JPH0451275A - 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、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、特公昭５８−３２３７５に開示され
るように、非磁性円筒状のスリーブの内部に固定または
回転可能な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
して一成分磁性トナーを搬送し、現像間隙に交互電界を
形成して現像を行うものであり、ジャンピング現像法と
して公知である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術の現像法では、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、磁極ピッチの微細化に
限界があり、薄く均一なトナー層を形成することが難し
く、磁石ローラーの磁界変動に伴う温度ムラやライン画
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。

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、構造が簡単で小型低コストの現像装置を提供する
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、一成分磁性トナーを搬送する現像
ローラーと潜像担持体を、現像領域において現像剤層の
厚みよりも大きな間隙に保持して対峙せしめ、現像領域
に交互電界を形成しつつ一成分磁性トナーを現像する現
像装置において、現像ローラーが磁界発生層を少なくと
も有することを特徴とする。

また本発明の現像装置は、現像ローラーが、絶縁層を有
することを特徴とする。

また本発明の現像装置は、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、現像領域に交互電
界を与えると同時に磁界発生層の均一な磁気拘束力を与
えることによって、潜像担持体から現像ローラーへトナ
ーを掻き戻す効果を増し、トナーが潜像担持体に接触す
ると顕著に発生する地かぶりを低減しさらに高解像の現
像を行うことができる。

さらに、現像ローラーに導電層を設けることにより、現
像電極効果による高解像の画像を得ることができる。

さらに、現像ローラーに絶縁層を設けることにより、現
像ローラーとトナーとの摩擦帯電を安定に行い現像濃度
の時間的変動を軽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、本発明の現像装置の実施例の断面概観図であ
る。磁性トナー１を搬送する現像ローラー２は、基体３
の外周に磁界発生層４をそれぞれ同心円状に配設したも
ので、磁界発生層４外周の漏洩磁束により磁性トナー１
を直接保持し、非磁性または磁性の金属や樹脂で構成さ
れる板状のブレード５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磁性トナー１を搬送するもの
である。磁性トナー１は、やがて、支持電極６上に静電
像保持層７を形成した潜像担持体８と、現像ローラー２
が、磁性トナー１の層厚よりも大きい間隙で配置された
現像領域まで搬送される。磁性トナー１は、潜像担持体
８の電位コントラストおよび、ＤＣ現像バイアス印加手
段９およびＡＣ現像バイアス印加手段ｌＯにより形成さ
れる現像電界に応じて、潜像担持体８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、解像度６００［ＤＰＩ］のライン、文字、ソリッ
ド潜像をそれぞれ１０，０００回連続して現像したとこ
ろ、ライン画像は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かぶりがなく、ＯＤ値１．４以
上の高温度のソリッド画像を安定して形成することがで
きた。

第２図は本発明の現像装置の他の実施例の断面概観図で
ある。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。現像ローラー２上の磁性トナ
ー１は非磁性または磁性の金属あるいは樹脂で構成され
る薄板バネ状の弾性ブレード１１で適量に薄層化され、
磁性トナー１の層厚よりも大きい間隙で配置された現像
領域まで搬送される。磁性トナー１は、潜像担持体８の
電位コントラストおよび、ＤＣ現像バイアス印加手段９
およびＡＣ現像バイアス印加手段１０により形成される
現像電界に応じて、潜像担持体８に付着し静電潜像が顕
像化される。第２図に示されるような現像装置を用いて
、解像度６００［ＤＰ工］のライン、文字、ソリッド潜
像をそれぞれ１ｏ、ｏｏｏ回連続して現像したところ、
ライン画像は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かぶりがなく、ｏＤ値１．４以上の
高温度のソリッド画像を安定して形成することができた
。

第３図〜第８図に本発明の実施例における現像ローラー
の層構成図を示す。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２２を構成要素として
含み、他に、基体２１、導電層２３、絶縁層２４の内の
いずれか１層もしくは複数層を構成要素として加えるこ
とが可能である。基体２１は導電性を有することが望ま
しいが、構成要素として導電層２３を含む場合はこの限
りではない。

第３図は本発明の実施例における現像ローラーの層構成
図であって、シャフト等の基体２１上に磁界発生層２２
を形成して現像ローラーとしたものである。磁界発生層
２２を磁化反転ピッチが１００［μｍ］以下になるよう
に水平方向に磁化することにより、磁界発生層２２上に
はトナー１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、磁界発生層２２を
垂直方向に磁化することにより（図示せず）、磁化反転
ピッチをトナーの粒径（１０［μｍ］前後）程度まで高
密度化することができ、均一に一層のトナ−１薄層を形
成することも可能であり、強い磁界が磁界発生層表面で
得られるためトナー１の磁性粉含有率を低減してトナー
の製造の容易化や定着性の向上が可能である。尚、図中
の矢印は磁化の方向を示す。

第４図は本発明の他の実施例における現像ローラーの層
構成図であって、基体２１上に順に、導電層２３、磁界
発生層２２を形成して現像ローラーとしたものである。

磁界発生層２２の磁化の方向は、第３図の例と同様に、
水平方向、垂直方向共に可能であり、　トナー１の薄層
が形成可能なことも同様である。さらに、本実施例では
、現像バイアス電圧を導電層２３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。導電層
２３の材質としては、Ａ１、Ｎｉ等の導電性金属を含む
材料の他にカーボンブラック等の導電性材料を使用する
ことができ、接着や塗布やメツキ等の手段により形成す
ることができる。また、磁化の方向が垂直方向である際
には導電層２３が軟磁性の材料を含む構成として、磁界
発生層２２の磁気回路を設けることにより磁界発生層２
２表面に大きな磁界を得ることができる。

