JPH0744010A - 現像装置、現像剤担持体及び間隙保持部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤担持体の耐摩耗性が高く、耐久性に優
れ、長期間の使用によっても、スリーブゴースト防止効
果を発揮させることが可能な現像装置を提供することで
ある。 【構成】 現像スリーブを、導電化処理したチタン酸カ
リウムウィスカを配合した導電性プラスチック複合材料
で形成した。 【効果】 複合材料中の導電性チタン酸カリウムウィス
カがリークサイトとして作用し、現像スリーブ表面のチ
ャージアップした微粉のトナーの鏡映力を弱める。更に
複合材料は耐摩耗性、導電性、表面平滑性、環境特性に
優れるので、現像スリーブ表面への微粉の蓄積が生じ難
く、例えば１５℃、１０％ＲＨ等のスリーブゴーストの
防止が困難な低湿環境下でも、スリーブゴーストのない
良好な画像を得ることができる等、目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体、静電
記録誘電体の像担持体上に形成された静電潜像を現像す
る現像装置、その現像剤担持体及び間隙保持部材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体、静電記録誘電体の像担
持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とし
て、像担持体と対向した現像領域において所定の微小間
隙を開けた現像剤担持体上から現像剤を、像担持体上の
静電潜像に転移して付与することにより、静電潜像を現
像するものが知られている。このような現像装置の一例
を図９に示す。

【０００３】図９に示すように、現像装置１０は、画像
形成装置の像担持体である矢印方向に回転するドラム状
電子写真感光体、即ち感光ドラム１に対向して設置さ
れ、この感光ドラム１上には、帯電器、露光手段等を含
む公知の静電潜像形成手段２０により静電潜像が形成さ
れる。露光手段としては原稿の光学像の投影手段や被記
録画像信号により変調されたレーザビームを走査する光
学系等が採用され、感光ドラム１上に形成された潜像
は、現像装置１０によって現像してトナー像に形成され
る。

【０００４】得られたトナー像は、転写帯電器等を含む
公知の転写手段３０により紙等の転写材上に転写され
る。トナー像を転写された転写材は、感光ドラム１から
分離されて公知の図示しない定着手段に送られ、そこで
トナー像の転写材への定着が行なわれる。転写の終了し
た感光ドラム１上に残留したトナーは、クリーニングブ
レード等を含む公知のクリーニング手段４０により除去
される。

【０００５】現像装置１０は、現像容器１２内にキャリ
ア粒子を含まない絶縁性一成分磁性現像剤１１を収容し
ている。この現像剤１１は、絶縁性磁性トナーを主体と
してなっており、好ましくはシリカ微粉末が若干外添さ
れている。シリカ微粉末は、画像濃度を増大させ且つガ
サツキの少ない画像を得られるように、トナーの摩擦帯
電電荷を制御する目的等から外添される。例えば気相法
シリカ（乾式シリカ）及び／又は湿式製法シリカ（湿式
シリカ）をトナーに外添することが知られている。

【０００６】例えばスチレン−アクリル樹脂にマグネタ
イトを６０重量部含有する負極性トナーに対し、強い負
帯電特性を示す乾式シリカ（例えば１００ｍ² の気相法
シリカに対し、ＨＭＤＳを１００ｍ² 当たり１０重量部
の割合で添加し、加熱処理したもの）が外添された現像
剤は、負極性の静電潜像を反転現像するのに適してい
る。

【０００７】一成分磁性現像剤、即ち磁性トナー１１
は、現像剤担持体である矢印方向に回転するアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の非磁性現像スリーブ１４によって
容器１２から持ち出され、感光ドラム１と対向した現像
領域１３に搬送される。現像領域１３においては、感光
ドラム１と現像スリーブ１４とが５０〜５００μｍの微
小間隙を開けて対向している。この現像領域１３におい
て感光ドラム１上の静電潜像にトナー１１が転移して付
与され、静電潜像がトナー像として現像される。

【０００８】現像領域１３における現像スリーブ１４と
感光ドラム１の間隙（ＳＤ間隙）を保つ保持部材は、図
１０に示すように、現像スリーブ１４の両端部に被嵌さ
れるキャップ式のＳＤコロ１９に形成されている。各Ｓ
Ｄコロ１９は、現像スリーブ１４の端部への被嵌部を構
成する薄肉円筒部１９ｂと、その円筒部１９ｂの開口側
の周囲に形成された、感光ドラム１との厚肉当接部１９
ａとからなっている。

【０００９】ＳＤコロ１９は、絶縁性で且つ潤滑性の良
好なポリアセタール樹脂（ＰＯＭ樹脂）（商標名デルリ
ン。デュポン社製）から作られ、現像スリーブ１４の端
部に被嵌して回転自在に設けられる。そしてＳＤコロ１
９は、感光ドラム１の表面に接触して回転することによ
り、感光ドラム１と現像スリーブ１４との間に所定のＳ
Ｄ間隙を保持するようになっている。本例では、ＳＤ間
隙を３００μｍとしたので、ＳＤコロ１９の当接部１９
ａの肉厚は約３００μｍとされ、円筒部１９ｂの肉厚は
約２５０μｍとされている。

【００１０】現像領域１３に搬送される現像スリーブ１
４上のトナー１１の厚みは、弾性ブレード１６によって
規制される。弾性ブレード１６はウレタンゴム等の弾性
体からなり、現像スリーブ１４内に静止配置されたマグ
ネットローラ１５の磁極Ｎ１にほぼ対向している。この
弾性ブレード１６によるトナー１１の規制により、現像
スリーブ１４上に薄いトナー層１１ａが形成される。

