JPH08202140A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤を保持して潜像担持体と対向する現像
領域に搬送する現像剤保持体と、この現像剤保持体に供
給される現像剤の厚みを規制する層厚規制部材とを備え
た現像装置において、トナー目詰まりやトナー薄層のす
じ状ムラの発生をより確実に防止でき、現像剤保持体上
に均一なトナー薄層を常に安定して形成できるようにす
る。 【構成】 現像剤保持体２の表面が粗面基材２０の表面
２０ａに硬質メッキ処理（２１）を施した粗面であっ
て、その粗面の平均山間隔（Ｓｍ）が５０〜３００μｍ
になるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は現像装置に係り、特に、
現像剤を保持して潜像担持体と対向する現像領域に搬送
する現像剤保持体について改善した現像装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の画像形成
装置に用いられている現像装置としては、例えば、内部
に磁石を配設した円筒状の現像剤保持体上に一成分磁性
トナーを供給し、現像剤保持体上に当接する弾性ブレー
ドによりトナーの保持量（厚み）を規制するとともに摩
擦帯電させた後、その層厚規制されたトナーを静電潜像
が担持された潜像担持体と対向する現像領域に搬送し、
その現像領域において交番電界などを発生させることに
よりトナーを潜像担持体の潜像部分に付着させて現像を
行うものが知られている。

【０００３】ところで、このような弾性ブレードにより
現像剤保持体上に均一な層厚のトナー薄層を形成する現
像装置においては、そのトナー薄層をより均一に形成す
る等の目的で現像剤保持体の表面に凹凸を付したタイプ
のものもあるが、一般に現像剤保持体上に点状や線状の
トナー融着が発生する問題があった。そのため、かかる
問題を解消する現像装置として、例えば、現像剤保持体
の表面を不定形状粒子によるサンドブラスト処理により
粗面化した後、硬質メッキ処理を施して常に安定してム
ラのない一様な現像剤薄層を形成し得る現像装置が提案
されている（特公平３−３５６６４号公報）。この現像
装置は、サンドブラスト処理で形成された微細凹凸に硬
質メッキにより丸みをもたせ（凹凸粗面は平均粗さが
０．１〜８μｍ、ピッチが２〜５０μｍ）、これにより
現像剤保持体表面へのトナー融着を防止しつつ表面を硬
質化して良好な現像を実現しようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにサンドブラスト処理後に硬質メッキを施した現像
剤保持体を有する現像装置の場合には、その現像剤保持
体表面にトナーが目詰まり（付着）したり、或いは、ト
ナーが現像剤保持体上を移動せず自転している間に凝集
粉となり次第に成長し、さらにそれが弾性ブレードのニ
ップ部において詰まることにより、現像剤保持体上に形
成されるトナー薄層にすじ状のムラが発生するという問
題が依然としてあった。そして、この種のすじ状ムラが
発生すると、現像して顕像化する画像においてすじ状の
白抜け部分が発生してしまい、画質不良を誘発してい
た。

【０００５】従って、本発明の目的は、トナー目詰まり
やトナー薄層のすじ状ムラの発生をより確実に防止する
ことができ、現像剤保持体上に均一なトナー薄層を常に
安定して形成し得る現像装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、現
像剤を保持して潜像担持体と対向する現像領域に搬送す
る現像剤保持体と、この現像剤保持体に供給される現像
剤の厚みを規制する層厚規制部材とを備えた現像装置に
おいて、上記現像剤保持体の表面が粗面基材の表面に硬
質メッキ処理を施した粗面であって、その粗面の平均山
間隔が５０〜３００μｍであることを特徴とするもので
ある。

【０００７】このような技術的手段において、粗面の平
均山間隔（Ｓｍ）とは、図４に示すように粗面基材の表
面に均一な層の硬質メッキ処理を施した粗面において、
その粗面の断面曲線（輪郭線）Ｒから測定した長さＬだ
け切り取った部分のうち、その断面曲線Ｒから算出され
る平均線Ｘを横切って山Ｙから谷Ｔへ向かう横断点から
次の山Ｙから谷Ｔへ向かう横断点までの間隔Ｓ₁、Ｓ₂、
・・・、Ｓ_nの平均値で表されるもので、下記の式によ
り求められる値である（式中ｎは横断点の総数を示
す）。本発明では測定長さＬ＝２．５ｍｍとして測定し
ている。 Ｓｍ＝（Ｓ₁＋Ｓ₂＋・・・・＋Ｓ_n）／ｎ

