JPH0421881A - 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す
る。

［従来の技術］ 従来の現像装置は、ＵＳＰ−４８５１８７４に開示され
るように、シャフト等の基体の外周に導電層を設け、さ
らにその外周にゴム磁石を設けた現像ローラーと、その
外周に圧接されたブレードとを備え、ブレードによって
トナーの層厚を規制しつつ、現像ローラーの回転により
一成分磁性トナーを搬送し、潜像担持体に現像するもの
であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術において、射出成形もしくは押
し出し成形では、表面のゴム磁石を薄くすることができ
ないが、ブレードでトナーを均一薄層にするためにはゴ
ム磁石の磁化反転ピッチを小さくしなければならず、十
分大きな磁束密度を発生させながら、微小磁化反転ピッ
チに着磁するためにはゴム磁石が薄くなければならない
という矛盾を有していた。すなわち、比較的厚いゴム磁
石に微小間隔の着磁を施すと、ゴム磁石内部の、ゴム磁
石表面から浅い部分で磁力線が閉じてしまい、着磁後の
ゴム磁石表面には十分な磁束密度が得られにくい。従っ
て、従来の技術では、磁化反転ピッチの間隔を十分に微
小化できず、ブレードで規制される前のトナー層には、
磁化反転ビッヂに相当する層厚のムラが存在し、ブレー
ドではトナー層を均一化しきれずに、層厚にムラを残し
たままトナーは現像領域に搬送され、現像時に流度ムラ
を発生さぜるという問題点を有していた。

さらに、最小磁化反転ピッチを小さくできないため、比
較的長いトナーチエインがブレードまで搬送され、ブレ
ードで穂切るトナー量が多く、従ってブレードの当接圧
を大きく設定する必要がある。その結果、現像ローラー
とトナーとブレードの摩擦が大きくなり、ブレードの発
熱とトナー付着という問題点も有していた。

さらに、過大なトナー層を穂切り、ムラを均一化するた
めには、ブレードの形状、材質、接触圧等の設定が制限
を受け、環境変動や長期耐久における信頼性の低い現像
装置になってしまうという問題点を有している。

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、安定した均一薄層のトナーを現
像領域に供給することができ、成分磁性トナーで流度ム
ラのない良好な現像を可能にする現像装置を提供すると
ころにある。また他の目的は、ブレードの当接圧を低く
設定することができ、ブレードの発熱とトナー付着とい
う現象の起こらない現像装置を提供するところにある。

更に他の目的は、環境変動や長期耐久における信頼性の
高い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、ブレードで層厚を規制した一成分
磁性トナーを、現像ローラーで保持および搬送し、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、最小磁化反転ピッチが５００［μｍ
］以下である磁界発主層を有し、現像ローラーとブレー
ドのうち少なくともどちらか一方が弾性を有し、互いに
圧接された部分で一成分磁性トナーの層厚を規制するこ
とを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、ブレードが少なくとも軟磁
性材料を構成要素と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、薄層で微小ピッチの着磁
を施した磁界発生層の表面近傍でトナーを搬送するため
、そもそもトナーは過剰に保持されることはない。すな
わち、磁化反転ピッチが狭くなると、一方の極を出発点
とし他方の極まで導かれる磁力線が、磁界発生層表面近
傍で閉じるため、その磁力線に捕らえられ保持されるト
ナーの層は薄いものになる。トナーの粒径前後の磁化反
転ピッチで着磁すると、磁力線がトナーのほぼ一層で閉
じるため、トナーはぼ一層を保持することも可能である
。従って、ブレードで穂切る以前の搬送で、ある程度の
トナー薄層化が可能でるため、現像ローラーにソフトに
圧接されたブレードでソフトにトナーを穂切り、均一薄
層化することが可能であり、また同時に、ブレードの設
定に余裕ができ、環境変動、長期耐久において信頼性の
高い現像ローラーを得ることができる。すなわち、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、トナー層厚の
変動による流度ムラ等を低減し、高解像の現像を行うこ
とができる。

また、本発明の上記の構成によれば、弾性層を設けるこ
とで、非接触現像、接触現像、ベルト状潜像担持体、ド
ラム状の潜像担持体いずれにおいても、現像ローラー上
に均一で薄層のトナー層を形成して、現像ローラー上の
トナー層厚の変動による温度変動を低減することができ
る。

また、ブレードを軟磁性材料を用いて構成することで、
ブレードが磁界発生層に起因する磁気力で現像ローラー
に圧接され、ブレードの構成が簡単になり、しかも当接
圧を均一にし、より簡単にトナーを均一薄層化して、流
度ムラのない高画質な画像が得られる。