【００１１】尚、弾性ブレード１６と現像スリーブ１４
との間隙は、トナー層１１ａの厚みを現像スリーブ１４
と感光ドラム１との最小間隙、即ち現像領域１３での両
者間のＳＤ間隙よりも薄くできるような間隙に設定され
る。

【００１２】以上のようにして、図９に示した現像装置
では、所謂非接触現像が行なわれる。即ち、現像領域１
３に搬送されるトナー層１１ａの厚みが現像スリーブ１
４と感光ドラム１間の微小間隙よりも薄いので、トナー
１１は現像スリーブ１４から空気間隙を飛翔して感光ド
ラム１に到達する。そしてその際の現像効率を向上し、
濃度が高く鮮明でカブリの抑制された現像画像を形成す
るために、現像スリーブ１４にはバイアス電源１８から
交流成分を含む現像バイアス電圧が印加される。

【００１３】現像バイアス電圧は、上記のように、直流
電圧に交流電圧を重畳したものが好ましい。現像バイア
ス電圧は、その最大値、最小値の間に潜像の暗部電位、
明部電位が存在するような電圧であり、又潜像の暗部電
位、明部電位の間に上記の直流電圧値が存在するような
電圧が好ましい。その交流電圧の周波数は１〜２ｋＨ
ｚ、ピーク・ツウ・ピーク電圧（最大値と最小値の差）
は、１．１〜１．８ｋＶ程度が好ましく、波形は矩形
波、サイン波、三角波等が使用される。

【００１４】例えば暗部電位が−７００Ｖ、明部電位が
−１００Ｖの潜像を負に帯電したトナーで反転現像する
とき、現像バイアス電圧としては、直流成分が−５００
Ｖ、交流成分はピーク・ツウ・ピーク電圧が１．６ｋ
Ｖ、周波数が１．８ｋＨｚの矩形波の電圧を使用でき
る。

【００１５】斯る現像バイアス電圧によってトナー１１
に現像スリーブ１４から感光ドラム１に転移させる方向
の電界、感光ドラム１から現像スリーブ１４に逆転移さ
せる方向の電界が交互に作用する。これによって良好な
現像画像が得られる。

【００１６】尚、反転現像とは、潜像の明部電位領域に
潜像と同極性に帯電したトナーを付着させて、潜像を可
視化する現像方式である。一方、潜像の暗部電位領域に
潜像と逆極性に帯電したトナーを付着させて、可視化す
る現像方式を正規現像と言う。

【００１７】上記のトナー１１は、主として現像スリー
ブ１４との摩擦により静電潜像を現像する極性に帯電さ
れる。トナー１１としては、例えばスチレン−アクリル
共重合体を主成分とする結着樹脂に、マグネタイトを６
０重量％、負荷電制御剤としてモノアゾ染料の金属錯塩
を１重量％含有した、体積抵抗率が約１０¹³Ωｃｍの絶
縁性磁性トナーを基本とし、これに流動性を高めるため
に疎水化処理したシリカ微粒子をトナー重量に対し０．
４重量％外添したものを用いる。斯るトナーは、上記の
現像スリーブ１４との摩擦により負極性に帯電される。

【００１８】尚、マグネットローラ１５の磁極Ｓ１は現
像領域１３に磁界を形成してカブリを防止し、ライン画
像の鮮明な現像に寄与する。又磁極Ｎ２、Ｓ２はトナー
の搬送に寄与する。

【００１９】ところで、現像スリーブ１４の感光ドラム
１の非画像領域に対向した領域ではトナーは消費されな
いが、この消費されない状態が続くと、現像スリーブに
は静電的鏡映力に起因した考えられる微粉層の強い付着
が生じて、感光ドラムの画像領域に対しても容易に消費
されなくなるばかりでなく、微粉トナー層上のトナーの
帯電量を低下させる。このため現像画像上にゴースト像
が生じ、画質が劣化する。

【００２０】そのゴースト像の一例を図１１に示す。図
１１の（ａ）の部分は白地が続いた後、画像が現像され
た部分であり、図１１の（ｂ）の部分は画像が続いた
後、再び画像が現像された部分であって、（ｂ）の部分
の濃度の方が（ａ）の部分よりも高い。

【００２１】このゴースト発生のメカニズムは、本発明
者等の実験及び考察によると、現像スリーブ上に形成さ
れる微粉（通常粒径のトナーよりもかなり小さい粒径４
μｍ以下のトナー粒子を主体とする）の層に深く関わっ
ている。即ち現像スリーブ上におけるトナー層中の最下
層のトナーの粒度分布が、トナー消費部分と非消費部分
との間で明らかな差が生じ、非消費部分のトナー層最下
層に微粉の層が形成され、該微粉は体積当たりの表面積
が大きいために、粒径の大きな粒子と比較して単位重量
あたりに有する摩擦帯電量が大きくなり、微粉自身の鏡
映力により現像スリーブに対し静電的に強く拘束され
る。

【００２２】そのため微粉層が形成された部分の上層に
あるトナーは、現像スリーブで十分に摩擦帯電されない
ために摩擦帯電電荷量が低下し、その結果、現像画像上
にスリーブゴースト（部分的に画像濃度が薄い）として
現れてしまう。特に平均粒径が小さい（９μｍ以下）の
トナーを用いた場合、このゴーストは顕著になる傾向が
ある。

