JP5429587B2 - 現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
この現像装置は、マグネットローラ(磁界発生手段)247を非磁性の現像スリーブ(中空体)241内に配置してマグネットローラ247の磁力により現像スリーブ外周面上に現像剤を担持して搬送する現像剤担持体を備えている。また、現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤を攪拌しながら現像スリーブ241の回転軸方向に沿って搬送するスクリュー形状の攪拌搬送部材242,243と、現像スリーブ241に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材246も備えている。現像剤収容部は、現像スリーブ241の下方に位置して現像スリーブ軸方向へ延びた第1収容室(供給室)249Aと、この第1収容室249Aに隣接して現像スリーブ軸方向へ延びた第2収容室(攪拌室)249Bとに仕切られており、第1収容室249Aと第2収容室249Bのそれぞれに攪拌搬送部材242,243が設けられている。攪拌搬送部材243により第1収容室249Aの下流端(図中奥側)まで搬送された現像剤は仕切りがない箇所で第2収容室249Bへと移送され、第2収容室内の攪拌搬送部材242により第2収容室249Bの下流端(図中手前側)に向けて搬送される。そして、第2収容室249Bの下流端まで搬送された現像剤は仕切りがない箇所で第1収容室249Aへと移送され、第1収容室内の攪拌搬送部材243により第1収容室249Aの下流端に向けて搬送される。このように現像剤は現像剤収容部内を循環搬送される。現像により消費された分のトナーを補充するための補給用トナーは、通常、第2収容室249B内の現像剤に対して供給される。第1収容室249A内の現像剤は、その搬送中にマグネットローラ247の磁力により現像スリーブ241上に汲み上げられる。その後、現像スリーブ241上に汲み上げられた現像剤は、現像剤規制部材246により規制された後、潜像担持体12と対向する現像領域を通過し、再び現像剤収容部内に戻る。
しかし、変極点Qの付近で常に現像剤が高密度の状態となる結果、現像剤に大きなストレスを常時加えることになる。そのため、第1収容室249Aの攪拌搬送部材243を駆動するためのトルクを大きくせざるを得ず、また、攪拌搬送部材243の高剛性化や大型化が必要になり、コストアップや現像装置の大型化に繋がるという不具合があった。
また、現像剤に加わるストレスが大きいので、キャリア表面へのトナー添加剤の埋り込みやキャリアの表層膜の磨耗等の進行が速いために、トナー帯電特性や現像剤の粉体特性が変化しやすく、滑らかな画像品質を長期にわたって維持することが困難であるという不具合もあった。また、現像剤の粉体特性が変化しやすい関係で、特に搬送能力の低い現像スリーブの場合には現像領域へ搬送される現像剤量の低下が起こりやすく、画像濃度を長期にわたって維持することが困難であるという不具合も生じる。
また、特許文献2にも、上述した剤切れ・汲み上げ・規制極N3を現像剤規制部材346の近接位置に配置した現像装置が開示されている。この現像装置も、同様の理由から、現像剤へのストレスを低減できるものである。
上述したように現像スリーブ441上の剤離れ領域Pを供給室449A内の現像剤に接しないように構成したことで、現像スリーブ441の回転力と、剤切れ上流極及び剤切れ・汲み上げ・規制極の磁力による剥離力との作用を受けて剤離れ領域Pで現像スリーブ441上から剥離した現像剤は、現像剤収容室内の空間を飛翔して現像剤収容部内の現像剤へ取り込まれることになる。ここで、剤離れ領域Pの下流側には、剤切れ・汲み上げ・規制極N3の磁力によって汲み上げる力が作用する現像剤汲み上げ領域Rが隣接している。剤離れ領域P(特に剤離れ領域P内の下流端部付近)で剥離した現像剤は、現像スリーブ441の回転力により下流側に向かう力も受けているので、現像スリーブ441から離れつつも、現像剤汲み上げ領域Rに近づく方向へと飛翔することになる。そのため、現像スリーブ441から離脱して飛翔した現像剤が剤切れ・汲み上げ・規制極N3の磁力に影響を受けて、現像剤汲み上げ領域Rに引き寄せられている現像剤に取り込まれたり、現像剤汲み上げ領域Rに直接付着したりするなどして、現像領域へ再び搬送されるという再付着の問題が生じた。このような再付着が生じると、上述した連れ回りが生じる場合と同様に、安定した現像能力を発揮できない。なお、連れ回りが生じた場合には、現像スリーブ441周方向に対応する方向に延びるスジ状の画像濃度ムラが画像上に現れるのに対し、再付着が生じた場合には、斑点状の画像濃度ムラが画像上に現れるという点で異なる。