JPH04181970A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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−
４２７３８に開示されるように、トナー担持体を導電性
のゴム磁石により形成し、現像を行うに十分なトナー搬
送量を確保するとともに、トナー担持体と潜像担持体と
の接触圧を緩和して圧接現像を行うものであった。

また、トナーと潜像担持体との接触圧を緩和して圧接現
像を行う方法として、特開昭６３−２２６６７６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によりトナー担持体を構成し、
その余剰部を潜像担持体に弾性的に密着させて、非磁性
トナーの搬送及び現像を可能にするものがあった。

［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、ゴム磁石に導電性を付与
するために、ゴム中にカーボン等を混入させ１０５　［
Ωａｎ］以下の導電率を得ようとすれば、ゴム硬度を４
５度以下にすることは困難であり、硬いゴム磁石を潜像
担持体に圧接すればトナー担持体と潜像担持体の圧接部
にてトナーが固化され良好な画像が得られないばかりか
潜像担持体を摩耗させてしまうという問題があった。

゛また、前述の従来技術では、薄膜部材と駆動ローラー
が固着されていないため、組立時には薄膜部材単体で取
り扱う必要があり、駆動ローラーの挿入時に端面を変形
させたり、トナー担持体を現像装置に組み込む際に薄膜
部材が変形して円筒度が低下しトナーの搬送ムラの原因
になる等の問題があった。

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潜像担持体を損傷することなく
圧接現像を行うことができる現像装置を安価に提供する
ところにある。

さらに他の目的は、組立時に於けるトナー担持体の取扱
いが容易で、且つ組立が簡単な現像装置を提供するとこ
ろにある。

さらに他の目的は、磁性のトナーを用いて高解像度な現
像を行うに好適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、トナー担持体が弾性あるいは可撓性を有する部
材及び磁界発生層を少なくとも有し、磁界発生層が磁性
粉をゴムあるいはエラストマー中に分散させたスリーブ
よりな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〕 本発明の上記の構成によれば、弾性層上に磁界発生層を
配設したことにより、磁界発生層の導電性及び磁気特性
を現像に好適に設定でき、かつ剛性の高い潜像担持体に
トナー担持体を圧接現像しても潜像担持体を損傷させる
ことなく現像が行える。

また、磁界発生層をゴムあるいはエラストマー中に磁性
粉を分散したスリーブで構成することにより、組立時に
於ける磁界発生層の損傷を低減でき、且つゴムの伸縮性
とＭ振力を利用して接着層なしに磁界発生層を弾性層に
被着できるため、組立工数を削減可能となる。

さらに、圧接現像が行えるため、トナー担持体と潜像担
持体の現像ギャップの管理を不要とできる外、接触幅に
ツブ幅）が拡大するため高速印字を行うことが可能とな
る。

さらに、磁界発生層をトナー担持体の表面に設けること
により、磁性体からの漏洩磁束をトナーの保持に有効に
利用でき、十分なトナーの保持力及び搬送量が得られる
ため磁界発生層を薄層化できる。

さらに、磁界発生層の最小磁化反転ピッチを１００［μ
ｍ］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よる漬度ムラ
等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。

［実施例コ 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。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ＬＥ
Ｄ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Ｗ７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１
１を形成しさらにその外周に磁性粉を分散した導電性を
有する磁界発生層１２をそれぞれ同心円状に配設したも
ので、磁界発生層１２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。

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は圧接部まで搬送
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により形成される現像電界に応じて潜
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。

第２図は、本発明の実施例に於ける現像ローラー９のさ
らに詳細な断面図で、弾性層１１上に配設しである磁界
発生層１２は磁性粉２１をバインダ２２中に分散させた
スリーブであり、その層厚は、磁気特性あるいは導電性
等を付与するために磁性粉を分散させると磁界発生層の
硬度が上昇するのでｌ　［ｍｍ］以下、望ましくは０．
５［ｍｍ］以下としたもので、バインダ２２としては天
然ゴム、シリコンゴム、イソプレンゴム、ブタジェンゴ
ム、クロロブレンゴム、ネオブレンゴム、ＮＢＲ等のゴ
ム材や、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド
系、オレフィン系、スチレン系、ニトリル系、塩化ビニ
ール系等のエラストマーが使用可能であり、磁性粉２１
としては磁気記録材料や磁石材料として公知の磁性粉末
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、７−Ｆｅ２Ｏ３、Ｂａ−
Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａｌ等が使用可
能であり、また弾性層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、また
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、メタクリル樹脂等の弾性発泡体に
形成することができるすべての樹脂やエラストマー等の
弾性変形量が大きく元の状態への回復時間の短い樹脂等
が使用できる。

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、現像ロー
ラーと潜像担持体が最近接しているため現像電極効果に
より６００　［ＤＰＩ］のライン画像が線太りゃ、画像
端部に尾ひき等を発生することなく安定して形成され、
また磁界発生層により現像に十分なトナーの量が搬送さ
れるため、地力ブリがなく、ＯＤ値１．４以上の高温層
なソリッド画像を安定して形成することができた。

また、磁界発生層に磁性粉及び導電性粒子を分散して現
像に十分なトナー保持力ならびに導電性を付与したため
磁界発生層の硬度が上昇したにも関わらず、磁界発生層
を保持している弾性層により、磁界発生層と潜像担持体
との接触圧を効果的に分散、緩和でき、ざらにニップ幅
が広くとれるため高速印字を行うことが可能となった。

さらに、磁界発生層の最小磁化反転ピッチを１００［μ
ｍ］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
て濃度ムラを但滅することができた。

