JP2010128438A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速領域においても現像ローラの大幅な大径化を伴うことなく、画像濃度を確保することができる現像装置を提供する。
【解決手段】複数の現像ローラ２１ａ、２１ｂを備えたハイブリッド現像装置において、最上流位置の現像ローラ２１ａの周面を、静電潜像担持体１との対向周面に対して同一方向に回転させ、最下流位置の現像ローラ２１ｂを反対方向に回転させる。これにより、静電潜像担持体１と現像ローラ２１ａ、２１ｂとによって囲まれた空間内にトナークラウドＴを封止することができ、静電潜像担持体１の表面近傍に十分なトナークラウド量を確保することができる。このため、高速領域においても現像ローラの大径化を伴うことなく、画像濃度を確保することができるとともに、ドットの再現性及び均一性の高い高精細の画像を得ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタあるいはファクシミリなどといった、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を荷電されたトナーにより現像して可視化し、現像された画像を記録材に転写して定着させるようになっている電子写真方式の画像形成装置の現像装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置において、静電潜像担持体上に形成された静電潜像の現像方式としては、現像剤としてトナーのみを用いる１成分現像方式と、トナー及びキャリアを用いる２成分現像方式とが知られている。ここで、１成分現像方式は、均一な現像剤層を静電潜像担持体上の静電潜像に対向して形成することができるので、高画質の画像を形成することができるといった有利な特徴をもつ。他方、２成分現像方式は、十分な荷電点が確保された２成分現像剤で摩擦帯電を行うので、トナーないしは画像形成装置を長寿命化することができるといった有利な特徴をもつ。

さらには、１成分現像方式の有利な特徴（高画質）と、２成分現像方式の有利な特徴（長寿命）とを併せもつハイブリッド現像方式も提案されている。ハイブリッド現像方式では、２成分の現像剤の混合によりトナーの荷電を行った後に、現像剤を担持するローラと現像ローラとの間に分離電界を形成し、この分離電界の作用によりトナーをキャリアから分離して現像ローラ上に保持し、１成分現像を行うようにしている。

ハイブリッド現像方式において、１成分現像の高画質であるという特徴を発揮するためには、現像ローラと静電潜像担持体とを非接触に配置し、現像領域に交番電界を形成して現像を行うのが一般的である。この交番電界により、現像領域で、トナーは現像ローラと静電潜像担持体との間で往復運動を行ってトナークラウドを形成する。かくして、トナークラウド中のトナーにより、静電潜像担持体上の静電潜像が忠実に現像され、トナー像が形成される。

さらに、高速領域ないしは高速運転に対応するために、現像剤を担持・搬送する現像剤搬送ローラと静電潜像担持体との間に複数の現像ローラを配置し、現像電界が作用する現像領域を拡大して、目標とする画像濃度に対応する必要な現像トナー量を確保するようにしたハイブリッド現像方式の画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

なお、特許文献１又は特許文献２に開示されたハイブリッド現像方式の画像形成装置では、複数の現像ローラは、すべて静電潜像担持体に対して同一方向に回転する（ウィズ・ウィズ回転）。また、特許文献３に開示されたハイブリッド現像方式の画像形成装置では、複数の現像ローラは、すべて静電潜像担持体に対して反対方向に回転する（カウンタ・カウンタ回転）。さらに、複数の現像ローラを備えた従来のハイブリッド現像方式の画像形成装置の１つである富士ゼロックス社のＮｕｖｅｒａ（登録商標）では、静電潜像担持体の回転方向にみて上流側の現像ローラは静電潜像担持体に対して反対方向に回転し（カウンタ回転）、下流側の現像ローラは同一方向に回転する（ウィズ回転）。
特開２００５−３７５２３号公報（段落［００４３］、図１） 特開２００６−２７６８５３号公報（段落［００３１］、図２） 特開２００７−３３５８７号公報（段落［００３８］、図１）

ところで、このように複数の現像ローラを備えた従来のハイブリッド現像方式の画像形成装置の現像装置では、いずれも、非接触に設定された現像ローラと静電潜像担持体との間の交番電界により形成されたトナークラウドの一部が、静電潜像担持体上あるいは現像ローラ上の空気の流れに随伴して現像領域から排出されてしまうといった問題がある。

