JP4785408B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4785408B2
JP4785408B2 JP2005119983A JP2005119983A JP4785408B2 JP 4785408 B2 JP4785408 B2 JP 4785408B2 JP 2005119983 A JP2005119983 A JP 2005119983A JP 2005119983 A JP2005119983 A JP 2005119983A JP 4785408 B2 JP4785408 B2 JP 4785408B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
developer
developing
image
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005119983A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006301111A5 (ja
JP2006301111A (ja
Inventor
直人 吉島
幸一 奥田
康史 清水
研也 小川
修司 森谷
一成 萩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2005119983A priority Critical patent/JP4785408B2/ja
Priority to US11/402,054 priority patent/US7383003B2/en
Publication of JP2006301111A publication Critical patent/JP2006301111A/ja
Publication of JP2006301111A5 publication Critical patent/JP2006301111A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4785408B2 publication Critical patent/JP4785408B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
    • G03G15/0907Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush with bias voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、被現像体を現像する現像装置に関する。より詳しくは、被現像体に接触して現像する、一成分現像方式の接触現像装置に関する。また該現像装置を電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体の現像処理手段として使用したプロセスカートリッジ、および該現像装置を像担持体の現像処理手段として使用した複写機やプリンタ等の画像記録装置(画像形成装置)に関する。
例えば電子写真画像形成装置において被現像体(像担持体)としての電子写真感光体に形成した静電潜像を一成分現像剤(トナー)で現像する、従来の一成分現像方式としては、(1)非磁性接触現像方式と(2)磁性非接触現像方式が広く用いられている。
(1)非磁性接触現像方式
誘電体層をもつ現像ローラ(現像剤担持体)上に、非磁性現像剤を担持し感光体の表面に接触させて現像を行う方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。現像装置内の現像剤は機械的攪拌機構や重力により現像ローラに供給する。現像ローラに接触する弾性ローラを設け現像剤の搬送供給を行う。この弾性ローラは、現像ローラ上の現像剤を均一にする目的から、感光体に移行せずに現像ローラに残った現像剤を一旦除去する機能も担っている。感光体の基材と現像ローラの間にはDCバイアスが印加される。
(2)磁性非接触現像方式
この方式(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)は、一成分磁性現像剤(磁性一成分現像剤)を用い、マグネットを内包した現像スリーブ(現像剤担持体)に現像剤を担持し、現像スリーブの表面から所定の微小間隙をおいて感光体に対向させ、この間隙を飛翔する現像剤により現像する。現像装置内の現像剤は、機械的攪拌機構や重力により現像スリーブに搬送されるとともに、現像剤はマグネットによる一定の磁力を受けて現像スリーブに供給される。そして、規制手段により現像スリーブ上に一定の現像剤層を形成し、現像に用いられる。マグネットにより現像剤に働く力は現像剤の搬送のみでなく、現像部においても積極的に使用される。現像部においては現像剤が非画像部に移行しカブリなどの画像不良が発生するのを防止する。つまり、現像時に現像剤は現像スリーブに内包したマグネットに向かい磁力を受けているからである。現像剤の飛翔にはDCバイアスにACバイアスを重畳したバイアスが使用される。DCバイアス電圧は、感光体の画像部電位と非画像部電位の間の値に調整される。更に、AC電圧を重畳し、画像部及び非画像部に対し現像剤が往復運動することにより現像剤で画像部を現像する。
(3)クリーナーレス(トナーリサイクル)システム
装置構成の簡略化や廃棄物を無くすという観点から、転写方式の画像形成装置において感光体の転写工程後の表面清掃手段である専用のドラムクリーナーを廃し、現像剤を装置内でリサイクルする電子写真プロセスの提案がされている。例えば、前述の非磁性接触現像方式を用いて、現像時に同時に転写残となった現像剤を回収する画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
また、前述の磁性非接触現像方式を用いて、現像時に同時に転写残となった現像剤を回収する画像形成装置も提案されている(例えば、特許文献5参照)。
特開2001−92201号公報 特開昭54−43027号公報 特開昭55−18656号公報 特許第2598131号公報 特開平10−307455号公報
前記(1)の従来の非磁性接触現像方式においては、カブリ性能の低下が問題であった。弾性ローラによる機械的剥ぎ取りを繰り返すうちに現像剤の特性が低下し、現像剤の摩擦帯電特性などの低下により、カブリを悪化させることがある。カブリとは、本来印字しない白部(未露光部)において現像剤がわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことである。現像剤特性低下防止のために弾性ローラの摺擦力を弱めることも可能であるが、ゴースト画像不良との両立が困難である。ここでゴースト画像は、現像ローラの前周回に現像した現像剤量の履歴が次周回以降に均一な中間調画像中に現像ローラ外周の位相差をもって濃度ムラが現れる現象である。また、ゴーストがあるということは、剥ぎ取られずに現像ローラ上に留まるトナーがあるということを意味する。つまり、弾性ローラによる摺擦を連続的に受けることから現像剤の特性低下の観点からも好ましくない。摺擦力の調整は、カブリとゴーストの観点から背反するだけでなく、カブリ単独の問題においても背反する問題を持っている。また、現像剤特性が低下してくると、現像装置内の循環の影響を受けやすいという問題も生じた。具体的には、機械的あるいは重力を使用した循環において、特に現像ローラ周辺でほとんど現像剤が入れ替わらず循環しない領域ができる。一方循環している現像剤は一定の特性低下が生じている。このように二種類の現像剤が、容器内の現像剤が減少したときに、混ざると凝集などを生じカブリなどの問題を生じた。更に、弾性ローラそのものに起因する画像不良がある。弾性ローラは現像剤の剥ぎ取り供給性能の観点から、スポンジ形態のものが使用されるが、このスポンジのセルに現像剤が圧縮され凝集塊を作り、これらがスポンジから外れ表面に出てくると、特に中間調に画像欠陥を生じる。
