JP2916844B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁界発生層を有するト
ナー担持体を用いて非接触現像を行う現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の現像装置は、特開昭５３−４３５
３０に開示されるように、永久磁石材料を樹脂等の媒体
に分散した混練物を導電性の中空円筒上に成型や塗布に
より磁界発生層を形成し、１ｍｍ以下の着磁間隔でＮ極
及びＳ極を形成し、磁気拘束力によりトナーを搬送する
ものであった。

【０００３】また、従来の他の現像装置は、特開昭５５
−１８６５９等に開示されるように、内部に固定磁石を
有する非磁性スリーブ上に磁性トナーの薄層を形成し、
現像部で所定の周波数の交番電界を印加して、磁性トナ
ーを往復運動させながら潜像担持体に転移させて現像を
行うものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の前者の
従来技術では、磁界発生層を成型により形成した場合に
は、外径精度が悪く後加工が必要で加工工数が大きいだ
けでなく、磁界発生層の膜厚を５００μｍ以下程度に薄
くすることが困難であった。このため、着磁ピッチを約
１０００μｍ以下程度に小さくすると自己減磁による経
時的な磁力の低下を生じ、トナーの拘束力が低下し、ト
ナー担持体上のトナー搬送量が変動していた。また、磁
界発生層を塗布により形成した場合には、磁性塗料の粘
度が高いため、磁界発生層の膜厚むらを生じる。このた
め、出力画像には、トナーの付着量の変動による濃度む
らや磁気力の経時的低下による非画像部へのトナー付着
（地カブリ）の増大を生じていた。

【０００５】また、前述の後者の従来技術では、内部に
固定磁石を有しその周りで非磁性スリーブを回転させる
構造であるため、トナー担持体としては構成部品点数が
多く構造が複雑であった。しかも、現像位置及び薄層化
規制位置に所定の磁極を配置するため、位置決め部材を
必要とするため組立が煩雑であった。さらに、薄層化が
不十分な場合には、トナーの帯電が不十分になって、非
画像部への地カブリを生じるだけでなく、転写残りとな
って廃棄される廃トナー量が増大し、装置の信頼性、保
守性を低下させていた。

【０００６】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、表面に磁界発生層
を有するトナー担持体を用いた簡単な構造の現像装置を
提供することにある。更に他の目的は、トナー担持体の
磁界発生層に微小な磁化反転ピッチで磁化を施しても、
長期に渡って磁気性能が安定し、高画質な画像を長期に
渡って形成可能な現像装置を提供することにある。更に
他の目的は、トナー担持体表面に微小ピッチの磁化を施
し、１〜２層程度の薄層のトナー層を容易に形成可能な
現像装置を提供することにある。更に他の目的は、直流
電圧に交番電圧を重畳した現像バイアス電圧下で、安定
なトナーの往復飛翔を確保し、エッジ効果の少ない画像
を形成可能な現像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、静
電潜像パターンを表面に形成した潜像担持体と磁性トナ
ーを搬送するトナー担持体とを前記トナー担持体上の前
記磁性トナー層の厚みよりも大きい間隙を介して対向さ
せ、現像バイアス電圧を印加して前記トナー担持体上の
前記磁性トナーを転移させて静電潜像パターンを顕像化
する現像装置において、前記トナー担持体は表面に磁界
発生層を有し、かつ、所定の磁化反転ピッチで磁化され
ており、前記磁化反転ピッチが前記間隙よりも小さく、
かつ、前記磁化反転ピッチが２０〜１００μｍであり、
前記現像バイアス電圧として直流電圧に交番電圧を重畳
した電圧を印加し、前記交番電圧の交番周波数が前記磁
界発生層の磁界の交番周波数よりも大きいことを特徴と
する。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【作用】本発明の上記の構成によれば、磁性塗料の塗工
或いは磁性チューブの被覆により簡単な工程でトナー担
持体を形成することができる。また、低粘度の磁性塗料
を用いたり、薄肉の磁性チューブを用いることにより、
数十μｍ程度の薄肉の磁界発生層が製造可能であり、数
十μｍ程度の微小ピッチ着磁を施しても減磁することな
く、トナー担持体上のトナーを磁力線に沿って容易に薄
層化でき、安定なトナー搬送を長期に渡って維持するこ
とができる。さらに、トナーと潜像担持体との接触を防
止してトナーの帯電量または帯電極性の変動を防止し安
定な非接触現像を行うことができる。さらにまた、トナ
ー層を１〜２層に安定して薄層化できるため、現像ギャ
ップを小さくして現像電極をより近接させ、エッジ効果
の少なく高解像の画像を形成することができる。