この問題は、とくに高速領域ないしは高速運転時における画像形成時には無視することができない。すなわち、このようにトナークラウドの一部が現像領域から排出されてしまうと、静電潜像担持体の近傍におけるトナークラウド量を、余裕を持って確保することができなくなる。このような状態で必要な現像トナー量を確保して目標とする画像濃度を確保するために、例えば現像ローラを大径化ないしは大型化するなどして、現像時間をできるだけ長くするといった対応が考えられる。しかし、このようにすると、画像形成装置が大型化したり、構成部品のレイアウト性が悪くなったりするといった問題が生じる。

また、現像方向の電位差が回収方向の電位差より大きくなるように交番電界を設定したり、現像方向の位相を回収方向の位相より長くしたりするといった対応も考えられる。しかし、このような電界設定では、トナーが静電潜像担持体と現像ローラとの間で十分な往復運動を行うことができないので、画像品質の低下を招くといった問題が生じる。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、高速領域ないしは高速運転時においても、現像ローラの大径化ないしは大型化を伴うことなく、画像濃度を確保して高品質の画像を形成することができる画像形成装置の現像装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の第１の態様に係る現像装置は、磁石を内包しトナーと磁性粒子とを含む現像剤を周面に保持する現像剤担持体と、現像剤担持体に対向して配置された複数のトナー担持体と、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の交流電界を形成する手段と、トナー担持体上に転移したトナーをトナー担持体に対向して配置された静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像を現像するための交流電界を形成する手段とを有する。

この現像装置において、静電潜像担持体の周面の移動方向に関して最上流位置のトナー担持体は、その周面の移動方向が静電潜像担持体の周面の移動方向に対して同一方向（ウィズ方向）となるように回転する。他方、最下流位置のトナー担持体は、その周面の移動方向が静電潜像担持体の周面の移動方向に対して反対方向（カウンタ方向）となるように回転する。要するに、この現像装置は、複数の現像ローラを備えたハイブリッド現像装置において、最上流位置の現像ローラの周面を、これと対向する静電潜像担持体の周面に対して同一方向に回転させる一方、最下流位置の現像ローラの周面を、静電潜像担持体の周面に対して反対方向に回転させることにより、静電潜像担持体と複数の現像ローラとによって囲まれた空間内にトナークラウドを封止することを特徴とする。

本発明の第１の態様に係る現像装置においては、最下流位置のトナー担持体の周速を、静電潜像担持体の周速より大きくするのが好ましい。また、最上流位置のトナー担持体と静電潜像担持体との間に形成される交流電界の平均電位差（ΔＶ_ａｖｇ１）を、最下流位置のトナー担持体と静電潜像担持体との間に形成される交流電界の平均電位差（ΔＶ_ａｖｇ２）に比べて、トナーをより多く転移させる側に設定するのが好ましい。

本発明の第２の態様に係る現像装置は、磁石を内包しトナーと磁性粒子とを含む現像剤を周面に保持する現像剤担持体と、現像剤担持体に対向して配置された複数のトナー担持体と、現像剤担持体からトナー担持体にトナーを転移させる方向の交流電界を形成する手段と、トナー担持体上に転移したトナーをトナー担持体に対向して配置された静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像を現像するための交流電界を形成する手段とを有する。

この現像装置では、トナー担持体と静電潜像担持体との間の交流電界により、静電潜像担持体の表面近傍にトナークラウドが形成されるようになっている。さらに、この現像装置は、静電潜像担持体の周面の移動方向に関して最下流位置のトナー担持体が、その周面の移動方向が静電潜像担持体の周面の移動方向に対して反対方向となるように回転し、最下流位置のトナー担持体が生成する空気の流れによりトナークラウドがトナー担持体と静電潜像担詩体とによって囲まれた空間内に封止され、トナー担持体と静電潜像担持体との間に生成された交流電界により、静電潜像担持体上の静電潜像がトナークラウド中のトナーによって現像されるようになっている。

