JP2001154471A - 現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置 - Google Patents
現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置Info
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、装置の小型化、長寿命化を図りつ
つ、スクリューピッチ状の濃度ムラの抑制と、現像剤容
器内の現像剤の撹拌性の向上とを両立することができる
現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置を提供
する。 【解決手段】 現像スリーブ２１近傍の現像剤を撹拌す
ると共に所定方向に搬送する撹拌スクリュー２４と、撹
拌スクリュー２４の現像スリーブ２１遠方側の現像剤を
撹拌すると共に所定方向に搬送する撹拌スクリュー２５
とを備え、撹拌スクリュー２５の現像剤搬送速度を撹拌
スクリュー２４の現像剤搬送速度より遅く設定する。
つ、スクリューピッチ状の濃度ムラの抑制と、現像剤容
器内の現像剤の撹拌性の向上とを両立することができる
現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置を提供
する。 【解決手段】 現像スリーブ２１近傍の現像剤を撹拌す
ると共に所定方向に搬送する撹拌スクリュー２４と、撹
拌スクリュー２４の現像スリーブ２１遠方側の現像剤を
撹拌すると共に所定方向に搬送する撹拌スクリュー２５
とを備え、撹拌スクリュー２５の現像剤搬送速度を撹拌
スクリュー２４の現像剤搬送速度より遅く設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潜像を担持する回
転可能な潜像担持体に現像剤を付与することにより該潜
像を現像剤像として可視化する現像装置及びこの現像装
置を備える画像形成装置に関するものである。
転可能な潜像担持体に現像剤を付与することにより該潜
像を現像剤像として可視化する現像装置及びこの現像装
置を備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真方式を採用する画像形成
装置に備えられた現像装置にあっては、大別すると、一
成分現像方式による現像方式と、二成分現像方式による
現像方式とに分けることができる。
装置に備えられた現像装置にあっては、大別すると、一
成分現像方式による現像方式と、二成分現像方式による
現像方式とに分けることができる。
【０００３】一成分現像方式を採用する現像装置におい
ては、殆どが非接触方式を採用しており、代表的な現像
方法としては磁性トナーによるジャンピング現像方法が
ある。
ては、殆どが非接触方式を採用しており、代表的な現像
方法としては磁性トナーによるジャンピング現像方法が
ある。
【０００４】一成分現像方式は、容易な構成で高品位な
画像を得ることができるが、カラー画像を得ることが困
難である。尚、非磁性トナーによる一成分現像方式は、
カラー画像を得ることができるが、現像剤担持体たる現
像スリーブの表面にトナーを塗布することが困難で、弾
性ブレードによってコーティングしているのが現状であ
り、安全性、耐久性に欠ける面がある。
画像を得ることができるが、カラー画像を得ることが困
難である。尚、非磁性トナーによる一成分現像方式は、
カラー画像を得ることができるが、現像剤担持体たる現
像スリーブの表面にトナーを塗布することが困難で、弾
性ブレードによってコーティングしているのが現状であ
り、安全性、耐久性に欠ける面がある。
【０００５】一方、二成分現像方式を採用する現像装置
にあっては、磁性キャリアによってトナーを現像領域に
搬送し現像を行い、通常、現像剤を潜像担持体たる感光
ドラムに接触させて現像工程を行う。
にあっては、磁性キャリアによってトナーを現像領域に
搬送し現像を行い、通常、現像剤を潜像担持体たる感光
ドラムに接触させて現像工程を行う。
【０００６】ここで、二成分現像方式による現像工程に
ついて図２に基づき説明する。
ついて図２に基づき説明する。
【０００７】二成分現像方式を採用する現像装置は、図
２に示すように、現像剤担持体たる現像スリーブ３０
と、現像スリーブ３０内に固定配置され周方向に複数の
磁極（Ｎ１極、Ｎ２極、Ｎ３極、Ｓ１極、Ｓ２極）を有
する磁界発生手段たるマグネットローラー３５と、撹拌
搬送手段たる撹拌スクリュー３１，３２と、現像剤を現
像スリーブ３０表面に薄層形成するために配置された現
像剤規制手段たる規制ブレード１８３３と、現像剤容器
３４とを有している。
２に示すように、現像剤担持体たる現像スリーブ３０
と、現像スリーブ３０内に固定配置され周方向に複数の
磁極（Ｎ１極、Ｎ２極、Ｎ３極、Ｓ１極、Ｓ２極）を有
する磁界発生手段たるマグネットローラー３５と、撹拌
搬送手段たる撹拌スクリュー３１，３２と、現像剤を現
像スリーブ３０表面に薄層形成するために配置された現
像剤規制手段たる規制ブレード１８３３と、現像剤容器
３４とを有している。
【０００８】ここで、かかる現像装置における、二成分
磁気ブラシ法によって感光ドラム上の静電潜像を顕像化
する現像工程と、現像剤の循環系とについて説明する。
磁気ブラシ法によって感光ドラム上の静電潜像を顕像化
する現像工程と、現像剤の循環系とについて説明する。
【０００９】かかる現像装置にあっては、先ず、現像ス
リーブ３０の回転に伴い、Ｎ３極で汲み上げられた現像
剤が、Ｓ２極からＮ１極へと搬送される過程において、
規制ブレード１８３３によって層厚を規制され、現像ス
リーブ３０上に薄層形成される。
リーブ３０の回転に伴い、Ｎ３極で汲み上げられた現像
剤が、Ｓ２極からＮ１極へと搬送される過程において、
規制ブレード１８３３によって層厚を規制され、現像ス
リーブ３０上に薄層形成される。
【００１０】薄層形成された現像剤が、現像主極である
Ｓ１極に搬送されてくると、磁気力により現像スリーブ
３０上に穂立ちが形成される。
Ｓ１極に搬送されてくると、磁気力により現像スリーブ
３０上に穂立ちが形成される。
【００１１】この穂状に形成された現像剤によって感光
ドラム上の静電潜像を現像し、その後、Ｎ３極及びＮ２
極による反発磁界によって現像スリーブ３０上の現像剤
は、現像剤容器３４内に戻される。
ドラム上の静電潜像を現像し、その後、Ｎ３極及びＮ２
極による反発磁界によって現像スリーブ３０上の現像剤
は、現像剤容器３４内に戻される。
【００１２】上述したように、二成分現像方式において
は、同極性の磁極を周方向に隣接させて配置し、この反
発磁極による反発磁界により現像後の現像剤を一旦現像
スリーブから剥ぎ取り、画像履歴を残さないようにする
構成が一般的である。
は、同極性の磁極を周方向に隣接させて配置し、この反
発磁極による反発磁界により現像後の現像剤を一旦現像
スリーブから剥ぎ取り、画像履歴を残さないようにする
構成が一般的である。
【００１３】現像スリーブ３０には、電源（図示せず）
から直流バイアス及び交流バイアスが印加されている。
尚、一般に、二成分現像方法においては、交流バイアス
を印加することで現像効率が増し、画像は高品位にな
る。
から直流バイアス及び交流バイアスが印加されている。
尚、一般に、二成分現像方法においては、交流バイアス
を印加することで現像効率が増し、画像は高品位にな
る。
【００１４】感光ドラム上に潜像を形成する方法として
は、被記録画像信号に対応して変調されたレーザービー
ムにより電子写真感光体である感光ドラムを走査露光
し、ドット分布形状即ちドット状の潜像を画像に対応し
て分布させた静電潜像を形成する方法が知られている。
その中でもレーザーの駆動パルス電流の幅（即ち継続時
間）を被記録画像の濃淡に対応して変調する、所謂パル
ス幅変調（ＰＷＭ）法は、高記録密度（即ち高解像度）
を得ることができ、且つ高い階調性を得ることができる
ものである。
は、被記録画像信号に対応して変調されたレーザービー
ムにより電子写真感光体である感光ドラムを走査露光
し、ドット分布形状即ちドット状の潜像を画像に対応し
て分布させた静電潜像を形成する方法が知られている。
その中でもレーザーの駆動パルス電流の幅（即ち継続時
間）を被記録画像の濃淡に対応して変調する、所謂パル
ス幅変調（ＰＷＭ）法は、高記録密度（即ち高解像度）
を得ることができ、且つ高い階調性を得ることができる
ものである。
【００１５】ところで、近年、二成分現像方式を採用す
る現像装置においては、更なる小型化、長寿命化の開発
が進められている。
る現像装置においては、更なる小型化、長寿命化の開発
が進められている。
