JP2003057953A - 現像装置、画像形成装置及びプロセスユニット - Google Patents
現像装置、画像形成装置及びプロセスユニットInfo
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
- G03G15/0921—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 後端白抜けを抑え細線再現性を向上しながら
も、更にキャリア付着を防止する。 【解決手段】 現像剤担持体と当該現像剤担持体上の現
像剤を磁極により穂立ちさせる手段とを有する現像装置
であって、上記穂立ち手段が、潜像担持体に対向すべき
位置取りをすることになる現像主極（Ｐ１）とその回転
下流側に位置する補助磁極（Ｐ１ｂ）を少なくとも有
し、現像磁極の半値幅が２２°以下であるような現像装
置において、上記現像主極と補助磁極による合成磁束密
度を８０ｍＴ以上とする。
も、更にキャリア付着を防止する。 【解決手段】 現像剤担持体と当該現像剤担持体上の現
像剤を磁極により穂立ちさせる手段とを有する現像装置
であって、上記穂立ち手段が、潜像担持体に対向すべき
位置取りをすることになる現像主極（Ｐ１）とその回転
下流側に位置する補助磁極（Ｐ１ｂ）を少なくとも有
し、現像磁極の半値幅が２２°以下であるような現像装
置において、上記現像主極と補助磁極による合成磁束密
度を８０ｍＴ以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、更にはそれらの複合機などの画像形
成装置に関わり、詳しくは磁力を用いて現像処理を行
い、後端白抜けがなく細線再現性が向上し、更にはキャ
リア付着を防止できる画像形成装置に関するものであ
る。
タ、ファクシミリ、更にはそれらの複合機などの画像形
成装置に関わり、詳しくは磁力を用いて現像処理を行
い、後端白抜けがなく細線再現性が向上し、更にはキャ
リア付着を防止できる画像形成装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真方式の画像形成装置においては、感光
体ドラムや感光体ベルトからなる潜像担持体上に、画像
情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって
現像動作が実行され、可視像が得られる。かかる電子写
真方式においては、従来より、現像剤担持体上にブラシ
チェーン状に現像剤を穂立ちさせた磁気ブラシによる現
像が知られている。
リなどの電子写真方式の画像形成装置においては、感光
体ドラムや感光体ベルトからなる潜像担持体上に、画像
情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって
現像動作が実行され、可視像が得られる。かかる電子写
真方式においては、従来より、現像剤担持体上にブラシ
チェーン状に現像剤を穂立ちさせた磁気ブラシによる現
像が知られている。
【０００３】かかる磁気ブラシ現像においては、現像が
行われる領域において潜像担持体と現像剤担持体との距
離が近接していた方が良好な画像濃度が得られ、またエ
ッジ効果が少ないことが知られているが、近接させると
黒ベタ画像やハーフトーンのベタ画像の後端部が白く抜
ける所謂「後端白抜け」と呼ばれる画質劣化が発生する
ことも同じく知られている。
行われる領域において潜像担持体と現像剤担持体との距
離が近接していた方が良好な画像濃度が得られ、またエ
ッジ効果が少ないことが知られているが、近接させると
黒ベタ画像やハーフトーンのベタ画像の後端部が白く抜
ける所謂「後端白抜け」と呼ばれる画質劣化が発生する
ことも同じく知られている。
【０００４】本出願人はこの「後端白抜け」を解決する
ため、先に、ニップを狭くする磁気ブラシ現像装置を提
案した（特開２０００−３０５３６０号）。この現像装
置では「後端白抜け」を低減するために、一つの方法とし
て現像ニップを狭めるべく現像磁極の半値幅を小さくし
ている（２２°以下）。ここで半値幅とは、現像磁極の
法線方向の磁力分布曲線の最高法線磁力（頂点）の半分
の値を指す部分の角度幅のことであり、例えばＮ極によ
って作成されている磁石の最高法線磁力が１２０ｍＴで
あれば６０ｍＴの値を指す部分の角度幅のことである。
ピーク５０％半値幅ということもある。しかし現像磁極
の半値幅を小さくしていくと、キャリア付着の発生が起
こり易いことが判明した。具体的には半値幅が２０°以
下となるとキャリア付着が目立つようになる。
ため、先に、ニップを狭くする磁気ブラシ現像装置を提
案した（特開２０００−３０５３６０号）。この現像装
置では「後端白抜け」を低減するために、一つの方法とし
て現像ニップを狭めるべく現像磁極の半値幅を小さくし
ている（２２°以下）。ここで半値幅とは、現像磁極の
法線方向の磁力分布曲線の最高法線磁力（頂点）の半分
の値を指す部分の角度幅のことであり、例えばＮ極によ
って作成されている磁石の最高法線磁力が１２０ｍＴで
あれば６０ｍＴの値を指す部分の角度幅のことである。
