JPH06167887A

JPH06167887A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06167887A
Application number: JP4320304A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Minoda; 淳箕田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】像担持体に既に形成されたトナー像を乱すこ
となく、現像能力を向上させる。【構成】現像ロール２４により磁力の高い２つの山を
有する磁気パターンを形成し、現像スリーブ３０と感光
体ドラム１１との間で２つのニップ部３３ａ、３３ｂを
形成させる。現像スリーブ３０の表面を粗さが０．５μ
ｍ以下の平滑面とし、現像剤３２の搬送力を弱くする。
上流側のニップ部３３ａでは磁気ブラシが、感光体ドラ
ム１１側の静電潜像に柔らかく接触する。下流側のニッ
プ部３３ｂでは、現像スリーブ３０の搬送力が低下する
分、滞留する現像剤３２の量が増加するため、磁気ブラ
シと静電潜像との接触面積が広くなり、その分現像能力
が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は重ね現像法を用いて現像
を行う画像形成装置に係り、特にトナーとキャリアとか
らなる二成分現像剤を用いて磁気ブラシ方式により現像
を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法を用いたカラー画像形
成装置としては、種々のものが知られているが、そのう
ち記録速度の速いものとして重ね現像法がある。この方
法は、１つの感光体に２値若しくは３値の静電潜像を形
成し、これら静電潜像を第１の現像装置で現像した後、
引き続き感光体上の第２の静電潜像を第２の現像装置で
現像して、最終的に形成されたトナー像を一度に転写紙
に転写させてカラー画像を得るものである。この方法で
は、装置の小型化とともに複写速度も極めて速いので有
効である。

【０００３】しかしながら、この重ね現像法では、第２
の現像工程以降では、既に第１の現像工程によりトナー
像が担持された感光体が再度現像剤により摺擦されるこ
とになるため、第１の現像工程において形成されたトナ
ー像は第２段目以降の現像工程により著しく乱されるこ
とになる。その結果、最終的に得られるカラー画像は、
著しく乱れたカラー画像となるという欠点を有してい
る。したがって重ね現像法を用いた画像形成法では、前
段のトナー像を乱すことなく、如何に後段の現像を実施
するかが極めて重要な課題となっている。

【０００４】感光体上のトナー像を乱すことなく現像す
る方法としては、後段の現像工程を一成分現像剤を用い
て非接触現像によって行うことも考えられるが、この一
成分現像剤非接触現像法は高速化することが難しく、こ
の点からはトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を
用いる磁気ブラシ現像法が好ましい。

【０００５】磁気ブラシ現像法は、非磁性材料により内
部に磁極磁石（マグネットロール）を有する現像ロール
の現像スリーブ上に現像剤の磁気ブラシを担持させ、こ
の磁気ブラシを像担持体の表面に形成された静電潜像に
摺擦させて現像を行うものである。この磁気ブラシ現像
法に用いられる二成分現像剤としては、通常、粒径８０
〜１２０μｍの鉄、フェライト等の高比重のものが用い
られる。

【０００６】この磁気ブラシ現像法では、十分な現像濃
度を得るためには像担持体の移動線速度と現像ロール表
面のそれとの比を１：３〜４とする必要がある。そのた
め重ね現像法においては、前段の現像工程により形成さ
れるトナー像は、後段の現像工程において磁気ブラシの
穂先がトナー像を摺擦してしまうことにより乱れてしま
うという問題があった。

【０００７】この問題を解決するための公知の技術とし
て特開昭５５−３６８８９号公報に記載の方法がある。
この方法は、第２番目の磁気ブラシ現像装置の像担持体
に対する摺擦力を第１番目のものよりも小さくするよう
に構成したものである。具体的には、第２番目の現像装
置における現像ロールの表面移動線速度を像担持体のそ
れと等しくしたものであり、これによりトナーの掻き取
り作用を減少させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の技術では、現像装置における現像ロールの表面移動
線速度を像担持体のそれと等しくするものであるため、
第２現像装置では現像能力が減少し現像濃度が低下して
しまい、満足な現像特性を得ることができないという問
題があった。

【０００９】さらにこの問題を解決する公知技術として
本出願人と同一出願人による特開昭６３−２５４４７１
号公報および特開昭６３−２５４４７４号公報に記載の
ものがある。

【００１０】この特開昭６３−２５４４７４号公報に記
載の技術は、密度の低い（４．０ｇ／ｃｍ³以下）磁性
キャリアを用いるものであり、また特開昭６３−２５４
４７１号公報に記載の技術は、さらに第２番目の現像装
置において現像主極に反発磁極を用いるものであり、こ
のような構成により第２番目以降の現像装置の現像能力
が向上し、トナー像の乱れも少なくなる。

【００１１】しかしながら、これらの技術を含め、従来
の画像形成装置においては、現像剤の搬送力を持たせる
ために、現像スリーブの表面にはサンドブラスト加工や
溝加工により、通常１０〜１００μｍ程度の深さを有す
る多数の凹部や溝が形成されており、表面が粗くなって
いる。

