JP2002318487A - 現像方法と画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

現像方法と画像形成ユニット及び画像形成装置

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JP2002318487A
JP2002318487A JP2002017465A JP2002017465A JP2002318487A JP 2002318487 A JP2002318487 A JP 2002318487A JP 2002017465 A JP2002017465 A JP 2002017465A JP 2002017465 A JP2002017465 A JP 2002017465A JP 2002318487 A JP2002318487 A JP 2002318487A
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Naomi Sugimoto
奈緒美 杉本
So Kai
創 甲斐
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ニップ部内の各潜像ドットに対するトナ
ー付着を確実に行って均一なトナー像を形成し、像担持
体上トナー像の乱れもなくして、粒状性が良好な画像を
得る。 【解決手段】 現像主磁極を有する現像装置230と、当
該現像装置に対向する像担持体200とを備えた画像形成
装置にして、上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の
減衰率が40%以上に設定されているような画像形成装
置において、像担持体が現像領域の1ドット分を移動す
る時間をT1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加
する交番電界の1周期のうち像担持体にトナーを移動さ
せる電界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>
0とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤担持体表面
の所謂現像領域部分に現像剤を立ち上げて現像処理する
画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真式や静電記録式の画像形成装置におい
ては、感光体ドラムや感光体ベルトなどからなる潜像担
持体(以下、像担持体と称することもある)上に画像デ
ータに応じた静電潜像が形成され、現像装置によって現
像動作が実行され、可視像を得るようになっている。こ
のような現像動作を実行するにあたり、転写性、ハーフ
トーンの再現性、温度・湿度に対する現像特性の安定性
などの観点から、トナーとキャリアからなる2成分現像
剤を用いた磁気ブラシ現像方式が主流になってきてい
る。つまり、現像装置では、現像剤担持体上に2成分現
像剤がブラシチェーン状に穂立ちを起こし、現像領域に
おいて、現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像部分に
供給するのである。ここで現像領域とは、現像剤担持体
上で磁気ブラシが立ち上がって、当該磁気ブラシと像担
持体の間で現像可能電界が確保されている範囲のことで
ある。
【0003】2成分現像では、現像剤担持体上に磁気ブ
ラシを形成し、潜像担持体上の静電潜像を現像して画像
を得るものであるが、より高い画像品質の要求のため
に、ハーフトーン部分のドットの不均一やざらつき感が
指摘され、問題になっている。プリンタやデジタル複写
機などでは、ハーフトーンを滑らかに再現するために、
数十μm間隔で形成されるドットの均一形成が要求され
るが、このようなドット画像を顕微鏡などで拡大観察す
るとドット面積に対して不均一にトナーが付着している
のが観察される。このような画質上の問題を解決するた
めに、特開平7−114223、特開平5−11959
2等で振動成分を有する現像バイアスを印加する方法が
提案されている。特開平7−114223に提案された
方法は、平均粒径2〜6μmのトナーと平均粒径45μ
m以下のキャリアとからなる現像剤を使用し、ACの周
波数を6kHz以上に設定し、線数350pixel/inch
以上のデジタル潜像を現像する方法である。また、特開
平5−119592では、トナー粒径6〜11μm、A
Cの周波数が3kHz≦f≦16kHz、1kV≦ピー
ク間電圧≦2.2kVにすることで、トナー粒径を重力
による慣性力が大きくなりすぎて電界の変化に対する追
従性を悪化させないような条件にし、トナーが電界の変
化に追従し感光体上の潜像に忠実にトナーを付着現像さ
せるというものである。しかし、このような従来の現像
方法においては、現像バイアスの印加条件によっては画
質の改良につながらず、かえって品質を低下させる場合
もあった。例えば、特開平5−119592のようにピ
ーク間電圧を1kV以上の条件で行うと、本発明者らの
実施した実験ではざらつきが悪化した。また、本発明者
らの実験によれば、特開平7−114223のようにA
Cの周波数を必ずしも6kHz以上にしなくても、ざら
つきが良くなる条件があり、6kHz以上にするとベタ
画像の後端部がかすれる現象が現われやすくなり、再現
なく周波数を上げると交流バイアス印加の効果がなくな
るという結果が得られた。これらの実験による結果の違
いは、トナーやキャリアの運動がほかの様々な要因の影
響を受けるためであると予測される。トナー粒径や、A
Cの周波数、ピーク電圧の規定だけでは、ざらつき感の
向上を達成することは難しいといえる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上の問題点に鑑み、
現像ニップ部内の各潜像ドットに対するトナー付着を確
実に行って均一なトナー像を形成し、像担持体上トナー
像の乱れもなくして、ざらつきの少ない(粒状性が良好
な)画像を得ることを本発明の課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明にし
たがって、現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着させて
磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装置と、
当該現像装置に対向する像担持体と、当該像担持体と現
像剤担持体の間に交番電界を生じさせる電界発生手段と
を備えた画像形成ユニットにおいて、
【0006】上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の
減衰率を40%以上に設定し、像担持体が現像領域の1
ドット分を移動する時間をT1、現像バイアスとして現
像剤担持体に印加する交番電界の1周期のうち像担持体
方向にトナーを移動させる電界の位相時間をT2とする
ときに、T1>T2>0に設定することで、解決され
る。
【0007】現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰
率を40%以上に設定して、現像バイアスとして現像剤
担持体に印加する交番電界の1周期のうち現像剤担持体