【００１３】また、磁化反転ピッチを磁界発生層の厚み
よりも大きくして、経時的な減磁を防止して、安定な非
接触現像を行うことができる。

【００１４】さらに、磁化反転ピッチが小さいためトナ
ーの搬送むらが殆どなく、しかも、直流電圧に交番電圧
を重畳した現像バイアス電圧を印加してトナー担持体上
の磁性トナーを往復飛翔させて潜像担持体へのトナーの
付着むらが少ないため、濃度むらの少ない画像を形成す
ることができる。また、磁化反転ピッチが小さいため、
トナー担持体からトナーが離脱を始めてから潜像担持体
からトナーを戻すに至る現像領域を現像間隙に応じて磁
気力の及ぶ領域から磁気力の及ばない領域に変化させ
て、磁気力の影響による潜像担持体へのトナーの付着む
らを低減することができる。

【００１５】さらにまた、交番電圧の交番周波数を磁界
発生層の磁界の交番周波数よりも大きくすることによ
り、磁化反転ピッチによる濃度むらが少なく、エッジ効
果を低減した階調性に優れた高解像な画像を形成するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の現像装置を用いた画像形成装
置の断面概観図である。図１において、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を形成したものである。この感光層３
をコロナ帯電器や帯電ローラーや帯電ブレード等の帯電
器４を用いて帯電し、この後に、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、潜像担持体１上に電位
コントラストを得て静電潜像パターンを形成する。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を搬送するトナー担持体９は、シャ
フト１０の外周に両端部のフランジ（図示せず）を介し
てスリーブ１１及び磁界発生層１２をそれぞれ同心円状
に配設したもので、供給部材１３によりトナー担持体９
近傍に供給された磁性のトナー８を磁界発生層１２の外
周の漏洩磁束によりトナー担持体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１４で適量に薄層規制し、トナー担持体９を回転させ
て薄層のトナー８を搬送し現像部に供給するものであ
る。トナー担持体９は潜像担持体１に対して所定の空隙
（トナー担持体９上のトナー８の層厚よりも大きい長さ
の空隙）を介して配設されており、潜像担持体１とトナ
ー担持体９とが近接する現像ギャップ部にトナー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１５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に転移し静電潜像パターンが顕
像化される。尚、飛散防止板１６が現像装置７の開口部
に配設され、飛散防止板１６をトナー担持体９に対して
軽く接触させることにより、現像後のトナーの落下や現
像装置７の内部からのトナーの飛散を防止している。さ
らに、潜像担持体１上のトナー８は、コロナ転写器や転
写ローラーや転写ベルト等の転写器１７を用いて記録紙
１８上に転写され、熱や圧力を用いてトナーを記録紙に
定着し所望の画像が記録紙１８上に得られる。転写終了
後、潜像担持体１は回転してクリーニング装置１９に至
り、すくいシート２０を潜像担持体１に軽接触させてト
ナーの飛散を防止しながら、クリーニングブレード２０
により潜像担持体１上に付着した転写残りトナーや異物
を除去し、再び帯電されて上記のプロセスを繰り返して
画像を連続形成する。

