JP4143229B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4143229B2 JP4143229B2 JP24347899A JP24347899A JP4143229B2 JP 4143229 B2 JP4143229 B2 JP 4143229B2 JP 24347899 A JP24347899 A JP 24347899A JP 24347899 A JP24347899 A JP 24347899A JP 4143229 B2 JP4143229 B2 JP 4143229B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- magnetic
- toner
- sleeve
- developing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/06—Developing structures, details
- G03G2215/0634—Developing device
- G03G2215/0636—Specific type of dry developer device
- G03G2215/0648—Two or more donor members
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真法としては、米国特許第2,297,691号明細書、特公昭42−23910号公報、および特公昭43−24748号公報等に記載されているように、多数の方法が知られているが、一般には光導電物質による感光体上に種々の手段により電気的潜像を形成し、ついでトナーを用いて潜像を現像し、得られたトナー像を必要に応じて紙等の転写材に転写し、加熱あるいは溶剤蒸気等により定着して、複写物を得るものである。
【0003】
現像法としては、トナーと磁性キャリアを主体とした2成分現像剤を用いて電気的潜像を可視化する方法が種々知られている。たとえば米国特許第2,874,063号明細書に記載されいてる磁気ブラシ現像法、米国特許第221,776号明細書に記載されているパウダークラウド法およびファーブラシ現像法、液体現像法等、多数の現像法がある。
【0004】
この2成分現像剤を用いる磁気ブラシ法、液体現像法等は、比較的安定に良好な画像が得られるので、広く実用化されている。しかし、いずれも、トナーとキャリアを混合した現像剤を使用するので、キャリアの劣化、トナーとキャリアの混合比の変動、装置の複雑化、トナーの飛散、キャリアによるすじむら等の欠点を有する。
【0005】
このような欠点を回避するために、トナーのみからなる1成分現像剤(1成分トナー)を用いる現像方法が各種提案されている。たとえば米国特許第3,909,258号明細書には、電気的に導電性を有する磁性トナーを用いて現像する方法が提案されている。これは、内部に磁石を有する導電性の円筒状の現像スリーブに導電性の磁性トナーを担持し、これを潜像に接触させて現像するものである。この現像の際、現像スリーブと感光体とが対向した現像部において、トナー粒子により感光体と現像スリーブの表面間に導電路が形成され、この導電路を経て現像スリーブからトナー粒子に電荷が導かれ、潜像の画像部との間のクーロン力によりトナー粒子が画像部に付着して、潜像を現像する。
【0006】
この導電性の磁性トナーを用いる現像方法は、従来の2成分現像法にまつわる問題点を回避した優れた方法であるが、その反面、トナーが導電性であるため、現像した画像を感光体から普通紙等の最終的な支持部材へ静電的に転写することが困難であるという欠点があった。
【0007】
この問題を解決するために、静電的に転写することが可能な高抵抗の磁性トナーを用いる現像法が、特開昭52−94140号公報に、トナー粒子の誘電分極を利用した現像法として開示されている。しかし、この方法は、本質的に現像速度が遅く、現像画像の濃度が十分に得られない等の欠点を有しており、実用上困難であった。
【0008】
高抵抗の磁性トナーを用いるその他の方法としては、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子と現像スリーブとの摩擦等により、トナー粒子を摩擦帯電し、これを感光体に接触して現像する方法が知られている。しかし、この方法は、トナー粒子と摩擦部材との接触回数が少なく、摩擦帯電が不十分になりやすい、あるいは帯電したトナー粒子と現像スリーブとのクーロン力が強いときには、トナー粒子が現像スリーブ上で凝集しやすい等の欠点を有しており、実用上困難な点が多いことが指摘される。
【0009】
これに対し、特開昭54−43036号公報に、上述の欠点を除去した新規な現像方法が提案されている。これは、現像スリーブ上に磁性トナーを極めて薄く塗布(コーティング)して摩擦帯電し、ついでこれを潜像に接触させることなく極めて近接させ、磁界の作用下で潜像を現像するものである。
【0010】
この方法によれば、磁性トナーを極めて薄く塗布することにより、磁性トナーと現像スリーブとの接触の機械を増加させ、現像に必要な摩擦帯電電荷をトナーに付与することが可能となる。
【0011】
図5に、磁性1成分現像装置の一例を示す。図5に示すように、現像装置は、現像剤として磁性1成分トナーを収容した現像容器10に、現像スリーブ1、永久磁石1a、大小2つのトナー搬送部材4、および磁性ブレード11を備えてなっている。現像スリーブ1は非磁性部材からなり、像担持体の感光ドラム100と対向した開口部に、図中矢印B2の方向に回転可能に設置され、永久磁石1aはローラ状に形成され、現像スリーブ1内に非回転に配置されている。
【0012】