一方、前記(2)の磁性非接触現像方式においては、磁気穂による画像不良がある。細線の均一性が、縦横で異なるという問題がある。磁気穂が感光体(感光ドラム)進行方向と並行に移動しながら現像するときは、細線の均一性が良く、それと直交する方向は途切れがちになる。また、画像エッジ不良を生じる。高濃度部のエッジ、特にプロセス下流側が濃く現像され、また、高濃度部に隣接する中間調部分のエッジが薄く現像される。要因は、非接触でAC電界により現像剤を往復させながら現像することにあると予想する。現像部においてトナーが面方向に移動し、特にエッジ部下流に現像剤が滞留し、逆にエッジの外部から現像剤を引き寄せ上記のような画像不良を生じる。
本発明は以上のような課題を解決し、新たに優れた現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は下記の構成を特徴とする現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置である。
発明(1):現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を現像剤規制位置で規制する現像剤量規制手段とを具備し、該現像剤担持体が現像位置で被現像体を押圧しながら被現像体を現像剤で現像する現像装置において、該現像剤担持体表面が弾性体であり、該現像剤は一成分磁性現像剤であり、該現像剤担持体の内部に設けられた固定の磁界発生手段によって、現像剤担持体に引き寄せられることを特徴とし、該現像位置より該現像剤担持体が回転する方向に対し下流側で該現像剤担持体に当接する現像剤担持体当接部材を具備し、該現像剤担持体当接部材の該現像剤担持体への当接位置の下流側、該現像剤規制位置より上流側に現像剤供給部を具備し、以下の(1)式、(2)式、(3)式を満たす現像装置。
|Vs|>|Vdev|・・・(1)式
|Br|/|B|≦0.5・・・(2)式
L/(BH×R)≧0.1・・・(3)式
ここで|Vdev|は該現像剤担持体に印加するバイアスの直流成分の値Vdevの大きさ、|Vs|は該現像剤担持体当接部材に印加するバイアスの直流成分の値Vsの大きさである。|B|は、該当接位置における磁束密度Bの大きさ(|B|=|Br+Bθ1/2)であり、該現像剤担持体表面に形成される磁束密度Bのうち、Brは該現像剤担持体表面に対して垂直成分、Bθは該現像剤担持体表面に対して水平成分である。Lは該現像剤担持体と該現像剤担持体当接部材との間の当接ニップ幅、BH(rad)はBθの半値幅、Rは該現像剤担持体の半径である。
発明(2):該現像剤担持体当接部材の該現像剤担持体への当接位置において、該磁界発生手段により発生する磁束密度の関係が(4)式を満たすことを特徴とする(1)に記載の現像装置。
|Br|/|B|≦0.35・・・(4)式
発明(3):該当接ニップ幅Lと、該磁界発生手段により発生する該現像剤担持体表面における磁束密度の水平成分Bθの半値幅BHと、該現像剤担持体の半径Rの関係が(5)を満たすことを特徴とする(1)または(2)に記載の現像装置。
0.5≧L/(BH×R)≧0.2・・・(5)式
発明(4):画像形成装置に着脱可能であり、少なくとも(1)乃至(3)の何れか1つに記載の現像装置を含むことを特徴とするプロセスカートリッジ。
発明(5):画像形成装置に着脱可能であり、少なくとも、像担持体、該像担持体を帯電する帯電手段、該像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置からなる一体に形成したプロセスカートリッジにおいて、該現像装置は(1)乃至(3)の何れか1つに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
発明(6)(4)または(5)に記載のプロセスカートリッジにおいて、該像担持体に担持された現像剤を転写材に転写する転写工程後に該像担持体に残留した転写残現像剤を該現像装置にて回収することを特徴とするプロセスカートリッジ。
発明(7)(4)乃至(6)の何れか1つに記載のプロセスカートリッジを取り外し可能に装備することを特徴とする画像形成装置。
発明(8):少なくとも、像担持体、該像担持体を帯電する帯電装置、該像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置、該像担持体の該現像剤を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、該現像装置は(1)乃至(3)の何れか1つに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
発明(9):少なくとも、像担持体、該像担持体を帯電する帯電装置、該像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置、該像担持体の該現像剤を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、該現像装置は(1)乃至(3)の何れか1つに記載の現像装置であるとともに、像担持体に残留した転写残現像剤を該現像装置にて回収することを特徴とする画像形成装置。
1)発明(1)によれば、以下の点において効果がある。
(効果1)・・・カブリ量の抑制、現像剤切れ時のカブリ量の抑制、画像エッジ不良の抑制、中間調画像欠陥の抑制、さざ波状画像不良の抑制、ベタ黒濃度差の抑制、ヘアライン均一性悪化の抑制をバランスよく行うことができる。
さらに、以下の点において、特に優れた効果を有する。
接触現像方式であり、当接部材において現像剤に電荷付与する方向にバイアスを印加することで、現像残現像剤の電荷付与性を向上させてベタ黒の追従性を向上する。一方、当接位置上流において、現像後の戻り現像剤を十分ほぐし、その後下流側で、供給現像剤との入替わり性を向上することで、さざ波状画像不良を抑制することができる。したがって、ベタ黒濃度差とさざ波状画像不良の背反する課題を両立することができる。また当接位置において強磁場下での機械的ストレスによる劣化を抑え、現像剤の磁気凝集を抑える。現像後の戻り現像剤を十分ほぐすことで現像剤の入れ替わり性が向上し、特定現像剤の現像スリーブ上での滞留を抑制することによって、磁気凝集を抑え、カブリ量の悪化やヘアライン均一性の低下をおきにくくしている。
2)発明(2)によれば、以下の点において効果がある。
(効果2)・・・(効果1)の効果を向上でき、特に、ベタ黒濃度差とさざ波状画像不良を著しく抑制することができる。
3)発明(3)によれば、以下の点において効果がある。
(効果3)・・・(効果1)、(効果2)の効果を向上でき、特に、カブリ量の悪化やヘアライン均一性の低下を著しく抑制することができる。
4)本発明(6)、(9)によれば、以下の点において効果がある。
(効果4)・・・(効果1)〜(効果3)の効果を向上でき、現像剤リサイクルシステムの画像記録装置において、クリーナーレス回収性、中間調画像欠陥2、紙粉による中間調画像欠陥、ベタ黒画像欠陥などに有効である。特に、現像剤リサイクルシステムにおいては、磁気凝集によるカブリ量の増加が生じると、帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるが、本発明においては、著しく抑制することができる。