【００１７】ここで、現像装置７についてさらに詳しく
説明する。トナー担持体９には微小ピッチの着磁が施さ
れているため、その着磁ピッチに応じて表面に磁気吸引
力を発生し、この磁気吸引力により所定量の磁性のトナ
ー８を吸引してトナー担持体９上にトナーを供給するこ
とができる。この場合、トナーの供給量は着磁ピッチの
略々１／２の層厚になる量が磁気吸引力により供給さ
れ、ブレード１４に過剰なトナーを供給することがない
ため、ブレード１４による薄層化が容易であり、特に供
給部材１３を設けなくともトナー担持体９にトナーを供
給することができる。尚、トナーの供給性により印字履
歴ゴーストが出る場合には、現像後の位置でトナー担持
体９にトナーの供給及び剥離を行う弾性供給ローラーを
接触させて対処したり、ブレード１４または供給部材１
３にトナーの供給及び帯電を促進するバイアス電圧を印
加するかトナー担持体９と同電位にすることにより対処
することができる。トナー担持体９に供給されたトナー
はブレード１４下を通過することにより均一に１〜２層
（トナーの体積平均粒子径は数μｍから１０μｍ程度で
あるからトナー層の厚みは１０μｍ前後である）に薄層
化され、かつ所定の極性に摩擦帯電される。ブレード１
４通過後にトナー層が１〜２層となるように薄層化し、
かつ磁気ブラシ（磁気力によるトナー層の凹凸）を発生
させないためには、トナー担持体９の着磁ピッチを少な
くとも５００μｍ以下にすると画像の濃度むらは低減で
きるが、好ましくは２０〜１００μｍの着磁ピッチにす
ると濃度むらは識別できないくらいまで低減することが
できる。ここでもブレード１４にバイアス電圧を印加し
て、トナーの帯電の帯電の立ち上がりを促進し、十分な
帯電量を得ることができる。トナー担持体９上に薄層化
されたトナーは、次に現像ギャップ部に搬送され、現像
バイアス電圧に応じて静電潜像パターンを所定の現像ト
ナー量で顕像化する。ここで、現像バイアス電圧は少な
くともトナー担持体９に印加し、ブレード１４や供給部
材１３に印加しても良く、前述のようにブレード１４や
供給部材１３にはトナーの供給性や帯電性を促進する別
バイアスを印加しても良い。一方、トナー担持体９は潜
像担持体１に対して周速比０．８〜２で回転駆動すると
負荷や騒音を増すことがなく好ましいが、周速比が３を
越えると画像後端部へのトナー付着量が増大するため局
所的に階調性が低下し、また画像後端部に続く非画像部
へのトナー付着（尾引き）が発生し易くなってしまうの
で好ましくない。

【００１８】次に、現像電界を形成する現像ギャップに
おける条件について述べる。現像ギャップは、潜像担持
体１とトナー担持体９との間の空隙が０．０５〜０．３
ｍｍとなるように各部品が配設され、ギャップコロやス
ペーサを用いて所定のギャップ長を維持する。現像バイ
アス電圧はその直流成分が、潜像担持体１の非画像部の
電位と画像部の電位との間の電位となるようにトナー担
持体９に印加する。トナー担持体９の表面には５０〜５
００Ｇの表面磁束密度が得られており、磁気拘束力によ
りトナーを表面に保持し、不要にトナーが現像されるの
を防止している。従って、潜像担持体１の画像部に対し
ては現像バイアス電圧による現像電界中のクーロン力が
磁気拘束力を上回りトナーが飛翔し、非画像部に対して
は逆方向の現像電界によるクーロン力及び磁気拘束力に
よりトナーの飛翔を阻止し、しかも逆極性に帯電したト
ナーが存在しても磁気拘束力により非画像部へのトナー
の付着を防止することができる。尚、正常に現像バイア
ス電圧が印加され、かつ現像遅れが生じないように、ト
ナー担持体９の抵抗は、トナー担持体９の軸端から表面
に至る方向或いは表面方向等現像電流の流れる方向に沿
って１０⁹ Ω以下とするのが望ましい。

