JPH11194618A

JPH11194618A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11194618A
Application number: JP10283474A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Mizoguchi; 佳人溝口; Nobuaki Itakura; 伸明板倉; Takao Honda; 孝男本田; Kazuo Suzuki; 一生鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 1999-07-21
Also published as: DE69828857T2; US6178306B1; EP0915393A2; DE69828857D1; EP0915393B1; EP0915393A3

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤として小粒径のトナーや帯電性の低い
トナー、特にポジトナーを用いた場合でも、現像剤担持
体表面のトナーによる汚染を防止して、良好な現像によ
り濃度が十分な画像を得ることができるとともに、現像
器が長寿命な画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体６は、その表面を球形粒子
による粗面化処理して表面にほぼ滑らかな凹凸面を一様
に形成した後、更に、表面に無電解メッキ５２を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体等
とされる像担持体上に静電潜像を形成し、現像して画像
を得る画像形成装置に関し、特に現像剤を担持し搬送す
る現像剤担持体を改良した画像形成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば電子写真方式の画像形
成装置では、電子写真感光体からなる像担持体上に静電
潜像を形成し、その潜像を現像器により現像することを
行なっている。現像器は、現像剤を担持して搬送する現
像剤担持体としての現像スリーブを有している。

【０００３】この現像スリーブの表面は、現像剤の搬送
性のために凹凸に粗面化しており、古くは、例えば特開
昭５４−７９０４３号に示されるように、主に２成分現
像用の現像スリーブにおけるローレット溝や、特開昭５
５−２６５２６号に示されるように、主に１成分現像用
の現像スリーブにおけるブラスト処理が知られている。

【０００４】ブラスト処理した現像スリーブの場合、長
期使用により表面の凹凸が摩耗減少しやすいので、それ
を防止するために、現像スリーブの材料には例えばＳＵ
Ｓ（ビッカース硬度Ｈv ≒１８０）等の高硬度材が多用
され、また古くはアルミナ粒子をブラスト砥粒としたア
ランダムブラスト法が用いられている（特開昭５７−６
６４５５号）。

【０００５】しかし、特開昭５７−１１６３７２号、特
開昭５８−１１９７４号、特開平１−１３１５８６号等
に示されるように、アランダムによるブラストでは、Ｓ
ＵＳの現像スリーブ表面に鋭い凹凸の粗面が形成され
る。図１４に、アランダムブラスト処理した現像スリー
ブ表面の粗さ断面曲線の模式図を示す。長期使用時にお
いては、この表面の鋭い凹部に特に細かいトナー等が埋
め込まれ（以下、このトナー等が埋め込まれる状態を
「スリーブ汚染」という。）、その部分でトナーの帯電
が阻害され、画像不良を引き起こすことが知られてい
る。

【０００６】そこで、例えばガラスビーズなどの球形粒
子を用いてブラスト処理する方法が考えられている。図
１５に、ガラスビーズブラスト処理による同様な粗さ断
面曲線の模式図を示す。図１５に示されるように、ガラ
スビーズブラスト処理によれば、ＳＵＳの現像スリーブ
表面に滑らかな断面形状を有する粗面を得ることがで
き、スリーブ汚染を軽減することができる。

【０００７】一方、現像スリーブ材質としてアルミニウ
ムを用いることが主流となりつつある。ＳＵＳは高価で
あるが、アルミニウムならばスリーブをコストダウンで
きることと、感光ドラムとしてａ−Ｓｉドラム（アモル
ファスシリコンドラム）を用いた場合には、次の理由か
らアルミニウムスリーブが不可欠であるからである。

【０００８】ａ−Ｓｉドラムとされる感光ドラムを高湿
下で使用した場合、感光ドラム表面に付着している放電
生成物（ＮＯｘ等）が吸湿し、帯電、露光後の静電潜像
を形成している感光ドラム上の表面電荷が放電生成物を
通じて周囲に逃げてしまい、潜像が乱れるので、結果的
に画像乱れが生じる。これを防止するために、ＯＰＣド
ラムのようにその表面を削れ易くして、ＮＯｘもろとも
表面層を削っていけば画像流れには効果があるが、当然
ａ−Ｓｉドラムの寿命は短くなる。そこで、感光ドラム
内に面状発熱体等を入れて、画像形成装置の待機中に加
熱し放電生成物の吸湿を防ぐことが行われているが、感
光ドラムの熱がこれに対向している現像スリーブに伝わ
る。現像スリーブが熱伝導性の悪いＳＵＳであると、現
像スリーブが少なからず熱変形し、これがスタンバイ後
の１枚目のコピーで、例えば均一な濃度のはずのハーフ
トーン画像をコピーしたのに、スリーブピッチ状の濃度
むらとして画像不良が生じる。これが、アルミニウム製
の現像スリーブでは熱変形がわずかであり、変形が目立
つような濃度むらとして現れることがほとんどない。こ
のようなことから、ａ−Ｓｉドラム（ヒータ内蔵）には
アルミニウムスリーブを組合せることが必須である。

【０００９】しかしながら、アルミニウムスリーブはＨ
v ≒１００というように硬度が低いため、ブラスト処理
による表面の凹凸が使用により簡単に摩耗し、早期に凹
凸が減耗してしまう。

【００１０】このため、特開平１−２７６１７４号に示
されるように、アルミニウムスリーブの表面に高硬度な
樹脂をコートした現像スリーブがある。例えばアルミニ
ウムスリーブ表面に硬度な樹脂としてフェノール樹脂を
コートし、そのフェノール樹脂にグラファイトを分散し
ておくことにより、現像スリーブとして必要な導電性を
維持したカーボンコートスリーブ等である。

【００１１】カーボンコートスリーブでは、フェノール
樹脂をディッピングまたはスプレーにより１０〜２０μ
ｍ程度に塗布するので、樹脂表面は基本的には下地のア
ルミニウム表面の凹凸形状を継承するが、その微細な表
面性は、図１６に示すように、フェノール樹脂１００中
にグラファイト粒子１０２が埋め込まれたようになって
おり、粗さの断面形状は、図１４のアランダムブラスト
処理による表面状態に比較的近く、鋭利な凹凸が存在す
る表面を有している。この鋭利な凹部にトナーが埋め込
まれ、スリーブ汚染が発生しやすい。

【００１２】このカーボンコートスリーブは、従来、ネ
ガ帯電性ＯＰＣのレーザビームプリンタ（ＬＢＰ）、デ
ジタル複写機等の現像器に用いられている。ＬＢＰの場
合は消耗品としてのカートリッジに現像スリーブも含ま
れているため長期使用を想定していない。現像はネガト
ナーを使用した反転現像方式である。ネガトナーに用い
られる樹脂、例えばスチレンアクリル、ポリエステル等
は、基本的にネガ帯電性の強いものであり、このためネ
ガトナーの帯電性が高く、スリーブ汚染が発生してもト
ナーに十分な帯電量を得ることができるので、さほど問
題にならないことが多かった。又、カーボンコートスリ
ーブも少しづつ削れていくため、汚染物質も一緒に削れ
ていたとも考えられる。ただし、そのためカーボンコー
トスリーブが高硬度とはいえ、ＳＵＳには寿命の点で及
ばなかった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
高画質化のために、トナーの粒径を更に小さくする傾向
があり、これまで以上にスリーブ汚染が発生しやすくな
ることがわかった。

【００１４】これを図１７を用いて説明する。図１７
は、図１５の粗さ断面曲線の凹凸を拡大した図である。
図１５は、前記したように、ＳＵＳの現像スリーブ表面
を球状粒子のガラスビーズでブラスト処理したときの粗
さ断面曲線である。図１７において、大径トナーの場
合、粗さ断面曲線の大きな凹凸の中のクラック、つまり
小さな凹部、例えば凹部ａ、ｂ、ｃ等に入り込まない
が、トナーを小径化すれば、小さな凹部ａ、ｂ、ｃ等に
入り込むトナーが増加し、スリーブ汚染を生じるものと
考えられる。

【００１５】例えば平均粒径が７μｍの粒度分布をとる
小径トナー中には、粒径４μｍ以下のより小さいトナー
が１５〜２０％含まれており、これが小さな凹部ａ、
ｂ、ｃ等に入り込む。勿論、トナー中の微粉をカットす
れば、より小さいトナーを減らすことができるが、トナ
ー製造コスト上、より小さいトナーを０％にすることは
できない。

【００１６】又、上述のように、トナーを小粒径化しな
くても、帯電性の低いトナー（特にポジトナー）を用い
た場合には、わずかなスリーブ汚染によってもトナーの
帯電阻害が発生しやすく、濃度薄の問題を生じる。

【００１７】このようなことから、現像器の長寿命化の
ためには、スリーブ汚染を防止する対策が必要となって
きている。

【００１８】本発明の目的は、現像剤として小粒径のト
ナーや帯電性の低いトナー、特にポジトナーを用いた場
合でも、現像剤担持体表面のトナーによる汚染を防止し
て、良好な現像により濃度が十分な画像を得ることがで
きるとともに、現像器が長寿命な画像形成装置を提供す
ることである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像剤担
持体にて担持し搬送される現像剤にて可視像とする画像
形成装置において、前記現像剤担持体は、その表面を球
形粒子による粗面化処理して表面にほぼ滑らかな凹凸面
を一様に形成した後、更に、表面に無電解メッキを施し
たことを特徴とする画像形成装置である。

【００２０】本発明の一実施態様によると、前記現像剤
担持体は、円筒状の非磁性金属材料からなるスリーブと
され、前記非磁性金属材料は、例えば、アルミニウム合
金又は銅合金である。又、前記非磁性金属材料は、ビッ
カース硬度Ｈｖが５０〜２００とすることができる。