現像容器10内の磁性トナーは、搬送部材4により現像スリーブ1に搬送され、磁石1aの磁力により現像スリーブ1の表面に担持され、現像スリーブ1の回転により感光ドラム100と対向した現像部へ搬送される。その搬送途上で、現像スリーブ1と距離Wの間隔を開けて配置された磁性ブレード11により規制されて、現像スリーブ1上にトナー薄層に塗布される。距離Wは一般に100μm〜1mmの範囲に設定されることが多い。
【0013】
現像スリーブ1上に塗布されたトナー層の層厚は、図7に示すカットラインLの位置によって決定される。本発明者らの検討によると、現像スリーブ1と磁性ブレード11との間を磁性トナーが通過する際、磁性トナーの挙動はつぎのようであることが分かった。
【0014】
図6に示すように、現像スリーブ1と磁性ブレード11とを結ぶ直線に垂直な平面を考え、磁性ブレード11に近い面をS1、現像スリーブ1に近い面をS2とすると、一般に磁性ブレード11の幅は磁石1bの幅に比べて狭くしてあるので、面S1、S2でのそれぞれの磁束密度を考えると、面S1での磁束密度の方が大きくなる。したがって、現像スリーブ1上の磁性トナーは、現像スリーブ2と磁性ブレード11との間で、図6の矢印方向の力、すなわち磁性ブレード11方向への磁力を受け、図7に示すように、現像スリーブ1と規制ブレード9との間で磁性トナーtが連なって、図に符号Bで示すように、チェーン(穂)を形成する。
【0015】
磁性トナーtへの電荷付与は、現像スリーブ9から見てのチェーンBの先端のトナーt1と現像スリーブ1とが接触することにより、先端のトナーt1について行われる。またトナーチェーンBの先端のトナーt1に電荷が付与されるので、このトナーt1には鏡映力による現像スリーブ1方向への力が働き、現像スリーブ1との摩擦力により現像スリーブ1の回転方向への搬送力が与えられる。
【0016】
またトナーt同士には互いにある程度の凝集力が働いているので、トナーt1に接しているトナーt2にも、凝集力を介在した搬送力が生じる。同様にその上層部のトナーt3にも、凝集力を介して搬送力が生じる。
【0017】
しかし、現像スリーブ1と磁性ブレード11との間のトナーtには、磁性ブレード11方向への磁力も作用している。したがって、トナーに作用する搬送力が磁力に打ち勝つところ、すなわち図7のカットラインLのところでトナーの穂Bがちぎれ、現像スリーブ1上に残ったトナーが現像スリーブ1の回転方向に搬送される。
【0018】
したがって、凝集度が高い磁性トナーや、必要な摩擦帯電電荷量を得るのに多い接触回数を要する磁性トナーを用いる場合には、現像スリーブ1に接触していない帯電が不十分なトナーが現像領域に搬送され、現像で帯電不良にともなう画像不良が生じやすいという問題があった。
【0019】
この問題を解決するために、本発明者らは、図8に示すように、現像スリーブ1に対し現像剤規制部材として、磁石5aを非回転に配置した規制スリーブ5を設置し、この磁石5aの磁極S21を現像スリーブ1内の磁石1aの磁極N11とを対向させ、また規制スリーブ5を対向部で現像スリーブ1と逆方向に移動する向きに回転するようにした。
【0020】
これにより、現像スリーブ1と規制スリーブ5とが対向したトナー規制部で、現像スリーブ1上の磁性トナーに、主としてトナーの帯電電荷量に依存した現像スリーブ1の回転方向の搬送力と、主として磁力により依存した規制スリーブ5の回転方向の搬送力とを与えて、十分に帯電したトナーのみを現像スリーブ1の表面に残存させて均一にコートし、感光ドラム100と対向した現像領域へ搬送することが可能となった。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記図8に示した現像装置は、現像スリーブ1上に塗布されるトナー量が、先の図5に示した現像装置の1/3〜1/2程度であるため、図5の現像装置と同等の画像濃度を得るためには、現像スリーブの回転速度を速くしなければならない。
【0022】
この場合、図8の現像装置は現像効率が高いために、トナーコート量が図5の現像装置の約半分でも、感光ドラムに対する現像スリーブの周速比(現像スリーブの回転速度/感光ドラムの回転速度)を倍にする必要はなく、図5の現像装置で多く設定されるスリーブ周速比1.2〜1.5の条件での画像と同等の濃度を得るのに、スリーブ周速比を2〜2.5にする程度でよい。しかしながら、依然としてスリーブ周速比を高くしなければならないことに変わりはない。
【0023】
したがって、昨今の電子写真装置の画像形成の高速化にともない、感光ドラムが高速化すると、現像スリーブが益々高速化し、このため小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用した場合に、現像スリーブ上のトナーコートを安定して行うことに困難を招くことがあった。
【0024】
本発明の目的は、画像形成の高速化に対しても、現像スリーブの高速化を抑制することができ、小粒径トナーや磁性体量を減らしたトナーを使用した場合にも、現像スリーブ上に帯電が良好な磁性トナーを安定してコートして、現像に供することを可能とした現像装置を提供することである。
【0025】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、磁性トナーを収容した現像容器内に、像担持体の回転方向に沿って配置された第1の現像剤担持体と、その上流側の第2の現像剤担持体と、前記第1、第2の現像剤担持体内に非回転に配置された第1、第2の磁石と、前記第2の現像剤担持体に配置された現像剤規制部材とを備え、
前記第1、第2の現像剤担持体の前記像担持体に対する回転方向は、対向部が同方向に移動する向きの順方向であり、前記第1、第2の現像剤担持体の互いの回転方向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向であり、