【００１９】前述のように、直流電圧のみの現像バイア
ス電圧を印加しても３００ＤＰＩ程度の細線再現性やド
ット再現性は得られるが、より高解像な画像を得るため
には、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加するこ
とが好ましい。図２を用いて高解像な画像（６００ＤＰ
Ｉ相当）を得るための条件について述べる。図２は、磁
界発生層の磁化反転ピッチと交番電圧の周波数とを変化
させた場合に高解像な画像が得られる領域を示したもの
である。図２において、ラインＡは現像部における電界
の交番周波数と磁界の交番周波数が等しいライン、ライ
ンＢは現像像が細線再現性及びドット再現性が良好で面
積階調性が得られる境界ライン、ラインＣは磁化反転ピ
ッチに起因する濃度むらが現像像に出現する境界ライ
ン、ラインＤは交番電界にトナーが追従して往復飛翔す
る境界ライン、斜線で示した領域Ｅはトナーが安定に往
復飛翔し濃度むらがなく高解像な画像が得られる領域で
ある。図２から所定の周波数以上の交番電圧を印加する
ことにより、磁化反転ピッチの影響による濃度むらを低
減し、トナーの付着量が均一で面積階調性の高い画像を
得ることができる。但し、図２における画像形成条件
は、潜像担持体１及びトナー担持体９の周速度は共に３
０ｍｍ／ｓｅｃ、現像ギャップは０．１５ｍｍ、交番電
圧はＶpp＝１．２ｋＶである。

【００２０】さらにトナー担持体９の磁界発生層１２に
ついて説明する。磁界発生層１２は樹脂に磁性材料や導
電材料等を分散して形成したチューブの被覆或いは樹脂
塗料中に磁性材料や導電材料を分散した磁性塗料の塗工
等により形成され、着磁ヨークにより着磁する方法や磁
気複写により着磁する方法や磁気ヘッドにより着磁する
方法等により所定の磁化パターンに微小ピッチの着磁を
行う。着磁方向は面内磁化、垂直磁化のいずれでも良
く、着磁パターンは格子状、螺旋状のいずれでも良い
が、磁界発生層１２の膜厚は、着磁ピッチの略１／２程
度で２００μｍ以下とすると被覆が容易で、好ましくは
２０〜１００μｍにすると微小ピッチ着磁を施しても自
己減磁を殆ど無くすことができる。磁界発生層１２に用
いる樹脂材料としては、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル
樹脂等のビニル共重合系樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、等の
樹脂やこれらをブレンドしたものを用いることができ
る。また、これらの引っ張り強度は、１００ｋｇ／ｃｍ
²以上のものが好ましく、引っ張り伸度は、２０〜５０
０％前後のものが好ましい。

【００２１】磁界発生層１２に用いる磁性材料として
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、Ｃｒ、
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、ＢａＯ−６Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｎｉ
−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａｌ等を使用することがで
きる。導電材料としては、上記の磁性材料を導電材料と
して併用することもできるが、カーボンブラック、酸化
アルミニウム、酸化スズ、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チ
タン、窒化チタン、等の導電性微粒子を用いて１０¹²Ω
ｃｍ以下に抵抗を制御してトナー担持体への電荷の蓄積
を防止することができる。尚、トナー担持体の層構成
は、最も簡略化した構成であって、用途に応じて導電層
や絶縁層や保護層や潤滑層等を磁界発生層１２の前後に
付加して、それぞれ電極効果や絶縁効果や耐摩耗効果や
フィルミング防止効果を得ることができる。また、シラ
ンカップリング剤処理、チタネートカップリング剤処
理、ジルコアルミネートカップリング剤処理等の表面処
理を施して耐久性や表面の粘着性を改善することができ
る。

【００２２】以下、更に詳細な実施例を示す。

【００２３】〔実施例１〕下記に示すようなトナー担
持体を用いて、下記に示すような現像装置を構成し、
下記に示すような画像形成条件にて、画像形成を行っ
た。

【００２４】トナー担持体 ポリウレタン樹脂中にγ−Ｆｅ₂Ｏ₃及びカーボンブラッ
クを分散させた肉厚１００μｍの導電性磁性チューブを
作製し、これをアルミニウム製のスリーブの外周に導電
性接着剤を用いて接着固定し、着磁ヨークを用いて２０
０μｍの着磁ピッチで周方向に分割着磁して、外径が２
０ｍｍ、ＪＩＳ十点平均表面粗さＲｚが５μｍ、磁束密
度２００Ｇ、軸端からトナー担持体表面に至るまでの抵
抗が１０⁶ Ωのトナー担持体を用いた。