ピーク５０％半値幅ということもある。しかし現像磁極
の半値幅を小さくしていくと、キャリア付着の発生が起
こり易いことが判明した。具体的には半値幅が２０°以
下となるとキャリア付着が目立つようになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、後端白抜け
を抑え細線再現性を向上しながらも、更にキャリア付着
を防止することができる現像の実現を課題とする。
を抑え細線再現性を向上しながらも、更にキャリア付着
を防止することができる現像の実現を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明にし
たがって、現像剤担持体と当該現像剤担持体上の現像剤
を磁極により穂立ちさせる手段とを有する現像装置であ
って、上記穂立ち手段が、潜像担持体に対向すべき位置
取りをすることになる現像主極（Ｐ１）とその回転下流
側に位置する補助磁極（Ｐ１ｂ）を少なくとも有し、現
像磁極の半値幅が２２°以下であるような現像装置にお
いて、上記現像主極と補助磁極による合成磁束密度を８
０ｍＴ以上とすることによって解決される。
たがって、現像剤担持体と当該現像剤担持体上の現像剤
を磁極により穂立ちさせる手段とを有する現像装置であ
って、上記穂立ち手段が、潜像担持体に対向すべき位置
取りをすることになる現像主極（Ｐ１）とその回転下流
側に位置する補助磁極（Ｐ１ｂ）を少なくとも有し、現
像磁極の半値幅が２２°以下であるような現像装置にお
いて、上記現像主極と補助磁極による合成磁束密度を８
０ｍＴ以上とすることによって解決される。
【０００７】上記現像剤担持体を潜像担持体に対向して
配置させる際に各担持体の中心を結ぶ線に対して、現像
主極の法線方向磁束密度のピークが現像剤担持体回転上
流側へ２°〜１０°ずれていれば好適である。上記補助
磁極の半値幅が３５°以上であるのも好ましい。上記現
像主極（Ｐ１）と補助磁極（Ｐ１ｂ）の半値幅の比（Ｐ
１／Ｐ１ｂ）が０．４〜０．６であったり、ピーク磁束
密度の比（Ｐ１／Ｐ１ｂ）が０．７〜１．２であれば、
効果的である。
配置させる際に各担持体の中心を結ぶ線に対して、現像
主極の法線方向磁束密度のピークが現像剤担持体回転上
流側へ２°〜１０°ずれていれば好適である。上記補助
磁極の半値幅が３５°以上であるのも好ましい。上記現
像主極（Ｐ１）と補助磁極（Ｐ１ｂ）の半値幅の比（Ｐ
１／Ｐ１ｂ）が０．４〜０．６であったり、ピーク磁束
密度の比（Ｐ１／Ｐ１ｂ）が０．７〜１．２であれば、
効果的である。
【０００８】
【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。図１は本発明に係る現像装置の全体的
な概略構成を示す。この現像装置２は、感光体ドラム１
の側方（図で見て右側）に配設され、磁性トナー３ａ及
び磁性粒子（以下「磁性キャリア」という）３ｂとを備
えて成る二成分現像剤（以下「現像剤」という）３を表
面に担持し得る現像剤担持体としての非磁性の現像スリ
ーブ４を備えている。この現像スリーブ４は、ケーシン
グ２ａの感光体ドラム１側に形成された開口部から一部
露出するように取り付けられ、不図示の駆動装置を用い
て、感光体ドラム１と対向する現像領域Ｄにおいて現像
剤を下方（図中矢印Ｂ方向）に移動させる向きに回転駆
動可能となっている。また、現像スリーブ４の内部に
は、磁界発生手段としての固定磁石群から成るマグネッ
トローラ５が固定配置されている。
づいて説明する。図１は本発明に係る現像装置の全体的
な概略構成を示す。この現像装置２は、感光体ドラム１
の側方（図で見て右側）に配設され、磁性トナー３ａ及
び磁性粒子（以下「磁性キャリア」という）３ｂとを備
えて成る二成分現像剤（以下「現像剤」という）３を表
面に担持し得る現像剤担持体としての非磁性の現像スリ
ーブ４を備えている。この現像スリーブ４は、ケーシン
グ２ａの感光体ドラム１側に形成された開口部から一部
露出するように取り付けられ、不図示の駆動装置を用い
て、感光体ドラム１と対向する現像領域Ｄにおいて現像
剤を下方（図中矢印Ｂ方向）に移動させる向きに回転駆
動可能となっている。また、現像スリーブ４の内部に
は、磁界発生手段としての固定磁石群から成るマグネッ
トローラ５が固定配置されている。
【０００９】本現像装置は、現像スリーブ４上に担持さ
れ現像領域Ｄに向けて搬送されている現像剤の量を規制
する現像剤規制部材としてのドクタ６、当該ドクタ６の
現像剤搬送方向上流側で現像スリーブ４の表面とドクタ
６との間に現像剤３を供給する現像剤収容部Ｓを形成す
るように設けられた現像剤収容ケース７、トナー収容部
としてのトナーホッパ８なども備えている。トナーホッ
パ８は、現像剤収容部Ｓの現像剤搬送方向上流側で現像
スリーブ表面と対向するトナー補給用開口（以下「トナ
ー補給口」という）８ａを有している。また、トナーホ
ッパ８の内部には、時計方向（図中矢印Ｃ）に回転しな
がら磁性トナー３ａを撹拌しつつトナー補給口８ａに向
けて送り出すトナー撹拌部材としてのトナーアジテータ