前記第1、第2の現像剤担持体の対向部の前記第1、第2の磁石の磁極をそれぞれ第1の磁極、第2の磁極として、前記第1の磁極と第2の磁極はそれぞれ逆の極性で、磁性トナーは前記第1、第2の現像剤担持体の対向部を通過し、
前記第1、第2の現像剤担持体の対向部間の磁界は、前記第2の現像剤担持体に近い面の方が、前記第1の現像剤担持体に近い面の方よりも磁束密度が大きくなるようになっており、
前記像担持体上に形成した静電潜像を、前記第2の現像剤担持体上に担持した磁性トナーによって、前記像担持体と第2の現像剤担持体とが対向した第2現像領域で現像し、ついで前記第1の現像剤担持体上に担持した磁性トナーによって、前記像担持体と第1の現像剤担持体とが対向した第1現像領域で現像することを特徴とする現像装置である。
【0027】
また、前記現像剤規制部材は、前記第1、第2の現像剤担持体の対向部よりも第2の現像剤担持体の回転方向下流側に、前記第2の現像剤担持体に対し非接触に配置された磁性ブレードからなり、前記第2の磁石による前記第2の現像剤担持体と前記磁性ブレードとの間の磁界により、前記第2の現像剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを磁気的に規制する。もしくは、前記現像剤規制部材は、前記第1、第2の現像剤担持体の対向部よりも第2の現像剤担持体の回転方向下流側に、前記第2の現像剤担持体に対し当接して配置された弾性ブレードからなり、前記弾性ブレードにより、前記第2の現像剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に規制する。
【0028】
あるいは、前記現像剤規制部材は、前記第1、第2の現像剤担持体の対向部よりも第2の現像剤担持体の回転方向下流側に、前記第2の現像剤担持体に対し非接触に配置された回転する規制スリーブと、前記規制スリーブ内に非回転に配置された第3の磁石とからなり、前記規制スリーブの前記第2の現像剤担持体に対する回転方向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向であり、
前記第2の現像剤担持体と前記規制スリーブとの対向部間の磁界は、前記規制スリーブに近い面の方が、前記第2の現像剤担持体に近い面の方よりも磁束密度が大きくなるようになっており、
前記第2の現像剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーは、前記第2の現像剤担持体と規制スリーブの対向部間の磁界により規制されて、帯電電荷量の高いトナーのみが第2の像担持体上に残存し、前記第2の現像剤担持体により前記第2の現像領域へ搬送されて現像に供され、前記第2の現像剤担持体上の残りの磁性トナーは前記規制スリーブに引き付けられて、前記規制スリーブにより搬送される。
【0029】
この場合、前記第2の現像剤担持体と規制スリーブの対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側に、前記規制スリーブに対し当接されたスクレーパを有し、前記スクレーパにより、前記規制スリーブ上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に除去する。もしくは、前記第2の現像剤担持体と規制スリーブの対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側に、前記規制スリーブに対し非接触に配置された非磁性金属からなる剥ぎ取り電極を有し、前記剥ぎ取り電極にトナーと逆極性の電圧を印加することにより、前記規制スリーブ上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを電気的に除去する。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に即して詳述する。
【0031】
実施例1
図1は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。
【0032】
本実施例では、現像装置は、現像スリーブ1の他に第2の現像スリーブ2を備えたことが大きな特徴である。
【0033】
現像装置は、磁性トナーを収容した現像容器10内に、感光ドラム100の回転方向に沿って、第1の現像スリーブ1とその上流側の第2の現像スリーブ2とを有し、この現像スリーブ1、2内には、それぞれ磁石1a、1bが非回転に配置されている。第2の現像スリーブには、現像剤規制部材として磁性ブレード6が設置されている。この現像スリーブ1、2の感光ドラム100に対する回転方向は、対向部が同方向に移動する矢印b1、b2の向きの順方向であり、現像スリーブ1、2の互いの回転方向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向である。
【0034】
現像スリーブ1、2は非磁性金属部材の円筒からなり、本実施例によれば、外径20mmに形成されている。また現像スリーブ1、2の感光ドラム100との最近接部の距離W1、W2はそれぞれ200μm、300μmに、また現像スリーブ1と2の最近接部の距離Wは300μmに設定されている。磁性ブレード6は、現像スリーブ1、2の対向部よりも現像スリーブ2の回転方向下流側の、現像スリーブ2内磁石2aの磁極N21近傍に配置され、現像スリーブ2との距離W3が200μmに設定されている。
【0035】
本実施例によれば、現像スリーブ1、2内の磁石1a、2aは、対向位置に磁極N11、S21を有し、この磁極N11の磁束密度を900ガウス、磁極S21の磁束密度を800ガウスとし、かつ、これらの磁束密度のピーク値に対して50%以上の値を示す領域の幅(便宜上、以後50%値と称す)の比を、