5)本発明(6)、(9)によれば、以下の点において効果がある。
(効果5)・・・(効果1)〜(効果3)の効果を向上でき、現像剤リサイクルシステムにおいては、磁気凝集によるカブリ量の増加が生じると、帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるが、本発明においては、(効果4)以上に著しく抑制することができる。
6)本発明(6)、(9)によれば、以下の点において効果がある。
(効果6)・・・(効果1)〜(効果3)の効果を向上でき、現像剤リサイクルシステムにおいては、磁気凝集によるカブリ量の増加が生じると、帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるが、本発明においては、(効果4)以上に著しく抑制することができる。さらに、該現像剤量規制手段と現像剤担持体間に交番電界が働くために、著しく磁気凝集が抑制されるため、(効果5)以上に磁気凝集によるカブリ量の増加を抑制することができる。
《実施形態1》
図1は本発明に従う現像装置を用いた画像記録装置(画像形成装置)の概略構成図である。この画像記録装置は、転写式電子写真プロセス利用のレーザプリンタである。
1は像担持体(被現像体)であり、本例ではφ24mmの回転ドラム型の負極性OPC感光体(ネガ感光体、以下、感光ドラムと記す)である。この感光ドラム1は矢印の時計方向に周速度85mm/sec(=プロセススピードPS、印字速度)の一定速度をもって回転駆動される。
2は感光ドラム1の帯電手段としての帯電ローラである。この帯電ローラ2は導電性の弾性ローラであり、2aは芯金、2bは導電性弾性層である。この帯電ローラ2を感光ドラム1に所定の押圧力で圧接させて感光ドラム1との間に帯電部nを形成させてある。本例ではこの帯電ローラ2は感光ドラム1の回転に従動して回転する。
S1は帯電ローラ2に帯電バイアスを印加する帯電電源である。本例ではこの帯電電源S1から帯電ローラ2との間の接触部に放電開始電圧以上の直流電圧を印加する。具体的には帯電バイアスとして−1300Vの直流電圧を印加して、感光ドラム1面を帯電電位(暗部電位)−700Vに一様に接触帯電させている。
4はレーザダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザビームスキャナ(露光装置)である。このレーザビームスキャナ4は目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光を出力し、該レーザ光で上記回転感光ドラム1の一様帯電面を走査露光Lする。感光ドラム1の一様帯電処理面をレーザ光で全面露光した場合、感光ドラム面の電位が−150Vになるようにレーザーパワーは調整されている。この走査露光Lにより回転感光ドラム1の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
60Aは後述する実施例1の現像装置(現像器)である。現像剤(以下、トナーと記す)tは一定の摩擦帯電を帯び、現像バイアス印加電源S2により現像剤担持体(トナー担持体)としての現像スリーブ60bと感光ドラム1との間に印加された現像バイアスにより現像領域aにおいて感光ドラム1上の静電潜像を顕像化する。現像装置60については、後述する各実施例及び比較例にて詳述する。
6は接触転写手段としての中抵抗の転写ローラであり、感光ドラム1に所定に圧接させて転写ニップ部bを形成させてある。この転写ニップ部bに不図示の給紙部から所定のタイミングで被記録体としての転写材Pが給紙され、かつ転写ローラ6に転写バイアス印加電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されることで、感光ドラム1側のトナー像が転写ニップ部bに給紙された転写材Pの面に順次に転写されていく。
本例で使用の転写ローラ6は、芯金6aに中抵抗発泡層6bを形成した、ローラ抵抗値5×10Ωのものであり、+2.0kVの電圧を芯金6aに印加して転写を行なった。転写ニップ部bに導入された転写材Pはこの転写ニップ部bを挟持搬送されて、その表面側に回転感光ドラム1の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
7は熱定着方式等の定着装置である。転写ニップ部bに給紙されて感光ドラム1側のトナー画像の転写を受けた転写材Pは回転感光ドラム1の面から分離されてこの定着装置7に導入され、トナー画像の定着を受けて画像形成物(プリントコピー)として装置外へ排出される。
8は感光ドラムクリーニング装置であり、感光ドラム1上に残留した転写残トナー(転写残現像剤)をクリーニングブレード8aで掻き落として廃トナー容器8bに回収する。
感光ドラム1は再度帯電装置2により帯電され、繰り返して画像形成に用いられる。
9Aは感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置60、ドラムクリーナー8を一体で形成したカートリッジ(プロセスカートリッジ)であり、画像形成装置から着脱可能な構成とした。即ち、画像形成装置はプロセスカートリッジ9Aを取り外し可能に装備している。
《実施形態2》
図2は本発明の現像装置を用いた第二の実施形態の画像記録装置を示す概略構成図である。本実施形態の画像記録装置は、転写式電子写真プロセス利用、トナーリサイクルプロセス(クリーナーレスシステム)のレーザプリンタである。前述の実施形態1の画像記録装置と同様の点については再度の説明を省略し、異なる点について述べる。
本形態において最も異なる点は、ドラムクリーナーを廃し、転写残トナーをリサイクルするところにある。転写残トナーが、帯電などのほかのプロセスに悪影響を及ぼさないように循環させトナーを、現像装置に回収する。具体的には、実施形態1に対し以下の構成を変更した。
帯電について、帯電ローラ2は実施形態1と同様のものを用いているが、本形態では帯電ローラの駆動を行っている。帯電ローラの表面の速度と感光ドラムの表面速度(プロセススピード)が同じになるように帯電ローラの回転数を調整する。帯電ローラを駆動することにより、帯電ローラは感光体及び当接部材10と確実に接触し、トナーをマイナスに(正規の極性)に帯電する。また、帯電ローラには、帯電ローラのトナー汚れを防止する目的から帯電ローラ当接部材10を備える。帯電ローラがその帯電極性と逆極性(プラス極性)のトナーで汚れた場合であっても、トナーの電荷をプラスからマイナスへと帯電し、帯電ローラから速やかに吐き出し現像装置60にて現像同時クリーニングにより回収することが可能となる。当接部材10は、100μmのポリイミドのフィルムを使用し、線圧10(N/m)以下で帯電ローラに当接した。ポリイミドはトナーに対し負電荷を与える摩擦帯電特性を有していることから使用した。
9Aは感光ドラム1、帯電ローラ2、帯電ローラ当接部材20、現像装置60、を一体で形成したカートリッジであり、画像形成装置から着脱可能な構成とした。
《実施例及び比較例》
[実施例1](磁性接触現像、弾性スリーブ、極間当接、当接幅−大、シートバイアス供給側)
本実施例の現像装置60A(図1)について説明する。60bは固定の磁界発生手段としてのマグネットロール60aを内包させた、現像剤担持体(現像剤担持搬送部材)としての現像スリーブである。現像スリーブ60bはアルミシリンダー60b1上に非磁性の導電弾性層60b2を形成して構成され、感光ドラム1に対し一定の加圧量をもって当接されている。感光ドラムと現像スリーブ間の圧力は、引抜き圧で200N/mになるよう調整した。引抜き圧とは、当接させる2つの部材の間に、厚さ30μmの2枚のSUS板で挟んだ同じく30μmのSUS板を挟みそのSUS板を引抜くときの力をSUS板の長さ1mあたりに換算した線圧相当値である。
