JP5516261B2 - 電子写真記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置に二成分現像剤を用いた電子写真記録装置に関する。

従来、電子写真方式による印刷では、感光体上に形成された静電潜像をトナーによって顕像化し、該トナー画像を用紙上に転写、さらに該未定着画像を用紙上に定着し、印刷が完了する。感光体上の静電潜像を現像する方法としては、トナーとキャリアとからなる現像剤により現像を行う二成分現像装置を用いた方法が広く知られている。現像剤担持体としては、固定された磁石を内部に配し、回転可能なスリーブを外部に配した現像ローラが一般によく知られている。

たとえば、特許文献１では、このような二成分現像装置において、感光体の上流側および下流側に二つの現像ローラを配設し、それら２つの現像ローラにより潜像を現像する現像装置が提案されている。また、現像剤担持体に付着した現像剤のうち余分な現像剤を現像剤規制部材によって掻き取り、現像剤担持体上の現像剤を所定の厚さにした後、感光体表面に形成された潜像にトナーを供給して現像を行う現像装置についても、広く知られているものである。

現像剤担持体（以下、ここではスリーブと称す）に付着した現像剤は、感光体の画像部に対向した領域ではトナーが消費されるが、非画像部に対向した領域ではあまりトナーは消費されず、スリーブには、トナーが付着していく。作像開始からスリーブ１周に相当する範囲の画像では、スリーブにトナーが付着しているため画像濃度が濃くなり、該範囲以降はスリーブにトナーが付着していないため画像濃度が薄くなる。このスリーブ１周に相当する範囲の画像で画像濃度が濃くなる現象（以下、ゴーストと称す）は、以上述べたように、作像開始後、スリーブ１周前後で濃度差が発生することが原因であり、この異常画像の発生を防ぐため、各種方法が開示されている。

たとえば、特許文献２、特許文献３および特許文献４には、ゴースト現象発生の対策として、スリーブにカーボンブラック微粒子、グラファイト微粒子等を結着樹脂中に分散させた表面層を設け、帯電微粉の電荷をリークさせる技術が記載されている。しかし、これらの技術は、ゴースト防止効果が優れているが、長期間に亙って使用している間に、表面層が部分的に剥離し易いこと、表面層が摩耗して平滑となりトナーの帯電性や搬送性が劣化し、トナー層のムラが生じてくるという不具合がある。

この不具合を改善するため、特許文献５では、樹脂層を有しているスリーブにおいて、樹脂層の表面粗さを規定することで、スリーブへの現像剤微粉の強い付着を防止し、長期間濃度低下のない現像画像が得られるとしている。しかしながら、特許文献５で課題としているのは、非印字部（白地）が続いた後の印刷画像が薄い現像部分となる現象であり、非印字部であるスリーブ１周に相当する範囲の画像で画像濃度が濃くなる現象とは異なる。

また、特許文献６では、スリーブ表層に合成樹脂に対し、カーボンブラックおよびあるいはグラファイトを配合した導電性被膜材料のコーテイングを行い、このときのスリーブ表層の表面粗さを規定する方法が示されているが、現像剤の種類によっては画像にゴーストが現れる場合がある。

また、特許文献７では、中空円筒状の基体上に、ＭｏとＯＨとＭｏＯ_４を主な構成成分とする非晶質皮膜を備えたスリーブを用いた現像装置が提案されている。この他にも、現像ローラのスリーブに関して、たとえば特許文献８、特許文献９にその記載がある。

また、特許文献１０では、二成分現像装置において、スリーブ上の現像剤をスリーブ表面からかき落すスクレ−パに直流電圧を印加して、スリーブ表面に付着したトナ−を除去する方法が示されている。また、特許文献１１において、磁性部材が設けられた規制部材が示されている。ここでは、磁性部材の形状を現像ローラ軸方向で異なったものとし、現像ローラ中央部の磁界を強くする構成が示されている。同様に、特許文献１２においても、規制部材に磁性部材が設けられた構成が示されている。

しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、ゴースト現象の発生を防止するために、たとえば特許文献１０では、現像剤の種類によっては、電圧を印加してもスリーブ表面に付着したトナーにほとんど変化は見られず、ゴーストを改善できず、また、長期間維持できるものではなかった。また、特許文献１１では、磁性部材が設けられた規制部材が示されているが、その目的は現像剤規制部材であるドクターブレードの反りや、搬送量規制時に現像剤から受ける負荷によるドクターブレードの撓みによる現像ローラ軸方向の搬送量の不均一を解決することであり、ゴーストのない画像を得るものではなかった。同様に、特許文献１２においても、ゴーストのない画像を得ようとするものではなく、規制部材先端の摩耗抑制、および、現像ローラ交換後のギャップ調整を容易にすることにあった。このように、従来の二成分現像装置にあっては、ゴースト現象の発生を防止し、これを長期間維持することができないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トナーとキャリアからなる二成分現像方式を用いた電子写真記録装置において、ゴーストのない高画像品質を長期間維持可能な電子写真記録装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、固定された磁石の外部に回転可能なスリーブを配した現像ローラと、前記現像ローラのスリーブ上の現像剤量を規制する規制部材と、を有し、ポリエーテルポリオール樹脂を主成分とし粉砕法により作成されたトナーと、キャリアと、からなる現像剤により現像を行う二成分現像装置を用いた電子写真記録装置であって、前記規制部材は、該規制部材の現像ローラ方向に向いた先端と、該規制部材の背面に設けた磁性部材の現像ローラ方向に向いた先端との距離が、０．０５〜０．１５ｍｍの範囲にあり、前記規制部材と、前記現像ローラのスリーブの両方、または一方の表面が、チタンコートによる処理がなされており、前記スリーブの表面粗さが、十点平均粗さで５０〜１００μｍの範囲にあり、前記現像ローラの現像極上における現像剤の量が、背面に磁性部材を設けた前記規制部材により規制されていることを特徴とする。

本発明によれば、ゴースト発生の問題を解決し、高画像品質の維持を長期間実現可能な電子写真記録装置を提供することが可能となる。

図１は、この実施の形態にかかる電子写真記録装置の構成例を示す説明図である。 図２は、この実施の形態にかかる現像装置および感光体クリーニング装置の概略断面を拡大して示す説明図である。 図３は、汲み上げ量とゴースト、およびスリーブ固着の発生状況の関係を示す図表である。 図４は、汲み上げ量と画像濃度差の推移の関係を示すグラフである。 図５は、二成分現像装置におけるプレミックス機構を示す説明図である。 図６は、ドクターブレードに設ける磁性部材の配置例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子写真記録装置の一実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
この実施の形態では、タンデム型のカラー複合機の構成を例にとって説明するが、二成分現像プロセスを用いた画像形成装置、たとえばモノクロあるいはカラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などにも適用可能である。

図１に、電子写真記録装置の機構概要を示す。なお、ここでは、複写機を例に挙げて説明する。この複写機は、プリンタ１００と給紙部２００とからなる画像形成手段と、スキャナ３００と、ＡＤＦ（自動原稿供給装置）４００とを備えている。スキャナ３００はプリンタ１００上に取り付けられ、スキャナ３００の上にＡＤＦ４００が取り付けられている。スキャナ３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ（本実施例ではＣＣＤ）３６で読み取り、読み取った画像情報をエンジン制御（不図示）のＩＰＰ（Image Processing Processor；以下では単にＩＰＰと記述）に送る。エンジン制御は、スキャナ３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けてレーザ書き込み光を照射させる。この照射により、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は、所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プリンタ１００は、露光手段である露光装置２１の他、転写手段である１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）および２次転写装置２２，定着装置２５，排紙装置，図示しないトナー供給装置，トナー廃棄装置等も備えている。給紙部２００は、プリンタ１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ１００の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された３つの給紙カセット４４，給紙カセット４４から記録体たる転写紙を繰り出す給紙ローラ４２，繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１，手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。

プリンタ１００の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。

本複写機において、操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押える。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ３００が駆動を開始する。そして、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４が走行し、第１キャリッジ３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２キャリッジ３４に向かう。さらに、第２キャリッジ３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。

このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ１００は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される、中間転写体である中間転写ベルト１０を無端移動させる。さらに、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上にトナー像を形成する。

一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ１００の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した、用紙である転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。

２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ１００の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。