【００２１】本発明の他の実施態様によると、前記無電
解メッキの厚さは、５〜２５μｍ、好ましくは、３〜２
０μｍとされ、又、他の実施態様によると、前記無電解
メッキの厚さは、現像剤の体積平均粒径の２倍以上とし
得る。又、前記無電解メッキの硬度は、ビッカース硬度
Ｈｖにて２００以上、更には、４５０以上、１０００以
下とされる。

【００２２】又、本発明によれば、前記粗面化処理によ
り形成された前記現像剤担持体表面上の凹面は、前記無
電解メッキを施すことにより、球形粒子の衝突により生
じた丸みを球形粒子の形状通りに保持されるか、或い
は、前記粗面化処理により形成された前記現像剤担持体
表面上の凹面内は、前記無電解メッキを施すことによ
り、ほぼ鏡面化される。

【００２３】本発明の好ましい実施態様によると、前記
スリーブ内には磁界発生手段を有し、前記現像剤が磁性
現像剤とされる。

【００２４】本発明の他の実施態様によると、前記現像
剤担持体表面の無電解メッキ後の粗さＲｚが２〜１５μ
ｍであり、又、粗さＲａが０．３〜１．５μｍである。

【００２５】好ましくは、本発明にて使用する前記球形
粒子の番定が＃１００番〜＃８００番とされる。

【００２６】好ましくは、本発明で使用する前記現像剤
は、１成分現像剤であり、又、体積平均粒径を８μｍ以
下とし得る。又、前記現像剤の帯電極性は正帯電性とす
ることができる。

【００２７】本発明では、前記像担持体としてアモルフ
ァスシリコンドラムを使用することができ、該ドラムの
内部に加熱手段を有することができる。

【００２８】本発明の他の実施態様によると、前記無電
解メッキが無電解Ｎｉ−Ｐメッキ、無電解Ｎｉ−Ｂメッ
キ、無電解Ｐｄ−Ｐメッキ、又は無電解Ｃｒメッキとさ
れ、特に、前記無電解Ｎｉ−Ｐメッキは、メッキ層中に
２〜１５ｗｔ％のＰを含有することが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００３０】実施例１図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。図において、符号１は像担持体で、本実施
例では電子写真感光ドラムとされている。この感光ドラ
ム１の周囲に、感光ドラム１の表面に静電潜像を形成す
る潜像形成部２、潜像を現像する現像器３、現像により
得られたトナー像を転写材に転写するとともに、その転
写材を感光ドラム１から分離する転写分離部４、及び感
光ドラム１上に残留した転写残りのトナーをクリーニン
グするクリーニング部５を備えている。

【００３１】画像形成をするには、感光ドラム１が矢印
Ａ方向に回転され、まず、潜像形成部２によりその感光
ドラム１の表面を帯電し、像露光を行なって静電潜像を
形成する。感光ドラム１上に形成された潜像は、感光ド
ラム１の回転にともない現像器３の位置に移動され、現
像器３により現像剤を用いて現像される。現像剤として
は、本実施例では、磁性粒子を樹脂中に分散した磁性ト
ナーが使用される。

【００３２】本実施例によれば、現像器３は内に正帯電
性の磁性トナーを収容している。現像器３は、この磁性
トナーを担持して矢印Ｂ方向に回転することにより、ト
ナーを感光ドラム１と対向した現像部に搬送する現像剤
担持体としての非磁性の現像スリーブ６と、現像スリー
ブ６内に非回転に配置された磁界発生手段としてのマグ
ネットローラ７と、現像器３内の新旧のトナーを撹拌し
て混合するとともに、トナーを現像スリーブ６に搬送す
る撹拌手段８と、現像スリーブ６上に担持されたトナー
の層厚を規制する磁性ブレード９と、現像スリーブ６に
現像バイアスを印加するバイアス電源１０とを備えて構
成される。現像スリーブ６は、感光ドラム１に対し所定
の最小間隙を隔てて対向配置されている。マグネットロ
ーラ７は、磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２の４極を有して
いる。

【００３３】磁性ブレード９は、現像スリーブ６内マグ
ネットローラ７の磁極Ｎ１と所定の間隙を開けて対向配
置され、磁性ブレード９に磁極Ｎ１（規制極）との間で
形成される磁界により、現像スリーブ６上に担持したト
ナーの層厚を規制する。層厚を規制された後、現像部に
搬送されたトナーは、現像部に配置されたマグネットロ
ーラ７の磁極Ｓ１（現像極）により現像スリーブ６の表
面で穂立ちする。そして穂立ちしたトナーは、感光ドラ
ム１上の潜像と現像スリーブ６との間の電位差により潜
像部に飛翔して付着し、潜像がトナー像として現像され
る。

【００３４】このとき現像を促進するために、バイアス
電源１０により現像スリーブ６に感光ドラム１との間
で、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスを印加
する。現像スリーブ６上のトナーは現像バイアスにより
飛翔して、感光ドラム１に対する付着、離脱を繰り返
し、感光ドラム１表面の潜像部が現像部を離れるまで
に、潜像部に潜像の電位に対応したトナーが付着して残
存し、かくして潜像が良好に現像される。

【００３５】このようにして感光ドラム１上に形成され
たトナー像は、転写分離部４において感光ドラム１に供
給された図示しない転写材に転写される。転写材は転写
分離部４により感光ドラム１からトナー像が転写されつ
つ、感光ドラム１から分離された後、図示しない搬送手
段により定着部に搬送されて、そこで定着によりトナー
像の転写材への固定が行なわれる。転写が終了した感光
ドラム１は、クリーニング部５により表面に残留した転
写残りのトナーを除去され、つぎの画像の潜像形成に備
える。

【００３６】本実施例における装置の諸元の一例を示せ
ばつぎの通りである。

【００３７】マグネットローラの磁極の磁力（現像スリ
ーブ表面上）：Ｎ１＝８５０ガウス、Ｓ１＝９５０ガウ
ス、Ｎ２＝７５０ガウス、Ｓ２＝５５０ガウス感光ドラムと現像スリーブ間の最短距離：２３０μｍ現像スリーブと磁性ブレードの距離：２４０μｍ現像バイアス：直流電圧＋交流電圧。直流電圧＝＋２５
０Ｖ、交流電圧＝ピーク間電圧１．３ｋ、周波数２．７
ｋＨｚ、デュテイー３５％感光ドラム：ａ−Ｓｉ。暗部電位＝＋４００Ｖ、明部
電位＋５０Ｖ画像形成速度：Ａ４サイズ４０枚／分感光ドラムの回転速度：２６０ｍｍ／ｓｅｃ現像スリーブの回転速度：感光ドラム回転速度の１．５
倍

【００３８】本発明の大きな特徴は、現像器３の現像ス
リーブ６の構成にある。図２に示すように、現像スリー
ブ６は、（１）比較的低硬度な非磁性金属材料のスリー
ブ基体５１の表面に球形粒子によるブラスト処理を行な
い、（２）その表面上に基体５１よりも高硬度な無電解
メッキ層５２を形成した、構成となっている。

【００３９】ただし、（１’）スリーブの金属材料の硬
度によらず、球形粒子によるブラスト処理を施し、
（２’）その上に無電解メッキを形成した、構成でも、
スリーブ汚染に対する効果は従来以上のものがある。

【００４０】すなわち、上記（１’）＋（２’）の系の
構成よりも上記（１）＋（２）の系の構成の方がスリー
ブ汚染に対して効果があり、又、結果としての画像濃度
の維持性に関しても優れている。従って、以下の説明
は、上記（１）＋（２）の系の構成に即して説明するこ
ととする。（１）、（１’）及び（２）、（２’）の効
果の点での差異については、以下実施例の記載中にて説
明する。

【００４１】本実施例では、スリーブ基体５１はアルミ
ニウム合金（Ａ６０６３）製で、肉厚ｔが０．６５μ
ｍ、外径が３２ｍｍである。メッキ層５２は、無電解Ｎ
ｉ−Ｐメッキで形成した。

【００４２】本発明者らは、上記の現像スリーブ構成、
つまり（１）比較的低硬度な非磁性金属材料のスリーブ
基体５１を用い、その表面に球形粒子によるブラスト処
理を行なうこと、（２）その表面上に基体５１よりも高
い比較的高硬度な無電解メッキ層５２を形成すること
が、特にスリーブ汚染の軽減に有効であることを見出し
た。以下説明する。

【００４３】本実施例において、ビッカース硬度Ｈv ＝
５０〜１５０程度の比較的低硬度な非磁性金属のスリー
ブに対し、球形粒子によるブラスト処理を行なった。非
磁性金属材料としては、アルミニウム合金、黄銅等の銅
合金等が挙げられるが、コストの点でアルミニウム合金
が有利なので、これを使用した。スリーブはブラスト処
理を行なう前にセンタレス研摩を施した。比較例とし
て、比較的高硬度な非磁性金属材料であるＳＵＳ３１６
（Ｈv ＝約１８０）のスリーブに対し、同様にして球形
粒子によるブラスト処理を行なった。

【００４４】本実施例と比較例とでスリーブの硬度が異
なるので、ブラスト条件を変えて、ほぼ同等の表面の粗
さＲｚ（１０点平均粗さ）、Ｒａ（中心線平均粗さ）等
が得られるようにした。現像スリーブ表面の粗さＲｚ等
をほぼ同等としたのは、本実施例と比較例とで同等のト
ナーの搬送性を確保する観点からである。

【００４５】具体的には、アルミニウムスリーブに関し
ては、ブラスト材である砥粒には、定形の砥粒（表面が
滑らかな球形または球形偏平粒子がよい）、好ましくは
番定＃１００番から＃８００番（ＪＩＳに規定）の粒度
のガラスビーズを用いることができる。本実施例では＃
３００番のガラスビーズを用いた。７ｍｍ径のブラスト
ノズルを４本用意し、これをスリーブの周囲に９０°間
隔でスリーブから距離１５０ｍｍで位置させた。そして
スリーブを３６ｒｐｍで回転し、ノズルをスリーブの軸
に平行に移動しながら、ノズルからガラスビーズを空気
圧（ブラスト圧）２．５ｋｇ／ｃｍ² で９秒間吹き付け
た。ノズルは、スリーブの軸に対して「ハ」の字で動か
してブラストした。

