JP2006195163A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤の寿命を延長する。
【解決手段】 現像ローラ上に現像剤の層を形成する規制手段として、回転する現像剤搬送体及び固定の磁界発生手段からなる規制ローラを用い、条件、
α≦θ／２及び１≦ｒβ／Ｒα≦１．５、を満足するように、現像装置を構成する。前記条件において、αは第１現像剤搬送体の回転中心と第２現像剤搬送体の回転中心とを結ぶ直線に対する層形成極の角度、θは前記層形成極の磁束密度分布の半値幅、βは前記第１現像剤搬送体の回転中心と前記第２現像剤搬送体の回転中心とを結ぶ直線に対する対向極の角度、である。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成において用いられる現像装置の改良に関する。

電子写真方式の画像形成装置は高速性能、高画質性能等の特徴を有するが、これらの優れた特徴を更に伸ばすことが求められている。特に近年では、電子写真方式の画像形成装置が印刷の分野でも用いられるようになってきており、高速性能、高画質性能に対するニーズが強くなっている。それに伴って現像剤の長寿命化が求められる傾向にある。

高画質の画像を形成するには、１成分現像剤よりも２成分現像剤を用いた現像方式が適しており、高画質の画像形成装置では２成分現像方式の現像装置が用いられる。しかして、２成分現像剤では、現像剤を構成する成分であるトナーとキャリアのうち、トナーは画像形成により消費され、新トナーが補給されるが、キャリアは現像剤の交換が行われるまで使用される。従って、キャリアの劣化により現像剤の劣化が進行して画質を低下させるという問題がある。キャリアの劣化は主に、キャリア粒子の表面に樹脂等のトナー構成成分や、外添剤が付着することによるものであり、これによりキャリアの帯電能力が低下して、トナーの電荷量が低下し、かぶりの発生等の画質の低下やトナー飛散が起こるようになる。

キャリアの劣化は主として、キャリアに加えられるストレスにより進行することが知られており、ストレスを軽減することにより、キャリアの劣化を低減しその長寿命化を図ることが行われている。

キャリアに加えられるストレスについて、図１を用いて説明する。

現像剤ＤＶは磁石２の磁力により現像スリーブ１に引きつけられて、現像スリーブ１上に層を形成し搬送されるが、現像スリーブ１上を搬送される現像剤の量は規制部材としてのドクタブレード３により規制されて常に一定に維持される。

このような現像工程において、ドクタブレード３と現像スリーブ１との間において、現像剤ＤＶに対してストレスが加えられる。そして図示のように、ドクタブレード３の上流側に現像剤の溜まりＤＶＲが出来てドクターブレード３による強いストレスが作用する。現像工程においては、前記のように、現像スリーブ１とドクタブレード３による他に、現像スリーブ１と感光体との間でも現像剤に対してストレスが加えれれるが、ドクタブレード３の位置でのストレスが現像剤の劣化に支配的に影響する。

このようなストレスを低減するために特許文献１では、現像領域の上流部に、電極部材を設けることにより、機械的なストレスの少ない方法でトナーを帯電することが提案されている。また、特許文献２では、現像剤の量を規制して現像スリーブ上に現像剤層を形成するドクタに延長部を設けることにより、少ないストレスでトナーを帯電することが提案されている。

しかしながら、固定の規制部材で現像剤を規制する手段では、ストレスの軽減に限度があり、十分な現像剤の長寿命化は困難である。

特に、印刷並の高速、高耐久性が求められる画像形成装置では、固定の規制部材を用いたのでは、高速、高耐久性に対応した現像剤の長寿命化を達成することが困難である。

特許文献３では、回転する規制スリーブを用いて、現像剤搬送体上の現像剤を規制している。

特許文献３の規制手段は現像剤の劣化を防止できる可能性を有している。しかしながら、特許文献３の発明は、現像剤搬送体上に帯電量の十分なトナーを選択塗布することを目的としているために、現像剤の長寿命化には不十分である。
特開２０００−１０３８６号公報 特開２０００−２０６７８２号公報 特開平９−１３８５８３号公報

