米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 写真;映画 -> キヤノン株式会社

発明の名称 現像装置及び画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−174830
公開日 平成11年(1999)7月2日
出願番号 特願平9−345259
出願日 平成9年(1997)12月15日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岸田 正行 (外4名)
発明者 板倉 伸明
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 磁性トナーを含む現像剤を収容する現像剤容器と、該現像剤容器に回転可能に配設され、現像剤を表面に担持して、像担持体と対向する現像部へ現像剤を供給し該像担持体上の潜像を顕像化する現像剤担持体と、該現像剤担持体内部に配設された永久滋石と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を備えた現像装置において、前記層厚規制部材を前記現像剤担持体の周方向に移動させる移動機構と、該現像剤担持体に対向しその現像剤の帯電量を検知する帯電量検知手段と、該帯電量検知手段の検知結果に基づき前記移動機構を制御する制御手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項2】 請求項1において、前記移動機構は、前記層厚規制部材を前記現像担持体に対し一定の間隙を保って移動させることを特徴とする現像装置。
【請求項3】 請求項1において、前記帯電量検知手段は、前記現像部の像担持体回転方向上流に配設されていることを特徴とする現像装置。
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記永久磁石は、前記現像部より現像剤担持体回転方向で90度上流部近傍に位置するカット磁極を有することを特徴とする現像装置。
【請求項5】 請求項4において、前記移動機構は、前記層厚規制部材を、カット磁極位置から現像剤担持体回転方向で0〜30度の範囲で移動することを特徴とする現像装置。
【請求項6】 請求項5において、現像剤として、磁性1成分トナーが使用されることを特徴とする現像装置。
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかにおいて、前記現像剤担持体は、その表面に金属メッキが施されていることを特徴とする現像装置。
【請求項8】 請求項7において、前記金属メッキの層の硬度はHv=450以上1000以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項9】 請求項7又は8において、前記金属メッキは、無電解Ni−Pメッキ、無電解Ni−Bメッキ又は無電解Crメッキのいずれかであることを特徴とする現像装置。
【請求項10】 静電潜像が表面に形成される像担持体と、該像担持体の潜像を現像するための、請求項1乃至9のいずれかの現像装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置及びその現像装置に関し、より詳しくは、電子写真又は静電記録方式の画像形成装置において感光体もしくは誘電体上に形成された静電潜像を、正あるいは負に帯電された現像剤によって可視像化する現像装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第2,297,961号明細書、特公昭42−23910号公報および特公昭43−24748号公報等に記載されているように、多数の方法が知られている。一般には、光電物質を利用した像担持体としての感光ドラム上に種々の手段により電気的潜像を形成し、次いで潜像を現像剤としてのトナーを用いて現像し、得られたトナー像を必要に応じて紙等の転写材上に転写し、このトナー像を加熱或いは溶剤蒸気等により転写材に定着して、定着画像を得るものである。
【0003】また、電気的潜像を現像剤を用いて可視化する現像方法にも種々のものが知られている。たとえば米国特許第2,874,063号明細書に記載されている磁気ブラシ現像方法、同2,221,776号明細書に記載されているパウダークラウド方法、さらにはファーブラシ現像法、液体現像法など多数の方法がある。これらの現像方法において、とくにトナーおよびキャリアを主体とする二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像法が広く実用化されているが、この方法は、比較的安定に良好な画像が得られる反面、キャリアの劣化、トナーとキャリアの混合比の変動という二成分現像剤にまつわる次点を有する。