【０００８】現像剤保持体表面の粗面における平均山間
隔Ｓｍは５０〜３００μｍであるが、この間隔Ｓｍが５
０μｍ未満では現像剤保持体表面へのトナーの目詰まり
が発生し、トナー薄層にすじ状のムラが発生しやすくな
り、反対に間隔Ｓｍが３００μｍを越えると現像剤保持
体のトナー搬送性能が低下して十分な量のトナーを搬送
できなくなる。また、平均山間隔Ｓｍは好ましくは５０
〜１２０μｍであるが、この範囲にすることにより、ト
ナーをより均一な厚さに層形成できるとともにより確実
で十分な量のトナーを良好に搬送できる。更に、この現
像剤保持体表面の粗面は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１による
中心線平均粗さ：Ｒａが０．４〜３μｍからなるもので
ある。

【０００９】本発明においては、上記のような平均山間
隔Ｓｍからなる粗面の現像剤保持体を製造する方法は特
に限定されないが、望ましくは、現像剤保持体の基材表
面をサンドブラスト処理法等の粗面化処理により粗面化
した後、その粗面を所定時間だけエッチング処理して平
均山間隔Ｓｍを調整し、しかる後、均一な層の硬質のメ
ッキ処理を施すという製造方法が適用される。この製造
方法の場合には、平均山間隔Ｓｍからなる粗面をメッキ
前の段階でより正確にかつ簡便に得ることができる。ま
た、上記のエッチング処理の処理時間は、エッチング液
の濃度などが起因するエッチング処理速度等の条件によ
っても多少異なるが、少なくとも約１０秒以上が好まし
い。この処理時間が１０秒未満であると、粗面の凹凸状
態を変化させる程のエッチングがなされず、所望の平均
山間隔Ｓｍが得られ難い。

【００１０】本発明の現像装置は、その現像剤として磁
性一成分トナーを使用するものであるが、この他にも非
磁性一成分トナーを使用するものであってもよい。ま
た、現像剤保持体と潜像担持体との間には、その現像領
域に現像用の電界が形成されるように、現像バイアス電
圧が印加される。

【００１１】

【作用】このような技術的手段によれば、硬質メッキさ
れた現像剤保持体の表面は平均山間隔が５０〜３００μ
ｍからなる粗面であるため、その表面上に現像剤が適度
に保持されて円滑に移動しつつ搬送されることになり、
これにより、現像剤保持体表面への現像剤目詰まりや層
厚規制部材での現像剤詰まりが発生せず、現像剤保持体
上にはすじ状のムラがない均一で一様な現像剤薄層が形
成される。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明について詳細に
説明する。

【００１３】図１〜図２は本発明の一実施例に係る現像
装置を示し、図１はその装置全体の構成を示す概略断面
図、図２はその装置の現像剤保持体の表面形態を示す一
部拡大図である。

【００１４】図１〜２において、符号１は装置ハウジン
グ、２は潜像担持体としての感光ドラム３と対向する部
位に開口するハウジング１の開口部２ａに回転可能に配
設された現像剤担持体としての円筒状スリーブ、４はス
リーブ２内に固定して設置され、所定の磁極が配設され
るマグネットロール、５は終端側がハウジング１の一部
に固定され、先端側がスリーブ２の表面に当接する弾性
部材を弾持してなる弾性ブレード、６はハウジング１の
トナー貯蔵部１ｂに収容される現像剤としての磁性一成
分トナー７をスリーブ１に供給するトナー供給部材、８
はハウジング１のトナー貯蔵部１ｂ内のトナー７を撹拌
しながらトナー供給部材６側に搬送するトナー撹拌搬送
部材である。

【００１５】この実施例では、スリーブ２と感光ドラム
３は１５０〜３５０μｍ程度の間隙をあけて配設されて
いる。また、スリーブ２には、不図示の電源部から交流
成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧を印加する
ようになっている。磁性一成分トナー７としては、平均
粒径が６〜９μｍのものを使用した。

【００１６】また、この実施例ではスリーブ２として、
図２に示すようにスリーブ基材２０の粗面２０ａに硬質
メッキを施して硬質メッキ膜２１を形成した構造からな
り、次のような表面処理を施したものを使用した。

【００１７】すなわち、円筒状のアルミニウム製スリー
ブ基材２０の周面２０ａを、まず、粗さＲａが１．５μ
ｍとなるようにサンドブラスト処理して粗面化した後、
水酸化ナトリウム水溶液（濃度３０〜５０ｇ／リット
ル）を用いて浸せき式のエッチング処理を１２秒間行っ
た。このときのサンドブラスト処理後およびエッチング
処理後における各スリーブ基材粗面２０ａについて微小
表面粗さ計により測定した結果を図３に示す。また、こ
の測定結果に基づいて調べたところ、スリーブ基材粗面
２０ａの平均山間隔Ｓｍは、サンドブラスト処理終了段
階では約５４μｍであったものが、エッチング処理によ
り９０μｍとなった。特に、スリーブ基材粗面２０ａ
は、図５に示すようにサンドブラスト処理により形成さ
れる凹凸に存在する超微細凹凸２２がエッチング処理に
より除去され、滑らかな凹凸粗面となる。