本発明は、規制ローラを用いて、現像剤の長寿命化を実現し、長期間にわたって高い画質の画像を形成することが出来る現像装置を実現することを目的とする。

前記目的は、下記の発明により達成される。
（請求項１）
トナーとキャリアとを主成分とする２成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置において、
可回転な第１現像剤搬送体及び固定の第１磁界発生手段を有する現像ローラ並びに、
該現像ローラに対向して配置され、可回転な第２現像剤搬送体及び固定の第２磁界発生手段を有する規制ローラを有し、
前記第１現像剤搬送体と前記第２現像剤搬送体とは対向位置において互いに反対方向に移動し、
前記第１現像剤搬送体の外周の半径Ｒと、
前記第２現像剤搬送体の外周の半径ｒと、
前記現像ローラと前記規制ローラとの最近接位置に、前記第１現像剤搬送体の移動方向上流側で最も近い位置にある前記第１磁界発生手段の層形成極と、
前記現像ローラと前記規制ローラとの最近接位置に、前記第２現像剤搬送体の移動方向下流側で最も近い位置にあり、前記層形成極と反対極性の、前記第２磁界発生手段の対向極と、
が次の条件（１）、（２）を満足するように、前記現像ローラ及び前記規制ローラが構成されたことを特徴とする現像装置、
α≦θ／２ ・・・・・（１）
１≦ｒβ／Ｒα≦１．５ ・・・・・（２）
前記条件（１）、（２）において、
αは前記第１現像剤搬送体の回転中心と前記第２現像剤搬送体の回転中心とを結ぶ直線に対する前記層形成極の角度、
θは前記層形成極の磁束密度分布の半値幅の角度、
βは前記第１現像剤搬送体の回転中心と前記第２現像剤搬送体の回転中心とを結ぶ直線に対する前記対向極の角度、
である。
（請求項２）
前記現像ローラに現像剤を供給する搬送部材及び搬送部材から前記規制ローラに現像剤が直接移るのを防止する遮蔽部材を有す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）
前記第２現像剤搬送体の前記回転中心が前記第１現像剤搬送体の前記回転中心よりも上方であり、前記直線の水平線に対する角度が１０°以上８０°以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
（請求項４）
非画像形成期間における前記第１現像剤搬送体の回転速度の前記第２現像剤搬送体の回転速度に対する比が、画像形成期間における前記第１現像剤搬送体の回転速度の前記第２現像剤搬送体の回転速度に対する比よりも低くなるように、前記第１、第２現像剤搬送体が回転す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。

請求項１〜４の何れかの発明により、現像剤に加えられるストレスが軽減されるので、現像剤の寿命が延長され、長期間にわたって高い画質の画像を形成する画像形成装置が実現される。

請求項２の発明により、搬送部材から現像ローラへの現像剤の供給が円滑に行われるので、現像ローラ上に現像剤の層を形成する規制部における現像剤のストレスが軽減され、現像剤の寿命が一層延長される。

請求項３の発明により、現像ローラへの現像剤の供給、現像ローラ上に現像剤層を形成する現像剤の規制、及び規制により現像ローラ上からそぎ落とされた現像剤の現像剤搬送部への環流が円滑に行われるので、規制部における現像剤へのストレスが軽減されるとともに、現像装置が小型化される。

請求項４の発明により、画像形成を行わないで、現像ローラが回転する期間において、現像ローラ上の現像剤の量が少なくなるので、非画像形成期間において、現像剤に加えられるストレスがなくなるか又は軽減されて、現像剤の寿命が一層延長される。請求項４の発明により、規制部材によるストレスのみでなく、現像領域における感光体と現像剤搬送体とによるストレスも軽減されて現像剤の一層の長寿命化が達成される。

本願発明に係る現像装置が組み込まれた画像形成装置を図２を参照して説明する。

図２において、１０は電子写真感光体であるドラム状の感光体であって、感光体１０は矢示の方向に所定の周速度で回転駆動され、その表面が帯電装置１１によってマイナスの所定の電位に一様帯電される。

１２は露光装置で、不図示の画像読取装置やコンピュータ等から入力される画像情報の時系列デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力する。一様帯電された感光体１０の表面は、このレーザビームによって走査露光される。これにより、感光体１０の露光部分は電位絶対値が低下して感光体１０の表面に静電潜像が形成される。

現像装置１３は回転駆動される現像ローラ２０を備えている。現像ローラ２０は感光体１０と対向して配置されており、その外周面にマイナスに帯電したトナーの薄層が形成される。現像ローラ２０には、バイアス電圧が印加されており、これにより現像ローラ２０上のトナーが感光体１０の露光部にのみ付着して反転現像が行われ、トナー像が形成される。