【００４６】ＳＵＳスリーブの場合は、ブラスト圧を
４．０ｋｇ／ｃｍ² とした以外は、上記と同じ条件であ
った。

【００４７】このようにしてスリーブ表面をブラスト処
理し、粗面を得た。ブラスト処理が終了した現像スリー
ブは、表面を洗浄した後、乾燥した。

【００４８】アルミニウム合金スリーブ及びＳＵＳスリ
ーブのブラスト処理した表面（ブラスト表面）の粗さ等
を表１に示す。またアルミニウム合金スリーブのブラス
ト面を光学顕微鏡で観察した図を図３に、ＳＵＳスリー
ブのブラスト表面の同様なな図を図５に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】図３及び図５から明らかなように、アルミ
ニウム合金スリーブ及びＳＵＳスリーブのブラスト面
は、表１のように粗さＲｚ等がほぼ同一であるにもかか
わらず様子が異なる。すなわち、比較的低硬度なアルミ
ニウムスリーブをブラスト処理した場合は、表面の凹凸
が均一に仕上がっている。また各凹部内にあるクラック
のような微小な凹部、穴は少ない。これに対し高硬度な
ＳＵＳスリーブの場合は、ブラスト処理により表面に均
一性が高い凹凸が得られず、各凹部内にあるクラックの
ような微小な凹部、穴が多い。

【００５１】このような表面性状の違いは、Ｒａ、Ｒｚ
など表面粗さの平均値を算出した数値には現れづらく、
平均山間隔Ｓｍ等にも反映されにくい。この図３、図５
の違いを粗さ断面曲線の模式図で示すと、図４、図６に
示すようであると考えられる。図４は、球形粒子が衝突
したようなクレーター状の凹部が比較的整然と形成され
ているのを示しているが、図６は、クレーター状の凹部
があるものの、その凹部の内側にクラックのような微小
な凹部、穴が多く存在している。

【００５２】このようなクレータ状の凹部、その凹部内
の微小な凹部が形成されるのは次のように考えられる。
ブラスト処理でガラスビーズがスリーブ表面に衝突した
場合、あるビーズが衝突した位置とずれて、次のビー
ズ、その次のビーズと別なビーズが衝突すると、初めの
ビーズによる変形部（凹部）と別なビーズの変形部の重
なったところが歪んで、その部分にクラックの微小凹
凸、従って微小凹部が形成される。その後更に別なビー
ズが激しく衝突すると、微小凹部の解消、新たな微小凹
部の形成をともないながら、クーレーター状の凹部が形
成され、微小凹部を内側に有するクーレーター状の凹部
が出現する。クレーター状凹部が先ず形成されて、そこ
に次のビーズ、その次のビーズと別なビーズが衝突する
ことによっても、微小凹部を内側に有するクーレーター
状の凹部が出現する。

【００５３】又、アルミニウムスリーブの場合、材料が
軟らかいので、ビーズの衝突による微小凹部が別のビー
ズの衝突により解消される傾向が強いが、ＳＵＳスリー
ブは材料が硬いので、微小凹部が別のビーズの衝突によ
り解消されずに残存しやすく、このためＳＵＳスリーブ
では凹凸の均一性の高いブラスト面が得られず、クレー
ター状凹部内の微小凹部が多くなるものと思われる。ブ
ラスト圧を低くすれば、ＳＵＳスリーブでも均一性が高
いブラスト面を形成できるが、その場合はＲａ、Ｒｚが
低下してしまい、トナーの搬送性の点から好ましくな
い。

【００５４】このような微小凹部の多くは直径５μｍ以
下であり、深さは明確には分からないが数μｍ程度と考
えられる。

【００５５】トナーの粒径の小径化に伴い、これまでは
比較的問題にならなかったこのような微小凹部に前述の
小径トナーが埋め込まれ、ＳＵＳスリーブの場合、その
微小凹部が多いのでスリーブ汚染となり、アルミニウム
スリーブの方が汚染に強いと考えられる。

【００５６】この球形粒子のブラスト処理を施したＳＵ
Ｓスリーブは、従来例のアランダムブラスト処理を施し
たＳＵＳスリーブ（図１４）よりは、はるかにスリーブ
汚染を発生しづらいが、近年のトナーの小粒径化を考え
ると、未だスリーブ汚染防止が不十分であり、特にポジ
トナー使用時に不十分である。

【００５７】尚、このように、クレーター状の凹みの均
一性に差がでるのは、次のような理由からであると考え
られる。

【００５８】ブラスト中は、最初にブラストビーズの当
たった所とは別の所に次々と別のビーズが当たるが、ク
レーター状の形状を形づくるのは最後に当たった１つの
ビーズによるところが大きい。そのため、柔らかい材質
のアルミニウムなどでは最後の１つのビーズが当たった
だけでも、きれいな凹みができるのに対して、硬いＳＵ
Ｓでは１つではきれいに凹みを作ることができないため
その均一性が劣るのではないかと考えられる。

【００５９】又、ＳＵＳの方が凹内の微少なクラックが
多いのは、材料の硬度のためと考えられる。つまり、同
じ粗さを得るためにはアルミニウムよりもＳＵＳの方が
強いブラスト圧を必要とするため材料表面に対するスト
レスが強く、微少な欠損等のクラックが発生し易いと考
えられる。勿論、上述したように、ＳＵＳでもブラスト
圧を下げればある程度きれいな面を作ることができる
が、それでは粗さが低下してしまい、トナー搬送性の点
からスリーブに適さない。

【００６０】しかしながら、ＳＵＳスリーブでも、或る
程度粗さを確保するためにブラスト圧を強めで処理した
もの、従って、表面に微少なクラックなどが多く発生し
ているものであっても、次に述べる無電解メッキ処理の
条件を適切に選べばスリーブ汚染に対して効果を発揮さ
せることができる。これについては後述する。

【００６１】以上が、（１）の比較的低硬度な非磁性金
属材料のスリーブ基体を用い、これに球形粒子によるブ
ラスト処理を施すことが、スリーブ汚染の軽減に有利に
作用する理由と考えられる。

【００６２】次に、（２）の比較的高硬度な無電解メッ
キを施す理由について述べる。

【００６３】スリーブは、前述したアルミニウムに球形
ブラスト処理を施したものとして説明する。ここでは、
メッキは、無電解Ｎｉ−Ｐメッキとした。

【００６４】無電解Ｎｉ−Ｐメッキ概略の工程を説明す
ると、ブラスト処理したスリーブ表面の洗浄、脱脂に続
いて、ジンケート処理による亜鉛合金被膜生成の前処理
を行なった後、２〜１５ｗｔ％のＰを含むＮｉ−Ｐ無電
解メッキ（通称「カニゼン」による化学Ｎｉメッキ）を
施す。メッキ厚さは約５μｍ程度とした。後工程として
熱処理は行なわなかった。メッキ被膜の硬度は、熱処理
を行なわないのでＨv＝４５０程度であるが、現像スリ
ーブのメッキ被膜としては十分な耐久性、つまり耐摩耗
性が得られた。硬度と耐摩耗性に関しては、実験例の箇
所で再度述べるが、耐摩耗性がＳＵＳ３１６よりも良好
であった。必要に応じて熱処理してもよく、例えば加熱
エージングにより硬度をＨv ＝１０００程度まで高くす
ることができる。スリーブの肉厚によっては、スリーブ
の偏心（そり）が大きくなってしまうので、エージング
する場合は注意が必要である。又、エージングにより磁
性も復帰する傾向がある。

【００６５】硬度と耐摩耗性に関しては、実験例の中で
再び述べるが、Ｈｖ＝４５０程度のＮｉ−Ｐメッキを用
いたのでＳＵＳ３１６（Ｈｖ＝１８０程度）より良好で
あった。

【００６６】図８は、上記のガラスビーズブラスト処理
したアルミニウムスリーブ（図３、図４）に対して、無
電解Ｎｉ−Ｐメッキを施したときのスリーブ表面の粗さ
断面曲線を示す模式図である。ブラスト処理したアルミ
ニウムスリーブは、材料が比較的低硬度なので、上記し
たように、表面のクレーター状凹部内に微小な凹凸がも
ともと少ない。これに約５μｍ厚さのＮｉ−Ｐメッキを
施したので、図８に示すように、そのメッキ層がクレー
ター状凹部内を鏡面状に覆って、微小凹部を埋め込むも
のと考えられる。従って、スリーブ汚染を防止する効果
は更に良いと考えられる。

【００６７】上記のブラスト処理後に無電解Ｎｉ−Ｐメ
ッキしたアルミニウムスリーブの表面を光学顕微鏡で観
察すると、図７のようである。メッキ層の下のアルミニ
ウム表面を透かして見るので分かりづらいが、アルミニ
ウム表面のクレーター状凹部内の微小凹部はメッキ層に
よって埋められているものと考えられる。

【００６８】特に、トナー粒径（体積平均）７μｍのも
のを以下の実施例で用いているが、細かめの４μｍ以下
程度のものが微少なクラックには埋め込まれやすいので
図８で示したようなクラックを埋めることがスリーブ汚
染対策には有効だと考えられる。

【００６９】無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施すと、上記のよ
うにクレーター状凹部内の微小凹部はなくなるが、メッ
キ層はクレーター状凹部にかたどって形成されるので、
メッキした表面の粗さＲｚ、Ｒａ、平均山間隔Ｓｍ等
は、表２に示すように、アルミニウムにブラストしたま
まと大差がない。従って、トナー搬送性等が低下するこ
とがない。

