JP2006091183A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体に対して2成分現像ロール表面を逆方向に移動させながら対向させ、現像領域内に反発極(上流極、下流極)を形成して、少なくとも感光体と現像剤が接触する領域(現像領域)における下流側の限界位置に反発極のひとつ(下流極)のピークが対向する。
【選択図】 図3
Description
本発明の現像装置は、像担持体上に形成された静電潜像を、トナー及びキャリアを含む現像剤により現像する現像装置であり、
内部に固定磁石と外側に回転自在のスリーブとを有すると共に前記像担持体に対向して設けられ、前記現像剤を担持しながら回転して、前記像担持体の進行方向とは逆方向から前記現像剤を現像領域に搬送することにより前記像担持体上に形成された前記静電潜像を現像する現像ロールを備え、
前記現像ロールは前記現像領域内で円周方向に同じ極性の磁束密度ピークを2つ以上持つ磁極(以下、このような現像磁極を反発極と称する場合がある)を有し、且つ前記磁束密度ピークの一つは前記像担持体の進行方向下流側の前記現像領域の端部に対向する、
ことを特徴としている。
像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、
像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成する転写手段と、
を有し、
前記現像手段として、上記本発明の現像装置を適用することを特徴としている。
器Gkについて説明を行い、他の現像装置Gy,Gm,Gcに着いての詳細な説明は省略する。
以下、トナー及び現像剤の作製方法の一例を示す。なお、各測定は以下のようにして行う。
(樹脂微粒子分散液(1)の調製)
・スチレン:480重量部
・nブチルアクリレート:120重量部
・カルボキシエチルアクリル酸:18重量部
・ドデカンチオール:12重量部
上記成分を混合溶解して溶液を調製する。他方、アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファックス)12重量部をイオン交換水250重量部に溶解し、前記溶液を加えてフラスコ中で分散し乳化した溶液(単量体乳化液A)を調整した。
重合用フラスコを密栓し、還流管を設置し、窒素を注入しながら、ゆっくりと攪拌しながら、75℃まで重合用フラスコをウオーターバスで加熱し、保持する。過硫酸アンモニウム9重量部をイオン交換水43重量部に溶解し、重合用フラスコ中に定量ポンプを介して、20分かけて滴下した後、単量体乳化液Aをやはり定量ポンプを介して200分かけて滴下する。その後、ゆっくりと攪拌を続けながら重合用フラスコを75℃に、3時間保持して重合を終了する。
これにより微粒子の中心径が250nm、ガラス転移点が55℃、重量平均分子量が27000、固形分量が42%の樹脂微粒子分散液(1)を得た。
・カーボンブラック(キャボット社製:モーガルL)50質量部
・非イオン性界面活性剤(三洋化成社製:ノニポール400)5質量部
・イオン交換水 200質量部
・HNP09(日本精蝋製、融点75℃):50重量部
・アニオン性界面活性剤(ダウケミカル社製、ダウファクス):5重量部
・イオン交換水:200重量部
上記成分を110℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザー(ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製)で分散処理し、中心径120nm、固形分量21.0%の離型剤粒子分散液を得た。
・樹脂微粒子分散液(1):130.8重量部(樹脂54.94重量部)
・着色剤粒子分散液(1):39.5重量部(顔料8.5重量部)
・離型剤粒子分散液:38.1重量部(離型剤8重量部)
・ポリ塩化アルミニウム:0.14重量部
上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー(IKA 社製、ウルトラタラックス T50)で十分に混合・分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら40℃まで加熱し、40℃で60分間保持した後、樹脂微粒子分散液(1)を68重量部(樹脂28.56重量部)追加して緩やかに攪拌した。その後、51℃に昇温し、そのままの温度で180分間維持、粒度分布がより狭くなっていくことをコールターカウンターで確認した。
反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、40℃のイオン交換水3リットル中に再分散し、15分、300rpmで攪拌、洗浄した。この洗浄操作を5回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、最終乾燥温度が40℃となるように設定し凍結乾燥を10時間行いトナー粒子1を得た。
そして、ポリメチルメタアクリレート(綜研化学社製)を1%被覆した体積平均粒径30μmのフェライトキャリア(磁化:40emu/cm3)を用い、トナー濃度が6重量%になるように前記の外添トナーを秤量し、両者をボールミルで5分間攪拌・混合して現像剤1を調製した。
トナー粒子1の作製における設定温度を25℃に変更した以外はトナー粒子1と同様の方法でトナー粒子2を作製した。体積平均粒径D50が1.5μm、小径側粒度分布指標GSDpsが1.24、形状係数SF1は118の球形状であった。
トナー粒子1の作製における設定温度を45℃に変更した以外はトナー粒子1と同様の方法でトナー粒子3を作製した。体積平均粒径D50が5.1μm、小径側粒度分布指標GSDpsが1.22、形状係数SF1は122の球形状であった。
トナー粒子1の作製における設定温度を50℃に変更した以外はトナー粒子1と同様の方法でトナー粒子4を作製した。体積平均粒径D50が5.8μm、小径側粒度分布指標GSDpsが1.22、形状係数SF1は121の球形状であった。