一方、不図示の給紙部から給送される記録紙Ｐはレジストローラ１９を経て、感光体１０の回転と同期した適切なタイミングで感光体１０と転写装置１４との間の転写部へ送られる。そして、感光体１０上のトナー像は転写バイアスが印加された転装置１４により記録紙Ｐに転写される。

１６は定着用ガイドであって、トナー像が転写され、分離装置１５により感光体１０から分離された記録紙Ｐは定着装置１７へ搬送され、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像の定着がなされる。定着装置１７を通過してトナー像の定着を終えた記録紙Ｐは不図示の排紙トレイ上に排出される。

一方、記録紙Ｐが分離された後の感光体１０は、その表面に付着した転写残トナー等の残留物がクリーニング装置１８によって除去され、クリーニングされた感光体１０は繰り返し次の画像形成に供される。

図３は本発明の実施の形態に係る現像装置の例を示す。

矢印Ｗ１で示すように時計方向に回転するドラム状の感光体１０に対して、現像ローラ２０が配置される。現像ローラ２０は矢印Ｗ２のように反時計方向に回転する第１現像剤搬送体としての現像スリーブ２１及び第１磁界発生手段としての固定の磁石ロール２２で構成される。現像スリーブ２１はアルミ、非磁性ステンレス等の非磁性体の円筒からなる。磁石ロール２２は図示の例では２つのＳ極ＳＡ１、ＳＡ２及び３つのＮ極ＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡ３を有する。ＳＡ１極は現像領域Ｇにおいて磁気ブラシを形成する現像極であり、ＳＡ２極は現像剤を現像スリーブ２１上に付着させ現像剤の層を形成する層形成極である。なお、磁石ロール２２における磁極数、配置については、図示の例の他に種々のものが可能である。

ＮＡ１極とＮＡ２極とは、同極が隣接することにより、反発磁界を形成し、現像済みの現像剤を現像スリーブ２１から剥離する。

現像ローラ２０に対向して規制ローラ３０が配置される。規制ローラ３０は第２現像剤搬送体としての規制スリーブ３１及び第２磁界発生手段としての固定の磁石ロール３２で構成される。規制スリーブ３１はアルミ、非磁性ステンレス等の非磁性体の円筒からなる。磁石ロール３２は２つのＳ極ＳＢ１、ＳＢ２及び１つのＮ極ＮＢ１を有する。規制スリーブ３１は現像スリーブ２１に対して、規制スリーブ３１の外周と現像スリーブ２１の外周との最短距離が所定間隔を持ち、規制部Ｈを形成するように配置される。規制部Ｈの前記所定間隔は、現像スリーブ２１上の所望の厚さの現像剤層が形成されるように、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の範囲内の値に設定されることが好ましい。磁石ロール３２の磁極数、配置についても種々の変形が可能である。

４１、４２はスクリューからなり、現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌・搬送部材である。

感光体１０は矢印Ｗ１、現像スリーブ２１は矢印Ｗ２、規制スリーブ３１は矢印Ｗ３、攪拌・搬送部材４１は矢印Ｗ４、攪拌・搬送部材４２は矢印Ｗ５のようにそれぞれ回転して、現像が行われる。

現像剤は攪拌・搬送部材４２により、現像スリーブ２１上に供給される。現像スリーブ２１上の現像剤は規制スリーブ３１により規制され、現像スリーブ２１上には、均一な現像剤の層が形成される。ＳＡ１極により、現像領域Ｇにおいて、現像剤の磁気ブラシが形成されて現像が行われ、現像領域Ｇを通過した現像剤は、ＮＡ１極とＮＡ２極との作用で、現像スリーブ２１から離脱し、スクリュー４２からスクリュー４１へと搬送される。枠体４０のスクリュー４１の上方に設けられた補給口４３から、現像により消費された分を補うトナーの補給が行われる。補給された新トナーはスクリュー４１、４２による攪拌・搬送過程で現像剤に均一に混合され、この攪拌・返送過程で、トナーが帯電される。

現像スリーブ２１と規制スリーブ３１とが対向する規制部Ｈにおいては、対向する異極、ＳＡ２極とＮＢ１極とによりほぼ平行な磁束が形成され、該磁束により、規制部Ｈにおいてほぼ均一な嵩密度の現像剤が通過して、現像スリーブ２１上に均一な量の現像層が形成され、搬送される。

