JPH01142755A

JPH01142755A - 現像装置

Info

Publication number: JPH01142755A
Application number: JP30201687A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Takano; 高野　敏正; Kaoru Oshima; 大島　薫; Mutsuki Yamazaki; 六月山崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-05

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電子複写礪などにおける画像形成装置に装備
される現像装置の改良に関するものである。

（従来の技術）一般に、電子複写装置などの画像形成装置における現像
装置には、像担持体である感光体上に形成された静電潜
像を可視化するための現像処理手段として、例えば二成
分系あるいは磁性−成分系だ現像剤を用いるものが知ら
れている。

しかしながら、上記した二成分系現像剤を用いた現像処
理手段では、現像剤であるトナーとキャリアとの濃度比
を正確にコントロールする必要があり、一方磁性一成分
系現像剤を用いる現像処理手段では、トナーが暗色系の
磁性体を含んでいるため、カラー化が困難であるなどの
不都合を有するばかりか、いずれの現像処理手段におい
ても、現像剤保持体である現像ローラとしてマグネット
ローラを必要とするため、コスト的に非常に高価なもの
となっていた。

そこで、上記のような不具合を解消するものとして、最
近非磁性の一成分現像剤を用いた現像処理手段が提案さ
れている。

このような非磁性−成分系現像剤を用いた現像装置にお
いては、トナーを収納したホッパーにミキサーおよびト
ナー供給ローラを配設し、これらの回転作用によりトナ
ー保持体である現像ローラにトナーを供給すると共に、
この現像ローラの外周に薄層化規制部材としての弾性ブ
レードを当接させて、首記現像ローラ上に厚さ約３０μ
ｍ程度のトナ−７ａＩＦＩ層を形成する。

そして、このトナー薄膜層を像担持体である感光体に近
接対面させることにより、前記感光体上の静電潜像を現
像するようになっている。

ところで、上述した従来の非磁性−成分現像剤を用いた
現像装置においては、前記感光体として負極性のものを
用いているため、コーテイング後の帯電ωが約＋１２μ
Ｃ／ｇ程度となるような正帯電性のトナーが用いられて
いる。

このような現像方式は、基本的に高抵抗の一成分系トナ
ーを用いるものであり、トナーの帯電は現像ローラと弾
性ブレードとの摩擦帯電によってなされる。

また、トナーは、トナーと現像ローラとの回転に連れて
搬送されるため、二成分系現像剤や磁性−成分系現像剤
のように、（ｉｎ気による搬送を必要としない。

したがって、従来の非磁性−成分現像剤を用いた現像装
置によれば、きわめて簡単な構造で高品位の画像を実現
でき、コメ１〜面でも有利で、カラー化にも最適である
とされていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述した従来の非磁性−成分系現像剤を
用いた現像装置においては、長時間運転している内に、
トナー保持体としての現像ローラおよびｌｌｉ化規制部
材としての弾性ブレードが、トナーとの摩擦により摩耗
し、画＠濃度の低下や文字のかすれが顕著になるという
問題があった。

また、弾性ブレードとして金属製またはゴム製のものを
使用しているため、トナーとの摩擦が大きく、現像装は
の駆動トルクが増大するという問題があった。

さらに、とくに帯電性の低いトナーを用いる場合には画
像に地かぶりを生じやすく、逆に帯電性の高いトナーを
用いる場合には画像の濃度が低下するため、使用するト
ナーの種類によって画像の品位が大きく変動するという
問題があった。

本発明は、上述した従来の現像装置における問題点を解
決するために検討した結果、達成されたもので、ある。

したがって、本発明の目的は、長時間使用しても、地か
ぶりや濃度低下のない高品位画像を安定して取得するこ
とができ、しかも駆動トルクを軽減した現像装置を提供
することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明の現像装置は、静電潜像を現像するた
めに搬送される非磁性−成分系トナーを保持するトナー
保持体と、このトナー保１４体に前記トナーを供給する
手段と、前記トナー保持体上のトナーを薄層化する薄層
化規制部材とを具備する現像装置において、前記トナー
保持体の少なくとも表面に、３ｉおよび／またはＧｅ原
子を含有するセラミクスをコーティングしたことを特徴
とする。

（作用）本発明の現像装置は、トナー保持体の少なくとも表面に
、３ｉおよび／またはＧｅ原子を含有するセラミクスを
コーティングしたため、複写画像の長時間安定性および
装置の駆動効率がすぐれており、ざらにはトナーの帯電
性にかかわらず、地かぶりや濃度低下がない高品位の画
像を安定して１ｑることができる。

すなわら、前記セラミクスは硬度が高く、しかも耐摩耗
性にすぐれているため、トナー保持体の摩擦による摩耗
が減少し、現像装置を長時間運転しても、安定して良好
な画像を得ることができる。

また、前記セラミク又は摩擦係数が小さいため、トナー
保持体と薄層化規制部材との間の摩擦が減少し、現像装
置の駆動トルクを軽減することができる。

さらに、前記セラミクスは電気伝導度および導電性を広
範囲に変化させることができるため、トナーの帯電性に
合せてセラミクスの組成を選択することにより、帯電性
の低いトナーを用いる場合にも地かぶりや、帯電性の高
いトナーを用いる場合の濃度低下が解消し、トナーの種
類にかかわらず高品位の画像を得ることができる。

