JP2004280051A - 現像方法、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内部に磁石を有する現像剤担持体(111)を像担持体(100)に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法を採用し、ライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めるようにした。
【選択図】図5
Description
(1). 内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて該像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像方法において、前記現像方法は、磁性キャリアを前記像担持体に非接触とし、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始めることとした(請求項1)。
(2). 内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、前記現像方法は、ライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることとした(請求項2)。
(3). (2)に記載の現像方法において、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置して対向領域をつくり、この磁石のまわりを当該現像剤担持体を前記二成分現像剤の搬送方向に回転駆動させ、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法において、前記磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも2つ形成し、前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であって前記像担持体に最も近い位置に配置された磁石である第1の磁石により前記2つの穂立ち部のうち1つの穂立ち部を形成し、前記1つの穂立ち部よりも前記搬送方向上流側の位置に配置した第2の磁石により他の1つの穂立ち部を形成させ、前記第2の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層(第1層)を形成し、第1の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることとした(請求項3)。
(4). (3)記載の現像方法において、少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最接近位置と、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置で前記穂立ち部を形成することとする(請求項4)。
(5). (3)記載の現像方法において、少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最近接位置を間にして、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向での上流側の位置と下流側の位置でそれぞれ前記穂立ち部を形成することとした(請求項5)。
(6). (5)記載の現像方法において、前記第1の磁石の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向の下流側に傾けた配置により、前記上流側の位置と前記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成することとした(請求項6)。
(7).(2)乃至(9)に記載の現像方法において、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、前記現像方法は、磁気ブラシ先端と像担持体とが最接近した位置で、ライン潜像のエッジ部分を現像することとした(請求項7)。
(8). (2)乃至(7)記載の現像方法において、トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷(カウンターチャージ)が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、像担持体と現像剤担持体との速度、像担持体と現像担持体との間隔(現像ギャップ)および磁性キャリアの抵抗を定めて現像を行なうこととした(請求項8)。
(9).(2)又は(8)に記載の現像方法において、前記現像方法は、前記現像領域内で、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで現像することとした(請求項9)。
(10).(2)乃至(2)の何れかに記載の現像方法において、前記対向領域で前記像担持体に前記穂立ち部を非接触状態で現像することとした(請求項10)。
(11).(2)乃至(10)の何れかに記載の現像方法において、前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置より現像剤移動方向の上流側にある領域であることとした(請求項11)。
(12).(2)乃至(11)の何れかに記載の現像方法において、前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置を含む領域であることとした(請求項12)。
(13).(2)乃至(12)の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、磁性キャリアの集合した穂が磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーの発生領域を、現像剤担持体が有する磁界発生手段で調整することとした(請求項13)。