現像スリーブ２１には直流電源Ｅ１及び交流電源Ｅ２により、直流に交流が重畳された現像バイアス電圧が印加される。

図４は現像ローラ２０及び規制ローラ３０の拡大図である。図４において、現像スリーブ２１の回転中心Ｐ１と規制スリーブ３１の回転中心Ｐ２とを結ぶ直線Ｌに対して、磁石ロール２２の層形成極としてのＳＡ２極は、現像スリーブ２１の回転方向Ｗ２に関して、上流側に角度αで配置される。また、直線Ｌに対して、磁石ロール３２のＮＢ１極は規制スリーブ３１の回転方向Ｗ３に関して下流側に角度βで配置される。ＳＡ２極は磁石ロール２２の磁極のうちの、現像スリーブ２１の回転方向に関して上流側で規制部Ｈに最も近い磁極であり、対向極としての磁極ＮＢ１は磁石ロール３２の磁極のうちの、規制スリーブ３１の回転方向Ｗ３に関して下流側で規制部Ｈに最も近い位置に配置された磁極である。

回転する規制ローラ３０を用いる現像剤の規制は、規制スリーブ３１の回転により、規制部Ｈにある現像剤が持ち去られる結果、規制部Ｈにおける現像剤溜まりの形成が抑制され、現像剤に対するストレスが低減されるという利点を有する。

現像ローラ２０側の層形成磁極である磁極ＳＡ２と規制ローラ３０側で前記層形成磁極に対向する反対極性の磁極ＮＢ１とを規制部Ｈに対して現像スリーブ２１の移動方向上流側に配置したのは、現像スリーブ２１上に円滑に現像剤を付着させ、層を形成するためである。

現像スリーブ２１上に現像剤の層を形成するための前記の構成の現像装置を用いて実験を行った結果、規制部Ｈにおける現像剤に対するストレスを低減し、現像スリーブ２１上に十分、且つ、均一な現像剤の層を形成することに成功した。

実験により更に次の条件により、現像スリーブ２１上に所望の量の現像剤の層を形成し、且つ、現像剤に対するストレスを低減することができた。
条件１・・・・・α≦θ／２
αは直線Ｌと磁極ＳＡ２の方向（磁束ピークの方向）とのなす角度、θは磁極ＳＡ２の磁束密度分布における半値幅の角度である。即ち、θは図５に示す値であり、磁束密度分布曲線ＭＬにおけるピークの２分の１の磁束密度を示す２位置ＨＬ１、ＨＬ２間の角度である。

条件１は現像スリーブ２１上に現像剤層を安定して形成するための条件であり、磁極ＳＡ２が直線Ｌより現像スリーブ２１の回転方向に関して下流側に配置されたり、或いは、角度αが角度θの２分の１よりも大きいと、規制部Ｈにおける磁束密度が弱くなって所望の量の現像剤層を現像スリーブ２１上に形成することが困難になる。
条件２・・・・・１≦ｒβ／Ｒα≦１．５
条件２において、ｒは規制スリーブ３１の外周の半径、βは直線Ｌと、磁極ＮＢ１（直線Ｌに対して現像スリーブ２１の回転方向に関して上流側で最も近い磁極）の磁束ピークの方向とで形成される角度、Ｒは現像スリーブ２１の外周の半径であり、従って、ｒβは直線Ｌと規制スリーブ３１の外周との交点と、磁極ＮＢ１（直線Ｌに対して現像スリーブ２１の回転方向に関して上流側で最も近い磁極）の磁束ピークの方向と規制スリーブ３１の外周との交点と、により限定される規制スリーブ３１の外周の円弧長に対応し、Ｒαは直線Ｌと現像スリーブ２１の外周との交点と、磁極ＳＡ２（直線Ｌに対して現像スリーブ２１の回転方向に関して上流側で最も近い磁極）の磁束ピークの方向と現像スリーブ２１の外周との交点と、により限定される現像スリーブ２１の外周の円弧長に対応する。

