JP2005003718A

JP2005003718A - トナー規制部材及び現像装置

Info

Publication number: JP2005003718A
Application number: JP2003163888A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyazaki; 貴史宮崎; Minoru Wada; 実和田; Ichiro Izumi; 一郎出水
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送する途中に、このトナー担持体の表面にトナー規制部材を接触させ、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーの量をトナー規制部材により規制するようにした現像装置において、トナー規制部材にトナーの微粉や後処理剤等が融着するのを抑制し、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーが長期にわたって適切に規制され、良好な画像が安定して得られるようにする。
【解決手段】上記の現像装置において、上記のトナー規制部材１５として、トナー担持体１１と接触する面におけるトナーｔの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったものを用いるようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された潜像を現像するのに使用する現像装置及び現像装置に使用されるトナー規制部材に係り、特に、トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送する途中に、このトナー担持体の表面にトナー規制部材を接触させ、このトナー規制部材によりトナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーの量を規制するようにした現像装置において、上記のトナー規制部材にトナーの微粉やトナーに付与された後処理剤等が融着するのを抑制し、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーがトナー規制部材により長期にわたって適切に規制され、良好な画像が安定して得られるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された潜像を現像するのに様々な現像装置が使用されており、このような現像装置としては、キャリアとトナーとを含む現像剤を用いた２成分現像方式の現像装置の他に、キャリアを使用せずにトナーだけを用いた１成分現像方式の現像装置が知られていた。
【０００３】
ここで、このような１成分現像方式の現像装置においては、一般に、トナー担持体の外周面にトナーを保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させるにあたり、このトナー担持体の外周面にトナー規制部材を圧接させ、このトナー規制部材によりトナー担持体の外周面に保持されて現像領域に搬送されるトナーの量を規制すると共にこのトナーを帯電させ、このように規制されて帯電されたトナーを上記のトナー担持体により現像領域に搬送し、このトナーをトナー担持体から像担持体の潜像部分に供給して現像を行うようにしている。
【０００４】
しかし、上記のようにトナー担持体の外周面にトナー規制部材を圧接させて、トナー担持体によって搬送されるトナーの量を規制するようにした場合、トナーが割れて微粉が生じたり、トナーに添加させた後処理剤が離脱したりし、このように生じたトナーの微粉や後処理剤がトナー規制部材の面に次第に融着して、トナー担持体と接触するトナー規制部材の面に凹凸が生じ、これによりトナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーに筋状のムラが生じ、形成される画像に筋状の濃度ムラが発生する等の問題があった。
【０００５】
そして、近年においては、上記のトナー規制部材とトナー担持体とが接触するそれぞれの表面にグラファイトを含有した樹脂被覆層を設け、トナー担持体の表面における中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．５〜３．０μｍ、トナー規制部材の表面における中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１〜２．０μｍにして、トナーが適切に帯電されるようにすると共に、トナー規制部材にトナーの微粉等が融着するのを防止するようにしたもの（例えば、特許文献１参照。）等が提案されている。
【０００６】
しかし、上記のようなトナー担持体やトナー規制部材を用いた場合においても、これらの表面における凹凸の状態、例えば、凸部の先端が尖っているか、滑らかであるか等の条件により、トナー規制部材に対してトナーの微粉や後処理剤が付着する状態が異なり、依然として、トナー規制部材にトナーの微粉や後処理剤が融着するのを十分に抑制することができず、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーに筋状のムラが生じて、形成される画像に筋状の濃度ムラが発生する等の問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１８６８３８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送する途中に、このトナー担持体の表面にトナー規制部材を接触させて、トナー担持体により現像領域に搬送されるトナーの量をこのトナー規制部材によって規制するようにした現像装置において、トナー規制部材にトナーの微粉やトナーの後処理剤等が付着して融着するのを抑