【００１６】現像プロセスサイドから小型化を達成する
ためには、現像剤容器、現像スリーブ、撹拌搬送スクリ
ュー等の小型化が必要になってくる。又、規制ブレード
１８による現像剤層厚規制部近傍の現像剤溜り部のスペ
ースを小さくすることも有効な方法の一つである。これ
らの小型化、スペースレス化を行うことは、部品精度、
各種ラティチュードの面で、厳しくなる方向ではあり、
様々な工夫を凝らさなければならない。
ためには、現像剤容器、現像スリーブ、撹拌搬送スクリ
ュー等の小型化が必要になってくる。又、規制ブレード
１８による現像剤層厚規制部近傍の現像剤溜り部のスペ
ースを小さくすることも有効な方法の一つである。これ
らの小型化、スペースレス化を行うことは、部品精度、
各種ラティチュードの面で、厳しくなる方向ではあり、
様々な工夫を凝らさなければならない。
【００１７】又、長寿命化を達成するためには、トナー
及びキャリアの劣化を防止することが必要である。その
ためには、現像剤が圧縮されない構成を取る必要があ
る。現像剤容器内で現像剤が圧縮される場所は、現像剤
層厚規制部であり、通常の構成では、現像剤層厚規制極
が規制ブレード１８よりも現像スリーブの回転方向上流
側に位置し、この領域で現像剤層厚規制極に引き付けら
れた現像剤が現像スリーブと現像剤容器との間で圧縮さ
れている。
及びキャリアの劣化を防止することが必要である。その
ためには、現像剤が圧縮されない構成を取る必要があ
る。現像剤容器内で現像剤が圧縮される場所は、現像剤
層厚規制部であり、通常の構成では、現像剤層厚規制極
が規制ブレード１８よりも現像スリーブの回転方向上流
側に位置し、この領域で現像剤層厚規制極に引き付けら
れた現像剤が現像スリーブと現像剤容器との間で圧縮さ
れている。
【００１８】このような剤圧縮を弱めるためには、現像
剤層厚規制極が現像剤を現像スリーブに引き付けている
力（現像スリーブに垂直な方向に働く磁気吸引力）Ｆｒ
を弱めることが有効である。そのための方法としては、
現像剤中の磁性キャリアの磁化を小さくすること（キャ
リアの磁化を小さくする方向は、現像部における、感光
ドラム上に現像されたトナー像を摺擦する力が弱くなる
という点で高画質化の方向である）や、現像剤層厚規制
極からの磁力線が、隣接磁極に回り込みづらく、できる
だけ現像スリーブ外周面から垂直に出るようなマグネッ
トパターンを構築すること等が挙げられる。後者の方法
の一つに、現像スリーブの反発磁極の一つを現像剤層厚
規制極として用いる現像方法も提案されている。
剤層厚規制極が現像剤を現像スリーブに引き付けている
力（現像スリーブに垂直な方向に働く磁気吸引力）Ｆｒ
を弱めることが有効である。そのための方法としては、
現像剤中の磁性キャリアの磁化を小さくすること（キャ
リアの磁化を小さくする方向は、現像部における、感光
ドラム上に現像されたトナー像を摺擦する力が弱くなる
という点で高画質化の方向である）や、現像剤層厚規制
極からの磁力線が、隣接磁極に回り込みづらく、できる
だけ現像スリーブ外周面から垂直に出るようなマグネッ
トパターンを構築すること等が挙げられる。後者の方法
の一つに、現像スリーブの反発磁極の一つを現像剤層厚
規制極として用いる現像方法も提案されている。
【００１９】同極性の磁極が周方向に隣り合って反発磁
界を形成しているときには、各々の磁極の磁力線は現像
スリーブ外周面に対してほぼ垂直（現像スリーブの半径
方向）に出ている。この場合、現像スリーブ外周面に対
して垂直な方向の磁束密度の変化率が小さい。その結
果、現像剤を現像スリーブ表面に引き付ける力が小さく
なり、現像剤に対する圧縮度は弱まる（このような構成
は、反発磁極の一方の磁極である現像剤層厚規制極を、
反発磁界を形成する他方の磁極である剥ぎ取り極に対し
て、重力方向下側に配置した方が、現像スリーブにコー
トする現像剤を汲み上げ易く、構成が簡易となる。又、
上述したように、現像剤層厚規制部での現像剤溜り量を
少なくできる可能性があり、現像器の小型化にも発展で
きる構成である。）。そして、当然のことながら、上記
の両者の方法を取り入れることにより更なる長寿命化が
達成される。
界を形成しているときには、各々の磁極の磁力線は現像
スリーブ外周面に対してほぼ垂直（現像スリーブの半径
方向）に出ている。この場合、現像スリーブ外周面に対
して垂直な方向の磁束密度の変化率が小さい。その結
果、現像剤を現像スリーブ表面に引き付ける力が小さく
なり、現像剤に対する圧縮度は弱まる（このような構成
は、反発磁極の一方の磁極である現像剤層厚規制極を、
反発磁界を形成する他方の磁極である剥ぎ取り極に対し
て、重力方向下側に配置した方が、現像スリーブにコー
トする現像剤を汲み上げ易く、構成が簡易となる。又、
上述したように、現像剤層厚規制部での現像剤溜り量を
少なくできる可能性があり、現像器の小型化にも発展で
きる構成である。）。そして、当然のことながら、上記
の両者の方法を取り入れることにより更なる長寿命化が
達成される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
現像装置にあっては、上記のような構成、即ち、小径ス
リーブで、反発磁極の一つの磁極を現像剤層厚規制極と
して用いる構成をとった場合、黒ベタ画像の後端にスク
リューピッチ状の濃度ムラが発生する虞がある。この現
象は、反発磁界により剥ぎ取られた後に現像剤層厚規制
極に移動する、（画像履歴のある）トナー濃度の低下し
た現像剤と、現像スリーブ近傍のスクリューで撹拌搬送
されて現像剤層厚規制極に供給される現像剤の混合比率
が、画像域長手でスクリューの回転周期で変わることで
発生する。
現像装置にあっては、上記のような構成、即ち、小径ス
リーブで、反発磁極の一つの磁極を現像剤層厚規制極と
して用いる構成をとった場合、黒ベタ画像の後端にスク
リューピッチ状の濃度ムラが発生する虞がある。この現
象は、反発磁界により剥ぎ取られた後に現像剤層厚規制
極に移動する、（画像履歴のある）トナー濃度の低下し
た現像剤と、現像スリーブ近傍のスクリューで撹拌搬送
されて現像剤層厚規制極に供給される現像剤の混合比率
が、画像域長手でスクリューの回転周期で変わることで
発生する。
【００２１】上記のような現象は、現像剤層厚規制極の
近傍に撹拌搬送スクリューが配設されている場合に、現
像スリーブ近傍の現像剤の剤面が比較的低い時、発生し
やすい。又、上記現象は、磁性キャリアの磁化の大きさ
が小さい時にも生じ易い現象である。これは、現像後の
現像剤が剥ぎ取り極で剥ぎ取られた後に、現像剤層厚規
制極に移動しやすいからであり、キャリアの磁化が小さ
いときは、現像剤が磁場に対して磁気的に鈍感になり、
現像後の現像剤が剥ぎ取り極で剥ぎ取られずに現像剤層
厚規制磁極に移動しやすいからである。
近傍に撹拌搬送スクリューが配設されている場合に、現
像スリーブ近傍の現像剤の剤面が比較的低い時、発生し
やすい。又、上記現象は、磁性キャリアの磁化の大きさ
が小さい時にも生じ易い現象である。これは、現像後の
現像剤が剥ぎ取り極で剥ぎ取られた後に、現像剤層厚規
制極に移動しやすいからであり、キャリアの磁化が小さ
いときは、現像剤が磁場に対して磁気的に鈍感になり、
現像後の現像剤が剥ぎ取り極で剥ぎ取られずに現像剤層
厚規制磁極に移動しやすいからである。
【００２２】この現象に対する対策として、現像スリー
ブ近傍の現像剤の剤面を高くすることが有効である。剤
面を高くすることで、現像後の項像剤が反発磁界により
剥ぎ取られた後に、現像剤に邪魔されて、現像剤層厚規
制極に移動しづらくなり、スクリュー状のピッチムラを
抑制することができる。
ブ近傍の現像剤の剤面を高くすることが有効である。剤
面を高くすることで、現像後の項像剤が反発磁界により
剥ぎ取られた後に、現像剤に邪魔されて、現像剤層厚規
制極に移動しづらくなり、スクリュー状のピッチムラを
抑制することができる。
【００２３】ところが、ただ単に、現像スリーブ近傍の
現像剤の剤面を上げようとして、現像剤容器内に入れる
現像剤量を増やして高画像比率の連続耐久を行ったとこ
ろ、スクリュー状の濃度ムラは解消したものの、現像ス
リーブから離れている方のスクリューの剤面も同時に上
昇したことにより、補給トナーの撹拌性が低下し、画像
濃度が上がり、カブリも増加してしまう。
現像剤の剤面を上げようとして、現像剤容器内に入れる
現像剤量を増やして高画像比率の連続耐久を行ったとこ
ろ、スクリュー状の濃度ムラは解消したものの、現像ス
リーブから離れている方のスクリューの剤面も同時に上
昇したことにより、補給トナーの撹拌性が低下し、画像
濃度が上がり、カブリも増加してしまう。
【００２４】そこで、本発明は、装置の小型化、長寿命
化を図りつつ、スクリューピッチ状の濃度ムラの抑制
