JPH0915966A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH0915966A
JPH0915966A JP16738895A JP16738895A JPH0915966A JP H0915966 A JPH0915966 A JP H0915966A JP 16738895 A JP16738895 A JP 16738895A JP 16738895 A JP16738895 A JP 16738895A JP H0915966 A JPH0915966 A JP H0915966A
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JP
Japan
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developer
electrode
plate
carrier
toner
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JP16738895A
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English (en)
Inventor
Toru Komatsu
小松  徹
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 平均粒径10μm以下のトナーを支障なく用
いることができ、濃度ムラがなく、極めて鮮明な記録画
像を得る現像装置を提供する 【構成】 現像剤搬送体41と像担持体1が対向する空
間に電極部を有する板状部材45を設置し、板状部材4
5aの電極部45bには少なくともDC電圧を印加し、
現像剤搬送体41にはDC成分とAC成分の重畳電圧を
印加し、トナーを飛翔させて像担持体1上の潜像を現像
する現像装置において、複数の電極部45bを有する板
状部材45a先端の現像剤搬送体軸方向の真直度が50
μm以下とする現像装置。電極部を有する板状部材45
と、この板状部材45を支持する支持部材との当接点に
おける現像剤搬送体軸方向の真直度が50μm以下とす
る現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写・記録装
置等の現像装置に関し、詳しくは像担持体と現像剤搬送
体とが対向する空間の前記現像剤搬送体移動方向上流側
に、複数の電極部を有する板状部材を設置し、前記現像
剤搬送体に二成分現像剤を供給し、振動電界下でトナー
を飛翔させ反転現像を行う現像装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真複写・記録装置などにお
いてカラー画像を形成するためには、種々の方法が開示
されている。
【0003】例えば、特開昭60−76766号公報に
はトナーと絶縁性キャリアの混合した二成分現像剤を用
い、像担持体上でトナー像を重ね合わせるカラー画像記
録方法が開示されている。この方法は、記録装置が小型
・低コストに構成される、二成分現像剤を使用している
ことからトナーの荷電制御が容易である、などの特徴を
有するために非常に有用である。しかしながら、この方
法で従来使用しているトナー粒径は、10μm以上の比
較的粗いものであり、細線や原稿に忠実な濃度の再現が
できず、高品位の画像を得るためには不完全であった。
この問題を解決するには、トナーの微粒化は必要不可欠
であるが、10μm以下の微粒トナーを用いると種々の
問題点が発生することが知られている。その原因とし
て、(1)微粒化によってファンデルワース力がクーロ
ン力より相対的に大きくなり、現像剤搬送体への直流バ
イアス電圧の印加によってかぶりを防ぐことが困難にな
る、(2)微粒化によってトナーを均一に荷電させるこ
とが困難となり、帯電不良のトナーによってかぶりを生
じる、などということが挙げられる。このような問題点
を克服するために、さまざまな方法が提案されている。
【0004】例えば、特開平1−94368号公報には
均し部材を現像領域の中央部と現像剤の層厚を規制する
部材との間に設定し、均し部材にトナー粒子の帯電極性
とは逆の極性の直流電圧をバイアス電圧として印加する
ことが開示されている。この方法では、均し部材にトナ
ー粒子の帯電極性と逆の極性のバイアスを印加するため
に均し部材にトナーが付着し、これが像担持体に付着す
ることで画像汚れとなったり、均し部材にトナーが融着
することによって画像に縦すじが発生してしまう。
【0005】例えば、特開平4−115264号公報に
は、像担持体に複数の現像器により順次異なる色の現像
剤を付与し複数色の現像剤からなる可視像を形成した
後、転写する画像形成装置において、現像剤搬送体の現
像剤に近接,接触して配置され、且つ先端部が現像領域
に位置するように配置された電極体と現像搬送体との間
に振動電界を形成して現像剤を電極体先端部から分散飛
翔させ像担持体に供給する方法が開示されている。この
方法では、現像剤を分散飛翔させるための電極体が、現
像剤搬送体との接触部の上流部にも存在するため、現像
剤搬送時に現像領域と同様の変動電界が形成され、現像
剤が上流側に戻されることになる。この結果、電極体を
通過して現像領域に運ばれる現像剤の量は低下し現像性
が劣るとともに、上流側に戻された現像剤によって、電
極体裏面にトナー付着が起こりやすくなりトナー融着が
起こりやすくなる。
【0006】例えば、特開平6−236106号公報に
は、現像域上流部に電極を有する板状部材を現像剤搬送
体に当接し、現像剤搬送体と像担持体の間及び現像剤搬
送体と板状部材の先端部電極との間に同位相の振動電界
を形成することによってトナーを像担持体の静電潜像に
付着させるとともに、先端部電極よりも上流側にある部
分を有する第二電極を保持し、第二電極から先端部電極
側への電気力を作用する電界を形成するという方法が開
示されている。この方法では、先端部電極よりも第二電
極に印加する直流バイアス電圧の絶対値の方が大きいた
め、電極上への現像剤汚れに対しては良好である。
【0007】しかしながらこのように電極を有する板状
部材を、貼り合わせによって作製すると、板状部材にう
ねりや反りが生じやすくなって現像空間内での電極の位
置関係に変化を与えてしまう。同様に板状部材の支持が
均一でないと、板状部材にうねりや反りが生じてしま
い、現像空間内で電極の位置関係に変化を与えてしま
う。その結果として現像性の低下、特に濃度むらを生じ
ていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、小粒径
トナーに対応すべく像担持体と現像剤搬送体が対向する
現像空間に電極を設置し、振動電界によって反転現像を
行う現像装置においては、電極の位置関係の変化によっ
て現像性低下、特に濃度むらを生じるといった問題点が
あった。
【0009】本発明は上記問題点を解決し、濃度ムラが