【００１２】このため図５に示すように、現像剤４の搬
送方向の上流側における現像スリーブ１と感光体ドラム
２との間のニップ部３ａでは、現像スリーブ１の強い搬
送力により現像剤４が感光体ドラム１と現像スリーブ１
との間に食い込むため、ニップ圧が高くなる。したがっ
て第１番目の現像装置で形成されたトナー像を強く摺擦
することになり、これがトナー像の乱れを起こす要因と
なっている。一方、現像剤４の搬送方向の下流側におけ
る現像スリーブ１と感光体ドラム２との間のニップ部３
ｂでは、現像スリーブ１の強い搬送力により、ニップ部
３ｂの面積が上流側に比較して狭くなり、これが現像能
力低下の要因となっている。

【００１３】このようなことから上記特開昭６３−２５
４４７１号公報および特開昭６３−２５４４７４号公報
に記載のものでは、従来に比べてトナー像の乱れを少な
くできるものの、それを一定以下に抑えることが困難で
あるという問題があった。

【００１４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、現像ロールの表面に形成される磁気ブ
ラシの像担持体との接触面積を十分に確保することによ
り、現像能力が向上し、かつ像担持体に既に形成された
トナー像の乱れを一定以下に抑えることができ良好な品
質の画像を長期間にわたって安定して得ることができる
画像形成装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性材料に
より形成された現像スリーブ内に磁極磁石を配置してな
る現像ロールにより、トナーと磁性粉を低密度に内添し
た樹脂バインダキャリアとからなる二成分現像剤を用い
て現像を行う画像形成装置において、前記現像スリーブ
の表面を平滑に形成するとともに、現像主極に、磁力の
高い２つの山と、これらの山の間に磁力の低い谷間を有
する磁気パターンを形成させたものである。

【００１６】なお、本明細書において、現像スリーブの
表面が「平滑」とは、現像スリーブの表面粗さが５μｍ
以下であることをいうものとする。この表面粗さは特に
０．５μｍ以下であることが好ましい。

【００１７】また、本明細書では、現像剤を構成する磁
性粉が「低密度」であるとは、磁性粉の樹脂バインダ中
の分散密度が４．０ｇ／ｃｍ³以下の値であることをい
うものとする。なお、密度の定義および測定方法の詳細
は本出願人と同一出願人による特開昭６３−２５４４７
４号公報に開示されているので省略する。

【００１８】この画像形成装置では、現像ロールにより
磁力の高い２つの山を有する磁気パターンを形成してい
るので、現像スリーブと像担持体との間で２つのニップ
部が形成される。また、表面が平滑な現像スリーブを用
いているので従来に比べて搬送力が弱くなっている。こ
のため現像剤搬送方向の上流側におけるニップ部では、
現像スリーブ上に形成された磁気ブラシが、像担持体に
形成された静電潜像に柔らかく接触し、そのため摺擦力
が低減される。したがって多色現像システムにおいて、
第２番目の現像装置では、第１番目の現像装置により形
成されたトナー像を乱すことがなくなる。また、現像剤
搬送方向の下流側におけるニップ部では、現像スリーブ
の搬送力が低下する分、滞留する現像剤の量が増加する
ため、磁気ブラシと静電潜像との接触面積が広くなり、
その分現像能力が向上する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２０】図４は本発明の一実施例に係る画像形成装
置全体の概略構成を表すものである。この画像形成装置
はたとえば黒および赤の２色のコピーを行うものであ
り、その装置内には、静電潜像を形成するための感光体
ドラム１１が図の矢印方向に回転可能に配置されてい
る。この感光体ドラム１１の周囲には電荷を感光体ドラ
ム１１の表面に一様に帯電させるための帯電コロトロン
１２と、第１の画像情報をレーザビームにより静電気的
に書き込む第１の書込み装置１３と、この第１の書込み
装置１３により書き込まれた画像情報を現像ロール２３
により黒色のトナーを用いて可視像化し、第１のトナー
像を得る現像装置１４と、第１のトナー像に対して第２
の画像情報を静電気的に書き込む第２の書込み装置１５
と、この第２の書込み装置１５により書き込まれた画像
情報を現像ロール２４により黒色のトナーとは異極性の
赤色のトナーを用いて重ねて可視像化して第２のトナー
像を得る現像装置１６と、転写前コロトロン１７と、現
像装置１４、１６により得られたトナー像をコピー用紙
１８に対して転写する転写コロトロン１９と、トナー像
が転写されたコピー用紙１８を剥離させるための剥離コ
ロトロン２０と、転写コロトロン１７により転写された
後のトナーを感光体ドラム１１の表面から取り除くクリ
ーニング装置２１と、感光体ドラム１１の表面に残った
電荷を中和するための除電ランプ２２とが、この順序で
配置されている。