と、現像剤容器内の現像剤の撹拌性の向上とを両立する
ことができる現像装置及びこの現像装置を備える画像形
成装置の提供を目的とする。
化を図りつつ、スクリューピッチ状の濃度ムラの抑制
と、現像剤容器内の現像剤の撹拌性の向上とを両立する
ことができる現像装置及びこの現像装置を備える画像形
成装置の提供を目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】主たる本出願にかかる発
明は、潜像を担持する回転可能な潜像担持体に現像剤を
付与することにより該潜像を現像剤像として可視化する
現像装置であって、現像剤を収容する現像剤容器と、潜
像担持体に対向して配設され現像剤容器から供給された
現像剤を担持し該潜像担持体に付与する現像剤担持体
と、現像剤容器内の現像剤を撹拌すると共に現像剤担持
体に向けて搬送する撹拌搬送手段と、現像剤担持体上の
現像剤層厚を所定層厚に規制する現像剤規制手段とを備
え、現像剤担持体は、内部に固定配置され周方向に複数
の磁極をもち現像剤担持体上に現像剤を担持せしめる磁
界発生手段を有し、磁界発生手段は、現像剤担持体上の
現像剤を現像剤容器内で剥ぎ取るよう同極性の隣接する
一組の反発磁極を有し、該反発磁極のうちの一つが、現
像剤担持体が現像剤規制手段の現像剤担持体回転方向上
流側近傍で現像剤を担持するよう配設されている現像装
置において、撹拌搬送手段は、現像剤担持体近傍の現像
剤を撹拌すると共に所定方向に搬送する第一撹拌搬送手
段と、該第一撹拌搬送手段の現像剤担持体遠方側の現像
剤を撹拌すると共に所定方向に搬送する第二撹拌搬送手
段とを備え、第一撹拌搬送手段の現像剤搬送速度が第二
撹拌搬送手段の現像剤搬送速度より遅く設定されている
ことを特徴とする現像装置である。
明は、潜像を担持する回転可能な潜像担持体に現像剤を
付与することにより該潜像を現像剤像として可視化する
現像装置であって、現像剤を収容する現像剤容器と、潜
像担持体に対向して配設され現像剤容器から供給された
現像剤を担持し該潜像担持体に付与する現像剤担持体
と、現像剤容器内の現像剤を撹拌すると共に現像剤担持
体に向けて搬送する撹拌搬送手段と、現像剤担持体上の
現像剤層厚を所定層厚に規制する現像剤規制手段とを備
え、現像剤担持体は、内部に固定配置され周方向に複数
の磁極をもち現像剤担持体上に現像剤を担持せしめる磁
界発生手段を有し、磁界発生手段は、現像剤担持体上の
現像剤を現像剤容器内で剥ぎ取るよう同極性の隣接する
一組の反発磁極を有し、該反発磁極のうちの一つが、現
像剤担持体が現像剤規制手段の現像剤担持体回転方向上
流側近傍で現像剤を担持するよう配設されている現像装
置において、撹拌搬送手段は、現像剤担持体近傍の現像
剤を撹拌すると共に所定方向に搬送する第一撹拌搬送手
段と、該第一撹拌搬送手段の現像剤担持体遠方側の現像
剤を撹拌すると共に所定方向に搬送する第二撹拌搬送手
段とを備え、第一撹拌搬送手段の現像剤搬送速度が第二
撹拌搬送手段の現像剤搬送速度より遅く設定されている
ことを特徴とする現像装置である。
【００２６】又、他の主たる本出願にかかる発明は、一
連の画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒
体に記録する画像形成装置であって、上記現像装置を備
えることを特徴とする画像形成装置である。
連の画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒
体に記録する画像形成装置であって、上記現像装置を備
えることを特徴とする画像形成装置である。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００２８】（第一の実施形態）図１は、本発明の第一
の実施形態にかかる画像形成装置の一例たる電子写真方
式のカラープリンタ（以下、プリンタという）の概略構
成を示す断面図である。
の実施形態にかかる画像形成装置の一例たる電子写真方
式のカラープリンタ（以下、プリンタという）の概略構
成を示す断面図である。
【００２９】かかるプリンタは、図１に示すように、矢
印方向に回転する潜像担持体たる電子写真感光ドラム
（以下、感光ドラムという）３を備え、感光ドラム３の
周囲には、帯電器４、現像装置たる現像器１Ｍ，１Ｃ，
１Ｙ，１Ｂｋを備える現像装置１、転写帯電器１０、ク
リーニング手段１２、及び感光ドラム３の図面上方に配
設したＬＥＤ露光手段等からなる画像形成手段が配置さ
れる。
印方向に回転する潜像担持体たる電子写真感光ドラム
（以下、感光ドラムという）３を備え、感光ドラム３の
周囲には、帯電器４、現像装置たる現像器１Ｍ，１Ｃ，
１Ｙ，１Ｂｋを備える現像装置１、転写帯電器１０、ク
リーニング手段１２、及び感光ドラム３の図面上方に配
設したＬＥＤ露光手段等からなる画像形成手段が配置さ
れる。
【００３０】各現像器には、トナー粒子及びキャリア粒
子を含有する二成分現像剤が内包される。現像器１Ｍの
現像剤は、マゼンタトナーを、現像器１Ｃの現像剤は、
シアントナーを、現像器１Ｙの現像剤は、イエロートナ
ーを、現像器１Ｂｋの現像剤は黒トナーを含有する。
子を含有する二成分現像剤が内包される。現像器１Ｍの
現像剤は、マゼンタトナーを、現像器１Ｃの現像剤は、
シアントナーを、現像器１Ｙの現像剤は、イエロートナ
ーを、現像器１Ｂｋの現像剤は黒トナーを含有する。
【００３１】被複写原稿は、原稿読み取り装置（図示せ
ず）で読み取られる。この原稿読取り装置は、ＣＣＤ等
の原稿画像を電気信号に変換する光電変換素子を有して
おり、原稿のマゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエ
ロー画像情報、白黒画像情報に、それぞれ対応した画像
信号を出力する。ＬＥＤ露光手段は、これらの画像信号
に対応して発行ｏｎ−ｏｆｆを制御され、露光を行う。
尚、電子計算機からの出力信号をプリントアウトするこ
ともできる。
ず）で読み取られる。この原稿読取り装置は、ＣＣＤ等
の原稿画像を電気信号に変換する光電変換素子を有して
おり、原稿のマゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエ
ロー画像情報、白黒画像情報に、それぞれ対応した画像
信号を出力する。ＬＥＤ露光手段は、これらの画像信号
に対応して発行ｏｎ−ｏｆｆを制御され、露光を行う。
尚、電子計算機からの出力信号をプリントアウトするこ
ともできる。
【００３２】カラープリンタ全体のシーケンスについ
て、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明す
る。
て、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明す
る。
【００３３】先ず、感光ドラム３表面は、帯電器４によ
って均等に帯電される。次に、マゼンタ画像信号により
制御されたＬＥＤアレイＬにより露光が行われ、感光ド
ラム３上にドット分布潜像が形成され、この潜像は、予
め現像位置に選択的に対向配置されたマゼンタ現像器１
Ｍにより反転現像される。
って均等に帯電される。次に、マゼンタ画像信号により
制御されたＬＥＤアレイＬにより露光が行われ、感光ド
ラム３上にドット分布潜像が形成され、この潜像は、予
め現像位置に選択的に対向配置されたマゼンタ現像器１
Ｍにより反転現像される。
【００３４】カセットＣから取り出され給紙ガイド５
ａ、給紙ローラー６、給紙ガイド５ｂを経由して進行し
た、紙等の記録媒体たる転写材は、転写ドラム９のグリ
ッパ７により保持され、当接用ローラー８とその対向極
によって静電的に転写ドラム９に巻き付けられる。
ａ、給紙ローラー６、給紙ガイド５ｂを経由して進行し
た、紙等の記録媒体たる転写材は、転写ドラム９のグリ
ッパ７により保持され、当接用ローラー８とその対向極
によって静電的に転写ドラム９に巻き付けられる。
【００３５】転写ドラム９は、感光ドラム３と同期して
図示矢印方向に回転しており、マゼンタ現像器１Ｍで現
像されたマゼンタ顕画像は、転写部において、転写帯電
器１０によって転写材に転写される。転写ドラム９は、
そのまま回転を縦続して、次の色（図１に示す本実施形
態においてはシアン）の画像の転写に備える。
図示矢印方向に回転しており、マゼンタ現像器１Ｍで現
像されたマゼンタ顕画像は、転写部において、転写帯電
器１０によって転写材に転写される。転写ドラム９は、
そのまま回転を縦続して、次の色（図１に示す本実施形
態においてはシアン）の画像の転写に備える。
【００３６】一方、感光ドラム３は、帯電器１１により
除電され、クリーニング手段１２によってクリーニング