【００２３】又特に磁性トナーにおいては、個々の微粉
状トナー粒子に含有する磁性体量が適正粒径のトナーに
含有される磁性体量よりも少なくなる傾向にあり、単位
重量当たりの帯電量が適正粒径のトナー粒子が有する単
位重量当たりの帯電量よりも高くなるため、現像スリー
ブへの鏡映力による付着も強く、ゴースト現象が一層顕
著になる。

【００２４】このようなスリーブゴースト現象は、特開
平１−２７６１７４号公報、特開平１−２７７２６号公
報、特開平２−１７６６８２号公報に提案した技術によ
って解決された。これら公報に提案の技術では、アルミ
ニウムのスリーブ基体上に、カーボン微粒子及び／又は
グラファイト微粒子のような導電性微粒子が分散された
樹脂をコーティングした現像スリーブを使用することが
特徴である。又特開平２−１０９０７３号公報では、炭
素繊維と高分子樹脂を含む複合材料で形成した現像スリ
ーブを使用したことが特徴である。いずれも、スリーブ
ゴーストの発生が防止される。

【００２５】それは、微粉トナーの過剰帯電が、樹脂と
導電性微粒子或いは表面に露出した炭素繊維の形成する
リークサイトによって除電され、微粉トナーの現像スリ
ーブに対する鏡映力を弱めるので、スリーブゴースト現
象が防止されるのである。

【００２６】

【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、アルミニウムのスリーブ基体上にカーボン等の
導電性微粒子を含む樹脂をコーティングした現像スリー
ブを使用し、これにキャップ式のＳＤコロを用いて感光
ドラムとのＳＤ間隙を保ったのでは、以下に示すような
問題が生じた。

【００２７】現像スリーブ上の導電性微粒子含有樹脂コ
ート層が、画像形成枚数を重ねるにつれて次第に擦り減
るために、ゴーストの低減効果が減少する。特に平均粒
径が小さいトナー（粒径９μｍ以下）を用いた場合、ト
ナーに対し均一な摩擦帯電電荷を安定して付与するため
に、弾性ゴムブレードを使用しなければならないので、
現像スリーブ表面のコート層の摺擦が激しく、数千枚程
度の画像形成でスリーブゴーストを発生して、現像スリ
ーブの寿命が尽きてしまう。

【００２８】又ＳＤ間隙保持部材のキャップ式のＳＤコ
ロが、感光ドラム表面に接触回転するときに摺擦により
削れたり、ラッパ状に変形したりして、ＳＤ間隙を一定
に保持できなくなることがある。特にＳＤ間隙を小さく
した場合には、ＳＤコロを超薄肉にする必要があるの
で、コロの成形が難しいばかりか、変形し易く又コスト
も高くつく。

【００２９】この場合、現像スリーブの両端部に厚肉部
を設けて、これによりＳＤ間隙を維持する方法も考えら
れるが、アルミニウム製の現像スリーブでは、感光ドラ
ムのアルミニウムがむき出しになったアース部分と現像
スリーブ間を絶縁しなければならず、結局、ＳＤコロ
（絶縁性である）が必要になり、この方法は有効でな
い。

【００３０】本発明の目的は、現像剤担持体の耐摩耗性
が高く、耐久性に優れ、長期間の使用によっても、スリ
ーブゴースト防止効果を発揮させることが可能な現像装
置を提供することである。

【００３１】本発明の他の目的は、現像剤担持体の像担
持体との微小間隙を保つ間隙保持部材の耐摩耗性が高
く、耐久性に優れ、長期間の使用によっても、所定の微
小間隙を一定に維持させることが可能な現像装置を提供
することである。

【００３２】本発明の更に他の目的は、上記特性を具備
した現像剤担持体及び間隙保持部材を提供することであ
る。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記諸目は本発明に係る
現像装置、現像剤担持体及び間隙保持部材にて達成され
る。要約すれば本発明は、両端部に設けられた間隙保持
部材により、像担持体と対向した現像領域において像担
持体と所定の微小間隙を開けた現像剤担持体上に、現像
剤を担持して現像領域に搬送し、現像領域において現像
剤を像担持体上に転移して、像担持体上に形成された静
電潜像を現像する現像装置において、前記現像剤担持体
を、導電化処理したチタン酸カリウムウィスカを配合し
た導電性プラスチック複合材料で形成したことを特徴と
する現像装置である。

【００３４】前記間隙保持部材は、現像剤担持体の両端
部に一体化して設けられ、該間隙保持部材を、導電化処
理してないチタン酸カリウムウィスカを配合した絶縁性
プラスチック複合材料で形成した。或いは前記間隙保持
部材は、現像剤担持体の両端部に被嵌して設けられ、該
間隙保持部材を、導電化処理してないチタン酸カリウム
ウィスカを配合した絶縁性プラスチック複合材料で形成
した。

【００３５】又本発明は、像担持体と対向した現像領域
おいて像担持体と所定の微小間隙を開ける間隙保持部材
が両端部に設けられる、現像剤を担持して現像領域に搬
送するための現像剤担持体であって、導電化処理したチ
タン酸カリウムウィスカを配合した導電性プラスチック
複合材料で形成したことを特徴とする現像剤担持体であ
る。

【００３６】更に又本発明は、像担持体と対向した現像
領域において現像剤担持体を像担持体と所定の微小間隙
を開けるための、現像剤担持体の両端部に被嵌して設け
られる間隙保持部材であって、導電化処理してないチタ
ン酸カリウムウィスカを配合した絶縁性プラスチック複
合材料で形成したことを特徴とする間隙保持部材であ
る。