(14).(2)乃至(13)の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がるときに、前記磁界発生手段により、磁気ブラシの先端が現像剤担持体上の磁性キャリアの集合した現像剤層から分離し、磁性キャリアからトナーを離脱させて遊離トナーを生ぜしめて行うこととした(請求項14)。
(15).(2)乃至(14)の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、前記現像剤担持体(Vs)と前記像担持体(Vp)との線速比(Vs/Vp)は、0.9<Vs/Vp<4の範囲にあることとした(請求項15)。
(16).(2)乃至(15)の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、現像領域内で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界で現像させることとした(請求項16)。
(17).(1)乃至(16)の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、印加する電界が、交番電界であることとした(請求項17)。
(18).像担持体に対向して配置され、内部に磁石を有する現像剤担持体を備え、この現像剤担持体がトナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面に担持して、現像領域に搬送し、現像剤担持体と像担持体の間に電界を印加し、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置において、前記現像装置は、(1)ないし(17)のいずれかに記載の現像方法により現像することとした(請求項18)。
(19). 光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に対向して配置され、表面にトナーとトナーを保持する磁性キャリアを収納し、像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、像担持体表面に形成されるトナー像を記録部材に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置は、(18)に記載の現像装置を有することとした(請求項19)。
本発明の現像方法は、現像剤担持体表面の磁性キャリアを前記像担持体に非接触とし、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始める現像方法である。
[1]ライン潜像における現像過程
発明者らは、実体顕微鏡(オリンパス社製:SZH10)とハイスピードカメラ(フォトロン社製:FASTCAM−Ultima−I2)とを用いて、9000〜40500コマ/秒の撮影速度で撮影した映像によりライン潜像に対するトナーTの現像課程を解析した。
このときの感光体上の潜像部(破線で示した区間内)に時間の経過と共に、トナーがどのような位置から付着するかを模式的に示したのが図1である。図1(a)は(イ)、(ロ)、(ハ)の順に時間が経過し、(イ)では潜像部の中央にトナーが付いており、(ロ)ではさらに中央に重なるようにトナーが付き、(ハ)では最下層部で潜像全域にトナーが埋まり、その上に潜像部の両端を除いてトナーが埋まっている。このようなトナーの付き方がなされた場合には、エッジの部分でトナーの厚みが薄くなり、エッジ効果は強調されない。つまり、トナーの最初に付く位置が重要であり、ライン潜像についてその中央部からトナーが付き始めることになれば、そのライン潜像はエッジ効果を強調されない画像となることがわかった。
二成分現像において、現像領域ではキャリアが電極として働くため、図2に示すように、電界は感光体の容量と、電極〜感光体間の容量に分配され、現像に必要な電界が感光体からキャリア(スリーブ)側へ引き出されるようになる。この電界が現像電界である。そして、現像電界は現像電極が近接するほど効果が大きくなる。
二成分現像において現像時にキャリアからトナーが放出された後、キャリアには放出されたトナーと同量の反対電荷(カウンターチャージ)が残る。このカウンターチャージはキャリア抵抗が低いほど(導電性キャリア)少なくてよいが、キャリア抵抗が低いとキャリアが接触した際に静電潜像を除電してしまう効果が働く。一方、絶縁性キャリアの場合、ベタ部ではこのカウンターチャージが潜像面の電場を打ち消すように働き、現像は進まなくなり濃度の高い画像が得られない。以上の理由から、現在は中低抵抗キャリアが主に用いられるようになっている。
潜像にトナーが現像される過程で、『細線やエッジ部分では電場が扇状に広がるため、対応するカウンターチャージも広がり、現像阻害効果が小さくなり、ベタ中央部に比べ端部や細線の濃度が上昇する』ことになり、見かけ上エッジが強調された画像となる。つまり、細線やエッジ以外の濃度が不十分となりエッジが強調されたように見え、ベタ部の理論飽和付着量以上にエッジにトナーが付着したものではない。
前記した図1(a)のように、潜像部(紙面と垂直な方向に長い潜像と考えれば、ライン潜像)の中央部から現像が行なわれれば、エッジ効果が強調されない。かかる現像態様が以下に述べる遊離トナーによる現像方法において可能であり、エッジ効果が強調されない良好な画像を得ることができる。
図1(a)において、(イ)は後述する感光体と現像スリーブとの最近接部の前の部位において、遊離トナー中における現像が該当し、(ロ)は最近接部直前における現像が該当し、(ハ)は最近接部およびそれより後の部位における現像がそれぞれ該当する。
遊離トナーを用いた現像方法において、トナーは図2に示す電気力線に沿って移動することになり、ライン潜像の中央から現像されるものと考えられる。
