JPH02136874A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複写器、プリンタ等の記録装置に関し、特に現
像剤として磁性トナーを用いる記録装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 複写器やプリンタ等の記録装置では、感光体ドラム上に
電磁気的な潜像、例えば静電潜像を形成し、この静電潜
像をトナーを用いて現像するようにしている。

従来の記録装置で用いられる現像方式は、磁性を有する
キャリア粒子と、非磁性のトナーとを混合した現像剤を
用いて現像を行なう２成分現像方式と、キャリア粒子を
含まずトナーのみを主成分とした現像剤を用いて現像を
行なう１成分現像方式とが知られている。

２成分現像方式は時間の経過に応じてキャリア粒子が疲
労するとともに、キャリア粒子とトナーの混合比が変動
してしまうという欠点を有する。

これに対し１成分現像方式はキャリア粒子を含まないた
め、このような欠点が生じない。特に磁性を有する部材
を含有して成る磁性トナーを用いる現像方式、すなわち
磁性１成分現像方式は、磁性トナーの静電潜像への供給
が容易であり、また磁性トナー及び現像装置の寿命が長
いのてレーザプリンタ等へ適用されている。

このような従来の磁性１成分現像方式においては、磁性
トナーを絶縁性のトナーに調整しておき、現像装置で予
め正負いずれかの極性に帯電させた磁性トナーを静電潜
像に供給して現像する、いわゆる絶縁性の磁性トナーに
よる現像方式が知られている。また他の方式として磁性
トナーを導電性のトナーに調整しておき、この導電性の
磁性トナーを静電潜像に供給し、静電ａ像が作る電界に
よって磁性トナーへ電荷を注入させて現像する、いわゆ
る導電性の磁性トナーによる現像方式が知られている。

後者の導電性の磁性トナーによる現像方式は、トナー自
体が現像電極として機能するため、いわゆるエツジ効果
を生じることなく、極めて解像度の高い緻密なトナー像
が感光体ドラム上に形成され、静解電潜像を忠実に現像
することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来の導電性の磁性トナーによる現像方式
は、トナーが導電性であるためトナー像を普通紙等へ転
写する際の転写効率が悪く実用化を図ることか困難であ
った。具体的に説明すると、コロナ転写方式等を用いる
静電転写方式では、トナー像を普通紙へ転写する場合に
トナーの電荷か中和されたり、あるいは逆極性に反転し
たりして転写効率が低下した。また転写する際にトナー
か飛散して画質が著しく劣化してしまう場合が生じた。

また湿度による影響を受けやすく、特に湿度の高い環境
状態では普通紙への転写が困難であった。

また従来の絶縁性の磁性トナーによる現像方式を採用し
た場合には、現像装置内でのトナーの帯電制御が適切に
なされないと、感光体ドラム上に付着されたトナーの帯
電量にバラツキを生じ、この結果トナー像の転写効率が
低下してしまい改善の余地が残されていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、現像剤とし
て磁性トナーを用いる記録装置において、トナー像を普
通紙等の被転写体へ転写する際の転写効率を改善し、高
い濃度で且つ均一な濃度の高解像度の画像を得るように
した記録装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明が提供する記録装置は、
像担持体上に電磁気的な潜像を形成する潜（象形成手段
と、この潜像形成手段によって形成された４Ｍ像を現像
して磁性トナーによるトナー像を形成する現像手段と、
所定の間隔毎に反対方向へ磁化され、強磁性を有する強
磁性層を有し、この強磁性層を前記像担持体へ近接又は
接触させて、当該強磁性層と像担持体との間を通過する
被転写体へ前記トナー像を磁気的に転写させる転写手段
とを有して構成した。

４（作用） 本発明は潜像形成手段によって像担持体上に形成された
電磁気的な潜像を現像して磁性トナーによるトナー像を
形成する。このトナー像は転写手段によって被転写体へ
磁気的に転写されるが、本発明に係る転写手段は所定間
隔毎に反対方向へ磁化され、強磁性を有する強磁性層を
有しており、この強磁性層を像担持体へ近接又は接触状
態に配置して、当該強磁性層と像担持体との間を通過す
る被転写体へトナー像を転写させるようにしている。従
って、この転写工程では磁気的な吸引力により磁性トナ
ーを被転写体へ転写させる際に、磁性トナーを帯電させ
る必要がなく、また磁気的作用によって転写ムラ等を生
じることなく均一な転写を行なうことができる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説明
する。

