JP2008033020A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高品質画像が得られる現像装置を提供する。
【解決手段】像担持体101の近傍に逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2を配置し、規制部材3の第1のエッジ部3bを逆回転現像ロール1の磁極部N2と対向させ、規制部材3の第2のエッジ部3cを順回転現像ロール2の磁極部N2’と対向させ、磁極部N2、N2’が磁束密度分布が2つのピークを有する磁極部であって、2つのピークの谷間に対応する部分がエッジ部3b,3cと対向する。
【選択図】図3
【解決手段】像担持体101の近傍に逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2を配置し、規制部材3の第1のエッジ部3bを逆回転現像ロール1の磁極部N2と対向させ、規制部材3の第2のエッジ部3cを順回転現像ロール2の磁極部N2’と対向させ、磁極部N2、N2’が磁束密度分布が2つのピークを有する磁極部であって、2つのピークの谷間に対応する部分がエッジ部3b,3cと対向する。
【選択図】図3
Description
本発明は、二成分現像剤を用いた現像装置およびそれを備えた電子写真方式のプリンタ,複写機等の画像形成装置に関する。
電子写真方式のプリンタ,複写機等の画像形成装置では、一方向に回転する感光体(像担持体)上に形成された静電潜像に現像装置からトナ−(像可視化剤)を供給して前記静電潜像を可視像化し、このトナー像を記録媒体上に転写するシステムになっている。
この電子写真方式に適用される現像装置としては、トナ−とキャリア(磁性粉体)とからなる二成分現像剤を用いた現像装置が多用されており、この二成分現像剤は現像剤収容部で攪拌することにより、現像剤中のトナ−とキャリアが摩擦しあい、それぞれが所定量に帯電することで用いられる。
所定の帯電量に帯電された現像剤は、前記現像剤収容部から現像スリーブと該現像スリーブの内部に固設された複数の磁極部から成る現像ロ−ルに導かれる。この現像ロールの表面に供給された現像剤は磁気ブラシを形成した状態で保持されると共に、該現像ロールの回転により搬送され、該現像ロールの外周に近接配置されたドクターブレ−ド(規制部材)を通過した後、感光体との対向部である現像領域に搬送される。
このような二成分現像剤を用いる現像装置に関しては様々な構成が提案されているが、特にプロセス速度300mm/sec以上の高速プロセスにおいては、前記静電潜像の現像能力が不足するため、現像能力を増加させる方法としてハイブリッド方式の現像装置が良く用いられる。ハイブリッド現像方式の現像装置は回転方向が異なる複数の現像ロールを前記現像領域に対向させて設けた構成になっている。
以下、ハイブリッド方式の現像装置を説明するにあたり、便宜上、「順回転現像ロール」および「逆回転現像ロール」と言う表現を用いる。ここで、「順回転現像ロール」とは、像担持体が時計回り方向に回転する場合に反時計回り方向に回転する現像ローラを意味する。即ち、現像領域で見た場合に両者の移動方向が同方向となるのが順方向現像ロールである。これに対して「逆回転現像ロール」とは、像担持体が時計回り方向に回転する場合に同じ時計回り方向に回転する現像ロールを意味する。即ち、現像領域で見た場合に両者の移動方向が逆方向となるのが逆回転現像ロールである。
ここで、順回転現像ロールと逆回転現像ロールを組み合わせた構成の中で、像担持体の回転方向の上流側に逆回転現像ロール、下流側に順回転現像ロールが近接して設置され、且つ、逆回転現像ロールと順回転現像ロールの間に両刃のドクターブレードを配置した構成の現像装置を特に噴水型現像装置と称する。この噴水型現像装置は、現像能力が高く、且つ現像ロールの回転方向に起因して生じる画像の後端欠け、先端欠け等が発生し難く、またドクターブレードが両刃のもの一つでよいため現像装置本体をコンパクトにできる利点がある。
このドクターブレ−ドは、現像ロールの表面上に保持された現像剤の磁気ブラシを穂切りし、現像領域に搬送される現像剤を適正量に維持する目的で設置ている。このドクターブレードにより所定量に規制された現像剤は、該現像ロールの回転によって搬送され、感光体に対向する位置(現像領域)に運ばれ、該現像領域において現像ローラ上の現像剤を感光体に接触させながら静電潜像を現像する。この時現像ローラには、静電潜像を構成する非画像部と画像形成部のうち、画像形成部にトナーのみを導入供給するバイアス電圧が印加されており、感光体の画像形成部にトナー像が形成される。
従来の噴水型現像装置におけるドクターブレードは、現像ロールの磁極部間位置に設定されるのが一般的であった。この理由は、現像ロール上での現像剤搬送性を高めるためと、磁力が小さい位置で穂切りすることにより、現像剤へのストレスが低減できると考えられていたためである。
