JPH04316067A - 現像装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ＬＢＰ、ある
いはＦＡＸなどに用いられる画像形成装置の現像装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ、電信技術の発展向
上にともない高画質でかつ小型・軽量・低価格な画像形
成装置の要望が強まっている。

【０００３】画像形成の一手法としてカールソンプロセ
スを基本原理とする電子写真方式によるものがある。こ
の方式には、大きく分けて一成分現像と二成分現像があ
る。二成分現像方式は、高画質を得るのには適している
が、その構成上小型・軽量・低価格を求めるのはむずか
しい。一方、一成分現像方式は、小型・軽量・低価格を
実現するのには適しているが、安定して高画質を得ると
いう面では不安がある。

【０００４】本発明は、一成分絶縁性磁性現像方式にて
安定した画質を得ることのできる現像装置を提供するこ
とを目的としたものである。

【０００５】以下に従来の一成分現像装置について図５
の例を用いて説明する。図５は、従来の一成分現像装置
の構成を断面図で示したものである。磁界発生部材とし
て固定マグネットロール１１を持ち、その回りに現像剤
担持部材である矢印Ｂの方向に回転可能なスリーブ１２
を有し、このスリーブと対向する位置に感光ドラム１５
がある。なおこの感光ドラムは、矢印Ａの方向に回転す
る。スリーブには現像剤容器１３内にある現像剤である
絶縁性磁性トナー１６が、矢印Ｃの方向に回転する撹拌
羽根１９によってマグネットロール側に近づく、そして
マグネットロールの磁力によってスリーブに引き付けら
れる。引き付けられたトナーは、スリーブの回転に伴っ
て感光ドラム側に移動していく。このとき現像剤は、規
制部材であるブレード１４により規定の層厚になり、感
光ドラムと接触したところで電子写真的方法で作成され
た感光ドラム上の潜像を現像する。現像に使われずスリ
ーブ上に残ったトナーは、現像剤除去部材であるスクレ
−パ１８により掻き落とされて、現像剤容器の内にもど
る。この一連の動作の繰り返しにより画像形成装置の現
像装置として作用する。ここで１７は、スリーブと感光
ドラムとの間に交番電圧を印加するための電源である。

【０００６】上記の構成では、ブレードとスリーブ間で
トナーが押し込まれるようになりその部分での圧力が上
昇しトナーの流動性が低下する。スリーブの表面粗さが
なめらかな場合、トナーはスリーブ上で局所的なスリッ
プを起こし、安定した搬送がおこなわれず、スリーブ上
のトナー層厚にムラが生じる。このため感光ドラム上の
潜像を現像する段階で、すでにスリーブ上のトナー層厚
のムラが発生し感光ドラムとトナーが十分接触する部分
と接触しない部分が生じ最終形成画像に小波のような濃
度ムラが生じるという問題点を有していた。この問題を
解決するためにスリーブ表面の粗さを増し、その表面の
凹凸ならびにトナーとの接触面積を増加させることによ
り、スリーブ上のトナー搬送力を向上させる方法がある
。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サンド
ブラスト等一般的な加工法によって形成されるスリーブ
表面は突起の先端が尖っており長期にわたって使用して
いるとスリーブ表面がスクレーパと擦れることにより、
摩耗しそれによって生じる金属粉がトナー中にまじり画
像に悪影響を及ぼす。具体的に説明すると、サンドブラ
ストで加工したスリーブは図６（Ａ）に斜視図で示した
ようになる。これは周方向拡大断面が図６（Ｂ）に示す
ような形状となり、軸方向拡大断面が図６（Ｃ）に示す
ような形状となる。すなわち、この加工方法だとスリー
ブの周方向にも軸方向にも先端の尖った凹凸が生じる。 この凹凸がスクレーパと擦れあうことにより、スクレー
パまたはスリーブ表面の凹凸が削れて金属粉が発生する
。トナー中に金属粉等の導電性物質が混ざると、感光ド
ラムとスリーブ間でリークがおこり感光ドラムに感光能
力を低下させるようなダメージを与える。このダメージ
がひどい場合、リークした部分の感光ドラムが局所的に
感光ドラムとして作用しなくなる。これと同時に、リー
クする事によって感光ドラム上の静電潜像が局所的に乱
されて最終形成画像に画像不良が生ずる。

