(57)【要約】【課題】  粗面化された現像剤担持体の表面に保持されて像担持体と対向する現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材によって規制する現像装置において、現像剤に滑剤を含有させた場合においても、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が初期から一定した状態で維持されて、十分な画像濃度を有する画像が安定して得られるようにする。【解決手段】  現像剤Ｄを粗面化された現像剤担持体１１の表面に保持させて像担持体１と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材１６によって規制するようにした現像装置において、上記の現像剤に滑剤を含有させると共に、現像剤担持体の表面に滑剤ｄを塗布させた。【選択図】  図２
2010101922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を粗面化された現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材によって規制するようにした現像装置において、上記の現像剤に滑剤を含有させると共に、上記の現像剤担持体の表面に滑剤を塗布させたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、上記の現像剤がトナーとキャリアを含むことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の現像装置において、粗面化された現像剤担持体の表面の十点平均粗さＲｚが６μｍ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の現像装置において、上記の滑剤が金属石鹸であることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特に、トナーとキャリアとを含む現像剤を粗面化された現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材によって規制するようにした現像装置において、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が初期から大きく変動するのを抑制し、十分な画像濃度を有する画像が安定して得られるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機などの画像形成装置おいては、像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにしている。
【０００３】
ここで、このような現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置と、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置とが知られており、トナーを速やかに適切に帯電させて高速の画像形成を行う点からは、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置が優れている。
【０００４】
そして、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した現像装置において、像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行うにあたっては、現像装置内において上記の現像剤を混合攪拌させて、現像剤におけるトナーを帯電させ、このようにトナーが帯電された現像剤を現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させる途中において、規制部材により現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制し、この現像剤担持体によって現像領域に搬送された現像剤におけるトナーを像担持体に形成された静電潜像に供給するようにしている。
【０００５】
ここで、上記のように像担持体に形成された静電潜像に適切な量のトナーを供給して適切な現像を行うためには、現像剤を現像剤担持体の表面に十分に保持させると共に、上記の規制部材により現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を適切に規制することが必要になる。
【０００６】
そして、従来においては、現像剤担持体の表面に現像剤を十分に保持させるようにするため、特許文献１，２等に示されるように、上記の現像剤担持体の表面にブラスト処理を行って、現像剤担持体の表面を粗面化させ、現像剤担持体の表面と現像剤との間の摩擦抵抗を大きくして、現像剤担持体の表面に現像剤を十分に保持させるようにしたものが提案されている。
【０００７】
ここで、このように現像剤担持体の表面を粗面化させた場合においても、使用によって粗面化された現像剤担持体の表面が次第に摩耗する他、粗面化された現像剤担持体の表面にトナー成分や外添剤等が付着して、現像剤担持体の表面における摩擦抵抗が低下し、現像剤担持体の表面に現像剤を十分に保持させることが困難になり、現像領域に搬送される現像剤の量が減少して、十分な画像濃度を有する画像を安定して得ることができなくなる等の問題があった。