【００３７】

【実施例】

実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す構成図、図
２は、図１の現像装置に設けられた現像スリーブを示す
斜視図である。本実施例では、現像剤担持体として、導
電化処理したチタン酸カリウムウィスカを配合した導電
性プラスチック複合材料により成形加工した現像スリー
ブ１７を使用したことが大きな特徴である。本実施例の
現像装置のその他の構成は、図９に示した従来の現像装
置と基本的に同じで、図１において図９に付した符号と
同一の符号は同一の部材を示す。

【００３８】本実施例の現像装置１０は、絶縁性一成分
磁性現像剤である磁性トナー１１を収容した現像容器１
２を備え、その現像容器１２の感光ドラム１と対向した
開口部内に、上記の現像スリーブ１７が配設される。現
像容器１２内のトナー１１は、現像スリーブ１７内に内
蔵したマグネットローラ１５により現像スリーブ１７上
に担持して、現像スリーブ１７の回転に伴い感光ドラム
１と対向した現像領域１３に搬送される。その搬送途
上、現像スリーブ１７上のトナー１１は、容器１２の開
口部の上部に設けられた弾性ブレード１６により規制さ
れて、薄層のトナー層１１ａに形成される。

【００３９】現像領域１３に搬送されたトナー層１１
は、感光ドラム１上の静電潜像の現像に供され、潜像が
トナー像として現像、可視化される。現像の際、現像ス
リーブ１７にバイアス電源１８により、直流電圧に交流
電圧を重畳した現像バイアスが印される。

【００４０】上記の現像スリーブ１７は外径が１６ｍｍ
で、図２に示すように、その長手方向が、現像に使用す
る現像領域部分１７ａと、その両側のキャップ式のＳＤ
コロ（図示せず）が被嵌される端部１７ｂとに区画され
ている。現像領域部分１７ａに適度な表面粗さを持たせ
て、トナーに対する帯電性、トナーの搬送性を付与する
ために、現像領域部分１７ａの表面にサンドブラスト処
理を施して、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に規定する中心平均粗
さＲａ≒２μｍにしている。端部１７ｂは、ＳＤコロを
被嵌するためにサンドブラスト処理は施しておらず、表
面の中心平均粗さＲａ≒０．０３μｍとなっている。

【００４１】現像スリーブ１７は、上述したように、導
電性チタン酸カリウムウィスカ（チタン酸カリウムの一
般式：Ｋ₂ Ｏ・ｎＴｉＯ₂ ）を充填した導電性プラスチ
ック複合材料により形成した。本実施例では、導電性チ
タン酸カリウムウィスカを充填した導電性プラスチック
複合材料として、大塚化学製のウィスタット（商標名）
を使用した。

【００４２】このウィスタットは、平均繊維径０．３〜
０．７μｍ、平均繊維長１０〜２０μｍのチタン酸カリ
ウムウィスカ（商標名ティスモ。大塚化学製）の表面を
導電化処理し、得られた導電性チタン酸カリウムウィス
カ（商標名デントール。大塚化学製）をＰＯＭ樹脂に配
合した導電性プラスチック複合材料からなっている。こ
のウィスタットを成型温度約２００℃、金型温度約１０
０℃、圧力約１０００ｋｇ／ｃｍ² の条件で、公知の押
出成型機を用いて成型加工することにより、導電性プラ
スチック複合材料による現像スリーブが得られる。

【００４３】このような導電性プラスチック複合材料に
よれば、導電性チタン酸カリウムウィスカの配合率を変
えることにより、その体積抵抗率、従って現像スリーブ
１７の体積抵抗率を容易に制御することができる。具体
的には、導電性チタン酸カリウムウィスカの配合率を約
２５ｗｔ％以上、好ましくは約４０ｗｔ％以上にすれ
ば、現像スリーブの体積抵抗率を１０⁰ Ωｃｍ以下にで
き、アルミニウム製現像スリーブとほぼ同程度の電気抵
抗を得ることができた。

【００４４】現像スリーブ１７に成形加工後、上記した
ように、現像領域部分１７ａにサンドブラスト処理を行
なった。サンドブラスト処理には、（株）不二製作所製
のブラスト加工機を使用し、そのノズルは３型（口径約
６ｍｍ）を用いた。不定形砥粒はアランダム砥粒（商標
名モランダムＡ＃４００。昭和電工製）を用いた。ブラ
スト条件は、圧力：２．０ｋ／ｃｍ² 、時間：２０秒と
した。このブラスト処理には必要に応じて、処理後にエ
アーブロー或いはアルコール中での洗浄を追加すること
ができる。

【００４５】本実施例では、以上のように、導電性チタ
ン酸カリウムウィスカを配合した導電性プラスチック複
合材料で現像スリーブ１７を形成した。これによれば、
導電性チタン酸カリウムウィスカが針状結晶であるの
で、リークサイトとして作用する効果があり、現像スリ
ーブ表面のチャージアップした微粉のトナーの鏡映力を
弱める。更にこの導電性プラスチック複合材料は、導電
性、表面平滑性、環境特に優れ、現像スリーブ表面への
微粉の蓄積が生じ難く、スリーブゴーストやチャージア
ップが発生しずらくなる。

【００４６】その結果、通常環境下は勿論、例えば１５
℃、１０％ＲＨ等の、これまでスリーブゴーストを完全
に防止することが難しかった低湿環境下においても、ス
リーブゴーストのない良好な画像を得ることができた。