トナー粒子1の作製における設定温度を54℃に変更した以外はトナー粒子1と同様の方法でトナー粒子2を作製した。体積平均粒径D50が6.5μm、小径側粒度分布指標GSDpsが1.21、形状係数SF1は122の球形状であった。
トナー粒子1の作製における設定温度を56℃に変更した以外はトナー粒子1と同様の方法でトナー粒子6を作製した。体積平均粒径D50が7.5μm、小径側粒度分布指標GSDpsが1.21、形状係数SF1は123の球形状であった。
トナー粒子2を外添トナー1と同様の方法で外添トナー2を得、これを現像剤1と同様の方法で現像剤2を調整した。
[試験例1]
本実施形態に係る画像形成装置を用い、上記作製方法に基づき作製した各体積平均粒径(1.5μm、3.2μm、5.1μm、5.8μm、6.5μm、7.5μm)のトナーとキャリアとの現像剤(トナー濃度6重量%)を十分に攪拌した後、現像装置(攪拌室)に充填し、1重量%分のトナーの補給を開始しながら、常温常湿(23℃、50%RH)の環境下で、表1に従った条件で上記電子写真プロセスに従ってプリントを実施して、トナー濃度ラチチュード及び感光体ドラムへのキャリアの付着について評価した。
・感光体ドラム帯電電位=−650V
・画像部電位=−200V、
・DC現像:DCバイアス=−500V
・AC(+DC)現像:DCバイアス成分=−500V、ACバイアスVpp=1.5kV、ACバイアス周波数=9kHz
・現像ロール;径=φ18mm、表面粗さRz=24μm、
・感光体ドラム/現像ロール間隙=0.4mm
・現像ロール/感光体周速比:従来=2.0(現像ロールと感光体ドラムと回転方向は同方向)、本実施形態=1.0(現像ロールと感光体ドラムの回転方向は逆方向)、
・トナー濃度ラチチュード:現像濃度と背景かぶりが基準を満たすトナー濃度域5%以上の画像であった場合「○」、3%以上である場合「△」、3%未満である場合「×」とした。なお、現像濃度の基準は100%カバレッジ部定着後紙上濃度のX−Liteによる測定で一定値(1.4)以上で、背景かぶりの基準は限度見本を用いた目視判定で、多人数による官能評価において白紙部との見分けがつく境界の平均レベルとした場合に基準を満たすと判定した。
・感光体ドラムへのキャリア付着:感光体ドラム上のテープ転写から一定面積内のキャリア個数基準により判定し、0個/100cm2の場合「○」、1個/100cm2である場合「△」、2個以上/100cm2である場合「×」とした。
試験例1において、キャリアの体積平均粒径(10μm、20μm)を変更した以外は、同様にして、表2に従った条件で上記電子写真プロセスに従ってプリントを実施して評価した。但し、AC現像を適用した。結果を表2に示す。
試験例1において、キャリアの体積平均粒径(10μm、20μm)と磁化(42emu/cm3、52emu/cm3、62emu/cm3)を変更した以外は、同様にして、表3に従った条件で上記電子写真プロセスに従ってプリントを実施して評価した。但し、本実施形態のみ実施し、上流極70mT、下流極80mT、AC現像を適用した。結果を表3に示す。
Gy,Gm,Gc,Gk 現像器
Py,Pm,Pc,Pk 感光体ドラム(像担持体)
ROSy,ROSm,ROSC,ROSk 画像書込装置
R0 現像ロール
R1 第1撹拌部材
R2 第2撹拌部材
GV 現像容器
3b1 トナー補給口
3a1 現像剤排出口
4 現像ロール室
6 第1撹拌室
6+7 循環撹拌室
7 第2撹拌室
9 仕切壁
Claims (7)
- 像担持体上に形成された静電潜像を、トナー及びキャリアを含む現像剤により現像する現像装置であって、
内部に固定磁石と外側に回転自在のスリーブとを有すると共に前記像担持体に対向して設けられ、前記現像剤を担持しながら回転して、前記像担持体の進行方向とは逆方向から前記現像剤を現像領域に搬送することにより前記像担持体上に形成された前記静電潜像を現像する現像ロールを備え、
前記現像ロールは前記現像領域内で円周方向に同じ極性の磁束密度ピークを2つ以上持つ磁極を有し、且つ前記磁束密度ピークの一つは前記像担持体の進行方向下流側の前記現像領域の端部に対向する、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記磁極が持つ2つ以上の磁束密度ピークのうち、前記像担持体の進行方向下流側の前記現像領域の端部に位置する前記磁束密度ピークは、それよりも上流側に位置する前記磁束密度ピークよりも大きい磁束密度を有することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 現像領域に交番電界を印加することを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
- 前記キャリアの磁化が50emu/cm3以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記トナーの体積平均粒径が、1.5μm以上5μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記キャリアの体積平均粒径は、前記トナーの体積平均粒径の8倍以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
像担持体上の現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成する転写手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記現像手段は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
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