JPH02199492A - 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］ 本発明は現像手段に磁気力が関与している現像装置に関
する。

［従来の技術］ 従来の現像装置における画像形成に無関係な現像剤付着
（以下、地被りと記述する）防止手段としては、第６１
回電子写真学会討論会　Ｐ２１８〜Ｐ２２１の如く、−
旦現像したのちに現像電圧とは逆極性で大きさが現像電
圧より小さい電圧を印加することにより地被りを防止し
ていた。第６１回電子写真学会討論会　Ｐ２１８〜Ｐ２
２１の現像装置は、現像剤として、導電性キャリヤと絶
縁性トナーを用いていたが、ＵＳ特許ＵＳＰ−４３９６
９２７の如く、現像剤に導電性トナーを用いた例では、
スリーブに内蔵された多極磁性体の磁気力により地被り
を防止していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の第６１回電子写真学会討論会Ｐ２１８〜
Ｐ２２１の現像装置は、現像電圧の他に地被り防止用の
電圧を印加するため電源にかかる負担が大きく、また、
地被りを起こしている現像剤だけではなく、画像部に付
着した現像剤まで除去してしまい、画像部の光学温度を
下げるという課題を有していた。また、ＵＳ特許ＵＳＰ
−４３９６９２７の現像装置は、スリーブに内蔵された
多極磁性体（多極着磁された磁性体）の回転により現像
ニップ（現像剤が画像形成部材に接触している領域）が
変動するため、画像にストラフチャーが生ずるという課
題を有していた。

そこで本発明は従来のこの様な課題を解決するためのも
のでその目的とするところは、従来の現像装置の構成の
ままで、画像の光学濃度を損なうことなく地被りの防止
を向上させることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像装置は、多極着磁された磁性体を内蔵する
スリーブ上に支持された現像剤を画像形成部材上に現像
する現像装置に於て、現像ニップ中の前記画像形成部材
出口側で磁力が最大になるように前記磁性体の主磁極の
位置を設定したことを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、スリーブに内蔵された磁
性体の主磁極（電極に対向した位置に存在する磁極を呼
称する）の位置を現像ニップ中の画像形成部材出口側に
設定したので、現像ニップ中の画像形成部材出口側での
磁気力を強くすることができる。そのため、画像形成部
材が現像ニップ通過中に画像形成に無関係な現像剤が付
着した場合（以下、その付着トナーを地被り現像剤と記
述する）、現像ニップ中の画像形成部材出口側に来た時
点で地被り現像剤は磁気力によりスリーブ側に引き戻さ
れる。従って、画像形成部材が現像ニップ通過後、すな
わち現像終了後の地被り現像剤量を最小限に押さえるこ
とができ、鮮明な画像を得ることができる。

［実施例１コ 以下に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。本
実施例では説明を簡単にするために、現像剤は導電性磁
性トナーを、スリーブは導電性スリーブを用い、導電性
磁性トナーに電荷注入させ静電気力を利用して現像する
現像方式を用いて説明する。第１図は、本発明の現像装
置の概略図である。現像剤１は多極磁性体２が内蔵され
たスリーブ３上に多極磁性体２の磁気力により保持され
ている。電極４と現像剤１間に画像形成部材５が、電極
４と現像剤１に接触した状態で配置され、矢印６の方向
に移動している。現像剤１と画像形成部材５は現像ニッ
プ７で接触している。スリーブ３は矢印８の方向に回転
することにより、画像形成部材５に絶えず現像剤１を供
給している。多極磁性体２は主磁極２′の位置を現像ニ
ップ中の画像形成部材出口側に設定したので、磁力線は
図中破線のようになり、現像ニップ中の画像形成部材出
口側での磁気力が強くなっている。電極４とスリーブ３
間には電源９により画像信号に応じた現像電圧が印加さ
れる。電圧が印加された場合、スリーブ３から現像剤ｌ
に電荷注入されると同時に、電極４から画像形成部材５
に現像剤１に注入される電荷とは逆極性の電荷が注入さ
れ、静電気力Ｆｑの力で現像剤１は画像形成部材５に引
き寄せられる。現像剤１は多極磁性体３の磁気力Ｆｍに
よりスリーブ３上に保持されているが、Ｆｑ＞Ｆｍの時
、現像剤１は画像形成部材５上に付着する。