【００２１】図２は第２番目の現像装置１６内に配設さ
れた現像ロール２４を取り出して表すものである。

【００２２】この現像ロール２４は、非磁性材料により
形成されるとともに図示しないモータにより図において
反時計回り方向に回転される現像スリーブ３０と、この
現像スリーブ３０の内部に固定配置された円筒状の磁極
磁石（マグネットロール）３１とにより構成されてい
る。この磁極磁石３１の磁力により二成分現像剤の磁気
ブラシを表面に形成し、この磁気ブラシを現像ロール２
４に印加されたバイアス電圧と現像スリーブ３０の回転
により、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像
に摺擦させ、トナーにより可視像化させるものである。

【００２３】本実施例において、現像剤としてはトナー
と磁性粉を内添した樹脂バインダキャリアとからなる二
成分現像剤が用いられ、磁性粉の樹脂バインダ中の分散
密度は４．０ｇ／ｃｍ³とされる。

【００２４】現像ロール２４の磁極磁石３１はＳ₁、Ｎ
₁、Ｓ_2a、Ｓ_2b、Ｎ₂、Ｓ₃の非対称５極着磁磁石であ
る。この磁極磁石３１により、図３に表すように、主極
磁石Ｓ_2a、Ｓ_2bに、磁力の高い２つの山と、これらの山
の間に磁力の低い谷間を有する磁気パターンが形成され
るようになっている。主極磁石Ｓ_2a、Ｓ_2bにおける表面
磁束密度は、具体的には、Ｓ_2a、Ｓ_2b＝１２００±５０
ガウスであり、山と谷により形成されるレベル差は７０
０ガウスである。また、他極による磁束密度は、Ｓ₁＝
７５０ガウス、Ｎ₁＝１１５０ガウス、Ｎ₂＝１０００
ガウス、Ｓ₃＝５５０ガウスである。

【００２５】また、本実施例においては、現像スリーブ
３０の表面は粗さが０．５μｍ以下の平滑面となってい
る。

【００２６】図１はこの現像ロール２４により、第２の
書込み装置１６によって形成された静電潜像を現像する
際の状態を表すものである。本実施例では、現像ロール
２４の磁極磁石３１により磁力の高い２つの山を有する
磁気パターンが形成されるので、それに応じて現像スリ
ーブ３０と感光体ドラム１１との間で２つのニップ部３
３ａ、３３ｂが形成される。

【００２７】また、表面が平滑な現像スリーブ３０を用
いていることから、従来に比べて現像剤３２の搬送力が
弱くなっており、その搬送方向の上流側におけるニップ
部３３ａでは、現像スリーブ３０上に形成された磁気ブ
ラシが、感光体ドラム１１に形成された静電潜像に柔ら
かく接触し摺擦力が低減される。したがってこの現像装
置１６では、第１番目の現像装置１４により形成された
黒色のトナー像を乱すことがない。また、現像剤３２の
搬送方向の下流側におけるニップ部３３ｂでは、現像ス
リーブ３０の搬送力が低下する分、滞留する現像剤の量
が増加する。このため、磁気ブラシと静電潜像との接触
面積が広くなり、その分現像能力が向上する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
磁性材料により形成された現像スリーブ内に磁極磁石を
配置してなる現像ロールにより、トナーと磁性粉を低密
度に内添した樹脂バインダキャリアとからなる二成分現
像剤を用いて現像を行う画像形成装置において、現像ス
リーブの表面を平滑に形成するとともに、現像主極に、
磁力の高い２つの山と、これらの山の間に磁力の低い谷
間を有する磁気パターンを形成させるようにしたので、
すでに像担持体に形成されたトナー像を乱すことがな
く、高い現像能力を発揮させることができ、多色現像シ
ステムに用いて好適となる。

【００２９】また、現像スリーブとして平滑なものを用
いるようにしたので、スリーブ表面の加工が不要とな
り、低価格で実現できるとともに、スリーブの表面にト
ナーや異物が目詰まりすることがない。したがって現像
スリーブを交換することなく、長期に渡って安定した画
質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る現像ロールによる現
像状態を説明するための断面図である。

【図２】図１の現像ロールの構成を表す断面図であ
る。

【図３】図１の現像ロールにより形成される磁気パタ
ーンを表す図である。

【図４】カラー画像形成装置の概略構成図である。

【図５】従来の現像ロールによる現像状態を説明する
ための断面図である。

【符号の説明】

１１…感光体ドラム、２４…現像ロール、３０…現像ス
リーブ、３１…磁極磁石、３２…現像剤、３３ａ、３３
ｂ…ニップ部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性材料により形成された現像スリー
ブ内に磁極磁石を配置してなる現像ロールにより、トナ
ーと磁性粉を低密度に内添した樹脂バインダキャリアと
からなる二成分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置
において、前記現像スリーブの表面を平滑に形成するとともに、現
像主極に、磁力の高い２つの山と、これらの山の間に磁
力の低い谷間を有する磁気パターンを形成させたことを
特徴とする画像形成装置。