なく鮮明な記録画像を得ることが可能な現像装置を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)上記目的を解決する本発明の現像装置は、(a)
前記複数の電極部を有する板状部材先端の軸方向の真直
度を50μm以下とすること、(b)複数の電極部を有
する板状部材の前記電極部を、単層からなる板状部材の
両面に形成すること、 (2)また、上記目的を解決する本発明の現像装置は、
(c)電極部を有する板状部材を支持する部材の該電極
部を有する板状部材との当接点における現像剤搬送体軸
方向の真直度を50μm以下とすること、(d)電極部
を有する板状部材と現像剤層とが接するニップ部におけ
る圧力の現像剤搬送体軸方向のばらつきを10.0g/
cm以下とすること、によって解決することができる。
【0011】
【作用】本願においては、像担持体と現像剤搬送体とが
対向する現像空間に、複数の電極部を有する板状部材を
設置し、前記電極部には直流バイアス電圧又は直流バイ
アス電圧に交流バイアス電圧を重畳したバイアス電圧を
印加し、現像剤搬送体には直流バイアス電圧を重畳した
交流バイアス電圧を印加する。このとき、上流側の電極
に印加するDCバイアス電圧の絶対値を下流側の電極に
印加するDCバイアス電圧の絶対値よりも大きくするこ
とによって、板状部材側から現像域にトナーを押しつけ
る方向の電界となるため板状電極上にトナーが堆積する
ことを抑制することができる。しかしながら、この複数
の電極部を有する板状部材を貼り合わせによって作製す
ると、板状部材にうねりや反りが生じてしまい現像空間
内での電極の位置関係に変化を与えてしまう。同様にし
て板状部材を支持する部材との当接点における支持が均
一でないと、うねりや反りが生じてしまい、現像空間内
での電極の位置関係に変化を与えてしまう。その結果と
して現像性、特に濃度むらを生じることが問題となって
いた。
【0012】そこで、(1)前記複数の電極部を有する
板状部材先端の軸方向の真直度を±50μm以下とする
こと、又は前記複数の電極部を有する板状部材を、単層
の板状部材の両面に電極部を形成することによって、複
数の電極部を有する板状部材の反りやゆがみがなくなる
とともに、電極の位置関係を精度良く設定できるため現
像性、特に濃度むらを解消できる。
【0013】また、(2)前記電極部を有する板状部材
と、該板状部材を支持する支持部材との当接点における
現像剤搬送体軸方向の真直度を50μm以下とするこ
と、又は、電極部を有する板状部材と現像剤層とが接す
るニップ部における圧力の現像剤搬送体軸方向のばらつ
きを10g/cm以下とすることによって、電極部を有
する板状部材の反りやゆがみがなくなるとともに、電極
の位置関係を精度良く設定できるようになるため現像
性、特に濃度むらを解消できる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
【0015】図1は本願現像装置の一例を示す画像形成
装置の部分断面図を、図2及び図3に本願現像装置に用
いられる複数個の電極部を有する板状部材の拡大断面図
を、図4に本願現像装置を用いた画像形成装置(コニカ
(株)製デジタルカラー複写機9028改造機)の概要
構成図を示す。
【0016】図1は本願現像装置の一例を示す画像形成
装置の部分断面図を示したものである。41はアルミニ
ウム、ステンレス鋼などのサンドブラスト処理によりJ
IS10点平均粗さによる表示(JIS−B0610)
で1〜2μmの粗面処理を施し、回転可能に支持された
現像剤搬送体、43は現像剤42を撹拌して成分を均一
にする撹拌器、44は前記現像剤42を前記現像剤搬送
体41に供給する供給ローラ、46は前記現像剤搬送体
41上の現像剤層の厚みを規制する現像剤搬送規制棒、
47は前記現像剤搬送体41上の消費された現像剤42
をはぎ取るスクレーパである。45は複数個の電極部を
有する板状部材であり、板状部材45aと上流側の電極
部45b及び下流側の電極部45cからなる。なお、前
記複数個の電極部を有する板状部材45の詳細は後述す
る。
【0017】現像剤搬送体41には直流バイアス電源E
1と交流バイアス電源E2により保護抵抗R1を介して
直流に交流を重畳することが可能なバイアス電圧が印加
される。また上流側の電極部45bには直流バイアス電
源E3により保護抵抗R2介して直流バイアス電圧が印
加される。下流側の電極部45cには直流バイアス電源
E4と交流バイアス電源E5により保護抵抗R3を介し
て直流に交流を重畳することが可能なバイアス電圧が印
加される。
【0018】図2には本発明で使用し得る前記複数個の
電極部を有する板状部材45の形状と配置について示し
ている。図2(A)のように前記複数個の電極部を有す
る板状部材45を単層から成る前記板状部材45a両面
に形成する。前記現像剤搬送体41の移動方向下流側の
電極部45cの幅をL1、上流側の電極部45bの幅を
L2、上流側電極部45bと下流側電極45cとの距離
L3とする。下流側の電極部45cと像担持体1との最
近接距離h1とする。また上流側の電極部45b及び下
流側の電極部45Cの全体を前記現像剤搬送体41と前
記板状部材45aの最近接点Pより該現像剤搬送体41
の回転方向の下流側に位置するように構成する。このよ
うに構成することで、前記最近接点Pより上流側でトナ
ークラウドが発生せず下流への現像剤のトナー濃度を均
一に保つことができる。図2(B)のように上流側電極
部と下流側電極部の距離を狭めることは、トナーを現像
域に押し出す効果がより大きくなるために好ましい。こ
のときL3は負の値を取り得る。図2(C)は下流側の
電極部より前にひさしを設けているものである。このよ
うにすることで他色トナー現像時のかぶりを抑えること
ができるために好ましい。また、図3のように感光体ド
ラム1側及び現像剤搬送体41側を絶縁層45dで構成
することは、感光体ドラム1及び現像剤搬送体41への
電流のリークを防ぐことができ、高い電圧を維持するこ
とが可能となるために好ましい。図2(A),(B),
(C)においても、電流のリークを防ぐために電極部が
露出している部分には10〜100μm程度の絶縁層を
コーティング処理することが好ましい。
【0019】このとき好ましいL1の範囲は現像剤搬送
体から像担持体へ飛翔させる振動電界を与える条件によ
って決められる。つまり現像剤搬送体の移動速度v(m
m/sec)、現像剤搬送体に印加するACバイアス電
圧の周波数fAC(Hz)に依存する。現像剤搬送体の移
動速度v(mm/sec)が速いと現像剤搬送量が増加
するために現像性向上に有効であるが、速すぎると画像
濃度の偏りを生じるために100〜500(mm/se
c)が好ましい。
【0020】L1は、 0.05mm≦L1≦1.0mm が好ましい。
【0021】また、L2は現像剤搬送体上流側の電極よ
りも更に上流側にトナーが回り込まないように長い方が
よいが、長すぎると現像剤搬送体と板状部材との最近接
点Pよりも現像剤搬送体移動方向の上流側に電極部がか
かってしまうために 0.3mm≦L2≦2.0mm が好ましい。
【0022】また、L3は短いほど電極間の電界強度が