【００７０】

【表２】

【００７１】以上のように、本発明による表面処理を行
なった現像スリーブがスリーブ汚染等に好適な表面性状
を有することは、これまで挙げた表面の粗さ断面曲線が
その理由を示しており、従来の指標である表面粗さＲａ
等では十分把握できない。いずれにせよ、本発明による
表面処理がスリーブ汚染等に効果があるのは、以下に示
す実験例からも明らかである。

【００７２】本発明において、電気メッキでなく無電解
メッキ用いるのは、無電解メッキが化学メッキであるの
で、現像スリーブ６の粗面化した凹凸のある表面に、析
出したメッキ金属を凹凸に左右されずに一様な厚さに付
着でき、均一な厚さのメッキ被膜が得られるからであ
り、粗面化により得た表面粗さをほとんど変えることな
く維持できるからである。電気メッキでは、現像スリー
ブの粗面化した表面の凹部にメッキ金属が析出しづら
く、凸部に優先的に付着して凸部のみが厚くメッキされ
るので、均一な厚さのメッキ被膜を得られず、表面粗さ
が変化してしまう。

【００７３】無電解メッキにも種々のメッキ金属のもの
があり、例えば上述の無電解Ｎｉ−Ｐメッキ、無電解Ｎ
ｉ−Ｂメッキ、無電解Ｐｄ−Ｐメッキ、無電解Ｃｒメッ
キなどが挙げられる。

【００７４】上述したように、スリーブ表面の物性とし
ては、スリーブ内部にマグネットロールを有し、磁性ト
ナーを使用した磁性１成分現像であれば非磁性であるこ
とが望ましいので、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ、無電解Ｎｉ
−Ｂメッキ、無電解Ｐｄ−Ｐメッキ等が好ましい。ただ
し、メッキ厚さを５〜２５μｍ程度、好ましくは３〜２
０μｍとするので、強磁性体のＣｒメッキであっても、
実際には現像スリーブ表面においてＣｒメッキが現像ス
リーブ内部のマグネットの磁場を乱すまでのことはな
く、現像スリーブ表面に使用できる。ただし、アニール
した場合は磁性が復帰する。

【００７５】又、上記Ｎｉ−Ｐメッキに関しても、ニッ
ケル（Ｎｉ）も単体で強磁性体であるが、無電解Ｎｉ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｂメッキ層中では、ニッケルはリン（Ｐ）或
いはホウ素（Ｂ）と結びつくことによって非晶質とな
り、非磁性化する。そのような非磁性化のために必要と
されるＮｉ−Ｐメッキ被膜中のリン含有量は５〜１５ｗ
ｔ％、好ましくは、８〜１０ｗｔ％、Ｎｉ−Ｂメッキ被
膜中のホウ素含有量は２〜８ｗｔ％、好ましくは、５〜
７ｗｔ％である。

【００７６】メッキは、現像スリーブ６の表面全体に一
様に施してもよいが、メッシュ状のマスキング処理を行
なってからメッキをすることにより、任意の穴開形状の
メッシュ状とすることができる。

【００７７】以上述べたように、本発明では、（１）比
較的低硬度な非磁性金属材料のスリーブ基体を用い、こ
れに球形粒子のブラスト処理をし、（２）ブラスト処理
後、比較的高硬度な無電解メッキを施して、スリーブ基
体表面の硬さを増す構成とし得るので、現像スリーブの
耐摩耗性を向上させるとともに、スリーブ汚染に対し防
止効果の強い耐久性のある現像スリーブを提供すること
ができ、ひいては長期使用時にも現像による濃度低下の
ない画像形成装置を実現することができる。

【００７８】以下、本発明で使用するトナーについて説
明する。本実施例では磁性トナーである。

【００７９】磁性トナーの粒径は、体積平均粒径で４〜
１０μｍ、好ましくは４〜８μｍである。トナーの体積
平均粒径が４μｍ以下では、トナーの制御が難しく、グ
ラフィック画像などの画像面積比率が高い用途に用いた
場合、転写材上のトナーの載りが少なく、画像濃度が低
くなる問題を生じやすい。トナーの体積平均粒径が１０
μｍ以上では、細線の解像度が良好でなく、また画像形
成当初は良くても使用を続けるにつれて、画質低下を発
生しやすい。本実施例では、体積平均粒径７μｍのもの
を用いた。

【００８０】トナーの粒度分布は種々の方法によって測
定できるが、本発明では、コールターカウンターＴＡ−
II（コールター社製）を用いて行なった。コールターカ
ウンターには、トナーの個数分布、体積分布を出力する
パーソナルコンピュータＣＸ−ｉ（キヤノン製）を接続
した。電解液は、１級塩化ナトリウムを用いて１％Ｎａ
Ｃｌ水溶液を調製した。

【００８１】電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤とし
て界面活性剤、好ましくはアルキルベンセンスルホン酸
塩を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料の磁性トナー
を２〜２０ｍｇ加える。この測定試料を懸濁した電解液
を超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、上記のコル
ーターカウンターにより１００μｍのアパチャーを用い
て、個数を基準として２〜４０μｍのトナー粒子の粒度
分布を測定し、それから体積粒度分布を求めた。ここで
は、体積平均粒径７μｍのものについて、４μｍ以下の
微粉の量は個数で２０％以下、１５μｍ以上の粗粉の量
は体積で５％以下としている。

【００８２】磁性トナーの真密度は、１．４５〜１．７
０ｇ／ｃｍ³ であることが好ましく、さらに好ましくは
１．５０〜１．６５ｇ／ｃｍ³ である。この範囲の磁性
トナーは、高画質及び耐久性、安定性という点で最も効
果を発揮しうる。磁性トナーの真密度が１．４５より小
さいと、磁性トナー粒子そのものの重さが軽すぎて、反
転かぶり及びトナー粒子の載りすぎによる細線のつぶ
れ、飛び散り、解像力の悪化を招きやすくなる。磁性ト
ナーの真密度が１．７０より大きいと、画像濃度が薄
く、細線のとぎれなど先鋭さの欠けた画像となる。また
相対的にトナーの磁気力が大きくなるため、トナーの穂
も長くなったり、分岐状になったりし、現像で画像が乱
れやすく荒れた画質となりやすい。

【００８３】磁性トナーの真密度の測定にはいくつかの
方法があるが、本発明では、微粉体の真密度を正確かつ
簡便に測定できる次の方法を採用した。

【００８４】内径１０ｍｍ、長さ約５ｃｍのステンレス
製のシリンダーと、その中に密着装入できる外径約１０
ｍｍ、高さ５ｍｍの円盤（Ａ）と、外径約１０ｍｍ、長
さ約８ｃｍのピストン（Ｂ）を用意する。シリンダーの
底に円盤（Ａ）を入れ、次いで測定試料の磁性トナー約
１ｇを入れてから、ピストン（Ｂ）を静かに押し込む。
ピストン（Ｂ）に油圧プレスにより４００ｋｇ／ｃｍ²
の力を加えてトナーを圧縮し、この圧縮状態を５分間維
持してからトナーを取り出す。

【００８５】この圧縮試料の重さＷ（ｇ）を秤量し、マ
イクロメーターで圧縮試料の直径Ｄ（ｃｍ）、高さＬ
（ｃｍ）を計って、真密度（ｇ／ｃｍ³ ）＝Ｗ／｛π×（Ｄ／２）² ×Ｌ｝の式から磁性トナーの真密度を計算する。

【００８６】磁性トナーによりさらに良好な現像性を得
るためには、磁性トナーは、残留磁化σr が１〜５ｅｍ
ｕ／ｇ、好ましくは２〜４．５ｅｍｕ／ｇであり、飽和
磁化σs が２０〜４０ｅｍｕ／ｇであり、高磁力Ｈc が
４０〜１００エルステッド（Ｏｅ）の磁気特性を有する
ことが好ましい。

【００８７】本発明において、トナーのバインダー（結
着樹脂）としては、オイル塗布を行なう加熱加圧ローラ
定着器の使用を考慮すると、以下の樹脂が使用可能であ
る。

【００８８】例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロル
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその
置換体の単重合体；スチレンアクリル共重合体、スチレ
ン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルト
ルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合
体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロ
ルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重
合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチ
レン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレ
ン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然
変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリ
コーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリア
ミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、
ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロインデン
樹脂、石油系樹脂などが使用できる。本実施例では、ト
ナーの結着樹脂としては、スチレンアクリル共重合体を
用いた。

【００８９】オイルをほとんど塗布しない方式の加熱加
圧ローラ定着器では、転写材上のトナー像の一部がロー
ラに転移するいわゆるオフセット現象、及び転写材に対
するトナーの密着性が重要な問題である。より少ない熱
エネルギーで定着するトナーは、通常保存中或いは現像
器中で、ブロッキング若しくはケーキングしやすい性質
があるので、同時にこれらの問題も考慮しなければなら
ない。

【００９０】これらの問題にはトナーの結着樹脂の物性
が最も大きく関与している。トナー中の磁性体の含有量
を減らすと、定着時に転写材に対する密着性は良くなる
が、オフセットが起こりやすくなり、またブロッキング
やケーキングも生じやすくなる。

【００９１】そのため、オイル塗布がほとんどない方式
の加熱加圧ローラ定着器を用いるときには、トナーの結
着樹脂の選択が重要であり、好ましい結着樹脂として、
架橋されたスチレン系共重合体若しくは架橋されたポリ
エスエルが使用される。