しかし、近年の高画質化のニーズに伴い、より高精細画像が得られやすい薄層均一現像が望まれ、現像剤の搬送規制量の低減と均一化が要求されている。その実現策としてドクターブレ−ドと現像ロール間のギャップ(以降、ドクターギャップと記す)の狭化および高精度化が進められた。
ここで、前記現像ロール上に形成される磁気ブラシは、磁力線に沿って形成されるため、磁極部対向部では現像ロールの法線方向に起立した疎な状態で、磁極部間では現像ロールの外周面に沿って寝ている密な状態になっている。そのため磁極部間で磁気ブラシの穂切りを行った場合、高密度状態の現像剤を規制するためドクターギャップ変動の搬送現像量への影響が大きく、ドクターギャップの調整精度には高精度が求められる。
一方、ドクターブレードを磁極部に対向させるように配置した場合には、磁気ブラシは現像ロールの法線方向に起立した疎な状態で穂切りされるため、ドクターギャップを比較的広く設定しても、搬送現像量を低減できる特徴がある。ドクターギャップを広く設定することで、ギャップ調整誤差の現像剤搬送量への影響を少なくでき、より安定に薄層均一現像が実現できる方法として提案されていた(例えば下記特許文献1,2参照)。以降、このドクターブレードを磁極部に対向させるように配置した現像方法を極上穂切現像と記す。
特開昭53−77530号公報 (第1〜3頁、図1)
特開昭63−24268号公報 (第1〜2頁、図1)
しかし、前記極上穂切現像は現像ロールの法線方向に起立した疎な状態で現像剤搬送量を規制するため、起立した状態での現像剤の均一性を確保することが難しく、ドクターブレード部の磁極部分布を幅広型にするなどの工夫が成されてきた。特に高速印刷プロセス(例えばプロセス速度300mm/sec以上)では現像剤の高速搬送が必要であり、均一搬送との両立が困難となり、印刷濃度ムラなどの画質低下を招いていた。
また、現像装置の中で最も現像剤へのストレスが大きくなるのは現像剤量が規制されるドクター穂切り部であり、噴水型現像ではドクターを2箇所有するため、ドクター部における現像剤のストレスは他方式の2倍となる。特にキャリアの小粒径化などで流動性が低い現像剤を使用した際には、ドクター部の現像剤ストレスが過大となり、現像剤寿命の低下やドクター部での現像剤の詰まり等を生じ易いという問題も生じた。
本発明の目的は、長期間に亘り安定に高品質画像が得られる現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、複数の磁極部を有するマグネットを内蔵した現像ロールを像担持体の近傍に複数個設置し、その複数個の現像ロールのうち少なくとも近接する2個の現像ロールが、前記像担持体の回転方向と逆方向に回転する逆回転現像ロールと、前記像担持体の回転方向と同方向に回転する順回転現像ロールであって、
第1のエッジ部と第2のエッジ部を有する規制部材を、前記第1のエッジ部を前記逆回転現像ロールの1つの磁極部と対向させ、前記第2のエッジ部を前記順回転現像ロールの1つの磁極部と対向させるように、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの間に配置して、
前記第1のエッジ部と逆回転現像ロールの間ならびに前記第2のエッジ部と順回転現像ロールの間から、前記像担持体に対して二成分現像剤を供給搬送する現像装置において、
前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部と対向する前記逆回転現像ロールならびに順回転現像ロールのそれぞれの磁極部が、磁束密度分布が2つのピークを有する磁極部であって、その2つのピークの谷間に対応する部分が前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とするものである。
第1のエッジ部と第2のエッジ部を有する規制部材を、前記第1のエッジ部を前記逆回転現像ロールの1つの磁極部と対向させ、前記第2のエッジ部を前記順回転現像ロールの1つの磁極部と対向させるように、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの間に配置して、
前記第1のエッジ部と逆回転現像ロールの間ならびに前記第2のエッジ部と順回転現像ロールの間から、前記像担持体に対して二成分現像剤を供給搬送する現像装置において、
前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部と対向する前記逆回転現像ロールならびに順回転現像ロールのそれぞれの磁極部が、磁束密度分布が2つのピークを有する磁極部であって、その2つのピークの谷間に対応する部分が前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とするものである。
