムな凹凸が全域にわたって
形成されているため、一義的に表面粗さを表現すること
はlIlかしいが、−例として表面をテイラーホプソン
社、あるいは小板研究所等で発売している微小表面粗さ
計によ)fs定すると、第4図のような波形が得られ、
表面性の管理を行なうことができる。第4図で平均粗さ
R* = L 5μ、ピッチ=19μである。
ここで表面粗さは、11810点平均あらさくRz) 
(Jより BO601)[よるものである。すなわち第
5図に示すように、断面樋!Iから基準長さlだけ抜き
取った部分の平均@kに平行な直線で高い方から3番目
の山頂(図中■で示す)を通るものと深い方必ら3番目
の谷底(図中■′で示す)を通るものの、2直線の間隔
をマイクロメーターcμm)で表わし九もので、基準長
さl=α°25■とした。また、ピッチは、凸部が両側
の凹部に対して01μ以上の高さの屯のを一つの山とし
て数え、基準長さ02eScmの中にある山の数により
、下記のように求めた。
250(勾/250(ロ)に含まれる山の(ロ)なお上
記実施例では、ステンレススリーブを用いたが、アルミ
スリーブ・銅スリーブ等の非磁性スリーブが使用可能で
ある。
以上述べた如く、本発明では現像剤支持部材表面にアル
マイト処理を施した後に不定杉粒子によるサンドプラス
F処理管して粗面化したことにより、長期にわたって安
定した高性能を発挿し得る現像装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の現懐装置O断面図、第3図は
本発明の一実施例を適用し九現像装置の断面図、第1図
はスリーブ表面の粗さを測定した波形図、第5図岐表面
粗さとピッチの定義説明図である。 図において 1−−−−−−−−4性ブレード、2−−−−−−−一
現像剤支持部材、2&−−−−−−−−−アルマイト層
、3−−−−−−−−、 )ナ一層、4 +−++−+
−固定磁石15−−−−−−−−−ドラム16−−−−
−−−−フイアス電源、を表わす〇?−トン−f−i

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内部に磁界発生手段を有する現像剤支持部材上に
    、現像剤の厚み規制部材によって、−成分磁性現像剤を
    塗布し、これを潜像保持部材に対向させて、潜像を現像
    する装置において、前記現像剤支持部材表面にアルマイ
    ト処理を施こし、その後不定形粒子によるすンドブラス
    ト処理により粗面化したことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の現像装置。
  2. (2)前記現像剤支持部材の表面粗さが、凹凸のピッチ
    2〜507m、平均粗さd=α1〜8μの粗面であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の現像装置。
  3. (3)前記アルマイト処理によって形成されたアルマイ
    上層は硬質アルマイトからなっていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項又は第2項記載の現像装置。
  4. (4)前記アルマイト処理によって形成されたアルマイ
    ト層の厚みは5〜50μであることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項から第3項のいずれか1項記載の現像装
    置。
  5. (5)前記アルマイト処理により、厚目にアルマイト層
    を形成し、その後研摩により上記5〜50μにすること
    を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の現像装置。
  6. (6)前記不定形粒子・は炭化ケイ素、*z、o、 t
     sto、。 F、O,、Tie、のいずれか1つであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の現像装置。
JP56155225A 1980-10-11 1981-09-30 現像装置 Granted JPS5857163A (ja)

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GB8130766A GB2088252B (en) 1980-10-11 1981-10-12 Magnetic brush roller
DE19813140478 DE3140478C2 (de) 1980-10-11 1981-10-12 Entwicklungsvorrichtung

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JPH0314191B2 JPH0314191B2 (ja) 1991-02-26

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63305372A (ja) * 1987-06-08 1988-12-13 Oki Electric Ind Co Ltd 現像装置
JPH01142563A (ja) * 1987-11-30 1989-06-05 Mita Ind Co Ltd 現像方法
JPH01297687A (ja) * 1988-05-25 1989-11-30 Canon Inc 現像装置

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