JPH0519632A

JPH0519632A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0519632A
Application number: JP16991291A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yasuda; 和夫安田; Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】現像域に向かって搬送される現像スリーブ上
の現像剤の層厚を一定に規制して濃度ムラのない現像を
行うと共に、現像スリーブにトナー融着の発生しない現
像装置を提供する。【構成】磁性キャリアとトナーとからなる２成分の現
像剤Ｄを使用して非接触現像を行う現像装置において、
現像スリーブ２内にマグネットローラ３を設け、前記現
像スリーブ２に押圧する剛性及び磁性を有する現像剤量
規制体である円柱棒４を設け、前記現像スリーブ２の表
面はまず、不定形小粒子によるサンドブラスト処理によ
ってＲz値0.2〜1.5μmのあらさに加工したのち、球形大
粒子によるサンドブラスト処理により表面あらさをＲz
値５〜10μmの範囲になるよう加工したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写装置等に
おいて、磁性キャリア粒子とトナー粒子とを混合した２
成分現像剤を用いて静電潜像あるいは磁気潜像を非接触
状態で現像する現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写装置等においては、
磁性キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を用いた
磁気ブラシ現像方式の現像装置が用いられている。この
現像装置は、内部に複数の磁極を有する磁石体からなる
マグネットローラを備え回転可能に支持された円筒状の
現像剤担持体である現像スリーブを有し、この現像スリ
ーブ表面にトナー粒子を付着させた磁性キャリアを保持
し現像領域に搬送して現像を行うもので、トナー粒子の
摩擦帯電制御が比較的容易で、トナー粒子の凝集が起こ
りにくく、磁気ブラシの穂立ちがよく接触現像に多く用
いられるが、像担持体面と非接触で現像する非接触現像
にも適していることから、キャリア粒子に対するトナー
粒子の量の管理を必要とするにも拘わらず用いられる。

【０００３】非接触現像を行う上記磁気ブラシ現像方式
の現像装置において、濃度ムラのない一様な現像を行う
ためには、現像スリーブ上で現像領域へ搬送される現像
剤の層厚が薄く、かつ均一にすることが必要である。こ
のことは非接触現像においては特に重要である。

【０００４】従来、古くから用いられる固定規制板によ
り現像剤の層厚の規制がなされてきたが、現像剤担持体
と固定規制板との機械的取付け精度等にも限界があって
層厚として0.3mm程度が下限となっている。しかもこの
方法では均一でムラのない薄層を得ることは困難であっ
た。しかし均一な薄層を得る目的に添ったものとして固
定規制板以外の現像剤層厚規制装置が種々考案されてい
る。特に２成分現像剤を用いる現像装置に適した例を挙
げると、（ａ）特開昭62-191868号及び特開昭62-191869号公報等
に非接触現像に適した現像スリーブ上に薄層の現像剤層
を形成する技術手段が開示されている。これは、支持部
材に支持された弾性板の先端を、現像スリーブ上の現像
剤の移動の上流方向に向け、かつその弾性板を上記現像
スリーブ上に押圧させ、これによって上記現像スリーブ
上に付着、搬送される磁性キャリアとトナーとを含む現
像剤の層厚を規制することによって、現像剤層厚を従来
の規制手段に比べて高精度で薄層に容易に設定可能とし
たものである。

【０００５】（ｂ）また、特開昭61-189582号、特開昭6
2-75563号公報に記載の現像装置では、固体板状層厚規
制部材を設けその背面に磁性体を配置し、現像剤担持体
内に設けた固定磁石体の吸引力によって間接的に規制板
の腹部或は折曲げエッジ部等を押圧させてその層厚を規
制しようとするものなどが開示されている。

【０００６】しかしながら、上記の提案の（ａ）におい
ては、耐久性が短く、弾性板の取り付けに厳しい精度が
要求され量産に適しないという欠点がある。また（ｂ）
においては、両磁石体間の距離変化による押圧変動を起
こし易く、均一な層厚を得ることができないという欠点
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の欠点を解決
すべく、本出願人は特開平２-50184号公報に記載のよう
に剛性かつ磁性を有する棒状の現像剤量規制体を用いた
現像装置の提案を行っている。この提案によって現像ス
リーブ上の均一な現像剤層厚を得ることができるように
なった。