したがって、本発明の現像装置によれば、画（象１度の
低下、文字のかすれおよび地かぶりなどを発生すること
がなく、常に鮮明な画像を得ることができる。

（実施例）以下に、図面を参照しつつ、本発明の現像装置の実施例
について、詳細に説明する。

第１図は本発明の現像装置を搭載した電子複写機の概略
断面説明図、第２図は本発明の現像装置を示ず概略断面
説明図、第３図は同部分正面説明図、第４図は本発明の
現像装置におけるトナー保持体と薄層化規制部材の当接
状態を示す概略断面説明図、第５図は薄層化規制部材に
対するセラミクスのプラズマＣＶＤコーティング装置を
示す概略断面説明図、第６図はトナー保持体に対するセ
ラミクスのプラズマＣＶＤコーティング装置を示ず概略
側断面説明図、第７図は同概略平断面説明図、第８図は
１層化規制部材に対するセラミクスのスパッタリングコ
ーティング装置を示す概略断面説明図である。

第１図において、複写機本体１内の略中夫には、像担持
体としての感光体２が矢印方向に回転自在に設けられて
いる。

この感光体２の周囲には、その回転方向にしたがって、
帯電装置３、結像レンズ４、現像装置５、転写装置６、
クリーナー７および除電装置８が順次配設されている。

また、本体１の上部側には、原稿を露光する光学系９が
設けられており、首記本体１の下部側には給紙カセッＨ
０が装着されている。

この給紙カセッＨ０から用紙が供給され、供給された用
紙は搬送路１１に沿って搬送されるように構成されてい
る。

１１！２送路１１には用紙の搬送方向に沿ってレジスト
ローラ１２、定着装置１３および排紙ローラ１４が配設
されている。

なお、図中の１５は排紙トレイ、１６は原稿台である。

上述した構成からなる複写機を用いて画像を形成するに
際しては、光学系９により原稿台１Ｇ上の原稿に光が照
射され、その反射光が結像レンズ４を介して感光体２に
結像されることにより、首記感光体２の表面に静電潜像
が形成される。

そして、この静電潜像に対し、現像装置５から非磁性−
成分系現像剤（以下単にトナーと略称する）が供給され
て可視像化される。

一方、給紙カセッＨ０から用紙が供給されて、感光体２
と転写装置６との間に送られ、前記感光体２上の可視像
が用紙に転写される。

転写された用紙は搬送路１１に沿って定着装置１３へ搬
送され、定着された後、排紙ローラ１４を介して排紙ト
レイ１５へと排紙されるようになっている。

次に、本発明の現像装置について第２〜４図にしたがっ
て詳述する。

第２図および第３図において、本発明の現像袋＠５はホ
ッパー状の現像ユニット５１を具備し、この現像ユニッ
ト５１内には非磁性−成分系現像剤（トナー）５２が収
納されている。

そして、現像ユニット５１内には、トナー保持体として
の現像ローラ５５にトナー５２を供給する供給ロール５
４が、現像ロー５５５に接っして設けられており、前記
現像ロー５５５の回転方向と逆方向に回転するように（
を成されている。

さらに、現像ユニット５１内には、収納されているトナ
ー５２を攪拌するミキサー（殴拌羽根）５３が回転可能
に設けられている。

前記現像ローラ５５には、その周面に現像剤の薄層を形
成する薄層化規制部材としての弾性ブレード５７が、た
とえば約２０〜５００Ｑ／ｃｍ程度の圧力で圧接されて
いる。

この弾性ブレード５７の上端部はホルダー５６によって
導通状態に保持されている。

また、前記現１９０−ラ５５の下部には、この現像ロー
ラ５５の表面に残存しているトナー５２を回収するため
の回収ブレード５８が接触されている。

なお、前記現像ローラ５５は感光体２に対向し、図示し
ない駆動手段により、前記感光体２の周速の１〜３倍の
周速で変速回転可能となっており、静電潜像が形成され
た感光体２と前記現象ローラ５５との間には、直流バイ
アス、交流バイアスまたは直流と交流とを重畳したバイ
アスが印加されている。

次に、この現像装置５の動作について説明する。

現象ユニット５１内に収納されているトナー５２は、ミ
キサー５３および供給ローラ５４の回転によりＷＩＴさ
れると共に、供給ロール５４により搬送されて、現像ロ
ーラ５５に擦り付けられ、さらに弾性ブレード５７によ
り圧接されて、その層厚が制御されつつ、摩擦帯電され
る。

そして、十分に帯電されたトナー５２は、感光体２に対
面する位置に搬送され、この感光体２に形成された静電
潜像に対向して、これを可視像化する。

また、現像ローラ５５の表面に残存したトナー５２は、
回収ブレード５８により現像ユニット５１内へと戻され
る。

そして、通常現象ローラ５５は金属表面からなり、また
弾性ブレード５７は金属またはゴムの薄膜から構成され
ているが、本発明においては、これら現像ローラ５５お
よび／または弾性ブレード５７の表面に、Ｓｉおよび／
またはＧｅ原子を含むセラミクスがコーティングされて
いることを特徴としている。

すなわち、第４図に示したように、本発明の現象装置に
おいて、現像ロー５５５の表面にはセラミクス層５５Ａ
が均一な厚みでコーティングされており、また弾性ブレ
ード５７の表裏表面にもセラミクス層５７Ａおよび５７
Ｂが均一な厚みでコーティングされている。

