JP6113243B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
0.1≦M/S(mg/mm 2 )≦0.5
0.2≦SB(mm)
M/S(mg/mm2)×1/4≦α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<M/S(mg/mm2)×23/30
0.06<α<0.229
前記現像剤担持体の内部に設けられ、前記現像剤担持体の表面に現像剤を担持させるためのマグネットと、
前記現像剤担持体に対して間隔を設けて配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤量を規制する非磁性の規制部材と、
前記規制部材を通過した後に前記現像剤剤担持体の単位面積当たりにコートされている現像剤量をM/S(mg/mm2)、前記規制部材の先端と前記現像剤担持体との隙間をSB(mm)、現像剤の比重をG(mg/mm3)、前記現像剤担持体の表面における溝の占める溝比率αとした場合に、以下の関係式を満たすように前記溝比率αが設定されていることを特徴とする。
0.1≦M/S(mg/mm2)≦0.5
0.2≦SB(mm)
M/S(mg/mm2)×1/4≦α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<M/S(mg/mm2)×1/2
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、以下に述べる現像スリーブ形状構成を用いる限りにおいては、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト5に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
図2を用いて現像装置4の詳細な説明を行う。
現像剤は、絶縁性の非磁性トナーと、磁性粒子(キャリア)とからなる二成分現像剤であり、非磁性トナーとしては、重量平均粒径4μm以上10μm以下のものが好適である。ここでは、重量平均粒径が8μmのカラー複写機用トナーを用いた。
なお、トナーの真比重は、島津製作所(株)製、乾式自動密度計アキュピック1330を用いて測定する。尚、測定方法は下記で述べるキャリアの真比重の求め方と同じである。
一方、磁性キャリアは、体積分布基準の平均粒径(50%粒径:D50)が25〜50μmで、ここでは、体積平均粒径35μmのものを用いた。このようなキャリア粒子としては、フェライト粒子(最大磁化230emu/cm3程度のCu−Znフェライト)、又はこれに薄く樹脂コーティングしたものを良好に使用できる。
SetZero時間:10秒
測定時間:10秒
測定回数:1回
粒子屈折率:1.81
粒子形状:非球形
測定上限:1208μm
測定下限:0.243μm
測定環境:常温常湿環境(23℃、50%RH)
キャリアとしては、バインダ樹脂と磁性金属酸化物や非磁性金属酸化物などなる樹脂磁性キャリアを用いてもよい。樹脂磁性キャリアは、フェライト粒子に比べて最大磁化が小さく、190emu/cm3程度であることが特徴である。そのため、隣り合う磁気ブラシの磁気的な相互作用が小さく、その結果磁気ブラシの穂が緻密に且つ短くなることで、画像としてはきめムラ等のない解像度が高いものを提供できる。
以下、現像スリーブ28について詳細に説明する。
現像スリーブ28の内側には、表面に複数の磁極N1、S1、N2、S2、N3を配置して非回転に支持されたマグネットローラ29が配置される。現像極S2は、現像部における感光ドラム1に対向して配置される。磁極S1は、規制部材としての規制ブレード30に対向して配置される。磁極N2は、磁極S1、S2の間に配置される。磁極N1及びN3は、現像室23及び撹拌室24にそれぞれ対向して配置される。各々の磁極の磁束密度の大きさは40mT〜70mTとしたが、現像に供されるS2極は100mTとした。
(式1)
溝比率α=W/P
(式2)
20R>W>2R
(式3)
D>R
(式4)
10mm×10mm×α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)
(式5)
G=1/{(1−P)/C+P/T}
(式6)
10mm×10mm×α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<M/S(mg/mm2)×10mm×10mm
なお、式6は次式6´に置き換え可能である。
(式6´)
α×{SB+D}×G<M/S
次に本発明を、実施例を用いて比較例を交えながらより具体的に説明する。
表1には現像スリーブ28の表面の溝形状について、いくつかの条件で行った実験結果を示す。現像スリーブ28は表面の長手方向に図3で示すようにV字形状で一定間隔(ピッチ)で溝処理が施されたものを使用した。それぞれのスリーブの形状を表に同時に示した。
(式7)
10mm×10mm×α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<M/S(mg/mm2)×10mm×10mm/2
また、溝比率αがより小さな場合(実勢例6、実施例7)についても検討を行った。
(式8)
10×10×α×{SB+D}×G≧(M/S)/4
α<0.1099
となる。
従って、溝深さや現像剤比重の振れを考慮しても、α<0.1としておけば、M/Sを30±20mg/cm2に設定した場合に、式6を達成できるといえる。