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記磁極部が2つの同極磁石を隣接配置して構成した磁極部であって、その2つの同極磁石の接合部が前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とするものである。
本発明の第3の手段は前記第1の手段において、前記磁極部が中間部に切り込みギャップを形成した1つの磁極部で構成され、その切り込みギャップが前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とするものである。
本発明の第4の手段は前記第1ないし第3のいずれかの手段において、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの対向する磁極部がN極とN極のように同じ極性を有していることを特徴とするものである。
本発明の第5の手段は前記第1ないし第3のいずれかの手段において、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの対向する磁極部がN極とS極のように異なる極性を有していることを特徴とするものである。
本発明の第6の手段は前記第1ないし第5のいずれかの手段において、前記規制部材の第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部に磁性体が配置されていることを特徴とするものである。
本発明の第7の手段は前記第6の手段において、前記磁性体の一端に第1のエッジ部が形成され、他端に第2のエッジ部が形成されて、その磁性体が非磁性体により一体に挟持されて前記規制部材を構成していることを特徴とするものである。
本発明の第8の手段は、回転する像担持体と、その像担持体の表面を帯電する帯電器と、帯電された像担持体の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像に二成分現像剤を摺擦してトナー像を形成する現像装置と、そのトナー像を記録媒体上に転写する転写器と、転写したトナー像を前記記録媒体上に固着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置が第1ないし第7のいずれかの手段の現像装置であることを特徴とするものである。
前記現像装置が第1ないし第7のいずれかの手段の現像装置であることを特徴とするものである。
本発明の第9の手段は前記第8の手段において、前記像担持体の周速度が300mm/sec以上であることを特徴とするものである。
前記第1の手段によれば、最も現像剤ストレスが大きいドクターブレードのエッジ部での磁界は穂きり方向に傾き、穂きり時の現像剤ストレスが大きく緩和され、高速プロセスや流動性が悪い現像剤を使用した場合でも、ドクターギャップ部の現像剤ダメージが少なく、良好な現像特性を長期的に安定に維持する事が可能となる。
前記第5の手段によれば、ドクターブレードの対向する2本の現像ロールの磁極部間で磁力受渡しが行われるため、順回転現像ロールと逆回転現像ロールのドクターギャップ部での磁力が安定化し、現像剤の安定搬送が実現できる。
前記第6,7の手段によれば、ドクターブレードと現像ロール間の磁場をより安定化させることができる。なお、ドクターブレード全体を磁性体とした場合には、ドクターギャップ部以外の部分にも磁界が発生するため、ドクターギャップ部の磁力アップとはなるが、磁力の収束の効果は少なく、ドクターギャップ部での現像剤の安定搬送の効果は少ない。
次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図1は本発明の実施形態に係る噴水型現像装置の概略構成図、図2ならびに図3は第1実施形態に係る噴水型現像装置の現像ローラ付近の拡大説明図、図13は本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
まず、図13を用いて画像形成装置の概略構成について説明する。ドラム状の感光体101は矢印Aに示すように時計回り方向に回転し、帯電器103により周面が一様に帯電され、帯電された感光体101の周面には露光装置104により画像データに応じた静電潜像が形成される。
この静電潜像を形成した感光体101は現像装置102によりトナーと摺擦して、前記静電潜像上にトナーを付着して顕像化する。その後、感光体101上に形成されたトナー像は転写器105により記録媒体106上に転写され、図示しない定着装置により記録媒体106上に固着される。感光体101上の電荷はイレーズランプ107で消去され、記録媒体106に転写されなかった残留トナーはクリーニング装置108で除去されて次の画像形成に備えられる。
前記感光体101の回転速度(すなわちこの画像形成装置のプロセス速度)は300m/sec以上、さらに具体的には300m/sec〜2000m/secの範囲に設定されており、本実施形態では500m/secに設定されている。