方向にトナーを移動させる電界の位相時間をT3とする
ときに、T1>T3>0に設定しても、上記課題は解決
される。
【0008】周波数を4〜9kHzに設定したり、現像
バイアスの印加時間中、像担持体方向へトナーを移動さ
せる電界の位相時間T2の占める比率であるduty比
(%)を10〜60%に設定したり、更に現像主磁極の
半値幅を25°以下に設定したり、現像剤担持体線速/
像担持体線速を1.3に設定するのが好適である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示す例に基
づいて説明する。画像形成装置である電子写真式カラー
複写機(以下、カラー複写機という)に本発明を適用す
る場合について構成を中心に説明する。先ず図1を用い
てカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。
このカラー複写機は、カラー画像読取装置(以下、カラ
ースキャナという)1、カラー画像記録装置(以下、カ
ラープリンタという)2、給紙バンク3、後述する制御
部等で構成されている。なおカラー複写機だけでなく、
モノクロ画像形成装置に本発明を適用できることは当然
である。
【0010】上記カラースキャナ1は、コンタクトガラ
ス101上の原稿4の画像を照明ランプ102、ミラー
群103a,b,c、及びレンズ104を介してカラー
センサ105に結像して、原稿4のカラー画像情報を、
例えばRed,Green,Blue(以下、それぞれ
R,G,Bという)の色分解光毎に読み取り、電気的な
画像信号に変換する。カラーセンサ105は、本例では
R,G,Bの色分解手段とCCDのような光電変換素子
で構成され、原稿4の画像を色分解した3色のカラー画
像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャ
ナ1で得たR,G,Bの色分解画像信号強度レベルをも
とにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、
Black(以下、Bkという)、Cyan(以下、C
という)、Magenta(以下、Mという)、Yel
low(以下、Yという)のカラー画像データを得る。
【0011】上記Bk,C,M,Yのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ1の動作は次のとおりであ
る。後述のカラープリンタ2の動作とタイミングを取っ
たスキャナスタート信号を受けて、照明ランプ102及
びミラー群103a,b,c等からなる光学系が矢印左
方向へ原稿4を走査し、1回の走査毎に1色のカラー画
像データを得る。この動作を合計4回繰り返すことによ
って、順次4色のカラー画像データを得る。そして、そ
の都度カラープリンタ2で順次顕像化しつつ、これを重
ね合わせて最終的な4色フルカラー画像を形成する。
【0012】上記カラープリンタ2は、像担持体として
の感光体ドラム200、書き込み光学ユニット220、
現像装置としてのリボルバー現像ユニット230、中間
転写装置260、定着装置270等で構成されている。
【0013】上記感光体ドラム200は矢印の反時計方
向に回転し、その周りには、感光体クリーニング装置2
01、除電ランプ202、帯電器203、帯電電位検出
手段としての電位センサ204、リボルバー現像ユニッ
ト230の選択された現像器、現像濃度パターン検知器
205、中間転写装置260の中間転写ベルト261な
どが配置されている。
【0014】また、上記書き込み光学ユニット220
は、カラースキャナ1からのカラー画像データを光信号
に変換して、原稿4の画像に対応した光書き込みを行
い、感光体ドラム200に静電潜像を形成する。この書
き込み光学ユニット220は、光源としての半導体レー
ザー221、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリ
ゴンミラー222とその回転用モータ223、f/θレ
ンズ224、反射ミラー225などで構成されている。
【0015】また、上記リボルバー現像ユニット230
は、Bk現像器231K、C現像器231C、M現像器
231M、Y現像器231Y、及び各現像器を矢印の反
時計方向に回転させる後述のリボルバー回転駆動部など
で構成されている。各現像器は、静電潜像を現像するた
めに現像剤の穂を感光体ドラム200の表面に接触させ
て回転する現像スリーブと、現像剤を汲み上げて撹拌す
るために回転する現像剤パドルなどで構成されている。
各現像器231内のトナーはフェライトキャリアとの撹
拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリーブに
は図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイア
ス電源によって負の直流電圧Vdcに交流電圧Vacが重畳
された現像バイアスが印加され、現像スリーブが感光体
ドラム200の金属基体層に対して所定電位にバイアス
されている。
【0016】複写機本体の待機状態では、リボルバー現
像ユニット230はBk現像器231Kが現像位置にセ
ットされており、コピー動作が開始されると、カラース
キャナ1で所定のタイミングからBkカラー画像データ
の読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレ
ーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる(以
下、Bk画像データによる静電潜像をBk潜像という。
C,M,Yについても同様)。このBk静電潜像の先端
部から現像可能とすべくBk現像位置に静電潜像先端部
が到達する前に、Bk現像スリーブを回転開始して、B
k静電潜像をBkトナーで現像する。そして、以後Bk
静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部が
Bk現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像
器が現像位置にくるまで、リボルバー現像ユニット23
0が回転する。これは少なくとも、次の画像データによ
る静電潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、こ
のリボルバー現像ユニット230については、後で詳し
く説明する。
【0017】また、上記中間転写装置260は、中間転
写ベルト261、ベルトクリーニング装置262、紙転
写コロナ放電器(以下、紙転写器という)263などで
構成されている。中間転写ベルト261は駆動ローラ2
64a、転写対向ローラ264b、クリーニング対向ロ
ーラ264c及び従動ローラ群に張架されており、図示
しない駆動モータにより駆動制御される。この中間転写
ベルト261の材質は、ETFE(エチレンテトラフロ
ロエチレン)であり、その電気抵抗は表面抵抗で10
〜1010Ω/cm程度である。またベルトクリーニ
ング装置262は、入口シール、ゴムブレード、排出コ
イル、入口シール及びゴムブレードの接離機構等で構成
されており、1色目のBk画像を中間転写ベルト261
に転写した後の2、3、4色目の画像をベルト転写して
いる間はブレード接離機構によって中間転写ベルト26