しかし、遊離トナーによるライン潜像幅方向中央から現像される現像方法を用いても、エッジ効果を生ずる場合があることがわかった。それは、磁性キャリアが画像に接触する場合で、前述したようにカウンターチャージの影響を受けるようになり、『細線やエッジ部分では電場が扇状に広がるため対応するカウンターチャージも広がり、現像阻害効果が小さくなり、端部や細線の濃度が上昇する』ためで、トナーを放出したキャリアが潜像に近づくことでエッジ効果が起きることになる。
そこで本発明では、現像領域で磁性キャリア先端と感光体とは非接触とした。しかし、本発明の磁気ブラシの穂立ちを利用した遊離トナーを用いない、従来の非接触二成分現像においては、現像に参加し得るトナーが十分になく、ベタ追従性等現像量が不十分となる。そこで、かなり高電界の現像バイアスを印加することとなるが、これによりエッジ部の電界の回りこみが大きくなり、よりエッジの強調された画像となってしまう。
次に、以下に説明する現像方法を実施することができる本発明で用いられる現像装置の基本構成を説明する。
図5において、感光層を表面に設け筒状をした感光体100の周囲には、感光体100表面を帯電するための帯電装置101が設けられている。感光体100は図5において矢印で示す反時計回りの向きに回転される。この感光体100に対向し、所定の現像ギャップGPを有するようにして、内部に磁石を有する筒状をした現像スリーブ111が配置されている。
現像ケーシング115の上部にはトナー供給手段としての構成部分があり、トナー収納部116が設けられていて、消費されたトナーに見合う適量分が現像ケーシング115内に補給されるようになっている。
このために、現像スリーブ111の直径は18〜30mmであって、内部に配置される磁力分布P1に対応する現像主磁石は、ピーク磁束密度の半値幅で表した磁石の幅が6〜8mmで、磁束密度が100〜130mTを有することが好ましい。
現像剤の汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるために、磁石P4からドクターブレード114の間に磁石を増やして8極や10極で構成しても良い。
現像スリーブと感光体100との関係では、エッジ効果をなくすためには、トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷(カウンターチャージ)が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、現像スリーブ111と感光体100の速度、現像スリーブ111と感光体100との間隔(現像ギャップ、GP)および磁性キャリアの抵抗を定めて現像を行なう。
強磁性体の飽和磁化の強さは、35(4.4×10-5Wb・m/kg)〜85(10.7+10-5Wb・m/kg)emu/gが好ましい。35emu/g未満では、磁化の強さが低いために、搬送性が低下し、また、感光体100へのキャリア付着が多くなる。85emu/gを越えると、磁化の強さが高いために、磁気ブラシが強く、硬い穂となる。
図6に示したように、現像スリーブ111の外周面からは、その内部に設けた磁石MGにより磁力分布P1、P2、P3、P4、P5、P6が放射状に形成されている。
ここでは、図5に示した磁力分布のうち、任意の1つの磁力分布、例えば、磁力分布P1を通過する現像剤が形成する磁気穂に着目してその変化を模式的に例示した図6を参照しつつ、磁気穂、遊離トナー、穂立ち部等について説明する。
図6において、磁力分布P1内で形成されている法線方向磁力線を(1)〜(7)の符号で模式的に示す。これらの法線磁力線(1)〜(7)は、法線磁力線(1)が現像スリーブ111の略接線方向に向いていて、法線磁力線(2)〜(3)への番号が進むにつれて、立ち上がりの角度を増し、法線磁力線(4)で現像スリーブ111の周面に略垂直となり、最も高く立ち上がった状態となる。
現像スリーブ111上の現像剤層が現像スリーブ111とともに移動し磁力分布P1にさしかかると、図6(a)に示すように、法線磁力線(1)に沿って磁性キャリアCCが穂状に集合した磁気穂として現像剤層から分離して立ち上がる。この磁気穂は現像スリーブ111の軸長手方向から見ると穂状をなし、磁気穂が紙面を貫く方向である現像スリーブ111の長手方向に磁石MG1に対向して形成されている。
図6(a)に示したように現像剤層から法線磁力線(1)に沿って磁性キャリアCCが立ち上がるときに、該磁性キャリアCCからトナーTが離脱する。この離脱した遊離トナーの発生領域は、感光体と現像スリーブとの最近接位置より現像剤移動方向の上流側にある領域である。
次に、これら遊離トナーを現像スリーブ111と感光体100間に電界を形成し、現像するための現像バイアスについて説明する。
図7は、現像スリーブに接続される電源として直流電源を用いた場合であって、反転現像方式における直流電界を印加しているときの現像状態を模式的に示した図である。有機顔料をキャリア生成材料に用いる感光体100では、一般に負極性に帯電させて負極性のトナーで画像形成することが多く、本例もこれによる。尤も、現像方式の中で、感光体100に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
図8は、現像スリーブに接続される電源として交番電圧電源を用いた場合、更に詳しくは、直流と交流を重畳した電圧を発生する電源を用いることで、現像バイアスの電界を交番電界としたときの反転現像方式における現像状態を模式的に示した図である。
以上の現像方法において、現像スリーブ111の線速(Vs)と感光体100の線速(Vp)との線速比(Vs/Vp)は0.9<Vs/Vp<4の範囲として現像する。
本例の現像方法は、前述した通り、対向領域で感光体100に磁気ブラシの穂立ち部を非接触状態で遊離トナーを用いて現像する現像方法である。かかる非接触状態は現像ギャップGPと、現像剤の汲み上げ量、すなわちドクターギャップと、対向領域に存在する磁石の磁力強度、さらには磁性キャリアの粒径や飽和磁気モーメント等の兼ね合いにより構成することができる。