まず第１図を参照して全体的な構成を説明する。

帯電チャージャ２は、感光体ドラム８の感光体層１０の
上部に配置され、感光体層１０を一様に帯電させる。

感光体層１０の上部には図示しない原画を走査するため
の光学系等でなる露光部が設けられ、この原画を走査１
．た露光光４が感光体層１ｏへ照射される。またこの露
光部の光源としてレーザあるいはＬＥＤ等を用い、原画
を走査して得られた光を感光体層１０へ照射するように
構成してもよい。

この露光部は帯電しｔ−感光帯層１０に静電潜像を形成
するための静電潜像形成手段であり、露光光４によって
感光帯層の１０の表面の電荷が光導電現像により減衰し
て静電潜像か形成される。

感光体ドラム８は、アルミニウム（Ａ　Ｉ＞等から成る
ドラム基体つと、ドラム基体９の表面に設けられた感光
体層１０とから構成され、矢印で示す方向Ｆ１へ回転す
る。感光体層１０はセレン（Ｓｅ）、アモルファスシリ
コン等の無機感光体、又は酸化亜鉛（Ｚｎ　Ｏ）等の樹
脂分散形感光体、又は有機感光体等の適宜の感光体が用
いられ、露光光４による光学像を静電潜像に変換して保
持する。すなわち感光体層１０は静電潜像を担持するた
めの像担持体である。

現像装置１３は非磁性の部材で成り方向Ｆ２へ回転する
スリーブ１５と、スリーブ１５の内部に配置され、この
スリーブ１５と逆方向に回転するマグネットロール１７
と、スリーブ１５に対して所定のギャップをおいて設け
られたドクタプレート１つとから構成されている。また
現像装置１３は図示しない磁性トナーを感光体ドラム８
へ供給し、この磁性トナーを前記静電潜像に応じて感光
体層１０上に付着させることにより、この静電潜像を現
像していわゆるトナー像を形成する。マグネットロール
１７は複数の磁極を有している。またドクターブレード
１９は感光体層１０へ供給される磁性トナーの供給量を
規制する。

ここで磁性トナーについて説明すると、磁性を有する部
材と、バインダ用の樹脂とカーボン等の着色部材とから
形成されている。磁性を有する部材としては例えば残留
磁化の小さいマグネタイト（Ｆｅ２０４）等が用いられ
、このマグネタイトは全体の３０〜７０ｖｔ％程度含有
させるようにしている。またバインダ用の樹脂として一
般には溶融粘度が比較的高く、軟化点の温度中の広い方
が、定着性、オフセットに対して良好であり、例えばス
チレン、ポリエステル、アクリル酸またはメタクリル酸
と長鎖アルキルアクリレート、長鎖アルキルメタクリレ
ートとの共重合体、スチレンと長鎖アルキルアクリレー
ト、長鎖アルキルメタクリレートとの共重合体等が用い
られる。また本願で用いる磁性トナーには着色部材とし
て導電性のカーボンを含有して４つ、このカーボンによ
って磁性トナーの帯電性及び電気抵抗を調整するように
している。

尚、前記トナーを絶縁性の磁性トナーとして用いる場合
には、前記導電性のカーボンの代わりに絶縁性のカーボ
ンを含有させるとともに、帯電性を調整するため帯電調
整剤を含有させるようにするとよい。

転写ローラ２１は芯部２３と、芯部２３の外周に設けら
れたゴム又はポリウレタンフォーム等から成る弾性ロー
ル部２５と、弾性ロール部２５の外周に設けられた磁性
層２７とから構成されている。この磁性層２７は保磁力
及び残留磁束密度が共に大きな部材、例えばＣｏ　−Ｎ
ｉ　−Ｐ、　　Ｃｒ　０２、ＣｏＰ等の金属で成る強磁
性体、又はｒＦｅ２Ｏ３，バリウムフェライト、銅フエ
ライトコバルトフェライト、ニッケルフェライト等の酸
化鉄系の強磁性体により形成される。磁性層２７はこれ
らの強磁性体のみで層を形成してもよく、またこれらの
強磁性体を樹脂等を用いて層状に定着させてもよい。ま
た磁性層２７は所定間隔毎に異なる方向へ磁化されてい
る。磁性層２７を感光体層１０に近接させ又は接触させ
た状態で矢印で示す方向Ｆ３へ回転させるようにしてい
る。このっに近接し、又は接触状態に配設された磁性層
２７と感光体層１０とのあいだを被転写体である用紙Ｐ
が通過することにより前述したトナー像が用紙Ｐへ転写
されるようになっている。このとき弾性ロール部２５が
介在することにより用紙Ｐと磁性層２７とが均一に且つ
ソフトに接触するようになっている。