【００９２】このスチレン系共重合体のスチレンモノマ
ーに対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メク
クリル酸、メククリル酸メチル、メククリル酸エチル、
メククリル酸ブチル、メククリル酸オクチル、アクリロ
ニトリル、メタクリニトリル、アクリルアミドなどのよ
うな二重結合を有するモノカルボン酸若しくはその置換
体；例えばマレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸
メチル、マレイン酸ジメチルなどのような二重結合を有
するジカルボン酸及びその置換体；例えば、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエ
ステル類；例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなど
のようなエチレン系オレフィン類；例えばビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトンなどのようなビニルケト
ン類；例えばビニルメチルエーエル、ビニルエチルエー
テル、ビニルイソブチルエーテルなどのようなビニルエ
ーテル類；等のビニル単量体を単独若しくは２つ以上で
用いることができる。

【００９３】架橋剤としては、主として２個以上の重合
可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例えばジ
ビニルベンゼン、ジビニルナフタリンなどのような芳香
族ジニル化合物；例えばエチレングリコールジアクリレ
ート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−
ブタンジオールジメタクリレートなどのような二重結合
を２個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、
ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスル
ホンなどのようなジビニル化合物；３個以上のビニル基
を有する化合物；が単独若しくは混合して用いられる。

【００９４】また加圧定着方式の定着器を用いる場合に
は、圧力定着用トナーの結着樹脂が使用可能であり、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチレン、ポ
リウレタンエラストマー、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノ
マー樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
イソプレン共重合体、線状飽和ポリエステル、パラフィ
ンなどが挙げられる。

【００９５】磁性トナーは荷電制御剤を添加して用いる
ことが好ましく、トナー粒子中に荷電制御剤を含有させ
るか（内添）、トナー粒子と荷電制御剤を混合すること
（外添）ができる。荷電制御剤によって、現像システム
に応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、粒度
分布と荷電量とのバランスをさらに安定にすることが可
能である。

【００９６】正荷電制御剤としては、ニグロシン、トリ
フェニルメタン及び脂肪酸金属塩等による変性物；トリ
ブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナ
フトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラ
フルオロボレートなどの四級アンモニウム塩；ジブチル
スズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロ
ヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイ
ド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、
ジシクロスズボレートなどのジオルガノスズボレート；
を単独若しくは２種類以上を組合せて用いることができ
る。これらの中でも、ニグロシン系、四級アンモニウム
塩、トリフェニルメタン、イミダゾールのごとき荷電制
御剤が、特に好ましく用いることができる。

【００９７】また、一般式

【００９８】

【化１】（ただし、Ｒ₁ はＨ若しくはＣＨ₃ である；Ｒ₂ 、Ｒ₃
は置換または未置換のアルキル基で、好ましくはＣ₁ 〜
Ｃ₄ である）で表されるモノマーの単重合体、またはこ
のモノマーと前述したようなスチレン、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステルなどの重合性モノマーとの
共重合体を正電荷制御剤として用いることができる。こ
れらの荷電制御剤は、結着樹脂の一部または全部として
の作用を合わせ持つ。

【００９９】本発明で使用することができる負荷電制御
剤としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
効であり、例示すれば、アルミニウムアセチルアセトナ
ート、鉄（II）アセチルアセトナート、３，５−ジター
シャリーブチルサリチル酸クロム等がある。特にアセチ
ルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体またはサリ
チル酸系金属塩、Ｃｒ錯体、Ｆｅ錯体が好ましく、中で
もサリチル酸系金属錯体または金属塩が好ましい。

【０１００】本実施例では、ニグロシンを用いてポジト
ナーを作製した。

【０１０１】上記の荷電制御剤（結着樹脂としての作用
を有しないもの）は、微粒子状として用いることが好ま
しく、その個数平均粒径は４μｍ以下、特には３μｍ以
下がよい。

【０１０２】トナーに内添する荷電制御剤の添加量は、
結着樹脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部、更
には０．２〜１０重量部が好ましい。

【０１０３】トナーに外添する荷電制御剤の添加量は、
微粉末シリカの場合を挙げれば、トナー１００重量部に
対し０．０１〜８重量部、更には０．１〜５重量部が好
ましい。このシリカは、トナー粒子と現像スリーブ表面
との間に介在することにより、現像スリーブの摩耗を著
しく軽減する作用も合わせ持つ。

【０１０４】トナーにフッ素含有重合体の微粉末、例え
ばポリテトラフロオロエチレン、ポリビニリデンフルオ
ライド等の微粉末、或いはテトラフロオロエチレン−ビ
ニリデンフルオライド共重合体の微粉末を添加すること
は好ましい。特にポリビニリデンフルオライド微粉末
は、トナーの流動性及び研摩性を改善する点で好まし
い。トナーに対するフッ素含有重合体微粉末の添加量
は、０．０１〜２．０ｗｔ％、特に０．０２〜１．０ｗ
ｔ％が好ましい。

【０１０５】特にシリカ微粉末とフッ素含有重合体微粉
末とを組合せて添加した場合には、理由は明確でない
が、磁性トナーに付着したシリカの存在状態を安定化し
て、付着したシリカがトナーから遊離してトナーを摩耗
したり、現像スリーブを汚染することを減少でき、また
トナーの帯電安定性をさらに増大することができる。

【０１０６】感光ドラムの研摩剤としてチタン酸ストロ
ンチウムがトナーに添加されることもある。この研摩剤
は、感光ドラム表面へのトナーの付着を防止する働きが
あり、トナーに対する添加量は好ましくは０．０１〜
１．０ｗｔ％とされる。

【０１０７】磁性トナーは着色剤の役割を兼ねても良い
が、磁性材料を含有している。磁性トナー中に含有させ
る磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェ
ライト、鉄過剰型フェライト等の酸化鉄；鉄、コバル
ト、ニッケルのような金属、或いはこれらの金属とアル
ミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜
鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、
カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステ
ン、バナジウムのような金属との合金、及びその混合物
等が挙げられる。これらはいずれも強磁性体である。

【０１０８】これらの磁性体の平均粒径は０．１〜１．
０μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ程度がよい。磁
性トナーの磁性体含有量は、現像のかぶりや濃度の観点
から適正化するが、一般に、トナーの樹脂１００重量部
に対し６０〜１１０重量部、好ましくは樹脂１００重量
部に対し６５〜１００重量部である。

【０１０９】このようなトナーは、真比重で１．４〜
１．７ｇ／ｃｍ³ 程度であるが、これは主に上記の磁性
体の含有量により決まる。比重が軽いものは現像され易
いため、かぶりの問題が発生し易く、比重の重いものは
濃度薄になり易いが、それぞれ現像系で最適化を行う。

【０１１０】トナーに対する外添剤は、主には、流動性
付与のためのシリカで０．１〜５重量部程度外添する。
このシリカは、トナー粒子とスリーブの間に介在し、ス
リーブの摩耗を軽減する働きも持つ。又、トナー同士の
凝集を防ぎスリーブに接しているトナーと接していない
トナーの入れ替わりを促進する役割もある。

【０１１１】更に、トナーにはポリフッ化ビニリデンな
どのフッ素含有重合体を外添する場合もある。これらは
理由は明確でないが、トナーに付着したシリカのトナー
からの遊離を減少させる働き等があり、結果として、帯
電安定性を増す効果がある。

【０１１２】更には、チタン酸ストロンチウム等を外添
する場合もある。これは、ドラムに対する研磨剤の役割
を果たし、結果としてドラムにフィルミング的に付着す
るトナーを研磨除去する効果がある。

【０１１３】以下、本実施例における画像形成実験例に
ついて説明する。

【０１１４】実験例１本実施例に従って、アルミニウムスリーブの表面を球形
粒子である＃３００番のガラスビーズのブラスト処理で
粗面化し、その後、無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施して、表
面の凹部内の微細な凹凸を覆った。これにより、表面の
凹部内を略鏡面化したメッキ厚さ５μｍ、表面粗さＲａ
＝約０．５μｍを有する現像スリーブを得た。これを図
１の現像スリーブ６として現像器３に組込んで現像に供
し、連続画像形成を行なった。

【０１１５】本発明は、デジタル複写装置にも適用する
ことができる。図９は、デジタル複写装置の一実施例を
示す全体概略構成図である。

【０１１６】本実施例にて、感光ドラム１は、円筒状の
導電基体上にアモルファスシリコンの光導電層を設けて
なり、矢印Ａ方向に回転自在に軸支されている。この感
光ドラム１の周囲に、その回転方向にそって、感光ドラ
ム１の表面を均一に帯電するスコトロン帯電器１５、感
光ドラム１上方のガラス台２３上に置かれた原稿２２を
読み取って、色分解画像の濃度に比例した画像信号に基
づいて感光ドラム１に像露光３３を施す、露光ランプ２
１及びＣＣＤ２６等を含む露光装置、像露光により得ら
れた静電潜像を正に帯電したトナーを用いて現像する現
像器３、潜像の現像により感光ドラム１上に形成された
トナー像を、感光ドラム１に供給された転写材Ｐ上に転
写するコロナ帯電器１６、トナー像が転写された転写材
Ｐを感光ドラム１から分離する静電分離帯電器１７、ト
ナー像を転写した後の感光ドラム１の表面をクリーニン
グして、転写残りのトナーを除去するクリーニング装置
５、及び感光ドラム１の表面の残留電荷を除去する前露
光装置（ランプ）１８などが配置されている。

【０１１７】感光ドラム１から分離された転写材Ｐは定
着器１９に搬送され、ここで加熱及び加圧されることに
より転写したトナーが像転写材Ｐに定着されて、所望の
プリント画像に形成された後、画像形成装置の機外に排
出される。

【０１１８】露光装置の露光ランプ２１は、ガラス台２
３に沿って移動しながらその上の原稿２２を読み取り、
得られた画像情報は、露光ランプ２１とともに移動する
反射ミラー２４ａ、２４ｂ及び２４ｃ、さらに短焦点レ
ンズ２５を経て、ＣＣＤ２６に挿入される。ＣＣＤ２６
は、画像情報を電気信号に変換するもので、この電気信
号はＡ／Ｄコンバータ２７によりデジタル化されたのち
信号処理部２８送られ、そこで画像濃度に比例した２５
６階調のデジタル画像信号に変換される。