10×10×α×(0.20+0.06)×3.5<0.15×10×10
α<0.1648
となる。従って、溝深さや現像剤比重の振れを考慮しても、α<0.16としておけば、M/Sを30±15mg/cm2に設定した場合(より粒状性や濃度低下に有利な構成の場合)に、式6を達成できるといえる。
10×10×α×(0.30+0.06)×3.5<0.15×10×10
α<0.119
となる。従って、溝深さや現像剤比重の振れを考慮しても、α<0.11としておけば、M/Sを30±15mg/cm2に設定した場合に、式6を達成しながら、SBを300μ以上確保でき、より好ましいといえる。
実施の形態1の検討は磁性キャリアとしてフェライトキャリアを用いたが、樹脂比率が高く磁化量が従来のフェライトキャリアよりも小さい樹脂磁性キャリアを使用すると、同じように式6を満たした場合でも、粒状性(がさつき)を良くすることができる。
上記キャリアを用いて、表1の実施例1と同じ現像スリーブを用いて検討を行った。
樹脂磁性キャリアとしては、本実施の形態のようにバインダ樹脂中に磁性金属酸化物と非磁性金属酸化物分散させたものに限らず、例えばポーラス形状のキャリアの空隙に樹脂を分散させて樹脂比率を高めたものでも構わない。
発明の効果を十分に得るためには、キャリアの磁化量が210emu/cm3以下であることが好ましい。
4 現像装置
22 現像容器
23 現像室
24 撹拌室
25、26 搬送スクリュー(現像剤撹拌・搬送手段)
28 現像スリーブ(現像剤担持手段)
30 層厚規制部材
Claims (13)
- 長手方向に形成された複数の溝を表面に備え、トナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持搬送して、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に設けられ、前記現像剤担持体の表面に現像剤を担持させるためのマグネットと、
前記現像剤担持体に対して間隔を設けて配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤量を規制するための非磁性の規制部材と、を備えた現像装置において、
前記規制部材を通過した後に前記現像剤剤担持体の単位面積当たりにコートされている現像剤量をM/S(mg/mm2)、前記規制部材の先端と前記現像剤担持体との隙間をSB(mm)、現像剤の比重をG(mg/mm3)、前記現像剤担持体の表面における溝の占める溝比率α、溝の深さD(mm)は以下の関係式を満たすことを特徴とする現像装置。
0.1≦M/S(mg/mm 2 )≦0.5
0.2≦SB(mm)
M/S(mg/mm2)×1/4≦α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<M/S(mg/mm2)×23/30
0.06<α<0.229 - α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<(M/S)(mg/mm2)×19/30を満たすことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<(M/S)(mg/mm2)×16/30を満たすことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- α×{SB(mm)+D(mm)}×G(mg/mm3)<(M/S)(mg/mm2)×1/2を満たすことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 上記現像剤担持体の表面に長手方向に延びる複数の溝は前記現像剤担持体の表面に幅Wで、一定周期Pで設けられており、前記溝比率α=W/Pであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の現像装置。
- 上記規制部材の上記現像剤担持体に対向する面を2本以上の溝が同時に通過することがないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の現像装置。
- 前記磁性キャリアの半径をR(mm)とし、前記溝の幅をW(mm)、としたとき、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の現像装置。
2R<W<20R
R<D - 前記キャリアの磁化量が210emu/cm3以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の現像装置。
- 前記溝は断面がV字形状であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の現像装置。
- 0.3≦SB(mm)であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の現像装置。
- 0.08<αであることを特徴とする請求項1乃至10に記載の現像装置。
- 0.15≦M/S(mg/mm2)≦0.45であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の現像装置。
- 0.029≦M/S(mg/mm2)/G(mg/mm3)≦0.14であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の現像装置。
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