1面から入口シール、ブレードを離間させておく。また
紙転写器263は、コロナ放電方式にてAC電圧+DC
電圧、又はDC電圧を印加して、中間転写ベルト261
上の重ねトナー像を記録紙5に一括転写する。
【0018】また、カラープリンタ2内の記録紙カセッ
ト207及び給紙バンク3内の記録紙カセット300
a,b,cには、各種サイズの記録紙5が収納されてお
り、指定されたサイズの記録紙5のカセットから、給紙
コロ208,301a,b,cによってレジストローラ
対209方向に給紙、搬送される。また、OHP用紙や
厚紙などの手差し給紙用にプリンタ2の右側面に手差し
トレイ210がある。
【0019】上記構成のカラー複写機において、画像形
成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム200は
矢印の反時計方向に、中間転写ベルト261は矢印の時
計回りに図示しない駆動モータによって回転される。中
間転写ベルト261の回転に伴ってBkトナー像形成、
Cトナー像形成、Mトナー像形成、Yトナー像形成が行
われ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト
261上に重ねてトナー像が形成される。
【0020】上記Bkトナー像形成は次のように行われ
る。帯電器203はコロナ放電によって感光体ドラム2
00を負電荷で約−700Vに一様帯電する。そして、
半導体レーザ221はBkカラー画像信号に基づいてラ
スタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初
一様荷電された感光体ドラム200の露光された部分
は、露光光量に比例する電荷が消失し、Bk静電潜像が
形成される。そして、このBk静電潜像にBk現像スリ
ーブ上の負帯電のBkトナーが接触することにより、感
光体ドラム200の電荷が残っている部分にはトナーが
付着せず、電荷のない部分、つまり露光された部分には
Bkトナーが吸着し、静電潜像と相似なBkトナー像が
形成される。そして、感光体ドラム200上に形成され
たBkトナー像は、感光体ドラム200と接触状態で等
速駆動している中間転写ベルト261の表面に、ベルト
転写器265によって転写される(以下、感光体ドラム
200から中間転写ベルト261へのトナー像転写をベ
ルト転写という)。
【0021】感光体ドラム200上の若干の未転写残留
トナーは、感光体ドラム200の再使用に備えて感光体
クリーニング装置201でクリーニングされる。ここで
回収されたトナーは回収パイプを経由して図示しない排
トナータンクに蓄えられる。
【0022】感光体ドラム200側ではBk画像形成工
程の次にC画像形成工程に進み、所定のタイミングでカ
ラースキャナ1によるC画像データ読み取りが始まり、
そのC画像データによるレーザー光書き込みで、C静電
潜像形成を行う。そして、先のBk静電潜像の後端部が
通過した後で、かつC静電潜像の先端部が到達する前に
リボルバー現像ユニット230の回転動作が行われ、C
現像器231Cが現像位置にセットされてC静電潜像が
Cトナーで現像される。以後、C静電潜像領域の現像を
続けるが、C静電潜像の後端部が通過した時点で、先の
Bk現像器231Bの場合と同様にリボルバー現像ユニ
ット230の回転動作を行い、次のM現像器231Mを
現像位置に移動させる。これもやはり次のM静電潜像の
先端部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、M
及びYの画像形成工程については、それぞれのカラー画
像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述の
BK,Cの工程と同様であるので説明は省略する。
【0023】上記中間転写ベルト261には、感光体ド
ラム200に順次形成するBk、C、M、Yのトナー像
を、同一面に順次位置合わせして、4色重ねのトナー像
が形成され、次の転写工程において、この4色のトナー
像が記録紙5に紙転写器263により一括転写される。
【0024】上記画像形成動作を開始する時期に、記録
紙5は上記記録紙カセット又は手差しトレイのいずれか
から給送され、レジストローラ対209のニップで待機
している。そして、紙転写器263に中間転写ベルト2
61上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど記
録紙5の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレ
ジストローラ対209が駆動され、記録紙5とトナー像
とのレジスト合わせが行われる。そして、記録紙5が中
間転写ベルト261上のトナー像と重ねられて正電位の
紙転写器263の上を通過する。このとき、コロナ放電
電流で記録紙5が正電荷で荷電され、トナー画像のほと
んどが記録紙5上に転写される。続いて紙転写器263
の左側に配置した図示しないAC+DCコロナによる分
離除電器との対向部を通過するときに、記録紙5は除電
され、中間転写ベルト261から剥離して搬送ベルト2
11に移る。
【0025】そして、中間転写ベルト261面から4色
重ねトナー像を一括転写された記録紙5は、紙搬送ベル
ト211で定着装置270に搬送され、所定温度に制御
された定着ローラ271と加圧ローラ272のニップ部
でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対212で装置
本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向き
にスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【0026】一方、ベルト転写後の感光体ドラム200
の表面は、感光体クリーニング装置201(ブラシロー
ラ、ゴムブレード)でクリーニングされ、除電ランプ2
02で均一に除電される。また、記録紙5にトナー像を
転写した後の中間転写ベルト261の表面は、ベルトク
リーニング装置262のブレードを再びブレード接離機
構で押圧することによってクリーニングされる。
【0027】ここで、リピートコピーのときは、カラー
スキャナ1の動作及び感光体ドラム200への画像形成
は、1枚目の4色目(Y)の画像形成工程に引き続き、
所定のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成
工程に進む。また、中間転写ベルト261の方は、1枚
目の4色重ねトナー像の記録紙5への一括転写工程に引
き続き、表面のベルトクリーニング装置262でクリー
ニングされた領域に、2枚目のBkトナー像がベルト転
写されるようにする。その後は、1枚目と同様動作にな
る。
【0028】以上は、4色フルカラーコピーを得るコピ
ーモードであったが、3色コピーモード、2色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
同様の動作を行うことになる。
【0029】また、単色コピーモードの場合は、所定枚
数が終了するまでの間、リボルバー現像ユニット230
の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトク
リーニング装置262のブレードを中間転写ベルト26