【0004】このような欠点を回避するために、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる現像方法が各種提案されている。この現像方法によれば、キャリアに対するトナーの混合比を制御する必要がなくなるため、装置が簡略化されるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の一成分現像法では、キャリアを用いないためにトナーに所望の帯電電荷を与えることが難しい。このためトナーの帯電方法が各種検討されている。
【0006】たとえば特開昭50−4539号公報には、トナー担持体との摩擦帯電により帯電電荷を付与する方法が、特開昭54−2100号公報には、摩擦部材を設けて、これとの摩擦帯電により帯電電荷を付与する方法が述べられている。さらに、その摩擦部材に電圧を印加する方法、コロナ帯電などの帯電付与部材によりトナーを帯電させる方法などが工夫されている。
【0007】以下に、トナー帯電の仕組みの一例を、図を用いて説明する。
【0008】図9は、磁性1成分トナーを用いた現像装置の1例を示す。本現像装置は、静電潜像に対してトナーを供給する現像剤担持体としての現像スリーブ1、磁性部材からなりトナー層厚を規制する現像剤規制部材としてのブレード2、現像剤容器4、容器内部のトナーの攪拌、搬送部材3を有する。
【0009】上記現像スリーブ1は、非磁性部材で構成され、図9中に示した矢印方向に回転可能とされており、その内部に永久磁石1aが固定配置されている。ブレード2は、現像スリーブ1との距離が一定値Wになるように配置されており、その距離は、一般に100μm〜1mmの範囲内の値に設定されている場合が多い。
【0010】上記現像方式の電荷付与に関して、簡単に説明する。永久磁石1aと、その磁極に対向して配置された磁性部材よりなるブレード2により、現像スリーブ1とブレード2との近接部近傍に図10において示されるように磁束密度の集中した領域Gが形成される。
【0011】図11に領域Gの拡大図を示す。トナーの容器4より供給された磁性トナーTは、永久磁石1aの作る磁場(永久磁石1aのブレードと対向する磁極を以下では、カット極と称す:図9では、S1極)により、現像スリーブ1からブレード2方向に穂(状態B)を形成し、続いて領域Gに至り、磁気的な拘束を受ける。即ち、領域Gとは、トナー拘束領域である。拘束されたトナーTには、回転する現像スリーブ1、及びブレード2との摩擦帯電により電荷の付与が行われることが知られている。
【0012】上記の摩擦帯電により電荷を付与された磁性トナーTは、自身の得た電荷によって現像スリーブ1から鏡像力を受ける。これがトナーへの搬送力となり、トナーは現像スリーブ1の回転に伴い搬送される。帯電した磁性トナーTに作用する搬送力が、上記の磁力による拘束力に打ち勝つところ、すなわち、カットラインLで示したところでトナーの穂はちぎれ、現像スリーブ1上に残ったトナーが、現像スリーブ1の回転方向に搬送される。
【0013】しかし、トナーを良好に摩擦帯電し、その帯電量を所定範囲に安定に制御することは困難であった。例えば摩擦帯電による電荷付与は、外部環境、特に環境の湿度により大きく影響を受けるため、それら環境の変動に伴い、トナー帯電量も大きく変化する。また装置の耐久が進むにつれて、初期状態に比して現像剤の平均粒径や外添剤の比率が変化したりなどの、現像剤の劣化がおこり、それによってもトナー帯電量が変化するこのため濃度不良及びカブリなどの問題を引き起こし易い欠点あった。
【0014】ここで、トナーの内添剤及び外添剤について簡単に説明する。
【0015】トナーは、大きく分けて、内添剤と外添剤の2つからなる。内添剤としては、バインダー(結着樹脂)、電荷制御剤、ワックス、酸化鉄があげられる。
【0016】トナーのバインダー(結着樹脂)は一般的にはスチレン系のスチレンアクリル共重合体、スチレンブタジエン共重合体等や、フェノール樹脂、ポリエステル等、があげられる。本例では、スチレンアクリル共重合体とスチレンブタジエン共重合体を8:2の割合で用いられる。
【0017】電荷制御剤(通常はトナーに内添されているが外添も可能)にはニグロシン、4級アンモニウム塩、トリフェニルメタン、イミダゾール等がポジトナー用に、トリチル酸系金属錯体又は塩、Cr錯体やFe錯体等がネガトナー用に用いられる。ここではトリフェニルメタンを(樹脂成分100に対して)2部内添してポジトナーが作成される。
【0018】また加熱定着用トナーの場合、いわゆるワックスを内添分散させるが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、パラフィン等があげられる。
【0019】磁性トナーであるためマグネタイト、フェライト等の酸化鉄を分散させるが、量は60〜100部程度が一般的であり、現像のかぶりや濃度の観点から量を適正化する。
【0020】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やすいためかぶりの問題が発生しやすく、比重の重いものは濃度薄になり易いが、それぞれの現像系で最適化を行う。