第３図は本発明の実施例に於ける現像ローラー９の製造
方法の説明図であって、第１図と路間−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。第３図に於
いて、磁界発生層１２は１０５［Ωａｎ］の導電率をも
つ内径１８［ｍｍ］、厚さ０．５［ｍｍ］のイソプレン
ゴムであり、弾性層１１はシャフト１０の外周にゴム硬
度２０度のシリコンゴムを圧縮成形して外径１９［ｍｍ
］の弾性層としたもので、磁界発生層１２をその半径方
向に吸引拡張させ内径が弾性層の外径以上となった状態
で弾性層１１を挿入し、その後吸引力を除去すれば磁界
発生層の周方向の引張力により半径方向の収縮力が生じ
るため、接着剤などを使用せずとも摩擦力のみで磁界発
生層を弾性層に固着させることが可能となり、両者が滑
り等起こすこと無く圧接現像を行うことができた。

第４−ａ図、第４−ｂ図は本発明の他の実施例に於ける
現像ローラー９の製造方法の説明図であって、第１図と
路間−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。第４−ａ図に於いて、磁界発生層１２はｌＯ
５［Ωａｎ］の導電率をもつ内径１８［ｍｍ］、厚さ０
．２［ｍｍ］の熱可塑性エラストマーであり、弾性層１
１はシャフト１０の外周にポリウレタンの発泡体を外径
１９［ｍｍ］として形成したものであり、スリーブ３１
はＮｉ製で外径１７［ｍｍ］、厚さ２００［μｍ］の円
筒であり、シャ１フト上に形成された弾性層１１はまず
一度スリーブ３１内に挿入され、次にスリーブ３１を嵌
装した状態のまま磁界発生層１２内に挿入され、最後に
第４−ｂ図に示すごとくスリーブ３１のみを抜き去りト
ナー担持体を形成するもので、弾性層１１が圧縮された
状態からの復元力を持つため、接着剤などを使用せずと
も摩擦力のみで磁界発生層を弾性層に固着させることが
可能となり、両者が滑り等起こすこと無く圧接現像がで
きた外、トナー担持体の製造過程に於いて磁界発生層の
取扱いによる不良品の発生は無かった。

以上で述べた現像ローラーの製造方法の外、スリーブ状
の磁界発生層の内部にシャフトをあらかじめ挿入してお
き、磁界発生層とシャフトの間にシリコンゴム等の弾性
体を溶融充填するなど種々の方法が可能であり、いずれ
の方法により製造してもよい。

また、磁界発生層の弾性層への配設方法も弾性体の復元
力と摩擦力のみだけでなく、接着剤等により結着力を補
強してもよい。

尚、第１〜４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、磁界発生層の構造は第１面
〜第４図に限定されるものではなく、磁性粉末を分散さ
せたバインダーに分散剤などの添加剤を加えることや、
磁性粉以外の機能性粉末例えば導電性粒子を分散させフ
ローティング電極とし現像電極効果を向上させることも
可能であり、磁界発生層の外周あるいは内周表面に機能
層例えば導電層を配設する等して現像電極効果あるいは
耐擦性等を向上させる構成も可能であり、磁界発生部と
導電部を機能分離し多層構造とするなど種々の層構成が
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、本発明の上記の構成によれば、弾性
層上に磁界発生層を配設したことにより、磁界発生層の
磁気特性及びｇ！導電性現像に好適に設定でき、かつ圧
接現像を行っても潜像担持体を損傷させることがないた
め、高解像かつ高温層の画像を長期間に渡って得ること
ができる外、トナー担持体と潜像担持体の現像ギャップ
の管理を不要とでき、現像装置を低価格で提供できると
いう効果を有する。

また、磁界発生層を、ゴムあるいはエラストマー中に磁
性粉を分散したスリーブで構成することにより、組立時
に於ける磁界発生層の取扱いによる損傷を低減でき、か
つゴムの伸縮性と摩擦力を利用して接着層なしに磁界発
生層を弾性層に被着できるため組立が簡単であるととも
に組立工数が削減可能であり、現像装置を低価格で提供
できるという効果を有する。

さらに、磁界発生層の最小磁化反転ピッチを１００［μ
ｍ］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よる潅度ムラ
等を低減し、高解像の現像を行う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
得られる小型軽量の現像装置を安価に提供できるという
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
概観図であり、第２図は本発明の実施例におけるトナー
担持体の断面図であり、第３図は本発明の他の実施例に
おける現像ローラーの製造方法の説明図であり、第４−
ａ及び第４−ｂ図は本発明の他の実施例に於ける現像ロ
ーラーの製造方法の説明図である。 １　・・・・・・・・・・・・・・・・　潜像担持体７
　・・・・・・・・・・・・・・・・　現像装置８　・
・・・・・・・・・・・・・・・　トナー９　・・・・
・・・・・・・・・・・・　現像ローラー１１　・・・
・・・・・・・・・・・・・　弾性層１２　・・・・・
・・・・・・・・・・・　磁界発生層２１　・・・・・
・・・・・・・・・・・　磁性粉２２　・・・・・・・
・・・・・・・・・　バインダ３１　・・・・・・・・
・・・・・・・・　スリーブ以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木　喜三部（＠！１名）第４−ａ図

Claims (2)

【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
   記トナー担持体が弾性あるいは可撓性を有する部材及び
   磁界発生層を少なくとも有し、前記磁界発生層が磁性粉
   をゴムあるいはエラストマー中に分散させたスリーブよ
   りなることを特徴とする現像装置。
2. （２）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。