JPH08160736A

JPH08160736A - 現像スリーブ及び現像装置

Info

Publication number: JPH08160736A
Application number: JP30374094A
Authority: JP
Inventors: Masanori Sudo; 正法須藤; Takashi Sakaki; 隆榊; Yoshiaki Tomari; 慶明泊; Kazue Nishiyama; 和重西山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-07
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】粗面化させた現像スリーブ表面への現像剤の
融着を減少させると同時に、現像剤層の帯電量減少を防
ぎ、しかも現像スリーブ表面に常に均一な現像剤層を形
成させることができ、且つ低湿度の環境下で現像剤層の
コートむらや画像濃度の低下を解消し、更には高速・高
耐久時においても摩耗量及び搬送力の低下を最小限にす
ることが可能となる現像スリーブ及び現像装置の提供。【構成】本発明は、スリーブ基体の表面が、平面にお
いて多角形の形状を有する稜線状突出部を多数持ち、か
つ該稜線状突出部の頂点付近以外の部位に微細な凹凸を
付与した表面を有することを特徴とする現像スリーブ及
び該現像スリーブを有する現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式或いは静
電記録方式などで用いられる現像スリーブ及び該現像ス
リーブを用いた現像装置に関するものであり、特に静電
潜像担持体の静電潜像を可視像化するための現像剤を担
持搬送する現像スリーブを有する現像装置に関するもの
であり、例えば電子写真方式のプリンター、複写機など
のような種々の画像形成装置に好適に使用される。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機などの画像形成装置にお
いて用いられる現像装置として、静電潜像担持体上に担
持された静電潜像を現像して可視化する現像装置が知ら
れている。このような現像装置では、例えば、特開平５
−１８８７７１号公報に記載されているように金属から
成る現像スリーブを使用し、現像容器内に収容した現像
剤を現像スリーブ上に担持して静電潜像担持体と対向し
た現像領域まで搬送し、現像剤で静電潜像担持体上に形
成した静電潜像を現像することにより、静電潜像が現像
剤像として可視化される。現像剤としては、磁性トナー
を有する一成分現像剤、非磁性トナーを有する一成分非
磁性現像剤の如き一成分系現像剤及び非磁性トナーと磁
性キャリアーを有する二成分現像剤が有り、それぞれの
現像剤によって現像スリーブの材質が選ばれる。この場
合の現像スリーブの材質としては非磁性の金属が使用さ
れる。磁性現像剤を利用する場合は、現像スリーブ内部
に例えば磁石等のような磁気発生手段が設けられる。良
好な現像を行わせるために、現像の際に現像スリーブに
現像バイアスが印加される。バイアスとしてはＡＣ、Ｄ
Ｃ又は両者を重畳した電圧が使用され、そのため現像ス
リーブの金属としては導体が良く使用される。

【０００３】上記のような現像装置を用いて現像スリー
ブ上の現像剤を現像領域まで搬送する際に、例えば特開
昭５６−１１３１７２号公報に開示されているように現
像スリーブの表面を粗面化する構成により現像剤の搬送
性が向上し、該表面上に現像剤層を均一にコーティング
させることができる。その理由としては現像スリーブ表
面を粗面化させることにより該表面と現像剤間の摩擦力
が増しスリップしなくなり押し出し力が安定した事、及
び該表面の凹凸によりブレード上流部の現像剤溜りに周
期的な微振動が与えられ、現像剤塊がほぐされて均一な
現像剤層を形成させる事ができるためである。

【０００４】このような現像スリーブ表面を粗面化する
方法としては、サンドペーパーで現像スリーブ面を擦る
サンドペーパー法、球形粒子によるビーズブラスト法や
不定形粒子によるサンドブラスト法やこれらの混合法、
化学処理による化学エッチング法等が提案されており、
また実施されている。

【０００５】しかしながら、従来の現像スリーブには以
下のような問題点があった。

【０００６】上記方法により粗面化させた現像スリーブ
を用いる現像装置では、現像剤又は現像剤中の成分が粗
面化された該表面の凹凸部分に融着しやすく該表面が汚
染される。この汚染により現像剤と帯電系列の異なる該
表面との接触が減少してしまい、逆に帯電系列が同じで
ある汚染物質との接触が増加してしまうため、現像剤の
帯電不良が生じ結果として現像剤層の帯電量が低下する
という問題が生じた。更には、使用量や耐久量の増加に
伴いこの汚染が進行すると、現像スリーブの回転周期で
画像に白ヌケ等の現像が発生し易かった。

【０００７】この汚染を防止又は低減させる方法とし
て、現像スリーブの表面をより平滑にすることが望まれ
るが、該表面を平滑にすると均一な現像剤層を形成する
ことが困難となりブロッチや濃度縞等の弊害が発生して
しまう。

【０００８】これらの問題を解決する方法としては、特
開平２−６４５６１号公報、特開平２−２８４１６３号
公報に記載されているように、現像スリーブ表面を定形
粒子によるブラスト処理によって複数の球形痕跡窪みに
よる凹凸を形成させた構成にする方法がある。この方法
により現像スリーブ表面に現像剤が融着することを防止
又は低減させる事と同時に、現像剤層を現像スリーブ表
面に均一にコートさせる事が可能となる。しかし、この
方法では低湿度の環境下でスリーブ表面に現像剤層のコ
ートむらや画像濃度の低下等の現象が起こる。