本発明の第１又は第２の態様に係る現像装置によれば、静電潜像担持体と複数のトナー担持体とによって囲まれた空間内にトナークラウドを封止して、静電潜像担持体の表面近傍に十分なトナークラウド量を確保することができる。このため、高速領域ないしは高速運転時においても、トナー担持体の大径化を伴うことなく、画像濃度を十分に確保することができるとともに、ドットの再現性及び均一性が高い高精細ないしは高品質の画像を形成することができる。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態（本発明を実施するための最良の形態）を説明する。
図１に、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部の概略構成を示す。図１に示すように、この画像形成装置は、電子写真方式により静電潜像担持体（感光体）１に形成されたトナー像を、印刷用紙等の転写媒体１０に転写して画像形成を行うものである。この画像形成装置では、静電潜像担持体１は静電潜像を担持する。

そして、静電潜像担持体１の周囲には、該静電潜像担持体１の回転方向に沿って順に、静電潜像担持体１を帯電させるための帯電手段６と、静電潜像担持体１の外周面を露光して静電潜像を形成するための露光手段７と、静電潜像を現像する現像装置２ａと、静電潜像担持体１上に現像されたトナー像を転写媒体１０に転写するための転写手段８と、静電潜像担持体１上の残留トナーを除去する清掃手段９とが配設されている。

なお、この画像形成装置（電子写真装置）に用いられる静電潜像担持体１、帯電手段６、露光手段７、転写手段８、清掃手段９等は、周知の任意の電子写真方式の技術を利用して構成することができる。例えば、図１に示す画像形成装置では、帯電ローラの形態の帯電手段６を用いているが、これに代えて、静電潜像担持体１と非接触の帯電装置を用いてもよい。

この実施の形態に係る画像形成装置において、現像装置２ａは、現像剤２５を収容する現像剤槽２８と、この現像剤槽２８から供給された現像剤２５を表面に担持して搬送する現像剤搬送ローラ２３と、現像剤搬送ローラ２３上の現像剤２５からトナーを分離する２つの現像ローラ２１ａ、２１ｂとを備えている。現像剤槽２８内の現像剤２５は、混合攪拌手段２６の回転により混合攪拌され、摩擦帯電した後、現像剤搬送ローラ２３の表面のスリーブローラ２３ａに供給される。この現像剤２５は、現像剤搬送ローラ２３の内部の磁石ローラ２３ｂの磁力によりスリーブローラ２３ａの表面側に保持される。そして、現像剤２５は、スリーブローラ２３ａとともに回転移動し、現像剤搬送ローラ２３に対向して設けられた規制部材２４で通過量を規制された後、現像ローラ２１ａ、２１ｂとの対向部に送られる。

現像剤搬送ローラ２３及び現像ローラ２１ａ、２１ｂは、それぞれ、第１〜第３の高圧電源４、５ａ、５ｂに接続され、これらの高圧電源４、５ａ、５ｂによりバイアス印加が行われる。これらのバイアス印加により、現像剤搬送ローラ２３と現像ローラ２１ａ、２１ｂとの各対向部において、現像剤２５中のトナーを電気的に現像ローラ２１ａ、２１ｂの表面に分離・担持させる電界が形成される。静電潜像担持体１の回転方向に関して上流側に位置する現像ローラ２１ａの回転方向は、静電潜像担持体１との対向部で、互いに対向する両周面が同一方向に向かうように設定されている。他方、下流側に位置する現像ローラ２１ｂの回転方向は、静電潜像担持体１との対向部で、互いに対向する両周面が反対方向に移動するように設定されている。

現像ローラ２１ａ、２１ｂ上に担持されたトナー層２２は、現像ローラ２１ａ、２１ｂの回転により、現像ローラ２１ａ、２１ｂと静電潜像担持体１との対向位置に搬送される。そして、このトナー層２２は、静電潜像担持体１上の静電潜像と現像ローラ２１ａ、２１ｂとの間に形成される現像電界により、静電潜像担持体１上の静電潜像を現像する。現像後、現像ローラ２１ａ、２１ｂ上に残存するトナーは、現像剤搬送ローラ２３との対向部において、現像剤搬送ローラ２３上に形成された磁気ブラシによって摺擦され、現像剤２５中に回収される。残存トナーを回収した現像剤搬送ローラ２３上の現像剤２５は、現像剤槽２８との対向位置で現像剤搬送ローラ２３から剥離されて現像剤槽２８に戻り、混合攪拌され、循環される。