され、再び帯電器４によって帯電され、次のシアン画像
信号により制御されたＬＥＤアレイＬにより上述と同様
に露光を受け、静電潜像が形成される。この間に現像装
置１は、回転して、シアン現像器１Ｃが所定の現像位置
に選択的に配置されていて、シアンに対応する静電潜像
の反転現像を行い、シアン顕画像を形成する。
除電され、クリーニング手段１２によってクリーニング
され、再び帯電器４によって帯電され、次のシアン画像
信号により制御されたＬＥＤアレイＬにより上述と同様
に露光を受け、静電潜像が形成される。この間に現像装
置１は、回転して、シアン現像器１Ｃが所定の現像位置
に選択的に配置されていて、シアンに対応する静電潜像
の反転現像を行い、シアン顕画像を形成する。
【００３７】続いて、上述と同様の工程を、それぞれイ
エロー画像信号、及びブラック画像信号に対して行い、
４色分顕画像（トナー像）の転写が終了すると、転写材
は、各帯電器１３，１４により除電され、グリッパ７を
解除するとともに、分離爪１５によって転写ドラム９に
より分離され、搬送ベルト１６で定着器（熱圧ローラ定
着器）１７に送られる。定着器１７は転写材上に重なっ
ている４色の顕画像を定着する。こうして一連のフルカ
ラープリントシーケンスが終了し、所望のフルカラープ
リント画像が形成される。
エロー画像信号、及びブラック画像信号に対して行い、
４色分顕画像（トナー像）の転写が終了すると、転写材
は、各帯電器１３，１４により除電され、グリッパ７を
解除するとともに、分離爪１５によって転写ドラム９に
より分離され、搬送ベルト１６で定着器（熱圧ローラ定
着器）１７に送られる。定着器１７は転写材上に重なっ
ている４色の顕画像を定着する。こうして一連のフルカ
ラープリントシーケンスが終了し、所望のフルカラープ
リント画像が形成される。
【００３８】尚、本構成は一例であって、例えば、帯電
器４はコロナ帯電器でなく帯電ローラーであったり、露
光手段が半導体レーザーであったり、転写帯電器１０も
転写ローラーであったりと、様々な方式があるが、基本
的には上記したように帯電、露光、現像、転写、定着、
の工程を経て画像が形成される。
器４はコロナ帯電器でなく帯電ローラーであったり、露
光手段が半導体レーザーであったり、転写帯電器１０も
転写ローラーであったりと、様々な方式があるが、基本
的には上記したように帯電、露光、現像、転写、定着、
の工程を経て画像が形成される。
【００３９】次に、本発明にかかる現像装置の一つであ
る、現像器１Ｍについて図面を参照しながら説明する。
る、現像器１Ｍについて図面を参照しながら説明する。
【００４０】図２は、本発明の実施形態に用いた現像器
１Ｍを示す構成図である。
１Ｍを示す構成図である。
【００４１】現像器１Ｍは、図２に示すように、現像剤
容器２７を備える。
容器２７を備える。
【００４２】現像剤容器２７の内部は、隔壁２９によっ
て現像室（第１室）Ｒ１と、撹拌室（第２室）Ｒ２とに
区画され、撹拌室Ｒ２の上方には隔壁２９を隔ててトナ
ー貯蔵室Ｒ３が形成され、トナー貯蔵室Ｒ３内には補給
トナー（非磁性トナー）２８が収容されている。尚、隔
壁２９には補給口２６が設けられ、補給口２６を経て消
費されたトナーに見合った量の補給トナー２８が撹拌室
Ｒ２内に落下補給される。
て現像室（第１室）Ｒ１と、撹拌室（第２室）Ｒ２とに
区画され、撹拌室Ｒ２の上方には隔壁２９を隔ててトナ
ー貯蔵室Ｒ３が形成され、トナー貯蔵室Ｒ３内には補給
トナー（非磁性トナー）２８が収容されている。尚、隔
壁２９には補給口２６が設けられ、補給口２６を経て消
費されたトナーに見合った量の補給トナー２８が撹拌室
Ｒ２内に落下補給される。
【００４３】これに対し、現像室Ｒ１及び撹拌室Ｒ２内
には、現像剤１９が収容されている。現像剤１９は、粉
砕法によって製造された平均粒径８μｍのトナーに対し
て平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添した
ものと、１０００ガウスにおける磁化の値が２７０ｅｍ
ｕ／ｃｍ3の平均粒径３５μｍの磁性キャリアとからな
る二成分現像剤である（混合比は、重量比で非磁性トナ
ーが約７％になるようにした。）。
には、現像剤１９が収容されている。現像剤１９は、粉
砕法によって製造された平均粒径８μｍのトナーに対し
て平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添した
ものと、１０００ガウスにおける磁化の値が２７０ｅｍ
ｕ／ｃｍ3の平均粒径３５μｍの磁性キャリアとからな
る二成分現像剤である（混合比は、重量比で非磁性トナ
ーが約７％になるようにした。）。
【００４４】現像剤容器２７の感光ドラム３に近接する
部位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブ
２１が外部に突出している。現像スリーブ２１は、現像
剤容器２７内に回転可能に組み込まれており、本実施形
態においては、現像スリーブ２１は、例えばＳＵＳ３０
５ＡＣのような、非磁性材からなり、その内部には磁界
発生手段である磁石２３が固定されている。又、現像ス
リーブ２１の直径は、１６ｍｍである。
部位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブ
２１が外部に突出している。現像スリーブ２１は、現像
剤容器２７内に回転可能に組み込まれており、本実施形
態においては、現像スリーブ２１は、例えばＳＵＳ３０
５ＡＣのような、非磁性材からなり、その内部には磁界
発生手段である磁石２３が固定されている。又、現像ス
リーブ２１の直径は、１６ｍｍである。
【００４５】磁石２３は、現像磁極Ｎ１と、その下流に
位置する現像剤層厚規制極Ｓ３と、現像剤１９を搬送す
るための磁極Ｎ２，Ｓ２，Ｓ１とを有する。磁石２３
は、現像磁極Ｎ１が感光ドラム３に対向するように現像
スリーブ２１内に固定配置されている。現像磁極Ｎ１
は、現像スリーブ２１と感光ドラム３との間の現像部の
近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気ブラシが形成
される。この位置において、現像スリーブ２１の回転と
共に、矢印の方向に運ばれてきた現像剤は、感光ドラム
３と接触し、感光ドラム３上の静電潜像が現像される。
この時、現像スリーブ２１と感光ドラム３の近接位置
（現像部）において、現像スリーブ２１と感光ドラム３
は互いに逆方向（カウンター方向）に移動する。Ｎ１極
で現像を終了した現像剤は、反発磁極であるＳ１極及び
Ｓ３極により形成された反発磁界によって現像スリーブ
２１上から剥ぎ取られ、現像室Ｒ１に落下する。
位置する現像剤層厚規制極Ｓ３と、現像剤１９を搬送す
るための磁極Ｎ２，Ｓ２，Ｓ１とを有する。磁石２３
は、現像磁極Ｎ１が感光ドラム３に対向するように現像
スリーブ２１内に固定配置されている。現像磁極Ｎ１
は、現像スリーブ２１と感光ドラム３との間の現像部の
近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気ブラシが形成
される。この位置において、現像スリーブ２１の回転と
共に、矢印の方向に運ばれてきた現像剤は、感光ドラム
３と接触し、感光ドラム３上の静電潜像が現像される。
この時、現像スリーブ２１と感光ドラム３の近接位置
（現像部）において、現像スリーブ２１と感光ドラム３
は互いに逆方向（カウンター方向）に移動する。Ｎ１極
で現像を終了した現像剤は、反発磁極であるＳ１極及び
Ｓ３極により形成された反発磁界によって現像スリーブ
２１上から剥ぎ取られ、現像室Ｒ１に落下する。
【００４６】尚、現像スリーブには電源２２により、交
流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加さ
れる。潜像の暗部電位（非露光部電位）と明部電位（露
光部電位）とは、上記振動バイアス電位の最大値と最小
値との間に位置している。これによって、現像部に、向
きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番電
界中でトナーとキャリアが激しく振動し、トナーがスリ
ーブ及びキャリアヘの静電的拘束を振り切って潜像電位
に対応した量のトナーが感光ドラムに付着する。本実施
形態においては、感光ドラムの暗部電位を−５５０Ｖ、
明部電位を−１００Ｖとし、現像スリーブには直流バイ
アスとして、−３００Ｖ、交流バイアスとして、Ｖｐｐ
２．０ｋＶ、Ｆｒｑ．６ｋＨｚが印加されている。
流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加さ
れる。潜像の暗部電位（非露光部電位）と明部電位（露