セラミクスとは、耐熱はうろうの１種であり、通常は酸
化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化クロムおよび粘土な
どを主成分とするものであるが、本発明で用いる３ｉお
よび／またはＧｅ原子を含むセラミクスは、とくに硬度
が高く、しかも耐摩耗性および絶縁性にすぐれていると
共に、電気伝導度および導電性を広範囲に変化させるこ
とができるため、これらをコーティングすることにより
、現像ローラ５５および弾性ブレード５７の摩擦による
摩耗を効果的に減少させることができるばかりか、トナ
ーの帯電性に合せてセラミクスの組成を選択することに
より、トナーの種類に関係なく高品位の画像を取得する
ことができる。

本発明でコーティングに用いるセラミクスは、＄１およ
び／またはＧｅ原子の含有を必須とするが、その他の構
成成分としては、Ｎ、Ｏ，Ｈ，ｆｆｉよびハロゲン原子
などが挙げられ、なかでもＨまたはハロゲン原子が１〜
４０　ａｔｏｍｉｃ％含有されていることが望ましい。

本発明においては、３ｉおよび／またはＧｅ原子を含む
セラミクスを、現像ロー５５５および弾性ブレード５７
のいずれか一方の表面にコーティングすることにより、
目的とする効果が得られるが、現像ローラ５５および弾
性ブレード５７の両者の表面にコーティングすることに
より、ざらに望ましい効果を取得することができる。

また、Ｓｉおよび／またはＧｅ原子を含むセラミクスを
、現像ローラ５５および弾性ブレード５７のいずれか一
方の表面にコーティングした場合には、残る他方の表面
にＳｔおよび／またはＧｅ原子を含まない通常のセラミ
クスをコーティングすることができるが、この場合に他
方のセラミクスとして、なかでもとくにＴｉ、Ｗ、ＡＩ
ＢおよびＣから選ばれた少なくとも１種の原子を含有す
るセラミクスを使用することにより、たとえば画像品位
をさらに向上さぼるなどの効果を期待することができる
。

なかでも、Ｔｉ　、Ｗ系のセラミクスは電気伝導度がと
くに高いため、とくに帯電性の低いトナーを用いる場合
には、現像ローラ５５および弾性ブレード５７のいずれ
か一方の表面にＴｉ、Ｗ系のセラミクスをコーティング
することにより、−層十分な画像濃度を得ることができ
る。

また、ＡΩ、ＢおよびＣ系のセラミクスは、絶縁性がす
ぐれているため、現象ローラ５５および弾性ブレード５
７のいずれか一方の表面に△ｐ、ＢおよびＣ系のセラミ
クスをコーティングすることにより、未帯電トナーが現
像ローラ５５から飛散して礪域内部を汚染するなどの不
具合を効果的に解消することができる。

本発明で用いるＳｉおよび／またはＧｅ原子を含むセラ
ミクスは、上述したように電気伝導度および導電性を広
範囲に変化させることができる。

なお、弾性ブレード５７の表面にセラミクスをコーティ
ングする場合には、その表裏両面にセラミクスをコーテ
ィングすることが望ましく、片面にのみのコーティング
では、弾性ブレードにゆがみを生じ、寸法および形状安
定性が低下することがあるため好ましくない。

以下に、現像ローラおよび／または弾性ブレードに対す
るセラミクスのコーティング方法について説明する。

本発明の方法においては、現像ローラおよび／または弾
性ブレードに対し、Ｓｉおよび／またはＧｅ原子を母体
とするセラミクスをコーティングするが、−膜内なセラ
ミクスのコーティング方法としては、スパッタリング、
イオンブレーティング、真空蒸着、プラズマＣＶＤ、Ｅ
ＣＲプラズマＣＶＤ、熱ＣｖＤおよび光ＣＶＤなどの方
法が挙げられる。

これらの方法のなかでも、膜の密着性が良いこと、比較
的低温で処理でき、基板の特性が損われないことおよび
膜の電気的特性や光学的特性が容易にコントロールでき
ることなどの点から、本発明にとってはプラズマＣＶＤ
およびスパッタリングによる方法が最適である。

第５図は、現象スリーブに対するプラズマＣＶＤコーテ
ィング装置の概略断面説明図であり、詳しくは平行平板
型の容量結合型プラズマＣＶＤ装置の概略図を示す。

第５図において、真空チャンバー１０１内には、平板状
接地電（少１０２と高周波電極１０３が対向して設置さ
れ、たとえば金属製弾性ブレードなどの基板１０４は前
記平板状接地電極１０２上に置かれる。

そして、図示しない真空ポンプによりチャンバー１０１
内を１０’Ｔｏｒｒ程度に排気した後、平板状接地電極
１０２に取付けたヒーター１０５により、基板１０４を
１５０〜４５０℃程度に加熱する。

次いでガス導入口１０６より原料ガスをチャンバー１０
１内に供給しツツ、０．０５ＴＯｒｒ〜１．０Ｔｏｒｒ
の真空度に保つようにして排気しながら、高周波１ｆｆ
１１０３にマツチングボックス１０７を介して高周波電
源１０８からの電力を投入する。