条件２により、規制部Ｈ近傍における現像剤の挙動は次のようになる。

最初に磁極ＳＡ２により現像剤が現像スリーブ２１に引きつけられ付着する。次に、現像スリーブ２１に引きつけられた現像剤が磁極ＮＢ１により規制スリーブ３１に引きつけられて、規制スリーブ３１に付着する。これにより規制部Ｈの近傍において、規制スリーブ３１により現像剤が磁気力で運び去られる。現像剤層は現像スリーブ２１と規制スリーーブ３１との間隙により形成されるが、規制部Ｈの上流側の現像剤は磁極ＮＢ１の磁気力と規制スリーブ３１の回転とにより、運び去られるので、規制部Ｈに現像剤溜まりが形成されることが抑制される。その結果、規制部Ｈにおける現像剤に対するストレスが低減される。

図６は本発明の実施の形態に係る現像装置の他の例を示す。

実施の形態に係る現像装置１３Ａにおいて、４４は遮蔽部材であり、遮蔽部材４４により、攪拌・搬送部材４２から規制ローラ３０に直接現像剤は引きつけられ付着するのを防止している。なお、現像ローラ２０から規制ローラ３０に移った現像剤は、ＳＢ１極とＳＢ２極により形成される反発磁界により規制ローラ３０から離れて攪拌・搬送部材４１、４２に落下するが、このように攪拌・搬送部材４１、４２に確実に現像剤を環流させるには、現像ローラ２０に対して規制ローラ３０が現像ローラ２０の上方で、且つ、攪拌・搬送部材４１、４２の側に配置され、直線Ｌは水平線に対して、１０°〜８０°の角度範囲内に設定されることが望ましい。規制ローラ３０が現像ローラ２０の上方にあるとは、規制スリーブ３１の回転中心Ｐ２が現像スリーブ２１の回転中心Ｐ１よりも上方にあるという意味である。

直線Ｌが１０°よりも小さいと、攪拌・搬送部材４２から規制ローラ３０に直接に現像剤が移動して、現像ローラ２０に現像剤が円滑に供給されない場合がる。また、直線Ｌが８０°よりも大きいと、規制ローラ３０に移った現像剤が現像ローラ２０に戻るなど、規制ローラ３０により現像ローラ２０からはぎ取られた現像剤の現像剤攪拌・搬送部への還流が円滑に行われない場合がある。

次に、図３、図７及び図８を用いて、本発明の実施の形態に係る現像装置の更に他の例を示す。

規制スリーブ３１の回転速度に対する現像スリーブ２１の回転速度の比を非画像形成期間において、画像形成期間におけるよりも下げる。現像スリーブ２１の画像形成期間における回転速度をＶ１、非画像形成期間における回転速度をＶ２、規制スリーブ３１の画像形成期間における回転速度をｖ１、非画像形成期間における回転速度をｖ２とするとき、
Ｖ１／ｖ１＞Ｖ２／ｖ２、
を満足するように、現像スリーブ２１及び規制スリーブ３１の回転速度を制御する。

図７に示すように、画像形成期間は、白矢印Ｗで示すように移動する感光体１０上の画像部Ｚが現像領域Ｇを通過する期間であり、非画像形成期間は感光体１０上の非画像部ＮＺは現像領域Ｇを通過する期間である。連続画像形成においては非画像形成期間は画像間間隔となる。

図８は前記不等式、Ｖ１／ｖ１＞Ｖ２／ｖ２、に従って、現像スリーブ２１及び規制スリーブ３１を回転させて連続画像形成を行う画像形成工程のタイミングチャートを示す。

時間ｔ１（０秒）で感光体１０を起動し、連続駆動して回転させる。感光体１０の回転により図示しない、帯電装置及び露光装置により帯電・露光が行われて感光体１０上に静電潜像が形成される。連続画像形成においては、静電潜像は画像間隔を挟んで、感光体１０上にその移動方向に並列して複数形成される。

複数の画像（図８では３枚の画像）が現像領域を通過する画像形成期間ＺＴ１、ＺＴ２、ＺＴ３の前後に非画像部が通過する非画像形成期間ＮＺ１〜ＮＺ４が設けられ、画像形成期間ＺＴ１〜ＺＴ３においては、現像スリーブ２１及び規制スリーブ３１がそれぞれＶ１、ｖ１で回転し、非画像形成期間ＮＺ１〜ＮＺ４においては、現像スリーブ２１、規制スリーブ３１がそれぞれＶ２、ｖ２で回転する。

不等式Ｖ１／ｖ１＞Ｖ２／ｖ２を満足するように現像スリーブ２１及び規制スリーブ３１を回転させるには、現像スリーブ２１の速度を増減させるか、規制スリーブ３１を増減させるか又は両者を増減させるという手段が採られる。