【０００９】又、低湿度の環境下での現像剤層のコート
むらや画像濃度の低下を解決するものとして特開平１−
１３１５８６号公報に記載されているように、現像スリ
ーブ表面を微細粗面域と比較的平滑処理された凹部域と
を混在して有する形状のように構成されたものがある。
このような構成により現像剤の摩擦帯電と搬送性を長期
間にわたって安定させる事とが可能となるが、比較的滑
らかな凹部域でブロッチ等が生じ易くなるという問題に
対しては、さらに解決する必要がある。

【００１０】更には、特開平２−２３６５７７号公報に
記載されているように、現像スリーブ表面を鋭利な凸部
及び凹部を有するように粗面化し、その凸部の形状を保
存しながら凹部を平滑にした形状を持つように構成され
ているものが提案されている。この構成により凹部のみ
を選択的に平滑にする事である程度の特性を満足させる
事ができるが、凹部を平滑にする事により搬送力が低下
してしまう。この低下を補うために鋭利な凸部のピッチ
幅を狭くすると再び融着等の問題が生じ、搬送力の低下
と融着という問題を両立させる構成が必要となり、最適
なピッチ幅を得ながら凹部のみを選択的に平滑にする事
が困難である。電子写真複写機等には、より高速化・高
耐久性が求められており、現像剤の搬送が局部的に突出
された形状をしている部分にのみ依存していると、この
部分の摩耗が選択的に促進され長期的に見て搬送力の低
下という問題を生じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決した現像スリーブ及び現像装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】すなわち、本発明は、粗面化させた現像ス
リーブ表面への現像剤の融着を減少させると同時に、現
像剤層の帯電量減少を防ぎ、しかも現像スリーブ表面に
常に均一な現像剤層を形成させることができ、且つ低湿
度の環境下で現像剤層のコートむらや画像濃度の低下を
解消し、更には高速・高耐久時においても摩耗量及び搬
送力の低下を最小限にすることが可能となる現像スリー
ブを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、以下
の構成により上記目的を達成する。

【００１４】本発明は、スリーブ基体の表面が、平面に
おいて多角形の形状を有する稜線状突出部を多数持ち、
かつ該稜線状突出部の頂点付近以外の部位に微細な凹凸
を付与した表面を有することを特徴とする現像スリーブ
に関する。

【００１５】本発明は、静電潜像担持体の静電潜像を可
視像化するための現像剤を担持搬送する現像スリーブを
有する現像装置において、該現像スリーブは、スリーブ
基体の表面が、平面において多角形の形状を有する稜線
状突出部を多数持ち、かつ該稜線状突出部の頂点付近以
外の部位に微細な凹凸を付与した表面を有することを特
徴とする現像装置に関する。

【００１６】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１７】本発明者らは、現像スリーブ表面への現像
剤の融着と現像剤の搬送力の点、低湿度の環境下での現
像剤層のコートむらの点、及び現像スリーブの高速・高
耐久時における摩耗量の抑制の点について鋭意研究した
ところ、スリーブ基体の表面が、平面において多角形の
形状を有する稜線状突出部を多数持ち、かつ該稜線状突
出部の頂点付近以外の部位に微細な凹凸を付与した表面
を有することにより、現像剤の融着が発生しずらく、か
つ現像剤の搬送力に優れ、低湿度の環境下においてもチ
ャージアップ現象が生じにくく、現像剤の均一コートを
行うことが可能であり、現像スリーブ表面の耐摩耗性に
優れることを見い出した。

【００１８】本発明の現像スリーブを図２乃至図１３を
用いて説明する。

【００１９】図２は本発明に従う現像スリーブの表面部
分を上部から見た一実施形態の概略図である。本実施形
態の現像スリーブは、表面上に稜線状に突出した凸部の
形状が該表面を上部より見て（平面において）連続的に
多角形に形成させた表面形状となっている。

【００２０】図３は本発明の他の実施形態に従う現像ス
リーブの表面部分を上部から見た概略図である。本実施
形態の現像スリーブは、表面上に稜線状に突出した凸部
の形状が該表面を上部より見て多角形に形成させ、且つ
該稜線状の凸部の多角形の対角線ｄ、ｄ′が不均一な大
きさで分布された表面である。

【００２１】図４は本発明のさらに他の実施形態に従う
現像スリーブの表面部分を上部から見た概略図である。
本実施形態の現像スリーブは、表面上に形成された多角
形の形状を有する稜線状突出部が必ずしも連続的に構成
される必要はなく、例えばマスクしたスリーブ基体をエ
ッチングした場合など、稜線部に不連続なところが生じ
ても、それが部分的な不連続であって巨視的に見て多角
形を構成しているならば搬送力を低下させる事はない。

【００２２】図５は図４に示す現像スリーブの表面層の
断面を示す概略図である。本実施形態の現像スリーブ表
面上の稜線の高さｈは図に示すように稜線に囲まれた部
分の最下部Ｐと稜線部の最高部Ｐ′との差の事をいう。
又、現像スリーブ表面上の稜線の稜線部の頂点付近以外
の部分とは図に示すようにＳ−Ｓ′間の事をいい、この
部分に微細な凹凸を設ける事により帯電量向上が可能と
なる。