強まるため L3≦0.5mm が好ましい。
【0023】図2(C)において、ひさしの長さL4
は、0.5mm以下であることが好ましい。
【0024】板状部材45aは50〜400μm程度の
厚さからなる絶縁体で構成され、例えばポリエチレンテ
レフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカ
ーボネート、ポリブチレンテレフタレート、フェノール
樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエーテル系樹脂などが好ましく、ガラス繊
維や炭素繊維などにより該絶縁体を強化したものを使用
することは更に好ましい。
【0025】複数の電極部を有する板状部材の現像剤搬
送体の軸方向の真直度は、(株)キーエンス製超高精度
レーザー変位計を使用した(コントローラLC−240
0,測定部LC−2430)。測定は、現像装置4をX
Yスライドステージ付きユニバーサル大型スタンド(ハ
イロックス社製)に置きレーザー変位計の測定部を前記
複数の電極部を有する板状部材先端から30mm距離に
なるように設定し、これを現像剤搬送体軸方向に順次移
動測定することによって前記板状部材先端の真直度を測
定した。
【0026】前記電極部を有する板状部材と該板状部材
を支持する支持部材45eとの当接点における現像剤搬
送体軸方向の真直度も同様の装置によって測定した。
【0027】測定は、現像装置4をXYスライドステー
ジ付きユニバーサル大型スタンド(ハイロックス社製)
におきレーザー変位計の測定部を前記電極部を有する板
状部材と該板状部材を支持する支持部材との当接点から
30mmの距離になるように設定し、これを現像剤搬送
体軸方向に順次移動測定することによって前記板状部材
先端の真直度を測定した。
【0028】また、前記電極部を有する板状部材45の
現像剤層と接するニップ部における圧力のばらつきは、
東芝シリコーン株製を使用して測定した。センサーとし
ては感圧抵抗素子からなる圧力分布センサー(東芝シリ
コーン(株)製)を使用した。測定は、前記電極部を有
する板状部材と現像剤層との間に圧力分布センサーをは
め込みその時のニップ部における圧力のばらつきを測定
した。
【0029】上記では本願の現像装置に用いる前記複数
の電極部を有する板状部材45として、図2及び図3に
記述されるものについて述べたが、これに派生するよう
な構成を有する電極部材についても同様に用いることが
できることは勿論である。
【0030】図4は本願現像装置を用いた画像形成装置
(コニカ(株)製デジタルカラー複写機9028の改造
機)の概要構成図である。1はアルミ素管に光導電体を
塗布された像担持体である感光体ドラムであり、時計ま
わりで回転するように構成されている。
【0031】2は帯電手段たるスコロトロン帯電器、3
は像露光手段たるレーザビームを用いた画像書き込み装
置、4A,4B,4C,4Dはそれぞれ特定色の現像剤
を収容した現像装置、5は転写装置、6はクリーニング
装置、8は画像読み取り装置である。
【0032】前記各現像装置4A,4B,4C,4D
は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、
黒色(K)の現像剤を収容するもので、前記感光体ドラ
ム1と所定の間隙をもつ各現像剤搬送体41を備え、感
光体ドラム1上の潜像を非接触の反転現像で顕像化する
機構を有している。前記現像剤搬送体41は反時計まわ
りに回転するように構成されている。
【0033】前記転写装置5の転写ベルト5bは転写極
5aを内包し、画像形成中は感光体ドラム1の表面より
離間した位置に保たれ、前記感光体ドラム1上の画像形
成が終了後転写材に転写するときのみ図示のように前記
感光体ドラム1の表面に接触される。
【0034】前記クリーニング装置6のクリーニングブ
レード6aとトナー搬送ローラ6bは、画像形成中は感
光体ドラム1の表面より離間した位置に保たれ、画像転
写後のクリーニング時のみ図示のように感光体ドラム1
の表面に圧接される。かかる画像形成装置によるカラー
画像の形成は次のように行われる。
【0035】まず、本実施例による多色トナー像の形成
は画像を読み込むことから始まる。即ち、画像読み取り
装置8のハロゲンランプ80が原稿台7に乗せたオリジ
ナル原稿を照射し、その反射光が第一ミラー81、第二
ミラー82、第三ミラー83で反射され、レンズ84、
ダイクロイックプリズム85を経て青、赤、緑に色分解
され、青は青用のCCD86、赤は赤用のCCD87、
緑は緑用のCCD88に読み込まれる。CCDからのア
ナログ信号は図示されないA/D変換基板によってデジ
タル信号に変換され画像処理される。
【0036】この画像処理されたデジタル信号が前記画
像書き込み装置3に入力されると、図示しない書き込み
光源である半導体レーザは、図示しないコリメータレン
ズ及びシリンドリカルレンズを通過し、駆動モータ31
により回転される回転多面鏡34によって回転走査さ
れ、fθレンズ32とシリンドリカルレンズ33を経
て、ミラー35により光路を曲げられて、予め帯電手段
たる前記スコロトロン帯電器2によって一様な電荷を付
与された前記感光体ドラム1の周面上に投射され、主走
査がなされて輝線を形成する。従って、レーザービーム
による主走査と、前記感光体ドラム1の回転による副走
査により該感光体ドラム1の周面上に第1の色に対応す
る静電潜像が形成されていく。
【0037】この静電潜像は、イエロー(Y)のトナー
と磁性キャリアからなる二成分現像剤が装填された現像
装置4Aによって反転現像され、感光体ドラム1にトナ
ー像が形成される。得られたトナー像は感光体ドラム1
の表面に保持されたまま感光体ドラム1から引き離され
ている前記転写装置5と前記クリーニング装置6の下を
通過し、次の画像形成サイクルに入る。
【0038】前記感光体ドラム1は前記スコロトロン帯
電器2により再び帯電され、次いで、第二の色に対応す
るデジタル信号が前記画像書き込み装置3に入力され、
前述した第一の色信号の場合と同様にして感光体ドラム
1表面への書き込みが行われ静電潜像が形成される。静
電潜像は第二の色としてマゼンタ(M)のトナーと磁性
キャリアからなる二成分現像剤を装填した現像装置4B
によって反転現像される。このマゼンタ(M)のトナー
像は、すでに形成されている前述のイエロー(Y)のト
ナー像の上にも形成される。
【0039】4Cはシアン(C)のトナーと磁性キャリ
アからなる二成分現像剤を有する現像装置で、第一、第
二の色と同様に感光体ドラム1表面にシアン(C)のト
ナー像を形成する。更に4Dは黒色のトナーと磁性キャ
リアからなる二成分現像剤を有する現像装置であり、前
記の色と同様の処理によって感光体ドラム1表面に黒色
トナー像を形成する。
【0040】かくして感光体ドラム1の周面上に形成さ
れた多色トナー像は、前記転写装置5の転写極5aにト
ナーと逆極性の高電圧を印加することによって給紙装置
9より送られた転写材に転写されるように構成されてい