以下、本発明に係る現像装置２ａを構成する各構成部材について詳しく説明する。
現像剤搬送ローラ２３は、固定配置された磁石ローラ２３ｂと、これを内包する回転自在なスリーブローラ２３ａとで構成されている。磁石ローラ２３ｂは、スリーブローラ２３ａの回転方向に沿って、Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３、Ｎ３、Ｓ４の７つの磁極を有する。これらの７つの磁極のうち、主磁極Ｎ１は、現像ローラ２１ａと対向する位置に配置されている。また、スリーブローラ２３ａ上の現像剤２５を剥離するための反発磁界を発生させる同極部であるＮ２、Ｎ３は、現像剤槽２８の内部において、互いに対向する位置に配置されている。現像剤搬送ローラ２３のスリーブローラ２３ａの回転方向に関して上流側に位置する現像ローラ２１ａの回転方向は、対向部の両周面が反対方向に向かうように設定されている。他方、下流側に位置する現像ローラ２１ｂの回転方向は、対向部の両周面が同一方向に移動するように設定されている。

現像剤槽２８は、ケーシング２９により形成されている。現像剤槽２８は、通常は現像剤２５を混合攪拌しつつ搬送して現像剤搬送ローラ２３に送るための攪拌搬送手段２６を収納している。なお、攪拌搬送手段２６の近傍に、現像剤２５中のトナー比率（重量比）を検出するための透磁率センサ（図示せず）を配置するのが好ましい。

現像装置２ａは、通常、静電潜像担持体１の潜像の現像のために消費されたトナーを現像剤槽２８内に補給するための補給部と、現像剤搬送ローラ２３上の現像剤量を規制するための現像剤薄層化用の規制部材２４とを有している。補給部は、補給トナーを収納しているトナーボトル３と、現像剤槽２８内へのトナー補給量を制御するためのトナー補給ローラ２７とで構成されている。

現像ローラ２１ａ、２１ｂの材料としては、例えば、表面処理を施したアルミローラが挙げられる。そのほか、アルミ等からなる導電性基体上に、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂コートや、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴムコーティングを施したものを用いてもよい。なお、コーティングの材料は、これらに限定されるわけではない。アルミ等の金属材料からなる導電性ローラであってもよい。

以下、本発明に係る現像装置２ａを備えた画像形成装置で使用することが可能なバイアス印加の条件について説明する。
供給部電界としては、第１〜第３の高圧電源４、５ａ、５ｂにより、直流電界と振動電界の２通りの電界を設定することができる。現像部では、電界力のみにより現像ローラ２１ａ、２１ｂと静電潜像担持体１との間の空間をトナーが飛翔し、静電潜像担持体１上の静電潜像を忠実に現像する。現像ローラ２１ａ、２１ｂと現像剤搬送ローラ２３とは、両者が非接触となるように構成され、振動電界が形成されるようになっている。

図２に、トナーが負極性で反転現像を行う場合における、バイアス電源の接続形態の具体例を示す。いずれの場合も、現像剤搬送ローラ２３から現像ローラ２１ａ、２１ｂにトナーを供給することができ、現像ローラ２１ａ、２１ｂから静電潜像担持体１上の静電潜像部にトナーを現像することができる電位関係が存在することが必要である。

以下、本発明に係る画像形成装置で使用することが可能な現像剤について説明する。
トナーの種類、性状等はとくには限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができる。例えば、バインダ樹脂中に着色剤や必要に応じて荷電制御材や離型材等を含有させ、外添材を処理したものを使用することができる。トナーの粒径は、これに限定されるわけではないが、３〜１５μｍ程度であるのが望ましい。このようなトナーは、一般に使用されている公知の方法で製造することができ、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて製造することができる。