９が配設されている。
れ現像領域Ｄに向けて搬送されている現像剤の量を規制
する現像剤規制部材としてのドクタ６、当該ドクタ６の
現像剤搬送方向上流側で現像スリーブ４の表面とドクタ
６との間に現像剤３を供給する現像剤収容部Ｓを形成す
るように設けられた現像剤収容ケース７、トナー収容部
としてのトナーホッパ８なども備えている。トナーホッ
パ８は、現像剤収容部Ｓの現像剤搬送方向上流側で現像
スリーブ表面と対向するトナー補給用開口（以下「トナ
ー補給口」という）８ａを有している。また、トナーホ
ッパ８の内部には、時計方向（図中矢印Ｃ）に回転しな
がら磁性トナー３ａを撹拌しつつトナー補給口８ａに向
けて送り出すトナー撹拌部材としてのトナーアジテータ
９が配設されている。
【００１０】上記現像剤収容ケース７の現像スリーブ４
に近接した先端部（ひさし部）は、磁性トナーがトナー
ホッパ８から補給され現像剤収容部Ｓ内に向かって進行
しようとする現像剤の量を規制する第２現像剤規制部材
としてのプレドクタ７ａとして機能している。また上記
現像剤収容ケース７等で形成される現像剤収容部Ｓに
は、感光体ドラム１と対向する現像領域に供給されずに
ドクタ６で進行が阻止された現像剤がとどまっている。
に近接した先端部（ひさし部）は、磁性トナーがトナー
ホッパ８から補給され現像剤収容部Ｓ内に向かって進行
しようとする現像剤の量を規制する第２現像剤規制部材
としてのプレドクタ７ａとして機能している。また上記
現像剤収容ケース７等で形成される現像剤収容部Ｓに
は、感光体ドラム１と対向する現像領域に供給されずに
ドクタ６で進行が阻止された現像剤がとどまっている。
【００１１】上記マグネットローラ５の表面部には、当
該ローラの回転中心軸方向に沿った向きに延在する磁極
が径方向外側に向けて複数形成されるよう、複数の磁石
が設けられている。具体的には、現像領域Ｄに対向する
位置に現像剤を穂立ちさせて現像を行う現像磁極（主
極）Ｐ１（Ｎ極）が形成され、この現像磁極による法線
方向磁束密度分布の半値角度幅を狭くするために、現像
磁極Ｐ１に対して現像スリーブ回転方向の上流側及び下
流側のそれぞれで隣接する位置に、現像磁極と反対の極
性（Ｓ極）の補助磁極Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを有している。ま
た上記現像剤収容部Ｓに磁界の磁力が及ぶように、プレ
ドクタ７ａに対向する位置から上記現像領域に至る間に
磁極Ｐ４（Ｎ極）を有している。更に、上記マグネット
ローラ５の表面には、一般的な現像装置と同様に、現像
スリーブ４上に現像剤を担持しつつ搬送するための搬送
磁極Ｐ２（Ｎ極）、Ｐ３（Ｓ極）を有している。なお、
図１中の現像スリーブ４の周囲に点線で示した曲線は、
各磁極によって形成された、現像スリーブ４の軸方向中
央部における現像スリーブ表面上の法線方向磁束密度分
布を示すものである。
該ローラの回転中心軸方向に沿った向きに延在する磁極
が径方向外側に向けて複数形成されるよう、複数の磁石
が設けられている。具体的には、現像領域Ｄに対向する
位置に現像剤を穂立ちさせて現像を行う現像磁極（主
極）Ｐ１（Ｎ極）が形成され、この現像磁極による法線
方向磁束密度分布の半値角度幅を狭くするために、現像
磁極Ｐ１に対して現像スリーブ回転方向の上流側及び下
流側のそれぞれで隣接する位置に、現像磁極と反対の極
性（Ｓ極）の補助磁極Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを有している。ま
た上記現像剤収容部Ｓに磁界の磁力が及ぶように、プレ
ドクタ７ａに対向する位置から上記現像領域に至る間に
磁極Ｐ４（Ｎ極）を有している。更に、上記マグネット
ローラ５の表面には、一般的な現像装置と同様に、現像
スリーブ４上に現像剤を担持しつつ搬送するための搬送
磁極Ｐ２（Ｎ極）、Ｐ３（Ｓ極）を有している。なお、
図１中の現像スリーブ４の周囲に点線で示した曲線は、
各磁極によって形成された、現像スリーブ４の軸方向中
央部における現像スリーブ表面上の法線方向磁束密度分
布を示すものである。
【００１２】上記マグネットローラ５では、６極の磁極
が形成されているが、上記補助磁極Ｐ１ａから補助磁極
Ｐ１ｂに至る間に磁極を更に増やし、８極や１０極で構
成されるマグネットローラとしてもよい。また上記マグ
ネットローラ５の現像磁極Ｐ１は、回転中心軸に垂直な
横断面における面積（以下「横断面積」という）が小さ
い磁石により構成されている。横断面積が小さくなると
一般に磁力は弱くなるが、現像スリーブ表面の磁力が小
さくなりすぎると磁性キャリアを保持する力が充分では
なくなって感光体ドラム１への磁性キャリア付着を生じ
ることがある。そこで、この現像磁極Ｐ１用の磁石は磁
力の強い希土類金属合金磁石により作製した。希土類金
属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石
では最大エネルギー積で３５８ｋＪ／ｍ３であり、鉄ネ
オジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積で
８０ｋＪ／ｍ３前後である。これにより、従来通常用い
られているフェライト磁石、フェライトボンド磁石（各
々最大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／
ｍ３前後）等と比べて強い磁力を確保することが可能と
なり、横断面積の小さい磁石を用いても現像スリーブ表
面の磁力を確保することが可能となった。磁力を確保す
るためには、この他にサマリュウムコバルト金属合金磁
石等を用いることもできる。
が形成されているが、上記補助磁極Ｐ１ａから補助磁極
Ｐ１ｂに至る間に磁極を更に増やし、８極や１０極で構
成されるマグネットローラとしてもよい。また上記マグ
ネットローラ５の現像磁極Ｐ１は、回転中心軸に垂直な
横断面における面積（以下「横断面積」という）が小さ
い磁石により構成されている。横断面積が小さくなると
一般に磁力は弱くなるが、現像スリーブ表面の磁力が小
さくなりすぎると磁性キャリアを保持する力が充分では
なくなって感光体ドラム１への磁性キャリア付着を生じ
ることがある。そこで、この現像磁極Ｐ１用の磁石は磁
力の強い希土類金属合金磁石により作製した。希土類金
属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石
では最大エネルギー積で３５８ｋＪ／ｍ３であり、鉄ネ
オジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積で
８０ｋＪ／ｍ３前後である。これにより、従来通常用い
られているフェライト磁石、フェライトボンド磁石（各
々最大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／
ｍ３前後）等と比べて強い磁力を確保することが可能と
なり、横断面積の小さい磁石を用いても現像スリーブ表
面の磁力を確保することが可能となった。磁力を確保す
るためには、この他にサマリュウムコバルト金属合金磁
石等を用いることもできる。
【００１３】以上のような構成の現像装置２を備えた画
像形成装置として、電子写真式レーザプリンタ（以下
「プリンタ」という）を図２に示す。矢印Ａ方向に回転
駆動される感光体ドラム１は、その表面に接触する帯電
ローラ５０によって一様に帯電され、光書き込みユニッ
ト５１によって画像情報に基づいて走査露光され、表面
に静電潜像が形成される。本例では帯電ローラ５０及び
光書き込みユニット５１により潜像形成手段が形成され
ているが、他の種類の帯電装置や露光装置を用いて構成
してもよいのは当然である。
像形成装置として、電子写真式レーザプリンタ（以下
「プリンタ」という）を図２に示す。矢印Ａ方向に回転
駆動される感光体ドラム１は、その表面に接触する帯電
ローラ５０によって一様に帯電され、光書き込みユニッ
ト５１によって画像情報に基づいて走査露光され、表面
に静電潜像が形成される。本例では帯電ローラ５０及び
光書き込みユニット５１により潜像形成手段が形成され
ているが、他の種類の帯電装置や露光装置を用いて構成
してもよいのは当然である。
【００１４】感光体ドラム１上に形成された静電潜像
は、現像装置２の現像ローラ４により現像され、感光体
ドラム１上にトナー像が形成される。このトナー像は、
転写装置としての転写ローラ５３を備えた転写ユニット
により、給紙カセット５４から給紙ローラ５５、レジス
トローラ対５６を経て搬送された転写材としての用紙５
２上に転写される。転写終了後の用紙５２は、定着ユニ
ット５７によりトナー像が定着され機外に排出される。
なお転写されなかった感光体ドラム１上の残留トナー
は、クリーニングユニット５８により感光体ドラム１か
ら除去され、感光体ドラム１上の残留電荷は除電ランプ
５９で除去される。
は、現像装置２の現像ローラ４により現像され、感光体
ドラム１上にトナー像が形成される。このトナー像は、
転写装置としての転写ローラ５３を備えた転写ユニット
により、給紙カセット５４から給紙ローラ５５、レジス
トローラ対５６を経て搬送された転写材としての用紙５
２上に転写される。転写終了後の用紙５２は、定着ユニ
ット５７によりトナー像が定着され機外に排出される。
なお転写されなかった感光体ドラム１上の残留トナー
は、クリーニングユニット５８により感光体ドラム１か
ら除去され、感光体ドラム１上の残留電荷は除電ランプ
５９で除去される。
【００１５】なお本プリンタでの通常の画像形成にあた
っては、７．２μｍトナーと５０μｍキャリアでなる現
像剤（トナー濃度５％）を用いて、地肌電位ＶＤ：−９
００Ｖ、画像部電位ＶＬ：−１００Ｖ、現像バイアスＶ
Ｂ：−７００Ｖで機械を作動させる。ちなみにトナー濃
度について言えば、キャリア付着に関して４〜２０質量
％の範囲で同様の結論が得られた。またＡＣを印加する
と画質が向上することが知られているが、それに伴って
キャリア付着が発生することがあった。本プリンタでは
ＡＣ成分を重畳してもキャリア付着が発生しない。