【００２５】現像装置の構成 ステンレス製の肉厚０．１ｍｍの板材の先端を直角に曲
げたＬ字状ブレードの先端部（曲げ部）をトナー担持体
に５ｇｆ／ｍｍで圧接して、トナー担持体上に１．２ｍ
ｇ／ｃｍ² の略１〜２層のトナー層を形成した。現像剤
としては、体積平均粒子径が１２μｍの一成分磁性トナ
ーを用いた。

【００２６】画像形成条件 潜像担持体を−６００Ｖに帯電させ、レーザー露光して
露光部電位が略−１００Ｖの静電潜像パターンを形成
し、現像バイアス電圧を−４５０ＶＤＣ印加し、現像ギ
ャップを０．２５ｍｍにして飛翔現像を行った。また、
トナー担持体の周速は、潜像担持体と同等の周速で回転
させた。

【００２７】このような構成の現像装置を用いて、３０
０ＤＰＩのグレースケール画像及びライン画像及びソリ
ッド画像及び文字画像を含む印字パターンを形成したと
ころ、３００ＤＰＩのドット画像及びライン画像が画像
太りすることなく安定して形成され、面積階調性に優れ
た高解像な画像を形成することができた。また、画像端
部の尾引きや地カブリの無い鮮明な文字画像を形成し、
ＯＤ値１．４以上で濃度むらが無く高濃度なソリッド画
像を安定して形成することができた。さらに、磁気拘束
力により装置内のトナー汚染が少ないのはいうまでもな
く、潜像担持体上にも地カブリが少なく廃トナー量を大
幅に低減することができた。さらにまた、トナー担持体
やブレードにトナーの固着や融着状態等は観測されず、
トナーのダメージも観測されなかった。

【００２８】〔実施例２〕下記に示すようなトナー担
持体を用いて、下記に示すような現像装置を構成し、
下記に示すような画像形成条件にて、画像形成を行っ
た。

【００２９】トナー担持体 ポリウレタン樹脂中にＢａＯ−６Ｆｅ₂Ｏ₃及びカーボン
ブラックを分散させた肉厚３０μｍの導電性磁性チュー
ブを作製し、これを導電性の樹脂製のスリーブの外周に
接着剤を併用して熱収縮させて固定し、磁気ヘッドを用
いて４０μｍの着磁ピッチで周方向に分割着磁して、外
径が２０ｍｍ、ＪＩＳ十点平均表面粗さＲｚが５μｍ、
表面磁束密度１００Ｇ（推定値）、トナー担持体の軸端
から表面に至るまでの抵抗が１０⁶ Ωのトナー担持体を
用いた。

【００３０】現像装置の構成 ステンレス製の肉厚０．１ｍｍの板材の先端を直角に曲
げたブレードの先端部をトナー担持体に５ｇｆ／ｍｍで
圧接して、トナー担持体上に０．５ｍｇ／ｃｍ² の略１
層のトナー層を形成した。現像剤としては、体積平均粒
子径が８μｍの一成分磁性トナーを用いた。

【００３１】画像形成条件 潜像担持体を−６００Ｖに帯電させ、レーザー露光して
露光部電位が略−１００Ｖの静電潜像パターンを形成
し、直流成分−３５０ＶＤＣに１ｋＶ_ppで１．５ｋＨｚ
の交流成分を重畳した現像バイアス電圧を印加し、現像
ギャップを０．１５ｍｍにして飛翔現像を行った。ま
た、トナー担持体の周速は、潜像担持体の２倍の周速で
回転させた。

【００３２】このような構成の現像装置を用いて、３０
０ＤＰＩ及び６００ＤＰＩのグレースケール画像及びラ
イン画像及びソリッド画像及び文字画像を含む印字パタ
ーンを形成したところ、３００ＤＰＩ及び６００ＤＰＩ
のドット画像及びライン画像が画像太りすることなく安
定して形成され、面積階調性に優れた高解像な画像を形
成することができた。また、画像端部の尾引きや地カブ
リの無い鮮明な文字画像を形成し、ＯＤ値１．４以上で
濃度むらが無く高濃度なソリッド画像を安定して形成す
ることができた。さらに、磁気拘束力により装置内のト
ナー汚染が少ないのはいうまでもなく、潜像担持体上に
も地カブリが少なく廃トナー量を大幅に低減することが
できた。さらにまた、トナー担持体やブレードにトナー
の固着や融着状態等は観測されず、トナーのダメージも
観測されなかった。