トナーに外添する粒子は、一般に使用されている公知のものを使用することができる。流動性の改善を目的として、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等を使用することができ、このような流動化剤を、上記のトナー１００重量部に対して０．１〜５重量部の割合で添加して用いるのが好ましい。外添剤の個数平均一次粒径は１０〜１００ｎｍであるのが好ましい。

キャリアの種類、性状等はとくには限定されず、一般に使用されている公知のキャリアを使用することができる。例えば、バインダ型キャリアやコート型キャリアなどを使用することができる。キャリアの粒径は、これに限定されるものではないが、１５〜１００μｍであるのが好ましい。

バインダ型キャリアは、磁性体微粒子をバインダ樹脂中に分散させたものであり、キャリア表面に正帯電性又は負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けたりすることも可能である。バインダ型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダ樹脂の材質、帯電性微粒子の付加、表面コーティング層の種類等によって制御することができる。

一方、コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子に樹脂コートが施されてなるキャリアである。コート型キャリアにおいても、バインダ型キャリアと同様に、キャリア表面に正帯電性又は負帯電性の帯電性微粒子を固着させることができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の付加により制御することができる。

トナーとキャリアの混合比は、弱帯電や未帯電によるかぶりが発生せず、高帯電による現像トナー量の不足が生じないようなトナー帯電量が得られるように調整すればよい。この混合比は、実用上は、キャリア表面に対するトナーの被覆率が２０〜４０％となるように設定される。

以下、本発明にかかる現像装置２ａを備えた画像形成装置構成の現像領域におけるトナークラウドの分布について説明する。
図３に示すように、現像ローラ２１ａ、２１ｂ上のトナーは、現像ローラ２１ａ、２１ｂと静電潜像担持体１との間に形成される振動電界により、現像ローラ２１ａ、２１ｂと静電潜像担持体１との間の空間部で往復運動を行ってトナークラウドＴを生成する。

トナークラウドＴは、現像ローラ２１ａ、２１ｂの表面に沿って形成され、両現像ローラ２１ａ、２１ｂの近接部で折り返して静電潜像担持体１に向かう空気の流れに乗る。そして、トナークラウドＴは、静電潜像担持体１と現像ローラ２１ａ、２１ｂとによって囲まれた空間内において、静電潜像担持体１の表層近傍に滞留・分布する。振動電界が作用する現像領域内に十分な量のトナークラウドＴを確保することにより、高いシステム速度を設定したときでも、十分な画像濃度を確保するために必要な現像トナー量を確保することができると。さらに、振動電界中でトナーが十分な往復運動を行い、これにより潜像に忠実な高いドット再現性、均一性、細線再現性を実現することができ、高精細ないしは高品質の画像を形成することができる。

比較のため、図４と図５とに、それぞれ、図１に示す画像形成装置の現像装置２ａとは各現像ローラ２１ａ、２１ｂの回転方向が異なる現像装置２ｂを備えた画像形成装置（比較例）と、この比較例である現像装置２ｂの現像領域におけるトナークラウドＴの分布状態とを示す。

図４に示す画像形成装置では、静電潜像担持体１の回転方向に関して上流側に位置する現像ローラ２１ａの回転方向は、静電潜像担持体１との対向部で、両者の互いの周面が反対方向に移動するように設定されている。他方、下流側に位置する現像ローラ２１ｂの回転方向は、静電潜像担持体１との対向部で、両者の互いの周面が同一方向に移動するように設定されている。

図５に示すように、図４に示す画像形成装置（比較例）の現像装置２ｂでは、現像ローラ２１ａ、２１ｂと静電潜像担持体１との間に形成された振動電界により発生したトナークラウドＴは、現像ローラ２１ａ、２１ｂの表面に形成された空気の流れに乗り、現像装置２ｂの外に向かって流れ、現像装置外に排出される。このため、高いプロセス速度を設定したときには、流速の増加した空気の流れによって現像装置外に排出されるトナークラウドＴの量が増加する。このため、現像領域内において静電潜像担持体１の表層近傍に分布するトナークラウドＴの量は、十分に余裕を持った量ではなくなる。

