JPH03259283A - 画像形成装置 - 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画像形成装置に
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画
像形成装置に関する。

［従来の技術］ 従来の画像形成装置は、ＵＳＰ−４１２１９３１に開示
されるように、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、−成分磁気ブラ
シ現像法として公知である。

［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
で大型でコストが高く、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、磁石ローラーの漏洩磁
束により現像スリーブ上に磁気ブラシを形成して一戒分
磁性トナーを現像スリーブ上で搬送するため、潜像担持
体と現像ローラー（現像スリーブ）との間の空隙を小さ
くすることができず現像電極効果が不足し低解像度の画
像しか得られず、高濃度の画像になればなるほど解像度
が低下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尾引きや濃
度ムラなく高解像かつ高濃度に現像するのに好適な画像
形成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、高解像で高画質の画像形成
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］ 本発明の画像形成装置は、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
像する画像形成装置において、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、現像ローラーの周速度
Ｖｄと潜像担持体の周速度Ｖｐとの比の値Ｖｄ／Ｖｐが
１以上５以下かつ磁界発生層の最小磁化反転間隔が５０
０［μｍ］以下であることを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の＃Ｉ戊によれば、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
をして最小磁化反転間隔を小さくすることにより現像ロ
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漬度ムラを低減し、細線や孤立ド
ツトの再現性に優れた現像を行うことができる。さらに
、現像ローラーと潜像担持体との周速度比を１以上５以
下にすることにより、十分な画像温度が得られるトナー
搬送置を確保し、一方、トナーの過剰搬送による地力ブ
リ（非画像部へのトナーの付着）や尾引き（画像端部へ
の不要トナーの付Ｓ＞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図は本発明の実施例における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、周速度Ｖｐで回転している。７！１像
担持体１の感光層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、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１
３で適量に薄層化して、現像ローラー９を周速度Ｖｄで
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
星規創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で６００　［ＤＰＩ］のレーザー光
書き込みヘッドを用い、かつ磁界発生層の最小磁化反転
間隔が約８０［μｍ］の現像ローラーを有する現像装置
を用いて、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十分大きくとれ、画像
端部の尾引きや地力ブリがない画像を形成することがで
きた。また、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。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％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
化反転間隔を５００　［μｍ］以下望ましくは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
えて温度ムラを低減することができ、特に、現像ローラ
ーの周速度Ｖｄと潜像担持体の周速度Ｖｐとの速度比を
１≦Ｖｄ／Ｖｐ とすることにより、潜像担持体に十分なトナーを供給し
高濃度の画像を形成することができ、Ｖｄ／Ｖｐ≦５ とすることにより、潜像担持体に過剰なトナーを供給す
ることなく、潜像担持体と供給トナーの相対速度による
画像の乱れをなくし、文字部や細線画像部の端部ヘトナ
ーが付着して起こる尾引きを低減し、かなり多量のトナ
ーを潜像担持体に供給しても磁気拘束力によりトナーを
現像ローラーに保持して非画像部への地力ブリが少なく
面積階調性の高い画像を形成することができる。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
最小磁化反転間隔は５００　［μｍｌ以下（図では８０
［μｍ１前後）としてトナー２５の薄層を現像ローラー
の表面に均一に形成し、トナー２５の搬送ムラによる細
線再現性と孤立ドツトの再現性を向上することができ、
目視では温度ムラをほとんど識別できなくなる。但し、
最小磁化反転間隔が５００［μｍ３以上で例えば１００
０［μｍ］とすると、目視でも明らかにソリッド画像部
の温度ムラが確認され、縦４ドツト横４ドツトのデイザ
マトリックスによる面積階調数も８階調以下しか取れず
階調画像を再現することは困難になる。磁界発生層２３
により発生する磁界により導電層２４上にはトナー２５
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。さ
らに、このような層構成をとると、１≦Ｖｄ／Ｖｐ≦５
のすべての範囲にわたって６００　［ＤＰＩ］の高解像
なライン画像とＯＤ値１．４以上の高濃度のソリッド画
像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、広く磁性トナーを用いる画像形成装置に応用するこ
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＃ｆ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
を少なくとも有する現像ローラーを用い現像ローラーの
周速度Ｖｄと潜像担持体の周速度Ｖｐとの比の値Ｖ　ｄ
　／　Ｖ　ｐが１以上５以下かつ磁界発生層の最小磁化
反転間隔が５００［μｍ］以下とする事により、濃度ム
ラがなく、細線や孤立ドツトの再現性に優れ、高解像で
高画質の画像を安定して形成でき、一成分磁性トナーを
尾引きや濃度ムラがなく高解像かつ高温度に現像するの
に好適な画像形成装置を提供できるという効果を有する
。また、構造が簡単で小型低コストの画像形成装置を提
供することができる。

従って、本発明の画像形成装置は、一成分磁性現像法に
おいて、尾引きや地力ブリのような画像欠陥が少なく高
解像の画像が得られる画像形成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図は本発明の実施例における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現像ローラーの
断面概観図。 工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 以 上

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画像形成
   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周速度Ｖｄと
   前記潜像担持体の周速度Ｖｐとの比の値Ｖｄ／Ｖｐが１
   以上５以下かつ前記磁界発生層の最小磁化反転間隔が５
   ００［μｍ］以下であることを特徴とする画像形成装置
   。