JPH0475077A - トナー担持体及びその着磁方法 - 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、ｍ性トナーを現像する現像装置に使用するト
ナー担持体及びその着磁方法に関する。

［従来の技術］ 従来のトナー担持体は、ＵＳＰ−４８５１８７４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
混線物を導電性の中空円筒上に形成し、磁石ローラーの
表面でトナーを搬送するものであった。

また、従来のトナー担持体の着磁方法は、永久磁石の着
磁方法として公知のように着磁ヨークを用いる方法や、
磁気ドラムの着磁方法として公知のように浮上型磁気ヘ
ッドを用いる方法が用いられていた。

［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、磁石ローラーの表面でト
ナーを搬送して簡略構造の現像装置が得られるものの、
トナー担持体の着磁ピッチによるトナーの搬送むらを生
じ出力画像に湯度むらを生じていた。

また、一般にトナー担持体が小径（直径４゜［ｍｍ］以
下）で長尺（長さ２００　［ｍｍ］以上）なため、微小
ピッチで磁化しようとしても着磁ヨークで十分な磁界を
発生することができず、磁界発生層を製造後に着磁して
トナー担持体を形成する場合には最小磁化反転ピッチを
０．５［ｍｍ］以下にすることは困難であった。さらに
、磁界発生層を微小ピッチで磁化するための手段として
、磁気プリンターで使用されるような浮上型磁気ヘッド
を用いることも容易に類推することができるが、実際に
は磁気ヘッドと磁界発生層との空隙を一定に保つことが
困難であり磁気ヘッドがヘッドクラッシュを起こしてし
まい、微小ピッチでトナーを十分に保持できるだけの磁
界を発生するトナー担持体を製作することが困難である
という問題点があった。

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、磁性トナーを現像するのに好適
なトナー担持体を提供するところにある。更に他の目的
は、高解像で濃度むらの少ない高画質の現像装置に使用
可能なトナー担持体を提供するところにある。更に他の
目的は、微小ピッチでトナー担持体の磁界発生層を磁化
する事ができる着磁方法を提供するところにある。更に
他の目的は、磁気ヘッドでも容易に磁化可能なトナー担
持体を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のトナー担持体は、磁性トナーを搬送しかつ弾性
変形可能なトナー担持体であって、トナー担持体が保磁
力２００　［Ｏｅ］以上の磁界発生層を少なくとも有す
ることを特徴とする。

また、本発明のトナー担持体の着磁方法は、トナー担持
体の磁界発生層の着磁方法であって、磁界発生層が、磁
気ヘッドをトナー担持体表面に密着させて着磁されるこ
とを特徴とする。

［作用コ 本発明の上記の構成によれば、磁界発生層が弾性変形可
能であるため、磁気ヘッドをトナー担持体表面に密着さ
せて着磁することができ、トナー担持体を微小ピッチで
均一に磁化することができる。また、トナー担持体の磁
界発生層を十分な保磁力を有する磁性材料で形成するこ
とにより、トナー担持体表面にトナーを保持するのに十
分な漏洩磁束を発生させるだけでなく、トナー担持体の
磁界発生層の保磁力をトナーの保磁力よりも大きくして
減磁によるトナー搬送機能の劣化を防止することができ
る。

また、本発明の上言己の構成によれば、トナー担持体の
磁界発生層に微小ピッチの着磁をしてトナー担持体上に
均一なトナー薄層を形成することができ、磁性トナーを
トナー担持体上に安定に保持でき、磁界の変動やトナー
層厚の変動による濃度むらやトナーの飛散等を低減し、
高解像の現像を行うことができる。

さらに、本発明の上記の構成によれば、トナー担持体が
弾性を有するため、安定な圧接現像が可能であり、現像
電極効果による高解像の画像を得ることができる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例におけるトナー担持体の断面概
観図であって、シャフト１０の外周に弾性層１１及び磁
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の外周の漏洩磁束により磁性トナー（図示
せず）をトナー担持体の外周表面に担持するものである
。従って、磁界発生層１２が弾性変形可能なため、トナ
ー担持体を形成した後で、磁気ヘッドをトナー担持体表
面に安定に密着させて磁界発生層１２を磁化させること
ができ、磁気ヘッドによる微小ピッチの着磁を行うこと
ができる。

第１図において、シャフト１０は、ステンレスやアルミ
等の剛性の高い金属やファイバー混合樹脂等の比較的剛
性の高い樹脂を用いる。また、弾性層１１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等を用い、弾性
層の形態としては、ゴム、発泡体、スポンジ等の形態に
して用い、弾性層１１の層厚を５００［μｍ］以上とし
て安定した弾性変形が可能なトナー担持体が得られる。

さらに、磁界発生層重２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、Ｆ
ｅ、　　Ｎｉ、　　Ｃｏ、Ｍｎ、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−Ｆｅ２０
３、Ｂａ−Ｆｅ、　　Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｎ−
Ａ１等が使用可能で樹脂に分散させて磁界発生層を形成
すると可撓性を向上することができ、膜厚は１００［μ
ｍ］以下望ましくは１０［μｍ］前後に薄膜化し、最小
磁化反転ピッチを１００［μｍ］以下にしてトナーを均
一に薄層化すると同時に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。

