JPH03259279A - 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
ーラーにより一成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。

［！Ｐ、明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では、現像ローラーが現像スリ
ーブと磁石ローラーにより構成されており、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。

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、弾性的に変位可能な磁界発生層
により薄層のトナー層を形成し、安定な搬送状態と現像
状態を維持可能な一成分磁性トナーの現像装置を提供す
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、現像ローラーの表面粗さが、磁
界発生層の最小磁化反転間隔よりも小さくかつ一成分磁
性トナーの体積平均粒子径よりも小さいことを特徴とす
る。

［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、現像ローラーの表面粗さを最小磁化反転間隔より
も小さくすることにより、現像ローラー上のトナーに働
く磁気拘束力を均一にして安定な薄層化と現像時の安定
な現像阻止力を得て地力ブリを低減することができ、現
像ローラーの表面粗さをトナーの体積平均粒子径よりも
小さくすることにより、現像ローラー上のトナーの滞留
を防止しトナーの安定な帯電と搬送ができる。従って、
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Ｍ）を形成して、磁界の変動やトナー層厚の変動
による濃度ムラや地力ブリ等を低減し、高解像の現像を
行うことができる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実ＩＭ例コ 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ｌ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
したもので今って、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以上の高温度なソリ
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
なく廃トナー星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。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、
γ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｂａ−Ｆｅ、　　Ｎｉ−Ｃｏ、　　Ｃ
ｏ−Ｃｒ、　　Ｍｎ−Ａ１等が使用可能で、膜厚は１０
０［μｍ］以下望ましくは１０［μｍ３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現像ローラーの断面概
観図であって、シャフト等の基体２１上に弾性樹脂を主
成分とする弾性層２２を形成し、弾性層２２上に磁界発
生層２３を形成し、磁界発生層２３上に導電層２４を形
成して現像ローラーとしたものである。現像ローラーの
トナー２５との接触面である導電層２４の表面粗さは、
最小磁化反転間隔（図では８０［μｍ３前後）よりも十
分小さくしてトナー２５の薄層が現像ローラーの表面粗
さにより不均一にならず、トナー２５の体積平均粒子径
（１０［μｍコ前ｇ１）以下で好ましくは体積平均粒子
径の１／２程度の表面粗さとしてトナー２５が導電層２
４上に固着するのを防止し、かつトナー２５と導電層２
４との接触面積を十分に確保しトナー２５の摩擦帯電性
の向上と安定な保持を行うものである６　磁界発生層２
３により発生する磁界により導電層２４上にはトナー２
５による微小なトナーチエインが形成され薄層で安定な
トナー層が得られる。また、このような層構成とする事
により、現像バイアス電圧を導電層２４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。

尚、図中の矢印は磁化の方向を示し、磁界発生層２３は
垂直磁化膜であっても良い。

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。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、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、現像ローラーの表
面粗さを磁界発生層の最小磁化反転間隔よりも小さくか
つ一成分磁性トナーの体積平均粒子径よりも小さくする
ことにより、現像口−ジー上で一成分磁性トナーの安定
な搬送状態と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。また、ト
ナーを薄層化して接触現像を行うことにより、現像電極
効果を最大限に引き出し高解像の画像を形成することが
でき、しかも、微小なピッチの磁気拘束力によりトナー
を保持して廃トナー量を低減しトナー飛散による汚染も
低減して、画像形成におけるランニングコストの低減及
び画像形成装置のメインテナンスの低減が可能である。

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。

１ ２ 潜像担持体 現像装置 トナー 現像ローラー 弾性層 磁界発生層

Claims (1)

【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、前記現像ローラーの表面粗さが、前記
   磁界発生層の最小磁化反転間隔よりも小さくかつ前記一
   成分磁性トナーの体積平均粒子径よりも小さいことを特
   徴とする現像装置。