【００２３】本発明の現像スリーブは、図５に示すよう
に稜線に囲まれた部分の最下底部位と稜線の最頭頂点部
位との差から定義される稜線状突出部位の高さｈ（μ
ｍ）は、表１から明らかな如く使用する現像剤の平均粒
径ｒ（μｍ）に対して好ましくは、下記条件０．０１×ｒ≦ｈ≦２．５×ｒを満足することが良く、より好ましくは、下記条件０．０５×ｒ≦ｈ≦１．２×ｒを満足することが良い。

【００２４】ｈとｎとの関係がｈ＜０．０１×ｒでは必
要とされる搬送力が得られがたく、２．５×ｒ＜ｈでは
現像スリーブ表面上に現像剤を均一にコートする事が困
難となるので好ましくない。

【００２５】図２乃至図５に示すように多角形の形状を
有する稜線状突出部の最長対角線長さｄ（μｍ）は、表
２から明らかな如く使用する現像剤の平均粒径ｒ（μ
ｍ）に対して、好ましくは下記条件０．２５×ｒ≦ｄ≦３５×ｒを満足することが良く、より好ましくは、下記条件１．２×ｒ≦ｄ≦２７×ｒを満足することが良く、さらに単位面積（１平方ｍｍ）
あたりの稜線状突出部の数ｎは、下記条件１５≦ｎ≦１２０００を満足することが良く、より好ましくは、下記条件３００≦ｎ≦７５００を満足することが良い。

【００２６】ｄ、ｒ及びｎの関係が、ｄ＜０．２５×ｒ
又は１２０００＜ｎであると稜線状突出部位のピッチが
狭すぎて現像剤がスリーブ表面に融着しやすくなり、３
５×ｒ＜ｄ又はｎ＜１５であると必要な搬送力が得られ
がたいので好ましくない。

【００２７】現像スリーブ表面上に設けられた多角形の
形状を有する稜線状突出部の頂点付近以外の部位、すな
わち、図５に示すＳ−Ｓ′間に形成された凹凸のＲａ
（中心線平均粗さ）、Ｒｚ（十点平均粗さ）は表３から
明らかな如く使用する現像剤の平均粒径ｒ（μｍ）に対
して、好ましくは下記条件０．００１×ｒ≦Ｒａ≦０．５×ｒ０．０１×ｒ≦Ｒｚ≦１．２×ｒを満足することが良く、より好ましくは下記条件０．００８×ｒ≦Ｒａ≦０．１×ｒ０．０３×ｒ≦Ｒｚ≦０．７×ｒを満足することが良い。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】表１は、稜線状突出部の高さｈと現像剤の
平均粒径ｒとの比を表１で示した値をとる表面形状の現
像スリーブを用いた時の搬送力及びコートむらを示した
表である。

【００３２】表２は、稜線状突出部の最長対角線長さｄ
と、現像剤の平均粒径ｒとの比が表２に示した値をとる
表面形状の現像スリーブにおいて、稜線状突出部の数ｎ
を観察した値と、この現像スリーブを用いた時の融着及
び搬送力を示した表である。

【００３３】表３は、稜線状突出部の頂点付近以外の微
細な凹凸のＲａ及びＲｚと、現像剤の平均粒径ｒとの比
が表３に示した値をとる表面形状の現像スリーブを用い
た時の帯電及び融着を示した表である。

【００３４】Ｒａ及びＲｚが、Ｒａ＜０．００１×ｒ又
はＲｚ＜０．０１×ｒであると現像剤の帯電量が減少
し、特に低湿度の環境において著しい帯電量の低下を生
じ、０．５×ｒ＜Ｒａ又は１．２×ｒ＜Ｒｚであると、
現像スリーブ表面に現像剤融着を生じやすくなるので好
ましくない。

【００３５】また、現像スリーブ表面上に導電化樹脂被
膜層、非磁性金属化処理層、化成被膜処理層及び電着塗
装被膜層からなる群から選ばれた層を少なくとも１つ以
上を形成する事ができ、これらの層は現像スリーブ表面
上に付与された微細な凹凸形状をさらに長期にわたり保
持する事が可能となる。

【００３６】本発明において電着塗装とは、電着塗料中
に樹脂と共に分散された粉体が電気泳動作用によって析
出する電着樹脂と共に共析する方法である。

【００３７】ここで電着塗装処理層の表面形状のメカニ
ズムは、一般に電着塗装処理時に水の加水分解により被
塗物が陰極の場合にはＨ₂ 、陽極の場合にはＯ₂ の気泡
が発生する。加熱硬化工程によりこの気泡の発生した部
分に樹脂が流動し均一な平滑表面形状を形成する。しか
し、本発明では電着条件及び電着浴組成及び硬化条件等
を設定する事により、表面の気泡の形成状態及び樹脂の
流動状態等を制御する事が可能となり、稜線状に突出し
た凸部及び稜線状の凸部付近以外の部分の微細な凹凸を
形成できる。この方法によれば、スリーブ基材にあらか
じめ微細な凹凸形状を形成させることなく、凹凸形状と
保護処理層とを同時に形成することが可能となり、従っ
て前記各層の中でも電着塗装被膜層を最上層に設けるこ
とが最も好ましい方法である。

