JP2906544B2 - Developing device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、一成分磁性トナーを使用する現像装置に関
し、更に詳しくは、筒状の薄膜部材を有する現像ローラ
ーにより一成分磁性トナーを搬送し現像する現像装置に
関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device using a one-component magnetic toner, and more particularly, to conveying a one-component magnetic toner by a developing roller having a cylindrical thin film member. The present invention relates to a developing device for developing.
[従来の技術] 従来の現像装置は、特開昭64−65579に開示されるよ
うに、駆動ローラーに対して余剰周長を有する筒状の薄
膜部材スリーブの余剰部を感光体に弾性的に密着させ
て、非磁性トナーの搬送及び現像も可能にするものであ
った。2. Description of the Related Art As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-65579, a conventional developing device elastically attaches an excess portion of a cylindrical thin film member sleeve having an excess circumference to a drive roller to a photoconductor. The non-magnetic toner can be conveyed and developed in close contact.
[発明が解決しようとする課題] しかし、前述の従来技術では、現像ローラーにトナー
を保持する力が静電的鏡像力と粘着力によるため、トナ
ーの搬送量を均一にすることが困難であった。また、ト
ナーを感光体等の潜像担持体に現像すると、非画像部に
未帯電トナーや正規の極性ではないトナーが現像され、
潜像担持体上では著しく地カブリ(非画像部にトナーが
付着している状態)の多い画像しか得られず、記録紙に
は正規の極性のトナーしか転写されないため記録紙上で
は地カブリのない画像が得られるが、転写されず不要に
廃棄されるトナーが多く、非経済的なだけでなく、十分
な廃トナー容器の占有スペースが必要になり画像形成装
置を大型化していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional technology, the force for holding the toner on the developing roller depends on the electrostatic image force and the adhesive force. Was. Further, when the toner is developed on a latent image carrier such as a photoreceptor, an uncharged toner or a toner having a non-standard polarity is developed in a non-image portion,
On the latent image carrier, only an image having a remarkably large amount of background fogging (a state in which toner adheres to the non-image portion) is obtained, and only toner of a normal polarity is transferred to the recording paper. Although an image can be obtained, a large amount of toner is discarded unnecessarily without being transferred, which is not only uneconomical, but also requires a sufficient space occupied by a waste toner container, thus increasing the size of the image forming apparatus.
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、トナーな搬送量が安定で、濃
度ムラの少ない現像装置を提供するところにある。更に
他の目的は、トナー飛散による汚染が少なく、不要廃棄
トナーを低減できる現像装置を提供するところにある。
更に他の目的は、構造が簡単で小型低コストの画像形成
装置に適用可能な現像装置を提供するところにある。更
に他の目的は、高解像で高画質の現像装置を提供すると
ころにある。Therefore, the present invention solves such a problem,
It is an object of the present invention to provide a developing device in which the amount of toner transported is stable and density unevenness is small. Still another object is to provide a developing device which is less contaminated by toner scattering and can reduce unnecessary waste toner.
Still another object is to provide a developing device which can be applied to a small-sized and low-cost image forming apparatus having a simple structure. Still another object is to provide a developing device with high resolution and high image quality.
[課題を解決するための手段] 本発明の現像装置は、現像手段により一成分磁性トナ
ーを搬送し、前記一成分磁性トナーを潜像担持体に現像
する現像装置において、前記現像手段は、筒状の薄膜部
材と、該薄膜部材の内周面と部分的に接触して該薄膜部
材を回転搬送する駆動ローラを備え、更に前記薄膜部材
は、前記潜像担持体と対向する側に磁界発生層を有し、
前記磁界発生層は、N極とS極が交互に現れる格子状に
着磁され、磁化反転ピッチが100μm以下であることを
特徴とする。[Means for Solving the Problems] The developing device of the present invention is a developing device in which a one-component magnetic toner is transported by a developing device and the one-component magnetic toner is developed on a latent image carrier. A thin-film member, and a driving roller for rotating and transporting the thin-film member in partial contact with the inner peripheral surface of the thin-film member. The thin-film member further generates a magnetic field on a side facing the latent image carrier. Having layers,
The magnetic field generation layer is magnetized in a lattice shape in which N poles and S poles appear alternately, and has a magnetization reversal pitch of 100 μm or less.
[作用] 本発明の上記の構成によれば、薄層の磁界発生層の表
面近傍でトナーを搬送し現像ローラーを単一の回転体で
構成することにより、現像ローラーの構造を簡略化する
だけでなく小型軽量低コストの現像ローラーを得ること
ができる。また、薄層の磁界発生層に微小ピッチの着磁
をして現像ローラー上に均一で薄層のトナー層(或は微
小ピッチの磁気ブラシ薄層)を形成することができ、ト
ナー層厚の変動による濃度ムラ等を低減し、トナーを磁
気力により現像ローラーに保持して地カブリを低減し、
高解像で高印字品質の現像を行うことができる。さら
に、磁気拘束力によりトナー飛散による汚染を低減し、
地カブリを低減して不要廃棄トナーを低減することによ
り、画像形成装置の小型低コスト化や低メインテナンス
化が可能であり、トナー消費量を低減してランニングコ
ストも低減可能である。[Operation] According to the above configuration of the present invention, the structure of the developing roller is simply simplified by conveying the toner near the surface of the thin magnetic field generating layer and forming the developing roller with a single rotating body. Instead, a compact, lightweight and low-cost developing roller can be obtained. Also, the thin magnetic field generating layer is magnetized at a fine pitch to form a uniform thin toner layer (or a fine pitch magnetic brush thin layer) on the developing roller. Reduces uneven density due to fluctuations, reduces toner fog by holding toner on the developing roller with magnetic force,
High resolution and high print quality development can be performed. Furthermore, the magnetic binding force reduces contamination due to toner scattering,
By reducing the background fog and the unnecessary waste toner, the size and cost of the image forming apparatus can be reduced and the maintenance thereof can be reduced, and the toner consumption can be reduced and the running cost can be reduced.