現像スリーブ60bの製造方法は、非磁性の導電性弾性層60b2となる材料を混練し、これを押出し成形して、アルミスリーブ60b1上に層60b2として接着し、接着後該層60b2を厚さ500μmに研摩して作製した。現像スリーブ60bのマイクロ硬度は72度であり、表面粗さはRzで3.8μm、Raで0.6μmであった。
本発明において、マイクロ硬度計によって測定される表面硬度の測定は、マイクロ硬度計(アスカーMD−1 F360A:高分子株式会社製)を用いて行った。表面粗さの測定器には小坂研究所(株)製、サーフコーダSE3400に接触検出ユニットPU−DJ2Sを用い、測定条件は測定長2.5mm、垂直方向倍率2000倍、水平方向倍率100倍、カットオフ0.8mm、フィルタ設定2CR、レベリング設定をフロントデータで行った。
マグネットロール60aは現像スリーブ上の各場所における磁力を発生するための磁界発生手段としての固定磁石である。図3(a)に示すように、現像スリーブ表面での現像スリーブ表面に対する垂直方向の磁束密度は、現像部Sa、搬送部Na、供給部Sb、捕集部Nbの各場所にピーク密度を有する。本発明における磁束密度の測定はベル社製のガウスメータのシリーズ9900、プローブA−99−153を用いて行った。同ガウスメータはガウスメータ本体に接続された棒状のアキシャルプローブを有する。現像スリーブを水平に固定し、内部のマグネットロールは回転自在に取付ける。この現像スリーブに対し若干の間隔を開けて水平姿勢のプローブを直角に配置し、現像スリーブの中心とプローブの中心が略同一水平面上に位置するようにして固定し、その状態で磁束密度(垂直成分)を測定する。マグネットロールは現像スリーブと略同心の円筒体であり、現像スリーブとマグネットロールとの間の間隔はどこでも等しいと考えてよい。従ってマグネットロールを回転しながら、現像スリーブの表面位置及び表面位置における法線方向の磁束密度を測定することにより、現像スリーブの周方向について全ての位置で測定したものに代えることができる。得られた周方向の磁束密度データより各位置のピーク強度を求め、Brとした。次に、垂直に配したプローブを現像スリーブ60bの周方向の接線方向に90度回転させ、マグネットローラを回転することにより、現像スリーブの表面位置及び表面位置における接線方向の磁束密度(水平成分)を測定し、Bθとした。各角度におけるBrとBθの値から、磁束密度Bの大きさ
|B|=|Br+Bθ1/2
を算出した。
次に、磁束密度の大きさ|B|に対するスリーブ表面垂直成分の大きさ|Br|の比(|Br|/|B|)を求めた。
その結果およびBr、Bθを図3(b)に示す。横軸の角度は、原点を現像極Sa極にとり、正の方向は、スリーブ回転方向に対して下流方向(Sa→Nb→Sb→Na→Sa)とした。右の縦軸は、磁束密度の強度であるが、N極を正にS極を負とし、左の縦軸は、|Br|/|B|を示している。本現像装置は現像スリーブと当接部材(現像剤担持体当接部材)の当接位置をθ=55度(|Br|/|B|=0.02)とした。
当接部材60sは直接現像スリーブに当接する部材60s1と部材の裏側に裏打ちしたスポンジ60s2からなる。60s1は、カーボンシート(表面抵抗値104Ω 試験方法JIS K−6911、層厚み105μm 試験方法JIS Z−1702、表面粗さ1.3μm 試験方法JIS B−0601)を用いた。本実施例のように当接部材と現像スリーブへの当接位置を水平な磁界が支配的な磁極領域(|Br|/|B|≦0.5)に設定することを、以下では極間位置当接(極間当接)と呼ぶ。
本発明内の当接部材と現像スリーブ間のニップ幅(当接ニップ幅)の測定は、以下の方法で行った。まず、印字可能な現像装置内の現像スリーブにおいて、現像スリーブ上にトナーをコートした状態を保持し、現像スリーブのみ取り外す。次に、トナーをコートしたスリーブの回転方向に対して半回転分のトナーを取り除く(ただし、長手方向の端部のトナーは保持する)。その後、トナーが充填されていない現像装置に、固定のマグネットローラをはずした状態で、取り付ける。このとき、トナーを取り除いた面が当接部材に接する様に取り付ける。この状態で、回転方向に1回転させ、現像スリーブを取り外す。それから、当接部材の表面に付着したトナーをテープにより剥ぎ取り、紙上にテープとともに、貼り付ける。この際に、現像スリーブと当接部材の当接幅にはトナーがつかず、その外側にトナーがつく。つまり、2本のトナーの線がえられ、2本の線の間隔を測定することにより、ニップ幅を得ることができる。本現像装置は当接部材に裏打ちするスポンジ60s2を調節することにより、当接ニップ幅を2.2mm(L/(R×BH)=0.3)と設定した。
さらに、Bθについて最近接の磁極の半値幅BHは、52度(≒1.82rad)であり、現像剤担持体である現像スリーブの半径Rは、6.5mmである。この具体的な配置関係は、図4に示した。
現像スリーブ60bにコートされたトナーt1は現像スリーブ60bの回転により、感光ドラム1と現像スリーブ60bの対向部である現像部位(現像位置、現像領域部)aに搬送される。また現像スリーブ60bには、現像バイアス印加電源S2より現像バイアス電圧(DC電圧−340V)が印加される。また当接部材には印加電源S4より、DC電圧−440Vの電荷を印加する。つまり当接部材と現像スリーブ間にトナーをかいして、100Vの電位差を有して与えられる。また以下において、当接部材へ印加するバイアスのことをシートバイアスと呼ぶ。
本現像装置は所望のトナー帯電量とコート量を得るため、現像剤を一定量に規制する現像剤量規制手段である規制ブレード60cとして厚さ100μmのリン青銅を用いた。引抜き圧55(N/m)、ブレード自由長2.0mmに設定した。ブレード自由長とは、規制ブレード60cと現像スリーブ60bの接触部(現像剤規制位置)を支点とした時の自由端の長さを意味する。また、規制ブレードと現像スリーブは実質電気的に同電位とした。当接部材60sの現像スリーブ60bへの当接位置よりも現像スリーブ回転方向の下流側で、規制ブレード60cと現像スリーブ60bの接触部(現像剤規制位置)より上流側に現像スリーブ60bに対する現像剤供給部を具備している。
現像剤である成分磁性トナー(一成分磁性現像剤)t1は、結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し混練、粉砕、分級の各行程を経て作製し、流動化剤などを外添剤として添加して作製されたものである(粉砕法)。磁性体粒子は結着樹脂と同重量処方し充分な磁力による搬送を可能な磁性粒子を用いた。
[比較例1](磁性接触現像、弾性スリーブ)
本比較例の現像装置60Bについて述べる。本例の現像装置は基本的に実施例1記載の現像装置60Aに準ずるが、当接部材を取り除いた。概略図を図5に示す。
[比較例2](磁性接触現像、弾性スリーブ、極位置当接、当接幅−大、シートバイアス供給側)
本比較例の現像装置は基本的に実施例1記載の現像装置60Aに準ずるが、当接部材の現像スリーブへの当接位置が異なる。
本例において、当接部材の当接位置が図2のθ=91度(|Br|/|B|=0.95)、引抜き圧55(N/m)にせっていした。また、本比施例のように当接部材の現像スリーブへの当接位置を垂直磁界が支配的な磁極領域(|Br|/|B|>0.5)に設定することを、以下では極位置当接と呼ぶ。
[比較例3](磁性接触現像、弾性スリーブ、極間当接、当接幅−大、シートバイアス導通)
