JPH03259280A - 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、筒状の薄膜部材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、特開昭６４−６５５７９に開示され
るように、駆動ローラーに対して余剰周長を有する筒状
の薄膜部材スリーブの余剰部を感光体に弾性的に密着さ
せて、非磁性トナーの搬送及び現像も可能にするもので
あった。

［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、現像ローラーにトナーを
保持する力が静電的鏡像力と粘着力によるため、トナー
の搬送量を均一にすることが困難であった。また、トナ
ーを感光体等の潜像担持体に現像すると、非画像部に未
帯電トナーや正規の極性ではないトナーが現像され、潜
像担持体上では著しく地力ブリ（非画像部にトナーが付
着している状態）の多い画像しか得られず、記録紙には
正規の極性のトナーしか転写されないため記録紙上では
地力ブリのない画像が得られるが、転写されず不要に廃
棄されるトナーが多く、非経済的なだけでなく、過大な
廃トナー容器の占有スペースが必要になり画像形成装置
を大型化していた。

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、磁性の現像ローラー上に安定に
トナーの薄層を形成し、トナーの搬送量が安定で、濃度
ムラの少ない現像装置を提供するところにある。更に他
の目的は、トナー飛散による汚染が少なく、不要廃棄ト
ナーを低減できる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画像形成装
置に適用可能な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、現像ローラーが筒状の薄膜部材及
び筒状の薄膜部材の内周側面に少なくとも一部で接触す
る駆動ローラーを少なくとも有し、薄膜部材が磁界発生
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
ラシ薄層）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、回転駆動され外周に摩擦部
等を有する駆動ローラー１０及び駆動ローラー１０の外
周に余剰員を残して外装された筒状の薄膜部材１１によ
り構成され、筒状の薄膜部材１１上には磁界発生層１２
が配設され、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０．５［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−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１００００枚に
わたり連続形成したところ、ＪＯＯ［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
力ブリがなく、ＯＤ値１８４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、駆動ローラー１０は樹脂や金属のシャ
フトの外周に天然ゴム、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等を用いて摩擦部を配設したもので、薄膜部材１
１を駆動ローラーｌＯに押圧して回転駆動力を伝達する
ものである。

また、薄膜部材１１は、リン青銅、ステンレス、ニッケ
ル等の金属薄膜やナイロン、ポリイミド、ポリエチレン
テレフタレート等の樹脂薄膜材料を用いることができ、
薄膜部材１１の膜厚は、材質により異なるが潜像担持体
との十分な圧接状態を得るためには１０〜５００［μｍ
］程度とした方が望ましい、さらに、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−Ａｌ等が使用可能テ、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筒状の薄膜部材の断面
概観図であって、薄膜部材２１上に磁界発生層２２を配
設し、磁界発生層２２上に導電層２３を配設し、磁界発
生層２２を磁化反転ピッチが１００［μｍ］以下になる
ように水平方向に磁化することにより、導電層２３上に
はトナー２４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。現像ローラーのトナー
２４との接触面である導電層２３の表面粗さは、最小磁
化反転間隔（図では８０［μｍ１前後）よりも十分小さ
くしてトナー２４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２４の体積平均粒子径（図で
は１０［μｍ１前後）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２４が導電Ｍ２Ｓ
上に固着するのを防止し、かつトナー２４と導電［２３
との接触面積を十分に確保しトナー２４の摩擦帯電性の
向上と安定な保持を行うものである。また、現像バイア
ス電圧を導電層２３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、導電ＪＩ２
３をＮｉやＯｒ等を含む金属薄膜で形成すれば、磁界発
生層２２の保護膜として導電層２３が機能し現像ローラ
ーを長寿命化することができる。尚、図中の矢印は磁化
の方向を示し、磁界発生層２２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
ーの薄膜部材の層構成については、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、現像ローラーが筒状
の薄膜部材を少なくとも有し、薄膜部材が磁界発生層を
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、現像ロ
ーラー上で一成分磁性トナーの安定な薄層形成ができ、
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。

【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薄膜部材の断
面概観図。 工 ０ １ ２ 潜像担持体 現像装置 トナー 現像ローラー 駆動ローラー 薄膜部材 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現像装置
   において、前記現像ローラーが筒状の薄膜部材及び前記
   筒状の薄膜部材の内周側面に少なくとも一部で接触する
   駆動ローラーを少なくとも有し、前記薄膜部材が磁界発
   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。