【００４７】又導電性プラスチック複合材料は耐摩耗性
に優れているので、現像スリーブ１７は耐摩耗性が高
く、耐久性が優れる効果もある。

【００４８】本実施例の現像スリーブを使用した実験例
について述べる。上記の現像スリーブ１７を図１に示す
現像装置１０に組込んで現像に使用し、通常環境下での
画像形成を行なった。現像スリーブ１７にはバイアス電
源１８により、ＶDC＝−５００Ｖ、ＶAC（ピーク・ツウ
・ピーク電圧Ｖpp）＝１６００Ｖ、周波数１８００Ｈｚ
の現像バイアスを印加した。現像スリーブ１７と感光ド
ラム１とのＳＤ間隙は約３００μｍとした。

【００４９】実験結果を表１に示す。表１に示されるよ
うに、従来のカーボン微粒子含有樹脂をコートした現像
スリーブ（従来スリーブ）では、約１万枚の画像形成に
よりスリーブゴースト低減効果に低下が見られたが、本
発明の導電性プラスチック複合材料製の現像スリーブ
（本発明スリーブ）では、約５万枚の画像形成でもスリ
ーブゴースト低減効果に変化が見られず、長期間の安定
性が示された。

【００５０】

【表１】

【００５１】以上では、現像スリーブ１７に使用した導
電性プラスチック複合材料には、導電化処理により導電
性を持たせた導電性チタン酸カリウムウィスカを配合し
たが、これに限るものではなく、各種金属材料で表面を
被覆して導電性を持たせた導電性チタン酸カリウムウィ
スカを使用することができる。具体的には、銀で被覆し
たスーパーデントール（商標名。大塚化学製）、銅又は
ニッケルで被覆したリオベール（商標名。大塚化学製）
を使用することができる。

【００５２】これら金属被覆の導電性チタン酸カリウム
ウィスカは、体積抵抗率がスーパーデントールで１×１
０^-4Ωｃｍ、リオベールで５×１０^-4Ωｃｍと、非常に
低お抵抗を有し、これらを配合した導電性プラスチック
複合材料を使用することにより、スリーブゴースト低減
効果が更に優れた現像スリーブを得ることができる。

【００５３】又本実施例では、スリーブ状の現像剤担持
体に適用したが、本発明はこれに限られず、感光ドラム
と接触して使用する弾性体ローラ状の現像剤担持体にも
適用することができる。

【００５４】実施例２ 図３は、本発明の現像装置の他の実施例を示す概略構成
図である。本実施例では、磁性材を含まない非磁性一成
分現像剤、即ち非磁性トナー（ノンマグトナー）を使用
した現像装置に適用した。図３において図１に付した符
号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００５５】本実施例の現像装置１０は、図３に示すよ
うに、非磁性トナー２４を収容した現像容器１０の感光
ドラム１と対向した開口部内に現像スリーブ２５を備
え、この現像スリーブ２５内にはマグネットローラを設
置していない。

【００５６】現像スリーブ２５は、実施例１の現像スリ
ーブ１７のときと同様、導電性チタン酸カリウムウィス
カを配合した導電性プラスチック複合材料のウィスタッ
ト（商標名。大塚化学製）を成形加工して作成されてい
る。

【００５７】現像スリーブ２５の現像領域部分の表面
は、同様に、適度な粗さにされているが、本実施例で
は、不定形のアランダム砥粒を用いたサンドブラスト処
理により、表面をＪＩＳ−Ｂ０６０１に規定する十点平
均粗さＲｚ≒１〜１０μｍにしている。

【００５８】現像容器１２の開口部の上部には、実施例
１のとき同様、現像スリーブ２５上に担持されたトナー
２４を規制する弾性ブレード２１が設けられている。こ
の弾性ブレード２１は、現像スリーブ２５の回転方向上
流側に向けて下がる向きに傾斜して、現像スリーブ２５
の回転方向と逆方向に当接されているが、回転方向と順
方向に当接させるようにしてもよい。

【００５９】又容器１２内の弾性ブレード２１よりも現
像スリーブ２５の回転方向上流側の位置には、セル数が
２０〜１００個／インチのスポンジ状ゴムの弾性ローラ
２２が設けられている。この弾性ローラ２２は、非磁性
トナー２４を現像スリーブ２５に擦りつけて担持させ、
又現像領域１３において現像に供されずに戻って来たト
ナーを現像スリーブ２５から剥ぎ取る役目をする。容器
１２の開口部の下部には、現像スリーブ２５に当接して
容器１２からのトナー２４の漏れを防ぐ防止部材２３が
設けられる。

【００６０】非磁性トナー２４は、スチレン樹脂やアク
リル樹脂、ポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂中に、カ
ーボン等の顔料を分散してなっている。トナー２４はシ
リカ微粉末を外添して使用することが好ましい。

【００６１】本実施例の現像装置では、弾性ローラ２２
が矢印方向に回転して非磁性トナー２４を現像スリーブ
２５の近くに供給し、そのトナー２４を弾性ローラ２２
と現像スリーブ２５とが当接するニップ部（周方向当接
幅１〜１ｍｍ）で現像スリーブ２５に擦りつけて、現像
スリーブ２５上に付着、担持させる。この弾性ローラ２
２と現像スリーブ２５間には、それらの回転速度に５〜
６００ｍｍ／秒の周速差を設けてある。

【００６２】現像スリーブ２５上に担持されたトナー２
４は、現像スリーブ２５の回転に伴い現像領域１３へ向
けて搬送され、その搬送途上、弾性ブレード２１により
摺擦されて薄層２４ａに形成されると共に、十分な量の
摩擦帯電を受ける。以下の現像工程は、図９を参照して
説明した従来の現像装置のときと同様である。