【0021】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。またトナー同志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。
【0022】さらにトナーにはポリフッ化ビニリデン等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。
【0023】あるいは、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。
【0024】このように、さまざまな理由で添加された、外添剤にも、現像されやすいものと、されにくいものがあり、装置の耐久が進むにつれて、トナーの外添剤の比率が変わり、平均電荷量が変わってきてしまうことが考えられる。
【0025】以上説明してきたように、トナーの電荷量は、環境の変動や装置の耐久の度合いで、変動してしまう。そこで本発明の目的は、トナーの帯電量をブレードとカット極の位置関係によって制御し、環境変動やトナーの劣化などにかかわらず、つねに安定した帯電電荷をトナーに付与することを可能とした現像装置を提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の代表的な手段は、磁性トナーを含む現像剤を収容する現像剤容器と、該現像剤容器に回転可能に配設され、現像剤を表面に担持して、像担持体と対向する現像部へ現像剤を供給し該像担持体上の潜像を顕像化する現像剤担持体と、該現像剤担持体内部に配設された永久滋石と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を備えた現像装置において、前記層厚規制部材を前記現像剤担持体の周方向に移動させる移動機構と、該現像剤担持体に対向しその現像剤の帯電量を検知する帯電量検知手段と、該帯電量検知手段の検知結果に基づき前記移動機構を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【0027】本発明者が図9に示す現像装置を用いて検討したところ、カット極(S1)に対する磁性ブレード2の位置を、図1に示すようにスリーブと一定の間隙を保って変化されることによって、トナーの帯電量が変化することが知見された。即ち、磁性ブレードの移動により、理由は明らかではないが、図10における磁界の形成の様子が変わることで、トナーの帯電量が変化することが分かった。このように、一定の間隙を保って、磁性ブレードを移動させると、トナーの帯電量の変化も、移動量に対して単調増加、あるいは単調現象するので制御が簡単になり、現像剤の帯電量を適正に制御し良好な現像を可能とする。
【0028】以下の記載において、層厚規制部材である磁性ブレードの位置は、永久磁石のカット極の磁力最大位置と対向の場合を0°とし、像担持体と現像スリーブの対応する現像部側へ動かした角度の大きさで表すこととする。
【0029】次に図2に、温度23℃、湿度40%RH程度の環境下におけるトナーの平均帯電量のブレード位置(カット極からの位置)に対する変化を示す。特にここでは、基体がアルミニウムであり、以下に記述するトナー搬送性向上のためのブラスト処理、及びスリーブの硬質化等を目的とした金属メッキを施したスリーブの場合について説明する。トナーはポジ帯電性の磁性トナーを用いた。
【0030】図2に示すように、ブレードの位置を、カット極対向から現像部側へ移動させることによって、トナーの帯電量が増加する。このようなトナーの帯電量の変化の傾向は、例えばSUSを基体としたスリーブにブラスト処理のみを施したものにもみられるが、ブレード位置を一方向に動かしていった場合、多少、トナーの帯電量が単調増加、あるいは単調減少しない場合もある。
【0031】しかし、スリーブの基体としてSUSやアルミニウムを用い、ブラスト処理を行った後、金属メッキを施したものを使うと、理由は明らかではないが、スリーブ表面が、メッキを施さないものに比べて滑らかになることによって、トナーのスリーブ表面との摩擦帯電が効率的に行われるようになるなどの理由によって、ブレード位置の移動によってトナーの帯電量が、単調増加、或いは単調減少する。
【0032】従って特にブラスト後金属メッキを施したスリーブを用いた場合、ブレードの位置を変化させることによるトナーの帯電量が変化する現象を利用して、トナーの帯電量を適正範囲に制御することができる。
【0033】ただし層厚規制部材であるブレード位置を、0°未満、あるいは、30°以上にすると現像剤担持体上のトナーコートにむらができてしまい、画像を悪化させることが確認された。
【0034】また、ここで層厚規制部材位置を変えて、トナーの帯電量を増加させた場合の、現像剤担持体であるブレード上のトナーコート量の変化の様子を図3に示した。このようにトナーコート量は、ブレード位置の角度を上げていくことで、やや減少はするが、画像形成に影響する程の減りかたではないことが確認された。
【0035】