しかし、いずれの場合でも、画質が劣化するという意味では同じである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像剤担持体上に規定される剤離れ領域内の二成分現像剤に作用する剥離力が2つの極大点を持ち、該2つの極大点間に存在する極小点における剥離力の大きさが剥離力の最大値の50%以上となるように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の現像装置において、上記現像剤担持体上に規定される剤離れ領域内の二成分現像剤に作用する剥離力が単一の極大点を持つように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置において、上記現像剤担持体による現像剤搬送方向に関し、上記第1磁極による法線方向磁束密度が上記現像剤担持体上で最大となる第1地点と、上記第2磁極による法線方向磁束密度が該現像剤担持体上で最大となる第2地点との間で、該現像剤担持体上における法線方向磁束密度の最小値を示す地点が、該第1地点と該第2地点との中間地点よりも該第2地点側に位置するように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置において、上記中空体の表面移動速度は350[mm/sec]以上であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置において、上記中空体は、その外周面に多数の楕円形状の凹みがランダムに設けられたものであることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置において、上記磁性キャリアの体積平均粒径は20[μm]以上50[μm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを備え、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
更に、本発明においては、剤離れ領域の下流側に、第2磁極の磁力によって現像剤を現像剤担持体上へ汲み上げる力が作用する現像剤汲み上げ領域が隣接することになる。本発明では、剤離れ領域が供給室内の現像剤に接しないので、剤離れ領域中の下流部分には掻き落としを行い得る現像剤が存在しない。よって、現像剤担持体から離脱できずに残存した現像剤を供給室内の現像剤が掻き落とす効果は期待できず、掻き落としによる現像剤のストレスも排除できる。
一方で、このような掻き落としを行い得る現像剤が剤離れ領域中の下流部分に接触していないため、剤離れ領域を通過する間に現像剤担持体上から現像剤を十分に剥離できていないと、連れ回りが発生してしまう。また、剤離れ領域中の下流部分に接触する現像剤は再付着を防止するための壁としても機能するが、このような壁となる現像剤も存在しない。よって、剤離れ領域で剥離した現像剤を現像剤汲み上げ領域から十分離れた箇所まで離脱させることができないと、再付着が発生してしまう。
そこで、本発明では、現像剤担持体上に規定される剤離れ領域内の法線方向磁束密度が、剤離れ領域の全域にわたって第1磁極及び第2磁極と同極の向きであり、かつ、極大点を持たないようにしている。これにより、剤離れ領域内において現像剤担持体上の現像剤に剥離力を効率よく作用させることができ、剤離れ領域中の下流部分に掻き落とし効果が期待できる現像剤や再付着の壁となる現像剤が接触していなくても、連れ回り及び再付着が発生するのを有効に抑制できる。
本発明者らの研究によると、このように剥離力の極小点部分で大きく落ち込む理由は次のとおりである。
従来の現像装置では、通常、互いに同極性である第1磁極と第2磁極との間に位置する現像剤担持体上において法線方向磁束密度が反転してしまうのを防止すべく、第1磁極と第2磁極との間にこれらと同極の磁極(他の磁極に比べて非常に磁力が弱い)が存在するように構成する。これは、互いに同極性である第1磁極と第2磁極を隣接配置した構成では、磁界の特性上、これらの間の現像剤担持体上にこれらの磁極とは逆極性となる反転地点が現れ、その地点において剥離力とは逆向きの力(吸引力)が生じてしまうからである。しかし、従来の現像装置では、このような弱い磁極を第1磁極と第2磁極との間に存在させることで、現像剤担持体上の法線方向磁束密度の分布中に、その弱い磁極に対応する部分でわずかな極大点が生じる。そして、この極大点は、剥離力の極小点部分を大きく落ち込ませる大きな要因となる。
本発明によれば、このような剤離れ領域内の法線方向磁束密度がこのような極大点を持たないため、剤離れ領域で現像剤を現像剤担持体から剥離する際のロスとなる、剥離力の極小点部分の落ち込みを小さくし、又は無くすことができる。