【００３８】その他の方法としては、非磁性金属表面を
フォトレジスト等で任意にパターニングした後、エッチ
ング処理をおこなう方法や、プラスチックやセラミック
素材等からなる非金属部材を任意の形状に成形・焼成す
る方法等があるが、凹凸形状の形成と保護処理層の形成
とを別工程で行う必要がある。

【００３９】以上のように本発明の現像装置の現像スリ
ーブは、その表面に多角形の形状を有する稜線状突出部
を多数持ち、しかも稜線状突出部の頂点付近以外の部位
に微細な凹凸が付与されている事により、更には現像ス
リーブ表面上に導電化樹脂被膜層、非磁性金属化処理
層、化成被膜処理層、電着塗装被膜層の中から選ばれた
層を少なくとも１つ以上を設ける事により、非常に優れ
た搬送力、及び帯電安定性を持ち、画像特性を損なう事
無く、現像スリーブの高速化及び高耐久化を実現でき
る。これは、公知例に示したように、現像スリーブ表面
に局部的にしか凸部を持たないものと比較して、現像剤
の搬送力が環境により受ける影響が少なく、しかも搬送
力の反力が凸部全体ひいては表面全体に分散されるため
に、現像剤との耐摩耗性が向上し長期にわたる安定した
搬送力の発現が可能となるためである。

【００４０】図６〜図１３は本発明に従う現像スリーブ
の表面層の断面を示す概略図である。

【００４１】図６において本実施形態の現像スリーブ９
は、スリーブ状の非磁性金属部材に対してその上面をデ
ィッピング等によりフォトレジストを塗布し、レーザー
や紫外線等で任意の大きさと形状を持った多角形になる
ように露光・現像し、酸又はアルカリ等で化学エッチン
グ処理する事により稜線形状を持つ非磁性金属部材１０
となる。

【００４２】図７において本実施形態の現像スリーブ９
は、上記方法により化学エッチング処理をおこなった稜
線形状を持つ非磁性金属部材１０に対して、その表面上
に導電化樹脂被膜層１１を形成してなっている。

【００４３】図８において、本実施形態の現像スリーブ
９は、上記方法により化学エッチング処理をおこなった
稜線形状を持つ非磁性金属部材１０に対して、その表面
上に一般に知られているメッキや蒸着方法等により非磁
性金属化処理層１２を形成してなっている。

【００４４】図９において本実施形態の現像スリーブ９
は、上記方法により化学エッチング処理をおこなった稜
線形状を持つ非磁性金属部材１０に対して、その表面上
に酸化被膜等の化成被膜処理層１３を形成してなってい
る。

【００４５】図１０において本実施形態の現像スリーブ
９は、上記方法により化学エッチング処理をおこなった
稜線形状を持つ非磁性金属部材１０に対して、その表面
上に酸化被膜等の化成被膜処理層１３を形成し、更にそ
の上面に導電化樹脂被膜層１１を形成してなっている。

【００４６】図１１において本実施形態の現像スリーブ
９は、表面上に稜線状に突出した凸部を持つスリーブ状
に成形した非金属部材１４に対して、その表面上に一般
に知られている非金属部材に行うメッキや蒸着方法等に
より非磁性金属化処理層１２を形成してなっている。

【００４７】図１２において本実施形態の現像スリーブ
９は、上記方法により表面上に稜線状に突出した凸部を
持つスリーブ状に成形した非金属部材１４に対して、そ
の表面上に導電化樹脂被膜層１１を形成してなってい
る。

【００４８】図１３において本実施形態の現像スリーブ
９は、スリーブ状の非磁性金属部材１５に対してその表
面上に電着塗装処理層１６を形成してなっている。

【００４９】以上のように本発明において、現像スリー
ブの表面形状はスリーブ状の非磁性金属部材に化学エッ
チング処理をおこなった形状、又は表面上に稜線状に突
出した凸部を持つスリーブ状に成形した非金属部材１４
の形状、又は電着塗装処理層１６の表面形状等に多大に
起因されたものとなっている。更に、稜線の凸部の頂点
付近以外（Ｓ−Ｓ′間）の部分でＲａ又はＲｚの値が小
さい場合は、表面コート層を設ける前に軽くサンドブラ
スト処理をする事で補う事ができる。

【００５０】尚ここで挙げた構成は一例であって他の構
成であっても、前記の表面形状を有しているのならば十
分な効果を得る事ができる。

【００５１】本発明によれば現像スリーブ９に用いるス
リーブ基体の材料としては、アルミニウムや鉄等の非磁
性金属部材１０又はプラスチックやセラミック素材等か
らなる非金属部材１４のいずれを使用してもよく、その
材質により導電化樹脂被膜層１１、非磁性金属化処理層
１２、化成被膜処理層１３、電着塗装被膜層１６等の表
面コート層が選択される。

【００５２】又、本発明によればフォトレジストの種類
及び塗布方法には特に規制はなく紫外線露光の場合はレ
ジストの種類によりネガ又はポジのマスクを用いる事に
より前記の表面形状のパターンができ、レーザー光線露
光の場合はポジ型のフォトレジストを塗布し多角形状に
規制されたレーザー光線で露光し、スリーブを回転させ
ながらスキャニングする事によりフォトレジスト全面に
前記表面形状のパターンができる。