る。
【0041】即ち、前記給紙装置9に収納された転写材
は、給紙ローラ10の回転によって最上層の1枚が搬出
され感光体ドラム1の像形成とタイミングを合わせて転
写装置5に供給される。
【0042】こうして画像転写を受けた転写材は、転写
装置5の前記転写ベルト5bにそって感光体ドラム1か
ら分離される。図示しない紙除電極によって前記転写ベ
ルト5bから分離された転写材は搬送ベルト11によっ
て定着装置12に搬送され、該定着装置12の定着ロー
ラ12aによって画像を溶着したのち排紙ローラ12b
を経て排紙トレイ13に排出される。
【0043】一方、転写材への転写を終えた感光体ドラ
ム1は、更に回転を続けて前記クリーニング装置6のブ
レード6aとトナー搬送ローラ6bを圧接状態とし、残
留したトナーの除去を行い、その終了後前記ブレード6
aを引き離し、その少しあとにトナー供給ローラ6bを
引き離し新たな画像形成プロセスに入る。
【0044】図5に現像領域の拡大図を示す。現像時に
は現像剤搬送体にDCバイアス重畳のACバイアス電圧
を、上流側電極部45b及び下流側電極部には少なくと
も直流バイアス電圧がそれぞれ印加される。これによっ
て、電極部と現像剤搬送体の間にはトナーを飛翔させる
第一の振動電界48が形成され、像担持体と現像剤搬送
体の間には第一の振動電界よりも弱い第二の振動電界4
9が形成される。第一の振動電界48によって発生した
トナークラウドは第二の振動電界側に誘導され、更に像
担持体に誘導され像担持体上へのトナー付着が促進され
る。
【0045】このとき現像剤搬送体に印加するDCバイ
アス電圧|Vg|、現像剤搬送体移動方向下流側の電極
部に印加するDCバイアス電圧|VDC1|、現像剤搬送
体移動方向上流側の電極部に印加するDCバイアス電圧
|VDC2|、像担持体の静電潜像の最高電位|VH|の関
係は、現像剤搬送体移動方向下流側の電極部に印加する
DCバイアス電圧|VDC1|を現像剤搬送体41に印加
するDCバイアス電圧|Vg|以上とするとトナーを現
像剤搬送体に押さえつける方向でありクラウド化したト
ナーによって電極部が汚れることが防ぐこと、現像剤搬
送体移動方向下流側の電極部に印加するDCバイアス電
圧|VDC1|を像担持体の静電潜像の最高電位|VH|よ
りも小さくすることで背景部に飛翔したかぶりトナーは
像担持体上にはつかず現像剤搬送体方向に引き戻されか
ぶりを防止できること、更に現像剤搬送体移動方向上流
側の電極部に印加するDCバイアス電圧|VDC2|を像
担持体の静電潜像の最高電位|VH|以上とすることで
板状電極上の空間のトナーが現像域に押し出す方向であ
るために汚れを防ぐことが可能となることから、 |Vg|≦|VDC1|<|VH|≦|VDC2| であることが好ましい。
【0046】前記電極部を有する板状部材45を現像空
間Aに設定する際、現像剤搬送体41と感光体ドラム1
との対向位置と電極部先端のなす角θは、現像性を考え
るとθが大きいほうが好ましいが、大きすぎると電極を
現像空間Aに設置する効果がなくなってしまうので、θ
は0〜20°の角度であることが望ましい。感光体ドラ
ム1と現像剤搬送体41の間隙は、小さいと印加するバ
イアス電圧をさげることができるが小さすぎると前記電
極部を有する板状電極45を設置することが困難になる
ので0.2から1.0mmが好ましい。また現像剤搬送
体41と現像剤搬送体下流側電極部45cの距離は、現
像剤搬送体41と感光体ドラム1の間隙の0.2倍から
0.6倍となることが好ましい。現像剤搬送体41の移
動速度v(mm/sec)と感光体ドラム1の移動速度
P(mm/sec)の比は、大きいと現像性が上がる
が、大きすぎると画像後端でのエッジ効果が顕著になる
ため、 v/vP=0.5〜4.0 の範囲が好ましい。前記現像剤搬送体41により搬送さ
れる現像剤量は、多ければ現像性があがるが、多すぎる
とキャリアが穂立ちによって感光体ドラム1上に付着し
てしまうため5mg/cm2から40mg/cm2の範囲
に含まれることが好ましい。
【0047】現像剤搬送体に印加する前記交流電圧成分
は波形が矩形波に限られず、正弦波、三角波であっても
よい。電圧値が高い程トナーを振動させるようになり現
像性は向上するが、高すぎると絶縁破壊による感光体ド
ラム1への落雷現象や非画像領域へのかぶりが顕著にな
る。そのため印加交流バイアス電圧V(AC)PPは2
00V〜2kVの範囲が好ましい。周波数は、低いと現
像性や諧調性には有利であるが、低すぎると感光体ドラ
ム1上に先に現像されたトナーが、現像装置に引き戻さ
れ混色を起こしてしまう。そのため周波数は500Hz
から20kHzの範囲が好ましい。かぶりの発生は前記
現像剤搬送体41に印加する直流電圧成分を制御するこ
とによって防止し、絶縁破壊は現像剤搬送体41の表面
を絶縁性もしくは半絶縁性の被膜を設けること、現像剤
のキャリアを絶縁性コーティングをすることによって防
止することができる。
【0048】本発明の現像装置に使用する現像剤とし
て、好ましいトナーはスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、ポリ
エステル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂
に、カラー顔料やカラー染料のような着色成分と荷電制
御剤等をいれ従来公知のトナー粒子製造方法と同様の方
法によってつくることができる。これを従来公知の粒径
選別方法によって、平均粒径20μm以下、好ましくは
5〜10μmの粒子を選別して得る。トナーの帯電量
は、粒径にも依存するが3〜300μC/gが好まし
く、より好ましくは10〜50μC/gである。
【0049】またキャリアには、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト、亜鉛、銅、などの金属、あるいはそれら
の化合物や合金、例えばγ−酸化第二鉄、二酸化クロ
ム、酸化マンガン、フェライトといった強磁性体や常磁
性体の球形化された粒子、又はそれら磁性体粒子表面を
スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、アク
リル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルなどの樹脂
で球状に被覆するか、磁性体微粒子を分散して含有した
樹脂や脂肪酸ワックスの球形粒子をつくるかして得られ
た粒子を用いる。その平均粒径は70μm以下、好まし
くは30〜50μm程度のものが好適に用いられる。平
均粒径がこれよりも大きいと、トナー像に斑が現れるこ
とやトナー濃度が低くなるために高濃度の現像を行うこ
となどの問題が生じ、これよりも小さいと、トナーとと
もに感光体ドラム1上に飛翔してしまうという問題を生
じる。また、キャリアが球形化していると、トナーとキ
ャリアの撹拌性、搬送性が向上し、トナーの荷電制御性
も上昇するのでより好ましい。キャリア粒子を樹脂など
で被覆することは、前記現像剤搬送体41に印加するバ