以下、実施例により本発明の詳細を示す。

［実施例］ 第１図は、本発明の現像装置の実施例における断面概観
図である。磁性のトナー１を搬送する現像ローラー２は
、導電性を有する基体３の外周に、弾性層４および磁気
塗料を塗布して形成された厚さ約１０しμｍ］の磁界発
生層５をそれぞれ同心円状に配設し、長手方向のライン
着磁を磁化反転ピッチ約１００［μｍ］で行ったもので
、磁界発生層５外周の漏洩磁束により磁性のトナー１を
直接保持し、現像装置ケース１２に一端が固定されもう
一方の端部付近で現像ローラー２に圧接されている、薄
板バネ状の弾性ブレード６で適量に規制した状態で現像
ローラー２を回転させて薄層のトナー１を搬送するもの
である。弾性ブレード６はトナー層厚を規制すると同時
に、トナー１に摩擦帯電電荷を与え、トナーの帯電量を
高める。トナー１は、支持電極７上に静電像保持層８を
形成した潜像担持体９と現像ローラー２とが、トナー１
の層厚よりも狭い間隙で配置された現像領域まで搬送さ
れ、トナー層は潜像担持体９に接する。

さらに、トナー１は、潜像担持体９の電位コン）・ラス
トおよび、現像バイアス印加手段１０により、潜像担持
体９の支持電極７と現像ローラー２の弾性層４間に印加
されたバイアスにより形成される現像電界に応じて、潜
像担持体９に付着し静電潜像が顕像化される。

第１図に示されるような現像装置を用いて、６００［Ｄ
Ｐ工］のライン潜像および文字潜像およびソリッド潜像
を１００００枚にわたり連続現像したところ、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以上の高濃度で温度ムラのないソリッド画像を安定
して形成することができた。

第１図の実施例において、弾性層４は、天然ゴム、シリ
コンゴム、ウレタンゴム、ブタジェンゴム、クロロプレ
ンゴム、ネオブレンゴム、ＮＢＲ′を 等の物質で構成することができる。また、弾性層４の形
態としては、ゴム、発泡体、スポンジ等の形態が可能で
あり、厚さは５００［μｍ１以上であることが望ましい
。また、磁界発生層５は、磁気記録材料や磁石材料とし
て公知の磁性粉を、添加剤とともにバインダ溶液中に分
散させて磁気塗料を塗布して形成される。このとき、磁
界発生層５の厚さは、１００［μｍ］以下であり、望ま
しくは１０［μｍ］程度である。また、弾性ブレード６
は、板状の金属や、トナーに所望の極性の電荷を与える
絶縁性物質、例えばポリスエステル系の負帯電トナーな
らばＰＭＭＡ等の物質でも、金属の表面を絶縁性の物質
で被覆した物、また絶縁性の物質の表面に金属をメツキ
した物であってもよい。弾性ブレード６は非磁性でもで
も構わないが、パーマロイ等の軟磁性の材料を用いると
、磁界発生層５の磁界に引きつけられて現像ローラー２
に圧接されるため、弾性ブレード６を機械的に圧接させ
る必要がなく、位置精度が低くても構成できる。また、
弾性ブレード６を導電性の物質で＝　６ 構成した場合、所定のバイアスを印加すると、トナー１
の帯電量が安定する。さらにまた、本発明に使用するト
ナーとしては、一成分磁性の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。

また、本発明の現像装置における現像ローラーは、少な
くとも、磁界発生層を構成要素として含み、現像ローラ
ーに弾性をもたせる弾性層、現像電極効果を得る導電層
、ローラーの強度を確保する基体、およびトナーの帯電
性を向上する絶縁層を、単独もしくは複数組み合わせて
加えることが可能である。またその弛に、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、さらに、複数層の機能を融合して一
層とする構成も可能である。また、磁界発生層の着磁状
態は、ライン状着磁や格子状着磁や螺旋状着磁等の様々
な着磁状態にして使用することができ、着磁は現像ロー
ラーに直接行っても、予め着磁を施したフィルム状の磁
界発生層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。

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、潜
像担持体９はベルト状の形態でも可能であり、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図は本発明の他の実施例におけるブレードの圧接状
態を示す図である。第２図に示すようにブレード２６の
エツジ部を現像ローラー２２に圧接すると、薄層化が効
率的に行われる。第１図に示した圧接状態と、第２図に
示した圧接状態いずれにおいても、ブレードの厚さは均
一でなくてもよい。例えば、現像ローラーに接触する側
を薄くすることで、現像ローラー側でより大きくたわみ
、現像ローラーに対する当接がスムースになる。

