(57)【要約】【課題】高画質及び高速印刷を可能にする現像担持体を組み込んだ簡易な現像装置を提供する。【解決手段】内部に固定された磁場発生手段を持ち、磁場発生手段と回転自在に配置された円筒形状のスリーブ部分を持った現像剤担持体において、非磁性体のスリーブの外周上に、磁性体が磁性粒子からなり導電剤を含む結着剤と共にスリーブ上に塗装された構造であり、磁性粒子の中心が結着剤に埋もれて磁性粒子が表面に露出している構造からなる現像担持体を組み込んだ現像装置を提供する。【選択図】  図４
2004226879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に固定された磁場発生手段を持ち、磁場発生手段と回転自在に配置された円筒形状のスリーブ部分を持った現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、非磁性体のスリーブの外周上に磁性体からなる部材が配置されていることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、磁性体の大きさが現像剤径の２倍以上１０倍以内であることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、磁性体の間隔が現像剤径の２倍以上５倍以内であることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の現像担持体において、
前記現像剤担持体は、磁性体が不規則に分散されていることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の現像担持体において、
前記現像剤担持体は、磁性体がスリーブ表面に露出して配置されていることを特徴とする現像剤担持体。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の現像担持体において、
前記現像剤担持体は、磁性体が磁性粒子からなり導電剤を含む結着剤と共にスリーブ上に塗装された構造であり、磁性粒子の中心が結着剤に埋もれており、磁性粒子が表面に露出している構造であることを特徴とする現像剤剤担持体。
【請求項７】
電子写真プロセスで２成分現像剤を使用する現像装置において、
前記現像装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像剤剤担持体を備えることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に備えられ、トナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤を使用して像担持体に形成された潜像を現像する現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真はカラー化の方向にあり高画質化のニーズが益々高まってきている。現像装置においては高画質化を達成するために感光体上の潜像を忠実に再現することが望まれている。上記の多く用いられている従来の２成分現像装置においては磁性体のキャリアにトナーを静電付着させた現像剤を用い、現像担持体である現像ローラの有する磁気力で現像剤を搬送させながら感光体上の潜像にトナーのみを静電的に付着させ現像を行うものであるが、高速で現像を行う場合に現像能力が不足したり、細かい潜像に対しては忠実に現像できないなどの不具合があった。
【０００３】
このような不具合を解決するために、従来の現像装置においては、特許文献１に記載されているように、現像スリーブと感光体ドラムの間に交流の電界を印加させることにより現像効率を高めたり、特許文献２に記載されているように、現像ローラを１つの感光体ドラムに対し複数個用いることにより現像能力を上げる手段が取られていたりしているが、これらの手段では交流電界の発生装置が別に必要になったり、複数個の現像ローラが必要になったりするため機構的に複雑なものとなっていた。
【特許文献１】
特開平０９−０５４４８７
【特許文献２】
特開平０３−２０４０８４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、現像効率が高く、キャリア付着に優れた現像ローラ及び該現像ローラを組み込んだ現像装置を提供することを課題とする。
本発明は、長期間にわたり、現像効率が高く、ピッチムラ等の画像ムラの発生の無い現像ローラ及び該現像ローラを組み込んだ現像装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、内部に固定された磁場発生手段を持ち、磁場発生手段と回転自在に配置された円筒形状のスリーブ部分を持った現像剤担持体において、前記現像剤担持体は、非磁性体のスリーブの外周上に磁性体からなる部材が配置されていることを特徴とする現像剤担持体である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の現像剤担持体において、前記現像剤担持体は、磁性体の大きさが現像剤径の２倍以上１０倍以内であることを特徴とする現像剤担持体である。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、磁性体の間隔が現像剤径の２倍以上５倍以内であることを特徴とする現像剤担持体である。
【０００７】
請求項４に記載の本発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像剤担持体において、前記現像剤担持体は、磁性体が不規則に分散されていることを特徴とする現像剤担持体である。
請求項５に記載の本発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の現像剤担持体において、前記現像剤担持体は、磁性体がスリーブ表面に露出して配置されていることを特徴とする現像剤担持体である。
【０００８】
請求項６に記載の本発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の現像剤担持体において、前記現像剤担持体は、磁性体が磁性粒子からなり導電剤を含む結着剤と共にスリーブ上に塗装された構造であり、磁性粒子の中心が結着剤に埋もれており、磁性粒子が表面に露出している構造であることを特徴とする現像剤担持体である。