【００１８】次いで、そのスリーブ基材を常法の亜鉛置
換等の前処理を施した後、その表面に対してニッケルを
無電解メッキ法により膜厚が一様に３μｍとなるように
メッキした。これにより、粗さＲａが１．３μｍ、平均
山間隔Ｓｍが９０μｍの粗表面２３からなるスリーブ２
を得た。図２において符号２４は粗表面２３の山を示
す。

【００１９】このような構成からなる本実施例の現像装
置は、以下のように作動して現像を行うようになってい
る。すなわち、現撹拌搬送部材８及びトナー供給部材６
の回転駆動により、ハウジング１内に収容された磁性一
成分トナー７が撹拌されながら搬送されてスリーブ２の
表面に供給される。そして、マグネットロール４の磁極
による磁力とスリーブ２の回転により、トナー７がスリ
ーブ２上に吸着保持されて層状となって搬送され、弾性
ブレード５の圧接により搬送量が規制されて所定の層厚
さにされるとともに摩擦帯電される。その後、スリーブ
２の回転により、均一な薄層状に形成されたトナー７が
感光ドラム３と対向する現像領域Ｇに搬送される。そし
て、スリーブ２に印加される現像バイアスにより、スリ
ーブ２上のトナー７が感光ドラム３上に公知手段により
形成される静電潜像に対して選択に付着し、もって現像
がなされる。

【００２０】次に、この実施例において、平均山間隔Ｓ
ｍが異なる種々のスリーブ２を作製して使用し、そのと
きの各スリーブ２上に（弾性ブレード通過後に）形成さ
れるトナー薄層におけるすじ状むらの発生状況を調べ
た。発生したすじ状むらの本数に応じて下記のようにグ
レード分け（Ｇ１〜Ｇ５）して評価を行ったところ、図
６に示すような結果が得られた。ここで、実用上問題の
ない許容レベルはグレードＧ２であるが、特に現像によ
る白抜け画像が発生せず、均質な高画質が安定して得ら
える観点からみると、グレードＧ１が理想的なレベルで
ある。 Ｇ１：１０本以下、Ｇ２：１１〜２０本、Ｇ３：２１〜
３０本、Ｇ４：３１〜４０本、Ｇ５：４１本以上。

【００２１】図６の結果から、スリーブ２表面の平均山
間隔Ｓｍが４０μｍの場合に許容レベルのグレードＧ２
が得られるが、Ｓｍが５０μｍを越えると常にグレード
Ｇ１が得られ、すじ状むらの発生防止効果がより確実に
発揮されることがわかる。なお、Ｓｍが３００μｍを越
えると、スリーブ２のトナー搬送が不十分となって実用
上問題がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硬質メッキされた現像剤保持体の表面は平均山間隔が５
０〜３００μｍからなる粗面であるため、現像剤保持体
表面や層厚規制部材当接部におけるトナー目詰まりがな
くトナー薄層のすじ状ムラの発生がより確実に防止さ
れ、現像剤保持体上には均一なトナー薄層を安定して形
成することができる。これにより、白抜け等の画質不良
がない高品質の現像を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る現像装置の全体構成
を示す概略断面図である。

【図２】 図１の現像剤保持体（スリーブ）の表面形態
を示す一部拡大図である。

【図３】 サンドブラスト処理後およびエッチング処理
後におけるスリーブ基材の粗面状態を示す測定波形図で
ある。

【図４】 平均山間隔について説明するための図であ
る。

【図５】 エッチング処理による粗面状態の変化の様子
を示す説明図である。

【図６】 実施例における平均山間隔とすじ状むら発生
グレードの測定結果を示すグラフである。

【符号の説明】

２…現像剤保持体、３…潜像担持体、５…層厚規制部
材、２０…粗面基材、２１…硬質メッキ膜、２４…粗表
面の山。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を保持して潜像担持体と対向する
   現像領域に搬送する現像剤保持体と、この現像剤保持体
   に供給される現像剤の厚みを規制する層厚規制部材とを
   備えた現像装置において、 上記現像剤保持体の表面が粗面基材の表面に硬質メッキ
   処理を施した粗面であって、その粗面の平均山間隔が５
   ０〜３００μｍであることを特徴とする現像装置。