前記帯電器103には、コロナ方式やローラ方式の帯電器が用いられる。露光装置104には、光走査方式やLED方式の露光装置が用いられる。転写器105には、コロナ方式やローラ方式の転写器が用いられる。記録媒体106には、連続紙やカット紙が用いられる。定着装置は加熱手段と、トナー像を担持した記録媒体106を加熱手段側に圧着する加圧手段とを備えており、これら加熱手段と加圧手段にはローラ形式やベルト形式のものが用いられる。クリーニング装置108には、ブラシやブレードが用いられる。
図13に示した画像形成ユニットを複数色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)タンデムに並べて構成したフルカラー画像形成装置にも、本発明は適用できる。
前述のような一連の印刷動作において、現像装置102が所定の現像性能を得るためには、ドクターブレードにおける現像剤の通過量規制が安定して行われ、且つ現像剤へのストレスを小さくすることが重要である。
本発明の第1実施形態に係る現像装置102を図1ないし図4を用いて説明する。
図1に示すように、感光体101の回転方向Aの上流側に逆回転現像ロ−ル1が、その下流側に接近して順回転現像ロール2が設置されている。前記逆回転現像ロ−ル1は感光体101の回転方向Aに対して逆方向の矢印E方向に回転し、前記順回転現像ロール2は感光体101の回転方向Aに対して同じ方向の矢印F方向に回転する。前記逆回転現像ロ−ル1と順回転現像ロール2の間に、ドクターブレ−ド3が配置されている。
図1に示すように、感光体101の回転方向Aの上流側に逆回転現像ロ−ル1が、その下流側に接近して順回転現像ロール2が設置されている。前記逆回転現像ロ−ル1は感光体101の回転方向Aに対して逆方向の矢印E方向に回転し、前記順回転現像ロール2は感光体101の回転方向Aに対して同じ方向の矢印F方向に回転する。前記逆回転現像ロ−ル1と順回転現像ロール2の間に、ドクターブレ−ド3が配置されている。
現像剤4は、プラス帯電性の磁性キャリアとマイナス帯電性の非磁性トナ−とで構成されている。現像剤全重量の約2重量%〜10重量%の割合でトナ−が混合されているが、印刷動作の繰返しにより現像剤4中のトナーのみが消費されてトナーの割合が少なくなる。
このためトナー貯留供給装置9からトナー5を現像装置102の内部に供給し、供給されたトナー5を現像剤4と混合攪拌する混合攪拌部材7,8が現像装置102の内部に並行に設置されている。混合攪拌部材7,8はスクリュー形状をしており、矢印C,Dの方向に回転することにより現像剤4を攪拌混合する。また、現像剤4中のトナーは混合攪拌部材7,8で搬送攪拌されることにより、キャリアとの摩擦により所定の値に帯電する。本実施形態では、このトナーの帯電量はー10μC/g〜―30μC/gである。
このように帯電したトナーを含有した現像剤4は、さらに搬送部材6が矢印B方向に回転することにより、搬送部材6の上側を図面に向かって右側から左側に搬送され、順回転現像ローラ2の近傍に導かれる。
逆回転現像ロール1と順回転現像ロール2は図2に示すように、内部にN極とS極を着磁したマグネット20、21が固定され、マグネット20、21の外周部に回転するスリーブ22、23が設けられている。このため順回転現像ロール2の近傍にある現像剤4は、マグネット21の磁力とスリーブ23の回転に伴ってドクターブレード3側に搬送される。
その後現像剤4は、ドクターブレード3により逆回転現像ロール1側と順回転現像ロール2側に分流され、両者の現像ロール1,2とドクターブレード3とで形成されるドクターギャップG1,G2を通過するが、このとき現像剤4はドクターブレード3での通過量規制により所定量に規制され、それぞれのスリーブ22、23の回転により感光体101と対向する現像領域側に導かれる。
ドクターブレ−ド3は例えばステンレス鋼などの非磁性材料で構成され、図2、図3に示すように現像剤4を受け入れる側(感光体101と反対側)に配置される分流部3aと、逆回転現像ロール1の周面と最も接近するように突出した第1のエッジ部3bと、順回転現像ロール2の周面と最も接近するように突出した第2のエッジ部3cと、前記分流部3aから感光体101側に向けて延びた送り部3dとを一体に設けている。
前記分流部3aの先端部から第1のエッジ部3bならびに第2のエッジ部3cに向けて現像ロール1,2に近づくように傾斜した迎え傾斜面3eが、第1のエッジ部3bならびに第2のエッジ部3cから送り部3dの先端部に向けて現像ロール1,2から離れるように傾斜した送り傾斜面3fが、それぞれ形成されている。従って、迎え傾斜面3eと送り傾斜面3fの頂点が、それぞれ第1のエッジ部3bならびに第2のエッジ部3cになっている。
前記第1のエッジ部3bと逆回転現像ロ−ル1の間が最小間隙長の第1のドクターギャップG1となり、前記第2のエッジ部3cと順回転現像ロ−ル2の間が最小間隙長の第2のドクターギャップG2となり、それぞれ現像剤4の通過量が所定値に規制される。