プリンタ１００は、ベルトユニット，各色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ），２次転写装置２２，ベルトクリーニング装置１７，定着装置２５等を備えている。ベルトユニットは、複数のローラに張架した中間転写ベルト１０を、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に当接させながら無端移動させる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と中間転写ベルト１０とを当接させるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップでは、１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって中間転写ベルト１０を裏面側から感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）には、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上のトナー像を中間転写ベルト１０に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。各１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の間には、中間転写ベルト１０の裏面に接触する導電性ローラ（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）がそれぞれ配設されている。これら導電性ローラ７４は、１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に印加される１次転写バイアスが、中間転写ベルト１０の裏面側にある中抵抗の基層を介して隣接するプロセスユニットに流れ込むことを阻止するものである。

プロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、その他の幾つかの装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ１００に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット１８（Ｋ）を例にすると、これは、感光体４０Ｋの他、感光体４０Ｋ表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段たる現像装置（Ｋ）を有している。また、１次転写ニップを通過した後の感光体４０（Ｋ）の表面に付着している転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置（Ｋ）も有している。また、クリーニング後の感光体４０（Ｋ）表面を除電する図示しない除電装置や、除電後の感光体４０（Ｋ）表面を一様帯電せしめる図示しない、帯電手段である帯電装置なども有している。他色用のプロセスユニット１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ）も、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。本複写機では、これら４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を、中間転写ベルト１０に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。

図２に、この実施の形態にかかる現像装置の現像極付近および感光体クリーニング装置の概略断面を拡大して示す。ここでは、４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に共通のユニット構成を拡大して示す。すなわち、４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）はそれぞれ、図２に示す構成である。同図に示すように、プロセスユニット１８は、感光体４０の周りに、帯電手段としての帯電装置６０，現像手段である現像装置６１，１次転写手段としての１次転写ローラ６２，感光体クリーニング装置６３，除電装置６４等を備えている。感光体４０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。ただし、無端ベルト状のものを用いても良い。また、帯電装置６０としては、帯電バイアスが印加される帯電装置６０を感光体４０に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４０に対して非接触で帯電処理を行うチャージャ等を用いてもよい。

現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブに供給する攪拌部と、現像スリーブに付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移させる現像部とを有している。

攪拌部（図５参照）は、現像部よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本のスクリュウ，これらスクリュウ間に設けられた仕切り板，現像ケースの底面に設けられたトナー濃度センサ（不図示）などを有している。

現像部は、現像ケースの開口を通して感光体４０に対向する現像ローラ２ａ，これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ，現像ローラ２ａに先端を接近させるドクターブレード４などを有している。ドクターブレード４と現像ローラ２ａとの間の最接近部における間隔は、たとえば、５００［μｍ］程度に設定されている。現像ローラ２ａは、非磁性の回転可能な筒状になっている。また、現像ローラ２ａに連れ回らないマグネットローラは、たとえば、ドクターブレード４の箇所から現像ローラ２ａの回転方向にＮ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｓ３の５磁極を有している。これらの磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部から送られてくる二成分現像剤を現像ローラ２ａ表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。

磁気ブラシは、現像ローラ２ａの回転に伴ってドクターブレード４との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像ローラに印加される現像バイアスと、感光体４０の静電潜像との電位差によって静電潜像上に転移して現像に寄与する。さらに、現像ローラの回転に伴って再び現像部内に戻り、マグネットローラの磁極間の反発磁界の影響によって現像ローラ表面から離脱した後、攪拌部に戻される。攪拌部内では、トナー濃度センサによる検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。この現像装置６１の特徴となる構成については後述する。

感光体クリーニング装置６３としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を感光体４０に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４０に接触させる接触導電性のファーブラシ７６を、図中矢印方向に回転自在に有するクリーニング装置６３を採用している。そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を回転自在に設け、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てている。スクレーパ７８によって電界ローラ７７から除去されたトナーは、回収スクリュウ７９上に落下して回収される。

かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体４０に対してカウンタ方向（時計方向）に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置（不図示）で現像装置６１へと戻されて再利用される。除電装置６４は、除電ランプ等からなり、光を照射して感光体４０の表面電位を除去する。このようにして除電された感光体４０の表面は、帯電装置６０によって一様帯電せしめられた後、光書込処理がなされる。