制し、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーが長期にわたって適切に規制され、良好な画像が安定して得られるようにすることを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、上記のような課題を解決するため、トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送する途中に、このトナー担持体の表面にトナー規制部材を接触させ、このトナー規制部材によりトナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーの量を規制するようにした現像装置において、上記のトナー規制部材として、トナー担持体と接触する面におけるトナーの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったものを用いるようにしたのである。
【００１０】
そして、このようにトナー担持体と接触する面におけるトナーの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったトナー規制部材を用いると、トナー担持体によって搬送されるトナーと接触するカットレベルの浅い領域における極端な凸部が少なくなり、トナーが割れて生じた微粉やトナーに添加させた後処理剤がトナー規制部材に融着するのが抑制されるようになる。
【００１１】
この結果、トナー担持体と接触するトナー規制部材の面に凹凸が生じるのが防止され、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーに筋状のムラが生じるのが抑制されると共に、規制領域でのトナー帯電むらが抑制されることで、形成される画像に筋状の濃度ムラ等が発生するのが防止され、良好な画像が安定して得られるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態に係る現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
この実施形態における現像装置においては、図１に示すように、トナーｔを表面に保持させて像担持体Ｐと対向する現像領域に導くトナー担持体１１を、像担持体Ｐと所要間隔を介して対向するように設けると共に、その装置本体１０内に開口部１２ａを有する仕切り部材１２を設けて、トナーｔを収容するトナー収容部１０ａと、トナーｔをトナー担持体１１に供給するトナー供給部１０ｂとに分離させている。
【００１４】
ここで、上記のトナー収容部１０ａ内においては、先端部に可撓性の羽根部材１３ａを有するトナー搬送部材１３を回転可能に設け、このトナー搬送部材１３を回転させて、上記の羽根部材１３ａによりトナー収容部１０ａ内に収容されたトナーｔを上記の開口部１２ａを通してトナー供給部１０ｂに供給するようにしている。
【００１５】
また、このようにトナーｔが供給されるトナー供給部１０ｂ内においては、トナー供給ローラ１４を上記のトナー担持体１１に押し付けるように設け、このトナー供給ローラ１４とトナー担持体１１とを同方向に回転させて、このトナー供給ローラ１４からトナーｔをトナー担持体１１の表面に供給すると共に、このように供給されたトナーｔをトナー担持体１１によって像担持体Ｐと対向する現像領域に搬送させるようにしている。
【００１６】
そして、このようにトナー担持体１１によってトナーｔを像担持体Ｐと対向する現像領域に搬送させる途中において、このトナー担持体１１の表面に板状になったトナー規制部材１５を圧接させ、このトナー規制部材１５によって現像領域に搬送されるトナーｔの量を規制すると共にトナーｔを帯電させるようにしている。
【００１７】
そして、このようにトナー規制部材１５により規制されて帯電されたトナーｔをトナー担持体１１によって像担持体Ｐと対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体１１に現像バイアス電源（図示せず）から現像バイアス電圧を印加させて、像担持体Ｐに形成された静電潜像部分にトナー担持体１１からトナーｔを供給して現像を行うようにしている。
【００１８】
ここで、この実施形態における現像装置においては、上記のトナー規制部材１５として、トナー担持体１１と接触する面におけるトナーｔの移動方向、すなわち上記のトナー担持体１１の回転方向における相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったものを用いるようにしたのである。
【００１９】
そして、このようなトナー規制部材１５を使用すると、このトナー規制部材１５の面にトナーｔの微粉や後処理剤が融着するのが抑制され、トナー担持体１１によって現像領域に搬送されるトナーｔが安定してこのトナー規制部材１５によって規制されるようになり、トナー担持体１１によって現像領域に搬送されるトナーｔに筋状のムラが生じるのが抑制され、形成される画像に筋状の濃度ムラ等が発生するのが防止されるようになる。
【００２０】
なお、この実施形態の現像装置においては、上記のようにトナー担持体１１を像担持体Ｐと所要間隔を介して対向するように設けたが、トナー担持体１１を像担持体Ｐと接触するように設けることも可能である。
【００２１】
次に、上記のようにトナー担持体１１と接触する面におけるトナーｔの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったトナー規制部材１５を使用した場合に、トナー規制部材１５の面にトナーｔの微粉や後処理剤が付着して融着するのが抑制され、形成される画像に筋状の濃度ムラが発生するのが防止されることを、実施例及び比較例を挙げて明らかにする。
【００２２】
（実施例１〜４及び比較例１〜４）