【００５３】又、導電化樹脂被膜層１１は吹付け塗装・
静電塗装・粉体塗装・電着塗装・ディッピング塗装等い
ずれによっても形成する事ができ、塗膜中にカーボンブ
ラック・グラファイト・導電性セラミック等の導電性粉
体又は半導電性粉体を含有させる事による導電化や、ピ
ロール・チオフェン等の電解重合性の導電性高分子によ
る導電化をする事が可能である。

【００５４】又、非金属部材１４で用いる材料としては
剛性及び安定性があるもので、プラスチック材ではポリ
サルホン・ポリカーボネート・ポリエーテルイミド・ポ
リアミドイミド・その他が使用でき、セラミック材では
ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等の酸化セラミック又はその他の
セラミック並びに複数の焼結体を用いる事ができる。

【００５５】又、本発明によれば電着塗装被膜層１６は
アニオン型又はカチオン型のいずれの塗料を用いてもよ
く、電解条件・加熱硬化条件・フィラーの含有量・樹脂
のフロー性等のファクターを選択する事により電着塗装
被膜層１６の表面形状の制御が可能となる。

【００５６】次に本発明の現像装置に関して説明する。

【００５７】本発明の現像装置は、静電潜像担持体の静
電潜像を可視像化するための現像剤を担持搬送する現像
スリーブを有している。

【００５８】静電潜像担持体としては、アモルファスシ
リコーンやＯＰＣの如き感光体のドラムやベルトが用い
られる。

【００５９】本発明の現像装置は、トナーによって構成
される一成分系現像剤及びトナーとキャリアによって構
成される二成分系現像剤のいずれの現像剤を用いること
も可能である。

【００６０】さらに本発明の現像装置は、現像部におい
て、静電潜像担持体と現像スリーブとを一定の間隔を保
つように配置し、現像時に現像スリーブに担持されてい
る現像剤を静電潜像担持体に飛散させて現像するジャン
ピング現像方法を用いることが出来る。

【００６１】図１は本発明の現像装置の一例の概略構成
を示す断面図である。図において４は固定磁石ローラ
ー、２は可動な現像スリーブ、８はホッパー部、１は磁
性体から成る厚み規制のための磁性ブレード、５は感光
ドラム、７は一成分磁性現像剤である。６はスリーブ２
と感光ドラム５の間にＡＣ、ＤＣの重畳電圧を印加する
ための電源部である。

【００６２】この現像装置において、現像剤７はホッパ
ー８に貯蔵されており、磁石ローラー４の磁力によって
現像スリーブ２上へと引き寄せられる。現像スリーブ上
の現像剤は、現像スリーブの回転に伴い現像スリーブと
の摩擦により電荷を与えられる。

【００６３】現像剤は回転する現像スリーブによって搬
送されてブレード部に達する。磁性ブレード１の対向位
置には磁極Ｎ₁ が配置されている。現像剤はブレード１
と磁極Ｎ₁ との間に生ずる磁界と、ブレード１と現像ス
リーブ２との間隔によりある一定の厚みに規制され現像
剤層３が塗布される。スリーブは更に回転してスリーブ
に対向する感光ドラム５に達する。感光ドラムと対向し
た現像剤層３は現像磁極Ｓ₁ の磁力によって穂立ちし、
感光ドラム上の静電潜像と現像スリーブとの間に印加さ
れるＡＣ、ＤＣの重畳電圧による電界の作用によって往
復運動して、潜像電荷のあるところにだけ付着する。

【００６４】現像残りの現像スリーブ上の現像剤は更に
現像スリーブの回転、搬送磁極Ｎ₂、Ｓ₂ 、Ｎ₃ の磁力
によって現像容器内へと搬送される。

【００６５】本発明で用いる物性値の測定方法を以下に
示す。

【００６６】（１）稜線状突出部の高さ（ｈ）の測定：
図５に示す稜線に囲まれた部分の最下部Ｐと稜線の最高
部Ｐ′との差を稜線状突出部の高さｈとし、接触式粗さ
計（商品名：Ｐ−１、Ｔｅｎｃｏｒ社製）により、６０
°角の非磁性スタイラスを使用して、スキャンスピード
０．１〜１０μｍ／ｓｅｃで測定し、この方法で３点測
定した平均値とした。

【００６７】（２）稜線状突出部の最長対角線長さ
（ｄ）の測定：現像スリーブの表面を走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）による観察で測定し、この方法で１０点測定
した平均値とした。

【００６８】（３）現像スリーブ表面の単位面積（１平
方ｍｍ）あたりの多角形の数の測定：現像スリーブの表
面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察で測定し、
単位面積（１平方ｍｍ）あたりの数に換算した。

【００６９】（４）稜線状の凸部の頂点付近以外の部品
のＲａ及びＲｚの測定図５に示すＳ−Ｓ′の間の微細な凹凸のＲａ（中心線平
均粗さ）及びＲｚ（十点平均粗さ）の測定方法としては
接触式粗さ計（製品名：Ｐ−１、Ｔｅｎｃｏｒ社製）に
より、６０°角の非磁性スタイラスを使用して、スキャ
ンスピード０．１μｍ〜１０μｍ／ｓｅｃで測定した。

【００７０】（５）現像剤（トナー）の平均粒径の測
定：ここで、粒度分布については、種々の方法によって
測定できるが、本発明においてはコールターカウンター
を用いて行った。