本比較例の現像装置は基本的には実施例1記載の現像装置60Aに準ずるが当接部材への印加バイアスが異なる。本例においては、当接部材を現像スリーブに導通させた。
[比較例4](磁性接触現像、弾性スリーブ、極間当接、当接幅 大、シートバイアス除電側)
本比較例の現像装置は基本的には実施例1記載の現像装置60Aに準ずるが当接部材への印加バイアスが異なる。本例においては、当接部材への印加バイアスVsを−240Vとし、除電側(|Vs|<|Vdev|)に100Vの電位差をもって設定した。
[比較例5](磁性接触現像、弾性スリーブ、極間当接、当接幅−小、シートバイアス供給側)
本比較例の現像装置は基本的には比較例5記載の現像装置60Aに準ずるが当接部材の現像スリーブへの当接幅が異なる。本比較例においてはL=0.07mm(L/(R×BH)=0.01)に設定した。
[比較例6](磁性非接触現像)
本比較例の現像装置60Cについて述べる。本比較例を用いる概略図を図6に示す。現像剤として後述するトナーt2を用いた。
60bは実施例1で用いたマグネットロール60aを内包させた、現像剤担持搬送部材としての現像スリーブである。現像スリーブ60bはアルミシリンダー表面をサンドブラストにて粗さを調節することにより構成され、感光ドラム1に対し300μmの間隙αを持って設置されている。現像スリーブ60bのマイクロ硬度は100度であり、表面粗さRzは11.5μm、Raは1.5μmであった。現像装置60Cに充填されたトナーt1は、マグネットロール60aによる磁気力を受けながら現像スリーブ60b上を搬送される過程において、厚み1.5mmのウレタンの規制ブレード60gで層厚規制及び電荷付与を受ける。60dは現像容器60e内のトナーの循環を行い順次スリーブ周辺の磁力到達範囲内にトナーを搬送する攪拌部材である。
現像スリーブ60fにコートされたトナーt2はスリーブ60aの回転により、感光ドラム1とスリーブ60fの対向部である現像部位(現像領域部)aに搬送される。またスリーブ60aには現像バイアス印加電源S5より現像バイアス電圧(DC電圧−450V、AC電圧(矩形波、1.8kVpp、1.6kHz))が印加される。現像スリーブは、感光ドラムに対し1.2倍の周速度で駆動される。以上により、感光ドラム側の静電潜像がトナーt2により反転現像される。現像剤として以下に示すようにトナーt2を用いた。
トナーt2:実施例1に準ずる。
[比較例7]
本比較例の現像装置60D(図7)について述べる。本比較例の現像装置は基本的には比較例6記載の現像装置60Cに準ずるが当接部材を具備することが異なる。
本現像装置は現像スリーブと当接部材の当接位置をθ=55度(|Br|/|B|=0.02)、引抜き圧30N/m、当接するニップ幅Lは、1.5mmに設定した。このときのL/(BH×R)は、0.52であった。当接部材60sはカーボンシート(表面抵抗値104Ω/11 試験方法JIS K−6911、層厚み105μm 試験方法JISZ−1702、 表面粗さ1.3μm 試験方法JIS B−0601)を用いた。またそこに印加電源S4より、バイアス電圧(DC電圧−550V、AC電圧(矩形波、1.8kVpp、1.6kHz))が現像バイアスと同位相で印加される。つまり当接部材と現像スリーブ間にトナーをかいして、100Vの電位差を有して与えられる。
[比較例8](非磁性接触現像、供給剥ぎ取り用弾性ローラ)
本比較例の現像装置60Eについて述べる。比較例8を用いた概略図を図8に示す。60hは心金60h1上に導電弾性層60h2を形成し現像ローラである。また、60kは心金60k1上に弾性層60k2を形成した、弾性ローラである。現像ローラは、感光ドラムに対し一定の加圧量を持って当接され、その引抜き圧は20N/mであった。また、弾性ローラは現像ローラに対し一定の軸間隔で固定されており、その引抜き圧は40N/mであった。また、現像ローラは感光ドラムに対し、1.4倍の周速度で駆動されており、弾性ローラは現像ローラと同回転数にて、表面が逆方向に移動するよう回転駆動されている。現像ローラのゴム硬度は、ASKER C(500g加重)で50度、マイクロ硬度で42度であった。
後述するトナーt3は攪拌部材60dにより弾性ローラ60kに供給される。更に弾性ローラ60kはその回転によりトナーt4を現像ローラ60hに供給し、トナーt4は規制部に搬送される。そして、現像ローラ上に供給されたトナーをブレード60iにより一定の摩擦帯電とコート長に規制され現像部に搬送される。現像ローラ上を搬送されたトナーは現像部aにおいて感光ドラムの現像に使用される。また、現像されずに現像ローラに残ったトナーは弾性ローラで一旦剥ぎ取られ再度容器内を循環し、再び現像ローラにコートされる。現像バイアスはDC電圧―340Vを現像ローラ心金に印加した。
トナーt3:現像剤である一成分非磁性トナーt3は、結着樹脂、電荷制御剤を混合し混練、粉砕、分級の各行程を経て作製し、流動化剤などを外添剤として添加して作製されたものである(粉砕法)。
[比較例9](非磁性接触現像、非接触搬送ローラ、シートバイアス除電側)
本比較例の現像装置60Fについて述べる。比較例9を用いる概略図を図9に示す。60hは心金60h1上に導電弾性層60h2を形成する現像ローラである。また、60jは弾性体60j1を裏打ちした導電シート60j2により構成された除電シートである。現像ローラは、感光ドラムに対し一定の加圧量を持って当接され、その引抜き圧は20N/mであった。また、除電シートは現像ローラに対し一定の侵入量で固定されており、その引抜き圧は55N/mであった。また、現像ローラは感光ドラムに対し、1.4倍の周速度で駆動した。また、現像ローラに非接触に配した搬送ローラ60nを設け現像ローラと周速度が同じになるよう回転駆動した。現像ローラのゴム硬度は、ASKER C(500g加重)で50度、マイクロ硬度で42度であった。
トナーt3は攪拌部材60dにより搬送ローラ60nへ供給される。更に現像ローラに非接触に配された搬送ローラ60nはその回転によりトナーt4を現像ローラへ供給する。そして、現像ローラ上に供給されたトナーをブレード60iにより一定の摩擦帯電とコート長に規制され現像部に搬送される。現像ローラ上を搬送されたトナーは現像部aにおいて感光ドラムの現像に使用される。また、現像されずに現像ローラに残ったトナーは除電シートで一旦除電され再度容器内を循環し、再び現像ローラにコートされる。
現像バイアスはDC電圧―340Vを現像ローラ心金に印加した。また、除電シートには、DC電圧−240Vを印加した。
トナーt4:比較例7に準ずる。
また、本例に類似の構成として、特開平8−44169に開示されている現像装置がある。
[比較例10](磁性トナー、接触現像、非磁性搬送、シートバイアス供給側)
本比較例の現像装置60Gは基本的には比較例8記載の現像装置60Eに準ずるが実施例1と同様に60sのカーボンシートを当接させる。比較例10を用いる概略図を図10に示す。またカーボンシートに印加電源S4より、DC電圧−440Vの電荷を印加され当接部材と現像スリーブ間にトナーをかいして、100Vの電位差を有して与えられる。
トナーt5:実施例1に準ずる。
また、本例に類似の構成として、特開2003−43803号に開示されている現像装置がある。
《従来技術に対する本実施例の優位性について》
(各実施例及び比較例の評価方法)
以下では、本発明と比較例の差異を調べるための画像評価について述べる。
実施形態1における各種画像評価
a)トナー磁気凝集量の測定
磁気凝集とは、トナーが数珠状に直鎖に連なって、凝集するものである。明確な発生メカニズムは、明らかではないが、おおよそ以下のようなメカニズムであると考えられる。まず、トナーが強い外部磁場中に存在する。次にトナーが、ある特定方向に一定の圧力が特定時間以上加えられる。そうすると、磁気的極性の小さいトナーが磁気的極性を生じ、数珠状に直鎖に連なり凝集する。