っては、７．２μｍトナーと５０μｍキャリアでなる現
像剤（トナー濃度５％）を用いて、地肌電位ＶＤ：−９
００Ｖ、画像部電位ＶＬ：−１００Ｖ、現像バイアスＶ
Ｂ：−７００Ｖで機械を作動させる。ちなみにトナー濃
度について言えば、キャリア付着に関して４〜２０質量
％の範囲で同様の結論が得られた。またＡＣを印加する
と画質が向上することが知られているが、それに伴って
キャリア付着が発生することがあった。本プリンタでは
ＡＣ成分を重畳してもキャリア付着が発生しない。
【００１６】また既述の現像装置２を備えた画像形成プ
ロセスユニットとして、所謂プロセスカートリッジ６０
を図３に示す。このプロセスカートリッジ６０は、感光
体ドラム１、帯電ローラ５０、クリーニング装置５８及
び現像装置２をすべてプリンタ本体に対して着脱可能な
一体構造物として構成されているものである。作動につ
いては、図２のプリンタの説明で行っているので、ここ
では繰り返さない。
ロセスユニットとして、所謂プロセスカートリッジ６０
を図３に示す。このプロセスカートリッジ６０は、感光
体ドラム１、帯電ローラ５０、クリーニング装置５８及
び現像装置２をすべてプリンタ本体に対して着脱可能な
一体構造物として構成されているものである。作動につ
いては、図２のプリンタの説明で行っているので、ここ
では繰り返さない。
【００１７】キャリア付着を考えるにあたり、図２のプ
リンタで現像バイアスＶＢを変化させ、また現像主極Ｐ
１と補助磁極Ｐ１ｂの合成磁束密度（各極の法線方向磁
束密度及び各極の接線方向磁束密度の合成値）を変化さ
せて、出力画像にキャリア付着が発生するか否かを評価
した結果を図４に示す（曲線がキャリア付着の始まるお
およそのポテンシャルを表す．現像主極の法線方向磁束
密度ピークの上流側へのずれ角は５°）。本プリンタの
通常の画像形成では地肌ポテンシャル（｜ＶＬ−Ｖ
Ｂ｜）が２００Ｖであり、このレベルでキャリア付着し
ないことが画像品質確保条件となるが、低温低湿環境で
はキャリア付着の発生し得る地肌ポテンシャルは上がる
ことが知られているので、２５０Ｖの地肌ポテンシャル
でキャリア付着が発生しないことを画像品質のための必
要条件とすると、図４の結果より、合成磁束密度が８０
ｍＴ以上でキャリア付着を発生させないようにすること
ができる。なお出力画像に現れるキャリア付着は現像領
域の最下流域（ニップの出口付近）で発生するものであ
り、上流側のＰ１ａ極の影響は考慮していない。仮にＰ
１ａ極の磁束密度が弱くなって上流側で感光体ドラムへ
のキャリア付着が発生しても、付着したキャリアは現像
領域の磁気ブラシにより回収されるものであり、上流側
Ｐ１ａ極についての条件は特に考える必要はない。
リンタで現像バイアスＶＢを変化させ、また現像主極Ｐ
１と補助磁極Ｐ１ｂの合成磁束密度（各極の法線方向磁
束密度及び各極の接線方向磁束密度の合成値）を変化さ
せて、出力画像にキャリア付着が発生するか否かを評価
した結果を図４に示す（曲線がキャリア付着の始まるお
およそのポテンシャルを表す．現像主極の法線方向磁束
密度ピークの上流側へのずれ角は５°）。本プリンタの
通常の画像形成では地肌ポテンシャル（｜ＶＬ−Ｖ
Ｂ｜）が２００Ｖであり、このレベルでキャリア付着し
ないことが画像品質確保条件となるが、低温低湿環境で
はキャリア付着の発生し得る地肌ポテンシャルは上がる
ことが知られているので、２５０Ｖの地肌ポテンシャル
でキャリア付着が発生しないことを画像品質のための必
要条件とすると、図４の結果より、合成磁束密度が８０
ｍＴ以上でキャリア付着を発生させないようにすること
ができる。なお出力画像に現れるキャリア付着は現像領
域の最下流域（ニップの出口付近）で発生するものであ
り、上流側のＰ１ａ極の影響は考慮していない。仮にＰ
１ａ極の磁束密度が弱くなって上流側で感光体ドラムへ
のキャリア付着が発生しても、付着したキャリアは現像
領域の磁気ブラシにより回収されるものであり、上流側
Ｐ１ａ極についての条件は特に考える必要はない。
【００１８】次に現像主極の法線方向磁束密度のピーク
を、感光体ドラムと現像ローラの各中心を結ぶ線から上
流側へずらした場合の、キャリア付着の発生する地肌ポ
テンシャルの値を示したものを図５に示す（ずれ角を主
極角度と称する）。この結果から、主極角度を２°〜１
０°、より好ましくは３°〜８°上流側へずらすことで
キャリア付着の発生を効果的に阻止することができるこ
とが分かる。
を、感光体ドラムと現像ローラの各中心を結ぶ線から上
流側へずらした場合の、キャリア付着の発生する地肌ポ
テンシャルの値を示したものを図５に示す（ずれ角を主
極角度と称する）。この結果から、主極角度を２°〜１
０°、より好ましくは３°〜８°上流側へずらすことで
キャリア付着の発生を効果的に阻止することができるこ
とが分かる。
【００１９】図６に、現像主極Ｐ１の半値幅を２０°と
する場合の、下流側補助磁極Ｐ１ｂの半値幅とキャリア
付着の発生する地肌ポテンシャルの関係を示す。この関
係はＰ１極の半値幅が１５°、１０°であっても成立す
ることが確認されている。本図より、補助磁極Ｐ１ｂの
