JPH03259281A - 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成分
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
像しか得られな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、一成分磁性トナーを濃度ムラな
く高解像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、潜像担持体への光書き
込みにおける最小ドツトピッチが１００［μｍ］以下か
つ磁界発生層の最小磁化反転間隔が５００［μｍ］以下
であることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、現像ローラーが、導電
層を有することを特徴とする。

［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濃度ムラ等を低減し、高解像の静電
潜像に対しても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。

また、現像ローラーに導電層を設けることにより、導電
層による現像電極を潜像担持体に最近接させることがで
き、現像電極効果による高解像の画像を得ることができ
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ｇ
Ａｉｌ！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ＬＥＤ等の光ｆ１５から出た光を結像光学系６を通し
て感光Ｍ３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１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ｌ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で潜像担持体への光書き込みに
よる最小ドツトピッチが約４２［μｍ］となるように６
００　［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８゜［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−Ａｌ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［μ
ｍ］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、潜像担持体へ
の光書き込みにおける最小ドツトピッチを１００［μｍ
］以下にして高解像の画像を形成する場合には細線の再
現性が良く地力ブリが少ないだけでなく、微小ドツトに
現像されるトナーの量を均一にして優れた面積階調性が
得られ、ベクトルフォントを用いた滑らかな曲線により
形成される文字やデイザマトリックスを用いた階調性に
優れた絵画等の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、光書き込みにおける最小ドツトピ
ッチを１００［μｍ］以下にしても鮮明な細線や孤立ド
ツトを再現するために、５００［μｍ］以下（図では８
０［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　［μｍ１以上で例えば１
０００［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
。

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かできる、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ば有効である。

ッチが１００［μｍ］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、温度ムラ
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。さらに、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、導電層を設けることにより、現像電極効果
の向上や耐久性の向上が可能である。

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、地力ブリや流度ムラ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。

［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潜像担持体への
光書き込みにおける最小ドラトビ

【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Ｂ図。 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 (2)

【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、前記潜像担持体への光書き込みに
   おける最小ドットピッチが１００［μｍ］以下かつ前記
   磁界発生層の最小磁化反転間隔が５００［μｍ］以下で
   あることを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記現像ローラーが、導電層を有することを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。