【００７１】測定装置としては、コールターカウンター
ＴＡ−ＩＩ型或いはコールターマルチサイザーＩＩ（コ
ールター社製）を用いる。電解液は、１級塩化ナトリウ
ムを用いて、約１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。例え
ば、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールターシエンティフィッ
クジャパン社製）が使用できる。測定方法としては、前
記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として、界
面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩
を、０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍ
ｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約
１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパ
ーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナ
ーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出
した。それから、本発明に係るところの体積分布から求
めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ４）（各チャンネルの
中央値をチャンネル毎の代表値とする）。

【００７２】

【実施例】以下本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。

【００７３】（現像スリーブＡの製造）スリーブ部材と
してアルミニウム５３Ｓを使用した。これを４０℃に保
たれた５ｖｏｌ％アルカリ脱脂剤（商品名：ＶＪＰ３１
２０−４、ヘンケル白水社製）中で２分間超音波処理
し、更に脱イオン水にて水洗しスリーブ基体とした。カ
チオン型電着塗料（商品名：ニューペイトンＥＲ−Ｆ
２、上村工業社製）中にカーボンブラックを３ｐｈｒと
酸化チタンを４０ｐｈｒ含有させた塗料を用いて５０Ｖ
の電圧で電着し１７０℃の硬化により約８μｍの塗膜を
スリーブ基体上に形成し現像スリーブＡを得た。この方
法で被膜すると上記の形状に得られガラスビースによる
ブラスト処理をする必要がないのでガラスビーズの廃棄
物を出さないで済みエコロジーに促している。

【００７４】（現像スリーブＢの製造）スリーブ部材と
してアルミニウム５３Ｓを使用した。現像工程としては
スリーブ表面上にディッピングでポジ型フォトレジスト
（商品名：ＡＺ−１３５０Ｊ、シプレー社製）を約１．
５μｍの厚さに塗布し、８０℃３０分間プリベーク後フ
ォトマスクを載せてスリーブを回転させながら紫外線露
光し現像工程とした。更にはエッチング工程として６０
℃・３０％苛性ソーダ中に浸漬した後に、発煙硝酸中で
レジストを剥離し、スリーブ基体とした。このスリーブ
基体を２０ｇ／１しゅう酸液中で４Ａ／ｄｍ² の電流に
より陽極酸化処理をし厚さ約１０μｍのアルマイト層を
形成し、一般に行われる封孔処理をせずに、アニオン型
電着塗料（商品名：Ｃ−１Ｌ、ハニー化成社製）中にカ
ーボンブラックを３ｐｈｒと酸化チタン（商品名：ＥＴ
−５００Ｗ、石原産業社製）を４０ｐｈｒ含有させた塗
料を用いて１５０Ｖの電圧で電着し１２０℃の硬化によ
り約８μｍの塗膜をスリーブ基体上に形成し現像スリー
ブＢを得た。この方法で被膜すると上記の形状が得られ
ガラスビーズによるブラスト処理をする必要がないので
ガラスビーズの廃棄物を出さないで済みエコロジーに促
している。

【００７５】（現像スリーブＣの製造）現像スリーブＢ
の製造で用いたのと同じスリーブ基体を用いて、このス
リーブ基体表面に、ポリオール（商品名：タケラックＥ
−５５０Ａ、武田薬品工業社製）とイソシアネート（商
品名：タケネートＤ１４０Ｎ、武田薬品工業社製）とを
調整したウレタン塗料中にカーボンブラック（商品名：
ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ＡＫＺＯ社製）を
３ｐｈｒ（樹脂固形分１００重量％に対する添加物の重
量％）とグラファイト微粒子（商品名：ＧＰ−６０Ｓ、
日立粉末冶金社製）を１２ｐｈｒ含有させた塗料を用い
て、スリーブ基体を４００ｒｐｍの速度で回転させてる
ところに吹付け塗装で塗布し、１５０℃の硬化工程を経
て約１２μｍの塗膜をスリーブ基体上に形成し現像スリ
ーブＣを得た。この方法で被膜すると上記の形状が得ら
れガラスビーズによるブラスト処理をする必要がないの
でガラスビーズの廃棄物を出さないで済みエコロジーに
促している。

【００７６】（現像スリーブＤの製造）スリーブ部材と
してアルミニウム５３Ｓを使用した。現像工程としては
スリーブ表面上にディッピングでポジ型フォトレジスト
（商品名：ＡＺ１３５０Ｊ、シプレー社製）を約１．５
μｍの厚さに塗布し、８０℃３０分間のプリベーク後フ
ォトマスクを載せてスリーブを回転させながら紫外線露
光し現像工程とした。更にはエッチング工程として６０
℃・３０％苛性ソーダ中に浸漬した後に、発煙硝酸中で
レジストを剥離し現像スリーブＤを得た。

【００７７】（現像スリーブＥの製造）スリーブ部材と
してアルミニウム５３Ｓを使用した。現像工程としては
スリーブ表面上にディッピングでポジ型フォトレジスト
（商品名：ＡＺ−１３５０Ｊ、シプレー社製）を約１．
５μｍの厚さに塗布し、８０℃３０分間のプリベーク後
フォトマスクを載せてスリーブを回転させながら紫外線
露光し、現像工程とした。現像したスリーブを混酸液中
でエッチングした後に発煙硝酸中でレジストを剥離し稜
線形状を持つ表面とした。この表面を更に不定形粒子で
１．５ｋｇ／ｃｍ² の空気圧で約１分間ブラスト処理を
行い現像スリーブＥを得た。