イアス電圧を高くすることができるという効果を与え
る。そのため、現像剤搬送体に高いバイアス電圧を印加
しても、感光体ドラム1に放電して画像を乱すことがな
い。またキャリアの抵抗率は108Ωcm以上、好まし
くは1013Ωcm以上の絶縁性を示すものが好ましい。
この抵抗率は粒子を0.5cm2の断面を有する容器に
いれてタッピングしたのち、詰められた粒子上に1kg
/cm2の荷重をかけ、荷重と底面電極との間に100
0V/cmの電界が生じる電圧を印加したときの電流値
を読み取ることで得られる値である。この抵抗値が低い
と、前記現像剤搬送体41にバイアス電圧を印加した際
にキャリアに電荷が注入され感光体ドラムにキャリア粒
子が付着したり、バイアス電圧のブレークダウンが起こ
りやすくなる。
【0050】本発明の現像装置には、以上に述べたよう
に球状のキャリアとトナーが混合した二成分現像剤が好
ましく用いられるが、必要に応じて粒子の流動性を上げ
るための流動化剤や像形成体面の清浄化の為のクリーニ
ング剤をトナーに混合することができる。流動化剤とし
ては、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属委石
鹸、非イオン表面活性剤などを用いることができ、クリ
ーニング剤としては脂肪酸金属塩、有機基置換シリコ
ン、フッ素などの表面活性剤を用いることができる。
【0051】(比較例1) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量が−20μC/gとなるように
黒色現像剤を600g作製。
【0052】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数300rp
m 電極部を有する板状部材(45):図6は本発明に対応
する比較例に用いた電極部を有する板状部材の拡大断面
図である。ガラス繊維によって強化されたエポキシ樹脂
(厚み0.10mm)上の銅箔(厚み0.02mm)を
エッチング処理することによって幅0.3mmの下流側
電極45cを形成した(図6(A)の電極構成)。更に
ポリイミド樹脂(厚み0.05mm)上の先端部より
0.5mm離れた位置に銅箔(厚さ0.02mm)をエ
ッチング処理することによって幅0.5mmの上流側電
極45bを形成した(図2(B)の電極構成)。次に、
これら(A),(B)の板状部材を重ね合わせて熱硬化
性接着剤45iによって接着することによって一体化作
製した。全体の厚みは0.20mmであった。このとき
の現像剤搬送体軸方向の真直度は150μmであった。
【0053】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
5mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、初期出力画像は濃度むらをともなう不鮮明なもので
あった。またオリジナル幅100μm,200μm,3
00μmの黒色ラインを画出ししたところ、線幅が場所
によってことなりオリジナルを再現していなかった。ま
たこの条件にて1万コピーの複写を行ったところ、濃度
むらが激しくなり極めて不鮮明なものとなった。
【0054】(比較例2) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量が−20μC/gとなるように
黒色現像剤を600g作製。
【0055】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数は300r
pm 電極部を有する板状部材(45):作製方法は、前記図
6に示すものと同様である。このときの現像剤搬送体軸
方向の真直度は60μmであった。
【0056】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、初期出力画像は濃度むらのない極めて鮮明なもので
あった。またオリジナル幅100μm,200μm,3
00μmの黒色ラインを画出ししたところ、線幅が場所
によらずオリジナルを再現していることがわかった。し
かしながら、この条件にて1万コピーの複写を行ったと
ころ、初期出力画像と異なり、濃度むらが生じ不鮮明な
画像となってしまった。またライン幅も部分的に再現し
なくなってしまった。
【0057】(実施例1) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量(現像分離法によって測定)が
−20μC/gとなるように黒色現像剤を600g作
製。
【0058】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数300rp
m 電極部を有する板状部材(45):作製方法は前記図6
に示すものと同じである。このときの現像剤搬送体軸方
向の真直度は50μmであった。
【0059】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
5mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、出力画像は濃度むらのない鮮明なものであった。ま
たオリジナル幅100μm,200μm,300μmの
黒色ラインを画出ししたところ、全領域にわたってオリ
ジナルの幅をほぼ忠実に再現していた。これを用いて1
万コピーの複写を行ったところ、初期画像同様に濃度む
らのない鮮明なものであった。また、ライン幅も全領域
にわたってオリジナル幅を忠実に再現していた。
【0060】(実施例2) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量(現像分離法によって測定)が
−20μC/gとなるように黒色現像剤を600g作
製。
【0061】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数は300r
pm 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極間
の距離L3は0.2mmである。厚みは0.20mmで
あった。このときの現像剤搬送体軸方向の真直度は30
μmであった。
【0062】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、出力画像は濃度むらのない鮮明なものであった。ま
たオリジナル幅100μm,200μm,300μmの
黒色ラインを画出ししたところ、全領域にわたってオリ
ジナルの幅をほぼ忠実に再現していた。これを用いて1
万コピーの複写を行ったところ、初期画像同様に濃度む
らのない鮮明なものであった。また、ライン幅も全領域
にわたってオリジナル幅を忠実に再現していた。
【0063】(比較例3) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量が−20μC/gとなるように
黒色現像剤を600g作製。
【0064】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数300rp