また、本発明の上記の構成によれば、薄膜部材を潜像
担持体に圧接して現像を行っても、地カブリがなく高解
像で高印字品質の現像を行うことができる。Further, according to the above configuration of the present invention, even when the thin film member is pressed against the latent image carrier and development is performed, development with high resolution and high print quality without background fog can be performed.
さらに、薄膜部材に導電層を設けることにより、現像
電極効果による高解像の画像を得ることができる。Further, by providing a conductive layer on the thin film member, a high-resolution image can be obtained by a developing electrode effect.
さらに、薄膜部材に絶縁層を設けることにより、薄膜
部材とトナーとの摩擦帯電も安定に行い現像濃度の時間
的変動を軽減することができる。Further, by providing the insulating layer on the thin film member, the triboelectric charging between the thin film member and the toner can be stably performed, and the time variation of the development density can be reduced.
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[実施例] 第1図は本発明の現像装置を用いた画像形成装置の断
面概略図であって、潜像担持体1は、導電性の支持部2
の上に有機または無機の光導電性を有する感光層3を塗
膜したものであって、感光層3をコロナ帯電器や帯電ロ
ーラー等の帯電器4を用いて帯電した後に、レーザーや
LED等の光源5から出た光を結像光学系6を通して感光
層3に画像に応じて選択的に光照射して電位コントラス
トを得て静電潜像を形成する。一方、現像装置7は磁性
のトナー8を搬送し現像するものであって、トナー8を
搬送する現像ローラー9は、回転駆動され外周に摩擦部
等を有する駆動ローラー10及び駆動ローラー10の外周に
余剰長を残して外装された筒状の薄膜部材11により構成
され、筒状の薄膜部材11上には磁界発生層12が配設さ
れ、磁界発生層11の外周の漏洩磁束により磁性のトナー
8を現像ローラー9上に直接保持し、非磁性または磁性
の金属や樹脂で構成される板状のブレード13で適量に規
制した状態で現像ローラー9を回転させて薄層のトナー
8を搬送するものである。潜像担持体1と現像ローラー
9が近接する現像ギャップ部までトナー8が搬送される
と潜像担持体1の電位コントラスト及び現像バイアス印
加手段14により現像電界が形成され、現像電界に応じて
帯電したトナー8が潜像担持体1に付着し静電潜像が顕
像化される。さらに、コロナ転写器や転送ローラー等の
転写器15を用いて記録紙16上にトナーによる像を転写
し、熱や圧力を用いてトナーを記録紙に定着し所望の画
像を記録紙上に得るものである。第1図に示されるよう
な画像形成装置を用いて、600[DPI]のライン画像及び
文字画像及びソリッド画像を10000枚にわたり連続形成
したところ、600[DPI]のライン画像が線太りすること
なく安定して形成され、画像端部の尾引きや地カブリが
なく、OD値1.4以上の高濃度なソリッド画像を安定して
形成することができ、記録紙上に地カブリがないのはも
ちろん潜像担持体上にも地カブリがなく廃トナー量を大
幅に低減することができた。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus using a developing device of the present invention, in which a latent image carrier 1 includes a conductive support 2.
Is coated with a photosensitive layer 3 having organic or inorganic photoconductivity, and the photosensitive layer 3 is charged using a charger 4 such as a corona charger or a charging roller.
Light emitted from a light source 5 such as an LED is selectively irradiated on the photosensitive layer 3 through an imaging optical system 6 in accordance with an image to obtain a potential contrast to form an electrostatic latent image. On the other hand, the developing device 7 transports and develops the magnetic toner 8, and the developing roller 9 that transports the toner 8 is driven to rotate and has a driving roller 10 having a friction portion or the like on the outer periphery and an outer periphery of the driving roller 10. A magnetic field generating layer 12 is provided on the cylindrical thin film member 11 and is provided with an extra length. The magnetic toner 8 is formed by a leakage magnetic flux on the outer periphery of the magnetic field generating layer 11. Transporting the thin layer toner 8 by rotating the developing roller 9 in a state in which the developing roller 9 is held directly on the developing roller 9 and regulated to an appropriate amount by a plate-like blade 13 made of non-magnetic or magnetic metal or resin. It is. When the toner 8 is transported to the developing gap where the latent image carrier 1 and the developing roller 9 are close to each other, a developing electric field is formed by the potential contrast of the latent image carrier 1 and the developing bias applying means 14, and the electric field is charged according to the developing electric field. The toner 8 adheres to the latent image carrier 1 and the electrostatic latent image is visualized. Further, a toner image is transferred onto the recording paper 16 using a transfer device 15 such as a corona transfer device or a transfer roller, and the toner is fixed on the recording paper using heat or pressure to obtain a desired image on the recording paper. It is. Using an image forming apparatus as shown in FIG. 1, 600 [DPI] line images, character images and solid images were continuously formed over 10,000 sheets, and the 600 [DPI] line images were not thickened. It is formed stably and has no tailing or background fogging at the edges of the image.It can stably form high-density solid images with an OD value of 1.4 or more. There was no ground fog on the carrier, and the amount of waste toner was significantly reduced.