すると、Ｎ極間にてグロー放電が起こり、原料ガスがプ
ラズマ化してセラミクスの薄膜が基板１０４上に形成さ
れる。

次に、現像ローラに対するセラミクスのプラズマＣＶＤ
コーティング方法について、第６図および第７図にした
がって説明する。

第６図は現像ローラに対するセラミクスのプラズマＣＶ
Ｄコーティング装置の概略側断面説明図、第７図は同概
略平断面説明図である。

第６図および第７図において、角筒状の平断面を有する
反応室２０１は、メカニカルブースターポンプおよび油
回転ポンプ（図示せず）などにより排気口２０２を介し
て排気され、約１０’Ｔｏｒｒの真空度に保持されるよ
うになっている。

また、反応室２０ｉ内には、ガス導入口２０５を介して
種々の原料ガスが導入されるように構成されている。

反応室２０１の上方には、絶縁体２０６を介して収納室
２０７が設置されており、この収納室２０７は前記絶縁
体２０６により前記反応室２０１と電気的に絶縁されて
いる。

また、収納室２０７は、反応室２０１と仕切板２０８に
より仕切られている。

仕切板２０８には、複数個の支持ロッド２０９が、その
長手方向を垂直として挿通されている。

各支持ロッド２０９には、カラー２１０が嵌合固定され
ており、前記カラー２１０が仕切り板２０８に係止され
ることにより、前記各支持ロッド２０９が扱は落ちない
ようになっている。

各支持ロッド２０９の上端部には、駆動手段としてのギ
ア２１２が嵌合されており、その下方において前記各支
持ロッド２０９に嵌合固定された押え２１１により、前
記ギア２１２が各支持ロッド２０９に支持されている。

各ギア２１２は、隣接するもの同士が相互に噛合してお
り、駆動装置２１４により中央のギアが回転駆動される
と、全てのギア２１２が回転し、各支持ロッド２０９が
回転するようになっている。

各支持ロッド２０９の下端部には、雌ネジ〈図示せず）
が形成されており、コーティングに供する支持体く現像
ローラ）２１３の上端部には雄ネジ（図示せず）が形成
されている。

したがって、これらのネジを螺合することにより、前記
支持体２１３が各支持ロッド２０９に取付けられる。

また、駆動装置２１４が収納室２０７の上方に設けられ
ており、この駆動装置２１４の駆動によりギア２１２が
回転すると、支持体２１３はその軸を中心として回転す
る。

第７図に示したように、支持体２１３は反応室２０１内
の実質的中央に一列に配列するように配設されている。

そして、この支持体２１３の列を挟むようにしてその両
側に、一対の平板状電極２１５および２１６が対設され
ている。

この平板状電極２１５および２１６には多数の孔がｆ７
ｉＪ　ｌ？されているため、ガス導入口２０５を介して
反応’！２０ｉ内に導入された原料ガスは、この孔を介
して反応室２０１の中心部へと供給される。

また、平板状電極２１５および２１６は、反応室２０１
と同一の電位となるように、反応室２０１に取付けられ
ており、マツチングボックス２１７を介して高周波電源
２１８に接続されている。

上述の構成からなるプラズマＣＶＤコーティング装置を
運転する場合には、まず反応室２０１内に複数個の支持
体２１３を取付けた後、駆ｅ装置２１４により前記支持
体２１３を適宜の速度で回転させると共に、前記反応室
２０１内を約１Ｏ−３Ｔ　ｏｒｒ程度に排気する。

このようにして排気を継続しつつ、ガス導入口２０５を
介して原料ガスを導入し、反応’！２０１内をたとえば
０．１　Ｔｏｒｒ　〜１　、０Ｔｏｒｒの圧力に調節す
ると、前記支持体２１３は収納室２０７を介して接地さ
れているから、平板状電極２１５および２１６と前記支
持体２１３との間にプラズマが生起され、原料ガス中の
主な構成元素を含有する組成の薄膜が前記支持体２１３
上に形成される。

この場合に、支持体２１３は回転しているので、薄膜は
首記支持体２１３の周面に均一に形成されることになる
。

上述のプラズマＣＶＤｌ−ティング方法においては、原
料ガスの混合比を適当にコントロールすることにより、
様々な特性を持つけラミクスが得られる。

たとえば、Ｓ　ｉ　Ｈ４のみで行なえば、非晶質シリコ
ンが得られ、これに周期律表第■族および第Ｖ族から選
ばれた金属原子を含有するガス、Ｂ２Ｈａ　、およびＰ
Ｈ３などを混合すれば、価電子制御が司能となる。

また、Ｓ　ｉ　Ｈ４に対しＮ２またはＮ８３などを混合
すると非晶質窒化シリコンが１７られ、０２またはＮ２
０を混合すると非晶質酸化シリコンが得られる。

さらに、これらのガスを複数混合することち可能で、た
とえばＳｉＨ４に対しＣＨ４とＮ２を混合づること−よ
り、窒素を含む非晶質炭化シリコンを形成することがで
きる。

これらの材料の中では、非晶質シリコンが光学的バンド
ギャップおよび比抵抗が最も小さく、炭化物、窒化物お
よび酸化物の順に大きくなる。

一方、機械的強度についてもそれぞれ異なり、たとえば
ビッカース硬度についていえば、非晶質シリコンが１０
００．炭化シリコンが２５００、窒化シリコンが２００
０．ｌ！Ｉ化シリコンが１５００ｖ１度であるから、所
望の硬度のものを適宜選択することができる。