しかも、本発明によれば、現像剤の連れ回りおよび再付着も有効に抑制できるという優れた効果も奏される。
図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。なお、Y、C、M、Kは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の色用の部材であることを示すものである。
このプリンタは、プロセスカートリッジとしての4色分の作像装置10Y,10C,10M,10Kが、装置本体1側に形成された図示しない画像形成ステーションに着脱自在になっている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。このプリンタは、更に、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット20、中間転写体ユニット30、給紙ユニット40、定着ユニット50等を備えている。
中間転写体ユニット30は、中間転写体としての中間転写ベルト31、中間転写ベルト31を回転可能に支持する複数(ここでは3つ)のローラ32,33,34、各感光体ドラム12に形成されたトナー像を中間転写ベルト31にそれぞれ転写する一次転写ローラ35、及び中間転写ベルト31上に転写されたトナー像を更に記録材としての記録紙Pに転写する二次転写ローラ36を備えている。
給紙ユニット40は、給紙カセット41又は手差し給紙トレイ42から記録紙Pを二次転写領域に搬送する給紙ローラ43、レジストローラ44等を備えている。
定着ユニット50は、定着ローラ51及び加圧ローラ52を備え、記録紙P上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う周知の構成が採られている。
各作像装置10Y,10C,10M,10Kの構成は、使用するトナーの色が異なる以外は、同一構成であるので、以下、イエローの作像装置10Yを例に挙げて説明する。
図2は、Yトナー像を生成するための作像装置10Yを示す概略構成図である。
作像装置10Yに設けられた帯電装置13Yは、帯電ローラ131と、帯電ローラ131の表面を清掃するクリーニングローラ132とを備えている。クリーニング装置15Yは、感光体ドラム表面に接触するクリーニングブラシ151及びクリーニングブレード152と、クリーニングブラシ151及びクリーニングブレード152で掻き取ったトナーを廃トナー回収ボトル16へ向かって搬送するトナー回収コイル153とを備えている。
図3及び図4は、それぞれ、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4) ・・・(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数SF−2は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100π/4) ・・・(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体ドラム12との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体ドラム12との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが180を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
図5は、現像装置の外観を示す斜視図である。
図6は、現像装置の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングを取り外した状態の斜視図である。
図7は、本実施形態におけるイエローの現像装置14Yの概略構成とともに、現像スリーブ141の表面上における法線方向磁束密度(絶対値)の分布を二点鎖線で示した説明図である。
本実施形態における現像装置のマグネットローラ147は、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁処理を施して複数の磁極を形成したものである。本実施形態のマグネットローラ147の径は18mmである。本実施形態において、マグネットローラ147に形成する磁極は、感光体ドラム12Yに対向する現像極S1から図中反時計周り(現像スリーブ141による現像剤搬送方向)に沿って順に、現像極S1(以下「S1極」という。)、搬送極N1,S2(以下、それぞれ「N1極」、「S2極」という。)、剤切れ上流極N2(以下「N2極」という。)、剤切れ・汲み上げ・規制極N3(以下「N3極」という。)である。