第2図は本発明の他の実施例における現像装置を用い
た画像形成装置の断面概観図であって、第1図と略同一
機能同一名称の部材には同一番号を付して説明を省略す
る。現像装置21は磁性のトナー8を搬送し現像するもの
であって、トナー8を搬送する現像ローラー9は、磁界
発生層11の外周の漏洩磁束により磁性のトナー8を現像
ローラー9上に直接保持し、非磁性または磁性の金属や
樹脂で構成される薄板バネ状の弾性ブレード22で適量に
薄層化して、現像ローラー9を回転させて薄層のトナー
8を搬送するものである。現像ローラー9は潜像担持体
1に所定の圧力で圧接されており、現像ローラー9上の
トナー8が圧接部に搬送されると、潜像担持体1の電位
コントラスト及び現像バイアス印加手段14による現像電
界に応じて帯電したトナー8が潜像担持体1に付着し静
電潜像が顕像化される。第2図に示されるような画像形
成装置を用いて、600[DPI]のライン画像及び文字画像
及びソリッド画像を10000枚にわたり連続形成したとこ
ろ、600[DPI]のライン画像が線太りすることなく安定
して形成されラインペア画像の解像度が最も大きくと
れ、画像端部の尾引きや地カブリがなく、OD値1.4以上
の高濃度なソリッド画像を安定して形成することがで
き、記録紙上に地カブリがないのはもちろん潜像担持体
上にも地カブリがなく廃トナー量を大幅に低減すること
ができた。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus using a developing device according to another embodiment of the present invention, in which members having substantially the same functions and the same names as those in FIG. I do. The developing device 21 transports and develops the magnetic toner 8, and the developing roller 9 that transports the toner 8 directly holds the magnetic toner 8 on the developing roller 9 by the leakage magnetic flux on the outer periphery of the magnetic field generation layer 11. Then, the layer is appropriately thinned by a thin leaf spring-like elastic blade 22 made of non-magnetic or magnetic metal or resin, and the developing roller 9 is rotated to convey the thin layer toner 8. The developing roller 9 is pressed against the latent image carrier 1 at a predetermined pressure, and when the toner 8 on the developing roller 9 is conveyed to the pressing portion, the potential contrast of the latent image carrier 1 and the developing bias applying means 14 are used. The toner 8 charged in accordance with the developing electric field adheres to the latent image carrier 1, and the electrostatic latent image is visualized. When an image forming apparatus as shown in FIG. 2 was used to continuously form a line image of 600 [DPI], a character image and a solid image over 10,000 sheets, the line image of 600 [DPI] was not thickened. It is possible to stably form a high-density solid image with an OD value of 1.4 or more with no line tailing or ground fogging at the edge of the image. As a matter of course, there was no ground fog, and there was no ground fog on the latent image carrier, so that the amount of waste toner could be greatly reduced.
第1図〜第2図において、駆動ローラー10は樹脂や金
属のシャフトの外周に天然ゴム、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレ
ンゴム、NBR等を用いて摩擦部を配設したもので、薄膜
部材11を駆動ローラー10に押圧して回転駆動力を伝達す
るものである。また、薄膜部材11はリン青銅、ステンレ
ス、ニッケル等の金属薄膜やナイロン、ポリイミド、ポ
リエチレンテレフタレート等の樹脂薄膜材料を用いるこ
とができ、薄膜部材11の膜厚は、材質により異なるが潜
像担持体との十分な圧接状態を得るためには10〜500
[μm]程度とした方が望ましい。さらに、磁界発生層
12は、磁気記録材料や磁石材料として公知のものを用い
ることができ、より詳しくは、Fe、Ni、Co、Mn、のうち
少なくとも一種類の元素を含有する磁性材料、例えば、
γ−Fe2O3、Ba−Fe、Ni−Co、Co−Cr、Mn−Al等が使用
可能で、膜厚は100[μm]以下望ましくは10[μm]
前後に薄膜化し、最小磁化反転ピッチを100[μm]以
下にしてトナーを均一に薄層化すると同時に磁気ブラシ
形成による現像ローラー上のトナー搬送量の変動を微小
ピッチに抑えて濃度ムラを低減することができる。さら
に、本発明に使用するトナーとしては、一成分磁性トナ
ーとして公知の全てのトナーを使用することができ、レ
ジン系トナー、ワックス系トナーの何れでも良い。現像
剤の組成は、公知のように、樹脂に磁性粉や着色剤や外
添剤やその他の添加剤を加えたもので、粉砕法や重合法
等で作成される。In FIGS. 1 and 2, the drive roller 10 is provided with a friction portion on the outer periphery of a resin or metal shaft using natural rubber, silicon rubber, urethane rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, neoprene rubber, NBR, or the like. The thin film member 11 is pressed against the driving roller 10 to transmit a rotational driving force. The thin film member 11 can be made of a metal thin film such as phosphor bronze, stainless steel, or nickel, or a resin thin film material such as nylon, polyimide, or polyethylene terephthalate. 10-500 to obtain sufficient pressure contact with
[Μm] is preferable. Furthermore, a magnetic field generating layer
12, known materials can be used as a magnetic recording material or a magnet material, more specifically, Fe, Ni, Co, Mn, a magnetic material containing at least one element of, for example,
γ-Fe 2 O 3 , Ba-Fe, Ni-Co, Co-Cr, Mn-Al, etc. can be used, and the film thickness is 100 [μm] or less, preferably 10 [μm].