給紙ローラ３１は時計方向に回転して用紙Ｐをレジスト
ローラ３３へ供給する。レジストローラ３３は給紙ロー
ラ３１から供給された用紙Ｐを所定のタイミングで感光
体ドラム８へ送り出すための一対のローラである。レジ
ストローラ３３によって送り出された用紙Ｐは、用紙ガ
イド３５に案内されて感光体ドラム８と転写ローラ２１
とのあいだを通過し、この通過の際に前述した如くトナ
ー像が用紙Ｐへ転写される。このようにトナー像か転写
された用紙Ｐは、一対の駆動ローラ３７゜３つによって
駆動される搬送ベルト４１により順次搬送される。

定着器４３はヒートローラ４５とプレスローラ４７とか
ら構成され、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する。

クリーニング装置５１はゴム又は金属で形成されたブレ
ード５３を有しており、このブレード５３の先端を感光
体ドラム８に接触させ、転写工程の後に残留した感光体
ドラム８上の磁性トナーを除去する。

除電ランプ５６は感光体ドラムの上方に配置され、感光
体層１０の表面を光除電して感光体層１０上に形成され
た静電潜像を除去する。

次に第２図を参照して転写ローラ２１の磁性層２７を詳
細に説明する。

第２図に示すように弾性ロール部２５の外周に形成され
た磁性層２７は、転写ローラ２１の外周に沿って磁化さ
れ、この磁化の方向は所定間隔誌毎に異なる方向に磁化
されている。

具体的に説明すると、磁極の反転部〜１ａとＭｂとの区
間では方向Ｆａへ磁化され、磁極の反転部ＭｂとＭｅと
の区間では、方向Ｆａとは逆方向Ｆｂへ磁化さている。

以下同様に転写ローラ２１の外周に沿って磁化されたこ
の磁化の方向は所定間隔文毎に反転した方向に磁化され
ている。このような磁性層２７の磁化は図示しない磁気
ヘッドによって行なわれる。また前述したように磁性層
２７は残留磁化及び保磁ツＪが大で、残留磁化の強さを
容易に変えない強磁性の層により形成されており、第２
図に示すような磁化状態が長期間のあいだ保持される。

本願発明者等の実験によれば、磁気的な転写工程におけ
る転写効率及び転写後の画像の濃度の均−件を改善する
ためには、上記所定間隔史を次の第（１）式に示す範囲
内の値に設定すると良好な結果が得られた。

（１／２）ｘＤｔ≦愛≦２０ＸＤｔ　　　・・・・・・
（１）但しＤＬは磁性トナーの粒径である。

また好ましくは間隔丈の値を次の第（２）式に示す範囲
内の値に設定すると、更に良好な結果が得られた。

２ＸＤｔ　≦愛≦６×Ｄｔ　　　　　　　　・・・・・
・（２）例えば粒径Ｄｉか１０μｍの磁性トナーを用い
た場合に、間隔丈を３０μｍに設定すると転写ムラを生
じることなく転写効率が９５％に改善される。

以上の如く磁性層２７は所定間隔丈毎に異なる方向に磁
化されているので、この間隔文に応じた短かいループの
漏れ磁束Ｂが存在する。

次に上記電子複写機の動作を説明する。

まず除電ランプ５６は感光体ドラム８上の静電潜像を消
去する。これにより感光体層１０には非画像部が形成さ
れる。

次に感光体ドラム８が回転し非画像部へ露光光４が照射
されると、この非画像部に新たな静電潜像が形成される
。

このようにして形成された静電潜像が感光体ドラム８の
回転によって現像装置１Ｂの現像位置に達すると、感光
体層１０上の静電潜像に沿って磁性トナーが付着しトナ
ー像か形成される。

次に転写工程では給紙ローラ３１及びレジストローラ３
３によって給紙された用紙Ｐが感光体ドラム８と転写ロ
ーラ２１のあいだを通過する。このとき転写ローラ２１
の磁性層２７は第２図に示したように、所定間隔愛毎に
異なる方向へ磁化されており、この間隔更に応じた短い
ループの漏れ磁束Ｂが存在する。このよ・うな短いルー
プの漏れ磁束Ｂが用紙Ｐを介して感光体層１０と対向し
て位置することにより、感光体層１０上の磁性トナーを
磁気的に吸引し、トナー像を用紙Ｐへ転写する。

次に用紙Ｐに転写されたトナー像は定着器４３によって
定着される。また転写工程の終了した後に残留した感光
体ドラム８上の磁性トナーはクリニング装置５１によっ
て除去される。