m 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極間
の距離は0.2mmであった。厚みは0.20mmであ
った。前記電極部を有する板状部材と現像剤層とが接す
るニップ部における圧力の現像剤搬送体軸方向のばらつ
きは50g/cmであった。
【0065】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙: 0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm vs/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、初期出力画像は濃度むらをともなう不鮮明なもので
あった。またオリジナル幅100μm,200μm,3
00μmの黒色ラインを画出ししたところ、線幅が場所
によってことなりオリジナルを再現していなかった。ま
たこの条件にて1万コピーの複写を行ったところ、濃度
むらが激しくなり極めて不鮮明なものとなった。
【0066】(比較例4) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量が−20μC/gとなるように
黒色現像剤を600g作製。
【0067】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数300rp
m 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極間
の距離は0.2mmであった。厚みは0.20mmであ
った。前記電極部を有する板状部材と現像剤層とが接す
るニップ部における圧力の現像剤搬送体軸方向のばらつ
きは20g/cmであった。
【0068】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、初期出力画像は濃度むらのない極めて鮮明なもので
あった。またオリジナル幅100μm,200μm,3
00μmの黒色ラインを画出ししたところ、線幅が場所
によらずオリジナルを再現していることがわかった。し
かしながら、この条件にて1万コピーの複写を行ったと
ころ、初期出力画像と異なり、濃度むらが生じ不鮮明な
画像となってしまった。またライン幅も部分的に再現し
なくなってしまった。
【0069】(実施例3) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量(現像分離法によって測定)が
−20μC/gとなるように黒色現像剤を600g作
製。
【0070】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速140mm/sec、 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数300rp
m 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理するこ
とによって幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側
の面もエッチング処理することによって幅0.5mmの
上流側電極を形成(図2(A)の電極構成)。上流側電
極と下流側電極間の距離は0.2mmであった。厚みは
0.20mmであった。前記電極部を有する電極部材と
現像剤層とが接するニップ部における圧力の現像剤搬送
体軸方向のばらつきは20g/cmであった。
【0071】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、出力画像は濃度むらのない鮮明なものであった。ま
たオリジナル幅100μm,200μm,300μmの
黒色ラインを画出ししたところ、全領域にわたってオリ
ジナルの幅をほぼ忠実に再現していた。これを用いて1
万コピーの複写を行ったところ、初期画像同様に濃度む
らのない鮮明なものであった。また、ライン幅も全領域
にわたってオリジナル幅をほぼ忠実に再現していた。
【0072】(実施例4) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量(現像分離法によって測定)が
−20μC/gとなるように黒色現像剤を600g作
製。
【0073】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80mm)、周速140mm/secsec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数300rp
m 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(C)の電極構成)。上流側電極と下流側電極間
の距離は0.2mmであった。前記電極部を有する板状
部材と現像剤層とが接するニップ部における圧力の現像
剤搬送体軸方向のばらつきは5g/cmであった。
【0074】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm vS/vP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、出力画像は濃度むらのない鮮明なものであった。ま
たオリジナル幅100μm,200μm,300μmの
黒色ラインを画出ししたところ、全領域にわたってオリ
ジナルの幅をほぼ忠実に再現していた。これを用いて1
万コピーの複写を行ったところ、初期画像同様に濃度む
らのない鮮明なものであった。また、ライン幅も全領域
にわたってオリジナル幅をほぼ忠実に再現していた。
【0075】図7は本願現像装置に用いられる複数個の
電極部を有する板状部材45aの各種支持方法を示す拡
大断面図である。なお、これらの図中で、前記実施例と
同じ機能を有する部分には、前記実施例と同じ符号を付
している。また、前記実施例と異なる点を説明する。
【0076】前記電極部を有する板状部材を支持する方
法としては、図7(A)のように支持部材45eと燐青
銅板のような押さえ板部材45fによって板状部材45
aを挟み込んでネジ等により締め付ける方法、図7
(B)のように接着剤45gによって板状部材45aを
支持部材45eに接着して支持する方法、図7(C)の
ように前記電極部を有する板状部材45を、支持部材4
5eに対して移動可能に蝶着された押さえ板部材45h
により、板状部材45aを容易に着脱可能になるように
構成する方法などがある。これらの図中のSは前記電極
部材を有する板状部材45aと支持部材45eとの当接
点を示している。また、図中のPは前記電極部材と現像
剤層とが当接する位置を示している。
【0077】(比較例5) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量が−20μC/gとなるように
黒色現像剤を600g作製。
【0078】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数は300r