【０００８】また、スリーブの表面粗さを増すために表
面を加工を施したときに生じる削りかすが、スリーブ表
面に残っていても同様の画像不良を発生することがある
。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、一成分絶縁性磁性トナーを用いた現像方式において
、スリーブの表面粗さを増してトナーの搬送力をアップ
させ、最終形成画像の濃度ムラの対策を行いながら、か
つ副作用として生じる画像不良を防止し良好な画像を得
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の現像装置は、粗さを増す加工方法を工夫した
スリーブを用いた。すなわち、上記課題を解決する為の
本発明の手段は、現像剤担持体表面に、その移動方向と
直交する向きに凹凸を設け、移動方向には凹凸を設けな
いようにしたものである。

【００１１】このときの表面粗さの範囲は、軸方向にＲ
Ｚ　で１．５〜６．０μｍである。また、上記条件のス
リーブを得るために、現像スリーブを上下に２組のベル
トサンダーで挟み上下のベルトサンダーを反対方向に回
転させて加工する。そして、上記表面加工を行うに際し
、中目、細目、粗目の順で加工する。最後に、上記表面
加工の後、コルク研磨を行う。

【００１２】

【作用】この構成によって、スリーブとスクレーパとの
摩擦による金属粉の発生を抑えられるので、スリーブの
表面粗さを増加させて最終形成画像の濃度ムラの対策を
行いながら、スリーブの表面粗さを増すことによって副
作用的に生じる画像不良を解決することが出来る。すな
わち，スリーブの表面粗さを粗くし，スリーブ上でのト
ナーのスリップによる最終形成画像の濃度ムラを抑えつ
つ，画像不良の一因となるスリーブとスクレーパの摩耗
による金属粉の発生を防止することにより、良好な画像
を得ることが出来た。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図１並びに
図２を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の現像装置の構成を断面図で
示したものであり、図２（Ａ）は、本発明のスリーブの
斜視図であり、図２（Ｂ）は、その周方向断面図であり
、図２（Ｃ）は、その軸方向拡大断面図である。図１に
示すように、磁界発生部材として固定マグネットロール
１を持ち、その回りに現像剤担持部材である矢印Ｂの方
向に回転可能なスリーブ２を有し、このスリーブと対向
する位置に感光ドラム５がある。なおこの感光ドラムは
、矢印Ａの方向に回転する。スリーブには現像剤容器３
内にある現像剤である絶縁性磁性トナー６が、矢印Ｃの
方向に回転する撹拌羽根９によってマグネットロール側
に近づく，そしてマグネットロールの磁力によってスリ
ーブに引き付けられる。引き付けられたトナーは、スリ
ーブの回転に伴って感光ドラム側に移動していく。この
とき現像剤は、規制部材であるブレード４により規定の
層厚になり、感光ドラムと接触したところで電子写真的
方法で作成された感光ドラム上の潜像を現像する。現像
に使われずスリーブ上に残ったトナーは、現像剤除去部
材であるスクレ−パ８により掻き落とされて、現像剤容
器の内にもどる。この一連の動作の繰り返しにより画像
形成装置の現像装置として作用する。ここで７は、スリ
ーブと感光ドラムとの間に交番電圧を印加するための電
源である。図１に示す構成中の回転スリーブ２の表面は
図２（Ｂ）に示すように円筒形のスリーブの周方向の凹
凸をなくし、図２（Ｃ）に示すように軸方向にのみ凹凸
を生じるように加工したものである。このときのスリー
ブの表面粗さは、ＲＺ　で１．５〜６．０μｍである。 そして、その加工方法は、ベルトサンダーによるもので
あり、中目、細目、粗目の順で加工を行い、最後にコル
ク研磨で仕上げを行ったものである。

【００１５】上記構成による効果を具体的に説明すると
次のようになる。スリーブとスクレーパとの摩擦により
生ずる金属粉は、軸方向の凹凸ではほとんど発生せず、
スリーブの移動方向（周方向）の凹凸によってのみ発生
する。これは、金属粉の発生が突起先端部の欠落による
ものであるから、周方向に凹凸がなければ金属粉の発生
は考えられない。一方トナーの搬送に関しては，周方向
の凹凸はないものの軸方向に凹凸が存在するため，トナ
ーとスリーブ表面の接触面積が増大し、表面粗さを増す
ことによるトナー搬送力の向上は妨げられない。

【００１６】スリーブの表面粗さは，滑らか過ぎる場合
はトナーの搬送力が不足し、ことにトナーの流動性が低
下した場合や、凝集が生じた場合、スリーブ上のトナー
層厚にムラが生じ、最終形成画像にもムラが発生して良
好な画像を望めない。また、粗すぎる場合にはトナーが
スリーブ上に融着してしまい、画像上に黒筋となって現
れる。そこで実験により、スリーブの表面粗さが、軸方
向にＲＺ　で１．５〜６．０μｍとするのが好ましいと
わかった。