また、上述したように、周期律表第■族および第Ｖ族か
ら選ばれた金属原子のドーピングにより価電荷制御が可
能であり、これにより電気抵抗を１０３〜１０　ΩＣ１
程度にまで変化させることができるため、［・ブーの特
性および帯電性に合せて、セラミクスの比抵抗および導
電性を選択することができる。

Ｇｅ原子を含むセラミクスについては、ＧｅＨ４を用い
ることにより非晶質ゲルマニウムを形成することができ
、上記の８１と同様に窒化物、炭化物および酸化物も得
ることができる。

ざらに、周期律表第ｍ族および第Ｖ族から選ばれた金属
原子のドーピングにより（１ｉ電荷制御も可能である。

ただし、Ｇｅを用いる場合は、３ｉの場合と比較して、
セラミクスの機械的強度がやや劣り、光学的バンドギャ
ップおよび比抵抗が小さくなる。

ＣＨ４、Ｃ２ＨｅおよびＣ２Ｈ２などの炭化水素とＨ２
が用いられる。

さらに、ＢＮまたはＢＣを母体とするセラミクスをコー
ティングする場合の原料ガスとしては、８２　Ｈｅ　、
ＢＦ３　、およびＢＣＱ３などと、Ｎ２、ＮＨ３、Ｃ１
−１４および０２　Ｈｅなどとの混合ガスが挙げられる
。