The thickness of the toner is reduced before and after, and the minimum magnetization reversal pitch is set to 100 [μm] or less to uniformly thin the toner. be able to. Further, as the toner used in the present invention, all toners known as one-component magnetic toner can be used, and any of resin-based toner and wax-based toner may be used. As is known, the composition of the developer is obtained by adding a magnetic powder, a colorant, an external additive, and other additives to a resin, and is prepared by a pulverization method, a polymerization method, or the like.
尚、第1図〜第2図において、図中の構成のみで本発
明を限定するものではない。また、矢印はそれぞれの部
材の回転方向を示すが本発明を限定するものではない。
さらに、現像方法も、正規現像、反転現像の別を問うこ
となく使用することができる。In FIGS. 1 and 2, the present invention is not limited only by the configuration shown in the drawings. Arrows indicate the rotation directions of the respective members, but do not limit the present invention.
Further, the developing method can be used regardless of whether it is regular development or reversal development.
第3図〜第8図に本発明の実施例における薄膜部材の
層構成図を示す。FIGS. 3 to 8 show the layer configuration of the thin film member in the embodiment of the present invention.
第3図(a)は本発明の実施例における薄膜部材の層
構成を示す図であって、薄膜部材31上に磁界発生層32を
配設し、磁界発生層32を磁化反転ピッチPが100[μ
m]以下になるように水平方向に磁化することにより、
磁界発生層32上にはトナー33による微小のトナーチェイ
ンが形成され薄層で安定なトナー層が得られる。また、
導電性の金属薄膜やカーボンブラック等の導電性材料を
弾性樹脂中に分散させて樹脂薄膜で薄膜部材31を形成す
ることにより、現像バイアス電圧を薄膜部材31に印加し
て現像電極効果を向上して高解像の画像を得ることがで
きる。さらに、第3図(b)に示すように、磁界発生層
34を垂直方向に磁化することにより、磁化反転ピッチを
トナーの粒径(10[μm]前後)程度まで高密度化する
ことができ、均一に一層のトナー35薄層を形成すること
も可能であり、強い磁界が磁界発生層表面で得られるた
めトナー35の磁性粉含有率を低減してトナーの製造の容
易化や定着性の向上が可能である。第3図(b)の例で
は、磁界発生層34の裏面に軟磁性の材料による磁気回路
を設けることにより磁界発生層34表面にさらに大きな磁
界を得ることができる。尚、図中の矢印は磁化の方向を
示す。FIG. 3 (a) is a view showing a layer structure of a thin film member according to an embodiment of the present invention, in which a magnetic field generating layer 32 is provided on a thin film member 31, and the magnetic field generating layer 32 is provided with a magnetization reversal pitch P of 100. [Μ
m] or less so as to be less than or equal to
A minute toner chain of the toner 33 is formed on the magnetic field generating layer 32, and a thin and stable toner layer is obtained. Also,
By dispersing a conductive material such as a conductive metal thin film or carbon black in an elastic resin to form a thin film member 31 with a resin thin film, a developing bias voltage is applied to the thin film member 31 to improve a developing electrode effect. To obtain a high-resolution image. Further, as shown in FIG.
By magnetizing 34 in the vertical direction, the magnetization reversal pitch can be increased to the particle size of the toner (around 10 [μm]), and a uniform thin layer of toner 35 can be formed. In addition, since a strong magnetic field is obtained on the surface of the magnetic field generating layer, it is possible to reduce the content of the magnetic powder in the toner 35, thereby facilitating the production of the toner and improving the fixing property. In the example of FIG. 3 (b), a larger magnetic field can be obtained on the surface of the magnetic field generating layer 34 by providing a magnetic circuit of a soft magnetic material on the back surface of the magnetic field generating layer 34. The arrow in the figure indicates the direction of magnetization.