【００３３】〔実施例３〕下記に示すようなトナー担
持体を用いて、下記に示すような現像装置を構成し、
下記に示すような画像形成条件にて、画像形成を行っ
た。

【００３４】トナー担持体 ポリウレタン樹脂中にＢａＯ−６Ｆｅ₂Ｏ₃及びカーボン
ブラックを分散させた磁性塗料を２０μｍの層厚で金属
製のスリーブ上にスプレーコーティングして磁界発生層
を作製し、磁気ヘッドを用いて３０μｍの着磁ピッチで
周方向に分割着磁して、外径が２０ｍｍ、ＪＩＳ十点平
均表面粗さＲｚが３μｍ、表面磁束密度１５０Ｇ（推定
値）、トナー担持体の軸端から表面に至るまでの抵抗が
１０³ Ωのトナー担持体を用いた。

【００３５】現像装置の構成 ステンレス製の肉厚０．１ｍｍの板材の先端を直角に曲
げたブレードの先端部をトナー担持体に５ｇｆ／ｍｍで
圧接して、トナー担持体上に０．５ｍｇ／ｃｍ² の略１
層のトナー層を形成した。現像剤としては、体積平均粒
子径が８μｍの一成分磁性トナーを用いた。

【００３６】画像形成条件 潜像担持体を−６００Ｖに帯電させ、レーザー露光して
露光部電位が略−１００Ｖの静電潜像パターンを形成
し、直流成分−３５０ＶＤＣに１ｋＶ_ppで２ｋＨｚの交
流成分を重畳した現像バイアス電圧を印加し、現像ギャ
ップを０．１５ｍｍにして飛翔現像を行った。また、ト
ナー担持体の周速は、潜像担持体の２倍の周速で回転さ
せた。

【００３７】このような構成の現像装置を用いて、３０
０ＤＰＩ及び６００ＤＰＩのグレースケール画像及びラ
イン画像及びソリッド画像及び文字画像を含む印字パタ
ーンを形成したところ、３００ＤＰＩ及び６００ＤＰＩ
のドット画像及びライン画像が画像太りすることなく安
定して形成され、面積階調性に優れた高解像な画像を形
成することができた。また、画像端部の尾引きや地カブ
リの無い鮮明な文字画像を形成し、ＯＤ値１．４以上で
濃度むらが無く高濃度なソリッド画像を安定して形成す
ることができた。さらに、磁気拘束力により装置内のト
ナー汚染が少ないのはいうまでもなく、潜像担持体上に
も地カブリが少なく廃トナー量を大幅に低減することが
できた。さらにまた、トナー担持体やブレードにトナー
の固着や融着状態等は観測されず、トナーのダメージも
観測されなかった。

【００３８】〔比較例〕下記に示すようなトナー担持
体を用いて、下記に示すような現像装置を構成し、下
記に示すような画像形成条件にて、画像形成を行っ
た。

【００３９】トナー担持体 ポリウレタン樹脂中にγ−Ｆｅ₂Ｏ₃及びカーボンブラッ
クを分散させた肉厚５００μｍの導電性磁性チューブを
作製し、これをアルミニウム製のスリーブの外周に導電
性接着剤を用いて接着固定し、着磁ヨークを用いて８０
０μｍの着磁ピッチで周方向に分割着磁して、外径が２
０ｍｍ、ＪＩＳ十点平均表面粗さＲｚが５μｍ、磁束密
度３００Ｇ、軸端からトナー担持体表面に至るまでの抵
抗が１０⁶ Ωのトナー担持体を用いた。

【００４０】現像装置の構成 ステンレス製の肉厚０．１ｍｍの板材の先端を直角に曲
げたブレードの先端部をトナー担持体に５ｇｆ／ｍｍで
圧接して、トナー担持体上に１ｍｇ／ｃｍ² の略２層の
トナー層を形成した。現像剤としては、体積平均粒子径
が１２μｍの一成分磁性トナーを用いた。