本発明の目的とする組成をプラズマコーティングするた
めに使用する原料ガス、圧力および電力の代表的な条件
を下記する。

■、非晶質シリコン１、原料ガス　Ｓ　！　Ｈ４１００ＳＣＣＭ圧ツノ　　
　　　　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１ＱＩＯΩｃｍ（ｉ型）２、原料ガス　Ｓ！ｌ１４　１・００３００ＭＢ２　Ｈ
ｓ／ＳｉＨ４１ｘｌＯ−５ＳＣＣＭ圧力　　　　１．０
Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０７Ωｃｍ　（ｐ型）３、原ｎＨＪスＳ　ｉ　１」４　　１００ＳＣＣＭＢ２
　　Ｈａ　　／Ｓ　ｉ　Ｈ，ｌ　　１　Ｘ　１００−２
ＳＣＣ圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０４Ωｃｍ　（ｐ型）４、原料ガス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＰＨ３／Ｓ
　ｉ　Ｈ４１Ｘ　１００−５ＳＣＣ圧力　　　　１，０
Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０７Ωｃｍ　（ｎ型）５、　原ｔ３ガス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＰＨ３
／５ｉｌ−１４１ｌＸ１０−２ＳＣＣ圧力　　　　１．
０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０４０ｃｍ　（ｎ型） ■、非非晶炭化シリコン１、原料ガニ１．　　Ｓ：Ｈ４１００Ｓ１００５ＣＣ２
００ＳＣＣＭ圧力　　　　１．ＱＴＯｒｒ電力　　　　ｉｏｏｗ比抵抗　　　１０”　ｃｍ（１型）２、原料ガス　Ｓ　ｉ　１」４　　１００ＳＣＣＭＣＨ
４２００ＳＣＣＭ８２　Ｈｓ　／Ｓ　ｉ　Ｈ４１Ｘｌ　００−５ＳＣＣ圧
力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０９０ｃｍ　（Ｐ型）３、Ｕｇｔ料ガス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＣＨ４
２００ＳＣＣ’ＭＢ２　Ｈｅ　／Ｓ　ｉ　Ｈ４１Ｘ　１００−２ＳＣＣ圧
力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０６Ωｃｍ　（ｐ型）４、ｍｎｆｊス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＣＨ４２
００ＳＣＧＭＰＨ３／Ｓ　　ｉ　　Ｈ４１Ｘ　１００−５ＳＣＣ圧力
　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０９Ωｃｌ（ｎ型）５、原料ガス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＣＨ４２０
０ＳＣＣＭＰＨ３／５ＩＨ４１ｘ１０−２ＳＣＣＭ圧力　　　　１
．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１００Ωｃｍ　（ｎ型） ■、非晶質窒化シリコン１、原料ガス　Ｓ　！　Ｈ４５０ＳＣＣＭＮ２　　　８
００〃圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０１３Ωｃａｒ（ｉ型）２゜原料ガス　
Ｓ　ｉ　）−＋４　　５００ＳＣＣＭＮ　２　　　　　
　　８００　／ＪＢ２１−１ｓ／ＳｉＨ４１ｘ１０−４ＳＣＣＭ圧力　　
　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０９Ωａ１ｍ（Ｐ型）３、原料ガス　Ｓ　ｉ　８４　　　１００ＳＣＣＭＮ２
　　　　　　８００ＩＩＢ２　Ｈｅ／５ｔＨ４１ｘ１０−’ＳＣＣＭ圧力　　　
　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０６Ωｃｍ　（ｐ型）４、原料ガス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＮ２　　　
　　　８００ＩＩＰＨ３／Ｓ！Ｈ＋　　　１ｘ１０−’ＳＣＣＭ圧力　　
　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０９Ωｃｍ　（ｎ型）５、Ｉｎｎス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＮ２　　　
　　　　８００〃ＰＨ３／Ｓ　ｉ　Ｈ４１Ｘ　１０−’　８００Ｍ圧力　
　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　ｉｏｅΩｃ＋ｇ　（ｎ型）■、非晶質酸化
シリコン１　、　原ｎｉス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭ０２　
　　　２００ＩＩ圧力　　　　１，０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０１４Ωｃｍ（ｉ型）２、原料Ｂ：１．　　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＣＭｏ２
　　　２００Ｉ？Ｂ２　Ｈａ　／５ｉｌ−１＜　　１Ｘ１０Ｊ５ＳＣＣＭ
圧力　　　　１．０ＴＯｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１００ｃｍ　（ｐ型）３、原料ガス　Ｓ　ｉ　Ｈ４１００ＳＣＧＭＯ２２００
〃Ｂ２　Ｈ６／ＳｉＨ４１ｌＸｌ０−２ＳＣＣ圧力　　　
　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１１０７０ａ　（Ｐ　型）４、原料ｊｆス
Ｓ　ｉ　Ｉ−＋４　　１００ＳＣＣＭＯ２２００ＩＩＰＨ３／ＳｉＨ４１ｌＸ１０−５ＳＣＣ圧力　　　　１
゜０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１００ｃｍ　（ｎ型）５、　原ｎ’ｊｊス　Ｓ　！　Ｈ４１００ＳＣＣＭ０２
　　　　　　２０Ｑ　ｎＰＨ３／ＳｉＨ４１ｘ１０−２ＳＣＣＭ圧力　　　　１
．０Ｔｏｒｒ電力　　　　ｉｏｏｗ比抵抗　　　１０７Ωｃａｎ　（ｎ型）■、非晶質ゲル
マニウム１　、Ｇｎガス　ＧｅＨ４１００ＳＣＣＭ圧力　　　　
１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０７０１０７Ｏ型）２、　原ｎｊｊス　Ｇｅ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＢ２　１
−１ａ　　／Ｇｅ　　Ｈ４１Ｘ　１０−”　８００Ｍ圧
力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０５０ｃｍ　（Ｐ型）３、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＢ２　　Ｈａ
　　／Ｇｅ　　Ｉ」４　１　Ｘ　１００−２８ＣＣ圧力
　　　　１．Ｑｌ”ｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０３Ωｃｍ　（ｐ型）４、原料ガス　ＧｅＨｎ　　　１００Ｓ１００５ＣＣ／
Ｇｅ　　　ｔ−」　４　　　　１　　Ｘ　　１　０−５
８００Ｍ圧力　　　　１゜０Ｔｏｒｒ電力　　　　ｉｏｏｗ比抵抗　　　１０５Ωａｍ　（ｎ型）５、原料ガス　Ｑｅ　ｌ−＋４　　１００ＳＣＣＭＰＨ
３／Ｇｅ　　Ｈ４１Ｘ　１００−２ＳＣＣ圧力　　　　
１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０３Ωｃｍ　（ｎ型） ■、非晶質炭化ゲルマニウム１、原料ガス　ＧｅＨ４１００ＳＣＣＭＣＨ４　　　　
　　　　　　２００ＳＣＣＭ圧力　　　　１．０ＴＯｒ
「電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１００ｃｍ（ｉ型）２、原料ガス　ＧｅＨ４１００ＳＣＣＭＣＨ４２００Ｓ
　ＣＣＭＢ２　　Ｈｅ　／Ｇｅ　Ｈ４１Ｘ　１００−５ＳＣＣ圧
力　　　　１．０１”ｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０８Ωｃｍ（Ｐ型）３、原料ガス　Ｇｅｔ−１＋　　　１００Ｓ１００５Ｃ
Ｃ２００ＳＣＣＭＢ２　Ｈａ／ＧｅＨ４１ｘ１０−２ＳＣＣＭ圧力　　　
　１．ＱＴｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０５Ωｃｍ　（Ｐ型）４、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４１００ＳＣＣＭＣＨ４２００
ＳＣＧＭＰ　　ト　ｚ　　／Ｇｅ　　Ｈ４１Ｘ　　１　０−５８
００Ｍ圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００　Ｗ比抵抗　　　１０８０ｃｍ　（ｎ型）５、原料ガス　ＧｅＨ４１００Ｓ１００５ＣＣ２００Ｓ
ＣＣＭＰＨ３ｚ”Ｇｅ　　　ｔ−Ｌ＋　　　　　　１　　Ｘ　
　１　０−２８００Ｍ圧力　　　　１，０１ｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０５０ｃｍ　（ｎ型） ■、非非晶窒化ゲルマニウム１、原料ガスＧｅ　Ｈ４５０ＳＣＣＭＮ２　　　８００ＩＩ圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０　０ｃｍ（ｉ型）２、原料ガス　ＧｅＨ４５０ＳＣＣＭＮ２　　　８００／！Ｂ２１−（ｓ／Ｇｅｔ−１＜　　１ｘ１０−４ＳＣＣＭ
圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００　Ｗ比抵抗　　　１０８Ωｃｍ　（Ｐ型）３、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４５０ＳＣＣＭＮ２　　　　　
　　８０Ｑ　　ｎＢ　２　Ｈ６／ＧｅＨ４１Ｘ１０−電　８００Ｍ圧力　
　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０８Ωｃｍ（Ｐ型）４、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４５０ＳＣＣＭＮ２　　　　　
　８００／ｌＰＨ３／Ｇｅ　　Ｈ４１Ｘ　１０−’　８００Ｍ圧力　
　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０８Ωｃｍ　（ｎ型）５、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４５０ＳＣＣＭＮ２　　　　　
　８００　〃ＰＨ３／Ｇｅ　　Ｈ４１Ｘ　１０−’　　８００Ｍ圧力
　　　　１．Ｑ７’ｏｒｒ電力　　　　３００Ｗ比抵抗　　　１０５Ωａｍ　（ｎ型） ■、非晶質酸化ゲルマニウム１、原料ガス　ＧｅＨ４１００ＳＣＣＭｏ２　　　　　
　２００１１圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０１１　　ΩＣ１１ｌ（ｉ型）２、原料
ガス　ＧｅＨ４１００１００５ＣＣ２００ｎＢ２　　Ｈｅ　　／Ｇｏ　　ｌ１４　１　Ｘ　１００−
５ＳＣＣ圧力　　　　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０９０ｃｍ　（Ｐ型）３、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４１００ＳＣＧＭＯ２２００ｌ
ノＢ２　Ｈｅ／ＧｅＨ４１ｘ１０−２ＳＣＣＭ圧力　　　
　１．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０”Ωｃｍ　（ｐ型）４、原料ガス　Ｇｅ　Ｈ４１００ＳＣＣＭ○２　　　　
　　２００〃ＰＨ：＋／ＧｅＨ４１Ｘ１０″５８ＣＣＭ圧力　　　　
１．０ＴＯｒｒ電力　　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０９ΩＣｌｌ１（ｎ型）５、原料ガス　
Ｇｅ　Ｈ４１００ＳＣＧＭ０２　　　　　　　２００＃ＰＨ３／ＧｅＨ４１ｌＸ１０−２ＳＣＣ圧力　　　　１
．０Ｔｏｒｒ電力　　　　１００Ｗ比抵抗　　　１０６Ωａｍ　（ｎ型）また、第８図は弾性スリーブに対するセラミクスのスパ
ッタリングコーティング装置を示す概略断面説明図であ
る。