1に押圧状態のまま連続してコピー動作を行う。
【0030】また、A3サイズのフルカラーコピーモー
ドの場合には、中間転写ベルト261が1周する毎に1
色のトナー像を形成し、4回転で4色のトナー像を形成
していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中
間転写ベルト261の周長を抑え、小サイズの場合のコ
ピースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピー
ドも落さないようにするためには、中間転写ベルト26
1が2周する間に1色のトナー像を形成するのが好まし
い。この場合には、Bkトナー像を中間転写ベルト26
1に転写した後、次の中間転写ベルト261の1周で
は、カラープリンタ2における現像及び転写が行われず
に空回転し、その次の1周で次色のCトナーによる現像
を行い、そのCトナー像を中間転写ベルト261に転写
するように順次行っていく。このとき現像器切り換えの
ためのリボルバー現像ユニット230の回転動作は、上
記空回転時に行う。
【0031】次に、上記リボルバー現像ユニット230
について説明する。図2はリボルバー現像ユニット23
0の各現像器231K,C,M,Yが一体となった現像
器ユニット40の内部構造を示す断面図である。この現
像器ユニット40は図示しないほぼ円盤状の前後端板間
に設けられた仕切り壁とを備えている。この仕切り壁は
黒トナーを収容した円筒状の黒トナーボトルを挿入可能
な中空円筒部82と、該中空円筒部82から放射状に伸
びて該中空円筒部82まわりの空間を円周方向に互いに
ほぼ同型の4つの現像室に区画する現像器ケーシング部
83、83C、83M、83Yとからなっている。これ
らの各現像室内に現像剤としてのキャリア及び各色のト
ナーからなる二成分現像剤がそれぞれ収容されている。
図示の例では感光体ドラム200に対向する現像位置に
あるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器231
Kの現像室で、図中反時計回りの順に、イエロートナー
とキャリアを収容したイエロー現像器231Yの現像
室、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像
器231Mの現像室、シアントナーとキャリアを収容し
たシアン現像器231Cの現像室になっている。
【0032】ここで、4つの各現像室の内部構造はまっ
たく同様であるので、以下、図2において現像位置にあ
る黒現像室を例にとって内部構造を説明し、他の現像室
の内部構造については対応する部材の符号として、黒現
像室における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、シ
アンの各現像室を区別するためY、M、Cの添字を付し
た符号を図中に示し、説明を省略する。
【0033】図中現像位置にある黒現像器231Kにお
いて、現像器ケーシング部83には感光体ドラム200
に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露
出するように現像室内に内部に磁石を配置した現像スリ
ーブからなる現像剤担持体としての現像ローラ84が設
けられている。また現像室内には現像ローラ84に担持
されて感光体ドラム200との対向部に搬送される現像
剤量を規制するドクタブレード85、該ドクタブレード
85で規制されて現像室内に押し留められた現像剤の一
部を中心軸線方向に沿って後から前に搬送する上搬送ス
クリュ86とそのガイド87、及び、現像室内の現像剤
を撹拌する撹拌パドル88が設けられている。この撹拌
パドル88は現像ローラ84の幅方向にわたって複数の
現像剤排出孔89aが形成された中空円筒部89と、該
中空円筒部89の周面から放射状に伸びる複数の撹拌板
部90とを備えている。この中空円筒部89内には、中
心軸線方向に沿って上記上搬送スクリュ86とは逆の向
きに現像剤を搬送する下搬送スクリュ91が収容されて
いる。この下搬送スクリュ91の下方の現像器ケーシン
グ部83には、現像室内の現像劣化に伴う現像剤交換時
に、劣化現像剤排出口や必要に応じて未使用現像剤(ト
ナー混合済み)の投入口として使用するため回転軸線方
向に延びる剤排出口92が形成され、該排出口92を外
側から覆うキャップ93がねじ94などで固定されてい
る。
【0034】ここで感光体ドラム200のドラム径90
mm、ドラム線速200mm/秒に対して、現像スリー
ブ乃至ローラの径が30mmでスリーブ線速が260m
m/秒に設定されている。上記現像ローラの内部にはロ
ーラの周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成
する磁石ローラが備えられ、この磁石ローラから発せら
れる法線方向磁力線に沿うように、現像剤キャリアが現
像ローラ上にチェーン状に穂立ちされ、このチェーン状
に穂立ちされたキャリアに帯電トナーが付着して磁気ブ
ラシを形成する。
【0035】上記磁石ローラは、図3に示すように、複
数の磁極(磁石)を備え、具体的には現像領域部分に現
像剤を穂立ちさせる現像主磁極P1b、当該現像主磁極
の形成を補助する主磁極磁力形成補助磁極P1a,P1
c、現像スリーブ上に現像剤を汲み上げるための磁極P
4、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁極
P5,P6、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極P
2,P3を備えている。これら各磁石P1b,P1a,
P1c,P4,P5,P2,P3は現像スリーブの半径
方向に向けて配置されている。本例では磁石ローラを8
極の磁石によって構成しているが、汲み上げ性、黒ベタ
画像追従性を向上させるために、P3極からドクターブ
レード85の間に磁石(磁極)を増やして10極や12
極で構成しても良い。
【0036】現像主極群P1をなすP1a,P1b,P
1cは、この順で上流側から並ぶ横断面の小さな磁石か
ら構成されており、これら磁石は希土類金属合金により
作製されている。サマリウム合金磁石、特にサマリウム
コバルト合金磁石などを用いることもできる。希土類金
属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石
では最大エネルギー積が358kJ/mであり、鉄ネ
オジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が
80kJ/m前後である。このような磁石によって従
来の磁石と異なり、相当に小サイズ化しても必要な現像
ローラ表面磁力を確保できる。或る程度スリーブ径を大
きくすることが許容される場合には、従来のフェライト
磁石やフェライトボンド磁石を用い、スリーブ側に向い
た磁石先端を細く形成することで半値幅を狭くすること
が可能である。ここで半値幅とは、法線方向の磁力分布
曲線の最高法線磁力(頂点)の半分の値(例えばN極に
よって作製されている磁石の最高法線磁力が120mT
(ミリテスラ)であった場合、半値50%というと60
mTである)を指す部分の角度幅のことである。半値幅
が狭くすることで、その法線方向磁束密度の減衰率が大