本発明における磁気凝集量の測定法としてはシスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置FPIA2100により得られた粒度別トナー形状の写真より評価を行った。FPIA2100による測定法としては、測定溶媒50〜150ml中に分散剤として界面活性剤を0.1〜5ml加え、更に現像スリーブ上から採取した測定試料を2〜20mg加え懸濁溶液とする。試料を懸濁した溶液は超音波分散器で約1分間分散処理を行ない均一に分散した後、前記FPIA2100に約5ml供給されて測定が行われる。評価の基準としてはFPIA2100における粒度クラス4と5(個数平均径10〜40μm)に分類されたトナー粒子中で直鎖状に連なったトナー凝集の割合を求める。本測定を3回行った平均値より判断した。
大:磁気凝集の存在比率が20%を越える
中:磁気凝集の存在比率が10%以上20%未満
小:磁気凝集の存在比率が10%未満
磁気凝集評価は、印字テスト5000枚印字後に行った。印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。
b−1)さざ波画像不良評価
実施形態1において、さざ波画像不良評価を行った。評価方法は、ベタ白画像、ベタ黒画像、中間調画像を印字し、目視により以下の基準により評価を行う。
×:ベタ白画像上に、さざ波状の字汚れを目視で確認できる
△:ベタ黒画像または、中間調画像中にさざ波状のムラを目視で確認できる
○:ベタ白画像、ベタ黒画像、中間調画像中に、さざ波状のムラを目視で確認できな

さざ波画像不良評価は、初期100枚印字後に24時間放置後に行った。印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。また、評価環境は、15.0℃、10%Rhにおいて行った。
b−2)さざ波画像不良要因
さざ波画像不良の発生要因を述べる。さざ波画像不良は、当接部材により現像剤担持体上にコートされたトナー層に乱れた際に発生する。具体的には、以下のような過程により発生する。まず、過剰に電荷付与されたトナーが現像剤担持体表面に電気的に強固に付着する。強固に付着したトナーは、現像部で現像されずに現像容器内に戻った際に、新たに供給されたトナーと入れ替わることが難しくなる。そうすると、新たに供給されたトナーは、強固に付着したトナーの上に軽く乗る状態となる。このような状態を生じると新たに供給されたトナーは十分な電荷付与をえることが困難となる。つまり、トナーコート層中において、電荷量の異なる層が生じ、トナーコート層に乱れが生じる。新たに供給されたトナーは、電荷付与が十分に行われないまま、コートされるためベタ黒画像や中間調画像のように、均一画像上にさざ波状の画像不良を生じる。さらに、低温低湿環境下のような電荷付与性が高くなると、ベタ白画像中にもさざ波状の字汚れが発生する。
c)ベタ黒追従性の評価
実施形態1において、全面に黒を印字するベタ黒画像を出力し、マクベス社製濃度計RD−1255により光学反射濃度を測定する。ベタ黒画像中の印字開始直後の現像剤担持体1周長分のベタ黒濃度と現像剤担持体2周長分以降のベタ黒濃度をそれぞれ10点測定し、平均を算出し、その差分Δから以下の基準により評価を行う。
×:Δが0.2以上
△:Δが0.1以上、0.2未満
○:Δが0.1未満
濃度評価は、初期100枚後、24時間放置後に行った。印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。また、評価環境は、32.5℃、80%Rhにおいて行った。
d)カブリ評価
カブリとは、本来印字しない白部(未露光部)においてトナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことである。
カブリ量は光学反射率測定機(東京電飾製TC−6DS)によりグリーンフィルタによる光学反射率を測定し、記録紙のみの反射率から差し引いてカブリ分の反射率量をもとめカブリ量として評価した。カブリ量は記録紙上を10点以上測定しその平均値を求めた。
×:カブリ量が2%を越える
△:カブリ量が1〜2%である
○:カブリ量が0.5〜1%である
◎:カブリ量が0.5%未満である
評価環境は、32.5℃、80%Rhにおいて行った。カブリ評価は、初期50枚時と、5000枚印字後に行った。印字テストは、画像比率2%の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。間欠的とは、印字後に待機状態へて、次の印刷を行うという意味である。また、以降述べる他の画像欠陥が生じた場合は、その個所を避けて測定し、カブリを純粋に評価できるよう配慮した。
e−1)トナー残量が減少したときのカブリ特性評価
印字テストを繰り返すことにより、現像装置内に蓄えたトナーが減少し、横線の評価画像が徐々に薄くなり、場合によっては途切れる。このようにトナー残量が減少したときのカブリ特性を別途評価した。印字テストにおいて、先のような横線画像の不良が生じたときに、カブリ評価を行うとともに、その後現像装置を記録装置から取り外し、手振りするなど中のトナーを現像スリーブあるいは現像ローラに送る動作を行い、再度装置に装着し、カブリ評価を行う。これらの、画像評価で、前述と同様のカブリ評価を行い、最も悪い(大きな)結果を用い、本評価のカブリ評価とする。
e−2)トナー残量が減少したときのカブリ要因
非磁性トナーの現像ローラへの供給はスポンジ状の供給ローラを現像ローラにカウンター回転になるように当接することで行われる。従って、この現像ローラと供給ローラの摺接により著しくトナーの劣化が発生し電荷付与性の低下が生じる。これにより印字枚数(特に低印字)が増えるとカブリ量が増加する。
さらに、このようなトナーの供給機構では、現像ローラ周辺でほとんどトナーが入れ替わらず循環しない領域ができ、劣化の少ないトナーが存在する。一方、循環しているトナーは一定の劣化が生じている。トナー切れ時にカートリッジを取り外し手振りすると現像容器内でこのような劣化の少ないトナーと一定の劣化が生じたトナーが混合される、すなわち、電荷付与の極性が大きく異なるトナーが混合されるため、カブリ量が著しく増加する。
このカブリ量が増加する理由として、このようなトナーの混合においてトナーに電荷付与を行うと、劣化していないトナーはより電荷付与性が高くなり、劣化したトナーは電荷付与がほとんどできないあるいは正規の極性と逆極性の電荷を付与することになる。この電荷付与ができないあるいは逆極性の電荷を付与したトナーによりカブリ量が著しく増加する。
逆極性のトナーがカブリ量として生じる理由は電場中で受ける力が正規極性のトナーと全く逆方向であり、ドラム表面上の通常非印字領域に積極的に転移するためである。
これに対し、磁性トナーの場合、磁力により搬送されるため、著しくトナー劣化が生じずトナー切れ直前でカートリッジの手振りを行っても極性の大きく異なるトナーが混合しないため、トナー切れ直前のカブリ量増加を防止することができる。
f−1)中間調画像欠陥
画像評価は中間調画像を出力して画像の欠陥数から評価を行った。各例のプリンタにおいて600dpiレーザスキャナを使用し画像記録を行った。本評価において中間調画像とは主走査方向の1ラインを記録し、その後2ラインを非記録とする縞模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現している。