光部電位）とは、上記振動バイアス電位の最大値と最小
値との間に位置している。これによって、現像部に、向
きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番電
界中でトナーとキャリアが激しく振動し、トナーがスリ
ーブ及びキャリアヘの静電的拘束を振り切って潜像電位
に対応した量のトナーが感光ドラムに付着する。本実施
形態においては、感光ドラムの暗部電位を−５５０Ｖ、
明部電位を−１００Ｖとし、現像スリーブには直流バイ
アスとして、−３００Ｖ、交流バイアスとして、Ｖｐｐ
２．０ｋＶ、Ｆｒｑ．６ｋＨｚが印加されている。
【００４７】さて、現像スリーブ２１の下方には、現像
剤規制手段たるブレード１８が現像スリーブ２１と所定
の間隔をもって配置されている。現像スリーブ２１とブ
レード１８との間隔は、４００μｍである。ブレード１
８は現像剤容器２７に固定されている。ブレード１８
は、鉄等の磁性材からなり、現像スリーブ２１上の現像
剤１９の層厚を磁気的に規制する。
剤規制手段たるブレード１８が現像スリーブ２１と所定
の間隔をもって配置されている。現像スリーブ２１とブ
レード１８との間隔は、４００μｍである。ブレード１
８は現像剤容器２７に固定されている。ブレード１８
は、鉄等の磁性材からなり、現像スリーブ２１上の現像
剤１９の層厚を磁気的に規制する。
【００４８】現像室Ｒ１内には、第一撹拌搬送手段たる
搬送スクリュー２４が収容されている。搬送スクリュー
２４は、直径６ｍｍの軸上に螺旋状の羽根を有するもの
で羽根の直径は１４ｍｍのものを、ピッチは１５ｍｍの
ものを用いた。
搬送スクリュー２４が収容されている。搬送スクリュー
２４は、直径６ｍｍの軸上に螺旋状の羽根を有するもの
で羽根の直径は１４ｍｍのものを、ピッチは１５ｍｍの
ものを用いた。
【００４９】搬送スクリュー２４は、図中矢印方向に回
転され、搬送スクリュー２４の回転駆動によって現像室
Ｒ１内の現像剤１９が現像スリーブ２１の長手方向に向
けて搬送される。本実施形態において、搬送スクリュー
２４は、現像スリーブ２１に対して、重力方向下部に配
置される。その理由は、後述するが、搬送スクリュー２
４に収容される現像剤の最上面を現像剤層厚規制極であ
るＳ３極と剥ぎ取り極であるＳ１極との間に設定するか
らである。
転され、搬送スクリュー２４の回転駆動によって現像室
Ｒ１内の現像剤１９が現像スリーブ２１の長手方向に向
けて搬送される。本実施形態において、搬送スクリュー
２４は、現像スリーブ２１に対して、重力方向下部に配
置される。その理由は、後述するが、搬送スクリュー２
４に収容される現像剤の最上面を現像剤層厚規制極であ
るＳ３極と剥ぎ取り極であるＳ１極との間に設定するか
らである。
【００５０】撹拌室Ｒ２内には第二撹拌搬送手段たる搬
送スクリュー２５が収容されている。搬送スクリュー２
５は、搬送スクリュー２４と同じ形状をしており、直径
６ｍｍの軸上に螺旋状の羽根を有するもので羽根の直径
は１４ｍｍのものを、ピッチは２０ｍｍのものを用い
た。搬送スクリュー２５は補給口２６から落下したトナ
ーを現像スリーブ２１の長手方向に沿って撹拌しつつ搬
送し、その末端で、充分に撹拌された現像剤を現像室Ｒ
１側に受け渡す。
送スクリュー２５が収容されている。搬送スクリュー２
５は、搬送スクリュー２４と同じ形状をしており、直径
６ｍｍの軸上に螺旋状の羽根を有するもので羽根の直径
は１４ｍｍのものを、ピッチは２０ｍｍのものを用い
た。搬送スクリュー２５は補給口２６から落下したトナ
ーを現像スリーブ２１の長手方向に沿って撹拌しつつ搬
送し、その末端で、充分に撹拌された現像剤を現像室Ｒ
１側に受け渡す。
【００５１】次に、本実施形態において用いられる現像
器の現像剤層厚規制極とともに反発磁界を形成する剥ぎ
取り極と、現像スリーブ近傍のスクリューとの位置関係
について、その作用も含めて詳述する。
器の現像剤層厚規制極とともに反発磁界を形成する剥ぎ
取り極と、現像スリーブ近傍のスクリューとの位置関係
について、その作用も含めて詳述する。
【００５２】本実施形態においては、反発磁界を形成す
るＳ３極及びＳ１極のうち、Ｓ３極を現像剤層厚規制極
として用い、Ｓ１極を現像剤剥ぎ取り極として用いる。
Ｓ３極の現像スリーブ２１外周面に垂直な方向（半径方
向）の磁界の強さのピーク値は４００ガウス以上１００
０ガウス以下、Ｓ１極の現像スリーブ２１外周面に垂直
な方向の磁界の強さのピーク値は４００ガウス以上８０
０ガウス以下が好ましい。本実施形態においては、Ｓ３
極の磁界の強さのピーク値を６００ガウス、Ｓ１極の磁
界の強さのピーク値を５００ガウスとした。又、現像ス
リーブ２１上において、Ｓ３極とＳ１極との位置関係
は、剥ぎ取り極であるＳ１極の現像スリーブ２１外周面
に垂直な方向の磁界の強さのピーク位置が、現像剤層厚
規制磁極であるＳ３極の現像スリーブ２１外周面に垂直
な磁界の強さのピーク位置より、重力方向で上部に位置
するような構成を採っている。このような構成にする
と、現像後の現像剤が落下しやすく（特別な剥ぎ取り手
段を必要としない）、現像剤層厚規制極による磁気的な
吸引で現像剤を吸着し、現像部まで搬送しやすい。
るＳ３極及びＳ１極のうち、Ｓ３極を現像剤層厚規制極
として用い、Ｓ１極を現像剤剥ぎ取り極として用いる。
Ｓ３極の現像スリーブ２１外周面に垂直な方向（半径方
向）の磁界の強さのピーク値は４００ガウス以上１００
０ガウス以下、Ｓ１極の現像スリーブ２１外周面に垂直
な方向の磁界の強さのピーク値は４００ガウス以上８０
０ガウス以下が好ましい。本実施形態においては、Ｓ３
極の磁界の強さのピーク値を６００ガウス、Ｓ１極の磁
界の強さのピーク値を５００ガウスとした。又、現像ス
リーブ２１上において、Ｓ３極とＳ１極との位置関係
は、剥ぎ取り極であるＳ１極の現像スリーブ２１外周面
に垂直な方向の磁界の強さのピーク位置が、現像剤層厚
規制磁極であるＳ３極の現像スリーブ２１外周面に垂直
な磁界の強さのピーク位置より、重力方向で上部に位置
するような構成を採っている。このような構成にする
と、現像後の現像剤が落下しやすく（特別な剥ぎ取り手
段を必要としない）、現像剤層厚規制極による磁気的な
吸引で現像剤を吸着し、現像部まで搬送しやすい。
【００５３】つまり、現像スリーブからの剤の剥ぎ取
り、現像スリーブヘの剤の供給に関して、簡易な構成に
しやすい。
り、現像スリーブヘの剤の供給に関して、簡易な構成に
しやすい。
【００５４】又、Ｓ３極の現像スリーブ２１外周面に垂
直な方向の磁界の強さのピーク位置とブレード１８の先
端（現像スリーブ２１側）とは、本実施形態において
は、現像スリーブ２１の中心位置を基準として５°をな
している。
直な方向の磁界の強さのピーク位置とブレード１８の先
端（現像スリーブ２１側）とは、本実施形態において
は、現像スリーブ２１の中心位置を基準として５°をな
している。
【００５５】Ｓ３極は、Ｓ１極との間で反発磁界を形成
しているので、Ｓ３極の磁力線は現像スリーブ２１に対
して、垂直に発散する傾向がある。その結果、現像スリ
ーブ２１外周面に垂直な方向の磁界（磁力線密度）の変
化率が小さくなる。そのことは、即ち、現像剤を現像ス
リーブ２１に引き付ける力が小さくなることに相当す
る。このような構成をとると、現像剤が現像剤層厚規制
極において圧縮される力が弱まり、トナー劣化や、キャ
リアのスペント化といった現像剤の劣化が抑制され、現
像剤寿命が延びることになる。
しているので、Ｓ３極の磁力線は現像スリーブ２１に対
して、垂直に発散する傾向がある。その結果、現像スリ
ーブ２１外周面に垂直な方向の磁界（磁力線密度）の変
化率が小さくなる。そのことは、即ち、現像剤を現像ス
リーブ２１に引き付ける力が小さくなることに相当す
る。このような構成をとると、現像剤が現像剤層厚規制
極において圧縮される力が弱まり、トナー劣化や、キャ
リアのスペント化といった現像剤の劣化が抑制され、現
像剤寿命が延びることになる。
【００５６】しかしながら、従来、反発磁極の一つの磁
極を現像剤層厚規制極として用い、現像剤層厚規制極の
近傍に撹拌搬送スクリューが配置されている構成を採っ
た場合、現像スリーブ近傍の現像剤面が比較的低いとき
に、黒べた画像の後端に、スクリューピッチ状の濃度ム
ラが発生した。この現象は、現像後に、反発磁界により
剥ぎ取られた後、現像剤層厚規制磁極に移動した現像剤
と、スクリューで撹拌搬送されて現像剤層厚規制極に供
給された現像剤とが混合されるときに、その比率が、画
像域長手で、スクリューの回転周期で変わることで発生
する。特に画像後端で、剥ぎ取られた剤のトナー濃度が
低い場合、濃度ムラとなって目立ちやすくなる。