きくなることが実験により判明している。この減衰率と
は、スリーブ表面上の法線方向磁束密度のピーク値とス
リーブ表面から1mm離れたところでの法線方向磁束密
度のピーク値の差を、スリーブ表面上の法線方向磁束密
度のピーク値で割った比率のことである。磁極の減衰率
が大きくなるということは、磁気ブラシの立ち上がり・
倒れの間の穂立ち幅が小さくなるということであり、そ
れによって現像ニップを狭くすることができる。
【0037】本例では、現像主磁石P1bと、現像スリ
ーブ上に現像剤を汲み上げるための磁石P4と、汲み上
げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P6と、現
像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3がN極を
なし、主磁極磁力形成補助磁石P1a,P1cと、汲み
上げられた現像剤を搬送する磁石P5がS極をなしてい
る。例えば主磁石P1bとして、現像ローラ上で85m
T以上の法線方向磁力を有する磁石を用いた。例えば6
0mT以上の磁力を有すれば、キャリア付着などの異常
画像の発生がないことが確認されている。これよりも小
さい磁力の場合にはキャリア付着が発生した。磁石P1
a,P1b,P1cの磁石幅は2mmであった。この時
のP1bの半値幅は16°であった。更に磁石の幅を狭
くすることで、半値幅は更に細くなることが確認され
た。1.6mm幅を用いた際の主磁極の半値幅は12°
であった。なお別の例として、主磁石P1bの下流側の
みに主磁極磁力形成補助磁石P1cを配置しても、画像
に影響が出ぬようにして主磁極に現像剤を提供すること
が可能である。
【0038】主磁石P1bと主磁極磁力形成補助磁石P
1a,P1cの位置関係を図4に示す。主磁極磁力形成
補助磁石P1a,P1cの半値幅は35°以下に形成す
る。この部分での半値幅は外側に位置するP2やP6の
半値幅が大きいために主磁極でのように半値幅を相対的
に狭く設定することができない。主磁石P1bと主磁極
磁力形成補助磁石P1a,P1cの位置関係について
は、主磁石P1bの両側にある主磁極磁力形成補助磁石
P1a,P1cによる挟角を30°以下に形成する。上
記の例では、主磁極での半値幅を16°に設定するため
に当該挟角は22°とした。更に主磁極磁力形成補助磁
石P1a,P1cと当該補助磁石の外側にある磁石P
2,P6とによる変極点(0mT:磁力がN極からS
極、S極からN極に変わる点)の挟角を120°以下に
する。
【0039】このような磁石ローラによって、現像ロー
ラ84と感光体ドラム200の対向部分に形成される現
像ニップ(感光体ドラムと磁気ブラシが接触する領域)
において、現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率
が40%以上(半値幅で25°以下)となり、良好な画
像濃度と画質を確保することができる。特に好ましくは
減衰率で50%以上、半値幅で22°以下である。
【0040】図5は黒現像器231Kの上下搬送スクリ
ュ86,91の中心軸52を含む面による縦断面図であ
る。同図に示すように上下搬送スクリュ86,91の前
側端部は現像ローラ84の有効幅領域よりも外側(図示
の例では現像器ユニット40の前端壁50の外側)まで
延在し、この延在個所に上搬送スクリュ86で搬送され
てきた現像剤を、下搬送スクリュ91上に自重で落下さ
せための落下部96が設けられている。そして、下搬送
スクリュ91の前側端部は落下部96よりも更に前側ま
で延び、図示しないトナー収容器ユニットの各現像室に
対応させて設けられたトナー補給ローラ97下方の連通
室内まで延在している。これにより、現像ローラ84で
汲み上げられた現像剤のうちドクタブレード85で規制
され、かつガイド87及び上搬送スクリュ86で前側ま
で搬送された現像剤が上記落下部96で下搬送スクリュ
91上に落下し、該下搬送スクリュ91で現像ローラ8
4の有効幅内に搬送され、該有効幅内の撹拌パドル中空
円筒部の現像剤排出口から現像室内に排出され、再び現
像ローラ84に担持され得るようになる。つまり、現像
室内での現像剤のいわゆる横撹拌が行われる。そして撹
拌パドル88の中空円筒部82の現像剤排出口から現像
室下部の現像剤溜りに排出された現像剤が撹拌パドル8
8の回転によりその撹拌板部でいわゆる縦撹拌が行われ
る。また上記トナー補給ローラ97の回転により上記連
通室内の下搬送スクリュ91上に落下したトナーが、該
下搬送スクリュ91により落下部96まで搬送され、こ
こで上搬送スクリュ86から落下した現像剤内に取り込
まれて互いに混合され、この混合された現像剤が上記現
像剤排出口から現像室内に入ることにより、現像室内の
現像剤のトナー濃度を上昇させる。
【0041】図6の制御手段としての制御部500は、
本体500Aで演算制御処理を行うマイクロコンピュー
タを備え、この本体500Aには、演算制御処理のため
の基礎プログラム及びこれらの処理のための基礎データ
を蓄積しているROM500B、並びに各種データを取
り込むためのRAM500Cが接続されている。そし
て、この本体500Aには、I/Oインターフェース5
00Dを介して外部機器が接続され、I/Oインターフ
ェース500Dの入力側には、感光体ドラム200の対
向に付設されている現像濃度パターン検知器(発光素子
と受光素子との組み合わせからなる光学センサ)205
と、同じく感光体ドラム200の対向に付設されている
電位センサ204が接続されている。この電位センサ2
04は、感光体ドラム200の現像位置前の帯電電位を
検出するようになっている。
【0042】また、I/Oインターフェース500Dの
出力側には、現像ローラ駆動部駆動部501、現像バイ
アス切換手段としての現像バイアス制御駆動部502、
帯電電位切換手段としての帯電制御駆動部503、トナ
ー補給駆動部504、レーザ発光駆動部505、現像リ
ボルバー駆動部506が各々接続されている。
【0043】上記現像バイアス制御駆動部502は、直
流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを上記棒状
端子106に印加できるように構成されている。また、
この現像バイアス制御駆動部502は、上記制御部50
0からの制御信号に基づいて、交流電圧の出力を後述す
る直流電圧と独立してON/OFFの切換ができ、か
つ、直流電圧の出力値を所定のタイミングで変化させる
ことができるように構成されている。
【0044】上記帯電制御駆動部503は、帯電器(帯
電チャージャ)203に接続されており、帯電器203
にバイアスを印加できるように構成されている。また、
帯電制御駆動部503は、制御部500からの制御信号
に基づいて、帯電器203へのバイアス出力値を所定の
タイミングで切り換えて変化させることができるように
構成されている。
【0045】上記構成のカラー複写機について、下記条
件にて実験を行い、「ざらつき」を評価した。また従来
の主磁極半値幅が48°程度の現像ローラ(補助磁極な
し)での現像装置、画像形成装置で同様の実験を行い、
比較例とした。
【0046】作像条件は、現像スリーブ線速/感光体線
速=1.3、感光体ドラム線速200mm/秒、ドラム
径90mm、現像スリーブ径30mm、書込みの1ドッ
ト径42.4μm、現像ギャップ0.5mm、現像剤汲