つぎに、この実施の形態にかかる現像装置の特徴となる構成・動作などについて以下に説明する。

図２において、現像装置６１は、２本の現像ローラ２ａ，２ｂを有し、下段の現像ローラ２ｂの下流に、キャリア回収部材３が設けられており、それぞれ、矢印で示された回転方向に回転する。現像ローラ２ａ，２ｂは、現像極を含む複数の磁極が形成された磁石を内部に固定して配し、外部に回転可能なスリーブを配して構成される。現像装置６１は、内部にトナーとキャリアを主成分とする二成分現像剤を有しており、上段の現像ローラ２ａのスリーブ上の現像剤は、現像剤規制部材であるドクターブレード４により、スリーブ表面からの高さを規制され、感光体４０と対向した位置に到り、感光体４０上の静電潜像を現像する。さらに下段の現像ローラ２ｂによっても、感光体４０上の静電潜像の現像が行われ、十分な濃度を持ったトナー像が形成される。

現像ローラ２ａのスリーブ上の現像剤の動作を、以下さらに述べる。現像装置６１内の現像剤は、第１の磁極で、上段の現像ローラ２ａのスリーブ上に汲み上げられる。その後、ドクターブレード４により、現像剤の量が規制され、現像極の位置に達する。現像極において、感光体４０上に潜像が形成された画像部の領域では、現像剤中のトナーは、潜像に付着し消費されるのだが、非画像部においては消費されず、スリーブ上にトナーが付着し、トナー層が形成される。

スリーブ上にトナー層を持ったまま、第１の磁極で現像剤が汲み上げられ、さらに現像極に到り現像が行われるとき、このトナー層も現像されるため、トナー層のない部分よりも濃い画像となり、画像部領域において画像濃度が生じる。作像開始からスリーブ１周に相当する範囲の画像で、画像濃度が濃くなるのは、この現象によるものであり、作像開始からスリーブ１周に相当する範囲の画像では、スリーブにトナーが付着しているため画像濃度が濃くなり、該範囲以降はスリーブにトナーが付着していないため画像濃度が薄くなる。

なお、本例において、現像ローラ２ａの現像極における表面磁束密度は、０．１１〜０．１３Ｔであり、表面磁束密度のピーク値の８０％角度は、２６〜３２°である。また、スリーブ表面の表面粗さは、十点平均粗さによる測定で、５０〜９０μｍであり、望ましくは６０〜８０μｍである。また、現像剤のキャリアの平均粒径は、略５５μｍであり、現像部における現像ローラ２ａと感光体４０との隙間は、０．３〜０．４ｍｍである。

また、現像ローラ２ａのスリーブ表面や規制部材であるドクターブレード４にチタンコートによる表面処理を施すことが望ましい。さらにまた、トナーは、ポリエーテルポリオール樹脂を主成分とし、粉砕法により作成されたものを用いている。また、キャリアの体積固有抵抗は、１０〜１２ＬｏｇΩ・ｃｍであり、そして、現像剤の帯電量が−１２〜−３５μＣ／ｇの範囲にあるように形成される。

図３に、汲み上げ量とゴースト、およびスリーブ固着の発生状況の関係を示す。ここで、汲み上げ量は、現像極における現像剤の汲み上げ量を示すものであり、現像マグネットローラ表面の曲面に沿わせて仕切枠を設置し、仕切枠内の現像剤を磁石によって採取、計量することで求めている。ここで、本実施例においては、ドクターブレード４の背面には磁性部材５が設けられている。

そして、図６に示すように、ドクターブレード４先端（現像ローラ２ａ方向）と磁性部材５先端（現像ローラ２ａ方向）との距離を狭め、０．０５〜０．１５ｍｍ（０．１±０．０５ｍｍ）としている。また、ドクターブレード４先端（現像ローラ２ａ方向）と磁性部材５先端（現像ローラ２ａ方向）との距離を、０．１５ｍｍより広くした場合、あるいは、磁性部材５を設けなかった場合においては、要求される汲み上げ量を得るには、ドクターブレード４と現像ローラ２ａとの隙間を狭く設定することになり、この場合、詰まりによる縦白筋の発生等の不具合が発生した。そこで、この実施の形態では、ドクターブレード４と現像ローラ２ａとの隙間を０．４４ｍｍに調整した。