第4図は本発明の他の実施例における薄膜部材の層構
成を示す図であって、薄膜部材41上に導電層42を配設
し、導電層42上に磁界発生層43を配設し、磁界発生層43
を磁化反転ピッチが100[μm]以下になるように水平
方向に磁化することにより、磁界発生層43上にはトナー
44による微小なトナーチェインが形成され薄層で安定な
トナー層が得られる。従って、現像バイアス電圧を導電
層42に印加して現像電極効果を向上して高解像の画像を
得ることができる。薄膜部材41の材質としては、樹脂薄
膜が好適である。導電層42の材質としては、Al、Ni等の
導電性金属を含む材料の他にカーボンブラック等の導電
性材料を使用することができ、接着や塗布やメッキ等の
手段により導電層42を形成することができる。尚、図中
の矢印は磁化の方向を示し、磁界発生層43は垂直磁化膜
であっても良い。FIG. 4 is a view showing a layer structure of a thin film member according to another embodiment of the present invention, in which a conductive layer 42 is provided on a thin film member 41, and a magnetic field generating layer 43 is provided on the conductive layer 42. , Magnetic field generation layer 43
Is magnetized in the horizontal direction so that the magnetization reversal pitch is 100 [μm] or less, so that the toner is
A minute toner chain is formed by 44, and a thin and stable toner layer is obtained. Therefore, a developing bias voltage is applied to the conductive layer 42 to improve the developing electrode effect, and a high-resolution image can be obtained. As a material of the thin film member 41, a resin thin film is preferable. As a material for the conductive layer 42, a conductive material such as carbon black can be used in addition to a material containing a conductive metal such as Al or Ni, and the conductive layer 42 is formed by means such as adhesion, coating, plating, or the like. can do. The arrow in the figure indicates the direction of magnetization, and the magnetic field generating layer 43 may be a perpendicular magnetization film.
第5図は本発明の更に他の実施例における現像ローラ
ーの層構成を示す図であって、薄膜部材51上に磁界発生
層52を配設し、磁界発生層52上に導電層53を配設し、磁
界発生層52を磁化反転ピッチが100[μm]以下になる
ように水平方向に磁化することにより、導電層53上には
トナー54による微小なトナーチェインが形成され薄層で
安定なトナー層が得られる。従って、現像バイアス電圧
を導電層53に印加して現像電極効果を向上して高解像の
画像を得ることができる。導電層53をNiやCr等を含む金
属薄膜で形成すれば、磁界発生層52の保護膜として導電
層53が機能し現像ローラーを長寿命化することができ
る。尚、図中の矢印は磁化の方向を示し、磁界発生層52
は垂直磁化膜であっても良い。FIG. 5 is a diagram showing a layer configuration of a developing roller according to still another embodiment of the present invention, in which a magnetic field generating layer 52 is provided on a thin film member 51, and a conductive layer 53 is provided on the magnetic field generating layer 52. By magnetizing the magnetic field generating layer 52 in the horizontal direction so that the magnetization reversal pitch is 100 [μm] or less, a minute toner chain of the toner 54 is formed on the conductive layer 53, and the thin layer is stable. A toner layer is obtained. Therefore, a high-resolution image can be obtained by applying a developing bias voltage to the conductive layer 53 to improve the developing electrode effect. If the conductive layer 53 is formed of a metal thin film containing Ni, Cr, or the like, the conductive layer 53 functions as a protective film for the magnetic field generating layer 52, and the life of the developing roller can be extended. The arrow in the figure indicates the direction of magnetization, and the magnetic field generation layer 52
May be a perpendicular magnetization film.
第6図は本発明の更に他の実施例における薄膜部材の
層構成を示す図であって、薄膜部材61上に磁界発生層62
を配設し、磁界発生層62上に絶縁層63を配設し、磁界発
生層62を磁化反転ピッチが100[μm]以下になるよう
に水平方向に磁化することにより、絶縁層63上にはトナ
ー64による微小なトナーチェインが形成され薄層で安定
なトナー層が得られる。絶縁層63をトナー64との接触部
に設けることにより、トナー64の帯電極性の制御や帯電
量の制御ができるだけでなく、フッソ樹脂等の耐摩耗性
に優れた樹脂を絶縁層63に用いることにより磁界発生層
62の保護層とすることもできる。尚、図中の矢印は磁化
の方向を示し、磁界発生層62は垂直磁化膜であっても良
い。FIG. 6 is a view showing a layer structure of a thin film member according to still another embodiment of the present invention.
Is disposed on the insulating layer 63 by disposing the insulating layer 63 on the magnetic field generating layer 62 and magnetizing the magnetic field generating layer 62 in the horizontal direction so that the magnetization reversal pitch is 100 [μm] or less. In this case, a minute toner chain is formed by the toner 64, and a thin and stable toner layer is obtained. By providing the insulating layer 63 at the contact portion with the toner 64, it is possible to control not only the charge polarity and the charge amount of the toner 64, but also to use a resin having excellent wear resistance such as a fluorine resin for the insulating layer 63. Due to magnetic field generation layer
62 protective layers can also be used. The arrow in the figure indicates the direction of magnetization, and the magnetic field generation layer 62 may be a perpendicular magnetization film.