以上説明した本発明にかかる現像方法を行なう現像装置を備えた画像形成装置を例示する。この画像形成装置は、前記図5で説明した基本構成を備えた現像装置を具備している。この現像装置は、必要に応じて、前記した内容の変更を加えて実施される。
複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット11はBk現像器24Kが現像位置にセットされており、コピ−動作が開始されると、カラースキャナ1で所定のタイミングからBkカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる(以下、Bk画像データによる静電潜像をBk潜像という。C、M、Yについても同様)。
またベルトクリ−ニング装置25は、入口シ−ル、ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−ドの接離機構等で構成されており、1色目のBk画像を中間転写ベルト18に転写した後の2、3、4色目の画像をベルト転写している間はブレード接離機構によって中間転写ベルト18面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間させておく。また紙転写器26は、コロナ放電方式にてAC電圧+DC電圧、又はDC電圧を印加して、中間転写ベルト18上の重ねトナー像を記録紙27に一括転写する。
感光体100の感光体径が90mmで、感光体100の線速が156mm/秒に設定され、現像スリーブ111のスリーブ径が18mmで、現像スリーブ111の線速が214mm/秒に設定されている。したがって、感光体線速に対するスリーブ線速の比は1.4である。なお、本例では、感光体100の線速に対する現像スリーブ111の線速の比(Vs/Vp)は最低0.9にまで下げてもなお必要な画像濃度を得ることができる。
発明者らは、実体顕微鏡(オリンパス社製:SZH10)とハイスピードカメラ(フォトロン社製:FASTCAM−Ultima−I2)とを用いて、9000〜40500コマ/秒の撮影速度で撮影した映像により対向領域で生じている磁性キャリアCCとトナーTの挙動を解析した。以下、この解析に基づき、開口部115aの範囲である制限された対向領域で行なわれる現像態様を説明する。
本例は穂立ち部中心を最近接位置に合わせた構成による現像であり、現像スリーブ111と感光体100との関係及び穂立ち部との関係は、図10のようになっている。遊離トナーの発生領域は、感光体と現像スリーブとの最近接位置を含む領域となる。
現像スリーブ111上では、磁石MG1の極性に係わらず磁気ブラシBR1を形成し、磁気穂が立ち上がり始める部分に相当する磁石の間(例えば、磁石MG6と磁石MG1との間や、磁石MG1と磁石MG2との間に対応する現像スリーブ111上)では現像剤の層が接線磁力が強いため、現像剤が現像スリーブ111側に押し付けられている。
図10に示すように、対向領域内での最近接位置(中心O1と中心O2とを結ぶ仮想線上の位置)に磁気ブラシBR1および穂立ち部SP1が形成されており、磁気ブラシBR1は感光体100と非接触となっている。本例の場合も後に述べるように、本発明の課題を達成できる良好な現像を行なうことができる。
図15には3つの経過時間t(t=t1、t2、t3)でのトナー画像の形成過程が示されている。t=t1で右斜線部が現像され、t=t2でさらにラインが太くなり(左斜線部)、t=t3でラインがほぼ現像トナーで埋まっており、副走査方向のライン同様にライン潜像の幅方向の中央部から現像が開始されていることがわかった。
黒ベタ追従性:良好
縦横比:1.01
エッジ部:良好
であった。
(請求項12、13関連)
図16を参照するに、本例では前記図10に示した構成をベースに、つまり、現像ギャップを適宜に設定することで磁気ブラシを感光体100に非接触とする構成をベースに、さらに、前記図5に示した現像装置の基本構成の場合よりも、磁界発生手段である磁石MG1の中心を最近接位置である中心O1、中心O2を結ぶ仮想の線よりも現像剤の搬送方向(回転方向111R)の上流側に傾けた配置にしている。これに伴い磁石MG2、磁石MG6の位置を変更し、磁石MG2から磁石MG6の磁力をコントロールした。
本例では、磁気ブラシBR1が感光体100に非接触である。本例の場合も本発明の課題を達成できる良好な現像を行なうことができる。
最近接位置は磁気ブラシBR1の最も磁気穂が立つ位置より下流側(図16において(4)と(5)の間)にあり、この領域には遊離トナーTが多く存在し、かつ、感光体100の潜像Lへ遊離トナーが移動できる領域である。電界強度は、最近接位置で最も強いので、この空間位置での遊離トナーTが良好に現像に供される。
黒ベタ追従性:良好
縦横比:0.99
エッジ部:良好
であった。
上記した実施例1において、現像装置110の現像剤担持体(現像スリーブ111)と感光体100との間隔を狭め、図10における最近接部に対応する穂立ち部SP1が感光体に接触するようにして、かつ、穂立ち部SP1の上流側の穂立ち部SP1からの遊離トナーの感光体側への移動を抑制するようにウレタン性のシール部材を設けた以外は同様に評価を行った。
これまで述べた現像方法、現像装置、画像形成装置は、図5で例示したように、現像スリーブ111(現像材担持体)を感光体100(像担持体)に対向配置させてつくられる対向領域においては、1つの磁力分布P1が形成されるようにすることで該対向領域に磁気ブラシの穂立ち部が1つだけつくられる態様に基づいて説明した。
現像剤の汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるために、磁石P3からドクターブレード114の間に磁石を増やして10極や12極で構成しても良い。