このような状況下で、現像装置外に向かう空気の流れに抗して現像のためのトナー量を確保するには、現像方向の電界強度を大きく設定したり、現像位相の時間を長くしたりする必要がある。しかし、このようにすると、現像領域における静電潜像担持体１と現像ローラ２１ａ、２１ｂとの間のトナーの往復回数が減少ないしは不足する。このため、ドットの再現性、均一性、細線再現性が低下するなどして、画像品質が低下することになる。

以下、本発明の実施例１を説明する。この実施例１では、図１に示す画像形成装置の現像装置２ａと同一仕様の現像装置を用いて実験を行った。この実験におけるシステム速度は８００ｍｍ／ｓｅｃである。

図６及び図７に示すように、この実験では、現像剤搬送ローラ２３に−２５０Ｖの直流電圧を印加し、静電潜像担持体１の回転方向に関して上流側に配置された現像ローラ２１ａには、下記の特性をもつ矩形波の現像バイアスを印加した（図６）。
振幅Ｖｐｐ： １２００Ｖ
ＤＣ成分Ｖｄｃ： −３００Ｖ
マイナス側デューティ比： ４０％
周波数： ３ｋＨｚ
現像Ｖｍｉｎ： ３００Ｖ
現像Ｖｍａｘ： −９００Ｖ

他方、下流位置に配置された現像ローラ２１ｂには、下記の特性をもつ矩形波の現像バイアスを印加した（図７）。
振幅Ｖｐｐ： １８００Ｖ
ＤＣ成分Ｖｄｃ： −３００Ｖ
マイナス側デューティ比： ４０％
周波数： ３ｋＨｚ
現像Ｖｍｉｎ： ６００Ｖ
現像Ｖｍａｘ： −１２００Ｖ

現像剤搬送ローラ２３と現像ローラ２１ａとの最近接部のギャップは０．３ｍｍとし、現像剤搬送ローラ２３と現像ローラ２１ａとの最近接部のギャップは０．３５ｍｍとした。規制部材２４と現像剤搬送ローラ２３の間隔は、現像剤搬送ローラ２３上の単位面積当たりの現像剤搬送量が２５０ｇ／ｍ^２となるように０．３〜０．６ｍｍに設定した。静電潜像担持体１上に形成された静電潜像の背景部電位は−５５０Ｖとし、画像部電位は−６０Ｖとし、静電潜像担持体１と現像ローラ２１ａ、２１ｂとの最近接部のギャップは０．１５ｍｍとした。

この実験では、以下の方法によって製造されたトナーとキャリアとを含む現像剤を用いた。
（トナー）
湿式造粒法により作成された体積平均粒径約６．５μｍのトナー母材１００重量部に対し、第１の疎水性シリカ０．２重量部と、第２の疎水性シリカ０．５重量部と、疎水性酸化チタン０．５重量部とを外添処理した負極性トナーを用いた。
（キャリア）
磁性体からなるキャリアコア粒子に、アクリル系樹脂コートが施されたコート型キャリアである、平均粒径約３３μｍのコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製ｂｉｚｈｕｂＣ３５０用キャリアを用いた。
また、現像剤中のトナー比率は８ｗｔ％とした。なお、トナー比率は、現像剤全量に対するトナー量の割合である。

図８に、上記条件において、像担持体上１上に形成したドットパターンの静電潜像を現像したトナー像の顕微鏡写真を示す。
図９に、比較のため、図４に示す画像形成装置の現像装置２ｂと同一仕様の現像装置によって同様の静電潜像を現像した静電潜像担持体１上のトナー像顕微鏡写真を示す。なお、システム速度や電位条件、現像剤条件は、前記の本発明の実施例１と同一である。図８及び図９にから明らかなとおり、本発明に係る現像装置によれば、比較のための現像装置に比べて、高速領域ないしは高速運転時において、ドット再現性、均一性が良好である。