原理的には、電圧が印加されない部分は現像剤１が付着
しないが、実際は、現像剤１あるいは画像形成部材５表
面の粘着力、現像剤１と画像形成部材５との摩擦により
生じた静電気力等の力で、現像電圧が印加されない部分
にも現像剤１が付着し地被りを起こす。

第２図は、本発明の現像装置における地被り防止に関す
る説明図である。第２図では、電極４とスリーブ３間に
現像電圧は印加されていない。現像ニップ７中（ア）の
地点で、画像形成部材５に地被り現像剤１′が付着する
。その後、画像形成部材５は矢印６の方向に移動するた
め、地被り現像剤１゛は画像形成部材出口側（イ）に達
する。

地被り現像剤１′は画像形成部材出口側（イ）に達した
時点で主磁極２′の磁気力によりスリーブ側に引き戻さ
る。現像ニラ１フ通過後の（つ）の地点では地被り現像
剤１′は付着していない。以上に工程により地被りは生
七ない。その理由は前述したように、主磁極２°の位置
を現像ニップ中の画像形成部材出口側（イ）に設定した
ので、磁力線は図中破線のようになり、現像ニップ中の
（ア）の地点に比べ（イ）の方が磁気力が強いためであ
る。

［比較例１］ 第３図は、地被りに関する比較例の説明図である。第３
図では、主磁極２゛の位置を現像ニップ７の中心に設定
している。第３図では、電極４とスリーブ３間に現像電
圧は印加されていない。現像ニップ７中（ア）′の地点
で画像形成部材に付着した地被り現像剤１′は、画像形
成部材５の移動により現像ニップ中失地点（イ）゛に移
動する。

そして、地被り現像剤１”は、現像ニップ中失地点（イ
）゛で主磁極２′の磁気力によりスリーブ側に引き戻さ
る。しかし、画像形成部材出口側（つ）”の地点で、再
び地被り現像剤１″が付着し、現像ニラ１フ通過後の（
１）′の地点でも地被り現像剤２”は付着したままであ
る。そのため、地被りが生ずる。その理由は、主磁極２
”の位置を現像ニップの中央に設定したので、磁力線は
図中破線のようになり、現像ニップ中の（イ）′の地点
に比べ（ア）′（つ）°の方が磁気力が弱いためである
。それで、−旦（イ）”にて主磁極２゛の磁気力により
地被り現像剤１”′を除去できても、　（つ）”の地点
で磁気力が弱まってしまうために地被り現像剤２゛′が
付着してしまう。

［実施例２］ 主磁極２′の位置の地被りに対する効果を確認するため
に、現像ニップ７に対する主磁極２′の位置を変えたと
きの光学濃度（以下、ＯＤ値と記述する）を測定した。

第４図は、主磁極位置に対するＯＤ値の図である。図中
横軸は、主磁極の位置を示し、点Ｃは現像ニップ中失点
、点Ａは現像ニップの画像形成部材出口側、点Ｂは現像
ニップの画像形成部材入力側である。図中縦軸はＯＤ値
を示している。図中グラフ１０は電極４とスリーブ３間
に電圧を印加しない場合のＯＤ値、グラフ１１は電極４
とスリーブ３間に電圧を印加した場合のＯＤ値を示して
いる。図より、グラフ１０はＡ地点付近で最もＯＤ値が
低くなっており、地被りが小さい。一方、グラフ１１は
主磁極２“の位置によらずほぼ一定で、Ａ地点でも十分
なＯＤ値が得られるため、本発明の地被り防止法は画像
部の光学流度に悪影響を与えていないことがわかる。

［実施例３］ 第５図は、本発明に係わる現像装置を応用した画像形成
装置の概略説明図である。矢印６方向に回転し多極磁性
体２を内蔵するスリーブ３上に現像剤１が保持される。