特に本発明では中間調画像の均一性を重視し、0.3mm以上の白点あるいは黒点の欠陥を評価した。
×:中間調画像中に直径0.3mm以上の白点又は黒点が5点を越えて存在する
△:中間調画像中に直径0.3mm以上の白点又は黒点が1〜5点存在する
○:中間調画像中に直径0.3mm以上の白点又は黒点が存在しない
評価は5000枚の印字テスト後に行った。印字テストは、画像比率2%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。
f−2)中間調画像欠陥1の発生要因
トナーの凝集塊の発生や異物の混入により、コート層を乱すために、凝集塊や異物程度の大きさの欠陥を中間調画像中に生じる。
g−1)ヘアライン均一性
画像評価は縦、横の1ドットラインの連続性で行った。各例のプリンタにおいて600dpiレーザスキャナを使用し画像記録を行った。プロセス進行方向に平行な1ドットのラインと、レーザ走査系の主走査方向と平行な1ドットライン各々について行った。それぞれ、2cm長のヘアラインを、各例の装置において出力し、それぞれのラインについて、無作為に100ポイント抽出し、それぞれのポイントでラインを中心とする200μm四方を光学顕微鏡で観察し、ラインの濃度の半値幅を持って、ライン幅とし、それぞれの方向についてライン幅の標準偏差を計算する。そして、プロセス方向のライン標準偏差をσv、レーザ走査方向標準偏差σhとして、両者の比を計算して、ライン標準偏差比σv/σhを得る。この値を用いて以下の基準で評価を行った。
××:ライン標準偏差比σv/σhが0.7未満あるいは1.43を超え、かつ、目視
により1ドットラインの途切れが判別できる
×:ライン標準偏差比σv/σhが0.7未満あるいは1.43を超える
△:ライン標準偏差比σv/σhが0.7以上、0.8未満あるいは1.25以上、
1.43以下である
○:ライン標準偏差比σv/σhが0.8以上、1.25未満である
評価は初期50枚時と5000枚時に行った。印字テストは、画像比率2%の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。
g−2)ヘアライン均一性の低下要因
磁性非接触現像においては、ヘアラインの均一性が、縦横で異なるという問題がある。磁気穂が感光ドラム進行方向と並行に移動しながら現像するときは、ヘアラインの均一性が良く、それと直行する方向は途切れがちになる。
h−1)画像エッジ不良
画像エッジ不良とは、大きな濃度を持った画像においてその2つの濃度差の境界が薄くなる画像不良である。
画像評価は中間調画像中に25mm四方のベタ黒画像を印字して行った。本評価において中間調画像とは主走査方向に対しての1ドットを記録し、その後4ドットを非記録し、主走査方向に垂直な方向に対して1ドットを記録し、その後4ドットを非記録し斑点模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現している。得られた画像の中間調とベタ黒のエッジ部分において、エッジ部分の中間調側を、光学顕微鏡を用いて凝集したトナーの1ドット内のトナーの個数を測定し、さらに、エッジ部から十分離れた位置での中間調画像部について同様に1ドット内のトナー数を測定した。1ドット内のトナー数の測定においてドットは各領域において、ランダムに15個ずつ抽出し、トナー数の平均値をもとめ、1ドット内のトナー個数とした。
×:エッジで測定したトナー個数がエッジ部から十分離れた位置でのトナー個数の
60%未満である
○:エッジで測定したトナー個数がエッジ部から十分離れた位置でのトナー個数の
60%以上である
評価は初期100枚時に行った。印字テストは、画像比率2%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。
h−2)画像エッジ不良の発生要因
画像エッジ不良要因について図11を用いて考察する。AC電圧のVpp値を大きくすると、トナーの飛翔により現像される領域でトナーの行き来が起こる。このとき、図11に示すように、濃度差の大きな印字領域が存在すると、境界線付近でトナーが往復すると、トナーがより濃度の濃い印字領域に引き寄せられ、境界部における濃度の薄い方の領域がより薄くなると考えられる。
次に、クリーナーレスシステムである実施形態2による、各種画像評価について説明する。
A−1)クリーナーレストナー回収性
記録画像先端において、30〜50mmほどのベタ黒画像を印字し、その後ベタ白画像を配置した評価パターンを印字中に、画像記録装置を停止する。停止するタイミングは、先端のベタ黒画像の中心位置がちょうど現像領域に達した時点とする。そして、現像の前後の感光ドラム上において、表面に付着したトナーを反射率として測定し、その比を求めることにより、トナーの回収効率の評価を行うことが可能になる。実際には、ドラム上のトナーを一旦透明性のテープに転写し、トナーが付着したテープを記録しなどに貼り付けテープの上から、カブリ測定同様にトナーの正味の反射率を測定する。
×:回収率が30%未満である
△:30以上、50%未満である
○:50%以上である
評価は初期100枚時に行った。印字テストは、画像比率2%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。
A−2)クリーナーレストナー回収性低下要因
実施形態2において最も異なる点は、ドラムクリーナーを廃し、転写残りトナーを現像装置に回収してリサイクルするところにある。本発明においては、現像剤担持体は所定の加圧により感光ドラムに押圧され、現像バイアスが印加されており、ドラム表面上に形成された静電潜像をトナーにより現像(可視化)すると同時に非露光部(白地部)上の転写残りトナーを回収する。図12に示すように現像バイアスと印字部の電位(ベタ黒のときVl)との電位差を利用してトナー担持体から感光ドラムへトナーの転移させ反転現像を行い、現像バイアスと非印字部の電位(Vd)の電位差を利用して感光ドラム上の戻りトナーをトナー担持体上へ転移させて回収する。
さらに、押圧し当接することでドラムとトナー担持体の距離が小さくなり電界強度の増加することで現像同時回収性を向上させている。
加えて、押圧し当接することで現像ニップの増加による電界による現像および回収を確実に行うとともに、トナー担持体での戻りトナーのネガ化を促進、戻りトナーの物理的ほぐしを行い、回収性を向上させている。
一方、感光ドラムとトナー担持体が非接触で対向していると距離が大きくなるため磁気回収力、電気的回収力が弱くなる。このために回収率が低下する。
また、感光ドラムとトナー担持体が押圧し当接していると物体が接することにより働く引力・ファンデル・ワールス力はドラムとトナー、トナーとトナー担持体、トナーとトナー間においてほぼ同じオーダーの力が働くことから回収性の低下要因とならない。ところが、ドラムとトナー担持体が非接触のときにはドラムと戻りトナー間にのみ働きドラム上から引き剥がすために妨げとなり、回収性が著しく低下する。
B−1)中間調画像欠陥2(実施形態2)
実施形態1の時同様に、実施形態2についても中間調画像欠陥評価を行う。
B−2)中間調画像欠陥2の発生要因
中間調画像欠陥1同様に、トナー凝集塊や異物により、中間調画像欠陥2を生じる。しかし、実施形態2であるクリーナーレスシステムにおいては、戻りトナーの回収をするため、中間調画像欠陥2を生じやすい。特に、非磁性接触現像のように、供給ローラが現像ローラに当接し、カウンター回転している場合、当接部において、物理的ストレスが高くなる。そのような構成を用いると戻りトナーや劣化トナーにより、凝集塊を生じやすく、顕著に中間調画像欠陥2を生じやすい。
C−1)紙粉による中間調画像欠陥