【０００８】しかし、近来カラーコピーの高画質の要求
に応じて、トナーの小粒子化、低温定着化が行われるに
従い、現像剤の現像剤量規制体による薄層形成部におい
て、薄層形成部での摩擦熱によりトナーが軟化し、トナ
ーの現像スリーブへの融着が発生し易く、現像域への現
像剤の搬送量が低下し、コピー画像の濃度低下を起こし
たり、現像スリーブのクリーニング用のスクレーパにメ
クレを起こすなどの問題点があった。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、現像スリ
ーブにトナーの融着の発生がなく、現像スリーブのクリ
ーニング用のスクレーパにもメクレを起こすことなく、
現像スリーブ上の現像剤の層厚を一定に規制して濃度ム
ラのない現像を行うことの可能な現像装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、磁性キャリ
アとトナーとからなる２成分現像剤を収容し、内部に固
定された磁石体を有し表面上に現像剤を担持する剛性を
有する現像剤担持体と、前記磁石体に対向して該現像剤
担持体に押圧され、該現像剤担持体に担持された現像剤
の量を規制する剛性かつ磁性を有する材質からなる棒状
の現像剤量規制体とを備えた現像装置において、前記現
像剤担持体表面は不定形粒子によるサンドブラスト処理
等によってJISのＲz値で0.2〜1.5μmのあらさとしたの
ち、球形大粒子によるサンドブラスト処理により前記Ｒ
z値で５〜10μmのあらさに加工したことを特徴とする現
像装置によって達成される。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明装置の１実施例の断面図であ
って、１は矢示方向に回転し、表面にＳe、ＣdＳあるい
は有機光導電体等の感光体層を有し、図示しない帯電
器、露光装置によって表面に静電潜像を形成される像担
持体である感光体ドラム、２は非磁性材料からなる現像
剤担持体である現像スリーブ、３は現像スリーブ２の内
部に固定して設けられ表面に複数のＮ,Ｓ磁極を周方向
に有するマグネットローラで、この現像スリーブ２とマ
グネットローラ３とで現像剤搬送担体を構成している。
そして、現像スリーブ２は固定したマグネットローラ３
に対して回転可能であり、図の矢示方向に回転する。ま
た、マグネットローラ３のＮ,Ｓ磁極は通常500〜1,500
ガウスの磁束密度に磁化されており、その磁力によって
現像スリーブ２の表面に先に述べたような現像剤Ｄの層
即ち、磁気ブラシを形成する。４は磁気ブラシの高さ、
量を規制するため設けられた剛性率10⁴Kg/cm²以上の剛
性を有する磁性体からなる円柱棒状の現像剤量規制体で
ある円柱棒、５は現像装置のハウジング、６は円柱棒４
と現像スリーブ２とが押圧されているにも拘わらず現像
剤Ｄを搬送可能にするためのバネ材であり、円柱棒４は
現像剤スリーブ２に対して現像剤Ｄが介在しない状態で
一定荷重で押圧される。７及び８は第１及び第２の撹拌
部材、９は供給ローラ、10は現像域12を通過した現像ス
リーブ２表面の現像剤を掻き落としてクリーニングする
スクレーパ、11は撹拌仕切り板である。

【００１２】装置内に補給されたトナーは矢示方向に回
転する第１撹拌部材７と第２撹拌部材８とによってキャ
リアと十分に撹拌混合された上現像剤Ｄとして供給ロー
ラ９を介して現像スリーブ２に送られる。

【００１３】前記第１撹拌部材７と第２撹拌部材８は互
いに相反する矢示方向に回転する左巻きの螺旋角をもっ
たスクリュー状の部材であって第２撹拌部材８の推力に
よって奥側に搬送されたトナーとキャリアは、図面の奥
側方向に上縁が低く傾斜する前記撹拌仕切り板11を順次
乗り越えて第１撹拌部材７側に移り、その推力によって
図面の手前側に搬送され、その間におけるトナーとキャ
リアとの混合作用によって摩擦帯電がなされた均質な現
像剤Ｄとされ、スポンジ状で矢示方向に回転する供給ロ
ーラ９によって現像スリーブ２周面上に層状に付着す
る。