以上、本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の現像装置２ａによれば、静電潜像担持体１と２つの現像ローラ２１ａ、２１ｂとによって囲まれた空間内にトナークラウドＴを封止して、静電潜像担持体１の表面近傍に十分なトナークラウド量を確保することができる。このため、高速領域ないしは高速運転時においても、現像ローラ２１ａ、２１ｂの大径化を伴うことなく、画像濃度を確保することができるとともに、ドットの再現性及び均一性が高い高精細の画像を形成することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の模式的な側面断面図である。 図１に示す画像形成装置において使用可能なバイアスの例を示す図である。 図１に示す画像形成装置における現像領域のトナークラウドの分布状態を示す図である。 本発明に係る画像形成装置とは現像ローラの回転方向が異なる画像形成装置の模式的な側面断面図である。 図４に示す画像形成装置における現像領域のトナークラウドの分布状態を示す図である。 実施例１の実験で用いた現像装置におけるバイアスの設定方法を示す図である。 実施例１の実験で用いた現像装置におけるバイアスの設定方法を示す図である。 実施例１に係る現像装置により形成した静電潜像担持体上のトナー像の顕微鏡写真である。 比較例に係る現像装置により形成した静電潜像担持体上トナー像の顕微鏡写真である。

符号の説明

１ 像担持体、２ａ 本発明に係る現像装置、２ｂ 比較例に係る現像装置、２１ａ 現像ローラ、２１ｂ 現像ローラ、２２ トナー層、２３ 現像剤搬送ローラ、２３ａ スリーブローラ、２３ｂ 磁石ローラ、２４ 規制部材、２５ 現像剤、２６ 攪拌搬送手段、２７ トナー補給ローラ、２８ 現像剤槽、２９ ケーシング、３ トナーボトル、４ 第１の高圧電源、５ａ 第２の高圧電源、５ｂ 第３の高圧電源、６ 帯電手段、７ 露光手段、８ 転写手段、９清掃手段、１０ 転写媒体、Ｔ トナークラウド。

Claims (4)

1. 磁石を内包し、トナーと磁性粒子とを含む現像剤を周面に保持する現像剤担持体と、
   上記現像剤担持体に対向して配置された複数のトナー担持体と、
   上記現像剤担持体から上記トナー担持体にトナーを転移させる方向の交流電界を形成する手段と、
   上記トナー担持体上に転移したトナーを、上記トナー担持体に対向して配置された静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像を現像するための交流電界を形成する手段とを有する現像装置において、
   上記静電潜像担持体の周面の移動方向に関して最上流位置のトナー担持体が、その周面の移動方向が上記静電潜像担持体の周面の移動方向に対して同一方向となるように回転する一方、最下流位置のトナー担持体が、その周面の移動方向が上記静電潜像担持体の周面の移動方向に対して反対方向となるように回転することを特徴とする現像装置。
2. 上記最下流位置のトナー担持体の周速が、上記静電潜像担持体の周速より大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 上記最上流位置のトナー担持体と上記静電潜像担持体との間に形成される交流電界の平均電位差が、上記最下流位置のトナー担持体と上記静電潜像担持体との間に形成される交流電界の平均電位差に比べて、上記トナーをより多く転移させる側に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 磁石を内包し、トナーと磁性粒子とを含む現像剤を周面に保持する現像剤担持体と、
   上記現像剤担持体に対向して配置された複数のトナー担持体と、
   上記現像剤担持体から上記トナー担持体にトナーを転移させる方向の交流電界を形成する手段と、
   上記トナー担持体上に転移したトナーを、上記トナー担持体に対向して配置された静電潜像担持体上の潜像部に転移させて静電潜像を現像するための交流電界を形成する手段とを有する現像装置において、
   上記トナー担持体と上記静電潜像担持体との間の交流電界により、上記静電潜像担持体の表面近傍にトナークラウドが形成され、
   上記静電潜像担持体の周面の移動方向に関して最下流位置のトナー担持体が、その周面の移動方向が上記静電潜像担持体の周面の移動方向に対して反対方向となるように回転するようになっていて、上記最下流位置のトナー担持体が生成する空気の流れにより上記トナークラウドが上記トナー担持体と上記静電潜像担詩体とによって囲まれた空間内に封止され、
   上記トナー担持体と上記静電潜像担持体との間に形成された交流電界により、上記静電潜像担持体上の静電潜像が上記トナークラウド中のトナーによって現像されることを特徴とする現像装置。

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