極を現像剤層厚規制極として用い、現像剤層厚規制極の
近傍に撹拌搬送スクリューが配置されている構成を採っ
た場合、現像スリーブ近傍の現像剤面が比較的低いとき
に、黒べた画像の後端に、スクリューピッチ状の濃度ム
ラが発生した。この現象は、現像後に、反発磁界により
剥ぎ取られた後、現像剤層厚規制磁極に移動した現像剤
と、スクリューで撹拌搬送されて現像剤層厚規制極に供
給された現像剤とが混合されるときに、その比率が、画
像域長手で、スクリューの回転周期で変わることで発生
する。特に画像後端で、剥ぎ取られた剤のトナー濃度が
低い場合、濃度ムラとなって目立ちやすくなる。
【００５７】幾つかの検討の結果、現像スリーブ近傍の
撹拌スクリューにおける現像剤の剤面が以下の通りであ
れば、スクリューピッチ状の濃度ムラが発生しないこと
がわかった。即ち、現像剤層厚規制極の現像スリーブ外
周面に垂直な磁界の強さのピーク位置と、剥ぎ取り極の
現像スリーブ外周面に垂直な磁界の強さのピーク位置と
の間で、現像剤層厚規制磁極の、現像スリーブ外周面に
垂直な方向の磁界の強さが２００ガウスになる位置より
も剤面を高く設定すればよい。この位置に剤面を設定す
れば、剥ぎ取り後の現像剤が、現像剤が存在することで
邪魔されて、現像剤層厚規制極に空間的に移動しづらく
なるし、又、現像剤層厚規制磁極に供給される現像剤の
混合比率を、剥ぎ取り後の画像履歴のある現像剤の量に
比べて多くすることができるからである。上記剤面の位
置を、現像剤層厚規制極の現像スリーブ外周面に垂直な
磁界の強さのピーク位置と、剥ぎ取り極の現像スリーブ
外周面に垂直な磁界の強さのピーク位置との間で、現像
剤層厚規制極の、現像スリーブ外周面に垂直な方向の磁
界の強さが２００ガウスになる位置と規定したのは、２
００ガウス以上の磁束密度の位置に剤面を規定すると、
現像剤が剥ぎ取られた後に、項像剤層厚規制極に引き付
けられやすくなるからである。
撹拌スクリューにおける現像剤の剤面が以下の通りであ
れば、スクリューピッチ状の濃度ムラが発生しないこと
がわかった。即ち、現像剤層厚規制極の現像スリーブ外
周面に垂直な磁界の強さのピーク位置と、剥ぎ取り極の
現像スリーブ外周面に垂直な磁界の強さのピーク位置と
の間で、現像剤層厚規制磁極の、現像スリーブ外周面に
垂直な方向の磁界の強さが２００ガウスになる位置より
も剤面を高く設定すればよい。この位置に剤面を設定す
れば、剥ぎ取り後の現像剤が、現像剤が存在することで
邪魔されて、現像剤層厚規制極に空間的に移動しづらく
なるし、又、現像剤層厚規制磁極に供給される現像剤の
混合比率を、剥ぎ取り後の画像履歴のある現像剤の量に
比べて多くすることができるからである。上記剤面の位
置を、現像剤層厚規制極の現像スリーブ外周面に垂直な
磁界の強さのピーク位置と、剥ぎ取り極の現像スリーブ
外周面に垂直な磁界の強さのピーク位置との間で、現像
剤層厚規制極の、現像スリーブ外周面に垂直な方向の磁
界の強さが２００ガウスになる位置と規定したのは、２
００ガウス以上の磁束密度の位置に剤面を規定すると、
現像剤が剥ぎ取られた後に、項像剤層厚規制極に引き付
けられやすくなるからである。
【００５８】そこで、本実施形態においては、上記構成
を採ることにより、スクリューピッチ状の濃度ムラは発
生しなかった。
を採ることにより、スクリューピッチ状の濃度ムラは発
生しなかった。
【００５９】ところが、現像スリーブ近傍側のスクリュ
ーの剤面（現像室側の剤面）を高くするために、単に、
現像剤の量を増加させると、同時に撹拌室側の剤面も高
くなる。その結果、撹拌室側において、補給トナーが充
分に撹拌されず、画像濃度が上がってしまう問題点や、
現像スリーブからのトナー飛散、カブリ等の問題点が発
生してしまう。
ーの剤面（現像室側の剤面）を高くするために、単に、
現像剤の量を増加させると、同時に撹拌室側の剤面も高
くなる。その結果、撹拌室側において、補給トナーが充
分に撹拌されず、画像濃度が上がってしまう問題点や、
現像スリーブからのトナー飛散、カブリ等の問題点が発
生してしまう。
【００６０】そこで、本実施形態のおいては、現像室側
の現像剤搬送速度を、撹拌室側の現像剤搬送速度より遅
くすることで、現像室側の剤面を高くし、撹拌室側の剤
面を低くすることで、黒べた部の濃度均一性と、補給ト
ナーの撹拌性向上の両立を図った。補給トナーの撹拌性
を上げるには、撹拌室側の剤面を下げ、スクリューの羽
根の上部より、剤面が低いことが必須な条件となる。
の現像剤搬送速度を、撹拌室側の現像剤搬送速度より遅
くすることで、現像室側の剤面を高くし、撹拌室側の剤
面を低くすることで、黒べた部の濃度均一性と、補給ト
ナーの撹拌性向上の両立を図った。補給トナーの撹拌性
を上げるには、撹拌室側の剤面を下げ、スクリューの羽
根の上部より、剤面が低いことが必須な条件となる。
【００６１】幾つかの検討の結果、羽根の高さｌ（図に
示す。スクリュー直径が１４ｍｍ、軸の直径が６ｍｍの
場合、４ｍｍ）の２５％以上が、剤面より鉛直方向上部
に見えている場合、どのような高画像比率に対応した補
給トナーに対しても、充分な撹拌が可能であった。本発
明者らは、スクリューの羽根の見えかたに関して、２３
℃／５％の環境下で、現像器のみを２分間空回転した
後、現像器の駆動を止め、更に１分後のスクリューの羽
根の見えかたを実測した。
示す。スクリュー直径が１４ｍｍ、軸の直径が６ｍｍの
場合、４ｍｍ）の２５％以上が、剤面より鉛直方向上部
に見えている場合、どのような高画像比率に対応した補
給トナーに対しても、充分な撹拌が可能であった。本発
明者らは、スクリューの羽根の見えかたに関して、２３
℃／５％の環境下で、現像器のみを２分間空回転した
後、現像器の駆動を止め、更に１分後のスクリューの羽
根の見えかたを実測した。
【００６２】本実施形態では、上述したように、撹拌搬
送スクリューの羽根のピッチを、現像室側を１５ｍｍに
対して、撹拌室側を２０ｍｍと大きくすることで、現像
剤の搬送速度を変えることにより、現像室側の剤面を高
く、撹拌室側の剤面を低く設定している。
送スクリューの羽根のピッチを、現像室側を１５ｍｍに
対して、撹拌室側を２０ｍｍと大きくすることで、現像
剤の搬送速度を変えることにより、現像室側の剤面を高
く、撹拌室側の剤面を低く設定している。
【００６３】よって、本実施形態によれば、現像スリー
ブ２１近傍の現像剤を撹拌すると共に所定方向に搬送す
る撹拌スクリュー２４と、撹拌スクリュー２４の現像ス
リーブ２１遠方側の現像剤を撹拌すると共に所定方向に
搬送する撹拌スクリュー２５とを備え、撹拌スクリュー
２５の現像剤搬送速度が撹拌スクリュー２４の現像剤搬
送速度より遅く設定されているので、装置の小型化、長
寿命化を図りつつ、スクリューピッチ状の濃度ムラの抑
制と、現像剤容器内の現像剤の撹拌性の向上とを両立す
ることができる。
ブ２１近傍の現像剤を撹拌すると共に所定方向に搬送す
る撹拌スクリュー２４と、撹拌スクリュー２４の現像ス
リーブ２１遠方側の現像剤を撹拌すると共に所定方向に
搬送する撹拌スクリュー２５とを備え、撹拌スクリュー
２５の現像剤搬送速度が撹拌スクリュー２４の現像剤搬
送速度より遅く設定されているので、装置の小型化、長
寿命化を図りつつ、スクリューピッチ状の濃度ムラの抑
制と、現像剤容器内の現像剤の撹拌性の向上とを両立す
ることができる。
【００６４】（比較例１）本比較例では、第一の実施形
態の構成に対して、撹拌搬送スクリューの羽根のピッチ
を、現像室側を１５ｍｍ、撹拌室側を１５ｍｍと設定し
ている。尚、他の構成は、第一の実施形態と同じであ
る。この構成で、現像剤量を１７０ｇとし、Ａ４サイズ
の黒ベタ画像を出力した結果、画像の途中から、スクリ
ューピッチ状の濃度ムラが発生した。
態の構成に対して、撹拌搬送スクリューの羽根のピッチ
を、現像室側を１５ｍｍ、撹拌室側を１５ｍｍと設定し
ている。尚、他の構成は、第一の実施形態と同じであ
る。この構成で、現像剤量を１７０ｇとし、Ａ４サイズ
の黒ベタ画像を出力した結果、画像の途中から、スクリ
ューピッチ状の濃度ムラが発生した。
【００６５】（比較例２）本比較例では、比較例１と同
じ構成で、剤量を２２０ｇにしただけである。この構成
で、Ａ４サイズの黒ベタ画像を出力した結果、スクリュ
ーピッチ状の濃度ムラは発生しなかった。ところが、２
３℃／５％の環境下で、画像比率３０％の原稿を１００
０枚流したところ、カブリ、飛散が発生し、画像濃度も
０．２５程度上昇した。
じ構成で、剤量を２２０ｇにしただけである。この構成
で、Ａ４サイズの黒ベタ画像を出力した結果、スクリュ
ーピッチ状の濃度ムラは発生しなかった。ところが、２
３℃／５％の環境下で、画像比率３０％の原稿を１００
０枚流したところ、カブリ、飛散が発生し、画像濃度も