第５図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図であって、基体２１上に順に、磁界発生層２
２、導電層２３を形成して現像ローラーとしたものであ
る。磁界発生層２２の磁化の方向は、第４図の実施例と
同様に、水平方向、垂直方向共に可能であり、トナー１
の薄層が形成可能なことも、現像バイアスを導電層２３
に印加して現像電極効果を強める効果も同様である。ま
た、導電層２３をＮｉやＣｒ等を含む金属薄膜で形成す
れば、磁界発生層２２の保護膜として機能し現像ローラ
ーを長寿命化することができる。

第６図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図であって、基体２１上に順に、磁界発生層２
２、絶縁層２４を形成して現像ローラーとしたものであ
る。第３図の実施例の効果に加えて、絶縁層２４をトナ
ー１との接触部に設けることにより、　トナー１の帯電
極性の制御や帯電量の制御ができるだけでなく、フッソ
樹脂等の耐摩耗性に優れた樹脂を絶縁層２４に用いるこ
とにより磁界発生層２２の保護層とすることもできる。

第７図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図であって、基体２１上に順に、磁界発生層２
２、導電層２３、絶縁層２４を形成して現像ローラーと
したものである。第５図の実施例の効果に加えて、絶縁
層２４をトナー１との接触部に設けることにより、トナ
ー１の帯電極性の制御や帯電量の制御ができるだけでな
く、フッソ樹脂等の耐摩耗性に優れた樹脂を絶縁層２４
に用いることにより導電層２３の保護層となり、導電層
２３の安定な現像電極効果を保つことができる。

第８図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図であって、基体２１上に順に、導電層２３、
磁界発生層２２、絶縁層２４を形成して現像ローラーと
したものである。第３図の実施例の効果に加えて、絶縁
層２４をトナー１との接触部に設けることにより、トナ
ー１の帯電極性の制御や帯電量の制御ができるだけでな
く、フッソ樹脂等の耐摩耗性に侵れた樹脂を絶縁層２４
に用いることにより導電層２３の保護層として安定な現
像電極効果を保つことができる。また、磁化の方向が垂
直方向である際には導電層２３が軟磁性の材料を含む構
成として、磁界発生層２２の磁気回路を設けることによ
り磁界発生層２２表面に大きな磁界を得ることができる
。

第９図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図であって、基体２１上に順に、絶縁層２４、
磁界発生層２２、導電層２３を形成して現像ローラーと
したものである。絶縁層２４を有することによりトナー
１の帯電極性の制御や帯電量の制御が可能となり、また
、導電層２３を現像ローラーの表面に設けることにより
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。

以上層構造の例を説明したが、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有し、かつ
磁界発生層が導電性を有するかあるいは独立した導電層
を有する構成とし、他にローラーの強度を確保する基体
や、トナーの帯電状態を制御する絶縁層を構成要素とし
て加えることが可能である。またその他に、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
な着磁状態が可能であり、磁極形状も円形、方形等様々
な形状が使用可能であり、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よい。

また、本発明を潜像担持体が感光ドラムである場合を例
にとって説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、例えば感光ベルト等を用いても良いことはいう
までもない。

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、磁界発生層を少なく
とも有する現像ローラーを用い、非接触状態の現像領域
において交互電界を作用させつつ現像することにより、
構造が簡単で小型軽量低コストの現像装置を提供するこ
とができ、微小ピッチで着磁した磁界発生層の磁界の及
ぶ範囲でトナーを保持するため現像ローラー上のトナー
層を薄層化し易く、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、しかも弾性ブレードの使用等に
より薄層状態のトナーの均一な保持搬送が可能となり、
現像ギャップを小さくすることができるため現像電極を
静電潜像のごく近傍に配設することが可能となり、従っ
て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。さらに、導電層や絶縁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。

また、現像領域に交互電界を作用させると同時に磁界発
生層の均一な磁気拘束力を作用させることにより、潜像
担持体から現像ローラーへトナーを掻き戻す効果を増し
て地力ブリを低減させることができ、高解像で高画質の
画像を得ることができる。

従って、本発明の現像装置は、−成分ｍ性現像法におい
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の実施例の断面概観図。 第２図は本発明の現像装置の他の実施例の断面概観図。 第３図は本発明の実施例における現像ローラーの層構成
図。 第４図は本発明の他の実施例における現像ローラーの層
構成図。 第５図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図。 第６図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図。 第７図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図。 第８図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図。 第９図は本発明の更に他の実施例における現像ローラー
の層構成図。 潜像担持体 導電層 絶縁層 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）１　　　　　
：　　磁性トナー ２　　　　　：　　現像ローラー ４．２２　　：　　磁界発生層 第 図 第２図 第６図 第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像担持体と、一成分磁性トナーを搬送する単一
   回転体の現像ローラーとを現像領域において現像剤層の
   厚みよりも大きな間隙に保持して対峙せしめ、前記現像
   領域に交互電界を形成しつつ前記一成分磁性トナーを現
   像する現像装置において、前記現像ローラーが磁界発生
   層を少なくとも有することを特徴とする現像装置。
2. （２）前記現像ローラーが、絶縁層を有することを特徴
   とする請求項１記載の現像装置。
3. （３）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または２記載の現像装置。