このような現像スリーブ２１及び規制スリーブ３１の制御により、非画像形成期間において、現像ローラ２０上を搬送される現像剤の量が少なくなって、現像剤に加えられるストレスが更に低減され、現像剤の劣化をより良好に防止することができる。

図２に示す画像形成装置を用いた実施例１、２、比較例１及び図２の画像形成装置において現像装置１３に代えて図９に示す現像装置１３Ｂを組み込んだ画像形成装置を用いた比較例２について画像形成を行った。実施例１、２及び比較例１、２における共通条件は次の通りである。

図９の現像装置１３Ｂにおいて、図３の現像装置１３と同一部品には同一符号を付す。

感光体１と現像スリーブ２１とは現像領域Ｇにおいて、それぞれＷ１、Ｗ２で示すように、同一方向に移動して現像が行われる。現像ローラ２０上の現像剤の層厚を規制する規制部材としては、板状の規制部材３０Ａが用いられる。

・画像形成条件 Ａ４サイズ横送り（用紙の短辺を搬送方向とする用紙送り）で、毎分７５枚
・プロセススピード ４２０ｍｍ／ｓｃ
（感光体１０の線速度）
・感光体１０のドラム直径 ８０ｍｍ
・感光体帯電電圧 −７００Ｖ
・現像バイアス電位 −５００Ｖ
（直流成分）
・最高濃度部露光電位 −５０Ｖ
・現像バイアス（交流成分）電圧（ピークツーピーク）１．０ｋＶｐ−ｐ（矩形波、周波数５ｋＨｚ）
・露光装置１２ 半導体レーザ（波長７８０ｎｍ）
・現像スリーブ２１の直径 ３０ｍｍ
・現像ローラ２０の磁石ロール２２
５磁極
・現像磁極ＳＡ１の磁束密度
ピーク値：５０ｍＴ、半値幅角度θ：５０°
・現像間隔 約０．３ｍｍ
（感光体１０／現像ローラ２０間の最短距離）
・現像スリーブ２１の現像剤搬送量
約２５ｍｇ／ｃｍ²
・現像スリーブ速度／感光体線速度比
２．０
・トナー 体積平均粒径：４．５μｍの重合トナー
・キャリア 体積平均粒径：２５μｍ
磁化の強さ：６０ｅｍｕ／ｇ
・現像剤のトナー濃度 ６％
＜実施例１＞
・規制スリーブ３１の直径 ２０ｍｍ
・規制ローラ３０の磁石ロール３２
３極
・対向極（磁極ＮＢ１） ピーク値：４０ｍＴ、半値幅角度θ：４０°
・規制部Ｈの間隔 ０．５ｍｍ
（現像ローラ２０と規制ローラ３０間の最短距離）
・現像スリーブ２１の線速度／規制スリーブ３１の線速度比
１．０
・直線Ｌの角度水平線に対する角度
４５°（規制ローラ３０が現像ローラ２０よりも上方）
・層形成極（磁極ＳＡ２）の直線Ｌに対する角度α
２０°
・対向極（磁極ＮＢ１）の直線Ｌに対する角度β
４０°
なお、実施例１では、図７に示すような現像スリーブ２１の移動速度の変更を行うことなく、現像スリーブ２１を一定速度で回転駆動した。
＜実施例２＞
下記のように、現像スリーブ２１の線速度を設定した他は、前記共通条件及び前記実施例１の条件とした。
・現像スリーブ２１の線速度／感光体１０の線速度比
画像形成期間 ２．０
非画像形成期間 ０．５
・現像スリーブ２１の線速度／規制スリーブ３１線速度比
画像形成期間 １．０
非画像形成期間 ０．２５
・現像ローラ２０上の現像剤搬送量
画像形成期間 約２５ｍｇ／ｃｍ²
非画像形成期間 約１０ｍｇ／ｃｍ²
＜比較例１＞
図３に示す現像装置を用い、次の条件に設定した他は、前記共通条件及び前記実施例１の条件に設定した。
・対向極（磁極ＮＢ１）の直線Ｌに対する角度β
２０°
なお、比較例１においても、図７に示すような現像スリーブ２１の移動速度の変更を行うことなく、現像スリーブ２１を一定速度で回転駆動した。
＜比較例２＞
図９に示す現像装置１３Ｂを図１の画像形成装置に組み込み、次の条件の他は、前記共通条件に設定した。
・現像ローラ２０と規制部材３０Ａ間の間隔
０．５ｍｍ
・規制部材３０Ａの設置角度
水平線に対して４５°の直線Ｌ上に設置
＜画像形成試験＞
実施例１，２及び比較例１、２について、次のような画像形成を行い現像剤の劣化状態を確認した。
・印字パターン Ａ４サイズ、印字率６％のモノクロ画像
・印字モード 連続５枚の画像を形成する連続画像形成を単位として、繰り返し画像形成を行い１０万枚の画像を形成した。
・環境条件 温度：２０℃、相対湿度：５０％
・現像剤の劣化状態の確認 １万枚の画像形成毎に、トナースペントを測定した。
・トナースペントの測定法 キャリア５ｇを溶剤ＭＥＫ（メチルエチルケトン）１００ｍｌに溶かした溶液の光透過率を測定した。１０万枚の画像を形成した段階で、光透過率が８５％以上の場合を現像剤の耐久性が十分であると判定し、８５％未満を現像剤の耐久性不十分と判定した。