【００６３】本実施例では、弾性ローラ２２及び弾性ブ
レード２１による摺擦により、現像スリーブ２５が受け
る摩耗が実施例１の現像スリーブ１７のときよりも大き
いが、現像スリーブ１７と同様、チタン酸カリウムウィ
スカを配合したプラスチック複合材料により形成してい
るので、摩耗に耐えて所期の性能を発揮する。

【００６４】本実施例において行なった実験によると、
従来のカーボン微粒子含有樹脂をコートした現像スリー
ブでは、非磁性トナー２４に対する摩擦帯電電荷付与能
力が約２千枚の画像形成により低下したが、本実施例の
現像スリーブ２５では、約２万枚の画像形成でも摩擦帯
電電荷付与能力が変化せず、１．４程度の良好な画像濃
度を維持した。

【００６５】実施例３ 図４は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す概略
構成図である。本実施例では、トナーとキャリアとから
なる二成分現像剤を使用した現像装置に適用した。

【００６６】本実施例の現像装置１０は、図４に示すよ
うに、二成分現像剤２７を収容した現像容器１２を備
え、容器１２の感光ドラム１と対向した開口部内に現像
スリーブ２６が配設され、この現像スリーブ２６内に
は、複数の磁極、本例では８極の磁極を有するマグネッ
トローラ２９が設置されている。

【００６７】現像スリーブ２６は、これまでの実施例の
ときと同様、導電性チタン酸カリウムウィスカを配合し
た導電性プラスチック複合材料のウィスタット（商標
名。大塚化学製）を成形加工してなっている。実施例２
と同様、現像スリーブ２６の現像領域部分の表面は、不
定形のアランダム砥粒によりサンドブラスト処理して、
ＪＩＳ−Ｂ０６０１に規定する十点平均粗さＲｚ≒１〜
１０μｍにされている。

【００６８】現像容器１２の開口部の上部には、現像ス
リーブ２６上に担持された二成分現像剤２７の磁気ブラ
シの穂長を規制するドクタブレード２８が、現像スリー
ブ２８と所定間隔を開けて設けられ、容器１２内には現
像剤撹拌機構３５が設けられている。

【００６９】本実施例において、現像スリーブ２６内の
マグネットローラ２９は矢印方向に回転する。マグネッ
トローラ２９は矢印と逆方向に回転するようにしてもよ
い。このマグネットローラ２９の回転及び現像スリーブ
２６の回転により、現像スリーブ２６上に担持された現
像剤２７を現像領域１２へ向けて搬送し、その搬送途上
において、現像剤２７はドクターブレード２８により薄
層２７ａに形成されて磁気ブラシの穂長を調整される。

【００７０】本実施例において行なった実験によると、
導電性プラスチック複合材料製の現像スリーブ２６は、
二成分現像剤を用いた場合にも有効で、約２万枚の画像
形成でも、約１．４の良好な画像濃度を維持した。

【００７１】実施例４ 図５は、本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブを示す斜視図である。本実施例では、図５に
示すように、現像スリーブ３１の両端部にＳＤ当接部３
１ｂを一体に設け、ＳＤコロの機能を持たせたことが特
徴である。このＳＤ当接部３１ｂは絶縁性とする。

【００７２】現像スリーブ３１の両端部を除く現像領域
部分３１ａは、実施例１のときと同様、導電性チタン酸
カリウムウィスカを配合したＰＯＭ系の導電性プラスチ
ック複合材料のウィスタット（商標名。大塚化学製）を
成形加工して形成した。

【００７３】現像スリーブ３１のＳＤ当接部３１ｂは、
導電性チタン酸カリウムウィスカの配合率を約１０ｗｔ
％以下に小さくした、ＰＯＭ系の高抵抗プラスチック複
合材料（商標名ウィスット。体積抵抗率１０¹⁵Ωｃｍ以
上。大塚化学製）を使用し、上記現像領域部分３１ａと
合わせて成形加工した。

【００７４】実施例１等のときと同様、現像スリーブ３
１の現像領域部分３１ａには、トナーに対する帯電性、
トナーの搬送性を付与するために、適度な表面粗さ（Ｒ
ａ又はＲｚ）にしている。

【００７５】従来のアルミニウム製現像スリーブにＳＤ
コロを組合せたものでは、スリーブ素菅の円筒の真直度
が３０μｍ程度、ＳＤコロの公差が３０μｍ程度あるの
で、感光ドラムと現像スリーブとの間のＳＤ間隙が最悪
の場合、６０μｍ近く変動する可能性があった。これ
が、本実施例の現像スリーブ３１によれば、配合するウ
ィスカが極めて微細なために、プラスチック複合材料成
形品の金型転写性が高く、円筒の真直度を約７μｍ程度
に高くでき、又別体のキャップ式ＳＤコロを設けていな
いので、ＳＤ間隙の変動を１０μｍ以下に抑制すること
ができ、画質向上に大きく役立った。

【００７６】又最近の高画質化に有効な例えば１００μ
ｍ以下というような、ＳＤコロでは設定不可能な微小Ｓ
Ｄ間隙でも、本実施例のＳＤ当接部３１ｂを設けた現像
スリーブ３１によれば問題なく実現できる。そのＳＤ当
接部３１ｂの部分もプラスチック複合材料製で耐摩耗性
等に優れるので、ＳＤ当接部３１ｂの使用寿命も長い。
ＳＤコロでは、丸棒からの削り出しなどの方法で作成し
ても、ＳＤコロの寿命は数千枚の画像形成で尽きる。