【０１１９】信号処理部２８では、ＣＣＤ２６上に結像
した原稿からの反射光はＡ／Ｄ変換されて６００ｄｐ
ｉ、８ｂｉｔ（２５６階調）の画像の輝度信号に変換さ
れ、イメージプロセッサー部に送られる。イメージプロ
セッサー部では、周知の輝度−濃度変換（Ｌｏｇ変換）
を行い、画像信号を濃度信号に変換した後、必要ならば
エッジ強調やスムージングや高周波成分の除去などのフ
ィルター処理を通し、その後濃度補正処理、所謂、γ変
換をかけてから、例えば誤差拡散法等の２値化処理や、
ドット集中型のディザマトリックスによるスクリーン化
処理を通して２値化（１ｂｉｔ）される。勿論、８ｂｉ
ｔのままで周知のＰＷＭ（パルス巾変調）法等でレーザ
ーを駆動し潜像を形成しても良いが、画像データのハン
ドリングのし易さの点から、２値画像化が最近の主流で
ある。当然データは１／８に圧縮されるので、例えばＡ
３原稿程度のページメモリーを有するマシンや、更に
は、画像データを大量に保管するイメージサーバーなど
を有する複写機においては大幅なメモリーの削減になり
コストダウンにつながる。

【０１２０】その後、この画像信号は駆動信号発生部と
してのレーザドライバー２９に送られ、信号に応じて
（８ｂｉｔ画像であればＰＷＭ変調方式で、１ｂｉｔで
あればレーザーのＯＮ／ＯＦＦを行い）レーザー３０を
駆動する。レーザ光（６８０ｎｍ）は、ポリゴンミラー
３１、反射ミラー３２を経て、像露光３３として感光ド
ラム１に照射される。ドラム上でのスポット径は、６０
０ｄｐｉの１画素＝４２．３μｍよりも若干大きい５５
μｍ程度のスポットサイズでドラム上に結像し、これに
より感光ドラム１上に画像信号に応じた静電潜像が形成
される。

【０１２１】本実施例のデジタル複写機の複写速度は、
Ａ４サイズで毎分６０〜１００枚である。

【０１２２】本実施例では、感光ドラム１を表面電位＋
４００Ｖに帯電し、像露光を行なって、潜像を表面電位
＋５０Ｖに形成した。現像スリーブには、＋２５０Ｖの
ＤＣ電圧と、ピーク間電圧Ｖpp＝１．３ｋＶ、周波数ｆ
＝２．７ｋＨｚ、ポジティブ・デユーティー（Ｐｏｓｉ
ｔｉｖｅＤｕｔｙ）３５％の矩形波（非対称バイア
ス）のＡＣ電圧を重畳した、現像バイアスを印加した。

【０１２３】感光ドラムとスリーブの間隙は２３０μｍ
とし、上記トナーのうち体積平均径が７μｍのポジトナ
ーを用いて反転現像を行った。

【０１２４】その結果、現像スリーブ上のトナーに、
０．８ｍｇ／ｃｍ² の十分なトナー搬送量及び１１μＣ
／ｇの十分な帯電量が得られ、Ａ４サイズで１０万枚の
プリント（印字率６％原稿換算）を行なっても、濃度低
下の低下は０．１程度（初期は１．４程度）で、画像の
劣化等がほとんど見られなかった。

【０１２５】比較例として、ステンレス（ＳＵＳ３１
６）の現像スリーブを、表面に＃３００のガラスビーズ
でサンドブラスト処理して現像に供し、同様に、正帯電
性の磁性トナー（平均粒径７μｍ）を用いて反転現像
し、連続画像形成を行なったところ、以下の現象が生じ
た。尚、ＳＵＳスリーブのブラスト圧は、粗さをアルミ
ニウムスリーブと揃えるために、アルミニウムスリーブ
の場合より高めに設定した。（１）プリント枚数２０００〜５０００枚のところで、
画像濃度が１．３から１．０へ低下した。（２）画像濃度が低下する時点の現像スリーブ上のトナ
ーを取り除き、溶剤で現像スリーブを洗浄してから現像
に再度使用すると、画像濃度が回復した。

【０１２６】そこで、画像濃度が低下した時点のトナー
の摩擦帯電量を測定したところ、画像形成開始時のトナ
ー帯電量の１／２以下となっており、トナー帯電量の低
下が画像濃度の低下原因であることが分かった。

【０１２７】一方、上記の無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施し
たアルミニウムスリーブの場合には、トナーの帯電量は
若干の低下でしかなかった。まとめると表３のようにな
る。

【０１２８】

【表３】

【０１２９】以上から、本発明によれば、スリーブ汚染
に効果があることが分かる。

【０１３０】実験例２本実験では、実験例１と同様の現像スリーブを組込んだ
現像器を、ＯＰＣドラムを使用したネガ帯電系のアナロ
グ複写機と組合せて、本発明の現像スリーブをネガ帯電
系の画像形成に適用した場合を検討した。

【０１３１】感光ドラム１は上記のようにＯＰＣドラム
からなり、感光ドラムと現像スリーブのギャップを２５
０μｍとした。感光ドラム上の表面電位−７００Ｖと
し、潜像を表面電位（非画像部）−１５０Ｖで形成し、
前出の平均粒径７μｍの正帯電性の磁性トナーを用いて
正規現像した。現像スリーブには、−５５０ＶのＤＣ電
圧と、ピーク間電圧Ｖpp＝１．５ｋＶ、周波数ｆ＝２．
２ｋＨｚ、デユーティー５０％の矩形波（対称バイア
ス）のＡＣ電圧を重畳した、現像バイアスを印加した。

【０１３２】その結果、現像スリーブ上のトナーに、適
正な０．８８ｍｇ／ｃｍ² のトナー搬送量及び１１μＣ
／ｇの帯電量が得られた。Ａ４サイズで１０万枚相当の
プリントを行なっても、画像の濃度低下、劣化等が見ら
れなかった。

【０１３３】以上から、本発明の現像スリーブはネガ帯
電系の画像形成装置に使用する現像器に適用しても、有
効であることが分かる。

【０１３４】実施例２本実施例は、上記実施例１にて説明した図９に示すデジ
タル複写装置にて、現像スリーブとして無電解Ｃｒメッ
キしたものを用いた以外、画像形成条件などは実施例１
と同様である。

【０１３５】現像スリーブ６は、アルミニウムスリーブ
の表面を球形ガラスビーズでブラスト処理して粗面化
し、次いで、無電解Ｃｒメッキを施して、表面粗さＲａ
が０．５μｍ、メッキ厚さ５μｍ、硬度Ｈｖが約６００
としたものである。現像器３のその他の構成は、図１に
記載した現像器３と同じである。

【０１３６】このときの現像スリーブ上のトナー搬送量
は０．８ｍｇ／ｃｍ² 、トナー帯電量は１３μＣ／ｇが
得られた。ここで、トナー搬送量に関しては実施例１と
ほぼ同じなのに対してトナー帯電量が実施例１よりも大
きいのは実施例１のＮｉ−Ｐの材質に比べて本実施例２
のＣｒの方がトナーに対する帯電性が高いためと考えら
れる。

【０１３７】一般的に、トナーの帯電性が高い方が画像
濃度には有利であるが、高すぎると特に低湿環境などで
使用した場合、更に帯電量が高まるため、スリーブ上の
局所的な帯電過多からコート不良等を起こすことが知ら
れている。しかし、上記で挙げた程度の違いではそのよ
うな弊害もなく、又画像濃度の著しい上昇もない。

【０１３８】いずれにせよ、本実施例２においても、そ
の初期画像は問題のないレベルであり、連続複写テスト
１０万枚時点での濃度低下も０．１程度と少ないことが
確認された。

【０１３９】又、更に、連続複写テストを継続し１００
万枚時点でのスリーブの削れ（ここでは、初期の直径か
らの細り分をスリーブの削れとしている）を測定したと
ころ、平均でも１μｍ弱と非常に少ないことが確認され
た。

【０１４０】これは無電解Ｃｒメッキが実施例１の無電
解Ｎｉ−Ｐメッキに比較して硬度が更に高いことによる
と考えられる。通常、Ｎｉ−Ｐメッキは、アニールを行
わない限り、Ｈｖ＝４５０程度なのに対して無電解Ｃｒ
メッキはＨｖ＝６００と高い。参考までに実施例１のＮ
ｉ−Ｐメッキでの削れ量は、平均で１．５μｍ程度であ
り、無電解Ｃｒメッキの方が約半分程度に削れ量が少な
いことが予想され、スリーブの長寿命化が可能である。

【０１４１】実施例３本実施例では、図１０に示すように、現像器３の現像剤
規制部材として、磁性ブレードの代わりに弾性ブレード
９ａを使用し、これを現像スリーブ６に直接当接させ
た。また現像スリーブ６は、実施例２で説明した無電解
Ｃｒメッキのスリーブを用いた。

【０１４２】本実施例の画像形成装置自体の機械的構成
は、図１の実施例１と基本的に同じである。

【０１４３】感光ドラム１はＯＰＣドラムを用い、感光
ドラムと現像スリーブとのギャップを３００μｍにし
た。感光ドラムの表面を−６００Ｖに帯電し、像露光を
行なって、潜像を表面電位−１００Ｖで形成し、負帯電
性の磁性トナーを用いて現像した。現像スリーブには直
流電圧（−４５０Ｖ）と交流電圧（Ｖpp＝１．５ｋＶ、
ｆ＝２．２ｋＨｚ、ディーティ５０％）の矩形波を重畳
した現像バイアスを印加し、画像形成を行なった。