更に好ましくは、現像スリーブ141の外周面にランダムな楕円形状の打痕を多数形成するなどして、現像スリーブ141の外周面に多数の楕円形状の凹みをランダムに設けるのがよい。この構成によれば、現像スリーブ141の表面の凹みをピッチの粗いものとすることで、現像剤が現像スリーブ141の回転に追従できずにスリップしてしまう事態を抑制でき、一つ一つの凹みを根とした太い穂立ちを形成できる上、凹みの磨耗もしにくいものとなるので、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。このような凹みは、好ましくは、現像スリーブの素管表面に比較的形状の大きいカットワイヤ(金属ワイヤを短尺に切断したもの)よりなるメディアを従来のブラスト工法のように衝突させることによって形成する。
現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面に溝や不規則な凹凸(サンドブラストやビーズブラストなど)を形成することは、一般に行われている。特に、カラー画像形成装置では、画像品質面の優位性から、表面をブラスト加工して凹凸を形成した現像スリーブが主流となっている。このような溝加工やブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。
Fr=G×(Hr×(∂Hr/∂r)+Hr×(∂Hθ/∂r))
Fθ=G×(1/r×Hr×(∂Hr/∂θ)+1/r×(Hr×∂Hθ/∂θ))
ここで、「Fr」は磁力の現像スリーブ表面法線方向成分を示し、「Fθ」は磁力の現像スリーブ表面接線方向成分(以下「法線方向磁力」という。)を示し、「Hr」は磁束密度の現像スリーブ表面法線方向成分(以下「接線方向磁力」という。)を示し、「Hθ」は磁束密度の現像スリーブ表面接線方向成分を示す。なお、「r」は計算半径であり、「G」は定数(7.8×10-15)である。
以下の説明において、法線方向磁力Frが正の値を示す場合は、磁性キャリアが現像スリーブ141から離れる向きに磁力が作用し、法線方向磁力Frが負の値を示す場合は、磁性キャリアが現像スリーブ141に吸引される向きに磁力が作用するものとする。
また、以下の説明において、単に「上流」及び「下流」という場合は、現像スリーブ141による現像剤搬送方向についての「上流」及び「下流」をいうものとする。
図9は、図18に示した現像装置(以下「比較装置」という。)の剤離れ領域Pの周辺における現像スリーブ141の表面上における法線方向磁束密度(細線)と、現像スリーブ141の表面上における法線方向磁力(太線)とを示すグラフである。
このグラフにおいて、法線方向磁力(太線)が正の値を取る領域が剤離れ領域Pである。
なお、これらのグラフの横軸に示す角度は、S1極による法線方向磁束密度が最大となる現像スリーブ141上の地点を0°とし、現像スリーブ回転方向(図中反時計回り方向)を正として、現像スリーブ141上の地点を角度で表したものである。
以下、そのような法線方向磁束密度の分布を持つマグネットローラ147の製造方法の一例について説明する。
図11は、比較装置のマグネットローラ447を製造する際の着磁工程の説明図である。
いずれのマグネットローラ147,447も、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁ヨーク181〜186,481〜486を対向させて着磁処理を施し、S1極、N1極、S2極、N2極、N3極を形成する。各磁極に対応する着磁ヨーク181〜186,481〜486は、形成する磁極の幅や磁界の強さによってその磁力や形状寸法等が各々異なっている。図11に示すように、比較装置においては、N2極とN3極との間に弱いN極を形成するための着磁ヨーク486は、マグネットローラ447の周面と対向する対向面部分が他の着磁ヨークと同様に平面であるため、その中央部分が最も強く着磁する。そのため、現像スリーブ141上に規定される剤離れ領域P内の法線方向磁束密度Hrが、確実に剤離れ領域Pの全域にわたってN2極及びN3極と同じN極の向き(正の値)となるように着磁しようとすると、図9や図11に示したように、どうしても極大点が存在してしまう。
また、マグネットローラ147のみならず、その周辺の磁性体部材と協働して、剤離れ領域Pの全域にわたってN2極及びN3極と同じN極の向き(正の値)となり、かつ、極大点を持たないようにすることができれば、そのような構成を採用することもできる。
本実施形態においては、上述した磁石149を設けることで、現像スリーブ上の剤離れ領域P内において、マグネットローラ147の対向領域のうちの現像スリーブ軸線方向端部領域における磁力線の向きを、現像スリーブ軸線方向に対して直交する方向へ近づけることができる。これにより、この端部領域における剥離力が向上するので、この端部領域でも現像剤に剥離力を有効に作用させ、現像スリーブ141の外周面から現像剤を効率よく離脱させることができる。その結果、この端部領域でも現像剤の連れ回りを有効に抑制できる。