【００７７】本実施例で行なった実験結果を表２に示
す。

【００７８】

【表２】

【００７９】表２に示されるように、従来のカーボン微
粒子含有樹脂をコートした現像スリーブ（従来コートス
リーブ）にキャップ式のＳＤコロを組合せた場合には、
約５千枚の画像形成により、画像中にＳＤコロのピッチ
ムラ（ＳＤコロの汚れによる数ｍｍ単位のムラ）、周期
ムラ（ＳＤコロ変形などによるＳＤコロ周期の約５０ｍ
ｍのムラ）等の画像劣化が発生したが、本実施例の現像
スリーブ３１（本発明ＳＤ当接部付スリーブ）によれ
ば、その両端部に絶縁性プラスチック複合材料によりＳ
Ｄ当接部３１ｂを一体に形成しているので、約２万枚の
画像形成でもピッチムラ等の画像劣化がなく、約１．４
程度の画像濃度を維持した。

【００８０】これまでの実施例１〜４では、導電性プラ
スチック複合材料、絶縁性プラスチック複合材料に一般
的なＰＯＭ系のものを使用したが、ＰＡ（ナイロン）
系、ＰＰＳ系（ポリフェニレンサルファイド）系などの
材料も使用可能である。

【００８１】実施例５ 図６は、本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブを示す斜視図である。本実施例では、図６に
示すように、現像スリーブ３２の両端部にＳＤ当接部３
２ｂを有し、そのＳＤ当接部３２ｂを、導電化処理して
いないチタン酸カリウムウィス（商標名ティスモ。大塚
化学製）を配合した、絶縁性のプラスチック複合材料
（商標名ポチコン。大塚化学製）で形成した。

【００８２】現像スリーブ３２の現像領域部分３２ａの
部分は、実施例１と同様、導電性チタン酸カリウムウィ
スカを配合したＰＯＭ系の導電性プラスチック複合材料
のウィスタット（商標名。大塚化学製）で形成した。現
像領域部分３２ａは、同様に、トナーへの帯電性、トナ
ーの搬送性を付与するために、ブラスト処理により適度
な表面粗さにしている。

【００８３】本実施例においても、実施例４のときと同
様、現像スリーブ３２にキャップ式ＳＤコロが不要とな
るので、ＳＤコロでは設定不可能な例えば１００μｍ以
下の微小ＳＤ間隙でも問題なく実現でき、又ＳＤ当接部
３２ｂの部分を含めて耐摩耗性等に優れ使用寿命が長
い。

【００８４】本実施例で行なった実験によると、従来の
カーボン微粒子含有樹脂をコートした現像スリーブにキ
ャップ式のＳＤコロを組合せた場合には、約５千枚の画
像形成により、画像中にＳＤコロのピッチムラ等の画像
劣化が見られたが、本実施例の両端部にＳＤ当接部３２
ｂを一体に形成した現像スリーブ３２によれば、約２万
枚の画像形成でもピッチムラ等の画像劣化がなく、又良
好な画像濃度を維持した。

【００８５】実施例６ 図７は、本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブを示す斜視図である。本実施例では、図７に
示すように、従来型のアルミニウム製現像スリーブ３３
の両端部に、導電化処理していないチタン酸カリウムウ
ィスを配合した絶縁性プラスチック複合材料（商標名ポ
チコン。大塚化学製）をコーティングによりＳＤ当接部
３３ｂを形成したものである。ＳＤ間隙は約１５０μｍ
に設定したので、ＳＤ当接部３３ｂの厚さも約１５０μ
ｍにした。上記のコーティングは、ウィスを配合のプラ
スチック複合材料を例えば約２００℃で溶融させて、こ
れに現像スリーブ３３の両端部をディッピングするか、
又はウィスを配合のプラスチック複合材料を溶剤に溶か
してこれにディッピングすることにより実施することが
できる。

【００８６】現像スリーブ３３の両端部を除く現像領域
部分３３ａは、従来通り、アルミニウムスリーブにカー
ボン微粒子含有樹脂を塗料化して塗布し、乾燥して形成
する。

【００８７】本実施例では、従来型のアルミニウム製現
像スリーブを基本にしているので、現像スリーブ３３の
現像領域部分３３ａの寿命は従来と同じであるが、キャ
ップ式ＳＤコロを使用していないので、ＳＤコロの削
れ、変形による寿命の低下はなく、長期間の使用による
ムラなどの画像劣化が改善された。

【００８８】実施例７ 図８は、本発明の現像装置の更に他の実施例におけるＳ
Ｄコロを示す斜視図である。本実施例では、感光ドラム
とのＳＤ間隙保持のために現像スリーブにキャップ式Ｓ
Ｄコロ３４を使用する場合で、このＳＤコロ３４を、導
電化処理していないチタン酸カリウムウィスカを配合し
た、ＰＯＭ系の絶縁性プラスチック複合材料（ポチコ
ン。大塚化学製）により形成した。

【００８９】ＳＤコロ３４は、現像スリーブの端部への
被嵌部となる薄肉円筒部３４ｂと、その円筒部３４ｂの
開口側の周囲の感光ドラムとの厚肉当接部３４ａとから
なっており、本例では、円筒部３４ｂの肉厚は約１５０
μｍ、円筒部３４ａの肉厚は約１００μｍとした。

【００９０】従来、ＳＤコロを作成する上で問題なの
は、ＳＤ間隙を安定に保つために必要な薄肉円筒部の成
形が難しいことである。金型でＳＤコロを成形する場
合、薄肉円筒部を十分に形成できないことが多く、ＳＤ
コロの量産品では２５０μｍがＳＤ間隙の限界であっ
た。