【０００８】
そして、従来においては、特許文献３に示されるように、表面の十点平均粗さＲｚが２．０μｍ〜４．５μｍの範囲の現像剤担持体を用いると共に、上記の現像剤におけるトナーとして、重量平均粒径や形状係数が所定の値になったものを用いるようにしたものや、特許文献４に示されるように、現像剤担持体の回動方向の凹凸の平均間隔Ｓｍｙと現像剤担持体の回動軸方向の凹凸の平均間隔Ｓｍｘとが、Ｓｍｘ≦Ｓｍｙの関係を満たす現像剤担持体を使用するようにしたものが提案されている。
【０００９】
しかし、この特許文献３，４に示されるものにおいても、依然として、使用によって現像剤担持体の表面の摩擦抵抗が大きく低下し、現像剤担持体の表面に現像剤を十分に保持させることが困難になって、十分な画像濃度を有する画像を安定して得ることができなくなるという問題が存在した。
【００１０】
特に、記録媒体などにトナー像を転写させた後の像担持体の表面に残留するトナーをクリーニングブレードによって除去する際に、そのクリーニング性能を向上させると共にクリーニングブレードの摩耗を抑制するため、上記の現像装置における現像剤に金属石鹸などの滑剤を添加させて、この滑剤を現像剤担持体から像担持体に供給するようにした場合、金属石鹸などの延展性が大きい滑剤が粗面化された現像剤担持体の凹部に入り込んで、現像剤担持体の表面における摩擦抵抗が初期から大きく低下し、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が初期から大きく変動して、十分な画像濃度を有する画像を安定して得ることができなかった。
【特許文献１】特開平６−５１６１８号公報
【特許文献２】特開平１０−９７１３４号公報
【特許文献３】特開２０００−２５８９９２号公報
【特許文献４】特開２０００−２０６７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、現像剤を粗面化された現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材によって規制するようにした現像装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１２】
特に、本発明においては、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いた上記のような現像装置において、上記の現像剤に金属石鹸などの滑剤を含有させた場合においても、現像剤担持体の表面における摩擦抵抗が初期から大きく低下するのを防止し、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が初期から一定した状態で維持されて、十分な画像濃度を有する画像が安定して得られるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、現像剤を粗面化された現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材によって規制するようにした現像装置において、上記の現像剤に滑剤を含有させると共に、上記の現像剤担持体の表面に滑剤を塗布させた。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の現像装置においては、上記のように現像剤に滑剤を含有させると共に、上記の現像剤担持体の表面に滑剤を塗布させるようにしたため、粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に先に滑剤が入り込んだ状態になって、現像剤に含有させた滑剤が粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に新たに入り込むのが防止されるようになる。
【００１５】
このため、本発明の現像装置においては、粗面化された現像剤担持体の表面に現像剤を保持して像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、この現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制部材によって規制して現像を行う場合に、現像剤に含有された滑剤が粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に入り込んで、現像剤担持体の表面における摩擦抵抗が初期の状態から大きく低下するということがなく、現像剤担持体の表面の摩擦抵抗が一定した状態で維持されるようになり、上記の規制部材によって規制する現像剤の量を適切に設定しておくことにより、上記の現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が変動するのが防止される。
【００１６】
この結果、本発明の現像装置においては、現像剤に金属石鹸などの滑剤を含有させた場合においても、現像剤担持体の表面における摩擦抵抗が初期から大きく低下するのが防止され、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が初期から一定した状態で維持されて、十分な画像濃度を有する画像が安定して得られるようになる。
【００１７】