み上げ量0.065g/cm で、帯電電位−700
V、明部電位V−150V、現像バイアス(実験範
囲)については周波数1〜12kHz、duty比5〜80
%、ピーク電圧800V、矩形波とし、オフセット電圧
の実効値は−500Vになるよう調整した。なお、トナ
ーが感光体側に移動するようなバイアスを現像ローラに
印加する時間をa、トナーが感光体と反対方向(即ち現
像スリーブ方向)に移動するようなバイアスを現像ロー
ラに印加する時間をbとして、 duty比=a/(a+b)(×100)% である。
【0047】ざらつきの評価方法は以下のとおりであ
る:書込み光量を変えて作成した256階調のベタパタ
ーン(面積2cm×2cm)を現像して出力した後、明
度50〜80度のハーフトーン部を目視で観察し、ざら
つきが全く認識できないレベルを5、最も目立つレベル
を1とし、中間を相対的にランク付けした。
【0048】表1は周波数、dutyを変えてハーフトーン
画像を出力し、ざらつきを評価した結果である。周波
数、dutyの各条件のときの「ACの1周期中に、トナー
が感光体側へ移動しようとするバイアスが印加されてい
る時間」(以下これを時間T2[μs]とする)、「振
動1周期中のスリーブ方向へのバイアス印加時間」(以
下これを時間T3[μs]とする)を記している。また
従来の現像ローラ(補助磁極のない、主磁極半値幅の広
い現像ローラ)を現像ローラに使用した場合の同様の実
験結果も比較例として記した。
【0049】
【表1】
【0050】従来、2成分現像剤の磁気ブラシによる接
触現像方法では、磁気ブラシが感光体と接触すること
で、潜像に既に付着しているトナー粒子とも接触してト
ナー像を乱し、ざらつきのある画像が発生しやすかっ
た。ニップ内では、磁気ブラシのトナーは感光体方向あ
るいはスリーブ方向の両方向へのトナー移動を行ってお
り、ニップを通過したトナー像は、「磁気ブラシから潜
像へのトナー供給」と「潜像から磁気ブラシへのトナー
の帰還」の収支になっていると考えられる。実験の結
果、本発明の実施例においても、比較例においても、表
1、図7より、ACの1周期中に、「トナーが感光体側
に移動するようなバイアスが印加されている時間」T2
が「感光体が現像ニップ中の1ドット分を移動する時
間」T1=212μsより短いほうがざらつきが良好で
あることが判った。その理由としては、T2がT1より
も短いと、1ドット(感光体の移動方向=現像スリーブ
による摺擦方向、副走査方向)中で現像バイアスの極性
が変わるため、トナーが感光体方向とスリーブ方向との
往復運動を行い現像の推進力となる。逆にT2≧T1だ
と1ドットの中で現像バイアスの極性が変わらないこと
があるため(図9参照)、上記トナーの往復運動が起こ
らず、現像能力が他のドットに比べて不十分となり、T
1>T2のときに比べて感光体へのトナー付着量が小さ
くなることが考えられる。
【0051】同じく、表1、図8より、ACの1周期中
に、「トナーがスリーブ側に移動するようなバイアスが
印加されている時間」T3が「感光体が現像ニップ中の
1ドット分を移動する時間」T1=212μsより短い
ほうが、ざらつきが良好であることも判った。T3<T
1のときにはT2<T1のときと同様に、1ドット現像
中で現像バイアスの極性が変わるため、トナーが感光体
方向とスリーブ方向との往復運動を行い現像の推進力と
なり各ドットの現像が十分に行われる。逆にT3≧T1
の場合、1ドットに現像方向のバイアスが印加されない
ことがあり(図9参照)、その間トナー付着が起こらな
い。
【0052】更に、比較例でのT1>T2、T1>T3
の同一条件でのざらつきランクよりも、実施例のほうが
ざらつき感が向上するという結果が得られている。その
理由としては以下のことが考えられる。1つのドットサ
イズに比べて、磁気ブラシと感光体表面とのニップ幅は
数十倍にもなるので、ニップ内の感光体上潜像は現像ス
リーブの回転によって次々に磁気ブラシにより摺擦され
ながら、感光体の回転によってニップ下流に向かい、ニ
ップから出て行く。或るドットはニップ内上流で接触す
る磁気ブラシおよびバイアス印加によってトナー付着さ
れた後も、ニップ内の下流側に向かう間、現像スリーブ
の回転によって次々に磁気ブラシで摺擦される。その
間、継続的にACバイアスが印加されているため、トナ
ーが振動を起こし、感光体表面と磁気ブラシとの間でト
ナーの相互方向の移動が行われ、比較例のようにニップ
幅が広い磁気ブラシによって現像した場合には、ニップ
内の上流で磁気ブラシによってトナーを均一に付着した
後にも、ニップ幅を通過するまでの長い時間トナーの振
動が続くことになり、これがトナー像の乱れ(すなわち
画像上のざらつき)を引き起こしていると考えられる。
【0053】すなわち、T1>T2>0、T1>T3>
0にすることでニップ内上流の潜像に着実にトナー付着
を行い、さらに現像主磁極の法線方向への磁束密度の減
衰率を40%以上とすることによりニップ幅を狭くして
ニップ内下流のトナー像に対して撹乱を起こす時間を短
くして、均一なハーフトーン画像を得ることが可能とな
る。なお、本実施例では、その幅狭な主磁極磁力分布に
より、狭いニップ幅で密な磁気ブラシを形成し、ニップ
幅内で現像剤と感光体の接触確率を増加させ、また現像
スリーブから感光体への電荷移動もより効率的に行われ
ていると考えられる。なお、ドクダーブレード・現像ス
リーブ間の最近接距離Gdと感光体・現像スリーブ間の
最近接距離Gpの比Gp/Gdを小さく設定すると、現
像ローラの現像剤汲み上げ極によって汲み上げられドク
ターブレードを通過した現像剤が、ドクターギャップよ
り狭い現像ギャップに突入するので、現像部での現像剤
は感光体と現像スリーブに挟まれて汲み上げ時より密に
充填され、さらに効果的である。
【0054】したがって、T1>T2>0の条件でニッ
プ内各ドットの潜像に着実にトナー付着を行いつつ、T
1>T3>0の条件にして1ドットに対してスリーブ方
向にトナーを移動させる電界だけがかからないような条
件にすることで、感光体からのトナーの引き剥がしを防
止することができる。また更に、現像主磁極の法線方向
への磁束密度の減衰率を40%以上とすること、つまり
半値幅を25°以下にすることによってニップ幅を狭く
でき、それでトナー像に対して撹乱を起こす時間を短く
して、表に示されるように均一なハーフトーン画像を得
ることができる。本例では、幅狭の主磁極磁力分布によ
り、狭いニップ幅で密な磁気ブラシを形成し、ニップ内
で現像剤と感光体の接触確率を増加させ、また現像スリ
ーブから感光体への電荷移動もより効率的に行ってい
る。
【0055】
【発明の効果】本発明によれば、現像主磁極の法線方向
への磁束密度の減衰率が40%以上に設定されているよ
うな画像形成装置において、感光体が現像ニップ中の1
ドット分を移動する時間をT1、現像バイアスとして現
像スリーブに印加する交番電界の1周期のうち感光体へ
トナーを移動させる電界の位相時間をT2、交番電界の
1周期のうち現像スリーブ方向へトナーを移動させる電
界の位相時間をT3とするときに、T1>T2>0ある
いはT1>T3>0とするように構成しているので、ニ
ップ内上流の潜像に着実にトナー付着を行い、ざらつき
の少ないトナー像を得、ニップ幅が狭いことで上記ニッ
プ内上流のトナー像がニップ内下流に移動したときに、