第7図は本発明の更に他の実施例における薄膜部材の
層構成を示す図であって、薄膜部材71上に導電層72を配
設し、導電層72上に磁界発生層73を配設し、磁界発生層
73上に絶縁層74を配設し、磁界発生層73を磁化反転ピッ
チが100[μm]以下になるように水平方向に磁化する
ことにより、絶縁層74上にはトナー75による微小なトナ
ーチェインが形成され薄層で安定なトナー層が得られ
る。この場合導電層72は、現像電極効果を持つだけでな
く、薄膜部材71の表面を導電層72により平滑化して、磁
界発生層73の成膜を容易にすることができる。絶縁層74
をトナー75との接触部に設けることにより、トナー75の
帯電極性の制御や帯電量の制御ができるだけでなく、フ
ッソ樹脂等の耐摩耗性に優れた樹脂を絶縁層74に用いる
ことにより磁界発生層73の保護層とすることもできる。
尚、図中の矢印は磁化の方向を示し、磁界発生層73は垂
直磁化膜であっても良い。FIG. 7 is a diagram showing a layer structure of a thin film member according to still another embodiment of the present invention, in which a conductive layer 72 is provided on a thin film member 71, and a magnetic field generating layer 73 is provided on the conductive layer 72. And the magnetic field generating layer
An insulating layer 74 is provided on the insulating layer 74, and the magnetic field generating layer 73 is horizontally magnetized so that the magnetization reversal pitch becomes 100 [μm] or less. Is formed, and a thin and stable toner layer is obtained. In this case, the conductive layer 72 not only has a developing electrode effect, but also allows the surface of the thin film member 71 to be smoothed by the conductive layer 72, thereby facilitating the formation of the magnetic field generating layer 73. Insulation layer 74
Not only can control the charge polarity and charge amount of the toner 75, but also generate a magnetic field by using a resin with excellent abrasion resistance such as fluoro resin for the insulating layer 74. The protective layer of the layer 73 can also be used.
The arrows in the figure indicate the direction of magnetization, and the magnetic field generation layer 73 may be a perpendicular magnetization film.
第8図は本発明の更に他の実施例における薄膜部材の
層構成を示す図であって、薄膜部材81上に磁界発生層82
を配設し、磁界発生層82上に導電層83を配設し、導電層
83上に絶縁層84を配設し、磁界発生層82を磁化反転ピッ
チが100[μm]以下になるように水平方向に磁化する
ことにより、絶縁層84上にはトナー85による微小なトナ
ーチェインが形成され薄層で安定なトナー層が得られ
る。この場合、導電層83を現像電極として潜像担持体に
近接させて高解像の画像が得られるだけでなく、絶縁層
84をトナー85との接触部に設けることにより、トナー85
の帯電極性の制御や帯電量の制御ができるだけでなく、
現像電極である導電層83の保護層として機能し安定な現
像電極効果を維持することができる。尚、図中の矢印は
磁化の方向を示し、磁界発生層82は垂直磁化膜であって
も良い。FIG. 8 is a view showing a layer structure of a thin film member according to still another embodiment of the present invention.
The conductive layer 83 is provided on the magnetic field generating layer 82, and the conductive layer 83 is provided.
An insulating layer 84 is provided on the insulating layer 83, and the magnetic field generating layer 82 is horizontally magnetized so that the magnetization reversal pitch is 100 [μm] or less. Is formed, and a thin and stable toner layer is obtained. In this case, not only can the conductive layer 83 be used as a developing electrode in the vicinity of the latent image carrier to obtain a high-resolution image, but also the insulating layer
By providing 84 at the contact portion with toner 85, toner 85
Control of the charge polarity and charge amount of
It functions as a protective layer for the conductive layer 83, which is a developing electrode, and can maintain a stable developing electrode effect. The arrows in the figure indicate the direction of magnetization, and the magnetic field generating layer 82 may be a perpendicular magnetization film.
以上の層構成例の他に複数層の機能を融合して一層と
する構成や各層間に層間の接合を容易にする中間層を設
ける層構成等種々の層構成が可能であり、フローティン
グ電極を所定の層に配設して現像電極効果を向上させる
構成も可能である。In addition to the above layer configuration examples, various layer configurations such as a configuration in which the functions of a plurality of layers are integrated into one layer and a layer configuration in which an intermediate layer is provided between layers to facilitate bonding between layers are possible. It is also possible to adopt a configuration in which the developing electrode effect is improved by disposing the developing layer in a predetermined layer.
第9図〜第11図に本発明の実施例における現像ローラ
ーの磁界発生層の着磁状態の概略図を示す。FIGS. 9 to 11 are schematic views showing the magnetized state of the magnetic field generating layer of the developing roller in the embodiment of the present invention.