第1のエッジ部3bは逆回転現像ロ−ル1の磁極部N2(ピーク磁力:約400ガウス)と対向し、また第2のエッジ部3cは順回転現像ロ−ル2の磁極部N2’(ピーク磁力:約400ガウス)と対向して、ドクターギャップG1とドクターギャップG2が等しくなるように、ドクターブレード3が逆回転現像ロ−ル1と順回転現像ロ−ル2の間に設置される。
磁極部N2および磁極部N2’は、ともに同極磁石N2−1,N2−2およびN2’−1,N2’−2を隣接配置してダブル磁極部を構成している。そして同極磁石N2−1と同極磁石N2−2の接合部10が第1のエッジ部3bと対向し、同極磁石N2’−1と同極磁石N2’−2の接合部11が第2のエッジ部3cと対向している。
磁極部N2および磁極部N2’とドクターブレード3の間の磁力線12の分布を図3に示す。同図に示すようにドクターブレード3のエッジ部3b,3cと対向する磁極部N2,N2’をダブル磁極部とすることで、その磁極部N2,N2’の中央部は反発磁力により、磁力線12はドクターブレード3の迎え傾斜面3eならびに送り傾斜面3fに沿った方向に曲げられる。
このように構成された現像装置102を高速印刷装置(プロセス速度:500mm/sec)に搭載し、高印刷密度の印刷パターンにて連続印刷実験を行い、現像特性について検討した結果を次に述べる。印刷実験時の各設定条件は以下の通りである。
<設定条件>
・感光体101:OPCドラム(外径:100mm)、周速度500mm/sec
・現像スリーブ22,23:共に外径40mm、周速度600mm/sec
・ドクターギャップG1,G2:共に0.6mm
・現像ギャップG3,G4:共に0.5mm
・現像剤4:キャリア平均粒径60μm、トナー平均粒径7μm、トナー混合率2.5重量%(黒トナー)
・印刷パターン:1インチ角ベタパッチ、1インチ50%ハーフトーン
前記印刷条件にて、印刷開始時及び3000頁の連続印刷実験を行った際のベタ印刷と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図4と図5に示す。
・感光体101:OPCドラム(外径:100mm)、周速度500mm/sec
・現像スリーブ22,23:共に外径40mm、周速度600mm/sec
・ドクターギャップG1,G2:共に0.6mm
・現像ギャップG3,G4:共に0.5mm
・現像剤4:キャリア平均粒径60μm、トナー平均粒径7μm、トナー混合率2.5重量%(黒トナー)
・印刷パターン:1インチ角ベタパッチ、1インチ50%ハーフトーン
前記印刷条件にて、印刷開始時及び3000頁の連続印刷実験を行った際のベタ印刷と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図4と図5に示す。
図4に示すように、印刷開始時の画像濃度はベタ画像で平均O.D.が1.2(濃度変動O.D.は0.1以下)、50%ハーフトーン画像で平均O.D.が0.55(濃度変動O.D.は0.1以下)と良好であった。
また、図5に示すように、3000頁の連続印刷においても現像剤のドクターギャップでの目詰まりも無く、ベタ画像およびハーフトーン画像の濃度変動O.D.は0.1以下で、印刷開始時と同等の均一性が確保できている。
また、本実施形態における逆回転現像ロール1および順回転現像ロール2の負荷をトルクゲージで測定した結果、逆回転現像ロール1は約3.5kgf−cm、順回転現像ロール2の負荷は約3.0kgf−cmであった。一方、逆回転現像ロール1の磁極部N2と順回転現像ロール2の磁極部N2’が通常の単極磁石(ピーク磁力はN2、N2’共に約400ガウス)である場合の負荷は、逆回転現像ロール1が5.1kgf−cm、順回転現像ロール2は約4.0kgf−cmであり、本実施形態では現像ロールの負荷が低減できていることを確認した。
図6ならびに図7は、本発明の第2実施形態を説明するための図である。本実施形態では、ドクターブレード3の母体はステンレス鋼などの非磁性体で構成されているが、ドクターブレード3の第1のエッジ部3bならびに第2のエッジ部3cの個所に鉄材からなる磁性体31a、31bが埋設されている。
図7に示すように、磁性体31aに第1のエッジ部3bが設けられ、逆回転現像ロール1の磁極部N2(ピーク磁力:約400ガウス)の接合部10と対向し、磁性体31bに第2のエッジ部3cが設けられ、順回転現像ロール2の磁極部S1(ピーク磁力:約400ガウス)の接合部11と対向している。
この現像装置を第1実施形態と同様の高速印刷装置に搭載し、同様の印刷条件で連続印刷実験を行った際のベタ印刷と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図8に示す。
この図から明らかなように、画像濃度はベタ画像で平均O.D.は1.15(濃度変動O.D.は0.1以下)、50%ハーフトーン画像で平均O.D.は0.6(濃度変動O.D.は0.08以下)と更に良好な結果が得られた。また、3000頁の連続印刷においても現像剤の目詰まりも無く、安定な現像剤搬送が得られている事を確認した。