第８図に示した装置は、原料が固体であり、しかも通常
ターゲッＨ１つと呼ばれる部位に高周波または直流電圧
を印加する点以外は、上）ホの第５図に示したプラズマ
ＣＶＤ装冒とほとんど類似している。

このスパッタリングコ−ティング装置においては、ガス
導入口１０６からＡｒガスまたは場合によってはこれに
原料ガスを混合したものを導入するが、それらのガスが
プラズマ化し、Ａｒイオンがターゲットとなる金属を原
子状あるいは分子状にしてたたき出した後、反応ガスの
プラズマ中で反応しながら、様々な組成のセラミクスを
形成し、基板１０４に薄層として付着する。

本発明の目的とする組成をスパッタリングコーティング
するために使用するターゲット、原料ガス、圧力および
電力の代表的な条件を下記する。

■、炭化シリコン１、ターゲット　　焼結炭化シリコン原料ガスＡｒ　　　　　１１０８ＣＣ圧力　　１　、　ＯＸ　１０’　Ｔｏｒｒ電力　　　　
５００Ｗ２、ターゲット　　単結晶シリコン原料ガスＡｒ　　　　　１０３００ＭＣＨ４５０！！圧力　　１．０ｘ１０°３Ｔｏｒｒ電力　　　　５００Ｗ ■、窒化シリコン１、ターゲット　　焼結窒化シリコン原料ガスＡｒ　　　　　１０３００Ｍ圧力　　１．０Ｘ１０°３丁ｏｒｒ電力　　　　５００Ｗ２、ターゲット　　単結晶シリコン原料ガスＡｒ　　　　　１０８Ｃ１０８ＣＣ５０〃圧力　　１　、　ＯＸ　１０−３Ｔｏｒｒ電力　　　　
５００Ｗ ■、酸化シリコン１、ターゲット　　酸化シリコン原料ガスＡｒ　　　　　１１０５ＣＣ圧力　　１　、　ＯＸ　１０’　Ｔｏｒｒ電力　　　　
５００Ｗ以下に、本発明の現像装置を用いる場合の効果を具体的
に示す試験例および比較例について説明する。

く試験例１）ＳＵＳ３０４製の弾性ブレードの表裏両面に、第５図に
示したプラズマＣＶＤコーティング装置によりＳｉ原子
を含有するセラミクスを厚み０゜１〜２０ａｍでコーテ
ィングした。

また、アルミニウム製のローラの表面をサンドブラスト
により表面粗さが３．０μｍＲｚとなるように研磨した
現象ローラの表面に、第６図および第７図に示したプラ
ズマＣＶＤコーティング装置によりＳ１原子を含有する
セラミクスを厚み０゜１〜２０ａｍでコーティングした
。

上記の弾性スリーブおよび現像ローラをセットした現像
装置のホッパー内に、磁性粉１０重通％を含有する非磁
性−成分系トナーを収納し、これに２０ｋｃ＋の線荷重
をかけた状態とし、この現像装置を第１図に示した構造
の複写機に搭載して、用紙１０万枚の画像形成を行なっ
たところ、前記弾性スリーブおよび現像ローラのセラミ
クスコーデイング層は、いずれも表面粗さに変化を生じ
ておらず、１０万枚の画像形成後にも継続して良好な画
像を得ることができた。