以上の如く第１図及び第２図に示す本発明に係る記録装
置によれば、普通紙へ複写された画像の濃度は１．３で
あり、また画像の解像度は８う不ン／ｍｍを達成し、極
めて画質の高い画（象が得られた。また感光体ドラム８
から普通紙への磁性トナーの転写効率はほぼ９０％であ
り、この転写効率の値は相対湿度が２０％から９０％の
範囲内で変化した場合においても一定の値であり、湿度
の変化による影響を受けず極めて信頼性の高い記録装置
が得られた。。

次に第３図を参照して本発明に係る他の実施例を説明す
る。

本実施例は転写ローラ２１の磁性層２８における磁化の
方向を転写ローラ２１の直径方向に設定し、均一に転写
を行なうようにしたことを特徴とする。

第３図に示すように弾性ロール部２５の外周に設けた磁
性層２８は、転写ローラ２１の外周に沿って所定間隔愛
毎に異なる方向に磁化されている。

具体的に説明すると、磁極の反転部Ｍｘでは方向Ｆｘへ
磁化され、この磁極の反転部Ｍｘとは間隔愛だけ離れた
磁極の反転部Ｆｌ／１　ｙては、方向Ｆｘとは逆の方向
Ｆｙへ磁化さている。以下同様に転写ローラ２１の外周
に沿って磁化されたこの磁化の方向は所定間隔愛毎に反
転した方向に磁化されている。

従って間隔丈に応じた短いループの漏れ磁束Ｂが存在し
、このような短いループの漏れ磁束Ｂに沿ったトナーが
付着され、用紙Ｐを介して感光体層１０と対向して位置
することにより、感光体層１０上の磁性トナーを磁気的
に吸収しトナー像を均一に用紙Ｐへ転写することができ
る。

次に第４図を参照して本発明に係るその他の実施例を説
明する。

本実施例は用紙Ｐを搬送するためのベルト４２の表面に
磁性層を形成し、ローラ４０を転写用のローラと、搬送
用のローラとに兼用してコストの低減を図るようにした
ことを特徴とする。

ベルト４２は、例えばポリエステル等により形成された
ベルト本体の表面に第２図又は第３図に示したような磁
性層を有しており、この磁性層は所定間隔文毎に異なる
方向に磁化され、この間隔丈に応じた短いループの漏れ
磁束が存在する。ベルト４２は一対のローラ３８，４０
によって駆動され、このローラ４０は感光体ドラム８の
感光体層１０とベルト４２の磁性層とを近接させ又は接
触させるように配置されている。

従って、一対のローラ３８，４０によってベルト４２が
駆動されると、レジストローラ３３により供給された用
紙Ｐが感光体ドラム８の感光体層１０とベルト４２の磁
性層とのあいだを通過し、この通過の際に感光体層１０
上の磁性トナーが磁気的に吸引されてトナー像が均一に
用紙Ｐへ転写される。この転写された用紙Ｐはベルト４
２によって定着器４３へ搬送される。

以上の如く第４図に示す実施例は簡略な構成によりコス
トの低減を図りつつ、均一に転写を行なうことができる
。

尚、前述した実施例では、電子写真方式を採用する記録
装置を例にとって示したが、本発明はこれに限定される
ことなく、他の方式、例えば静電記録方式、マグネチン
クスタライラ記録方式、コントログラフイー記録方式等
の磁性トナーを用いて現像する適宜の方式の記録装置に
適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、所定間隔毎に
異なる方向へ磁化された強磁性層を像担持体へ近接、又
は接触させ、被転写体かこの像担持体と強磁性層との間
を通過する際にトナー像を磁気的に転写させるようにし
たことから、均一な転写を行なうことができ、高濃度で
且つ均一な濃度の複写画像が得られる。

また湿度等の環境の変化に影響されず、信頼性の高い記
録装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例を示した構成図、第２図
は第１図の要部を拡大して示した部分拡大図、第３図は
本発明に係る他の実施例の要部を示した説明図、第４図
は本発明に係るその他の実施例の要部を示した説明図で
ある。 １０・・感光体層 １Ｂ・・・現像装置 ２１・・・転写ローラ ２７・・磁性層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体上に電磁気的な潜像を形成する潜像形成手段と
   、 この潜像形成手段によって形成された潜像を現像して磁
   性トナーによるトナー像を形成する現像手段と、 所定の間隔毎に異なる方向へ磁化され、強磁性を有する
   強磁性層を有し、この強磁性層を前記像担持体へ近接又
   は接触させて、当該強磁性層と像担持体との間を通過す
   る被転写体へ前記トナー像を磁気的に転写させる転写手
   段と、 を有することを特徴とする記録装置。