０．２５程度上昇した。
【００６６】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。
【００６７】本実施形態においては、第一の実施形態の
構成に対して、撹拌搬送スクリューを、現像室側の撹拌
搬送スクリューの羽根を、直径１３ｍｍ、ピッチ１５ｍ
ｍの羽根（スクリュー軸は直径６ｍｍ）とし、撹拌室側
の撹拌搬送スクリューの羽根を、直径１４ｍｍ、ピッチ
２０ｍｍとし、撹拌室側のスクリューには、幅４ｍｍ、
高さ４ｍｍ、厚み１ｍｍのリブ（剤の搬送に対する抵抗
部材、板状の部材）を設けた。尚、他の構成は、第一の
実施形態と同じである。この構成で、現像剤量を２００
ｇにし、Ａ４サイズの黒ベタ画像を出力した結果、スク
リューピッチ状の濃度ムラは、どのような条件下でも発
生しなかった。又、２３℃／５％の環境下において、画
像比率１００％の補給耐久でも、カブリ、飛散とも発生
せず、濃度も長期に亘り安定していた。
構成に対して、撹拌搬送スクリューを、現像室側の撹拌
搬送スクリューの羽根を、直径１３ｍｍ、ピッチ１５ｍ
ｍの羽根（スクリュー軸は直径６ｍｍ）とし、撹拌室側
の撹拌搬送スクリューの羽根を、直径１４ｍｍ、ピッチ
２０ｍｍとし、撹拌室側のスクリューには、幅４ｍｍ、
高さ４ｍｍ、厚み１ｍｍのリブ（剤の搬送に対する抵抗
部材、板状の部材）を設けた。尚、他の構成は、第一の
実施形態と同じである。この構成で、現像剤量を２００
ｇにし、Ａ４サイズの黒ベタ画像を出力した結果、スク
リューピッチ状の濃度ムラは、どのような条件下でも発
生しなかった。又、２３℃／５％の環境下において、画
像比率１００％の補給耐久でも、カブリ、飛散とも発生
せず、濃度も長期に亘り安定していた。
【００６８】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。
【００６９】本実施形態においては、第一の実施形態の
構成に対して、撹拌搬送スクリューを、現像室側の撹拌
搬送スクリューの羽根を、直径１４ｍｍ、ピッチ１５ｍ
ｍの羽根(スクリュー軸は直径６ｍｍ）とし、撹拌室側
の撹拌搬送スクリューの羽根を、直径１４ｍｍ、ピッチ
１５ｍｍとし、現像室側の撹拌搬送スクリューと、撹拌
室側の撹拌搬送スクリューとの間のギア比を、撹拌室側
の回転速度が４０％速くなるような構成に設定した。
尚、他の構成は、第一の実施形態と同じである。この構
成で、現像剤量を２００ｇにし、Ａ４サイズの黒ベタ画
像を出力した結果、スクリューピッチ状の濃度ムラは、
どのような条件下でも発生しなかった。又、２３℃／５
％の環境下において、画像比率１００％の補給耐久で
も、カブリ、飛散とも発生せず、濃度も長期に渡り安定
していた。
構成に対して、撹拌搬送スクリューを、現像室側の撹拌
搬送スクリューの羽根を、直径１４ｍｍ、ピッチ１５ｍ
ｍの羽根(スクリュー軸は直径６ｍｍ）とし、撹拌室側
の撹拌搬送スクリューの羽根を、直径１４ｍｍ、ピッチ
１５ｍｍとし、現像室側の撹拌搬送スクリューと、撹拌
室側の撹拌搬送スクリューとの間のギア比を、撹拌室側
の回転速度が４０％速くなるような構成に設定した。
尚、他の構成は、第一の実施形態と同じである。この構
成で、現像剤量を２００ｇにし、Ａ４サイズの黒ベタ画
像を出力した結果、スクリューピッチ状の濃度ムラは、
どのような条件下でも発生しなかった。又、２３℃／５
％の環境下において、画像比率１００％の補給耐久で
も、カブリ、飛散とも発生せず、濃度も長期に渡り安定
していた。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる発
明によれば、装置の小型化、長寿命化を図りつつ、スク
リューピッチ状の濃度ムラの抑制と、現像剤容器内の現
像剤の撹拌性の向上とを両立することができる。
明によれば、装置の小型化、長寿命化を図りつつ、スク
リューピッチ状の濃度ムラの抑制と、現像剤容器内の現
像剤の撹拌性の向上とを両立することができる。
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の一例たるフルカラープリンタの概略構成を示す断面図
である。
の一例たるフルカラープリンタの概略構成を示す断面図
である。
【図２】図１の画像形成装置に備えられた現像装置の概
略構成を示す断面図である。
略構成を示す断面図である。
【図３】図２の現像装置に備えられた撹拌搬送手段の略
断面図である。
断面図である。
【図４】従来の現像装置の概略構成を示す断面図であ
る。
る。
１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋ 現像器（現像装置） ３ 感光ドラム（潜像担持体） １８ 規制ブレード（現像剤規制手段） １９ 現像剤 ２１ 現像スリーブ（現像剤担持体） ２３ 磁石（磁界発生手段） ２４ 搬送スクリュー（第一撹拌搬送手段） ２５ 搬送スクリュー（第二撹拌搬送手段） ２７ 現像剤容器 Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｓ２ 磁極
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H031 AB02 AC01 AC19 AC31 BA04 CA11 FA01 2H077 AB02 AB06 AC02 AD06 AD24 AD36 BA08 EA03 GA13
Claims (11)
- 【請求項１】 潜像を担持する回転可能な潜像担持体に
現像剤を付与することにより該潜像を現像剤像として可
視化する現像装置であって、現像剤を収容する現像剤容
器と、潜像担持体に対向して配設され現像剤容器から供
給された現像剤を担持し該潜像担持体に付与する現像剤
担持体と、現像剤容器内の現像剤を撹拌すると共に現像
剤担持体に向けて搬送する撹拌搬送手段と、現像剤担持
体上の現像剤層厚を所定層厚に規制する現像剤規制手段
とを備え、現像剤担持体は、内部に固定配置され周方向
に複数の磁極をもち現像剤担持体上に現像剤を担持せし
める磁界発生手段を有し、磁界発生手段は、現像剤担持
体上の現像剤を現像剤容器内で剥ぎ取るよう同極性の隣
接する一組の反発磁極を有し、該反発磁極のうちの一つ
が、現像剤担持体が現像剤規制手段の現像剤担持体回転
方向上流側近傍で現像剤を担持するよう配設されている
現像装置において、撹拌搬送手段は、現像剤担持体近傍
の現像剤を撹拌すると共に所定方向に搬送する第一撹拌
搬送手段と、該第一撹拌搬送手段の現像剤担持体遠方側
の現像剤を撹拌すると共に所定方向に搬送する第二撹拌
搬送手段とを備え、第一撹拌搬送手段の現像剤搬送速度
が第二撹拌搬送手段の現像剤搬送速度より遅く設定され
ていることを特徴とする現像装置。 - 【請求項２】 現像剤は、非磁性トナー及び磁性キャリ
アを含有する二成分現像剤であることとする請求項１に
記載の現像装置。 - 【請求項３】 現像剤担持体は、直径が１０ｍｍ以上２
５ｍｍ以下の非磁性円筒であることとする請求項１又は
請求項２に記載の現像装置。 - 【請求項４】 磁界発生手段は、反発磁極のうち現像剤
規制手段側に配設された一方の磁極による現像剤担持体
上の半径方向の磁界の強さのピーク位置が、他方の磁極
による現像剤担持体上の半径方向の磁界の強さのピーク
位置より下方に位置していることとする請求項１乃至請
求項３のいずれか一項に記載の現像装置。 - 【請求項５】 現像剤担持体近傍での現像剤容器内の現
像剤面は、反発磁極のうち現像剤規制手段側に配設され
た一方の磁極による現像剤担持体上の半径方向の磁界の
強さのピーク位置と、他方の磁極による現像剤担持体上
の半径方向の磁界の強さのピーク位置との間で、上記一
方の磁極による現像剤担持体上の半径方向の磁界の強さ
が２００ガウスとなる位置より上方に位置するよう設定
されていることとする請求項１乃至請求項４のいずれか
一項に記載の現像装置。 - 【請求項６】 撹拌搬送手段は、第一撹拌搬送手段及び
第二撹拌搬送手段が螺旋状の羽根を有し、その外径が１
０ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることとする請求項１乃至
請求項５のいずれか一項に記載の現像装置。 - 【請求項７】 撹拌搬送手段は、第一撹拌搬送手段及び
第二撹拌搬送手段の羽根の高さの２５％以上が第二撹拌
搬送手段近傍の現像剤面より上方に位置するよう構成さ
れていることとする請求項６に記載の現像装置。 - 【請求項８】 現像剤担持体は、潜像担持体の回転方向
と逆方向に回転するようになっていることとする請求項
１乃至請求項７のいずれか一項に記載の現像装置。 - 【請求項９】 二成分現像剤中の磁性キャリアは、１０