画像形成試験の結果を図１０に示す。図１０から明らかなように、実施例１、２ではキャリアの耐久性が十分であったが、比較例１、２では不十分であった。

キャリアに加えられるストレスを説明する為の図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置を有する画像形成装置の概略図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置を示す図である。 現像ローラ２０及び規制ローラ３０の拡大図である。 半値幅の角度を説明する為の図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の他の例を示す図である。 画像形成期間及び非画像形成期間を説明する為の図である。 本発明の実施の形態の一例における制御のタイミングチャートである。 比較例の現像装置を示す図である。 画像形成試験の結果を示すグラフである。

符号の説明

１０ 感光体
１３、１３Ａ、１３Ｂ 現像装置
２０ 現像ローラ
２１ 現像スリーブ
２２ 磁石ロール
３０ 規制ローラ
３１ 規制スリーブ
３２ 磁石ロール

Claims (4)

1. トナーとキャリアとを主成分とする２成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置において、
   可回転な第１現像剤搬送体及び固定の第１磁界発生手段を有する現像ローラ並びに、
   該現像ローラに対向して配置され、可回転な第２現像剤搬送体及び固定の第２磁界発生手段を有する規制ローラを有し、
   前記第１現像剤搬送体と前記第２現像剤搬送体とは対向位置において互いに反対方向に移動し、
   前記第１現像剤搬送体の外周の半径Ｒと、
   前記第２現像剤搬送体の外周の半径ｒと、
   前記現像ローラと前記規制ローラとの最近接位置に、前記第１現像剤搬送体の移動方向上流側で最も近い位置にある前記第１磁界発生手段の層形成極と、
   前記現像ローラと前記規制ローラとの最近接位置に、前記第２現像剤搬送体の移動方向下流側で最も近い位置にあり、前記層形成極と反対極性の、前記第２磁界発生手段の対向極と、
   が次の条件（１）、（２）を満足するように、前記現像ローラ及び前記規制ローラが構成されたことを特徴とする現像装置、
   α≦θ／２ ・・・・・（１）
   １≦ｒβ／Ｒα≦１．５ ・・・・・（２）
   前記条件（１）、（２）において、
   αは前記第１現像剤搬送体の回転中心と前記第２現像剤搬送体の回転中心とを結ぶ直線に対する前記層形成極の角度、
   θは前記層形成極の磁束密度分布の半値幅の角度、
   βは前記第１現像剤搬送体の回転中心と前記第２現像剤搬送体の回転中心とを結ぶ直線に対する前記対向極の角度、
   である。
2. 前記現像ローラに現像剤を供給する搬送部材及び搬送部材から前記規制ローラに現像剤が直接移るのを防止する遮蔽部材を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２現像剤搬送体の前記回転中心が前記第１現像剤搬送体の前記回転中心よりも上方であり、前記直線の水平線に対する角度が１０°以上８０°以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 非画像形成期間における前記第１現像剤搬送体の回転速度の前記第２現像剤搬送体の回転速度に対する比が、画像形成期間における前記第１現像剤搬送体の回転速度の前記第２現像剤搬送体の回転速度に対する比よりも低くなるように、前記第１、第２現像剤搬送体が回転す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。

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