トナー像に対してかく乱を起こす時間が短く、また感光
体上トナー像から現像スリーブ方向へのトナー移動を低
減でき、1ドット分白抜けが生じることを防ぐことがで
き、現像ニップ通過後の均一なハーフトーン画像を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るカラー複写機の概略
構成を示す正面図である。
【図2】同カラー複写機のリボルバー現像ユニットの断
面構成図である。
【図3】同カラー複写機に装着された現像装置での現像
ローラの磁力分布とその大きさ程度を示す図である。
【図4】主磁石と主磁極磁力形成補助磁石の位置関係を
示す図である。
【図5】リボルバー現像ユニットの現像器とトナー収容
器との連絡構造の説明図である。
【図6】カラー複写機の制御系のブロック図である。
【図7】現像バイアスの1周期のうち感光体にトナーを
移動させる電界の位相時間T2とざらつきランクの関係
を示すグラフである。
【図8】現像バイアスの1周期のうち現像スリーブ方向
へトナーを移動させる電界の位相時間T3とざらつきラ
ンクの関係を示すグラフである。
【図9】感光体上の潜像1ドット移動時間に対して同じ
dutyでも周波数、位相時間が異なることで現像結果に相
違がでることを説明するグラフである。
【符号の説明】
84 現像ローラ 200 感光体ドラム 201 クリーニング装置 202 除電装置 230 現像装置
フロントページの続き Fターム(参考) 2H027 DA02 DA04 DA10 DA16 DA21 DE02 DE05 DE07 DE09 EA01 EA05 EB04 EC06 EC10 ED02 ED08 ED09 EE02 EE03 EE07 EF09 2H031 AB03 AC02 AC15 AC18 AC19 AC20 AC30 AD01 BA04 BC01 BC05 CA03 CA04 CA11 CA15 FA01 2H073 AA01 BA04 BA09 BA13 BA23 BA28 BA45 CA03 CA22 2H077 AB03 AC02 AC12 AD02 AD06 AD13 AD36 DA05 DA24 DA81 DB08 EA03 EA15 GA13

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤担持体上に形成された磁気ブラシ
    から像担持体の潜像へトナーを供給して可視像化する現
    像方法において、 現像領域で磁気ブラシを形成する現像主磁極の法線方向
    への磁束密度の減衰率を40%以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち像担持体方向へトナーを移動させる電
    界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>0に設
    定することを特徴とする現像方法。
  2. 【請求項2】 上記交番電界の1周期のうち現像剤担持
    体方向へトナーを移動させる電界の位相時間をT3とす
    るときに、T1>T3>0に設定することを特徴とする
    請求項1に記載の現像方法。
  3. 【請求項3】 周波数を4〜9kHzに設定することを
    特徴とする請求項1に記載の現像方法。
  4. 【請求項4】 上記現像バイアスの印加時間中、位相時
    間T2の占める比率であるduty比(%)を10〜60%
    に設定することを特徴とする請求項1に記載の現像方
    法。
  5. 【請求項5】 現像剤担持体上に形成された磁気ブラシ
    から像担持体の潜像へトナーを供給して可視像化する現
    像方法において、 現像領域で磁気ブラシを形成する現像主磁極の法線方向
    への磁束密度の減衰率を40%以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち現像剤担持体方向へトナーを移動させ
    る電界の位相時間をT3とするときに、T1>T3>0
    に設定することを特徴とする現像方法。
  6. 【請求項6】 周波数を4〜9kHzに設定することを
    特徴とする請求項5に記載の現像方法。
  7. 【請求項7】 上記現像バイアスの印加時間中、像担持
    体方向へトナーを移動させる電界の位相時間T2の占め
    る比率であるduty比(%)を10〜60%に設定するこ
    とを特徴とする請求項5に記載の現像方法。
  8. 【請求項8】 現像剤担持体上に形成された磁気ブラシ
    から像担持体の潜像へトナーを供給して可視像化する現
    像方法において、 現像領域で磁気ブラシを形成する現像主磁極の法線方向
    への磁束密度の減衰率を40%以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち像担持体方向へトナーを移動させる電
    界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>0に設
    定すること、 周波数を4〜9kHzに設定すること、 上記現像バイアスの印加時間中、位相時間T2の占める
    比率であるduty比(%)を10〜60%に設定すること
    を特徴とする現像方法。
  9. 【請求項9】 現像剤担持体上に形成された磁気ブラシ
    から像担持体の潜像へトナーを供給して可視像化する現
    像方法において、 現像領域で磁気ブラシを形成する現像主磁極の法線方向
    への磁束密度の減衰率を40%以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち現像剤担持体方向へトナーを移動させ
    る電界の位相時間をT3とするときに、T1>T3>0
    に設定すること、 周波数を4〜9kHzに設定すること、 上記現像バイアスの印加時間中、位相時間T2の占める
    比率であるduty比(%)を10〜60%に設定すること
    を特徴とする現像方法。
  10. 【請求項10】 現像主磁極の法線方向の磁力分布曲線
    の最高法線磁力の半分の値で決まる角度幅たる半値幅を
    25°以下に設定することを特徴とする請求項1、5、
    8又は9のいずれか一項に記載の現像方法。
  11. 【請求項11】 現像剤担持体線速/像担持体線速を
    1.3に設定することを特徴とする請求項1、5、8又
    は9のいずれか一項に記載の現像方法。
  12. 【請求項12】 現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着
    させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
    置と、当該現像装置に対向する像担持体と、当該像担持
    体と現像剤担持体の間に交番電界を生じさせる電界発生
    手段とを備えた画像形成ユニットにおいて、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち像担持体方向にトナーを移動させる電
    界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>0に設
    定することを特徴とする画像形成ユニット。