ここで、最小磁化反転ピッチとは、任意の方向について
磁化方向が反転する各々の磁化中心間の距離の最小値を
いうものとする。尚、第１図に示されるようなトナー担
持体の層構成は、最も簡略化した構成であって、導電層
や絶縁層や保護層等を付加して、それぞれ電極効果や絶
縁効果や耐摩耗効果を出すことができる。また、トナー
担持体の構造は、ローラー状に限らず、薄肉円筒状、ベ
ルト状としても良い。

第２図は本発明の他の実施例におけるトナー担持体の着
磁方法を示す概略図であって、第１図に示されるような
シャフト１０、弾性層１１、磁界発生層１２を少なくと
も有するトナー担持体９に磁気ヘッド２１を押圧し密着
状態で磁界発生層１２を磁化するものである。従って、
磁気ヘッド２１の先端空隙部の漏洩磁束を有効に磁界発
生層に集め十分な磁界のもとて均一な着磁を行うことが
できる。尚、着磁はトナー担持体９と磁気ヘッド２１と
を相対移動させながら行うが、着磁状態は格子状着磁、
格子を傾斜させたような着磁、格子の一部分の着磁、円
周方向もしくは軸方向にＮ極とＳ極が交互に現れるよう
な着磁、螺旋状にＮ極とＳ極が交互に現れるような着磁
等さまざまな着磁が可能であり、磁化方向も水平磁化、
垂直磁化の何れでも良い。

第３図は本発明の更に他の実施例におけるトナー担持体
の磁界発生層の保磁力と耐久試験後の磁束の低下の関係
を示す図であって、保磁力の比較的大きい磁性トナーを
用いて印字耐久を行い耐久終了後磁界発生層の表面磁束
の低下率を測定したもので、保磁力２００　［Ｏｅ］以
上の磁界発生層を有するトナー担持体については殆ど低
下傾向が現れないのに対し、保磁力２００　［Ｏｅ］以
下の磁界発生層を有するトナー担持体では磁性トナーに
よる減磁が起こることが判明した。従って、トナー担持
体の磁界発生層の保磁力を２００　［Ｏｅ］以上にする
ことにより安定な現像を長時間維持することができ、信
頼性の高いトナー担持体を得ることができる。

第４図は本発明の更に他の実施例におけるトナー担持体
を使用した画像形成装置の断面概略図であって、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を搬送するトナー担持体９
は、シャフト１０の外周に弾性層１１及び磁界発生層１
２をそれぞれ同心円状に配設したもので、磁界発生層１
２の外周の漏洩磁束により磁性のトナー８をトナー担持
体９上に直接保持し、非磁性または磁性の金属や樹脂で
構成される板状のブレード１３で適量に規制した状態で
トナー担持体９を回転させて薄層のトナー８を搬送する
ものである。トナー担持体９は潜像担持体１に所定の圧
力で圧接されており、トナー担持体９上のトナー８が圧
接部に搬送されると、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による現像電界に応じて
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４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リ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温度むらなく安
定して形成することができ、記録紙上に地力ブリがない
のはもちろん潜像担持体上にも地力ブリがなく廃トナー
量を大幅に低減することができた。

尚、第４図において、矢印はそれぞれの部材の回転方向
を示す、また、本発明のトナー担持体に好適なトナーと
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檻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のトナー担持体に応用す
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り、着磁方法につ
いてはトナー担持体の着磁以外にも磁気エンコーダー〇
着磁等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、弾性層と磁界発生層
を少なくとも有するトナー担持体により現像することに
より、磁性のトナーを用いた圧接現像が可能になり、高
解像で温度むらの少ない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、トナー担持体が保磁力
２００　［０８１以上の磁界発生層を少なくとも有する
構成とすることにより、トナー担持体表面にトナーを保
持するのに十分な漏洩磁束を発生させるだけでなく、ト
ナー担持体の磁界発生層の保磁力をトナーの保磁力より
も大きくして減磁によるトナー搬送機能の劣化を防止す
ることができる。

また、トナー担持体を磁気ヘッドに密着させた状態で磁
界発生層を磁化することにより、磁気ヘッドの空隙長に
応じて微小ピッチでトナー担持体の磁界発生層を磁化す
ることができ、しかも密着状態のため十分な磁界を安定
に磁界発生層に与えて着磁可能なトナー担持体の着磁方
法を提供することができる。従って、安定に磁性トナー
の薄層を形成できるトナー担持体を提供することができ
る。

従って、本発明は、トナー担持体の微小ピッチ着磁が可
能になると共に、本発明のトナー担持体を用いて高解像
で温度むらの少ない画像が形成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図は本発明の実施例におけるトナー担持体の断面概
観図、第２図は本発明の他の実施例におけるトナー担持
体の着磁方法を示す概略図、第３図は本発明の更に他の
実施例におけるトナー担持体の磁界発生層の保磁力と耐
久試験後の磁束の低下の関係を示す図、第４図は本発明
の更に他の実施例におけるトナー担持体を使用した画像
形成装置の断面概略図。 トナー担持体 シャフト 弾性層 磁界発生層 磁気ヘツ″ド 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（化１名）８　　・・・
　トナー 保磁力 ［Ｏｅ］ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性トナーを搬送しかつ弾性変形可能なトナー担
   持体であって、前記トナー担持体が保磁力２００［Ｏｅ
   ］以上の磁界発生層を少なくとも有することを特徴とす
   るトナー担持体。
2. （２）請求項１記載のトナー担持体の磁界発生層の着磁
   方法であって、前記磁界発生層が、磁気ヘッドをトナー
   担持体表面に密着させて着磁されることを特徴とするト
   ナー担持体の着磁方法。