pm 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極と
の距離は0.2mmであった。厚みは0.20mmであ
った。
【0079】電極部を有する板状部材の支持方法:接着
剤によって支持。(図4(B)の構成)このとき、前記
電極部の当接点Sとの現像剤搬送体軸方向の真直度は1
00μmであった。
【0080】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙: 0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm VS/VP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、初期出力画像は濃度むらをともなう不鮮明なもので
あった。またオリジナル幅100μm,200μm,3
00μmの黒色ラインを画出ししたところ、線幅が場所
によってことなりオリジナルを再現していなかった。ま
たこの条件にて1万コピーの複写を行ったところ、濃度
むらが激しくなり極めて不鮮明なものとなった。
【0081】(比較例6) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量が−20μC/gとなるように
黒色現像剤を600g作製。
【0082】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80)周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数は300r
pm 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極と
の距離は0.2mmであった。厚みは0.20mmであ
った。
【0083】電極部を有する板状部材の支持方法:接着
剤によって支持。(図4(B)の構成)このとき、前記
電極部の当接点Sとの現像剤搬送体軸方向の真直度は6
0μmであった。
【0084】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙:0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm VS/VP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、初期出力画像は濃度むらのない極めて鮮明なもので
あった。またオリジナル幅100μm,200μm,3
00μmの黒色ラインを画出ししたところ、線幅が場所
によらずオリジナルを再現していることがわかった。し
かしながら、この条件にて1万コピーの複写を行ったと
ころ、初期出力画像と異なり、濃度むらが生じ不鮮明な
画像となってしまった。またライン幅も部分的に再現し
なくなってしまった。
【0085】(実施例5) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量(現像分離法によって測定)が
−20μC/gとなるように黒色現像剤を600g作
製。
【0086】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数は300r
pm 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極と
の距離は0.2mmであった。厚みは0.20mmであ
った。
【0087】電極部を有する板状部材の支持方法:接着
剤によって支持。(図4(B)の構成) このとき、前記電極部の当接点Sとの現像剤搬送体軸方
向の真直度は50μmであった。
【0088】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙: 0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm VS/VP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、出力画像は濃度むらのない鮮明なものであった。ま
たオリジナル幅100μm,200μm,300μmの
黒色ラインを画出ししたところ、全領域にわたってオリ
ジナルの幅をほぼ忠実に再現していた。これを用いて1
万コピーの複写を行ったところ、初期画像同様に濃度む
らのない鮮明なものであった。また、ライン幅も全領域
にわたってオリジナル幅を忠実に再現していた。
【0089】(実施例6) 実験機:9028(コニカ(株)製デジタルカラー複写
機)改造機 現像剤(42):キャリアは見かけ密度2.45g/c
3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g
からなるフェライト粒子に樹脂コーティングした球形の
磁性キャリアを使用、トナーは、スチレン・アクリル樹
脂100重量部、顔料10重量部に必要量の荷電制御剤
を混練することによって製造し、粉砕造粒法によって得
られた重量平均粒径7μmの非磁性トナーをトナー比率
がキャリアに対して10wt%、現像分離法によって測
定した平均トナー帯電量(現像分離法によって測定)が
−20μC/gとなるように黒色現像剤を600g作
製。
【0090】感光体(1):OPC感光体ドラム(φ1
80)、周速は140mm/sec 現像剤搬送体(41):ステンレス鋼をサンドブラスト
処理により粗面処理(φ20mm)、回転数は300r
pm 電極部を有する板状部材(45):ガラス繊維によって
強化されたエポキシ樹脂(厚み0.16mm)上の両面
に銅箔を被覆した板の下側の面をエッチング処理によっ
て幅0.3mmの下流側電極を形成。また上側の面もエ
ッチング処理によって幅0.5mmの上流側電極を形成
(図2(A)の電極構成)。上流側電極と下流側電極と
の距離は0.2mmであった。厚みは0.20mmであ
った。
【0091】電極部を有する板状部材の支持方法:燐青
銅板(0.2mm厚)によって支持(図4(A)の構
成)。このとき、前記電極部の当接点Sとの現像剤搬送
体軸方向の真直度は50μmであった。
【0092】現像剤搬送体41と感光体ドラム1との間
隙: 0.5mm 現像剤搬送体41と電極部45cの最近接距離:0.2
mm VS/VP=2.24 現像剤搬送量:10mg/cm2 黒色現像位置における感光体ドラム1の静電潜像の最高
電位:−800V 上流側の電極部45bに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−1000V 下流側の電極部45Cに印加したバイアス電圧: 直流バイアス電圧:−700V (現像時、非現像時とも電極部に印加する直流バイアス
電圧は変化させず) 現像剤搬送体41に印加するバイアス電圧: 直流バイアス電圧成分:−700V 交流バイアス電圧成分:8kHz、800V 以上の条件で白黒モードにて灰色紙の複写を行ったとこ
ろ、出力画像は濃度むらのない鮮明なものであった。ま
たオリジナル幅100μm,200μm,300μmの