【００７８】（現像スリーブＦの製造）現像スリーブＢ
の製造で用いたのと同じスリーブ基体を用いて、この基
体表面を亜鉛置換した上に約３μｍの無電解ニッケルめ
っき層を形成し現像スリーブＦを得た。

【００７９】（現像スリーブＧの製造）現像スリーブＢ
の製造で用いたのと同じスリーブ基体を用いて、このス
リーブ基体を２０ｇ／１しゅう酸液中で４Ａ／ｄｍ² の
電流により陽極酸化処理をし厚さ約１０μｍのアルマイ
ト層を形成して現像スリーブＧを得た。

【００８０】（現像スリーブＨの製造）スリーブ部材と
してポリエーテルイミドを主成分にしたプラスチックを
使用し、上面に稜線状の多角形を有するスリーブ状に成
形してスリーブ基体とした。この基体に一般に行われて
いるプラめっきと同じ処理方法によりプラスチック材上
に触媒を付与しこの表面上に約３μｍ無電解ニッケルめ
っき層を形成し現像スリーブＨを得た。

【００８１】（現像スリーブＩの製造）スリーブ部材と
してＳｉＯ₂ を主成分にしたセラミックを、上面に稜線
状の多角形を有するスリーブ状に成形してスリーブ基体
とした。現像スリーブＨの製造と同様にしてこの表面上
に約３μｍ無電解ニッケルめっき層を形成し現像スリー
ブＩを得た。

【００８２】（現像スリーブＪの製造）スリーブ部材と
してポリエーテルイミドを主成分にしたプラスチックを
使用し、現像スリーブＨの製造と同様にしてこの表面上
に約３μｍ無電解ニッケルめっき層を形成してスリーブ
基体とした。更にこの表面上に現像スリーブＣの製造と
同様にして約１２μｍの塗膜を形成し現像スリーブＪを
得た。

【００８３】（現像スリーブＫの製造）スリーブ部材と
してＳＵＳ３０４を使用し、この表面を定形粒子による
ブラスト処理を行う事により複数の球状痕跡窪みになる
ように形成した現像スリーブＫを得た。

【００８４】（現像スリーブＬの製造）スリーブ部材と
してＳＵＳ３０４を使用し、この表面を定形粒子と不定
形粒子の混合剤でブラスト処理を行う事により微細粗面
領域と比較的平滑処理された凹部とを混在して有するよ
うに形成した現像スリーブＬを得た。

【００８５】（現像スリーブＭの製造）スリーブ部材と
してＳＵＳ３０４を使用し、この表面を不定形粒子によ
るブラスト処理を行い洗浄された後に乾燥させる。ブラ
スト処理された表面にプラズマＣＶＤ法でメタンガスを
蒸着しダイヤモンド薄膜を被覆する事によりブラスト面
の凸部の形状を保存しながら凹部を平滑にするように形
成した現像スリーブＭを得た。

【００８６】（現像スリーブＮの製造）現像スリーブＡ
の製造において硬化条件を１７０℃から１９５℃に設定
変更し、ブチルセロソルブを３．５ｐｈｒ添加したこと
を除いては、現像スリーブＡの製造と同様にして現像ス
リーブＮを得た。

【００８７】得られた現像スリーブＡ乃至Ｎの各種物性
を表４に示す。

【００８８】

【表４】

【００８９】（実施例１乃至１０及び比較例１乃至４）
図１に示す現像装置を用いて、低湿度環境（５％）下で
ピッチむらと画像濃度の観察、及びブロッチ発生の観
察、更には耐久試験前後の搬送力の変化により判定し
た。ここで、耐久試験は現像剤７を適時交換しつつ２０
０時間の空回転を実施する事により行った。

【００９０】図１の現像装置において、マグネットロー
ル４の磁極の強さはＮ₁ ＝７００Ｇａｕｓｓ，Ｓ₁ ＝８
００Ｇ、Ｎ₂ ＝Ｓ₂ ＝Ｎ₃ ＝Ｓ₃ ＝５００Ｇとし、スリ
ーブとドラムの間隔は０．３ｍｍとし、ブレード１には
磁性体である鉄を用い、スリーブとブレードの間隔は
０．２５ｍｍに保持し、バイアス電源６としてＡＣにＤ
Ｃ重畳させたものを用い、Ｖｐｐ＝１２００（Ｖ）、ｆ
＝１８００（Ｈｚ）、ＤＣ＝＋１００（Ｖ）とし、現像
スリーブ９の外径を３２ｍｍとした。尚、外径３２ｍｍ
の現像スリーブの２００時間の空回転は、コピー速度８
５枚／分の複写機でＡ４サイズの紙を１００万枚複写し
た状態に対応するものである。また用いた現像剤の平均
粒径は９μｍのものである。