【発明の実施の形態】[実施例1]図6において、本発明に係る画像形成装置の1実施形態について説明する。同図において、50は表面に静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラムで、通常は電子写真感光体ドラムであり、51は感光体ドラムにレーザ光等により静電潜像を形成するための公知の露光部即ち潜像形成部、52は像担持体上の潜像を顕画像化するところの本発明に係る現像装置、53は現像装置により顕画像化された感光ドラム上のトナー像を転写材に転写させ、転写材をドラムから分離させる公知の転写分離部、54はドラム上の転写後の残トナーをクリーニングするところの公知のクリーニング部である。
【0036】潜像形成装置51の像担持体の回転方向上流部には図示しない一次帯電器が配設されている。トナー像が転写された転写材は、さらに、図示しない定着部へ搬送され、熱あるいは圧力等で、トナー像は転写材上に定着される。
【0037】図4は、上記のような画像形成装置に使用される現像装置の詳細を示す概略構成図である。図4に示す現像剤の容器11内には、一成分現像剤として磁性トナー12が貯蔵されており、この磁性トナー12は、例えば磁性粒子とポリエステル樹脂とを混練、粉砕した、粒径5〜15μm程度の粒子からなっている。現像剤容器11の開口部には現像剤担持体としての現像スリーブ13が回転自在に設置され、この現像スリーブ13内には固定式の永久磁石14が内包されている。現像スリーブは表面に所定の硬度を有する金属メッキ層を設けたものが使用される。
【0038】容器11の開口部の上側の位置には、ブレード移動機構6により移動自在に支持された磁性ブレード5が、現像スリーブ13の表面と約100〜500μmの間隔を開けて、かつ永久磁石14のカット極であるS1極近傍に対向して設置されている。
【0039】容器11内の磁性トナー12は、矢印a方向に回転する現像スリーブ13上に磁石14の磁気力により担持され、現像スリーブ13の回転にともなって磁性ブレード5が設置された現像剤規制部に送られる。そしてトナー12は磁性ブレード5により層厚が規制されて、現像スリーブ13上に薄層のトナー層に塗布される。この磁性ブレード5を通過する際、トナー12は現像スリーブ13の表面および磁性ブレード5と接触し、摩擦帯電電荷が付与される。本実施例では、便宜上、トナー12は正帯電性トナーとする。
【0040】このようにして摩擦帯電により電荷が付与されたトナー12は、現像スリーブ13上に磁気力のみならず鏡映力によって強く担持され、磁性ブレード5の現像スリーブ回転方向下流方向へ搬送される。
【0041】磁性ブレード5の下流には、現像剤電荷量検知手段、例えば電位センサー7が現像スリーブ3の表面から1〜5mmの間隔を置いて対向設置されており、現像スリーブ13上に担持されたトナーの平均帯電電荷量を検知するようになっている。この電位センサー7には、図5のブロック図に示されるように、アンプ10を介してコントローラ9が接続され、電位センサー7で検知した電荷量の検知信号はコントローラ9に送られ、それに基づきコントローラ9は、その制御信号によりブレード移動機構6の電源を制御し、ブレード5をスリーブと一定間隔をもって移動させるようになっている。
【0042】本実施例において、トナー12が良好な現像を行なうのに必要な平均電荷量は、図2に2本の線で挟まれる範囲の6μC/gから10μC/g程度が適当であり、トナーの平均電荷量がそれ以上もしくはそれ以下になると、濃度不良およびカブリ過多などの問題が生じることがある。そこで、トナーが適正な帯電量に帯電されていないことを電位センサー7により検知し、その検知信号に基づくコントローラ9からのフィードバック信号により、トナーの平均帯電量が所望の値に達するまで、ブレードをスリーブの周方向に動かす様に電源8を制御し、ブレード移動機構6の作動を制御する。
【0043】たとえば高温高湿(たとえば40℃、90%RH)の環境下においては、ブレード位置が0°のとき、トナーの平均帯電量は、図2に示されるように、4μC/gというように適正帯電量から小さい方向に外れ不足する。従って濃度不良などを起こし易くなるので、ブレード位置の角度を大きくすることにより帯電量を増加させる。その値としては、図2から8〜18°程度が適当である。
【0044】このようにブレード位置を変化させることによって、トナーの帯電量を増加させて適正化することは、装置の長時間の放置によりトナー帯電量が低下した場合に対しても同様に処置することができる。
【0045】一方、低温低湿(たとえば15℃、10%RH)の環境下においては、トナーはチャージアップし易く、トナーの平均帯電量は、図2に示されるように、ブレード位置が8°を越えると10μC/g以上というように、適正帯電量から大きい方向に外れる。従ってカブリ過多などを引き起こし易くなるので、ブレード位置を0°から8°の範囲内にすることにより帯電量を減少させる。
【0046】従って本実施例によれば、温度や湿度の環境変動などあった場合、それに応じてブレードの位置を変えることにより、つねに安定した帯電電荷を磁性トナーに付与することができ、良好な現像により濃度不良や或いはカブリ過多などのない高品質な画像を得ることができる。