黒色ラインを画出ししたところ、全領域にわたってオリ
ジナルの幅をほぼ忠実に再現していた。これを用いて1
万コピーの複写を行ったところ、初期画像同様に濃度む
らのない鮮明なものであった。また、ライン幅も全領域
にわたってオリジナル幅を忠実に再現していた。
【0093】本願発明の実施例には、画像形成装置とし
て9028改造機を使用したが、本発明は同様の構成に
よって画像形成を行うものについても同様に用いること
ができる。つまり、複写機、プリンター、ファクシミリ
又はこれらの複合機のように、像担持体たる感光体ドラ
ムや感光体ベルトに画像書き込みを行い画像を形成する
装置についても同様に用いることができることは勿論で
ある。
【0094】また本願発明の現像装置は、キャリアとト
ナーからなる二成分現像剤に好適の装置であるが、一成
分現像剤にも同様の構成で用いることができる。
【0095】上記では本願画像形成装置の現像装置4に
用いる前記電極部を有する板状部材45として、図2、
図3、図6に記述されるものについて述べたが、これに
派生するような構成を有する電極部材、例えば電極部を
1つしか有しないものについても同様に本発明の現像装
置に用いることができることは勿論である。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように本発明の現像装置
は、平均粒径10μm以下のトナーを支障なく用いるこ
とができ、濃度ムラがなく極めて鮮明な記録画像を得る
現像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像装置の一例を示す画像形成装置の
部分断面図。
【図2】本発明の現像装置に用いられる複数個の電極部
を有する板状部材の拡大断面図。
【図3】上記複数個の電極部を有する板状部材の他の実
施例を示す拡大断面図。
【図4】本発明の現像装置を用いる画像形成装置を示す
構成図。
【図5】本発明の現像装置を用いた画像形成装置の現像
領域の拡大図。
【図6】比較例に用いた電極部を有する板状部材の拡大
断面図。
【図7】本発明による、複数個の電極部を有する板状部
材の各種支持方法を示す拡大断面図。
【符号の説明】
1 感光体ドラム(像担持体) 2 スコロトロン帯電器 3 画像書き込み装置 4,4A,4B,4C,4D 現像装置 41 現像剤搬送体 42 現像剤 43 撹拌器 44 供給ローラ 45 複数の電極部を有する板状部材 45a 板状部材 45b 上流側の電極部 45c 下流側の電極部 45e 支持部材 45f,45h 押さえ板部材 45g 接着剤 46 現像剤搬送規制棒 47 スクレーパ 48 第一の振動電界 49 第二の振動電界 A 現像空間 E1 直流バイアス電源(現像剤搬送体側) E2 交流バイアス電源(現像剤搬送体側) E3 直流バイアス電源(上流側電極部) E4 直流バイアス電圧(下流側電極部) E5 交流バイアス電源(下流側電極部) L1 現像剤搬送体移動方向下流側の電極幅 L2 現像剤搬送体移動方向上流側の電極幅 L3 上流側と下流側の電極間の距離 P 現像剤搬送体と板状部材の最近接点 S 当接点 VDC1 現像剤搬送体移動方向下流側の電極部に印加す
る直流バイアス電圧 VDS2 現像剤搬送体移動方向上流側の電極部に印加す
る直流バイアス電圧 VAC1 現像剤搬送体移動方向下流側の電極部に印加す
る交流バイアス電圧

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
    に電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
    部には少なくともDC電圧を印加し、前記現像剤搬送体
    にはDC成分とAC成分の重畳電圧を印加し、トナーを
    飛翔させて前記像担持体上の潜像を現像する現像装置に
    おいて、 前記複数の電極部を有する板状部材先端の現像剤搬送体
    軸方向の真直度が50μm以下であることを特徴とする
    現像装置。
  2. 【請求項2】 現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
    に電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
    部には少なくともDC電圧を印加し、前記現像剤搬送体
    にはDC成分とAC成分の重畳電圧を印加し、トナーを
    飛翔させて前記像担持体上の潜像を現像する現像装置に
    おいて、 前記複数の電極部を有する板状部材の電極部を単層から
    なる板状部材の両面に形成することを特徴とする現像装
    置。
  3. 【請求項3】 前記複数の電極部を有する板状部材はガ
    ラス繊維や炭素繊維などによって強化されていることを
    特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
  4. 【請求項4】 前記複数の電極部を有する板状部材の電
    極部を、エッチング法によって形成することを特徴とす
    る請求項1または2に記載の現像装置。
  5. 【請求項5】 現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
    に電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
    部には少なくともDC電圧を印加し、前記現像剤搬送体
    にはDC成分とAC成分の重畳電圧を印加しトナーを飛
    翔させて前記像担持体上の潜像を現像する現像装置にお
    いて、 前記電極部を有する板状部材と、該板状部材を支持する
    支持部材との当接点における現像剤搬送体軸方向の真直
    度が50μm以下であることを特徴とする現像装置。
  6. 【請求項6】 現像剤搬送体と像担持体が対向する空間
    に電極部を有する板状部材を設置し、該板状部材の電極
    部には少なくともDC電圧を印加し、前記現像剤搬送体
    にはDC成分とAC成分の重畳電圧を印加しトナーを飛
    翔させて前記像担持体上の潜像を現像する現像装置にお
    いて、 前記電極部を有する板状部材と現像剤層とが接するニッ
    プ部における現像剤搬送体軸方向の圧力ばらつきが1
    0.0g/cm以下であることを特徴とする現像装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059143A (ja) * 2009-09-04 2011-03-24 Ricoh Co Ltd 現像装置および画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059143A (ja) * 2009-09-04 2011-03-24 Ricoh Co Ltd 現像装置および画像形成装置

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