【００１４】なお、この実施例で用いた現像剤Ｄは次の
ようなものである。キャリアとしては、微粒フェライト
を樹脂中に50wt％分散した重量平均粒径が50μm、磁化
の強さが30emu／ｇ、抵抗率が10¹⁴Ωcm以上の熱による
球形化処理を行った磁性キャリアを用い、トナーにスチ
レン・アクリル樹脂（三洋化成製ハイマーｕｐ110）100
重量部、カーボンブラック（三菱化成製MA-100）10重量
部、ニグロシン５重量部からなる重量平均粒径が５μm
の粉砕造粒法によって得られた非磁性粒子からなるもの
を用い、供給ローラ９部における現像剤Ｄのトナー比率
がキャリアに対して５wt％になる条件で現像を行った。
トナーの平均帯電量は20μC／ｇであった。

【００１５】この装置において、円柱棒４は直径６mmの
剛性かつ磁性を有するステンレス鋼とした。また、現像
スリーブ２は非磁性ステンレス鋼、アルミニウム等の非
磁性体からなり、その表面は現像剤Ｄの搬送性を低下さ
せず、しかもトナーの融着を防止するため次のような処
理を施した。まず不定形粒子を用いたサンドブラスト等
の処理を施して、表面あらさがJISのＲz値で0.2〜1.5μ
mになるよう微細な凹凸を形成する。そののち前記微細
な凹凸を形成する際に発生する微少突起を取り除くため
球形大粒子によるサンドブラスト処理を施して前記Ｒz
値で５〜10μmになるよう処理した。この処理により微
少突起が減少し前記トナーの融着がなくなり現像剤Ｄの
搬送も十分に行われ均一な現像が行われるようになる。

【００１６】前記マグネットローラ３は図１に示すよう
にＮ極及びＳ極を交互に等間隔に配置した等磁極の12極
の磁石からなるものであるが前記スクレーパ10の接する
部分において反発磁界を形成し、現像剤Ｄの剥離を容易
にするため１極欠落させて11極とし、前記現像スリーブ
２内で固定した状態にて内包され、現像スリーブ２表面
の円柱棒４の押圧位置での磁束密度を600ガウスとし
た。上記円柱棒４をマグネットローラ３の磁極に対向す
る位置で２〜６gf/mmの荷重がかかるようにし、これに
より円柱棒４は現像スリーブ２に押圧され、また誘磁さ
れた磁力によって吸引され押圧力を高め、現像スリーブ
２に均一に密着するようになり、均一でムラのないほぼ
７〜９mg/cm²の現像剤Ｄの搬送量が得られた。

【００１７】以上のような現像装置において、現像スリ
ーブ２の感光体ドラム１に対する表面間隔を0.7mmに設
定して、感光体ドラム１の静電潜像を現像すると、現像
スリーブ２の表面に形成された磁気ブラシは、現像スリ
ーブ２の回転に伴ってその表面の磁束密度が変化するか
ら、振動しながら現像スリーブ２と共に移動し、現像域
12の感光体ドラム１との間隙を安定して円滑に通過し、
その際感光体ドラム１の表面に対し均一な現像効果を与
えることになって、安定して高いトナー濃度の現像を可
能にする。その際、さらにかぶりの発生を防ぎ、現像効
果を向上させるために、現像スリーブ２に振動する交流
成分を有するバイアス電圧を、図示しないバイアス電源
によって接地した感光体ドラム１の基体との間に印加さ
れている。このバイアス電圧は好ましい直流電圧と交流
電圧の重畳電圧が用いられ、直流成分がかぶりの発生を
防止し、交流成分が磁気ブラシに振動を与えて現像効果
を向上させる。なお、通常直流電圧成分には非画像部電
位とほぼ等しいか、それよりも高い50〜600Ｖの電圧が
用いられ、交流電圧成分には100Ｈz〜10ＫＨz、好まし
くは１〜５ＫＨzの周波数が用いられる。その結果現像
スリーブ２上の現像剤Ｄ中のトナーのみが選択的に感光
体ドラム１の静電潜像に向かって飛翔して付着する。