磁極S21の50%値/磁極N11の50%値≦1.0
好ましくは、
磁極S21の50%値/磁極N11の50%値≦0.8
とした。本実施例では、磁極S21の50%値/磁極N11の50%値≒0.8とした。
【0036】
これにより、磁極S21と磁極N11との間で形成される磁界の磁束密度の変化を、現像スリーブ1から現像スリーブ2に行くほど磁束密度が高くして、現像スリーブ1、2間でトナーに現像スリーブ2方向への磁気力が作用するようにした。
【0037】
本実施例では、磁性トナーは、重量平均粒径が5μm以上、含有する磁性体量が10重量%以上の負帯電性トナーを使用した。
【0038】
上記構成の現像装置によれば、現像スリーブ1と現像スリーブ2との対向部間は、現像スリーブ1上に担持された磁性トナーの規制部として作用する。
【0039】
現像容器10内の磁性トナーは、搬送部材4により現像スリーブ1方向へ搬送され、回転する現像スリーブ1の表面上に内側の磁石1aにより保持される。現像スリーブ1上に保持された磁性トナーは、現像スリーブ1と2との対向部間に搬送され、現像スリーブ1と2の間の磁界により規制を受ける。このとき現像スリーブ1上の磁性トナーのうち、現像スリーブ1の表面近傍に存在する磁性トナーは、搬送過程で現像スリーブ1表面との摩擦により高い帯電量に帯電されるので、電荷による鏡映力により現像スリーブ1の表面に引き付けられ、現像スリーブ1と2の対向部間の磁界中を潜り抜けて、現像スリーブ1の表面に残存しコートされるとともに、回転する現像スリーブ1の表面の摩擦力により、感光ドラム100と現像スリーブ1とが対向した現像領域(第1の現像領域)方向への搬送力を得る。
【0040】
一方、現像スリーブ1上の残りの帯電が不十分な磁性トナーは、現像スリーブ1、2間の磁束密度を現像スリーブ2側にいくほど高くして、現像スリーブ1から現像スリーブ2側へ磁気力が働くようにしているので、磁気的に現像スリーブ2に引き付けられ、現像スリーブ2上に保持された磁性トナーとともに、回転する現像スリーブ2の表面との摩擦力により、現像容器10の内方向への搬送力が与えられる。
【0041】
上記の現像スリーブ2上の磁性トナーおよびこれに引き付けられた磁性トナーは、磁性ブレード6のところに搬送され、先の図7に示すように、現像スリーブ2上でトナーチェーンを形成してちぎれ、現像スリーブ2上にコートされた後、現像スリーブ2と感光ドラム1とが対向した現像領域(第2の現像領域)に搬送される。
【0042】
現像の手順は、感光ドラム100上の潜像が現像スリーブ2との現像領域に達し、まず、現像スリーブ2上の磁性トナーによって現像される。現像スリーブ2上のトナーには、帯電が不十分なトナーが存在するため、この現像で可視化された感光ドラム100上のトナー像は、かぶり、尾引き等の画像不良が発生し、また濃度も十分でない。つぎに現像されたトナー像が現像スリーブ1との現像領域に達し、ここで、現像スリーブ1と感光ドラム100との間で印加されている現像バイアスのAC電圧により、感光ドラム100と現像スリーブ1との間で往復動を繰り返し、帯電が不十分なトナーは現像スリーブ1に回収されつつ、感光ドラム100上の帯電が十分なトナーと現像スリーブ1からの帯電が十分なトナーにより潜像が再度現像される。
【0043】
その結果、画像形成装置の画像形成の高速化により感光ドラム100の回転速度が高くなっても、現像スリーブ1、2の回転速度をそう高くせずに1.5倍程度に抑えて、十分な濃度の画像を得ることが可能となった。また小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを安定して実施して、現像することができる。
【0044】
実施例2
図2は、本発明の現像装置の他の実施例を示す断面図である。
【0045】
本実施例では、第2現像スリーブ2用の現像剤規制部材として弾性ブレード7を設置したことが特徴である。本実施例のその他の構成は、図1に示した実施例1と同様で、図2において図1に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。
【0046】
弾性ブレード7は、現像スリーブ1、2の対向部よりも現像スリーブ2の回転方向下流側、具体的には現像スリーブ2内磁石2aの磁極N21のところの現像スリーブ2の表面に、現像スリーブ2の回転方向とカウンター方向に当接している。したがって、現像スリーブ2上の磁性トナーは、弾性ブレード7で押し付けられることにより摩擦帯電され、かつトナー層厚を規制されて、現像スリーブ2上にコートされる。
【0047】
本実施例によっても、感光ドラム100上の潜像を、現像スリーブ2上の磁性トナーによって現像し、ついで現像スリーブ1上の帯電が十分な磁性トナーによって現像しているので、画像形成装置の高速化により感光ドラム100の回転速度が高くなっても、現像スリーブ1、2の回転速度をそう高くせずに1.5倍程度に抑えて、十分な濃度の画像を得ることが可能となった。また小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを安定して実施して、現像することができる。
【0048】
実施例3
図3は、本発明の現像装置のさらに他の実施例を示す断面図である。
【0049】
図1、2に示した実施例1、2では、現像スリーブ1は十分に帯電したトナーのみがコートされているが、現像スリーブ2は帯電が不十分なトナーもコートされている。このようであっても、現像スリーブ1上のトナーで再度現像する際、感光ドラム1上のトナー像のトナー構成を再配置するので、トナーの帯電不良による画像不良は起こりにくい。
【0050】