【００９１】本実施例で使用した絶縁性プラスチック複
合材料のポチコンは、平均繊維系０．３〜０．７μｍ、
平均繊維長１０〜２０μｍのチタン酸カリウムウィスカ
を補強材として配合しているので、約１００μｍの超薄
肉の円筒部３４ａを持ったＳＤコロ３４が成形可能とな
った。又ＳＤコロ３４は寸法精度、表面平滑性及び耐摩
耗性に優れるので、ＳＤコロ３４の寿命、強度が改善さ
れた。

【００９２】本実施例で行なった実験結果を表３に示
す。

【００９３】

【表３】

【００９４】表３に示されるように、従来のＰＯＭ製Ｓ
Ｄコロでは、約４千枚の画像形成により画像にＳＤコロ
によるピッチムラ等の画像欠陥が発生したが、本実施例
のチタン酸カリウムウィスカ配合のプラスチック複合材
料製ＳＤコロ３４（本発明ＳＤコロ）では、約１万６千
枚の画像形成でも、ピッチムラ等の劣化が認められず、
良好な結果が得られた。

【００９５】以上では、ＳＤコロ３４をＰＯＭ系の絶縁
性プラスチック複合材料で形成したが、これ限られず、
ＰＡ系、ＰＰＳ系などの材料を使用することができる。

【００９６】又導電性チタン酸カリウムウィスカであっ
ても、配合率を約１０ｗｔ％以下に少なくすれば、導電
化処理していないチタン酸カリウムウィスカに代えて、
絶縁性プラスチック複合材料に配合することが可能であ
る。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、現像
剤担持体を、導電化処理したチタン酸カリウムウィスカ
を配合した導電性プラスチック複合材料により形成した
ので、現像剤担持体の長寿命、高耐久性が達成され、長
期間の使用による画像劣化を大幅に改善した現像装置が
提供される。

【００９８】又両端部にＳＤ間隙保持部材として、導電
化処理していないチタン酸カリウムウィスカを配合した
絶縁性プラスチック複合材料によりＳＤ当接部を一体に
設けた現像剤担持体によれば、ＳＤコロのような間隙保
持部材と違って、ＳＤ間隙当接部の削れ、変形に起因し
たムラなどの画像劣化を防止することができ、又コスト
ダウンを図ることもできる。

【００９９】更に導電化処理していないチタン酸カリウ
ムウィスカを配合した絶縁性プラスチック複合材料によ
り形成したキャップ式のＳＤコロによれば、寸法精度、
表面平滑性及び耐摩耗性に優れたＳＤコロを実現でき、
所定のＳＤ間隙を一定に維持し、又ＳＤコロの寿命、強
度を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図
である。

【図２】図１の現像装置に設けられた現像スリーブを示
す斜視図である。

【図３】本発明の現像装置の他の実施例を示す概略構成
図である。

【図４】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す概略
構成図である。

【図５】本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブを示す斜視図である。

【図６】本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブを示す斜視図である。

【図７】本発明の現像装置の更に他の実施例における現
像スリーブを示す斜視図である。

【図８】本発明の現像装置の更に他の実施例におけるＳ
Ｄコロを示す斜視図である。

【図９】従来の現像装置を示す概略構成図である。

【図１０】図９の現像装置に設けられた現像スリーブの
感光ドラムとのＳＤ間隙を設定するところを示す断面図
である。

【図１１】図９の現像装置を使用したときに発生してい
たスリーブゴーストを示す説明図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム １０ 現像装置 １３ 現像領域 １７、２５、２６、３１、３２、３３ 現像スリーブ ３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ ＳＤ当接部 ３４ ＳＤコロ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端部に設けられた間隙保持部材によ
   り、像担持体と対向した現像領域において像担持体と所
   定の微小間隙を開けた現像剤担持体上に、現像剤を担持
   して現像領域に搬送し、現像領域において現像剤を像担
   持体上に転移して、像担持体上に形成された静電潜像を
   現像する現像装置において、前記現像剤担持体を、導電
   化処理したチタン酸カリウムウィスカを配合した導電性
   プラスチック複合材料で形成したことを特徴とする現像
   装置。
2. 【請求項２】 前記間隙保持部材は、現像剤担持体の両
   端部に一体化して設けられ、該間隙保持部材を、導電化
   処理してないチタン酸カリウムウィスカを配合した絶縁
   性プラスチック複合材料で形成した請求項１の現像装
   置。
3. 【請求項３】 前記間隙保持部材は、現像剤担持体の両
   端部に被嵌して設けられ、該間隙保持部材を、導電化処
   理してないチタン酸カリウムウィスカを配合した絶縁性
   プラスチック複合材料で形成した請求項１の現像装置。
4. 【請求項４】 像担持体と対向した現像領域おいて像担
   持体と所定の微小間隙を開ける間隙保持部材が両端部に
   設けられる、現像剤を担持して現像領域に搬送するため
   の現像剤担持体であって、導電化処理したチタン酸カリ
   ウムウィスカを配合した導電性プラスチック複合材料で
   形成したことを特徴とする現像剤担持体。
5. 【請求項５】 像担持体と対向した現像領域において現
   像剤担持体を像担持体と所定の微小間隙を開けるため
   の、現像剤担持体の両端部に被嵌して設けられる間隙保
   持部材であって、導電化処理してないチタン酸カリウム
   ウィスカを配合した絶縁性プラスチック複合材料で形成
   したことを特徴とする間隙保持部材。