この実施例では、現像剤１として導電性磁性粉体を用い
ている。現像剤１に接して画像形成部材５が矢印８方向
に搬送される。

主磁極２′の位置は第１図と同様に現像ニップ７中の画
像形成部材出口側に設定されている。画像形成部材５を
挟んで現像剤１の反対側に電極４が配置されている。こ
の実施例では、電極４として１インチ当り４００本の複
数電極よりなる電極ヘッドを用いており、画像信号に応
じて電源９よりバイアス電圧が印加される。バイアス電
圧が印加された画素（電極４）に接している画像形成部
材５には、バイアス電圧に応じた電荷が注入されるか、
あるいは、自発分極が発生する。それと同時に、バイア
ス電圧が印加された画素に対応する（つまり、画像形成
部材５のバイアス電圧が印加された画素と反対側の箇所
）現像剤１には、逆極性の電荷が注入される。従って、
画像形成部材５上に現像剤１を静電気力によって付着さ
せることができる。なお、現像剤１を付着させない箇所
では、バイアス電圧を印加しないか、もしくは、若干量
の電圧を印加すればよい。

画像に応じて画像形成部材５上に付着した現像剤１は、
次に、矢印１２．１３方向に回転するヒートローラー１
４とプレッシャーローラー１５との間で加熱、加圧され
、現像剤１が記録媒体１６へ転写される。

ここで、現像剤１としては、１０９Ω印以下、望ましく
は、１０６Ω印以下の比抵抗を有する粉体であればよく
、また、第一の画像形成部材５としては、比抵抗１３１
１１０ｍ以上、望ましくは、１０１３Ω印以上のフレキ
シブルなフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、
ポリイミド等の高分子フィルムであればよい。また、比
抵抗１０１８Ωｍ以上のフレキシブルなフィルム上に比
抵抗１０１ｓΩ口以下の導電層を電極ヘッド側に形成し
たものは、バイアス電圧の低減ができるので望ましい。

　（つまり、飽和光学濃度を得るのに必要なバイアス電
圧が低減できる。）この導電層とは、例えば、有機物中
にカーボンブラック、金属粉等を分散したものであって
、横方向の比抵抗が高く、縦方向の比抵抗が低い、いわ
ゆる、異方導電層である。

記録媒体１６としてＯＤ値０．０５のコピー用紙を用い
て実際に印字したところ、画像部でＯＤ値１．６、地の
部分でＯＤ値０．０５であった。

地の部分は印字前の記録媒体１６のＯＤ値と等しく、地
被りが生じていないことが確認された。

［実施例４］ 第６図に、本発明に係わる現像装置を応用した、熱転写
方式にて画像を形成する工程と、インクシートを再生す
る工程とを有する画像形成装置の概略図である。

絶縁性支持体１７上にインク層１８を有するインクシー
ト１９が矢印２０方向へと移動し、サーマルヘッド２１
によって、矢印２２方向に進行する記録媒体２３へとイ
ンクが転写し、記録媒体２−１１＝ ３へと画像が形成される。　（熱転写方式にて画像を形
成する工程）　画像形成によって、インクシート１９上
には、インク層の剥離部２４とインク層の付着部２５と
が形成される。

インクシート１９の絶縁性支持体１７に接するように電
極４を配置し、インクシート１９を挟んで電極４と反対
側に、粉体インク２６をインクシート１９上へと順次供
給するスリーブ３を配置する。スリーブ３には多極磁性
体２が内蔵されており、主磁極２”の位置は現像ニップ
７中のインクシート出口側に設定されている。電源９に
より電極４とスリーブ３との間に電圧を印加した状態で
粉体インク２６をインクシート１９へと供給する。

インクシート１９のインク層の剥離部２４に接触した粉
体インク２６は、インク層の剥離部２４が絶縁性を示す
ため絶縁性支持体１７の静電容量との積に比例した量の
電荷の注入を受は絶縁性支持体１７へと静電気力にて付
着する。しかし、インクシート１９のインク層の付着部
２５、ならびに、絶縁性支持体１７へと付着した粉体イ
ンク上に接触した粉体インク２６は、インク層、粉体イ
ンクが導電性であるため、理論的にはただ単に電荷の通
り道になるだけで付着力を得ない。実際は、インク層、
粉体インクの粘着力等により付着する場合が考えられる
が、実施例４の画像形成装置では前述したように、主磁
極２”の位置を、現像ニップ７中のインクシート出口側
に設定しであるため、インクシート１９が現像ニラ１フ
通過中にインク層に粉体インク２６が付着しても、イン
クシート出口側で再びスリーブ側に引き戻される。この
様にして、インクシートのインク層の剥離部のみに粉体
インクを補充することができる。粉体インクを補充した
インクシート１９は、粉体インク固定手段２７にてイン
クシート上へ固定化される。以上の工程によって、イン
クシートが再生される。