００ガウスの磁界中における磁化が３０ｅｍｕ／ｃｍ3
以上２００ｅｍｕ／ｃｍ3以下であることとする請求項
２に記載の現像装置。 - 【請求項１０】 現像剤担持体は、該現像剤担持体と潜
像担持体との間に交番電界が印加されるようになってい
ることとする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記
載の現像装置。 - 【請求項１１】 一連の画像形成プロセスによって形成
された画像を記録媒体に記録する画像形成装置であっ
て、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の現
像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33887699A JP3437512B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 現像装置 |
| US09/717,336 US6473584B1 (en) | 1999-11-30 | 2000-11-22 | Developing apparatus having carrying capability of screw lowered on developing sleeve side |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33887699A JP3437512B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 現像装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154471A true JP2001154471A (ja) | 2001-06-08 |
| JP3437512B2 JP3437512B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=18322232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33887699A Expired - Fee Related JP3437512B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 現像装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3437512B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7289754B2 (en) | 2004-10-29 | 2007-10-30 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus |
| US7412190B2 (en) | 2005-06-13 | 2008-08-12 | Ricoh Company, Ltd. | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus |
| JP2009020434A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Canon Inc | 現像装置及び画像形成装置 |
| US9285711B2 (en) | 2013-03-22 | 2016-03-15 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Developing device and image forming apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003255694A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Canon Inc | 現像装置及び画像形成装置 |
| US6973281B2 (en) * | 2002-04-26 | 2005-12-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus with two developing chamber-rotatable member pairs |
| JP2004093765A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Konica Minolta Holdings Inc | 画像形成装置 |
| JP4755867B2 (ja) | 2004-11-26 | 2011-08-24 | 株式会社リコー | 現像装置、及びこれを備えたプロセスカートリッジ、画像形成装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2576130B2 (ja) * | 1987-07-02 | 1997-01-29 | ミノルタ株式会社 | 現像装置 |
| US5172168A (en) * | 1990-09-05 | 1992-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrophotographic system haivng a developing device with a plurality of toner feeders |
| JPH04204464A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-24 | Minolta Camera Co Ltd | 現像剤搬送方法 |
| JP3049675B2 (ja) | 1992-06-30 | 2000-06-05 | キヤノン株式会社 | 画像形成方法 |
| JPH0689061A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-03-29 | Sharp Corp | 現像剤自動排出手段を備えた現像装置 |
| JP3217170B2 (ja) * | 1993-01-11 | 2001-10-09 | 株式会社リコー | 現像装置 |
| JPH0713420A (ja) * | 1993-06-22 | 1995-01-17 | Canon Inc | 現像装置 |
| JP3041173B2 (ja) | 1993-10-01 | 2000-05-15 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP3035449B2 (ja) | 1993-10-29 | 2000-04-24 | キヤノン株式会社 | 現像方法及び装置並びに画像形成方法及び装置 |
| US5870656A (en) | 1996-12-04 | 1999-02-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus for effecting development and cleaning by using magnet brush |
| JPH11133752A (ja) | 1997-10-31 | 1999-05-21 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| US6104892A (en) | 1998-06-08 | 2000-08-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device and image forming apparatus |
| US6249664B1 (en) * | 1998-06-29 | 2001-06-19 | Konica Corporation | Developing apparatus having two rotors for agitating and conveying developer |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP33887699A patent/JP3437512B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-11-22 US US09/717,336 patent/US6473584B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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