【００１８】現像域12においてトナー成分を消費した現
像剤Ｄはキャリア比率が高くなって現像スリーブ２によ
って搬送されて前記スクレーパ10により剥離回収され、
再びトナー比率の高い現像剤Ｄと混合される。

【００１９】かくして、現像スリーブ２表面にトナーの
融着が発生せず、高濃度でムラのない高画質の画像の得
られる現像が行われた。

【００２０】なお、本発明は反転現像にも用いることが
できる。その場合、直流電圧成分は感光体ドラム１の非
画像背景部における受容電位とほぼ等しい電圧に設定さ
れる。

【００２１】（比較テスト）本発明者らは上記実施例
（Ｄ）とともに、現像スリーブ表面を次の３種類の表面
処理を行った（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）を用意した。

【００２２】（Ａ）不定形粒子によるサンドブラスト処
理によってJISのＲ_Z値で0.2〜0.5μmのあらさに加工。

【００２３】（Ｂ）不定形粒子によるサンドブラスト処
理によってJISのＲ_Z値で１〜３μmのあらさに加工。

【００２４】（Ｃ）不定形粒子によるサンドブラスト処
理によってJISのＲ_Z値で１〜３μmのあらさに加工した
のちバフ磨きを行って0.3〜0.5μmのあらさに加工。

【００２５】現像スリーブを（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）
のものと交換し、他は本実施例と同一条件でテストを行
った。

【００２６】（Ｄ）不定形粒子によるサンドブラスト処
理によってJISのＲ_Z値で0.2〜1.5μmのあらさに加工し
たのち球形大粒子によりサンドブラスト処理し、５〜10
μmのあらさに加工。（実施例）その結果次の評価が得られた。

【００２７】（Ａ）実施例と比較して現像剤の搬送性は
やや劣るが比較的良好であった。但し8000コピー程度の
連続コピー後、チェックを行ったところ、円柱棒４の近
傍にはトナーの融着が認められた。また、現像剤の搬送
量に変化がみられた。

【００２８】（Ｂ）実施例と比較して現像剤の搬送性は
良好であった。但し5000コピー程度の連続コピー後チェ
ックを行ったところ、現像スリーブ全面と円柱棒４の近
傍には顕著なトナーの融着が認められた。またスクレー
パ10にもメクレが生じていた。（Ｃ）実施例と比較して現像剤の搬送性は悪く画像濃度
の低い現像しかなされなかった。

【００２９】（Ｄ）8000コピーの連続コピーを行っても
何等異常が認められなかった。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように剛性と磁性を有する
現像剤量規制体を備えた本発明の現像装置では、現像ス
リーブの表面を不定形小粒子によるサンドブラスト処理
等により微細な凹凸を設けたのち、球形大粒子によるサ
ンドブラスト処理を行った。その結果、現像スリーブ表
面にトナーの融着することがなくなり、現像スリーブ表
面をクリーニングするスクレーパにもメクレを起こすこ
となく、現像スリーブ上の現像剤の層厚を一定に規制し
て濃度ムラのない現像を行うことが可能になるという優
れた効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の１実施例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１感光体ドラム（像担持体）２現像スリーブ（現像剤担持体）３マグネットローラ４円柱棒（現像剤量規制体）６バネ材 10 スクレーパ 12 現像域 14 ホルダーＤ現像剤Ｎ,Ｓ磁極

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】磁性キャリアとトナーとからなる２成分
現像剤を収容し、内部に固定された磁石体を有し表面上
に現像剤を担持する現像剤担持体と、前記磁石体に対向
して該現像剤担持体に押圧され、該現像剤担持体に担持
された現像剤の量を規制する剛性かつ磁性を有する材質
からなる棒状の現像剤量規制体とを備え像担持体と非接
触で現像を行う現像装置において、前記現像剤担持体表
面は不定形粒子によるサンドブラスト処理等によってJI
SのＲz値で0.2〜1.5μmのあらさとしたのち、球形大粒
子によるサンドブラスト処理により前記Ｒz値で５〜10
μmのあらさに加工したことを特徴とする現像装置。