尚、実施例４ではインクシート１９が画像形成部材に相
当し、粉体インク２６が現像剤に相当している。

として、ポリエチレンテレフタレート、アラミド等の高
分子フィルムが使用でき、サーマルヘッド２１としては
、溶融熱転写方式等で使われるヘッドの他に、通電熱転
写方式で使われるスタイラスヘッドも使用でき、また、
通電熱転写方式の場合は、インクシートの構成がインク
シートを挟んでインク層と反対側に通電層等が形成され
る。記録媒体２３としては、普通紙、ＯＨＰシート等が
使われる。また、粉体インクを搬送するスリーブ３、粉
体インク固定手段２７としては、電子写真方式にて公知
である磁気ブラシ現像法、接触現像法等の方法が応用で
き、ヒートロール定着法、フラッシュ定着法、圧力定着
法等の方法が適用できる。

第６図に示す画像形成装置にてインクシート１９を搬送
したところ、インク層１８の厚みは常に３μｍという一
定値が得られた。従って記録媒体２３に記録された画像
に流度ムラはなく、ＯＤ値は１．６で一定であった。

ここで、インクシート１９の絶縁性支持体１７以上実施
例を述べたが、本発明は以上の実施例に限定されていな
い。例えば、本実施例では現像剤１として、導電性磁性
トナーを用いたが、そのほかに絶縁性トナー　高誘電性
トナー　キャリヤのうちの少なくとも１種類以上が含ま
れている現像剤を使用することができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、多極着磁された磁性
体を内蔵するスリーブ上に支持された現像剤を画像形成
部材上に現像する現像装置に於て、現像ニップ中の前記
画像形成部材出口側で磁力が最大になるように前記磁性
体の主磁極の位置を設定したので、画像形成部材が現像
ニップ通過中に地被りが生じた場合、現像ニップ中の画
像形成部材出口側に来た時点で地被り現像剤は磁気力に
よりスリーブ側に引き戻される。従って、画像形成部材
が現像ニップ通過後、すなわち現像終了後の地被り現像
剤量を最小限に押さえることができ、鮮明な画像を得る
ことができるという効果を有する。

尚、本発明の画像形成装置は、広くファクシミリ、複写
機、プリンター　デイスプレィ等の画像出力装置に応用
展開できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置の概略図、第２図は、本発
明の現像装置における地被り防止に関する説明図、第３
図は、地被りに関する比較例の説明図、第４図は、主磁
極位置に対するＯＤ値の図、第５図は、本発明に係わる
現像装置を応用した画像形成装置の概略説明図、第６図
は、本発明に係わる現像装置を応用した、熱転写方式に
て画像を形成する工程と、インクシートを再生する工程
とを有する画像形成装置の概略図である。 １　・・・現像剤 ２　・・・多極磁性体 ２′　・・・主磁極 ３　・・・スリーブ ４　・・・電極 ５　・・・画像形成部材 ７　・・・現像ニップ 一１６＝ ／・・・ ２・・・ λ　°°。 ３・・・ 硯４ｊｋＪＪ 汐＆毒注外 主磁極 スリーブ ｑ・・・重層 夕・・・点噂号Ａ仰鞘 ７・・・　Ｓ芝４収ンツァ 竿１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多極着磁された磁性体を内蔵するスリーブ上に支持され
   た現像剤を画像形成部材上に現像する現像装置に於て、
   現像ニップ中の前記画像形成部材出口側で磁力が最大に
   なるように前記磁性体の主磁極の位置を設定したことを
   特徴とする現像装置。