ここで、本発明の現像装置において使用する現像剤は特に限定されないが、トナーとキャリアを含む現像剤を用いた場合においては、この現像剤を現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させる際に、上記のように現像剤担持体の表面の摩擦抵抗が一定した状態で維持させることが重要になるため、このようにトナーとキャリアとを含む現像剤を用いた現像装置において特に優れた効果が得られる。
【００１８】
また、本発明の現像装置において、現像剤担持体の表面に現像剤が十分に保持されて像担持体と対向する現像領域に搬送されるようにすると共に、粗面化された現像剤担持体の表面に予め滑剤を塗布させることによって、現像剤担持体の表面の摩擦抵抗が一定した状態で長く維持させるようにするためには、粗面化された現像剤担持体の表面の十点平均粗さＲｚが６μｍ以上になったものを用いることが好ましい。
【００１９】
なお、上記の滑剤としては、各種の滑剤を使用することができるが、前記のようにクリーニング性能を向上させると共にクリーニングブレードの摩耗を抑制するためには、延展性が大きい金属石鹸などの滑剤を用いることが好ましく、また現像剤に含有させる滑剤と現像剤担持体の表面に塗布させる滑剤とに同じものを用いることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る現像装置は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２１】
この実施形態に係る現像装置においては、図１に示すように、内周側にマグネット部材１２が固定して設けられたローラ状の現像剤担持体１１を、感光体ドラムからなる像担持体１と所要間隔を介して対向するように設けると共に、トナーとキャリアとを含む現像剤Ｄが収容されたハウジング１０内に、上記の現像剤担持体１１の軸方向に沿った隔壁１３を設け、この隔壁１３によってハウジング１０内を、第１の搬送部材１４ａが設けられた第１の搬送部１４と、第２の搬送部材１５ａが設けられた第２の搬送部１５とに分離させている。
【００２２】
そして、この現像装置においては、上記の第１及び第２の搬送部材１４ａ，１５ａを回転させて、現像剤Ｄを第１の搬送部１４と第２の搬送部１５とで逆方向に搬送させ、上記の隔壁１３の両端部に設けられた循環口（図示せず）を通して現像剤Ｄをこの第１の搬送部１４と第２の搬送部１５との間で循環させると共に、上記の第１の搬送部１４における現像剤Ｄを、現像剤担持体１１の内周側に設けられた上記のマグネット部材１２の磁気力により、現像剤担持体１１の表面に保持させるようにしている。
【００２３】
また、このように現像剤Ｄが表面に保持された現像剤担持体１１を回転させて、この現像剤担持体１１により現像剤Ｄを像担持体１と対向する現像領域に搬送させると共に、現像剤Ｄを像担持体１と対向する現像領域に搬送させる途中の位置において、この現像剤担持体１１と所要間隔を介して対向するように規制部材１６を設け、現像剤担持体１１の表面に保持されて現像領域に搬送される現像剤Ｄの量をこの規制部材１６によって規制するようにしている。
【００２４】
そして、このように規制部材１６により規制された現像剤Ｄを、現像剤担持体１１により像担持体１と対向する現像領域に導き、この現像剤Ｄ中におけるトナーを、像担持体１に形成された静電潜像の部分に供給して、像担持体１に形成された静電潜像を現像するようにしている。
【００２５】
ここで、この実施形態における現像装置においては、上記の現像剤Ｄにおけるトナーに金属石鹸等の滑剤（図示せず）を添加させて、現像剤Ｄに上記の滑剤を含有させるようにしている。
【００２６】
また、この実施形態における現像装置においては、上記のローラ状の現像剤担持体１１の表面にブラスト処理などを行って、図２に示すように、この現像剤担持体１１の表面を粗面化させると共に、このように粗面化された現像剤担持体１１の表面に現像剤Ｄに含有させたものと同じ金属石鹸等の滑剤ｄを塗布し、粗面化された現像剤担持体１１の表面における凹部１１ａ内に滑剤ｄを充填させるようにしている。
【００２７】
ここで、このように粗面化された現像剤担持体１１の表面に滑剤ｄを塗布し、粗面化された現像剤担持体１１の表面における凹部１１ａに予め滑剤ｄを充填させると、粗面化された現像剤担持体１１の表面における凹凸が当初から緩和されて、現像剤担持体１１の表面における摩擦抵抗が減少された状態になる。
【００２８】
そして、このように粗面化された現像剤担持体１１の表面における凹部１１ａに予め滑剤ｄを充填させた状態で、上記のように滑剤が含有された現像剤Ｄをこの現像剤担持体１１の表面に保持させて像担持体１と対向する現像領域に搬送させると共に、現像領域に搬送される現像剤Ｄの量を規制部材１６によって規制して現像を行うようにした場合、現像剤Ｄに含有させた滑剤が粗面化された現像剤担持体１１の表面の凹部１１ａに入り込んで、現像剤担持体１１の表面における摩擦抵抗が初期において大きく低下するということがなく、現像剤担持体１１の表面の摩擦抵抗が一定した状態で維持されるようになる。
【００２９】