この実施形態での逆回転現像ロール1および順回転現像ロール2の負荷をトルクゲージで測定した結果、逆回転現像ロール1は約3.8kgf−cm、順回転現像ロール2の負荷は約3.3kgf−cmで、低負荷状態を維持していることを確認した。
図9ならびに図10は、本発明の第3実施形態を説明するための図である。本実施形態では、ドクターブレード3の分流部3aと送り部3dはステンレス鋼などの非磁性体で構成され、両者の間に鉄材からなる1枚の磁性体31が挟持されている。分流部3aと磁性体31の接合面ならびに送り部3dと磁性体31の接合面は、例えば接着剤などで一体に接合されて1つのドクターブレード3を構成している。
図10に示すように、逆回転現像ロール1の磁極部N2と対向する磁性体31の一方の先端部に第1のエッジ部3bが設けられ、磁極部N2(ピーク磁力:約300ガウス)の接合部10と対向している。一方、順回転現像ロール2の磁極部S1と対向する磁性体31の他方の先端部に第2のエッジ部3cが設けられ、磁極部S1(ピーク磁力:約300ガウス)の接合部11と対向している。
本実施形態に係るドクターブレード3は第2実施形態に係るドクターブレード3よりも単純な構造で、加工し易い利点を有している。
この現像装置を第1実施形態と同様の高速印刷装置に搭載し、同様の印刷条件で連続印刷実験を行った際のベタ印刷と50%ハーフトーン印刷の画像濃度の測定結果を図11に示す。
この図から明らかなように、画像濃度はベタ画像で平均O.D.は1.2(濃度変動O.D.は0.06以下)、50%ハーフトーン画像で平均O.D.は0.6(濃度変動O.D.は0.06以下)と良好な結果が得られた。また、3000頁の連続印刷においても現像剤の目詰まりも無く、安定な現像剤搬送が得られている事を確認した。
この実施形態での逆回転現像ロール1および順回転現像ロール2の負荷をトルクゲージで測定した結果、逆回転現像ロール1は約3.9kgf−cm、順回転現像ロール2の負荷は約3.4kgf−cmで、低負荷状態を維持していることを確認した。
図12は、第4実施形態に係る現像装置のドクターブレード付近の拡大説明図である。本実施形態で前記第1実施形態と相違する点は、同極磁石を隣接配置したダブル磁極部の代わりに、中央部に一方の面から所定の深さまで切り込んだ切り込みギャップ13,14を形成した磁極部N2、N2’を用いた点である。本実施形態の場合、磁極部N2の切り込みギャップ13がドクターブレード3の第1のエッジ部3bと対向し、磁極部N2’の切り込みギャップ14がドクターブレード3の第2のエッジ部3cと対向している。
同図では第1実施形態に係るドクターブレード3を用いた例を示しているが、は第2,3実施形態に係るドクターブレード3を用いる現像装置にも適用可能である。
図14は、前記磁極部の磁束密度分布を示す図である。同図(a)は同極磁石N2−1,N2−2を隣接配置したダブル磁極部N2、同図(b)は中央部に切り込みギャップ13を形成した磁極部N2の磁束密度分布を示している。同図に示すように両方とも、2つのピークP1,P2を有し、両方のピークP1,P2の間が谷間15となっており、同図(a)の場合接合部11が前記谷間15に対応しており、同図(b)の場合切り込みギャップ13が前記谷間15に対応している。
前記実施形態では像担持体としてドラム状の感光体を用いているが、像担持体として特定の軌道上を周方向に回転する感光体ベルトを像担持体として用いる場合にも適用可能である。
前記実施形態では2個の現像ローラを配置した場合について説明したが、本発明は3個以上の現像ローラを像担持体の周囲に配置する現像装置にも適用可能である。現像ローラを3個用いる場合、例えば像担持体の回転方向上流側から下流側に向けて逆回転現像ローラ、第1の順回転現像ローラ、第2の順回転現像ローラの順で設けられ、ドクターブレードは逆回転現像ローラと第1の順回転現像ローラの間に配置される。
1:逆回転現像ローラ、2:順回転現像ローラ、3:ドクターブレード、3a:分流部、3b:第1のエッジ部、3c:第2のエッジ部、3d:送り部、3e:迎え傾斜面、3f:送り傾斜面、4:現像剤、6:搬送部材、7、8:混合攪拌部材、10、11:接合部、12:磁力線、13、14:切込みギャップ、15:谷間、20、21:マグネット、22、23:スリーブ、31、31a、31b:磁性体、101:感光体、102:現像装置、103:帯電器、104:露光装置、105:転写器、106:記録媒体、107:イレーズランプ、108:クリーニング装置、N2、N’2、S1:磁極部、P1,P2:ピーク。
Claims (9)
- 複数の磁極部を有するマグネットを内蔵した現像ロールを像担持体の近傍に複数個設置し、その複数個の現像ロールのうち少なくとも近接する2個の現像ロールが、前記像担持体の回転方向と逆方向に回転する逆回転現像ロールと、前記像担持体の回転方向と同方向に回転する順回転現像ロールであって、