第9図は本発明の実施例における磁界発生層の着磁状
態の概略図であって、磁界発生層91はN極とS極が交互
に現れるように格子状に着磁されている。最小磁化反転
ピッチが50〜100[μm]となるように水平方向に磁化
した場合、磁界発生層91上で500[Gauss]以上の磁束密
度が得られトナーを安定に保持することができる。ま
た、垂直方向に磁化するとさらに狭ピッチでの着磁やさ
らに高い磁束密度を得ることが可能である。尚、着磁状
態は格子状に限らず、格子を傾斜させたような着磁や格
子の一部分を着磁しても、薄層のトナー層を安定に形成
することが可能である。FIG. 9 is a schematic diagram of the magnetized state of the magnetic field generating layer in the embodiment of the present invention. The magnetic field generating layer 91 is magnetized in a lattice shape such that N poles and S poles appear alternately. When magnetized in the horizontal direction so that the minimum magnetization reversal pitch becomes 50 to 100 [μm], a magnetic flux density of 500 [Gauss] or more is obtained on the magnetic field generating layer 91, and the toner can be stably held. Further, when magnetized in the vertical direction, it is possible to obtain magnetization at a narrower pitch and higher magnetic flux density. Note that the magnetized state is not limited to the lattice shape, and a thin toner layer can be stably formed even when the lattice is inclined or a part of the lattice is magnetized.
第10図は本発明の他の実施例における磁界発生層の着
磁状態の概略図であって、磁界発生層101は現像ローラ
ーの円周方向もしくは軸方向にN極とS極が交互に現れ
るように着磁されている。最小磁化反転ピッチが50〜10
0[μm]となるように水平方向に磁化した場合、磁界
発生層111上で500[Gauss]以上の磁束密度が得られト
ナーを安定に保持することができる。この様な着磁状態
とすることにより、着磁極数が比較的少なく着磁も容易
である。また、垂直方向に磁化するとさらに狭ピッチで
の着磁やさらに高い磁束密度を得ることが可能である。FIG. 10 is a schematic view of a magnetized state of a magnetic field generating layer in another embodiment of the present invention. In the magnetic field generating layer 101, N poles and S poles appear alternately in the circumferential direction or axial direction of the developing roller. Magnetized. Minimum magnetization reversal pitch is 50 to 10
When magnetized in the horizontal direction so as to be 0 [μm], a magnetic flux density of 500 [Gauss] or more is obtained on the magnetic field generation layer 111, and the toner can be stably held. With such a magnetized state, the number of magnetized poles is relatively small, and magnetizing is easy. Further, when magnetized in the vertical direction, it is possible to obtain magnetization at a narrower pitch and higher magnetic flux density.
第11図は本発明の更に他の実施例における磁界発生層
の着磁状態の概略図であって、磁界発生層111は現像ロ
ーラーに沿って螺旋状にN極とS極が交互に現れるよう
に着磁されている。最小磁化反転ピッチが50〜100[μ
m]となるように水平方向に磁化した場合、磁界発生層
111上で500[Gauss]以上の磁束密度が得られトナーを
安定に保持することができる。この様な着磁状態とする
ことにより、着磁極数が比較的少なく着磁も容易であ
る。また、垂直方向に磁化するとさらに狭ピッチでの着
磁やさらに高い磁束密度を得ることが可能である。FIG. 11 is a schematic view of a magnetized state of a magnetic field generating layer according to still another embodiment of the present invention. In the magnetic field generating layer 111, N poles and S poles alternately appear spirally along a developing roller. It is magnetized. Minimum magnetization reversal pitch is 50-100 [μ
m], the magnetic field generating layer
A magnetic flux density of 500 [Gauss] or more is obtained on 111, and the toner can be stably held. With such a magnetized state, the number of magnetized poles is relatively small, and magnetizing is easy. Further, when magnetized in the vertical direction, it is possible to obtain magnetization at a narrower pitch and higher magnetic flux density.
以上の着磁状態の他に、磁化反転方向をランダムに近
い状態で着磁する方法や磁極の形状を円形等着磁ヨーク
の形状に併せて着磁する方法等が可能であるが、本発明
では磁界発生層を最小磁化反転ピッチが十分小さく(例
えば100[μm]以下)なるように着磁することにより
安定なトナー薄層を現像ローラー上に形成できることで
あり、特に着磁状態には依存しない。また、着磁は現像
ローラーに直接行ってもフィルム状の磁界発生層に予め
着磁したものを現像ローラーに接着等の手段により適宜
配設しても良い。In addition to the above-mentioned magnetized state, a method of magnetizing the magnetization in a state in which the magnetization reversal directions are nearly random, a method of magnetizing the magnetic pole in accordance with the shape of the magnetized yoke such as a circle, and the like are possible. In this case, a stable toner thin layer can be formed on the developing roller by magnetizing the magnetic field generating layer so that the minimum magnetization reversal pitch is sufficiently small (for example, 100 [μm] or less). do not do. Further, the magnetization may be performed directly on the developing roller, or a film obtained by magnetizing the film-shaped magnetic field generating layer in advance may be appropriately disposed on the developing roller by bonding or the like.
以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみな
らず、広く電子写真等の現像装置に応用することがで
き、特にプリンターや複写機やファクシミリやディスプ
レーに応用すれば有効である。Although the embodiments have been described above, the present invention can be widely applied not only to the above-described embodiments but also to a developing device such as an electrophotograph, and is particularly effective when applied to a printer, a copying machine, a facsimile, and a display.