【００４１】画像形成条件 潜像担持体を−６００Ｖに帯電させ、レーザー露光して
露光部電位が略−１００Ｖの静電潜像パターンを形成
し、現像バイアス電圧を−３５０ＶＤＣ印加し、現像ギ
ャップを０．１５ｍｍにして飛翔現像を行った。また、
トナー担持体の周速は、潜像担持体の１．２倍の周速で
回転させた。

【００４２】このような構成の現像装置を用いて、３０
０ＤＰＩのグレースケール画像及びライン画像及びソリ
ッド画像及び文字画像を含む印字パターンを形成したと
ころ、ドット画像特にグレースケール画像ではドットの
大きさに再現性がなく不均一な階調性しか得られず、特
にグレースケール画像には着磁ピッチに起因すると考え
られる約０．７ｍｍ周期の濃度むらを発生した。また、
画像端部の尾引きは少ないが若干の地カブリを発生し、
ＯＤ値１．４以上は確保できたがトナーの付着むらと考
えられる濃度むらをソリッド画像に生じた。一方、磁気
拘束力により装置内のトナー汚染を低減し、廃トナー量
も低減することができた。さらに、トナー担持体やブレ
ードにトナーの固着や融着状態等は観測されなかった
が、ブレードの先端に若干のトナー付着が観測された。

【００４３】以上実施例を述べたが、本発明の現像装置
は以上の実施例のみならず、磁気吸引力を有するローラ
ーとして応用することができるが、特に磁性トナーを用
いるプリンターや複写機やファクシミリやディスプレー
の現像装置に応用すれば有効である。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、トナ
ー担持体の磁界発生層の磁化反転ピッチを現像間隙より
も小さくすることにより、安定して非接触現像を行うこ
とができ非画像部へのトナー付着や濃度むらを低減する
ことができる。また、トナー担持体の磁界発生層に微小
な磁化反転ピッチで磁化を施しても長期に渡って磁気性
能が安定し、磁気性能の劣化による画像の劣化を防止す
ることができる。さらに、トナー担持体表面に１〜２層
程度の薄層のトナー層をトナーにストレスをかけること
なく容易に形成することができ、トナーを安定して所定
極性に帯電できるため高画質な画像を長期に渡って形成
することができるとともに、トナーのトナー担持体への
フィルミングやトナーの破砕による画質劣化が発生し難
く長寿命の現像装置が得られる。さらにまた、直流電圧
に交番電圧を重畳した現像バイアス電圧下で、安定なト
ナーの往復飛翔を確保し、エッジ効果の少ない高解像な
画像を形成することができる。

【００４５】従って、本発明の現像装置を画像形成装置
に用いて、高解像で濃度むらの少ない画像が安定して形
成でき、廃トナーを低減して装置のメインテナンスを低
減することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の現像装置を用いた画像形成装置の断
面概観図である。

【図２】 本発明の他の実施例における磁界発生層の磁
化反転ピッチと交番電圧の周波数とを変化させた場合に
高解像な画像が得られる領域を示した図である。

【符号の説明】

１ 潜像担持体 ７ 現像装置 ８ チューブ ９ トナー担持体 １２ 磁界発生層 １５ 現像バイアス印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−51275（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259276（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−158384（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−43530（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−108634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−18659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−83565（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−143778（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−173961（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/06 - 15/095

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像パターンを表面に形成した潜像
   担持体と磁性トナーを搬送するトナー担持体とを前記ト
   ナー担持体上の前記磁性トナー層の厚みよりも大きい間
   隙を介して対向させ、現像バイアス電圧を印加して前記
   トナー担持体上の前記磁性トナーを転移させて静電潜像
   パターンを顕像化する現像装置において、 前記トナー担持体は表面に磁界発生層を有し、かつ、所
   定の磁化反転ピッチで磁化されており、前記磁化反転ピ
   ッチが前記間隙よりも小さく、かつ、前記磁化反転ピッ
   チが２０〜１００μｍであり、 前記現像バイアス電圧として直流電圧に交番電圧を重畳
   した電圧を印加し、 前記交番電圧の交番周波数が前記磁界発生層の磁界の交
   番周波数よりも大きいことを特徴とする現像装置。