【００９１】評価結果を表５に示す。

【００９２】

【表５】

【００９３】

【発明の効果】本発明においては、現像スリーブがスリ
ーブ基体の表面が、平面において多角形の形状を有する
稜線状突出部を多数持ち、かつ該稜線状突出部の頂点付
近以外の部位に微細な凹凸を付与した表面を有すること
から、粗面化させた現像スリーブ表面への現像剤の融着
を減少させると同時に、現像剤層の帯電量減少を防ぎ、
しかも現像スリーブ表面に常に均一な現像剤層を形成さ
せることができ、且つ低湿度の環境下で現像剤層のコー
トむらや画像濃度の低下を解消し、更には高速・高耐久
時においても摩耗量及び搬送力の低下を最小限にするこ
とが可能となった。また、前記膜を現像剤担持体に被膜
することにより、上記の形状が得られガラスビーズにブ
ラスト処理をする必要がないのでガラスビーズの廃棄物
を出さないで済み、エコロジーに促している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う現像装置の一例の概略構成を示す
断面図である。

【図２】本発明の現像スリーブの一実施形態の表面部分
を上部から見た概略図である。

【図３】本発明の現像スリーブの他の実施形態の表面部
分を上部から見た概略図である。

【図４】本発明の現像スリーブの他の実施形態の表面部
分を上部から見た概略図である。

【図５】図４に示す現像スリーブの表面層の断面を示す
概略図である。

【図６】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を示
す概略図である。

【図７】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を示
す概略図である。

【図８】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を示
す概略図である。

【図９】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を示
す概略図である。

【図１０】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を
示す概略図である。

【図１１】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を
示す概略図である。

【図１２】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を
示す概略図である。

【図１３】本発明に従う現像スリーブの表面層の断面を
示す概略図である。

【符号の説明】

１磁性体から成る厚み規制のための磁性ブレード２可動なスリーブ３現像剤層４固定磁石ローラー５感光ドラム６スリーブ２と感光ドラム５の間にＡＣ、ＤＣの重畳
電圧を印加するための電源部７一成分磁性現像剤８ホッパー部９本実施例の現像スリーブ１０稜線形状を持つ非磁性金属部材１１導電化樹脂被膜層１２非磁性金属化処理層１３化成被膜処理層１４非金属部材１５非磁性金属部材１６電着塗装被膜層

フロントページの続き (72)発明者西山和重東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スリーブ基体の表面が、平面において多
角形の形状を有する稜線状突出部を多数持ち、かつ該稜
線状突出部の頂点付近以外の部位に微細な凹凸を付与し
た表面を有することを特徴とする現像スリーブ。
【請求項２】該多角形の形状を有する稜線状突出部の
高さをｈ（μｍ）、多角形の形状を有する稜線状突出部
の最長対角線長さをｄ（μｍ）、使用する現像剤の平均
粒径をｒ（μｍ）、単位面積（１平方ｍｍ）あたりの稜
線状突出部の数をｎとするとき、ｈ・ｄ・ｒ・ｎは、下
記条件０．０１×ｒ≦ｈ≦２．５×ｒ０．２５×ｒ≦ｄ≦３５×ｒ１５≦ｎ≦１２０００を満足することを特徴とする請求項１記載の現像スリー
ブ。
【請求項３】該多角形の稜線状の凸部の頂点付近以外
の部分の微細な凹凸のＲａ（中心線平均粗さ）、Ｒｚ
（十点平均粗さ）は、使用する現像の平均粒径をｒ（μ
ｍ）としたときに、下記条件０．００１×ｒ≦Ｒａ≦０．５×ｒ０．０１×ｒ≦Ｒｚ≦１．２×ｒを満足することを特徴とする請求項１又は２記載の現像
スリーブ。
【請求項４】該多角形の形状を有する稜線状突出部
は、該現像スリーブ基体表面上に導電化樹脂被膜層、非
磁性金属化処理層、化成被膜処理層及び電着塗装被膜層
からなる群から選ばれた層を少なくとも１つ以上を設け
る事により成されたものであることを特徴とする請求項
１乃至３記載の現像スリーブ。
【請求項５】静電潜像担持体の静電潜像を可視像化す
るための現像剤を担持搬送する現像スリーブを有する現
像装置において、該現像スリーブは、スリーブ基体の表面が、平面におい
て多角形の形状を有する稜線状突出部を多数持ち、かつ
該稜線状突出部の頂点付近以外の部位に微細な凹凸を付
与した表面を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】該多角形の形状を有する稜線状突出部の
高さをｈ（μｍ）、多角形の形状を有する稜線状突出部
の最長対角線長さをｄ（μｍ）、使用する現像剤の平均
粒径をｒ（μｍ）、単位面積（１平方ｍｍ）あたりの稜
線状突出部の数をｎとするとき、ｈ・ｄ・ｒ・ｎは、下
記条件０．０１×ｒ≦ｈ≦２．５×ｒ０．２５×ｒ≦ｄ≦３５×ｒ１５≦ｎ≦１２０００を満足することを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】該多角形の稜線状の凸部の頂点付近以外
の部分の微細な凹凸のＲａ（中心線平均粗さ）、Ｒｚ
（十点平均粗さ）は、使用する現像剤の平均粒径をｒ
（μｍ）としたときに、下記条件０．００１×ｒ≦Ｒａ≦０．５×ｒ０．０１×ｒ≦Ｒｚ≦１．２×ｒを満足することを特徴とする請求項５又は６記載の現像
装置。
【請求項８】該多角形の形状を有する稜線状突出部
は、該現像スリーブ基体表面上に導電化樹脂被膜層、非
磁性金属化処理層、化成被膜処理層及び電着塗装被膜層
からなる群から選ばれた層を少なくとも１つ以上を設け
る事により成されたものであることを特徴とする請求項
５乃至７記載の現像装置。