また、画像形成中の現像装置における駆動トルクを測定
したところ、ｉ、１９ｋ（１−Ｃ１ｌｌであり、装置本
体にはトナーの飛散による汚染が全く認められなかった
。

次に、非磁性−成分系トナーの組成を、スチレン−アク
リロニトリル共重合体にカーボン４．０重量％およびそ
の他の添加剤４重量％を配合した正帯電非磁性−成分系
トナーに変更した以外は、上記と同様の条件で画像の形
成を行なったところ、上記と同様に地かぶりのない鮮明
な画像を得ることができた。

なお、この場合のトナーの帯電量を測定したところ、１
２μＣ／ｇときわめて十分に帯電していた。

（比較例１）上述した試験例において、セラミクスをコーティングし
ない５ＵＳ３０４ｔＪの弾性ブレードおよびアルミニウ
ム製のローラの表面に無電解Ｎ１メツキを施した現像ロ
ーラを用いて、上記試験例と同一の条件で用紙１０万枚
の画像形成を行なったところ、前記弾性スリーブは前記
現像ローラとの接触部分が２．０μｍ摩耗し、また面記
現像ローラは初期の表面粗さ３．０μｍＲ７であったも
のが、０．６μｍＲｚまで低下したため、前記現像ロー
ラ上のトナー搬送ｍが減少し、以後の画像形成において
、十分な画像濃度を得ることができなかった。

また、画像形成中の現像装置における駆動トルクを測定
したところ、２．５ｋｇ−ｃｍと高く、上述した試験例
に比較して駆動装置に対する負担が大きかった。

さらに、非磁性−成分系トナーの組成を、スチレン−ア
クリロニトリル共重合体に対し、カーボン４．．０重ｆ
ｆｉ％およびその他の添加剤４重ω％を配合した正帯電
非磁性−成分系トナーに変更した以外は、上記と同様の
条件で画像の形成を行なったところ、トナーの帯電量が
１０μＣ／Ｃｌと低く、画像に地かぶりが見られた。

（試験例２）上述した試験例１で用いた弾性ブレードおよび現像ロー
ラに対し、非晶質シリコンおよび非晶質炭化シリコンを
母体とするセラミクスを、前記第２５〜２８頁の成膜条
件にてコーティングしたものについて、種々のトナーを
適用して画像形成を行ない、トナーの適性を評価したと
ころ、下記に示したように、セラミクスの組成に応じて
、最適のトナーを選択し得ることが判明した。

（以下余白）［発明の効果］以上詳細に説明したとおり、本発明の現像装置は、トナ
ー保持体の少なくとも表面に、３ｉおよび／またはＱｅ
原子を含有するセラミクスをコーティングしたため、複
写画像の長時間安定性および装置の駆動効率がすぐれて
おり、さらには帯電性の低いトナーを用いる場合にも、
地かぶりのない高品位の画像を得ることができる。

すなわち、前記セラミクスは硬度が高く、しかも耐摩耗
性にすぐれているため、トナー保持体の摩擦による摩耗
が減少し、現像装置を長時間運転しても、安定して良好
な画像を得ることができる。

また、航記セラミクスは摩擦係数が小さいため、トナー
保持体と薄層化規制部材との間の摩擦が減少し、現像装
置の駆動トルクを軽減することができる。

さらに、前記セラミクスは電気伝導度および導電性を広
範囲に変化させることができるため、トナーの帯電性に
合せてセラミクスの組成を選択することにより、帯電性
の低いトナーを用いる場合にも地かぶりや、帯電性の高
いトナーを用いる場合の温度低下が解消し、トナーの種
類にかかわらず高品位の画像を（ｑることができる。

したがって、本発明の現像装置によれば、画像温度の低
下、文字のかすれおよび地かぶりなどを発生することが
なく、常に鮮明な画像を（ｑることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を搭載した゛重子複写機の概
略断面説明図、第２図は本発明の現像装置を示す概略断
面説明図、第３図は同部分正面説明図、第４図は本発明
の現像装置におけるトナー保持体と薄層化規制部材の当
接状態を示す断面説明図、第５図は薄層化規制部材に対
するセラミクスのプラズマＣＶＤコーティング装置を示
す概略断面説明図、第６図はトナー保持体に対するセラ
ミクスのプラズマＣＶＤコーティング装置を示す概略側
断面説明図、第７図は同概略平断面説明図、第８図は薄
層化規制部材に対するセラミクスのスパッタリングコー
ティング装置を示す概略断面説明図である。５・・・現像装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電潜像を現像するために搬送される非磁性一成
分系トナーを保持するトナー保持体と、このトナー保持
体に前記トナーを供給する手段と、前記トナー保持体上
のトナーを薄層化する薄層化規制部材とを具備する現像
装置において、前記トナー保持体の少なくとも表面に、
Ｓｉおよび／またはＧｅ原子を含有するセラミクスをコ
ーティングしたことを特徴とする現像装置。
（２）Ｓｉおよび／またはＧｅ原子を含有するセラミク
ス中には、さらに周期律表第III族および第Ｖ族から選
ばれた金属原子が含有されてい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。
（３）コーティングに使用するセラミクス中には、Ｎ、
Ｏ、Ｈおよびハロゲンから選ばれた少なくとも１種の原
子が含有されていることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）及び（２）項に記載の現像装置。
（４）コーティングに使用するセラミクス中には、Ｈま
たはハロゲン原子が１〜４０ａｔｏｍｉｃ％含有されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）乃至（３
）項に記載の現像装置。