【0047】[実施例2]本実施例においては、長期の装置の使用によって、トナーの平均粒径や外添加剤の比率変化等のトナー劣化が起こった場合の、本発明の適用例である。
【0048】図8は、本実施例におけるデジタル複写装置全体の概略構成図を示す。感光体ドラム15は、円筒状の導電基体上に有機半導体層等の光導電層を設けたもので、図中の矢印R1方向に回転自在に軸支されている。本実施においては、感光体は、アモルファスシリコンを用いている。
【0049】前記感光ドラム15の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム15の表面を均一に帯電する一次帯電器としてのスコロトコン帯電器16、原稿を読み取り、色画像の濃度に比例した第1画像信号に基づいて感光ドラム15を露光し、静電潜像を形成する露光装置、上記静電潜像に正に帯電されたトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置17が配置されている。
【0050】さらに感光ドラム15の周囲には、前記感光ドラム15上に形成されたトナー像を転写材である転写紙P上に転写する転写手段としてのコロナ転写帯電器18、トナー像が転写された転写紙Pを感光ドラム15から分離する分離手段としての静電分離帯電器19、トナー像を転写した後に、感光ドラム15上の残留トナーを除去するクリーニング装置20、感光ドラム15の残留電荷を除去する前露光手段としての露光ランプ21などが配置されている。
【0051】また、トナー像が転写された転写紙Pは、感光ドラム1から分離された後に定着装置22に搬送され、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望のプリント画像が形成されて画像形成装置本体の外部に排出される。
【0052】原稿を読み込むスキャナー部のCCD23上に結像した原稿からの反射光は、A/Dコンバータ24において、デジタル信号に変換されて、600dpi,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25に送られる。イメージプロセッサー部では、公知の輝度−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等のフィルター処理を施し、その後濃度補正処理(いわゆるγ変換)をかけてから、例えば誤差拡散方等の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。
【0053】もちろん8bitのままで公知のPWM(パルス巾変調)方等でレーザー27を駆動し潜像を形成してもよいが、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A3原稿程度のページメモリーを有するマシンや、さらには画像データを大量に保管するイメージサーバー等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。
【0054】その後、画像信号はレーザードライバー26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)レーザーを駆動する。そのレーザー光はコリメータレンズ、ポリゴンスキャナー、fθレンズ、折り返しミラー、防塵ガラス等を介してドラム上に照射される。ドラム上でのスポット径は600dpiの1画素=42.3μmよりも若干大きい55μm程度のスポットサイズでドラム上に結像し、画像部を先に述べたように、+50v程度に除電して、静電潜像を形成する。
【0055】本実施例におけるデジタル複写機の複写速度は、A4サイズで毎分60枚から100枚である。
【0056】本実施例の画像形成装置のプロセスを以下に説明する。次の(1)〜(3)は各工程における感光体ドラムの表面電位を模式的に示す。(1)において感光体ドラムをスコロトロン帯電器で、+400Vに一次帯電する。次に(2)において感光体ドラムに画像信号に基づいて露光を行い、露光部の表面電位を例えば最大+50Vに減衰する。次いで(3)において1成分の黒色トナーを有する現像装置のマグネットスリーブにバイアス電圧(例えば直流成分+250Vであり、必要に応じて、交流成分を重畳してもよく、例えばVpp=1.4kV,f=2.7kHzの矩形波)を印加して露光部を反転現像する。
【0057】本実施例における現像スリーブについて説明する。
【0058】本実施例における画像形成装置を用いた場合、トナーが良好な現像を行うのに必要な平均電荷量は、6〜10μC/g程度が適当であり、トナーの平均電荷量が、それ以上もしくは、それ以下になると、濃度不良及びかぶり過多などの問題が生じることがある。
【0059】本実施例における現像装置17の詳細は、前述の図4と同様である。