実施例１〜４及び比較例１〜４においては、市販のプリンタ（ミノルタ社製：ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２３００）を用い、このプリンタの現像装置に使用されているＳＵＳ板からなるトナー規制部材の表面を、それぞれ金属研磨剤（日本磨料工業社製：ピカール金属磨き）をウェスに含浸させてトナー規制部材の表面に押し当てながらトナー送り方向に数回から数十回摺擦回数を変えて摺擦することで研磨し、このように摺擦回数を変えて研磨したトナー規制部材をそれぞれ上記のプリンタの現像装置に使用するようにした。なお、比較例２に用いたトナー規制部材については、上記の研磨は行わなかった。
【００２３】
ここで、上記のように研磨した各トナー規制部材の表面状態を市販の粗さ測定装置（東京精密社製：サーフコム１４００）を用いて測定し、実施例１〜４及び比較例１〜４の各トナー規制部材について、それぞれトナー担持体と接触する面のトナーの移動方向における相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐ（％）、算術平均粗さＲａ（μｍ）、最大粗さＲｍａｘ（μｍ）、十点平均粗さＲｚ（μｍ）、凹凸の平均間隔Ｓｍ（μｍ）を求め、その結果を下記の表１に示した。なお、実施例４及び比較例１において使用したトナー規制部材については、カットレベル（％）と相対負荷長さｔｐ（％）との関係を図２に示した。
【００２４】
そして、上記のプリンタの現像装置に、それぞれ上記のように研磨した各トナー規制部材を使用し、この各プリンタを用い、温度３０℃，湿度８５％の高温高湿度環境条件（Ｈ／Ｈ）と、温度１０℃，湿度１５％の低温低湿度環境条件（Ｌ／Ｌ）とにおいて、それぞれシステム速度１００ｍｍ／ｓで連続５０００枚の耐刷試験を行い、各トナー規制部材の表面状態及び耐刷後の画像評価を行い、その結果を下記の表１に示した。
【００２５】
ここで、トナー規制部材の表面状態については、耐刷試験後における各トナー規制部材を取り出し、各トナー規制部材の表面をエアー清掃した後、各トナー規制部材の表面を目視により観察し、後処理剤等の融着が認められない場合を○、部分的に後処理剤等の融着が認められる場合を△、トナー担持体と接触する部分全体に後処理剤等の融着が認められる場合を×で示した。
【００２６】
また、画像評価については、上記の耐刷後にそれぞれハーフ（２×２）画像を形成し、得られた画像における筋状の濃度ムラを調べ、筋状の濃度ムラが発生しなかった場合を○、僅かに筋状の濃度ムラが発生した場合を△、筋状の濃度ムラがはっきり認められる場合を×で示した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
この結果から明らかなように、トナー担持体と接触する面におけるトナーの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったトナー規制部材を使用した実施例１〜４のものにおいては、上記の相対負荷長さｔｐが５％未満になったトナー規制部材を使用した比較例１〜４のものに比べて、トナー規制部材に対する後処理剤等の融着や、得られた画像における筋状の濃度ムラの発生が非常に少なくなり、特に、高温高湿度環境条件においても、後処理剤等がトナー規制部材に融着するのが抑制され、筋状の濃度ムラの発生がない良好な画像が安定して得られるようになった。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明においては、トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送する途中に、このトナー担持体の表面にトナー規制部材を接触させ、このトナー規制部材によりトナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーの量を規制するようにした現像装置において、上記のトナー規制部材として、トナー担持体と接触する面におけるトナーの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上になったものを用いるようにしたため、トナーが割れて生じた微粉やトナーに添加させた後処理剤がトナー規制部材に融着するのが抑制されるようになった。
【００３０】
この結果、この発明においては、トナー担持体と接触するトナー規制部材の面に凹凸が生じるのが防止されて、トナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーに筋状のムラが生じるのが抑制され、形成される画像に筋状の濃度ムラ等が発生するのが防止されて、良好な画像が安定して得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る現像装置の概略説明図である。
【図２】実施例４及び比較例１において使用したトナー規制部材の表面におけるカットレベル（％）と相対負荷長さｔｐ（％）との関係を示した図である。
【符号の説明】
１１トナー担持体
１５トナー規制部材
Ｐ像担持体
ｔトナー

Claims

トナーを保持するトナー担持体の表面に接触させて、トナー担持体によって搬送されるトナーの量を規制するトナー規制部材において、トナー担持体と接触する面におけるトナーの移動方向の相対負荷曲線（アボットの負荷曲線）において、カットレベルが１０％の時の相対負荷長さｔｐが５％以上であることを特徴とするトナー規制部材。
トナーをトナー担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送する途中に、このトナー担持体の表面にトナー規制部材を接触させ、このトナー規制部材によりトナー担持体によって現像領域に搬送されるトナーの量を規制するようにした現像装置において、上記のトナー規制部材として、上記の請求項１に記載したトナー規制部材を用いたことを特徴とする現像装置。