【０１４４】弾性ブレードは、当接圧１２ｇ／ｃｍ程度
の軽圧で当接させ、エッジ当たりではなく、腹当たりと
している。又、このときの当接ニップは約１ｍｍであっ
た。

【０１４５】又、トナー搬送量（０．６ｍｇ／ｃｍ² 程
度）、帯電量（１８μＣ／ｇ程度）とも良好であり、初
期画像は画質の点では実施例１より帯電量が高いために
更に向上し、しかも接触の弾性ブレードであるため帯電
量が高くてもブロッチが起きず、問題がないことを確認
して連続複写テストを行った。本実施例のような弾性ブ
レードコートは、スリーブ上のトナーを弾性ブレードが
当接して擦っているためスリーブ汚染はより早い時期に
発生しがちであるが、本実施例は、連続複写テスト１万
枚での画像の濃度低下、劣化に関しては問題なく、良好
であることを確認した。

【０１４６】又、スリーブ削れに関しても、弾性ブレー
ドが当接しているため削れ易いが、無電解Ｃｒメッキと
しているためスリーブが硬いので削れ量は少なかった。
１万枚の時点で２．５μｍ程度であった。そのため、必
要ならば、弾性ブレードの上流側にスリーブゴースト防
止のためのトナーの剥ぎ取り・塗布ローラをスリーブに
当接させて設けることも可能である。勿論、スリーブの
削れは更に増加すると考えられるが、メッキ厚を５μｍ
としていることもあって、例えばカートリッジ方式の現
像器等であればその使用の耐久寿命１万枚程度まではメ
ッキが削れてなくなることもなく、性能を維持できる。

【０１４７】本実施例では、現像剤規制部材として弾性
ブレード９ａを使用したが、単発泡の弾性体で作ったロ
ーラを用いてもよく、同様にこれを現像スリーブに当接
して使用するが、このような単発泡弾性体制の規制ロー
ラを使用した場合にも本発明は有効である。

【０１４８】実施例４本実施例では、実施例１にて説明したスリーブと同様の
無電解Ｎｉ−Ｐメッキを実施例１にて説明した現像器及
び画像形成装置を使用して画像形成に供した。ただ、本
実施例では、実施例１で説明した現像スリーブとは、そ
のメッキ層厚が異なり、本実施例のスリーブは、使用す
るトナーの体積平均径（直径）の倍以上のメッキ厚を有
していた。

【０１４９】メッキを施して微小なクラックを埋めるこ
とが、スリーブ汚染に有効なことは上述したが、その厚
さを必要以上に厚くすることはコストの点で無駄であ
る。必要十分なメッキ厚を形成することで性能を向上さ
せながらコストを最低限に押さえることができる。

【０１５０】メッキ厚に関して図１１及び図１２を参照
して説明する。

【０１５１】図１１（ａ）は、球形粒子で柔らかい金属
をブラストしたときにできる凹凸の理想的な状態であ
る。クレーター状の波面高さ（粗さＲｚ等に相当する）
は、５μｍ程度であり、間隔（平均山間隔Ｓｍに相当す
る）は、５０μｍ程度で連なっている。

【０１５２】図１１（ａ）は、実際のブラスト後の凹凸
の状態の模式図であるが、上述したように、凹部内には
実際には微小なクラックが存在する。これは、前述した
ように５μｍ以下程度のものが主であり、深さは５μｍ
程度である。従って、図１１（ａ）に比較して図１１
（ｂ）の方が当然Ｒｍａｘ等は数値は大きくなるがＲ
ｚ、Ｒａ、Ｓｍ等は大きくは変わらない。

【０１５３】図１２は、微小なクラック一つを取り出し
て模式的に図示したもので、フラットな平面上にクラッ
クがあるとして説明する。

【０１５４】このクラックの大きさが５μｍのものを図
１２（ａ）、１０μｍのものを図１２（ｂ）、１５μｍ
のものを図１２（ｃ）に示す。

【０１５５】図３に示すように、アルミニウムに球形粒
子でブラストしたスリーブ表面の光学写真から分かるよ
うに、クラックの個数で一番多いものは５μｍ以下程度
のものであり、１０μｍのものはまれに存在するが、１
５μｍ級のものは殆ど存在しない。このことは、粗さの
数字からも伺える。１０μｍ、１５μｍ級のものは当然
深さも深いがそれらが多く存在しているならば、Ｒｚ等
の数値に影響を与える筈だからである。

【０１５６】メッキ厚とトナー粒径との関係について説
明するために、先ず、トナーの平均粒径、粒度分布に関
して説明する。

【０１５７】使用するトナーは体積平均径が７μｍであ
り、その粒度分布を図１３に示す。４μｍ以下の微粉が
個数にして１５〜２０％、６〜８μｍの中心粒径付近の
ものが個数にして７０％で、個数では両者で全体の８０
〜９０％を占めている。

【０１５８】ここで、図１２（ａ）に示すように、５μ
ｍ程度のクラックに対して５μｍのメッキ厚のメッキを
施した場合、図１２（ａ）の破線に示されるような表面
となり、ほぼクラックを埋められる。このように個数的
に一番多いクラックをメッキにより埋めることで、この
クラックに微粉（４μｍ以下程度のもの）が埋め込まれ
るのを防止でき、スリーブ汚染に効果があると考えられ
る。

【０１５９】一方、図１２（ｂ）に示すように、１０μ
ｍ程度のクラックに関してメッキ厚を５μｍ形成したも
のの表面は、図中破線のようであり、クラックは、実質
的には４〜５μｍ級のクラックと同程度の大きさで残る
ことになる。ここにはトナーの微粉が埋め込まれ易い。

【０１６０】又、当然ながら、図１２（ｃ）に示すよう
な、実際にはここまで大きいものは殆どないと考えられ
るが、１５μｍ程度のクラックに対しても５μｍ程度の
メッキでは図中破線でその表面形状を示すように全てを
埋め尽くすことができない。このときは、およそ８〜１
０μｍ程度のクラックが残ることになる。このクラック
にはトナーの平均粒径程度のものが埋め込まれることと
なる。

【０１６１】そのため、もともと大きなクラックに対し
ては、５μｍのメッキ厚では不十分なことが分かる。

【０１６２】このことを踏まえて、本実施例の「メッキ
厚をトナーの平均粒径の２倍以上形成する」ことに関し
て説明する。

【０１６３】図１２（ｂ）、（ｃ）の図中の一点鎖線は
メッキ層を１５μｍ形成したときの表面形状を示す。こ
れは、トナーの中心粒径が７μｍなので１５μｍのメッ
キを施したものである。両方とも、クラックが十分にメ
ッキ層で埋め尽くされていることが分かる。そのため、
微粉も中心粒径のトナーもこれらのクラックに埋め込ま
れることは一切なく、スリーブ汚染に対して十分な効果
があると考えられる。

【０１６４】このように、トナー粒径の倍以上のメッキ
層を設けることで、前述したように、スリーブ汚染に対
してより強いスリーブとすることができるが、この時の
トナー粒径との関係について以下に説明する。

【０１６５】そもそも、もともとのブラスト後の表面に
より大きなクラックがあれば厚いメッキを施してもまだ
クラックは残ることとなる。しかし、トナー搬送性の点
から、通常、トナー粒径に対してスリーブの粗さは同等
程度か、それ以下にすることが多い。勿論、設計上の問
題であってより粗くしても構わないが、品質上そこまで
する必要は通常ない。一般的には、トナー粒径が６〜１
２μｍ程度のものが用いられる中で、スリーブの粗さは
Ｒｚで３〜１０μｍ程度とすることが多い。そのため、
図１２（ｃ）で示したほど大きなクラックは、想定され
る最大のものと考えられる。それでも、個数としては少
ないと考えられる。

【０１６６】先ず、通常の現像スリーブに対しては、ト
ナー粒径と同程度のメッキ厚を施せば、図１２（ａ）の
ような微少なクラックは埋められるが、図１２（ｂ）の
ような比較的大きなクラックは埋め尽くすことができ
ず、ここには微粉が入り込むことがある。更には、個数
的には少ないが、図１２（ｃ）で示したような大きなク
ラックにはトナーの中心粒径程度のものが入り込む可能
性がある。

【０１６７】一方、使用するトナーの中心粒径の倍以上
のメッキを施してあれば、図１２（ｂ）のような比較的
大きなクラックも埋め尽くすことができ、更には、図１
２（ｃ）で示したような大きなクラックさえも充分に埋
め尽くすことができる。そのため、トナーの微粉が入り
込まないようにできることは勿論で、更には、トナーの
個数にして９０％程度を占める中心粒径以下のトナーに
対しても入り込む余地のある全てのクラックを埋め尽く
すことができ、確実にスリーブ汚染を防げるので、この
メッキ厚が必要十分な厚さであると考えられる。勿論こ
の時でも、トナー粒径とほぼ同程度若しくはそれ以下の
表面粗さを持つスリーブとして仕上がるので、トナー搬
送性の点からも充分である。

【０１６８】このようにメッキを厚くすることはスリー
ブ汚染に有効であるが、これはその現像器のスリーブに
必要とされる耐久寿命、トナーの材料（汚染し易い等）
に基づいて設計されるべきものであって必ずしも耐久寿
命の短いＬＢＰ等のスリーブには高硬度のメッキを適用
しなくても良い。

【０１６９】又、このように、メッキ厚を適正化すれ
ば、これまでスリーブとしてアルミニウムスリーブに球
形粒子でブラストしたものを用いてきたが、ＳＵＳスリ
ーブであっても用いることができる。つまり、スリーブ
基材として比較的柔らかい金属であるアルミニウム等を
用いる必要はなくなる。ただし、そもそも、ＳＵＳの方
がアルミニウムより高価であるため、コストの点でも、
勿論、スリーブ汚染の点でも、アルミニウムの方が好ま
しい。