請求項７に記載の本発明は、電子写真プロセスで２成分現像剤を使用する現像装置において、前記現像装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像剤担持体を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。
現像装置には磁性体のキャリアと非磁性体のトナーを混合した現像剤を用いるいわゆる２成分現像装置が広く用いられている。２成分現像装置は図１のように、感光体ドラム１と現像ローラ２が近接するようにして設置され、現像ローラ２、攪拌部材と現像剤量の規制部材から構成される。
【００１０】
本発明は、現像ローラ２における現像スリーブの表面近傍に規則的もしくは不規則に軟磁性材料を配置することにより、現像領域での現像剤７と感光体ドラム１の接触を密にし現像能力を高めるものである。
本発明の実施例を図２（ａ）、図２（ｂ）に示す。
図２（ａ）はスリーブ上の軸方向に設けられた溝に磁性体からなるワイヤーを埋め込んだものである。
図２（ｂ）はスリーブ上に結着剤と磁性粒子を混合した材料を塗装したものである。
【００１１】
これらの作用について以下に示す。
従来の現像ローラの全体の磁力線図を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように内部のマグローラの発生磁界は非磁性体であるスリーブ上を通過して隣の磁極に到達する。現像ローラはこの磁力線を応用し現像剤を搬送している。次に感光体付近での磁力線図及び現像剤の様子を図３（ｂ）に、本発明の磁力線図及び現像剤の様子を図３（ｃ）に示す。
従来のスリーブの場合、図３（ｂ）に示すように現像剤は現像スリーブの磁力線に沿って穂をなすため現像剤と感光体の接触は粗く、幅が広いものとなっている。幅を広く取らないと現像能力に不足をきたしてしまうからである。
【００１２】
これに対し、本発明のスリーブを用いた場合は、図３（ｃ）に示すように磁力線は磁性体の中を通りやすくなるため、磁力線は各磁性体を中心に通ることとなり現像剤は磁性体を中心に穂を形成する。そのため、感光体と現像剤の接触は密で短い接触を数多く繰り返すこととなるため、現像能力を高め、高密度の画像であっても忠実に再現できることとなる。この場合の磁性体の大きさは現像剤径（キャリア粒径）の２倍以上１０倍以内が好ましく磁性体の間隔（非磁性体が露出している部分の長さ）はキャリア粒径の２倍以上５倍以内が望ましい。磁性体の大きさが小さすぎると磁性体を中心に穂が形成されないため上記の画質向上の効果が得られず、逆に大きすぎた場合は穂の幅が広くなってしまうため画質向上の効果が薄れてしまう。また、磁性体のピッチが狭すぎると磁界が磁性体を中心に穂を形成する効果が薄れてしまい逆に広すぎた場合はピッチが画像上に残ってしまう。
【００１３】
磁性体の材質は永久磁化の残りにくい軟磁性体であれば良く、透磁率の高い鉄系の材料が望ましいがフェライトなどの酸化鉄でも効果を得ることができる。
また、磁性体は図４（ａ）のように塗装膜に隠れた構造も考えられるが、図４（ｂ）のようにスリーブ表面に露出していた方が効果が大きい。しかしながら図４（ａ）に示す構造の場合、磁性粒子が結着剤に埋め込まれているために磁性粒子の脱離を防止することができ、耐久性に優れた現像ローラを提供することができる。
従って、磁性粒子の脱離を防止し、本発明の効果を損なわないためには図４（ｂ）に示すように磁性粒子の中心が結着剤に埋もれており、磁性粒子が表面に露出している構造が望ましい。
【００１４】
また、磁性粒子の配置は図２（ａ）のワイヤータイプのような規則的な配置でも構わないが、感光体との線速比によっては磁性体のピッチが画像上に目視で認識できる程度に発生する場合があるため、図２（ｂ）で示すような塗装を行った不規則なピッチで配置されているほうが望ましい。
加工方法としては、導電材料を含んだ結着剤に磁性粒子を混合して湿式で塗装する方法、磁性粒子のみをスリーブ上に溶射する方法又はスリーブ上に予め溝を形成しておき、溝に磁性ワイヤーを接着する方法等が考えられる。
【００１５】
さらに、本発明では、感光体ドラムの表面にキャリアが付着することを防止することが可能になる。キャリアの付着はスリーブ上に磁気力により拘束されたキャリアが感光体から受ける静電気力に負けて感光体上にキャリアが付着する現象であるが、本発明のスリーブにおいてはスリーブ表面に磁性体が分散された構造であるため、実効の磁束密度を大きくすることができ、キャリアの受ける磁気力を大きくすることができるためキャリアの付着を防止することが可能になる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明により、現像領域において磁性粒子を中心に現像剤が穂を形成することにより現像効率を上げることができ、キャリア付着に対する余裕度が高く、画像ムラの発生が無く、ピッチムラが発生することなく画質に優れた画像を長期間得ることができ、磁性粒子の脱離を防ぐことができる現像ローラを提供することができるという効果がある。
【００１７】
本発明により、現像領域において磁性粒子を中心に現像剤が穂を形成することにより現像効率を上げることができ、キャリア付着に対する余裕度が高く、画像ムラの発生が無く、ピッチムラが発生することなく画質に優れた画像を長期間得ることができ、磁性粒子の脱離を防ぐことができる現像ローラを組み込んだ現像装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】２成分現像装置の概略図である。
【図２】現像スリーブ上に磁性材料を配置した図である。
【図３】現像ローラにおける磁力線を表した図である。
【図４】現像スリーブ上の磁性粒子と結着剤の配置を表した図である。
【符号の説明】
１        感光体ドラム
２        現像ローラ
３        ドクターブレード
４        すべり板
５        パドル
６        ケース
７        現像剤（キャリア＋トナー）
【図１】
2004226879.tif 000003
【図２】
2004226879.tif 000004
【図３】
2004226879.tif 000005
【図４】
2004226879.tif 000006