しかしながら、トナーの磁性体量が少ない場合や凝集度が高い場合などには、現像スリーブ1による現像で得られたトナー像を、現像スリーブ2による現像で再配置して、帯電が不十分なトナーを感光ドラム100から現像スリーブ1に引き戻すことができないことがあった。
【0051】
そこで、本実施例では、図1に示した実施例1の現像装置において、第2の現像スリーブ2に対し磁性ブレード6の代わりに、図3に示すように、磁石5aを非回転に配置した回転するトナー規制スリーブ5を設置したことが大きな特徴である。この規制スリーブ5にはスクレーパ8を設置した。本実施例のその他の構成は実施例1と基本的に同じで、図3において図1に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。
【0052】
規制スリーブ5は非磁性金属材料の外径15mmの円筒からなり、現像スリーブ2に対し実施例1の磁性ブレード6と同様、W3=300μmの間隔で配置され、対向部で反対方向に移動する矢印b3の向きの逆方向に回転される。規制スリーブ5内の磁石5aと現像スリーブ2内の磁石2aは、対向位置に磁極S5、N21を有し、この磁極S5の磁束密度を800ガウス、磁極N21の磁束密度を900ガウスとし、かつ、これらの磁束密度のピーク値に対して50%以上の値を示す領域の幅(50%値)の比を、
磁極S5の50%値/磁極N21の50%値≦1.0
好ましくは、
磁極S5の50%値/磁極N21の50%値≦0.8
とした。本実施例では、磁極S5の50%値/磁極N21の50%値≒0.8とした。
【0053】
これにより、磁極S25と磁極N21との間で形成される磁界の磁束密度の変化を、現像スリーブ2から規制スリーブ5に行くほど磁束密度が高くして、現像スリーブ2、規制スリーブ5間でトナーに規制スリー5方向への磁気力が作用するようにした。
【0054】
さて、現像スリーブ2上に保持された磁性トナー、およびこれに引き付けられた現像スリーブ1からの磁性トナーは、帯電が不十分なトナーを含んだ状態で、現像スリーブ2と規制スリーブ5との対向部間に搬送されて、現像スリーブ2と規制スリーブ3の間の磁界により規制を受ける。このとき現像スリーブ2上の磁性トナーのうち、現像スリーブ2の表面近傍に存在する磁性トナーは、搬送過程で現像スリーブ2表面との摩擦により高い帯電量に帯電されるので、電荷による鏡映力により現像スリーブ2の表面に引き付けられ、現像スリーブ2と規制スリーブ5の対向部間の磁界中を潜り抜けて、現像スリーブ2の表面に残存しコートされるとともに、回転する現像スリーブ2の表面の摩擦力により、感光ドラム100と現像スリーブ2とが対向した現像領域(第1の現像領域)方向への搬送力を得る。
【0055】
一方、現像スリーブ2上の残りの帯電が不十分な磁性トナーは、現像スリーブ2、規制スリーブ5間の磁束密度を規制スリーブ5側にいくほど高くして、現像スリーブ2から規制スリーブ5側へ磁気力が働くようにしているので、磁気的に規制スリー5に引き付けられ、規制スリーブ5の回転によりスクレーパ8のところに搬送されて、規制スリーブ5から剥ぎ取られ、現像容器10に内に回収される。
【0056】
本実施例によれば、このように、現像スリーブ1、2上の帯電が不十分なトナーは、現像容器10の内方に戻され、十分に帯電したトナーのみが現像スリーブ1、2に塗布され、両スリーブ1、2から感光ドラム100に対して現像が行われる。したがって、帯電不十分なトナーによる現像での画像不良は発生しない。
【0057】
その結果、画像形成装置の高速化により感光ドラム100の回転速度が高くなっても、現像スリーブ1、2の回転速度をそう高くせず1.5倍程度に抑えても、十分な濃度の画像を得ることが可能となった。また小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを安定して実施して、現像することができる。
【0058】
実施例4
図4は、本発明の現像装置のさらに他の実施例を示す断面図である。本実施例では、トナー規制スリーブ5のトナー回収部材として、非磁性金属の中実円筒からなる回収ローラ(トナー剥ぎ取り電極)9を使用した。それ以外は図3に示した実施例3と同様である。図4において図3に示した部材と同一の部材は同一の符号を付してその説明を省略する。
【0059】
トナー回収ローラ9は、規制スリーブ5内の磁石の磁極S5の近傍に、規制スリーブ5との距離W4を200μm開けて矢印b4方向に回転可能に配置され、規制スリーブ5上のトナーを回収するために、規制スリーブ5よりも500V電位が高くなるように、規制スリーブ5との間にDCバイアスが印加されている。
【0060】
この回収のメカニズムは以下のようである。規制スリーブ5の表面に保持されて搬送されてきたトナーは、規制スリーブ5内の磁石5aの磁極N5の近傍に至ると、磁力によりトナーチェーンを形成する。そのチェーンを形成したトナーに、規制スリーブ5と回収ローラ9間に印加されたバイアスにより、回収ローラ9方向への力がかかる。規制スリーブ5上のトナーチェーンは、チェーンになっていることにより規制スリーブ5との表面との接触部が少なくないので、回収ローラ9方向への力により容易に規制スリーブ5から剥ぎ取られる。
【0061】
本実施例によっても、現像スリーブ1、2上の帯電が不十分なトナーは、現像容器10の内方に戻され、十分に帯電したトナーのみが現像スリーブ1、2に塗布され、両スリーブ1、2から感光ドラム100に対して現像が行われる。したがって、帯電不十分なトナーによる現像での画像不良は発生しない。
【0062】