第３図は本発明のさらに他の実施例におけるブレードの
圧接状態を示す図である。第３図において、弾性率の低
いシリコンゴムを構成要素とした現像ローラー３２に弾
性率の高いフッ素樹脂で構成されたブレード３６を押し
当てる組合せとなっている。本実施例では、ブレード３
６が、現像ローラー３２を変形させて圧接し、簡単な構
造でトナー１を均一薄層化することができる。

第４図は、本発明の現像装置における、磁界発生層の最
小磁化反転ピッチに対するトナー層厚を示す図である。

第４図において、横軸は磁界発生層の最小磁化反転ピッ
チであり、縦軸は光学的に測定した、層厚規制された、
現像ローラー上のトナー層厚を表している。第４図中の
曲線は、測定されたトナー層厚で、最も薄い部分の厚さ
４１および最も厚い部分の厚さ４２である。トナー搬送
量ムラである、最も厚い部分の厚さ４２から最も薄い部
分の厚さ４１を差し引いた厚さは、最小磁化反転ピッチ
を狭くすると明らかに少なくなり、５００［μｍ］以下
の最小磁化反転ピッチでは、ブレードによる薄層化が効
率よく行われ、トナー−１１＝ 搬送量ムラは極めて少なくなっている。最小磁化反転ピ
ッチが広い場合の、ブレードによるトナー層厚規制を観
察すると、磁極に同期してブレードが振動し、均一化し
きれないままトナーを通している様子が観察された。さ
らに、最小磁化反転ピッチ５００［μｍ］以下の現像ロ
ーラーで現像した画像を記録紙に転写および定着した画
像は、目視で濃度ムラが認識できない程度に向上するこ
とができた。

従って、均一薄層のトナー層を形成するためには、最小
磁化反転ピッチを５００［μｍ］以下とすることによっ
て、トナーをムラなく搬送し安定した画像濃度を得るこ
とができる。尚、磁化方向と略同一方向に隣接するの磁
化の反転ピッチを微小化しても、磁化方向と略垂直方向
に隣接する磁化の反転ピッチを微小化しても、その他任
意の方向に微小化してもトナー層を安定して薄層化しム
ラなく搬送することができる。

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かでき、
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、微小磁化反転ピッチ
に着磁した磁界発生層を有する現像ローラー上に保持し
たトナーを、現像ローラーに圧接されたブレードで薄層
化することにより、構造が簡単で小型低コストの現像装
置でありながら、トナーの搬送量が均一薄層で、濃度ム
ラの少ない画像を安定して形成できるという効果を有す
る。特に、微小ピッチの磁界を形成しトナーを均一かつ
十分な保持力で現像ローラー上に保持することによって
、ブレードでの薄層化が容易になり、ブレードの位置や
弾性率などの設定の許容範囲が広がるため、環境変動、
長期耐久に対してトナー搬送量を安定させることができ
、接触現像、圧接現像の何れにも対応可能な信頼性の高
い現像装置が提供可能である。

また、弾性層を設けることで、ベルト状の潜像担持体だ
けでなく、ドラム状の潜像担持体にも、接触もしくは圧
接現像が可能な現像装置が提供可能である。

また、ブレードに磁性を持たせ、磁気力によって現像ロ
ーラーにブレードを圧接することで、ブレードの機械精
度が低くても均一なＩ・ナー薄層が形成でき、簡単な構
造で温度ムラの少ない高画質な画像が得られる現像装置
を提供できるという効果を有する。

従って、本発明の現像装置は、一成分磁性現像法におい
て、濃度ムラ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の実施例における断面概観図
であり、第２図は本発明の弛の実施例におけるブレード
の圧接状態を示す図であり、第３図は本発明のさらに弛
の実施例におけるブレードの圧接状態を示す図であり、
第４図は、本発明の現像装置における、磁界発生層の最
小磁化反転ピッチに対する １　　・・・ ２　　・・・ ４　　・・・ ５　　・・・ ６　　・・・ ９　　・・・ トナー層厚を示す図である。 トナー 現像ローラー 弾性層 磁界発生層 弾性ブレード 潜像担持体 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（化１名）磁極間隔 〈μｍ〉

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレードで層厚を規制した一成分磁性トナーを、
   現像ローラーで保持および搬送し、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、最小磁化反転ピッチが５００［μ
   ｍ］以下である磁界発生層を有し、前記現像ローラーと
   前記ブレードのうち少なくともどちらか一方が弾性を有
   し、互いに圧接された部分で前記一成分磁性トナーの層
   厚を規制することを特徴とする現像装置。
2. （２）前記ブレードが少なくとも軟磁性材料を構成要素
   とすることを特徴とする請求項１記載の現像装置。