このため、上記のように粗面化された現像剤担持体１１の表面における凹部１１ａに予め滑剤ｄを充填させた状態で、この現像剤担持体１１と規制部材１６との間隔を適切に設定し、現像剤担持体１１の表面に保持されて適切な量の現像剤Ｄが現像領域に搬送されるように設定しておくと、従来のように、現像剤Ｄに含有させた滑剤が粗面化された現像剤担持体１１の表面の凹部１１ａに入り込んで、現像領域に搬送される現像剤Ｄの量が減少するということがなく、適切な量の現像剤Ｄが現像剤担持体１１の表面に保持されて像担持体１と対向する現像領域に安定して搬送されるようになる。
【００３０】
この結果、この実施形態における現像装置においては、現像剤Ｄに金属石鹸などの滑剤を含有させた場合においても、現像剤担持体１１の表面における摩擦抵抗が初期から大きく低下するのが防止され、現像剤担持体１１によって現像領域に搬送される現像剤Ｄの量が初期から一定した状態で維持されて、十分な画像濃度を有する画像が安定して得られるようになる。
【実施例】
【００３１】
次に、本発明の実施例に係る現像装置においては、現像剤に金属石鹸などの滑剤を含有させた場合においても、現像剤担持体の表面における摩擦抵抗が初期から大きく低下するのが防止され、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量が初期から一定した状態で維持されることを、比較例を挙げて明らかにする。
【００３２】
ここで、実施例及び比較例においては、市販の画像形成装置（コニカミノルタ社製：ｂｉｚｈｕｂＣ５５０）における現像装置を改造したものを用い、現像装置内における現像剤として、トナーにステアリン酸亜鉛からなる滑剤を添加させたものを用いるようにした。
【００３３】
そして、上記の現像装置における現像剤担持体の表面にサンドブラスト加工を行って、現像剤担持体の表面を粗面化し、実施例１及び比較例１においては、表面の十点平均粗さＲｚが約１０μｍになった現像剤担持体を、実施例２及び比較例２においては、表面の十点平均粗さＲｚが約６μｍになった現像剤担持体を用いるようにした。
【００３４】
また、実施例１及び実施例２においては、上記のように粗面化された現像剤担持体の表面に、トナーに添加させたものと同じステアリン酸亜鉛からなる滑剤を綿布により塗布し、粗面化された現像剤担持体の表面の凹部にこの滑剤を充填させるようにした。
【００３５】
そして、上記の各現像剤担持体によって現像領域に搬送させる現像剤が規制部材により規制されて、適当量の現像剤が像担持体と対向する現像領域に搬送されるようにするため、現像剤担持体と規制部材との間隔を、実施例１では０．４６ｍｍに、比較例１では０．３８ｍｍに、実施例２では０．４８ｍｍに、比較例２では０．４４ｍｍに設定して、それぞれ１５万枚の耐刷試験を行った。
【００３６】
そして、初期と５万枚後と１５万枚後とにおいて、それぞれ各現像剤担持体の表面における摩擦係数を、ポータブル摩擦計（ＨＥＩＤＯＮ社製：Ｔｙｐｅ９４ｉ）を用い、測定部に綿布をセットして測定すると共に、初期と５万枚後と１５万枚後とにおいて、上記の各現像剤担持体の表面に保持されて像担持体と対向する現像領域に搬送される現像剤の搬送量を測定し、これらの結果を下記の表１に示した。
【００３７】
【表１】
2010101922.tif 000003
【００３８】
この結果、粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に滑剤を充填させた現像剤担持体を用いた実施例１，２のものは、表面の十点平均粗さＲｚが同じで、粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に滑剤を充填させていない現像剤担持体を用いた比較例１，２のものに比べて、初期に対する５万枚後及び１５万枚後における現像剤担持体の表面の摩擦係数の減少が少なくなっていると共に、現像剤担持体の表面に保持されて像担持体と対向する現像領域に搬送される現像剤の搬送量の減少も少なくなっていた。
【００３９】
特に、表面の十点平均粗さＲｚが約１０μｍになった現像剤担持体を用いた実施例１のものと比較例１のものとを比較した場合、粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に滑剤を充填させた現像剤担持体を用いた実施例１のものは、粗面化された現像剤担持体の表面の凹部に滑剤を充填させていない現像剤担持体を用いた比較例１のものに比べて、初期に対する５万枚後と１５万枚後とにおける現像剤担持体の表面の摩擦係数の減少が大幅に抑制されると共に、現像剤担持体の表面に保持されて像担持体と対向する現像領域に搬送される現像剤の搬送量の減少も大幅に改善されていた。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像装置を用いて像担持体に形成された静電潜像を現像する状態を示した概略説明図である。
【図２】上記の実施形態に係る現像装置において、粗面化された現像剤担持体の表面における凹部に滑剤が充填された状態を示した部分拡大説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  像担持体
１０  ハウジング
１１  現像ローラ
１１ａ  凹部
１２  マグネット部材
１３  隔壁
１４  第１の搬送部
１４ａ  第１の搬送部材
１５  第２の搬送部
１５ａ  第２の搬送部材
１６  規制部材
Ｄ  現像剤
ｄ  滑剤
【図１】
2010101922.tif 000004
【図２】
2010101922.tif 000005