その結果、画像形成装置の高速化により感光ドラム100の回転速度が高くなっても、現像スリーブ1、2の回転速度をそう高くせずに1.5倍程度に抑えて、十分な濃度の画像を得ることが可能となった。また小粒径のトナーや磁性体量を減らしたトナー等を使用した場合にも、現像スリーブ上のトナーコートを安定して実施して、現像することができる。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁性トナーを収容した現像容器内に、像担持体の回転方向に沿って第1の現像剤担持体と、その上流側の第2の現像剤担持体とを配置し、その第1、第2の現像剤担持体の像担持体に対する回転方向を順方向、第1、第2の現像剤担持体の互いの回転方向を対向部が反対方向に移動する向きの逆方向とするとともに、第1、第2の現像剤担持体の対向部の第1、第2の磁石の磁極をそれぞれ第1の磁極、第2の磁極として、第1の磁極と第2の磁極はそれぞれ逆の極性で、磁性トナーは第1、第2の現像剤担持体の対向部を通過し、第1、第2の現像剤担持体の対向部間の磁界は、第2の現像剤担持体に近い面の方が、第1の現像剤担持体に近い面の方よりも磁束密度が大きくなるようにして、対向部間の磁性トナーに第2の現像剤担持体方向の磁気力を作用させるように構成した。
【0064】
これにより、第1の現像剤担持体上の磁性トナーのうち帯電電荷量の高いトナーのみを残存して、第1の現像剤担持体と像担持体との第1の現像領域へ搬送し、第1の現像剤担持体上の残りの磁性トナーを第2の現像剤担持体に引き付けて、第2の現像剤担持体上の磁性トナーとともに、現像剤規制部材により規制した後、第2の現像剤担持体と像担持体との第2の現像領域に搬送して、像担持体上の潜像を第2の現像領域で現像するとともに、第1の現像領域で帯電量の十分な磁性トナーで再度現像するようにできるので、画像形成の高速化に対しても、現像剤担持体の高速化を抑制して、濃度が十分な画像を得ることができ、小粒径トナーや磁性体量を減らしたトナーを使用した場合にも、現像剤担持体上に帯電が良好な磁性トナーを安定してコートして、現像に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像装置の一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の現像装置の他の一実施例を示す断面図である。
【図3】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す断面図である。
【図4】本発明の現像装置のさらに他の一実施例を示す断面図である。
【図5】従来の現像装置を示す断面図である。
【図6】図5の現像装置の現像スリーブ上の磁性トナーの磁性ブレードによる規制部を示す説明図である。
【図7】図6の規制部での磁性トナーの挙動を示す説明図である。
【図8】従来の現像装置の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 第1の現像スリーブ
1a、2a、5a 磁石
2 第2の現像スリーブ
5 規制スリーブ
6 磁性ブレード
7 弾性ブレード
8 スクレーパ
9 トナー回収ローラ
100 感光ドラム
Claims (6)
- 磁性トナーを収容した現像容器内に、像担持体の回転方向に沿って配置された第1の現像剤担持体と、その上流側の第2の現像剤担持体と、前記第1、第2の現像剤担持体内に非回転に配置された第1、第2の磁石と、前記第2の現像剤担持体に配置された現像剤規制部材とを備え、
前記第1、第2の現像剤担持体の前記像担持体に対する回転方向は、対向部が同方向に移動する向きの順方向であり、前記第1、第2の現像剤担持体の互いの回転方向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向であり、
前記第1、第2の現像剤担持体の対向部の前記第1、第2の磁石の磁極をそれぞれ第1の磁極、第2の磁極として、前記第1の磁極と第2の磁極はそれぞれ逆の極性で、磁性トナーは前記第1、第2の現像剤担持体の対向部を通過し、
前記第1、第2の現像剤担持体の対向部間の磁界は、前記第2の現像剤担持体に近い面の方が、前記第1の現像剤担持体に近い面の方よりも磁束密度が大きくなるようになっており、
前記像担持体上に形成した静電潜像を、前記第2の現像剤担持体上に担持した磁性トナーによって、前記像担持体と第2の現像剤担持体とが対向した第2現像領域で現像し、ついで前記第1の現像剤担持体上に担持した磁性トナーによって、前記像担持体と第1の現像剤担持体とが対向した第1現像領域で現像することを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤規制部材は、前記第1、第2の現像剤担持体の対向部よりも第2の現像剤担持体の回転方向下流側に、前記第2の現像剤担持体に対し非接触に配置された磁性ブレードからなり、前記第2の磁石による前記第2の現像剤担持体と前記磁性ブレードとの間の磁界により、前記第2の現像剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを磁気的に規制する請求項1の現像装置。
- 前記現像剤規制部材は、前記第1、第2の現像剤担持体の対向部よりも第2の現像剤担持体の回転方向下流側に、前記第2の現像剤担持体に対し当接して配置された弾性ブレードからなり、前記弾性ブレードにより、前記第2の現像剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に規制する請求項1の現像装置。
- 前記現像剤規制部材は、前記第1、第2の現像剤担持体の対向部よりも第2の現像剤担持体の回転方向下流側に、前記第2の現像剤担持体に対し非接触に配置された回転する規制スリーブと、前記規制スリーブ内に非回転に配置された第3の磁石とからなり、前記規制スリーブの前記第2の現像剤担持体に対する回転方向は、対向部が反対方向に移動する向きの逆方向であり、