ただし、本実施形態のように、磁石149のN極の磁極面が、マグネットローラ147の対向領域と対面する箇所には配置されないように構成する方が、磁力線の向きを現像スリーブ軸線方向に対して直交する方向へ近づける効果が高く、現像剤の連れ回りをより有効に抑制できる。
以下、上記実施形態における一変形例(以下、本変形例を「変形例1」という。)について説明する。
図12は、本変形例1の剤離れ領域Pの周辺における現像スリーブ141の表面上における法線方向磁束密度(細線)と、現像スリーブ141の表面上における法線方向磁力(太線)とを示すグラフである。
本変形例1では、剤離れ領域P内の法線方向磁力(剥離力)Frが単一の極大点を持つように構成されている。具体的には、このような構成をもつように、マグネットローラ147の各磁極の着磁処理を調整した。本変形例1によれば、図8に示したような法線方向磁力(剥離力)Frの極小点がなく、剤離れ領域P内において法線方向磁力Frが一時的に落ち込む事態が生じないので、剤離れ領域Pで現像剤を現像スリーブ141から剥離する際のロスを最小限に抑えることができる。よって、上記実施形態の場合よりも、連れ回り及び再付着による画質劣化を有効に防止できる。
以下、上記実施形態における他の変形例(以下、本変形例を「変形例2」という。)について説明する。
図13(a)は、本変形例2の剤離れ領域Pの周辺における現像スリーブ141の表面上における法線方向磁束密度(細線)と、現像スリーブ141の表面上における法線方向磁力(太線)とを示すグラフである。
図13(b)は、本変形例2と比較するために作成した装置の剤離れ領域Pの周辺における現像スリーブ141の表面上における法線方向磁束密度(細線)と、現像スリーブ141の表面上における法線方向磁力(太線)とを示すグラフである。
本変形例2では、図13(a)に示すように、現像スリーブ141による現像剤搬送方向に関し、N2極による法線方向磁束密度Hrが現像スリーブ上で最大となる第1地点Hr1と、N3極による法線方向磁束密度Hrが現像スリーブ上で最大となる第2地点Hr2との間で、現像スリーブ上における法線方向磁束密度Hrの最小値を示す地点Hr3が、第1地点Hr1と第2地点Hr2との中間地点よりも第2地点Hr2側に位置するように、構成している。これに対し、図13(b)に示した例は、逆に、地点Hr3が第1地点Hr1と第2地点Hr2との中間地点よりも第1地点Hr1側に位置するように構成したものである。
本変形例2に係る装置は、図13(a)に示すように、図13(b)に示した装置よりも剤離れ領域PがN3極に近づくので、現像スリーブ141から離脱した現像剤の再付着が図13(b)に示した装置よりも生じにくくなる。
なお、図8に示したように、現像スリーブ141上に規定される剤離れ領域内の現像剤に作用する剥離力が2つの極大点を持ち、2つの極大点間に極小点が存在する場合でも、その極小点における法線方向磁力(剥離力)Frの大きさが、剤離れ領域内の法線方向磁力(剥離力)Frの最大値の50%以上となるように構成すれば、連れ回り及び再付着が発生するのを有効に抑制でき、連れ回り及び再付着による画質劣化を有効に防止できる。
ただし、上記変形例1のように、現像スリーブ141上に規定される剤離れ領域P内の現像剤に作用する剥離力が単一の極大点を持つように構成すれば、上記のような極小点が存在しないため、より効果的に、連れ回り及び再付着が発生するのを抑制でき、連れ回り及び再付着による画質劣化を防止できる。
また、上記変形例2のように、現像スリーブ141による現像剤搬送方向に関し、N2極による法線方向磁束密度Hrが現像スリーブ上で最大となる第1地点Hr1と、N3極による法線方向磁束密度Hrが現像スリーブ上で最大となる第2地点Hr2との間で、現像スリーブ上における法線方向磁束密度Hrの最小値を示す地点Hr3が、第1地点Hr1と第2地点Hr2との中間地点よりも第2地点Hr2側に位置するように、構成すれば、現像スリーブ141から離脱した現像剤の再付着が生じにくくなる。
また、本実施形態では、現像スリーブ141の表面移動速度が350[mm/sec]以上であるため、再付着の問題が発生しやすいが、上述したような構成を採用することで再付着が有効に防止されるため、高速機においても再付着による画質劣化を有効に防止できる。
また、本実施形態では、現像スリーブ141の外周面に多数の楕円形状の凹みがランダムに設けられているので、上述したように、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
また、本実施形態では、磁性キャリアの体積平均粒径が20[μm]以上50[μm]以下であるので、経時的に安定した粒状性に優れた画像を得ることができる。
