JPH04181971A - 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　［
Ωｃｎ］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但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、トナー担持体が磁界発生層を有し、かつ磁界発
生層が磁性粉を分散させた熱収縮スリーブより形成され
てなることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、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
、磁界発生層が熱収縮スリーブにより形成されてなるこ
とを特徴とする。

さらに、磁界発生層の最小磁化反転ピッチが１００ｃμ
ｍコ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、磁界発生層を磁性粉を分
散した熱収縮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、且つ熱収縮を利用
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
、組立工数が削減でき現像ローラーを安価に提供できる
外、発泡性や親水性の良くない弾性層等にも磁界発生層
を配設する事が可能となる。

また、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。

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温度ムラ
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］ 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
概観図でる。潜像担持体ｌ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が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１
１及び磁性粉を分散した熱収縮スリーブよりなる導電性
の磁界発生層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Ｎ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いるが、トナー８
が圧接部で固化される現象を防止するために、弾性を有
する部材で形成された弾性層１１により圧接力を緩和し
ている。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トナー担持体のさら
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中に分散させた熱
収縮チューブであり、バインダ２２としてはポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、直線状ポリエス
テル、ポリアミド樹脂、結晶性ポリオレフィン、架橋ポ
リオレフィン、非架橋ポリオレフィン、結晶性のあるポ
リオレフィン共重合体、フッ素樹脂、シリコンゴム、Ｅ
ＰＤＭ等の熱収縮性を有する材料が使用でき、磁性粉２
１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’　−Ｆ
　ｅ　２０３、Ｂａ−Ｆｅ、　　Ｎｉ−Ｃｏ、　　Ｃｏ
−Ｃｒ、Ｍｎ−Ａ１等が使用可能であり、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、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。

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、さらにニップ幅
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、磁界発生層を熱収縮スリーブにより構成したこ
とにより、弾性層を発泡させた樹脂などで構成し表面に
空孔が露比した状態でも容易に磁界発生層を配設する事
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概略数＋［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
えて法度ムラを但減することができる。

第３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
。現像装置３１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３２は、回
転駆動され外周に摩擦部等を有する駆動ローラー３３及
び駆動ローラー３３の外周に余剰長を残して外装された
筒状で導電性の薄膜部材３４及び磁性粉を分散した熱収
縮スリーブより形成してなる導電性の磁界発生層３５か
ら構成され、磁界発生層３５外周の漏洩磁束により磁性
のトナー８を現像ローラー３２上に保持し、搬送するも
のである。現像ローラー３２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３２上のトナー８は
圧接部に搬送されると現像電界にしたがって現像される
。

現像ローラー３２は潜像担持体１に所定の圧力で圧接さ
れているが、トナー８が圧接部で固化される現象を防止
するために、可撓性を有する部材で形成された薄膜部材
３４により圧接力を緩和している。

第３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、磁界発生層にがかる圧接力を薄膜部材の可撓性で
効果的に分散し、現像ニップが広くとれることはもちろ
ん、薄膜部材が親水性の良くない材料により形成されて
いても、磁性粉を分散した熱収縮スリーブを用いれば容
易に磁界発生層が構成できた。

第３図において、薄膜部材３４はＮｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａ
１等の金属もしくはそれらを含む合金等のほか、フィル
ム状の樹脂やゴム等を薄膜円筒状に成形したものを用い
る事ができる。

第４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
図に於いて、弾性層は外径２０［ｍｍ］のシリコンゴム
により形成されており、磁界発生層１２はポリ塩化ビニ
ール中に磁性粉を分散した熱収縮スリーブを内径２０．
５［ｍｍ］に形成したもので、磁界発生層内に弾性層を
挿入した後、磁界発生層の一端より順次熱手段４１によ
って収縮させながら弾性層に固着するものであって、弾
性層が非発泡体の場合に熱収縮スリーブ全体を一度に炉
内にて加熱すると熱収縮スリーブと弾性層間に気泡が残
り、磁界発生層の表面に凸凹を発生するという問題を回
避でき、かつ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を低減できた外、軸のは
め合い等の高精度の部品及び組立作業を必要としないた
め極めて容易に現像ローラーを構成できるものである。

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、磁界発生層である熱収縮ス
リーブの構造は第１〜４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８１能付粉末例えば導電
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や磁界
発生層に細かい穴をあけたりメツシュ状とする構成も可
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。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、磁界発生層を磁性粉
を分散した熱収縮スリーブで構成することにより、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
不良品の発生を低減でき、且つ発泡性や親水性の良くな
い弾性層等にも磁界発生層を極めて容易に配設できると
いう効果を有する。

また、トナー担持体を潜像担持体に圧接した状態で現像
することができるため、現像電極を潜像担持体に最近接
させ現像電極効果により高解像の画像を形成することが
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温度ムラ
等を低減し、高解像の現像を行うことができる。

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
おける画像形成装置の断面概観図であり、第４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
図である。 １　・・・・・・・・・・・・・・・・　潜像担持体７
．３１　・・・・・・・・・・　現像装置８　・・・・
・・・・・・・・・・・・　トナー９．３２　・・・・
・・・・・・　現像ローラー１１　・・・・・・・・・
・・・・・・・　弾性層１２．３５　　・・・・・・・
・・・　磁界発生層２１　・・・・・・・・・・・・・
・・・　磁性粉２２　・・・・・・・・・・・・・・・
・　バインダ３４　・・・・・・・・・・・・・・・・
　薄膜部材以　　上 第３図 耶４閃

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
   記トナー担持体が磁界発生層を有し、かつ前記磁界発生
   層が磁性粉を分散させた熱収縮スリーブより形成されて
   なることを特徴とする現像装置。
2. （２）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
   が前記熱収縮スリーブにより形成されてなることを特徴
   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または請求
   項２記載の現像装置。