JPH03259278A - 現像装置 - 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】 ［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、弾性層及び磁界発生層を有する現像ロ
ーラーにより一戒分磁性トナーを搬送し現像する現像装
置に関する。

［従来の技術］ 従来の現像装置は、ＵＳＰ−４５６４２８５に開示され
るように、フローティング電極を有する非磁性円筒状の
スリーブの内部に磁石ローラーを有する現像ローラーを
用いて一成分磁性トナーによる磁気ブラシ薄層をスリー
ブ上に形成し、一成分磁性トナーの搬送及び現像を行う
ものであり、ＦＥＥＤ現像法として公知である。また、
ＵＳＰ−４８５１８７４に開示されるような磁石ローラ
ーの表面で薄層化したトナーを搬送しベルト状の潜像担
持体に現像する現像装置が提案されている。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ しかし、前述の従来技術のうち一成分磁性トナーを用い
るＦＥＥＤ現像法では、現像ローラーが現像スリーブと
磁石ローラーにより構成されておリ、構造が複雑でコス
トが高く、磁石ローラーの漏洩磁束を現像スリーブ上に
十分に確保することができないため現像スリーブ上に十
分なトナー保持力が得られずトナー飛散や地力ブリを発
生し、磁石ローラーの磁界変動に伴う濃度ムラや画像端
部の尾引き等の画質劣化要因が多いという問題点を有し
ていた。また、磁石ローラー表面で薄層化したトナーを
搬送し現像する現像法でも、磁石ローラーの磁界変動に
伴う画質の劣化は同様に起こり、ベルト状の潜像担持体
を使用するために装置が大型化するという問題点を有し
ていた。

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、一成分磁性トナーを安定に接触
現像するのに好適な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。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像装置は、現像ローラーにより一成分磁性ト
ナーを搬送し、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、現像ローラーが弾性層及び磁界発
生層を少なくとも有し、弾性層の弾性率がゴム硬度換算
で７０度以下であることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、現像ローラーが、潜像担持
体に圧接されることを特徴とする。

さらに、本発明の現像装置は、弾性層の肉厚が、０．５
［ｍｍ］以上であることを特徴とする。

［作用コ 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、弾性層をゴム硬度換算で７０度以下にすることに
より、トナー搬送量を安定に保ち現像部の接触状態を一
定に保つことができ、画像部に十分な画像濃度が得られ
非画像部にカブリの少ない画像が得られる。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、磁界の変動やトナー層厚
の変動による濃度ムラ等を低減し、高解像の現像を行う
ことができる。

また、弾性層の厚みを十分に厚くして現像ローラーの偏
心等による潜像担持体と現像ローラーとの接触状態の変
動を低減することができる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［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
概観図であって、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Ｌ
ＥＤ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、シャフト１０の外周に弾性
層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、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１３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。

さらに、コロナ転写器や転写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。尚、現像ローラー９を潜像担持体
に圧接する圧力は１　［ｋｇｆ］前後の力で均一に加圧
し安定な現像状態を保つものであって、ブレード１３は
弾性ブレードに限定せず剛体ブレード等の公知のトナー
搬送量規制部材を使用することができる。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１０００
０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
ンベア画像の解像度が十分大きくとれ、画像端部の尾引
きや地力ブリがなく、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
力ブリがないのはもちろん潜像担持体上にも地力ブリが
なく廃トナー量を大幅に低減することができた。

第１図において、弾性層１１は、天然ゴム、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム、ブタジェンゴム、クロロブレンゴム
、ネオブレンゴム、ＮＢＲ等を用い、弾性層１１の形態
としては、ゴム、発泡体、スポンジ等の形態で用いるこ
とができる６弾性層１１の弾性率については第２図を用
いて後述するが、弾性層１１の層厚については、現像方
法やトナー搬送Ｉの規制方法により異なるが十分な弾性
変位を得て潜像担持体１や現像ローラー９の偏心による
接触状態の変動を低減するためには５００［μｍ１以上
とすることにより安定な現像状態を維持することができ
る。また、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、ｙ　　Ｆｅ、
０３、Ｂａ−Ｆｅ。

Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａ１等が使用可能で、
膜厚は１００　［μｍ］以下望ましくは１０［μｍ１前
後に薄膜化し、最小磁化反転ピッチを１００［μｍ］以
下（水平磁化でも垂直磁化でも良い）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。

尚、第１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。

第２図は本発明の実施例における弾性層のゴム硬度を変
化させたときの現像トナー量の変化を示す図であって、
第１図に示されるような画像形成装置を用いて画像形成
を行ったものである。第２図において、ソリッド画像に
代表されるような画像部の現像トナー量２１は、ゴム硬
度の増加に伴い徐々に減少し、ゴム硬度が７０度に達す
るとＯＤ値１．４を確保可能なうイン２２を満足できな
い現像トナー量になり、一方、非画像部の現像トナー量
２３（地力ブリトナー量〉は、ゴム硬度の増加に伴い徐
々に増加し、ゴム硬度が７０度前後に達すると目視で明
らかに汚れているのが確認できるほどトナーが非画像部
に現像されてしまう。

この原因については明確になってはいないが、ゴム硬度
が低い領域ではトナーが十分に帯電されると同時に十分
なトナー搬送量が得られているものと推定され、ゴム硬
度が高い領域ではトナーの帯電が不十分なのに加えトナ
ーの搬送における現像ローラーへの保持力が不十分なた
めと推定される。

従って、ゴム硬度が７０度以下の弾性層と薄膜の磁界発
生層とを少なくとも有する現像ローラーにより現像する
ことによって、十分な画像濃度を確保し非画像部に地力
ブリがなく高解像の画像を形成することができる。

以上、実施例を用いて本発明を説明したが、現像ローラ
ーの層構成については、弾性層や磁界発生層のほかに、
導電層や絶縁層を適宜配設して現像電極効果を向上した
りトナーの帯電性を向上することができ、その他に保護
層を配設して耐久性を向上したり、中間層を配設して成
形性を向上することができる。また、現像ローラーの磁
界発生層の着磁状態については、ライン状着磁や格子状
着磁や螺旋状着磁等さまざまな着磁状態にして使用する
ことができるが、磁界発生層を最小磁化反転間隔が十分
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。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。

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イスプレー
に応用すれば有効である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、弾性層と磁界発生層
を少なくとも有し弾性層の弾性率がゴム硬度換算で７０
度以下とすることにより、安定な現像状態を保ち高解像
で高画質の画像を安定して形成でき、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るという効果
を有する。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
、しかも、圧接現像においても廃トナー員の低減とトナ
ー飛散による汚染の低減が可能になり、画像形成におけ
るランニングコストを低減し画像形成装置のメインテナ
ンスを低減することができる。

従って、本発明の現像装置は、一成分磁性現像法におい
て、地力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。

【図面の簡単な説明】

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図は本発明の実施例における弾性層のゴム
硬度を変化させたときの現像トナー量の変化を示す図。 １　　・・・　ＴｔＩ像担持体 ７　　・・・　現像装置 トナー １ ２ ・・・　現像ローラー ・・・　弾性層 ・・・　磁界発生層 以　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像ローラー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、前記現像ローラーが弾性層及び磁界発生層を
   少なくとも有し、前記弾性層の弾性率がゴム硬度換算で
   ７０度以下であることを特徴とする現像装置。
2. （２）前記現像ローラーが、前記潜像担持体に圧接され
   ることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. （３）前記弾性層の肉厚が、０．５［ｍｍ］以上である
   ことを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。