  13. 【請求項13】 上記交番電界の1周期のうち現像剤担
    持体方向へトナーを移動させる電界の位相時間をT3と
    するときに、T1>T3>0であることを特徴とする請
    求項12に記載の画像形成ユニット。
  14. 【請求項14】 周波数を4〜9kHzに設定すること
    を特徴とする請求項12に記載の画像形成ユニット。
  15. 【請求項15】 上記現像バイアスの印加時間中、位相
    時間T2の占める比率であるduty比(%)を10〜60
    %に設定することを特徴とする請求項12に記載の画像
    形成ユニット。
  16. 【請求項16】 現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着
    させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
    置と、当該現像装置に対向する像担持体と、当該像担持
    体と現像剤担持体の間に交番電界を生じさせる電界発生
    手段とを備えた画像形成ユニットにおいて、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち現像剤担持体方向にトナーを移動させ
    る電界の位相時間をT3とするときに、T1>T3>0
    に設定することを特徴とする画像形成ユニット。
  17. 【請求項17】 周波数を4〜9kHzに設定すること
    を特徴とする請求項16に記載の画像形成ユニット。
  18. 【請求項18】 上記現像バイアスの印加時間中、像担
    持体方向へトナーを移動させる電界の位相時間T2の占
    める比率であるduty比(%)を10〜60%に設定する
    ことを特徴とする請求項16に記載の画像形成ユニッ
    ト。
  19. 【請求項19】 現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着
    させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
    置と、当該現像装置に対向する像担持体と、当該像担持
    体と現像剤担持体の間に交番電界を生じさせる電界発生
    手段とを備えた画像形成ユニットにおいて、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち像担持体方向にトナーを移動させる電
    界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>0に設
    定すること、 周波数を4〜9kHzに設定すること、 上記現像バイアスの印加時間中、位相時間T2の占める
    比率であるduty比(%)を10〜60%に設定すること
    を特徴とする画像形成ユニット。
  20. 【請求項20】 現像剤担持体表面に現像剤を磁気吸着
    させて磁気ブラシを形成する現像主磁極を有する現像装
    置と、当該現像装置に対向する像担持体と、当該像担持
    体と現像剤担持体の間に交番電界を生じさせる電界発生
    手段とを備えた画像形成ユニットにおいて、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち現像剤担持体方向にトナーを移動させ
    る電界の位相時間をT3とするときに、T1>T3>0
    に設定すること、 周波数を4〜9kHzに設定すること、 上記現像バイアスの印加時間中、位相時間T2の占める
    比率であるduty比(%)を10〜60%に設定すること
    を特徴とする画像形成ユニット。
  21. 【請求項21】 現像主磁極の法線方向の磁力分布曲線
    の最高法線磁力の半分の値で決まる角度幅たる半値幅を
    25°以下に設定することを特徴とする請求項12、1
    6、19又は20のいずれか一項に記載の画像形成ユニ
    ット。
  22. 【請求項22】 現像剤担持体線速/像担持体線速を
    1.3に設定することを特徴とする請求項12、16、
    19又は20のいずれか一項に記載の画像形成ユニッ
    ト。
  23. 【請求項23】 現像剤担持体と当該現像体担持体に内
    蔵された現像主磁極とを有する現像装置と、当該現像装
    置に対向する像担持体と、当該像担持体と現像剤担持体
    の間に交番電界を生じさせる電界発生手段とを備えた画
    像形成装置において、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち像担持体方向にトナーを移動させる電
    界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>0に設
    定することを特徴とする画像形成装置。
  24. 【請求項24】 現像剤担持体と当該現像剤担持体に内
    蔵された現像主磁極とを有する現像装置と、当該現像装
    置に対向する像担持体と、当該像担持体と現像剤担持体
    の間に交番電界を生じさせる電界発生手段とを備えた画
    像形成形成装置において、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち現像剤担持体方向にトナーを移動させ
    る電界の位相時間をT3とするときに、T1>T3>0
    に設定することを特徴とする画像形成装置。
  25. 【請求項25】 現像剤担持体と当該現像剤担持体に内
    蔵された現像主磁極とを有する現像装置と、当該現像装
    置に対向する像担持体と、当該像担持体と現像剤担持体
    の間に交番電界を生じさせる電界発生手段とを備えた画
    像形成装置において、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち像担持体方向にトナーを移動させる電
    界の位相時間をT2とするときに、T1>T2>0に設
    定すること、 周波数を4〜9kHzに設定すること、 上記現像バイアスの印加時間中、位相時間T2の占める
    比率であるduty比(%)を10〜60%に設定すること
    を特徴とする画像形成装置。
  26. 【請求項26】 現像剤担持体と当該現像剤担持体に内
    蔵された現像主磁極とを有する現像装置と、当該現像装
    置に対向する像担持体と、当該像担持体と現像剤担持体
    の間に交番電界を生じさせる電界発生手段とを備えた画
    像形成装置において、 上記現像主磁極の法線方向への磁束密度の減衰率を40
    %以上に設定すること、 像担持体が現像領域の1ドット分を移動する時間をT
    1、現像バイアスとして現像剤担持体に印加する交番電
    界の1周期のうち現像剤担持体方向にトナーを移動させ
    る電界の位相時間をT3とするときに、T1>T3>0
    に設定すること、 周波数を4〜9kHzに設定すること、 上記現像バイアスの印加時間中、位相時間T2の占める
    比率であるduty比(%)を10〜60%に設定すること
    を特徴とする画像形成装置。
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