12Y,12C,12M,12K 感光体ドラム
14Y,14C,14M,14K 現像装置
20 光学ユニット
31 中間転写ベルト
40 給紙ユニット
50 定着ユニット
141,241,341,441 現像スリーブ
142,143 搬送スクリュー
144 現像ケーシング
145 トナー補給口
146 ドクタブレード
147,247,347,447 マグネットローラ
149A 供給室
149B 攪拌室
181〜186,481〜486 着磁ヨーク
246,346 現像剤規制部材
249A 第1収容室
249B 第2収容室
Claims (9)
- 磁界発生手段を非磁性の中空体内に配置して該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する供給室を備えた現像剤収容部と、
二成分現像剤を攪拌しながら該現像剤担持体の回転軸方向に沿って搬送する攪拌搬送部材と、
該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを有し、
上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置において、
上記磁界発生手段は、互いに隣接した同極の第1磁極及び第2磁極を備えており、
上記第2磁極は、上記第1磁極よりも上記現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側に配置されるとともに、該現像剤担持体による現像剤搬送方向における当該第2磁極と上記現像剤規制部材との間に他の磁極が存在しないように配置され、上記現像剤収容部内の供給室から二成分現像剤を汲み上げかつ上記現像剤規制部材により規制される現像剤担持体上の二成分現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせるものであり、
上記第1磁極及び上記第2磁極の磁力により上記現像剤担持体上の二成分現像剤に該現像剤担持体から離れる方向へ向かう剥離力を作用させる該現像剤担持体上の剤離れ領域が駆動状態において上記供給室に収容されている二成分現像剤に接しないように、該現像剤担持体を該供給室に収容されている二成分現像剤の上方に配置し、
上記現像剤担持体上に規定される上記剤離れ領域内の法線方向磁束密度が、該剤離れ領域の全域にわたって上記第1磁極及び上記第2磁極と同極の向きであって、かつ、極大点を持たないように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
上記現像剤担持体上に規定される剤離れ領域内の二成分現像剤に作用する剥離力が2つの極大点を持ち、該2つの極大点間に存在する極小点における剥離力の大きさが剥離力の最大値の50%以上となるように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
上記現像剤担持体上に規定される剤離れ領域内の二成分現像剤に作用する剥離力が単一の極大点を持つように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記現像剤担持体による現像剤搬送方向に関し、上記第1磁極による法線方向磁束密度が上記現像剤担持体上で最大となる第1地点と、上記第2磁極による法線方向磁束密度が該現像剤担持体上で最大となる第2地点との間で、該現像剤担持体上における法線方向磁束密度の最小値を示す地点が、該第1地点と該第2地点との中間地点よりも該第2地点側に位置するように、上記磁界発生手段を構成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記中空体の表面移動速度は350[mm/sec]以上であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記中空体は、その外周面に多数の楕円形状の凹みがランダムに設けられたものであることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置において、
上記磁性キャリアの体積平均粒径は20[μm]以上50[μm]以下であることを特徴とする現像装置。 - 潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 潜像担持体と、
該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを備え、
該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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