前記第2の現像剤担持体と前記規制スリーブとの対向部間の磁界は、前記規制スリーブに近い面の方が、前記第2の現像剤担持体に近い面の方よりも磁束密度が大きくなるようになっており、
前記第2の現像剤担持体上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーは、前記第2の現像剤担持体と規制スリーブの対向部間の磁界により規制されて、帯電電荷量の高いトナーのみが第2の像担持体上に残存し、前記第2の現像剤担持体により前記第2の現像領域へ搬送されて現像に供され、前記第2の現像剤担持体上の残りの磁性トナーは前記規制スリーブに引き付けられて、前記規制スリーブにより搬送される請求項1の現像装置。 - 前記第2の現像剤担持体と規制スリーブの対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側に、前記規制スリーブに対し当接されたスクレーパを有し、前記スクレーパにより、前記規制スリーブ上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを機械的に除去する請求項4の現像装置。
- 前記第2の現像剤担持体と規制スリーブの対向部よりも規制スリーブの回転方向下流側に、前記規制スリーブに対し非接触に配置された非磁性金属からなる剥ぎ取り電極を有し、前記剥ぎ取り電極にトナーと逆極性の電圧を印加することにより、前記規制スリーブ上の磁性トナーおよび前記引き付けられた磁性トナーを電気的に除去する請求項4の現像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24347899A JP4143229B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 現像装置 |
US09/648,736 US6397031B1 (en) | 1999-08-30 | 2000-08-28 | Development apparatus with first and second developer carrying member and a plurality of magnetic field generating means for regulating developer layer thickness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24347899A JP4143229B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 現像装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001066898A JP2001066898A (ja) | 2001-03-16 |
JP2001066898A5 JP2001066898A5 (ja) | 2005-10-06 |
JP4143229B2 true JP4143229B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=17104496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24347899A Expired - Fee Related JP4143229B2 (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 現像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6397031B1 (ja) |
JP (1) | JP4143229B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6671484B2 (en) * | 2000-09-05 | 2003-12-30 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus having developing device with magnet roller with particular magnetic flux density |
JP2002123086A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Canon Inc | 現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置 |
US6959163B2 (en) * | 2001-06-07 | 2005-10-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing device featuring three magnetic poles for generating three magnetic forces |
US6993274B2 (en) * | 2002-11-14 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing apparatus with plural developer bearing members for each image bearing member |
US7362990B2 (en) * | 2004-12-22 | 2008-04-22 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus |
JP5310131B2 (ja) * | 2009-03-11 | 2013-10-09 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP5136625B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2013-02-06 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
JP6740730B2 (ja) * | 2016-06-10 | 2020-08-19 | コニカミノルタ株式会社 | 現像装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2297691A (en) | 1939-04-04 | 1942-10-06 | Chester F Carlson | Electrophotography |
US2874063A (en) | 1953-03-23 | 1959-02-17 | Rca Corp | Electrostatic printing |
US3909258A (en) | 1972-03-15 | 1975-09-30 | Minnesota Mining & Mfg | Electrographic development process |
JPS5932790B2 (ja) | 1976-02-03 | 1984-08-10 | 株式会社リコー | 静電潜像現像方法 |
JPS5443036A (en) | 1977-09-10 | 1979-04-05 | Canon Inc | Electrostatic image developing device |
GB2006055B (en) | 1977-09-10 | 1982-07-07 | Canon Kk | Method and apparatus for image development |
JPH086402A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-12 | Hitachi Koki Co Ltd | 電子写真印刷装置用現像機 |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24347899A patent/JP4143229B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-28 US US09/648,736 patent/US6397031B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001066898A (ja) | 2001-03-16 |
US6397031B1 (en) | 2002-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4030447A (en) | Developing device | |
JPS6255146B2 (ja) | ||
JP4143229B2 (ja) | 現像装置 | |
US6636717B2 (en) | Developing device including first and second developer carrying devices with insufficiently-charged developer control feature | |
JP4154020B2 (ja) | 現像装置 | |
USRE38026E1 (en) | Developing device having regulating rotary member for regulating toner amount | |
JPH0337005Y2 (ja) | ||
JP3103726B2 (ja) | 現像装置 | |
JPS5921028B2 (ja) | 静電潜像現像方法 | |
JP3281139B2 (ja) | 帯電装置 | |
JP3226697B2 (ja) | 現像装置 | |
JPH0131612B2 (ja) | ||
JP3142034B2 (ja) | 感光体の帯電装置及び帯電方法 | |
JP3124322B2 (ja) | 現像装置 | |
JP3618848B2 (ja) | 電子写真用現像装置 | |
JP3009435B2 (ja) | 磁気ブラシ現像方法 | |
JPH09325617A (ja) | 現像装置 | |
JPH0934266A (ja) | 画像形成装置 | |
JPS63316073A (ja) | トナ−薄層形成装置 | |
JPH0463381A (ja) | 画像形成装置 | |
JPS60241074A (ja) | 現像装置 | |
JPS6162081A (ja) | 現像装置 | |
JPH10142930A (ja) | 現像装置 | |
JPH11174835A (ja) | 現像装置および画像形成装置 | |
JPH08211735A (ja) | 現像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050523 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050523 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080304 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080603 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080616 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |