JP4951223B2

JP4951223B2 - 現像装置

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Publication number: JP4951223B2
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Inventors: 達哉久保; 明夫辻田
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Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2012-06-13
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Description

本発明は、二成分現像剤を使用する現像装置に関するものである。

電子写真方式のプリンタ、複写機等の印刷装置では、一方向に回転する感光体と呼ばれる像担持体上に形成された静電潜像に、現像装置からトナーと呼ばれる像可視化剤を供給して前記静電潜像を可視像化し、トナー像を記録紙上に印刷する。

電子写真方式に適用される現像装置としては、トナーとキャリアと呼ばれる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いる。二成分現像剤は、現像剤収容部で攪拌することにより、現像剤中のトナーとキャリアが摩擦しあい、それぞれを所定量に帯電し使用される。

所定の帯電量に帯電された現像剤は、現像剤収容部から現像スリーブと現像スリーブの内部に固設された複数の磁極から成る現像ロ−ルに導かれる。現像ロールの表面に供給された現像剤は磁気ブラシ状態で保持されると共に、現像ロールの回転によって搬送され、現像ロールの外周に近接配置されたドクターブレードと呼ばれる規制部材を通過した後、像担持体と対抗す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おいては、様々な構成が提案されているが、特にプロセス速度が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速プロセスにおいては、上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用いられる。ハイブリッド方式の現像装置は、回転方向が異なる複数の現像ロールを像担持体に対向させて設けた構成をしている。

なお、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」という表現を用いる。ここで、「順回転現像ロール」とは像担持体が時計方向に回転するとした場合に反時計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像担持体と現像ロールの移動方向が同方向となる。これに対し、「逆回転現像ロール」とは、像担持体が時計方向に回転するとした場合に同じ時計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像担持体と現像ロールの移動方向が逆方向となる。

逆回転現像ロールと順回転現像ロールと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隣接して設置され、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規制部材を配置した構成の現像装置は、特に噴水型現像装置と呼ばれる。この噴水型現像装置は上記した様に、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にくく、また、規制部材が両刃のもの一つで良いため、現像装置をコンパクトにできる利点もある。

規制部材は、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されている。規制部材にて所定量に規制された現像剤は、現像ロールの回転によって搬送され、像担持体に対抗する位置（現像領域）に運ばれ、現像領域において現像ロール上の現像剤を像担持体に接触させながら静電潜像を現像する。この時、現像ロールには、像担持体の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、像担持体の画像形成部にトナー像を形成する。

従来、上記噴水型現像装置における規制部材は、現像ロールの磁極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。

一方、規制部材を現像ロールの磁極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、規制部材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）を比較的広く設定しても、現像剤の搬送量を低減できる特徴がある。以降、規制部材を磁極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。極上穂切現像は、ドクターギャップを広く設定することで、ギャップ調整誤差による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た（例えば、特許文献１、２参照）。

特開昭５３−７７５３０号公報

特開昭６３−２４２６８号公報

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、現像剤の搬送量の低減と均一化が要求されるようになった。

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、磁極対向部では現像ロールの法線方向に起立した疎な状態、一方、磁極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ある。磁極間で磁気ブラシの穂切りを行った場合は、高密度状態の現像剤を規制するためドクターギャップの変動による現像剤の搬送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ていた。

比較的広いドクターギャップでも現像剤の搬送量を少なく規制できる極上穂切現像を、印刷速度が速い印刷装置で多用される噴水型現像装置に使用した場合は、現像剤の搬送が不安定で、現像剤の飛散による画像不良が問題であった。

本発明は、回転可能に支持された像担持体に現像剤を供給搬送する複数個の現像ロールを有し、該現像ロールのうち少なくとも隣接した一対は、前記像担持体の回転方向と逆方向および同方向に回転し、前記一対の現像ロール間に現像剤の搬送量を規制する両刃部を有した規制部材を備え、該両刃部が前記一対の現像ロールの磁極にそれぞれ対向した二成分現像剤方式の現像装置において、前記一対の現像ロールの磁極を異極性とし、かつ、前記一対の現像ロールのどちらか一方にのみ、前記現像ロールの前記両刃部に対向した磁極と前記像担持体に対向した磁極との間にひとつの搬送磁極を設置し、前記一対の現像ロールのうち搬送磁極が設置された以外の方の現像ロールは、前記両刃部に対向した磁極と前記像担持体に対向する磁極とが隣接していて、前記一対の現像ロールを縦並びに配置し、前記像担持体の回転方向と同方向に回転する第１の現像ロールを、前記像担持体の回転方向と逆方向に回転する第２の現像ロールに対して前記像担持体の回転方向上流側であり且つ前記第２の現像ロールに対して上段の位置に配置したとき、前記搬送磁極を前記第１の現像ロールに設置したことを特徴とする。

また、前記搬送磁極の磁力が０．０２〜０．０８Ｔであることを特徴とする。

また、前記一対の現像ロールのうち搬送磁極が設置された方の現像ロールである搬送磁極設置現像ロールの内部に固設された磁石の中心と前記搬送磁極設置現像ロールの前記両刃部に対向した磁極の最大磁力の５０％の磁力位置の中心とを通る仮想線分と、前記磁石の中心と前記搬送磁極設置現像ロールの前記像担持体に対向した磁極の最大磁力の５０％の磁力位置の中心とを通る仮想線分とがなす角をθとし、１／２θとなる位置を０°としたとき、前記搬送磁極の最大磁力の５０％の磁力位置の中心が、−１０°〜＋１０°の位置にあることを特徴とする。

本発明によれば、規制部材通過後の現像剤の飛散を抑制できる。そのため印刷速度が速い印刷装置でも、現像剤搬送が安定し現像剤が飛散することで生じる画像不良を防止することができる。

以下に、図を使用して本発明の実施形態を説明する。
［実施例１］
図１は本発明の実施例の一形態である噴水型現像装置の概略図であり、図２は実施例１で用いた噴水型現像装置の規制部材による現像剤規制部の拡大図である。

図１は、１本の逆回転現像ロール１と２本の順回転現像ロール２、３が、像担持体である感光体１０１に対向して設置された現像装置１０２に関するものである。図中の矢印Ａで示した感光体１０１の回転に対して、逆回転現像ロール１は矢印Ｅで示した方向、順回転現像ロール２、３は矢印Ｆで示した方向にそれぞれ回転する。

本実施形態では、像担持体としてベルト状の感光体１０１を用いているが、これは例えば、ドラム状の感光体のような構成であっても良い。

また、現像装置１０２においては、逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の間に規制部材であるドクターブレード４が配置されている。

像可視化剤である現像剤１３は、プラス帯電性の磁性キャリアと、感光体１０１上に可視像を形成するマイナス帯電性の非磁性のトナー１４とで構成され、全重量の２〜１０％の重量比でトナ−が混合されている。

図示しない印刷動作によって、現像剤１３中のトナー１４のみが消費されるため、現像装置１０２内にある現像剤１３中のトナー重量比が低減する。このため、本実施形態の現像装置１０２ではトナー貯留供給装置５から現像装置１０２の内部にトナー１４を供給し、さらに、供給されたトナー１４を現像剤１３と混合攪拌する混合攪拌部材６、７を設置している。混合攪拌部材６、７は螺旋状のスクリュー形態となっており、図中矢印ＣおよびＤの方向にそれぞれ回転することによって現像剤１３を攪拌混合する。また、現像剤１３中のトナー１４は混合攪拌部材６、７で搬送攪拌されることによって、現像剤１３中のキャリアと摩擦帯電し、所定の値に帯電する。本実施形態では、トナー１４の帯電量は−１０〜−３０μＣ／ｇである。

このように、所定の帯電量に帯電したトナー１４を含有した現像剤１３は、さらに内部に磁極を備えた搬送ロール８が矢印Ｂの方向に回転することによって、搬送ロール８上を搬送され、順回転現像ロール２の近傍に導かれる。この時、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極を交互に着磁した磁石２０、２１が固定して設置されており、外周部には回転可能なスリーブ２２、２３を具備している。このため順回転現像ロール２の近傍にある現像剤１３は磁石２１の磁力によってスリーブ２３の回転に伴って、ドクターブレード４まで搬送される。

その後、現像剤１３はドクターブレード４の先端部で分流し、一部は順回転現像ロール２に、その他は隣接した逆回転現像ロール１へと搬送された後、逆回転現像ロール１とドクターブレード４とで形成されるドクターギャップＧ１または順回転現像ロール２とドクターブレード４とで形成されるドクターギャップＧ２を通過するが、このとき現像剤１３はドクターブレード４で所定量に規制され、それぞれの現像ロール（１または２）の現像領域に導かれる。

ここで、ドクターブレード４は両端が刃状の非磁性材料（ＳＵＳ材）からなり、図２に示すように、逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２上にある現像剤１３の通過量を所定値に規制するように設定されている。

現像領域へ導かれた現像剤１３は感光体１０１の表面を摺擦し、図示しない帯電、露光工程により感光体１０１の表面上に形成された静電潜像に対応したトナー像を形成する。

その後、感光体１０１上の可視トナー画像は図示しない転写工程により用紙に印刷された後、図示しない定着工程により用紙上に固着される。

以上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４における現像剤１３の搬送量の規制が安定して行われ、なおかつドクターブレード４通過後の現像剤１３が安定して現像領域に搬送されることが重要であり、この方法を図２を用いて説明する。

本発明で、ドクターブレード４は、逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１（磁力：約０．０５Ｔ）に対向すると共に、順回転現像ロール２の磁極Ｓ２（磁力：約０．０５Ｔ）にも対向するように設置されている。さらに、順回転現像ロール２には磁極Ｓ２と感光体１０１に対向する磁極Ｓ３の間に搬送磁極Ｎ２（磁力：約０．０８Ｔ）を設けている。

以上のように、ドクターブレード４による現像剤規制位置を逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の磁極位置に設置し、且つ対向する現像ロールの磁極を異なる極性（逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）とし、順回転現像ロール２には磁極Ｓ２と磁極Ｓ３の間の中心近傍位置（０°）に搬送磁極Ｎ２を設けた現像装置１０２を、高速印刷装置（プロセス速度：８９０ｍｍ／ｓｅｃ）に搭載し印刷実験を行い、検討した結果を次に述べる。なお、搬送磁極Ｎ２の位置については図３を用いて後述する。

印刷実験時の各設定条件は以下の通りである。
＜設定条件１＞
・逆回転現像ロール１、順回転現像ロール２、３：外形φ５０ｍｍ、周速１１５０ｍｍ／ｓｅｃ
・ドクターギャップＧ１、Ｇ２：いずれも０．５５ｍｍ
・現像剤１３：キャリア平均粒径８５μｍ
トナー平均粒径９μｍ
トナー混合比３．５ｗｔ％
・印刷パターン：３０％ハーフトーン
上記設定条件１にて、印刷実験を行ったところ、ドクターブレード４通過後の現像剤１３（特に、キャリア）が飛散して感光体１０１に付着し白抜けが生じるような画像不良は発生せず良好な画像を得ることができた。

また、新品の現像剤１３と約１２００ｋｆｔ印刷した現像剤１３とで、逆回転現像ロール１の現像領域における現像剤１３の搬送量を測定した結果、新品の現像剤１３では約６８ｍｇ／ｃｍ^２であり、一方約１２００ｋｆｔ印刷した現像剤１３では約６６ｍｇ／ｃｍ^２であった。なお、流動性低下の許容範囲は、初期の搬送量の約１０％減以内であるため、約１２００ｋｆｔ印刷して流動性が低下した現像剤１３においても、新品の現像剤１３と同等の搬送性を維持することができた。

ドクターブレード４に対向する磁極が異極の場合は、順回転現像ロール２の磁極Ｓ２と逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１の間で磁力の受渡しがあり、現像剤１３の流動性の違いによる現像剤１３の搬送量が変化しにくくなる。

本実施例では順回転現像ロール２のドクターブレード４に対向する磁極Ｓ２と感光体１０１に対向する磁極Ｓ３の間に搬送磁極Ｎ２を設けたが、逆回転現像ロール１のドクターブレード４に対向する磁極Ｎ１と感光体１０１に対向する磁極Ｓ２との間に搬送磁極を設けても構わない。

さらに、ドクターブレード４には非磁性材料（ＳＵＳ材）を使用したが、ドクターブレード４の全体または、現像剤１３を穂切りする箇所に部分的に磁性材料を使用しても構わない。

また、順回転現像ロール２に設けた搬送磁極Ｎ２の磁力を０．０５Ｔおよび０．０３Ｔと小さくしても、ドクターブレード４通過後の現像剤１３（特に、キャリア）は感光体１０１への飛散が無く良好な画像を得ることができた。

しかし、順回転現像ロール２に設けた搬送磁極Ｎ２の磁力を０．０２Ｔにした場合には、ドクターブレード４通過後の現像剤１３（特に、キャリア）が飛散して感光体１０１に付着し、白抜けが生じる画像不良が発生した。

そのため、順回転現像ロール２に設けた搬送磁極Ｎ２の磁力は０．０２Ｔより大きいことが望ましい。０．０３Ｔ以上であるとキャリア飛散抑制効果がさらに優れる。順回転現像ロール２に設けた搬送磁極Ｎ２の磁力が強すぎる場合は、順回転現像ロール２のＳ３と搬送磁極Ｎ２との磁力が強まり、順回転現像ロール２上の現像剤１３が順回転現像ロール２のＮ３まで搬送されにくくなるので、順回転現像ロール２に設けた搬送磁極Ｎ２の磁力は０．０８Ｔを超えないことが望ましい。

また、図３に示すように、磁石２１の中心ｍと、順回転現像ロール２の磁極Ｓ２の最大磁力を１００％としたときに、磁力が５０％となる磁力位置ｐ１とｐ２を結ぶ仮想線分の中心ｒ（最大磁力の５０％磁力位置の中心）を通る仮想線分をｈ、中心ｍと、順回転現像ロール２の磁極Ｓ３の最大磁力を１００％としたときに、磁力が５０％となる磁力位置ｐ３とｐ４を結ぶ仮想線分の中心ｓ（最大磁力の５０％磁力位置の中心）を通る仮想線分をｉとし、仮想線分ｈとｉがなす角をθとする。ここで、１／２θとなる位置を０°として、順回転現像ロール２の磁極Ｓ２側をマイナス（−）、順回転現像ロール２の磁極Ｓ３側をプラス（＋）とした場合、順回転現像ロール２に設ける搬送磁極Ｎ２の最大磁力の５０％磁力位置の中心ｔを、−１０°〜＋１０°となる位置に配置した場合においても、ドクターブレード４通過後の現像剤１３（特に、キャリア）は感光体１０１への飛散が無く良好な画像を得ることができた。

現像剤１３（特に、キャリア）の飛散を抑制する効果がより大きいのは、順回転現像ロール２に設けた搬送磁極Ｎ２の最大磁力の５０％磁力位置の中心が、０°〜−１０°にある場合であった。

１０°以上では、現像剤１３（特に、キャリア）の飛散を抑制する効果が小さくなり、−１０°以下では、順回転現像ロール２のＮ２極とＳ２極との引付け力が強くなるため、Ｓ２極での現像剤１３が穂立ちしている範囲が狭くなり、ドクターブレード４による現像剤の規制量が不安定になる。順回転現像ロール２のＳ２極での現像剤１３が穂立ちしている範囲が狭いと、順回転現像ロール２の取り付け角度や着磁誤差により、ドクターブレード４による現像剤の規制量が変化しやすくなる。そのため、−１０°〜＋１０°が好ましい。
［比較例１］
比較例を図４に示す。ドクターブレード４による現像剤規制位置を逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の磁極位置に設置し、且つ対向する逆回転現像ロール１および順回転現像ロール２の磁極を同じ極性（逆回転現像ロール１の磁極Ｓ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）とし、逆回転現像ロール１の磁極Ｓ１と磁極Ｎ２の間、および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２と磁極Ｎ２の間のどちらにも磁極を設けていない現像装置１０２で、上記と同様に印刷実験を行った。

逆回転現像ロール１の現像領域における搬送量は新品の現像剤では約７４ｍｇ／ｃｍ^２であり、一方約１２００ｋｆｔ印刷した現像剤１３では約６６ｍｇ／ｃｍ^２であり、流動性が低下した。約１２００ｋｆｔ印刷し流動性が低下した現像剤１３では、新品の現像剤１３と同等の搬送量を維持することができなかった。これは、ドクターブレード４に対向する磁極が同極の場合（逆回転現像ロール１の磁極Ｓ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）は、逆回転現像ロール１の磁極Ｓ１と順回転現像ロール２の磁極Ｓ２の間で磁力が干渉または反発するため、現像剤１３の流動性の違いによる現像剤１３の搬送量が変化しやすくなるためと考えられる。

経時的に現像剤の搬送量が減少すると、感光体１０１へのトナー１４の供給量も低下し、初期と同等の画質が得にくくなる。そのためトナー１４の供給量を適正化するために、現像剤１３におけるトナー重量比を高くしたり、逆回転現像ロール１や順回転現像ロール２に印加するバイアス電圧を高くする必要がでてくる。

しかし、トナー重量比を高くするとトナー飛散が起き易くなり、また逆回転現像ロール１や順回転現像ロール２に印加するバイアス電圧を高くすると感光体１０１の表面電位も高くしなければならないため、帯電器の帯電性能不足が生じるので、現像剤の搬送量の経時的減少はないことが望ましい。

極上穂切現像で規制部材に対向する一対の現像ロールにおける磁極を同極性とした場合は、対向する磁極が反発極でるため、規制部材部での磁場は不安定となる。その結果、規制部材間の磁力線は不安定と成り、ドクターギャップ部の現像剤１３は、劣化や湿度の影響を受けて現像剤特性（特に、現像剤の流動性）が容易に変化する。このため現像剤１３の規制量が変動し、画像濃度の変化が生じ易くなるという問題がある。
［比較例２］
他の比較例を図５に示す。ドクターブレード４による現像剤規制位置を逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の磁極位置に設置し、且つ対向する逆回転現像ロール１および順回転現像ロール２の磁極を異なる極性（逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）とし、逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１と感光体１０１に対向する磁極Ｓ２の間、および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２と感光体１０１に対向する磁極Ｎ２の間のどちらにも磁極を設けていない現像装置１０２で、上記と同様に印刷実験を行ったところ、現像剤１３がドクターブレード４を通過した後、現像剤１３（特に、キャリア）が飛散して感光体１０１に付着し、白抜けが生じる画像不良が発生した。
［比較例３］
他の比較例を図６に示す。ドクターブレード４による現像剤規制位置を逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の磁極位置に設置し、且つ対向する逆回転現像ロール１および順回転現像ロール２の磁極を異なる極性（逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）とし、逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１と感光体１０１に対向する磁極Ｎ２の間に磁極Ｓ２を設け、順回転現像ロール２の磁極Ｓ２と感光体１０１に対向する磁極Ｓ３の間に磁極Ｎ２を設けた現像装置１０２で、上記と同様に印刷実験を行ったところ、現像領域に達する前に逆回現像ロール１の磁極Ｓ２と順回現像ロール２の磁極Ｎ２とで磁力の受渡しがあり、図６に示すような現像剤１３のブリッジが発生し搬送が上手く行われなかった。

実施例１では、逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の並びが横並びであったが、次に、縦並びの現像装置１０２においての実施例を図７に示す。
［実施例２］
縦並びの現像装置１０２を高速印刷装置（プロセス速度：１２００ｍｍ／ｓｅｃ）に搭載し印刷実験を行った実施例について述べる。現像装置１０２はドクターブレード４による現像剤規制位置を逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の磁極位置に設置し、且つ磁極を異なる極性（逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）とし、順回転現像ロール２のみ磁極Ｓ２と感光体１０１に対向する磁極Ｓ３の間に搬送磁極Ｎ３を設けている。

なお、搬送磁極Ｎ３については実施例１の搬送磁極Ｎ２の位置と同様とした。

印刷実験時の各設定条件は以下の通りである。

＜設定条件２＞
・逆回転現像ロール１、順回転現像ロール２、３：外径φ５５ｍｍ、周速１５００ｍｍ／ｓｅｃ
・ドクターギャップＧ１、Ｇ２：いずれも０．５５ｍｍ
・現像剤１３：キャリア平均粒径８５μｍ
トナー平均粒径９μｍ
トナー混合比３．５ｗｔ％
・印刷パターン：３０％ハーフトーン
上記設定条件２にて、印刷実験を行ったところ、ドクターブレード４通過後の現像剤１３（特に、キャリア）は感光体１０１への飛散が無く良好な画像を得ることができた。

また、新品の現像剤１３と約１２００ｋｆｔ印刷した現像剤１３とで、逆回転現像ロール１の現像領域での搬送量を測定した結果、新品の現像剤１３では約７０ｍｇ／ｃｍ^２であり、一方約１２００ｋｆｔ印刷した現像剤１３では約６７ｍｇ／ｃｍ^２であり、約１２００ｋｆｔ印刷して流動性が若干低下した現像剤１３においても、新品の現像剤１３と同等の搬送量を維持することができた。

以上より、本発明は逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２が縦並びの現像装置においても現像剤１３の搬送が安定化し、ドクターブレード４通過後の現像剤１３（特に、キャリア）は感光体１０１への飛散が無く良好な画像を得ることができた。

本実施例では順回転現像ロール２のドクターブレード４に対向する磁極Ｓ２と感光体に対向する磁極Ｓ３の間に搬送磁極Ｎ３を設けたが、逆回転現像ロール１のドクターブレード４に対向する磁極Ｎ１と感光体１０１に対向する磁極Ｓ２との間に搬送磁極を設けても構わない。現像剤１３の重力の影響を考慮すると、上段の現像ロール、本実施例においては逆回転現像ロール１のドクターブレード４に対向する磁極Ｎ１と感光体１０１に対向する磁極Ｓ２との間に搬送磁極を設ける方が現像剤１３の搬送上好ましい。

本発明の目的は、比較的広いドクターギャップ４でも現像剤１３の搬送量を少なく規制できる極上穂切現像を、印刷速度が速い印刷装置で多用される噴水型現像装置に使用した場合でも、現像剤搬送の安定化を図り、現像剤１３が飛散することで生じる画像不良を防止することである。

ドクターブレード４が隣接する逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２のそれぞれの磁極に対向すると共に、ドクターブレード４に対向した磁極の極性を異極（逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１および順回転現像ロール２の磁極Ｓ２）に設定することで、ドクターブレード４に対向する逆回転現像ロール１と順回転現像ロール２の磁極間で磁力受渡しが行われるため、ドクターギャップＧ１およびＧ２部での磁力が安定して、ドクターブレード４での現像剤１３の安定搬送が実現できた。

さらに、片方の現像ロール（順回転現像ロール２）のみドクターブレード４に対向した磁極Ｓ２と感光体１０１に対向した磁極Ｓ３との間に搬送磁極Ｎ３を設置することで、順回転現像ロール２ではドクターブレード４通過後の現像剤１３は搬送磁極Ｎ３の磁力により引付けられ順回転現像ロール２上を搬送し、一方の逆回転現像ロール１では、ドクターブレード４通過後の現像剤１３は、順回転現像ロール２に設置した搬送磁極Ｎ３とドクターブレード４に対向した逆回転現像ロール１の磁極Ｎ１との磁力により反発力を受け逆回転現像ロール１上を搬送されるため、ドクターブレード４通過後の現像剤１３の飛散を抑制できる。

そのため印刷速度が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速印刷装置でも、現像剤搬送が安定化し現像剤１３が飛散することで生じる画像不良を防止することができる。

本発明は、二成分現像剤を使用する現像装置および、該現像装置を用いて構成される電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリなどの印刷装置に特に有効である。

本発明の実施例による現像装置を用いた概略の印刷装置を示す図。本発明の実施例による現像装置の拡大図。本発明の実施例による現像ロールの着磁パターンを示す図。比較例として用いた現像装置の拡大図。比較例として用いた現像装置の拡大図。比較例として用いた現像装置の拡大図。本発明の他の実施例による現像装置の拡大図。

符号の説明

１：逆回転現像ロール
２、３：順回転現像ロール
４：ドクターブレード
６、７：混合攪拌部材
８：搬送ロール
１３：現像剤
１４：トナー
１０１：感光体
１０２：現像装置

Claims

回転可能に支持された像担持体に現像剤を供給搬送する複数個の現像ロールを有し、該現像ロールのうち少なくとも隣接した一対は、前記像担持体の回転方向と逆方向および同方向に回転し、前記一対の現像ロール間に現像剤の搬送量を規制する両刃部を有した規制部材を備え、該両刃部が前記一対の現像ロールの磁極にそれぞれ対向した二成分現像剤方式の現像装置において、前記一対の現像ロールの磁極を異極性とし、かつ、前記一対の現像ロールのどちらか一方にのみ、前記現像ロールの前記両刃部に対向した磁極と前記像担持体に対向した磁極との間にひとつの搬送磁極を設置し、前記一対の現像ロールのうち搬送磁極が設置された以外の方の現像ロールは、前記両刃部に対向した磁極と前記像担持体に対向する磁極とが隣接していて、前記一対の現像ロールを縦並びに配置し、前記像担持体の回転方向と同方向に回転する第１の現像ロールを、前記像担持体の回転方向と逆方向に回転する第２の現像ロールに対して前記像担持体の回転方向上流側であり且つ前記第２の現像ロールに対して上段の位置に配置したとき、前記搬送磁極を前記第１の現像ロールに設置したことを特徴とする現像装置。
前記搬送磁極の磁力が０．０２〜０．０８Ｔであることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
前記一対の現像ロールのうち搬送磁極が設置された方の現像ロールである搬送磁極設置現像ロールの内部に固設された磁石の中心と前記搬送磁極設置現像ロールの前記両刃部に対向した磁極の最大磁力の５０％の磁力位置の中心とを通る仮想線分と、前記磁石の中心と前記搬送磁極設置現像ロールの前記像担持体に対向した磁極の最大磁力の５０％の磁力位置の中心とを通る仮想線分とがなす角をθとし、１／２θとなる位置を０°としたとき、前記搬送磁極の最大磁力の５０％の磁力位置の中心が、−１０°〜＋１０°の位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。