また、汲み上げ量において測定したところ、汲み上げ量が、２３ｍｇ／ｃｍ²では、ゴーストが発生していたが、汲み上げ量が増えるにつれ、ゴーストは改善され、そして、このような構成にすることで、３６ｍｍ／ｃｍ²以上の汲み上げ量を得ることができ、良好な画質が得られた。

一方、汲み上げ量が増加すると、現像部である、現像ローラ２ａと感光体４０との隙間に存在する現像剤が増えることになる。この現像部に存在する現像剤の量が過剰になると、スリーブへのトナー固着や、回転異常、さらには、感光体表面が削れたり、スリーブ固着を招くことになる。本例においては、汲み上げ量が、３８ｍｇ／ｃｍ²以上で、スリーブ固着の発生がみられたため、上述したような構成にすることが望ましい。

図４に、汲み上げ量と画像濃度差の推移の関係をグラフで示す。横軸は印刷頁数であり、縦軸は画像濃度差（ΔＩＤ）である。ΔＩＤは、画像濃度差確認用画像を印刷し、測定している。この画像濃度差確認用画像は、印刷方向に沿って、現像ローラ１周分の非画像部の帯（白紙帯）を持った画像であり、ゴースト発生時には、白紙帯の後の画像部の印刷濃度が濃くなる。ΔＩＤは、この白紙帯の後の画像と、その両脇外部の画像との濃度差により求めている。また、連続印刷は、５０％の印字率で行っている場合である。

汲み上げ量（図４中、ρと表記する）を調整した後、連続印刷を行ったところ、各汲み上げ量において、図４に示すΔＩＤの推移が見られた。図４中、横線の実線以下のΔＩＤ（ΔＩＤ≦０．０３）が、ゴーストの目立たないレベルであるが、印刷枚数を重ね、現像剤が劣化すると、スリーブ上にトナーが付着しやすくなり、ΔＩＤが増加している。この場合においても、３６ｍｇ／ｃｍ²以上の汲み上げ量において、満足する画質が得られることが確認された。

なお、図５は、プレミックス機構を示す説明図である。ここで、プレミックス機構とは、トナーと、キャリアとトナーからなる現像剤、とを混合した補給剤（以下、補給トナーと称す）を、現像装置６１内に補給し、現像装置６１内の現像剤が徐々に新しいものと入替っていくようにしたものであり、このようにすることで、現像装置６１内のキャリアの劣化を抑制し、帯電特性の低下を防止しようとするものである。

図示せぬトナーボトルに収容された補給トナーは、補給トナー投入口７から、現像装置６１内に供給される。該補給トナーは、攪拌搬送部材である、スクリュウ形をなすオーガ５ａ、オーガ５ｂによって、現像装置６１内部の現像剤と混合、攪拌されながら、仕切り板６によって形成された搬送経路に従い、現像装置６１内部を移動する。現像装置６１内部の現像剤は、現像ローラ２ａの駆動時の飛散や、感光体４０への現像剤付着等により現像装置６１外部へ排出されるが、プレミックス機構を備えた本例の現像装置６１においては、仕切り板６の途中に切欠き部８が設けられ、この切欠き部８を乗越えた現像剤は、図５中に矢印で示された方向に移動し、排出口９から、古い現像剤が、徐々に排出される。

以上説明したように、固定された磁石を内部に配し、回転可能なスリーブを外部に配した現像ローラ２ａと、現像ローラ２ａのスリーブ上の現像剤量を規制するドクターブレード４とを有し、ポリエーテルポリオール樹脂を主成分とし粉砕法により作成されたトナーと、キャリアとからなる現像剤により現像を行う、二成分現像装置を用いた電子写真記録装置において、現像ローラ２ａのスリーブ上の現像剤量を規制するドクターブレード４と、スリーブの表面粗さを、十点平均粗さで、５０〜１００μｍの範囲とし、現像ローラ２ａの、現像極における現像剤の汲み上げ量を、背面に磁性部材５を設けたドクターブレード４により規制する構成により、作像開始からスリーブ１周に相当する範囲の画像で画像濃度が濃くなる、ゴースト発生の問題を解決し、高い画像品質の維持を長期間実現可能な印刷装置を得ることが可能となった。なお、現像ローラ２ａのスリーブや規制部材としてのドクターブレード４にチタンコート処理を施すことが望ましい。また、ドクターブレード４先端（現像ローラ２ａ方向）と磁性部材５先端（現像ローラ２ａ方向）との距離を０．０５〜０．１５ｍｍとしている。