第1のエッジ部と第2のエッジ部を有する規制部材を、前記第1のエッジ部を前記逆回転現像ロールの1つの磁極部と対向させ、前記第2のエッジ部を前記順回転現像ロールの1つの磁極部と対向させるように、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの間に配置して、
前記第1のエッジ部と逆回転現像ロールの間ならびに前記第2のエッジ部と順回転現像ロールの間から、前記像担持体に対して二成分現像剤を供給搬送する現像装置において、
前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部と対向する前記逆回転現像ロールならびに順回転現像ロールのそれぞれの磁極部が、磁束密度分布が2つのピークを有する磁極部であって、その2つのピークの谷間に対応する部分が前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とする現像装置。 - 請求項1記載の現像装置において、前記磁極部が2つの同極磁石を隣接配置して構成した磁極部であって、その2つの同極磁石の接合部が前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とする現像装置。
- 請求項1記載の現像装置において、前記磁極部が中間部に切り込みギャップを形成した1つの磁極部で構成され、その切り込みギャップが前記第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部とそれぞれ対向していることを特徴とする現像装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項記載の現像装置において、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの対向する磁極部が同じ極性を有していることを特徴とする現像装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項記載の現像装置において、前記逆回転現像ロールと順回転現像ロールの対向する磁極部が異なる極性を有していることを特徴とする現像装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項記載の現像装置において、前記規制部材の第1のエッジ部ならびに第2のエッジ部に磁性体が配置されていることを特徴とする現像装置。
- 請求項6記載の現像装置において、前記磁性体の一端に第1のエッジ部が形成され、他端に第2のエッジ部が形成されて、その磁性体が非磁性体により一体に挟持されて前記規制部材を構成していることを特徴とする現像装置。
- 回転する像担持体と、その像担持体の表面を帯電する帯電器と、帯電された像担持体の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像に二成分現像剤を摺擦してトナー像を形成する現像装置と、そのトナー像を記録媒体上に転写する転写器と、転写したトナー像を前記記録媒体上に固着する定着装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置が請求項1ないし請求項6記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8記載の画像形成装置において、前記像担持体の周速度が300mm/sec以上であることを特徴とする画像形成装置。
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---|---|---|---|
JP2006206529A JP2008033020A (ja) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | 現像装置および画像形成装置 |
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JP2008033020A true JP2008033020A (ja) | 2008-02-14 |
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JP2013072881A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 |
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-
2006
- 2006-07-28 JP JP2006206529A patent/JP2008033020A/ja active Pending
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