現像スリーブ111cと磁石間MGに速度差を与える手段として、上記例では磁石MGを不動とし、現像スリーブ111cを回動させることとしたが、これに限らず、現像スリーブ111cを不動とし、磁石MGを回動させることにより現像スリーブ111cと磁石間MGに速度差を与えて、同様の現像を行なうこと、また、現像スリーブ111cと磁石MGを反対方向に回動することも可能である。
磁性キャリア粒径が感光体100と現像スリーブ111との間隔である現像ギャップGPは、磁気ブラシの先端部を感光体100に非接触とする。
図18、図20、図21等に示したように、現像スリーブ111cの外周面からは、その内部に設けた磁石MGにより磁力分布P1a、P1b、P1c、P2、P3、P4、P5、P6が放射状に形成されている。
本発明の現像方法は、磁気ブラシの穂立ち部を対向領域に少なくとも2つ形成したことにある。感光体100の径に比べて現像スリーブ111cの径が小さいので、対向領域は最大限、現像スリーブ111cの投影面積に相当する「直径幅×軸方向長さ」の領域であり、これが最大対向領域ということになる。
図22は図18乃至図21に示した現像装置の基本構成のもとで、磁気ブラシ、穂立ち部等を示している。図22において、前記磁力分布P1a、P1b、P1cでの磁気ブラシをそれぞれ符号BR1a、BR1b、BR1cで示す。これらの磁気ブラシは図6で説明したような磁気穂が多数の法線方向磁力線(1)〜(7)に沿って集合したもので、外観上の形状はそれほどの変化はないが、各磁気穂を構成する磁性キャリアはトナーを保持しつつ流動し、この流動の過程で磁性キャリアからトナーを離脱して遊離トナーを生じさせる。
本例では前記図22に示した構成をベースに、つまり、現像ギャップを適宜に設定することで磁気ブラシを感光体100に非接触とする構成をベースに、さらに、前記図18乃至図21に示した現像装置の基本構成の場合よりも、固定軸111aを回動させることにより、第1の磁石MG1bの中心を最接近位置である中心O1、中心O2を結ぶ仮想の仮想の線よりも現像剤の搬送方向(回転方向111c)の下流側に傾けた配置にしている。
図18乃至図23で説明した構成の現像装置110Aにより、磁気ブラシの穂立ち部を対向領域に少なくとも2つ以上形成する態様において、感光体100体に最も近い位置に配置された磁石である第1の磁石MG1b(磁力分布P1b)により前記2つの穂立ち部のうち1つの穂立ち部を形成し、この1つの穂立ち部よりも搬送方向111R上流側の位置に配置した第2の磁石MG1a(磁力分布P1a)により他の1つの穂立ち部を形成させ、前記第2の磁石MG1a(磁力分布P1a)による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層(第1層)を形成し、第1の磁石MG1b(磁力分布P1b)による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることにより高品位の現像を行うことができる。
100 像担持体
CC 磁性キャリア
T トナー
Claims (19)
- 内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて該像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像方法において、
前記現像方法は、磁性キャリアを前記像担持体に非接触とし、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始めることを特徴とする現像方法。 - 内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、
前記現像方法は、ライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることを特徴とする現像方法。 - 請求項2に記載の現像方法において、
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置して対向領域をつくり、この磁石のまわりを当該現像剤担持体を前記二成分現像剤の搬送方向に回転駆動させ、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法において、
前記磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも2つ形成し、前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であって前記像担持体に最も近い位置に配置された磁石である第1の磁石により前記2つの穂立ち部のうち1つの穂立ち部を形成し、前記1つの穂立ち部よりも前記搬送方向上流側の位置に配置した第2の磁石により他の1つの穂立ち部を形成させ、
前記第2の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層(第1層)を形成し、第1の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることを特徴とする現像方法。 - 請求項3記載の現像方法において、
少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最接近位置と、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置で前記穂立ち部を形成することを特徴とする現像方法。 - 請求項3記載の現像方法において、
少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最近接位置を間にして、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向での上流側の位置と下流側の位置でそれぞれ前記穂立ち部を形成することを特徴とする現像方法。 - 請求項5記載の現像方法において、前記第1の磁石の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向の下流側に傾けた配置により、前記上流側の位置と前記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成することを特徴とする現像方法。
- 請求項2乃至9に記載の現像方法において、
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、
前記現像方法は、磁気ブラシ先端と像担持体とが最接近した位置で、ライン潜像のエッジ部分を現像することを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至7記載の現像方法において、
トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷(カウンターチャージ)が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、像担持体と現像剤担持体との速度、像担持体と現像担持体との間隔(現像ギャップ)および磁性キャリアの抵抗を定めて現像を行なうことを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至8に記載の現像方法において、
前記現像方法は、前記現像領域内で、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで現像することを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至9の何れかに記載の現像方法において、
前記対向領域で前記像担持体に前記穂立ち部を非接触状態で現像することを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至10の何れかに記載の現像方法において、
前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置より現像剤移動方向の上流側にある領域であることを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至11の何れかに記載の現像方法において、
前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置を含む領域であることを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至12の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、磁性キャリアの集合した穂が磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーの発生領域を、現像剤担持体が有する磁界発生手段で調整することを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至13の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がるときに、前記磁界発生手段により、磁気ブラシの先端が現像剤担持体上の磁性キャリアの集合した現像剤層から分離し、磁性キャリアからトナーを離脱させて遊離トナーを生ぜしめて行うことを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至14の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、前記現像剤担持体(Vs)と前記像担持体(Vp)との線速比(Vs/Vp)は、0.9<Vs/Vp<4の範囲にあることを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至15の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、現像領域内で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界で現像させることを特徴とする現像方法。 - 請求項2乃至16の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、印加する電界が、交番電界であることを特徴とする現像方法。 - 像担持体に対向して配置され、内部に磁石を有する現像剤担持体を備え、この現像剤担持体がトナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面に担持して、現像領域に搬送し、現像剤担持体と像担持体の間に電界を印加し、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置において、
前記現像装置は、請求項1乃至20のいずれかに記載の現像方法により現像することを特徴とする現像装置。 - 光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に対向して配置され、表面にトナーとトナーを保持する磁性キャリアを収納し、像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、像担持体表面に形成されるトナー像を記録部材に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項18に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
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