【００１７】次に上記スリーブを得るための加工法につ
いて述べる。図３は、現像スリーブの加工法を示す説明
図である。

【００１８】図３に示したようにスリーブ２を上下２組
のベルトサンダー１０ではさみ、ベルトサンダーを上下
反対方向に回転（矢印Ｄ，Ｅ方向）させてやることによ
り，スリーブの表面を軸方向にのみ凹凸を生じしめ、周
方向には凹凸を造らない事が出来る。この時、スリーブ
２は軸方向には固定し、周方向にのみ回転させる。

【００１９】また、上記加工法において、ベルトサンダ
ーの番手を中目、細目、粗目の順で加工してやることに
より歩留まりが良いものとなる。

【００２０】上記ベルトサンダーによる表面加工の後は
、スリーブ表面に多数の削り粉が付着している。また、
加工後のスリーブ表面の突起部の先端はかなり尖ってい
るものも存在し、スリーブ表面とスクレーパーとが擦れ
あうことにより、スクレーパーが削れて金属粉が発生す
ることもある。これら二つの対策として、ベルトサンダ
ーによる加工後、表面をコルク研磨する。

【００２１】図４にコルク研磨の加工前後のスリーブ表
面の状況を模式的に示す。図４（Ａ）は、加工前、図４
（Ｂ）は加工後の形状を示す。図４（Ａ）のように突起
の先端が尖っていたものが、図６（Ｂ）に示すように突
起の先端が滑らかになりかつスリーブ表面の削り粉を除
去することをあわせて行うことが出来る。

【００２２】上記構成の現像装置を用いて画像を形成さ
せると、温度５度〜３０度、湿度１０％〜８０％の条件
下で３万枚の通紙実験を行った結果、先に述べたような
トナーのスリップによる濃度ムラが改善され、かつスリ
ーブあるいはスクレーパの摩耗により生じる金属粉によ
る画像欠陥が現れないことが確認された。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば現像装置の
現像剤担持体表面に、その移動方向と直交する向きに凹
凸を設けた構成とすることによって、スリーブ表面でト
ナーがスリップすることにより生じる画像不良を防止す
るとともに、現像剤担持体表面から摩擦粉が生ずること
も防止でき、良好な画像を安定して得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一成分絶縁磁性現像装置の構成図

【図２】　　本発明によるスリーブ表面の形状（Ａ）　
　斜視図 （Ｂ）　　周方向断面図 （Ｃ）　　軸方向拡大断面図

【図３】　　現像スリーブの加工法を示す図

【図４】　
　コルク研磨の効果を示す模式図（Ａ）　　コルク研磨
前のスリーブ表面の形状（Ｂ）　　コルク研磨後のスリ
ーブ表面の形状

【図５】　　従来の一成分絶縁磁性現像
装置の構成図

【図６】　　従来のスリーブ表面の形状（
Ａ）　　斜視図 （Ｂ）　　周方向拡大断面図 （Ｃ）　　軸方向拡大断面図

【符号の説明】

１　　固定マグネットロール ２　　スリーブ ３　　現像剤容器 ４　　ブレード ５　　感光ドラム ６　　一成分絶縁磁性トナー ７　　交番電圧印加用電源 ８　　スクレーパ ９　　撹はん羽根 １０　　ベルトサンダー １１　　固定マグネットロール １２　　スリーブ １３　　現像剤容器 １４　　ブレード １５　　感光ドラム １６　　一成分絶縁磁性トナー １７　　交番電圧印加用電源 １８　　スクレーパ １９　　撹はん羽根

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　固定された磁界発生部材と、該磁界発
   生部材をとりまく現像剤の搬送が可能な可動現像剤担持
   部材と、該現像剤担持部材上の現像剤の厚みを規制する
   層厚規制部材と、該現像剤担持部材から現像剤を分離可
   能な現像剤除去部材と、該現像剤担持部材に現像剤を供
   給する現像剤供給部材を有した現像装置において、該現
   像剤担持体表面に、該現像剤担持体の移動方向と直交す
   る向きに凹凸を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】　　該現像剤担持部材の表面粗さが、ＲＺ
   　＝１．５〜６．０μｍであることを特徴とする請求項
   １記載の現像装置。
3. 【請求項３】　　現像剤担持部材表面をベルトサンダー
   により加工したことを特徴とする請求項１記載の現像装
   置。
4. 【請求項４】　　現像剤担持部材表面のベルトサンダー
   による加工順を、中目、細目、粗目の順で加工したこと
   を特徴とする請求項３記載の現像装置。
5. 【請求項５】　　現像剤担持部材表面をベルトサンダー
   による加工後に、コルク研磨したことを特徴とする請求
   項３記載の現像装置。