【0060】図7において、使用初期の現像装置では、ブレード(図4に5で示されるブレード)の位置が0〜14°で、適正なトナー帯電量6〜10μC/gが、得られるが、装置の耐久が進むにつれて、トナーの劣化が進み、ブレード位置が例えば0°であると、トナーの平均電荷量が4.0μC/g程度になってしまい、良好な画像が得られなくなる。しかしこのとき、ブレード位置を8°以上にすると、トナーの平均帯電量が6〜10μC/gとなり、再び良好な画像が得られるようになった。
【0061】従って、フィードバック信号を、逐一電源8に送ることによって、長期の装置の耐久においても、連続的な良好な画像を得られることになる。
【0062】このように、耐久によるトナーの劣化に対しても、本発明は有効であることがわかった。
【0063】本実施例は、現像スリーブの基体として、アルミニウムを用い、その上に無電解Ni−Pメッキ(Hv=500)を6μm施して作った現像スリーブを想定した。従って、50万枚の耐久後もスリーブの摩耗は極小さく、トナーの搬送性も、ほとんど変わらないので、初期と耐久後で良好な画像を得るためのトナーの平均電荷量は、同じであるとみなして説明した。
【0064】これに対して、長期の使用によるスリーブの摩耗が、トナーの搬送性に、少なからず影響を与える場合には、耐久が進むに連れて、良好な画像を得るために必要なトナーの平均電荷量も変わってくることも考えられる。そのような場合には、目標であるトナーの平均帯電量を変化させて、ブレード位置を制御することも考えられる。
【0065】[実施例3]次に、現像スリーブ表面に施される金属メッキの実施例について説明する。
【0066】本実施形態では、スリーブの基体として、一般的にアルミニウム又はSUSが用いられ、そのスリーブ表面に、Hv=450以上の金属メッキを無電解Ni−Pメッキにより施すことにより、機械の耐久が進んだ場合においても、スリーブの磨耗が少なく、現像剤の搬送性の低下が小さく抑えられた。よって初期の現像器と耐久の進んだ現像器で、良好な画像を得るための、トリボの変化もほとんど考慮する必要がなくなり、ブレード位置の制御がより簡単になる。
【0067】しかし、金属メッキの硬度を上昇させる、代表的な方法としての、アニールを用いてHv=1000以上にしようとした場合、現像スリーブ全体が、熱で変形してしまい、画像むらが生じてしまうことが考えられる。
【0068】従ってスリーブに施す金属メッキの硬度はHv=450〜1000程度が適当である。
【0069】スリーブの硬質化の目的で行うメッキ処理の方法としては、金属メッキを無電解Ni−Pメッキの外に、種々の方法があるが、例えば無電解Ni−Bメッキ、無電解Crメッキにより良好に行われる。またメッキをする範囲は、スリーブ表面全体に行ってもよいが、メッキ前処理としてマスキングをしてから、メッシュ状にメッキをすることも考えられる。
【0070】さらには、これらのメッキ剤とスリーブ基体の密着性を高めるために、メッキ処理を行う前に、スリーブ表面に亜鉛合金被膜を生成させる(ジンケート処理)こともよく行われる。
【0071】無電解メッキが広く用いられるのは、以下の理由による。一般に電気メッキは、凹凸粗面とした表面に対しては、凸部に優先的に付着するため凸部のみがメッキ厚になり、凹部には、付着しずらく、均一なメッキができない。一方無電解メッキは、凹凸粗面に左右されずに均一にメッキできるためである。
【0072】またスリーブのトナー搬送性を高めるためにブラスト処理を行った場合も、その耐摩耗性を高めるためには、上記の金属メッキは有効である。
【0073】以下に、ブラスト処理について簡単に説明する。
【0074】ブラスト処理に使用する処理剤は、定型ブラスト砥粒(表面が滑らかな球又は偏平粒子が良い)として#100から#600のガラスビーズを用いる。このブラスト処理剤を、12rpmで回転しているスリーブに対して、このスリーブから距離7mmのノズルより、空気圧3kg/m2 で吹き付けた。ノズルは、スリーブの軸と平行に1〜2分間で30cmの距離を移動させる。このスリーブは、上記のサンドブラスト処理後、洗浄工程でスリーブ表面は洗浄された後、乾燥させる。
【0075】以上の各実施例は、トナーの帯電が、正の場合を説明したが、本発明は、トナーの帯電が負の場合も有効であることはいうまでもない。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体に対向し現像剤の帯電量を検知する帯電量検知手段の検知結果に基づき、層厚規制部材を前記現像剤担持体の周方向に移動させる移動機構を制御手段により制御するようにし、層厚規制部材を所望量移動させて現像剤に所要の帯電量が付与されるようにしたので、環境変動や現像剤の劣化などにかかわらず、常に安定した帯電電荷を、現像剤に付与することができ、そのため良好な現像を行うことにより、濃度不良がなく、かぶりの少ない高品質な画像を得ることが可能となった。
【0077】また、現像剤担持体に金属メッキを施すことにより、耐久による現像剤担持体での現像剤の搬送機能の低下が抑制され、良好な現像を可能とする。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013