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、筒状の薄膜部材に
磁界発生層を配設することにより、トナーの搬送量が安
定で、濃度ムラの少ない現像装置を提供することがで
き、トナー飛散による汚染を低減し、不要廃棄トナーを
低減し、メンテナンスが容易でランニングコストが安価
な現像装置を提供することができ、構造が簡単で小型低
コストの現像装置を提供することができ、高解像で高画
質の画像を安定して形成できるという効果を有する。ま
た、接触現像、圧接現像の何れにも対応可能な現像装置
が提供可能で、特に圧接現像を用いると現像電極効果を
最大限に引き出し最も高解像の画像を形成することがで
きる。さらに、導電層や絶縁層を設けることにより、現
像電極効果の向上や耐久性の向上が可能である。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by providing a magnetic field generating layer on a cylindrical thin film member, it is possible to provide a developing device having a stable toner conveyance amount and less density unevenness. To provide a developing device that is easy to maintain and has a low running cost by reducing contamination caused by toner scattering, reducing unnecessary waste toner, and providing a compact, low-cost developing device with a simple structure. Therefore, there is an effect that a high-resolution and high-quality image can be stably formed. Further, it is possible to provide a developing device which can cope with any of the contact development and the pressure contact development. In particular, when the pressure contact development is used, the development electrode effect can be maximized to form the highest resolution image. Further, by providing a conductive layer or an insulating layer, the development electrode effect and the durability can be improved.
従って、本発明の現像装置は、一成分磁性現像法にお
いて、地カブリや尾引きのような画像欠陥が少なく高解
像の画像が得られる現像装置を提供できるという優れた
効果を有するものである。Therefore, the developing device of the present invention has an excellent effect of providing a developing device capable of obtaining a high-resolution image with less image defects such as background fogging and tailing in a one-component magnetic developing method. .
第1図は本発明の現像装置を用いた画像形成装置の断面
概観図、第2図は本発明の他の実施例における現像装置
を用いた画像形成装置の断面概観図、第3図は本発明の
実施例における薄膜部材の層構成を示す図、第4図は本
発明の他の実施例における薄膜部材の層構成を示す図、
第5図は本発明の更に他の実施例における薄膜部材の層
構成を示す図、第6図は本発明の更に他の実施例におけ
る薄膜部材の層構成を示す図、第7図は本発明の更に他
の実施例における薄膜部材の層構成を示す図、第8図は
本発明の更に他の実施例における薄膜部材の層構成を示
す図、第9図は本発明の実施例における磁界発生層の着
磁状態の概略図、第10図は本発明の他の実施例における
磁界発生層の着磁状態の概略図、第11図は本発明の更に
他の実施例における磁界発生層の着磁状態の概略図。 1……潜像担持体 7……現像装置 8……トナー 9……現像ローラー 10……駆動ローラー 11……薄膜部材 12……磁界発生層FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus using a developing device of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus using a developing device according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a layer configuration of a thin film member according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a layer configuration of a thin film member according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a layer structure of a thin film member according to still another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a view showing a layer structure of a thin film member according to still another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing a layer configuration of a thin film member in still another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a layer configuration of a thin film member in still another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is a schematic view of a magnetized state of a layer, FIG. 10 is a schematic view of a magnetized state of a magnetic field generating layer according to another embodiment of the present invention, and FIG. The schematic diagram of a magnetic state. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Latent image carrier 7 ... Developing device 8 ... Toner 9 ... Developing roller 10 ... Driving roller 11 ... Thin film member 12 ... Magnetic field generating layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−37577(JP,A) 特開 昭63−226676(JP,A) 特開 昭64−65579(JP,A) 特開 平1−257882(JP,A) 特開 平1−281476(JP,A) 特開 昭58−49969(JP,A) 特開 昭52−73044(JP,A) 特開 昭60−250376(JP,A) 特開 昭61−83565(JP,A) 特開 昭61−141468(JP,A) 実開 昭61−66371(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 - 15/095 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-37577 (JP, A) JP-A-63-226676 (JP, A) JP-A-64-65579 (JP, A) JP-A-1- 257882 (JP, A) JP-A-1-281476 (JP, A) JP-A-58-49969 (JP, A) JP-A-52-73044 (JP, A) JP-A-60-250376 (JP, A) JP-A-61-83565 (JP, A) JP-A-61-141468 (JP, A) JP-A-61-66371 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/08-15/095
Claims (1)
し、前記一成分磁性トナーを潜像担持体に現像する現像
装置において、 前記現像手段は、筒状の薄膜部材と、該薄膜部材の内周
面と部分的に接触して該薄膜部材を回転搬送する駆動ロ
ーラを備え、更に前記薄膜部材は、前記潜像担持体と対
向する側に磁界発生層を有し、前記磁界発生層は、N極
とS極が交互に現れる格子状に着磁され、磁化反転ピッ
チが100μm以下であることを特徴とする現像装置。1. A developing device which transports a one-component magnetic toner by a developing means and develops the one-component magnetic toner on a latent image carrier, wherein the developing means comprises a cylindrical thin film member, and A drive roller for rotating and transporting the thin film member in partial contact with the peripheral surface, the thin film member further has a magnetic field generating layer on a side facing the latent image carrier, and the magnetic field generating layer is A developing device characterized in that the N pole and the S pole are magnetized in a lattice pattern appearing alternately, and the magnetization reversal pitch is 100 μm or less.
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---|---|---|---|
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