【０１７０】尚、厚いメッキを施した場合の、図１１
（ｂ）のスリーブ表面を、図中一点鎖線で示すが、厚い
メッキを施して微少なクラックは埋まるが、大きな凹凸
はほぼ維持されるので、やはり粗さのパラメータＲｚ、
Ｒａ、Ｓｍ等は、勿論、粗さが下がる方向ではあるが、
あまり大きくは変化しない。

【０１７１】このスリーブを用いて実施例１の実験例１
と同様な条件で連続複写を行ったが、スリーブ寿命が更
に向上し、５０万枚耐久でも全く問題がなかった。

【０１７２】尚、本発明と先行技術との差異を以下に明
確にしておく。

【０１７３】そもそも、硬度増大のための手法として、
アルミニウムのような柔らかい金属の表層に硬い金属メ
ッキを施すことは、従来から良く知られている。

【０１７４】例えば、古くは特開昭５７−８６８６９号
や特開昭５８−１３２７６８号には、アルミニウムにメ
ッキを施した記述があるが、前者はブラストを不定形粒
子で行っており、後者はサンドブラストに関しては詳細
な記載がない。又、後者は、主たる効果が単にスリーブ
の硬質化にのみあるので、本発明のようなスリーブ汚染
に対する知見は得られない。又、前者はスリーブ汚染に
関する記載があるが、公報中には主にＳＵＳスリーブに
関して記述されており、アルミニウムスリーブに対する
ブラストとの差異が認識されておらず、不定形粒子によ
るブラストであることを合わせ考えると、スリーブ汚染
に対する十分な効果を有するものとは考えられない。

【０１７５】又、特開昭６０−１３０７７０号は、その
表面にメッキ等により磁性層を設けるもので、その磁気
特性に言及したものであり、表面性に関する知見は記載
されていない。又、２成分現像に関するものなので１成
分現像のスリーブに相当するものは２成分現像ではキャ
リアであるため本質的に本発明とは関係がない。

【０１７６】更に、特開昭６１−２１９９７４号もブラ
ストに関してアルミナ粒子を用いたアランダムブラスト
の上からメッキを施すものである。

【０１７７】最近では、特開平５−２７５８１号に示さ
れるように、球形ブラストの後にメッキを施す提案があ
るが、これはメッキに関して電解メッキか、無電解メッ
キかの記載がなく、又、その表面性に対する知見もトナ
ー搬送性の点だけであり、スリーブ汚染に関する記載が
ない。

【０１７８】又、特開平３−４１４８５号もアランダム
ブラストで、且つ、メッキに関して無電解メッキとの記
載はなく、実施例中のニッケルメッキに関して若干であ
るが磁性を帯びているとの記載がなされているため、こ
こでのニッケルメッキは電解メッキであると考えられ
る。

【０１７９】更に、特開平３−２３３５８１号も又、ブ
ラストやメッキに関する詳細な記載がない。

【０１８０】本発明は、以上のような点で従来の技術と
差異があり、「球形ブラスト処理を施した後に無電解メ
ッキ層を形成し、スリーブ汚染を軽減した」点に特徴を
有する。又、その効果をより一層引き出すためには、
「下地のスリーブ基材に硬度の低いものを使用」するこ
とが好ましく、又、長期にわたってスリーブの粗さを初
期値に近い状態で保つためにも「比較的高硬度な無電解
メッキ」が好ましい。

【０１８１】更には、上記の全ての先行技術に関して言
えるが、上記先行技術はメッキの厚みとメッキ後の表面
性に関する知見が不十分で、勿論、使用するトナー粒径
とメッキ厚との関係にまで言及したものはない。そのた
め「メッキ厚を厚くすること」或いは「トナー粒径の倍
以上のメッキ層を設ける」ことでスリーブ汚染を抑える
ことに関しても、上記先行技術にはない。

【０１８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、像担持体の表面に形成された静電潜像を、現像
剤担持体にて担持し搬送される現像剤にて可視像とする
画像形成装置において、現像剤担持体は、その表面を球
形粒子による粗面化処理して表面にほぼ滑らかな凹凸面
を一様に形成した後、更に、表面に無電解メッキを施し
た構成とされるので、現像剤として小粒径のトナーや帯
電性の低いトナー、特にポジトナーを用いた場合でも、
現像剤担持体表面のトナーによる汚染を防止して、良好
な現像により濃度が十分な画像を得ることができるとと
もに、現像器が長寿命であるという効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置に設置した現像装置の現像
スリーブの表面部分を示す断面図である。

【図３】アルミニウムスリーブにガラスビーズによるブ
ラスト処理を施したときのスリーブ表面の光学顕微鏡に
よる観察図である。

【図４】図３のスリーブ表面の粗さ断面曲線を示す模式
図である。

【図５】ＳＵＳスリーブにガラスビーズによるブラスト
処理を施したときのスリーブ表面の光学顕微鏡による観
察図である。

【図６】図５のスリーブ表面の粗さ断面曲線を示す模式
図である。

【図７】図３のアルミニウムスリーブのブラスト処理し
た表面に無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施したときのスリーブ
表面の光学顕微鏡による観察図である。

【図８】図７のスリーブ表面の粗さ断面曲線を示す模式
図である。

【図９】本発明の他の一実施例を示す概略構成図であ
る。

【図１０】本発明のさらに他の一実施例における現像器
を示す概略構成図である。

【図１１】図１１（ａ）は、球形粒子によるブラスト後
の理想的なスリーブの表面状態を示す断面図であり、図
１１（ｂ）は、実際の球形粒子によるブラスト後のスリ
ーブ表面状態及びその表面にメッキ層を設けた場合のス
リーブの表面状態を示す断面図である。

【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞ
れ、深さ５、１０、１５μｍの微少クラックとメッキ後
のクラックの覆われ方を示す模式図である。

【図１３】体積平均粒径７μｍのトナーの粒度分布図で
ある。

【図１４】従来のＳＵＳスリーブにアランダムによるブ
ラスト処理を施したときのスリーブ表面の粗さ断面曲線
を示す模式図である。

【図１５】従来のＳＵＳスリーブにガラスビーズによる
ブラスト処理を施したときのスリーブ表面の粗さ断面曲
線を示す模式図である。

【図１６】従来のカーボンを含有した樹脂をコートした
カーボンコートスリーブの表面を示す断面図である。

【図１７】図１５のスリーブ表面の粗さ断面曲線の凹凸
を拡大して示す図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２潜像形成部３現像器４転写分離部５クリーニング部６現像スリーブ（現像剤担持体）７マグネットローラ９磁性ブレード９ａ弾性ブレード５１スリーブ基体５２無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木一生東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体の表面に形成された静電潜像
を、現像剤担持体にて担持し搬送される現像剤にて可視
像とする画像形成装置において、前記現像剤担持体は、その表面を球形粒子による粗面化
処理して表面にほぼ滑らかな凹凸面を一様に形成した
後、更に、表面に無電解メッキを施したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記現像剤担持体は、円筒状の非磁性金
属材料からなるスリーブであることを特徴とする請求項
１の画像形成装置。
【請求項３】前記非磁性金属材料は、アルミニウム合
金又は銅合金であることを特徴とする請求項１又は２の
画像形成装置。
【請求項４】前記非磁性金属材料は、ビッカース硬度
Ｈｖが５０〜２００であることを特徴とする請求項１、
２又は３の画像形成装置。
【請求項５】前記無電解メッキの厚さは、５〜２５μ
ｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項
に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記無電解メッキの厚さは、３〜２０μ
ｍであることを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記無電解メッキの厚さは、現像剤の体
積平均粒径の２倍以上であることを特徴とする請求項１
〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記無電解メッキの硬度は、ビッカース
硬度Ｈｖにて２００以上であることを特徴とする請求項
１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記無電解メッキの硬度は、ビッカース
硬度Ｈｖにて４５０以上、１０００以下であることを特
徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】前記粗面化処理により形成された前記
現像剤担持体表面上の凹面は、前記無電解メッキを施す
ことにより、球形粒子の衝突により生じた丸みを球形粒
子の形状通りに保持していることを特徴とする請求項１
〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記粗面化処理により形成された前記
現像剤担持体表面上の凹面内は、前記無電解メッキを施
すことにより、ほぼ鏡面化されることを特徴とする請求
項１〜９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記スリーブ内には磁界発生手段を有
し、前記現像剤が磁性現像剤であることを特徴とする請
求項２〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記現像剤担持体表面の無電解メッキ
後の粗さＲｚが２〜１５μｍであることを特徴とする請
求項１〜１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記現像剤担持体表面の無電解メッキ
後の粗さＲａが０．３〜１．５μｍであることを特徴と
する請求項１〜１３のいずれかの項に記載の画像形成装
置。
【請求項１５】前記球形粒子の番定が＃１００番〜＃
８００番であることを特徴とする請求項１〜１４のいず
れかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記現像剤が１成分現像剤であること
を特徴とする請求項１〜１５のいずれかの項に記載の画
像形成装置。
【請求項１７】前記現像剤の体積平均粒径が８μｍ以
下であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかの
項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記像担持体は、アモルファスシリコ
ンドラムであり、該ドラムの内部に加熱手段を有する請
求項１〜１７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記無電解メッキが無電解Ｎｉ−Ｐメ
ッキ、無電解Ｎｉ−Ｂメッキ、無電解Ｐｄ−Ｐメッキ、
又は無電解Ｃｒメッキであることを特徴とする請求項１
〜１８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記無電解Ｎｉ−Ｐメッキは、メッキ
層中に２〜１５ｗｔ％のＰを含有することを特徴とする
請求項１９の画像形成装置。
【請求項２１】前記現像剤の帯電極性が正帯電性であ
る請求項１〜２０のいずれかの項に記載の画像形成装
置。