このように現像装置を構成することにより、作像開始からスリーブ１周に相当する範囲の画像で画像濃度が濃くなる、ゴースト発生の問題を解決し、長期間にわたって高い画像品質の維持を実現可能となる。

以上のように、本発明にかかる電子写真記録装置は、電子写真プロセスにおいて二成分現像方式を採用した画像形成装置に有用であり、特に、カラー／モノクロの複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ装置などに適している。

２ａ 現像ローラ
２ｂ 現像ローラ
３ キャリア回収部材
４ ドクターブレード
５ａ オーガ
５ｂ オーガ
６ 仕切り板
７ 補給トナー投入口
８ 切欠き部
９ 排出口
１０ 磁性部材
４０ 感光体
６１ 現像装置

特開平３−３１８７６号公報 特開平１−２７６１７４号公報 特開平１−２７７２６５号公報 特開平２−１７６６８２号公報 特許第２９５１７７３号公報 特開平２−３０６２７４号公報 特許第３１６８８１５号公報 特開２００２−４０７９８号公報 特開平８−２８６５１６号公報 特開昭６３−０１８３７５号公報 特開２００５−９１９５３号公報 特開２００７−２１９４００号公報

Claims (8)

1. 固定された磁石の外部に回転可能なスリーブを配した現像ローラと、前記現像ローラのスリーブ上の現像剤量を規制する規制部材と、を有し、
   ポリエーテルポリオール樹脂を主成分とし粉砕法により作成されたトナーと、キャリアと、からなる現像剤により現像を行う二成分現像装置を用いた電子写真記録装置であって、
   前記規制部材は、該規制部材の現像ローラ方向に向いた先端と、該規制部材の背面に設けた磁性部材の現像ローラ方向に向いた先端との距離が、０．０５〜０．１５ｍｍの範囲にあり、
   前記規制部材と、前記現像ローラのスリーブの両方、または一方の表面が、チタンコートによる処理がなされており、前記スリーブの表面粗さが、十点平均粗さで、５０〜１００μｍの範囲にあり、前記現像ローラの現像極上における現像剤の量が、背面に磁性部材を設けた前記規制部材により規制されていることを特徴とする電子写真記録装置。
2. 固定された磁石の外部に回転可能なスリーブを配した現像ローラと、該現像ローラのスリーブ上の現像剤量を規制する規制部材と、を有し、
   ポリエーテルポリオール樹脂を主成分とし粉砕法により作成されたトナーと、キャリアとからなる現像剤により現像を行う二成分現像装置を用いた電子写真記録装置であって、
   前記現像ローラのスリーブ表面が、ステンレス溶射による処理がなされ、前記スリーブの表面粗さが、十点平均粗さで、５０〜１００μｍの範囲にあり、前記現像ローラの現像極上における現像剤の量が、背面に磁性部材を設けた前記規制部材により規制され、
   前記規制部材は、該規制部材の現像ローラ方向に向いた先端と、前記磁性部材の現像ローラ方向に向いた先端との距離が、０．０５〜０．１５ｍｍの範囲にあることを特徴とする電子写真記録装置。
3. 前記現像ローラは、現像極における表面磁束密度が、０．１１〜０．１３Ｔの範囲にあることを特徴とする請求項１、または２に記載の電子写真記録装置。
4. 前記現像ローラは、現像極における表面磁束密度のピーク値の８０％角度が、２６〜３２°の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の電子写真記録装置。
5. 前記キャリアの平均粒径は、略５５μｍ以下となるように形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の電子写真記録装置。
6. 前記キャリアの体積固有抵抗は、１０〜１２ＬｏｇΩ・ｃｍであり、前記現像剤の帯電量が、−１２〜−３５μＣ／ｇの範囲にあるように形成されることを特徴とする請求項５に記載の電子写真記録装置。
7. 前記現像ローラと対向した位置に、像担持体である感光体を配し、前記現像ローラと前記感光体との隙間を０．３〜０．４ｍｍの範囲にすることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の電子写真記録装置。
8. 前記二成分現像装置は、該装置内の現像剤が徐々に新しい現像剤と入替っていくプレミックス機構を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の電子写真記録装置。

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