JPH04142580A - 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、磁性トナーを現像する現像装置に関し、更に
詳しくは、磁性トナーを搬送し、現像するトナー担持体
に特徴を有する現像装置に関する。

［従来の技術］ 従来の磁性トナーを使用する現像装置は、特開昭５３−
４３５３０に開示されるように、永久磁石材料を樹脂等
の媒体に分散した混練物を型状に成型したり基体に塗布
したりすることにより磁界発生手段を形成し、磁界発生
手段を微小間隔で磁化することにより一成分磁気ブラシ
現像法におけるトナーの搬送むらを低減するものであっ
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、近接現像であるため、潜
像担持体と現像電極との距Ｍ（空隙）が大きく高解像の
画像を形成することが困難であった。

そこで本出願人はこのような問題点を解決するために特
願平２−５８３２１等により磁性の圧接現像装置を提案
したが、本発明はかかる現像装置に使用可能なトナー担
持体の磁界発生層に特徴を有するものであり、その目的
とするところは、磁性トナーを高解像に現像するのに好
適な現像装置を提供するところにある。更に他の目的は
、磁性のトナーを圧接現像可能な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、磁性トナーをトナー担持体により
搬送し、磁性トナーを潜像担持体に現像する現像装置で
あって、トナー担持体が少なくとも磁界発生層を有し、
かつ磁界発生層のバインダーがイソシアネート基をもつ
架橋剤を添加したものであることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、磁界発生層の膜厚が１００
［μｍ］以下であることを特徴とする。

さらに、本発明の現像装置は、磁界発生層の最小磁化反
転ピッチが１００［μｍ］以下であることを特徴とする
。

［作用コ 本発明の上記の構成により、バインダーに遊離イソシア
ネート基をもつ架橋剤を添加すると、その高い極性と反
応性によって活性水素をもつ素材との間に化学的２次結
合を形成し、高い接着性が得られる。従って、円筒状の
トナー担持体の表面に形成する場合、バインダー同士の
結合力が増せば磁界発生層の表面積が小さくなる方向に
この力が作用するので、磁界発生層のベース層との接着
性も上がる。よって、磁界発生層が弾性変形してもベー
ス層から離脱する事を防止できるため、トナー担持体を
潜像担持体に圧接した状態で現像することができ、現像
電極を潜像担持体に最近接させ高解像の画像を形成する
ことができる。

また、本発明の上記の構成によれば、磁界発生層を１０
０［μｍ］以下に薄層化して、磁界発生層に十分な可撓
性を付与することができる。

さらに、本発明の上記の構成によれば、磁界発生層の最
小磁化反転ピッチを１００［μｍ］以下にして、トナー
担持体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
ナー層厚の変動にょる濃度ムラ等を低減し、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
概観図である。？ｌｌ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及び導電層１２及び磁界発生層１３をそれぞれ
同心円状に配設したもので、磁界発生層１３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１４で適量に薄層化した状態で
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。潜像担持体１と現像ローラー９が近接する
現像ギャップ部までトナー８が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１５に
より現像電界が形成され、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１６
を用いて記録紙１７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。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、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、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た。また、連続画像形
成の前後において、磁界発生層の摩耗等の機械的劣化は
見られず、十分な機械的強度が得られていることが確認
された。

第１図において、弾性層１１は、天然ゴム、シリコンゴ
ム、イソプレンゴム、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、ゴム
、発泡体、スポンジ等の形態にして用いる事ができる。

もしくは、エラストマーを含む弾性発泡体に形成するこ
とができるすべての樹脂を用いることができ、例えば、
スチロール樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリウレタン樹脂
、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂等を用いる事が可
能である。また、磁界発生層１３は以下の組成の磁性塗
料を塗布して形成した。

塩化ビニル　　　４０％溶液　　３０ｗｔ％酢酸ビニル
　　　４０％溶液　　３０　ｗ　ｔ％ポリウレタン　　
４０％溶液　１８０ｗｔ％ポリイソシアネート　　　　
　　　１ｗｔ％カーボンブラック　　　　　　　　２　
ｗ　ｔ％シランカップリング剤　　　　　　１ｗｔ％ｙ
Ｆｅ２０３　　　　　　　　　　　１００ｗｔ％トルエ
ン：　ＴＨＦ　：　ＭＥＫ １：１：１　　　　　　　８５６ｗｔ％第２図は本発明
の他の実施例における現像装置を用いた画像形成装置の
断面概観図であって、第１図と略同−機能同−名称の部
材には同一番号を付して説明を省略する。現像装置２１
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２２は、回転駆動され外周
に摩擦部等を有する駆動ローラー２３及び駆動ローラー
２３の外周に余剰長を残して外装された筒状の薄膜部材
２４により構成され、筒状の薄膜部材２４上には磁界発
生層２５が配設され、磁界発生層２５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２２上に直接保持
し、搬送するものである。現像ローラー２２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２２
上のトナー８が圧接部に搬送されると、実施例１と同様
に現像が行われる。第２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、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
最も大きくとれ、画像端部の尾引きや地力ブリがなく、
ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を安定して形
成することができた。また、連続画像形成の前後におい
て、磁界発生層の摩耗等の機械的劣化は見られず、十分
な機械的強度が得られていることが確認された。