半値幅が３５°以上で、キャリア付着の発生阻止に有効
であることが分かる。
する場合の、下流側補助磁極Ｐ１ｂの半値幅とキャリア
付着の発生する地肌ポテンシャルの関係を示す。この関
係はＰ１極の半値幅が１５°、１０°であっても成立す
ることが確認されている。本図より、補助磁極Ｐ１ｂの
半値幅が３５°以上で、キャリア付着の発生阻止に有効
であることが分かる。
【００２０】表１に、Ｐ１極とＰ１ｂ極の半値幅の比と
キャリア付着の関係を示す。これよりＰ１／Ｐ１ｂの比
が０．４〜０．６あたりでキャリア付着の発生が阻止さ
れていることが分かる。
キャリア付着の関係を示す。これよりＰ１／Ｐ１ｂの比
が０．４〜０．６あたりでキャリア付着の発生が阻止さ
れていることが分かる。
【００２１】
【表１】
【００２２】表２に、Ｐ１極とＰ１ｂ極のピーク磁束密
度の比とキャリア付着の関係を示す。これよりＰ１／Ｐ
１ｂの比が０．７〜１．２でキャリア付着の発生が阻止
されていることが分かる。
度の比とキャリア付着の関係を示す。これよりＰ１／Ｐ
１ｂの比が０．７〜１．２でキャリア付着の発生が阻止
されていることが分かる。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、現像磁極の半値幅が２
２°以下であるような現像装置において、現像主極と補
助磁極による合成磁束密度が８０ｍＴ以上であること
で、現像磁極の半値幅の減少にも拘らず、キャリアを現
像剤担持体上に十分引き付けることができ、潜像担持体
側へのキャリア付着を発生させない。
２°以下であるような現像装置において、現像主極と補
助磁極による合成磁束密度が８０ｍＴ以上であること
で、現像磁極の半値幅の減少にも拘らず、キャリアを現
像剤担持体上に十分引き付けることができ、潜像担持体
側へのキャリア付着を発生させない。
【００２５】また現像剤担持体を潜像担持体に対向して
配置させる際に各担持体の中心を結ぶ線に対して、現像
主極の法線方向磁束密度のピークが現像剤担持体回転上
流側へ２°〜１０°ずれていれば、現像領域において下
流側補助磁極の磁束をキャリア引き付けに利用でき、潜
像担持体側へのキャリア移動を抑えることができる。補
助磁極の半値幅を３５°以上とすることで現像主磁極と
補助磁極による接線磁力を増加させて合成磁束密度を大
きくすることで、半値幅の狭い現像主極の磁束密度のみ
を大きくすることで生じる画像劣化の問題を回避でき
る。
配置させる際に各担持体の中心を結ぶ線に対して、現像
主極の法線方向磁束密度のピークが現像剤担持体回転上
流側へ２°〜１０°ずれていれば、現像領域において下
流側補助磁極の磁束をキャリア引き付けに利用でき、潜
像担持体側へのキャリア移動を抑えることができる。補
助磁極の半値幅を３５°以上とすることで現像主磁極と
補助磁極による接線磁力を増加させて合成磁束密度を大
きくすることで、半値幅の狭い現像主極の磁束密度のみ
を大きくすることで生じる画像劣化の問題を回避でき
る。
【図１】本発明に係る現像装置の概略構成図である。
【図２】図１の現像装置を備えた画像形成装置の概略構
成図である。
成図である。
【図３】図１の現像装置を備えたプロセスユニットの概
念図である。
念図である。
【図４】現像主極とその下流側の補助磁極による合成磁
束密度とキャリア付着が発生する地肌ポテンシャルの関
係を表すグラフである。
束密度とキャリア付着が発生する地肌ポテンシャルの関
係を表すグラフである。
【図５】主極角度とキャリア付着が発生する地肌ポテン
シャルの関係を表すグラフである。
シャルの関係を表すグラフである。
【図６】現像主極の半値幅２０°における下流側補助磁
極の半値幅とキャリア付着が発生する地肌ポテンシャル
の関係を表すグラフである。
極の半値幅とキャリア付着が発生する地肌ポテンシャル
の関係を表すグラフである。
１ 感光体ドラム
２ 現像装置
３ 現像剤
４ 現像スリーブ
５ マグネットローラ
７ 現像剤収容ケース
８ トナーホッパ
Claims (7)
- 【請求項１】 現像剤担持体と当該現像剤担持体上の現
像剤を磁極により穂立ちさせる手段とを有する現像装置
であって、 上記穂立ち手段が、潜像担持体に対向すべき位置取りを
することになる現像主極（Ｐ１）とその回転下流側に位
置する補助磁極（Ｐ１ｂ）を少なくとも有し、現像磁極
の半値幅が２２°以下であるような現像装置において、 上記現像主極と補助磁極による合成磁束密度が８０ｍＴ
以上であることを特徴とする現像装置。 - 【請求項２】 上記現像剤担持体を潜像担持体に対向し
て配置させる際に各担持体の中心を結ぶ線に対して、現
像主極の法線方向磁束密度のピークが現像剤担持体回転
上流側へ２°〜１０°ずれていることを特徴とする請求
項１に記載の現像装置。 - 【請求項３】 上記補助磁極の半値幅が３５°以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 - 【請求項４】 上記現像主極（Ｐ１）と補助磁極（Ｐ１
ｂ）の半値幅の比（Ｐ１／Ｐ１ｂ）が０．４〜０．６で
あることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 - 【請求項５】 上記現像主極（Ｐ１）と補助磁極（Ｐ１
ｂ）のピーク磁束密度の比（Ｐ１／Ｐ１ｂ）が０．７〜
１．２であることを特徴とする請求項１に記載の現像装
置。 - 【請求項６】 請求項１〜５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。 - 【請求項７】 請求項１〜５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プロセスユニット。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001243851A JP2003057953A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 現像装置、画像形成装置及びプロセスユニット |
| US10/214,560 US6668147B2 (en) | 2001-08-10 | 2002-08-09 | Developing device, image forming device and process unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001243851A JP2003057953A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 現像装置、画像形成装置及びプロセスユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057953A true JP2003057953A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19073879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001243851A Pending JP2003057953A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 現像装置、画像形成装置及びプロセスユニット |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6668147B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003057953A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10234793B2 (en) * | 2017-03-09 | 2019-03-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Development device using a dry electrophotographic method |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2003295617A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Hitachi Printing Solutions Ltd | 現像装置および静電記録装置 |
| JP2004280068A (ja) * | 2003-02-07 | 2004-10-07 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置及び画像形成方法 |
| JP2004271876A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Ricoh Co Ltd | 現像剤担持体、現像方法、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| US7035575B2 (en) * | 2003-04-16 | 2006-04-25 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge |
| JP2005189811A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-07-14 | Ricoh Co Ltd | 現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| JP5239555B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-07-17 | 株式会社リコー | 現像装置および画像形成装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3538784B2 (ja) | 1993-11-16 | 2004-06-14 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 静電荷像の高速現像方法 |
| EP1452929A3 (en) * | 1999-02-17 | 2004-10-06 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and developing device therefor |
| JP2000305360A (ja) | 1999-02-17 | 2000-11-02 | Ricoh Co Ltd | 現像方法、現像装置、磁石ローラ及び画像形成装置 |
| JP2001027849A (ja) * | 1999-05-10 | 2001-01-30 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、磁石ローラ及び画像形成装置 |
| US6449452B1 (en) * | 1999-05-10 | 2002-09-10 | Ricoh Company, Ltd. | Method and apparatus for image developing capable of using developer in a magnet brush form |
| JP2001109267A (ja) | 1999-10-01 | 2001-04-20 | Sharp Corp | 現像ローラおよびこれを備える現像装置 |
| JP2001324873A (ja) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Ricoh Co Ltd | 現像方法、現像装置及び画像形成装置 |
| US6823163B2 (en) * | 2000-05-26 | 2004-11-23 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus including an electric field having an oscillation component between an image carrier and a developer carrier |
| JP4012676B2 (ja) * | 2000-09-07 | 2007-11-21 | 株式会社リコー | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP4143266B2 (ja) * | 2001-01-16 | 2008-09-03 | 株式会社リコー | 現像装置、画像形成装置及び画像形成プロセスユニット |
| US6757510B2 (en) * | 2001-02-16 | 2004-06-29 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and image forming apparatus using the same |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001243851A patent/JP2003057953A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-09 US US10/214,560 patent/US6668147B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10234793B2 (en) * | 2017-03-09 | 2019-03-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Development device using a dry electrophotographic method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6668147B2 (en) | 2003-12-23 |
| US20030039487A1 (en) | 2003-02-27 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051025 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061024 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080122 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080321 |
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| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080331 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080606 |