第２図において、薄膜部材２４はＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ａ１等の金属もしくはそれらを含む合金等を薄膜円
筒状に成形したものを用いる事ができる。もしくは、フ
ィルム状の樹脂や、その表面等を導電化したものを用い
ることも可能である。

また、磁界発生層２５は以下の組成の磁性塗料を塗布し
て形成した。

塩化ビニル　　　４０％溶液　　３０ｗｔ％塩化ビニリ
デン　４０％溶液　　３０ｗｔ％ポリエステル　　４０
％溶液　１８０ｗｔ％ポリイソシアネート　　　　　　
　１ｗｔ％カーボンブラック　　　　　　　　２ｗｔ％
シランカップリング剤　　　　　　１ｗｔ％７Ｆｅ２０
３　　　　　　　　　１００ｗｔ％トルエン：　Ｔ）（
Ｆ　：　ＭＥＫ ｌ：１：１　　　　８５６ｗｔ％ 第１図及び第２図において、磁界発生層のバインダーと
しては、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルニトリル、
ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ、ニトロセルロ
ース等を適宜ブレンドした物を用いる。かかるバインダ
ーに、磁性粉末や分散剤等の添加剤、さらに架橋剤とし
てポリイソシアネートを添加したものを薄膜化して磁界
発生層とする。このとき磁性粉末は、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、Ｃｒ、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　−Ｆ　ｅ　２０３、Ｂａ−Ｆｅ、　　Ｎｉ−Ｃｏ、
Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａｌ等が使用可能である。さらに、
磁界発生層の膜厚は１００［μｍ］以下望ましくは１０
［μｍ１前後に薄層化し、同一径で膜厚に反比例する曲
げ応力を小さくして、十分な可撓性をもたせる。また、
磁界発生層の最小磁化反転ピッチを１００［μｍ］以下
にして、磁性トナーを引きつける漏れ磁束を磁界発生層
の表面から概略数十［μｍ］程度に制限し、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。

尚、第１図及び第２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、特に、現像ローラー９及び
薄層部材２４の層構造は第１図と第２図に限定されるも
のではなく、複数層の機能を融合して一層とする構成や
各層間に眉間の接合を容易にする中間層を設ける層構成
等積々の層構成が可能であり、フローティング電極を所
定の層に配設して現像電極効果を向上させる構成も可能
である。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。さらに、本発明に使用するトナーとしては、
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。

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、十分な可撓性をもっ
た磁界発生層となり、良好な圧接現像が可能になり、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。また、本発明により、バインダーにイソシアネー
ト基をもつ架橋剤を添加した磁界発生層を現像ローラー
に形成することよって、磁界発生層の機械的強度が坩し
、ベース層との接着性も向上し、圧接現像による高解像
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、磁界発生層の膜厚を１００［μｍ］以下にするこ
とによって、磁界発生層に十分な可撓性を与え、良好な
圧接現像を可能にすることができるという効果を有する
。

また、磁界発生層の最小磁化反転ピッチを１００［μｍ
］以下にすることによって、薄層のトナー層を形成し、
良好な圧接現像を可能にすることができるという効果を
有する。

従って、本発明の現像装置は、磁性現像において、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図は本発明の他の実施例における現像装置
を用いた画像形成装置の断面概観７　・ ９゜ 現像装置 トナー 現像ローラー 弾性層 磁界発生層 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性トナーをトナー担持体により搬送し、前記磁
   性トナーを潜像担持体に現像する現像装置であって、前
   記トナー担持体が少なくとも磁界発生層を有し、かつ前
   記磁界発生層のバインダーがイソシアネート基をもつ架
   橋剤を添加したものであることを特徴とする現像装置。
2. （２）前記磁界発生層の膜厚が１００［μｍ］以下であ
   ることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. （３）前記磁界発生層の最小磁化反転ピッチが１００［
   μｍ］以下であることを特徴とする請求項１記載の現像
   装置。