実施形態2においては、記録紙から紙粉(紙繊維)が感光ドラムに付着し、帯電を経由し現像装置に取り込まれることがある。現像装置に取り込まれた場合、弾性ローラなど紙粉が絡み弾性ローラ周期のプロセス進行方向に伸びた画像不良を生じることがある。これを、B)の中間調画像欠陥とは区別して評価を行った。
短軸長さ0.3mm以上、長軸長さ2mm以上を画像不良とし、面内の欠陥数を以下の基準で評価を行った。
×:中間調画像中に欠陥が5点を越えて存在する
△:中間調画像中に欠陥が1〜5点存在する
○:中間調画像中に存在しない
C−2)紙分による中間調画像欠陥の発生要因
戻りトナーに含まれる紙粉が現像装置内に混入すると現像ローラにトナーを供給するスポンジ状の供給ローラに紙粉が付着し、剥ぎ取り供給性の低下を生じる。紙粉が供給ローラ間に蓄積した場合、現像ローラ上のトナー層が乱され、プロセス方向にのびた欠陥を生じる。
D−1)ベタ黒画像欠陥評価
画像評価はベタ黒画像を出力して画像の欠陥数から評価を行った。特に本発明では、0.3mm以上の欠陥を評価した。
×:ベタ黒画像中に直径0.3mm以上の白点が50点を越えて存在する
△:ベタ黒画像中に直径0.3mm以上の白点が10〜50点存在する
○:ベタ黒画像中に直径0.3mm以上の白点が10点未満存在する
評価環境は、32.5℃、80%Rhにおいて行った。印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。評価は100枚印字後24時間経過した後ベタ黒画像を3枚出力して行った。画像評価ではこの3枚の中で最も多いページで代表した。
D−2)ベタ黒画像欠陥の発生要因
図13のように、AC電圧印加時、ベタ白を現像中に像担持体の表面電位(暗電位Vd)と現像バイアス電圧値の最大値(Vmax)の差が最大の電界強度となり、リークL3が発生しやすい状態となる。
リークL3が起こると当該部分の像担持体1の静電潜像が乱された結果、像担持体1上のベタ白部の電位(暗電位Vd)の一部がリークにより明電位(Vl)に近づくあるいは超えるため、反転現像による像担持体1へのトナーtが転移してしまい、結果として像担持体1の当該部分にはトナーが付着し黒ポチの画像が発生すると考えられる。
リークが発生すると電界強度にかかわらず感光ドラム上にVmaxの値で帯電された部分ができる。Vmaxが大きいと現像バイアスのDC値Vdcに対するコントラスト(|Vmax−Vdc|)が大きいためトナーの転移量が増加し画像上非常に目立つ。
さらに、戻りトナーに含まれる紙粉がトナーとともに現像領域にくる(図13(a))と紙粉を伝ってリークが発生する。図13(a)に示すように紙粉Fが現像領域にきたとき、ドラムとのギャップがG3より小さいG4となる。このとき、紙粉にかかる局所的な電界強度が増加(図13(b)右)し、リークが発生しやすくなる。また、高温高湿な環境下において紙粉は水分を多く吸着し抵抗が低下する。このとき、図13(c)に示すように外部電場Eがかかると電荷の偏りが発生し、紙粉先端に電荷量が増加しさらにリークしやすくなる。このことから、クリーナーレスシステムではクリーナー付きのシステムと比べてリークが発生しやすくなると考えられる。
(トナー磁気凝集量の測定)
磁気凝集とは、トナーが数珠状に直鎖に連なって、凝集するものである。明確な発生メカニズムは、明らかではないが、おおよそ以下のようなメカニズムであると考えられる。まず、トナーが強い外部磁場中に存在する。次にトナーが、ある特定方向に一定の圧力が特定時間以上加えられる。そうすると、磁気的極性の小さいトナーが磁気的極性を生じ、数珠状に直鎖に連なり凝集する。
本発明における磁気凝集量の測定法としてはシスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置FPIA2100により得られた粒度別トナー形状の写真より評価を行った。FPIA2100による測定法としては、測定溶媒50〜150ml中に分散剤として界面活性剤を0.1〜5ml加え、更に現像スリーブ上から採取した測定試料を2〜20mg加え懸濁溶液とする。試料を懸濁した溶液は超音波分散器で約1分間分散処理を行ない均一に分散した後、前記FPIA2100に約5ml供給されて測定が行われる。評価の基準としてはFPIA2100における粒度クラス4と5(個数平均径10〜40μm)に分類されたトナー粒子中で直鎖状に連なったトナー凝集の割合を求める。本測定を3回行った平均値より判断した。
大:磁気凝集の存在比率が20%を越える
中:磁気凝集の存在比率が10%以上20%未満
小:磁気凝集の存在比率が10%未満
磁気凝集評価は、印字テスト5000枚印字後に行った。印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を間欠的に通紙して行った。
《従来技術に対する優位性》
はじめに、従来技術である、磁性非接触現像方式と非磁性接触現像方式に相当する比較例6、8に対する優位性を示す。
(1−1)磁性非接触現像方式との比較(比較例6)
磁性非接触現像方式である比較例6の現像装置は実施形態1においては、ヘアライン均一性の低下や画像エッジ不良を生じる。これは、比較例6が磁場による磁気穂を形成して現像することにより、穂の移動方向であるかどうかにより、現像時のヘアライン均一性に差が生じやすくなる。また、現像スリーブと感光ドラム間の距離が大きく、AC電界により画像部、非画像部を問わずトナーが飛翔する結果、画像のエッジ部分にはトナーがはきよせられ、エッジ部と中央部に濃度差を生じる。
(1−2)非磁性接触現像方式との比較(比較例8)
次に、非磁性接触現像方式である比較例8の現像装置について述べる。この現像装置はカブリの耐久劣化を生じる。これは、供給剥ぎ取り用の弾性ローラによる供給剥ぎ取り動作によりトナーが機械的ストレスを受け、トナー帯電特性が低下することに起因する。また、このときトナー劣化による濃度低下も見られる。更に、現像装置内のトナーが減少したときには、上記劣化トナーと循環に関与していなかった未劣化トナーが混合され著しくトナー帯電特性を低下させ、激しいカブリを生じる。
(1−3)従来技術に対し、本発明の有利な効果
(1−3a)実施形態1
一方、実施例1の現像装置は、実施形態1,2において、良好な画像形成装置を構成できる。
はじめに、実施形態1について、比較する。
まず、先に、比較例6で問題となったヘアライン均一性は、方向による差がなく均一な画像再現が可能であった。感光ドラムと現像スリーブが押圧接触し、現像部下流に位置する当接部材の当接条件と、磁束密度の関係を適正に保つことと、DCバイアスにより、同様の磁場においてでも長い磁気穂の形成が抑制され、現像時の磁気穂の影響をなくすことが可能となった。また、画像エッジ不良もなく均一な画像再現が可能であった。これは、弾性スリーブを感光ドラムに接触させDC現像とすることにより、トナーの往復により、トナーがはきよせられるのを防止している。
また、本実施例においては、比較例8で問題となった、カブリの耐久劣化は見られなかった。比較例8では、トナーの供給剥ぎ取り用の弾性ローラを使用しているため、供給剥ぎ取り用の弾性ローラによる搬送より局部的に高い圧力が生じる。一方、本例では使用していない。トナーの搬送については磁力をもって行っている。磁力による搬送はトナーに対する機械的ストレスを少ない状態にして、現像スリーブ上のトナー剥ぎ取りと供給が行える。さらに、供給剥ぎ取り用の弾性ローラと比較し非接触で力が及ぶためトナーを循環する範囲や効率の点で優れている。よって、トナーにストレスをかけることなく、トナーの剥ぎ取り供給が行えゴーストなどの弊害もなくトナー搬送を行うことが可能となる。そのため、トナー切れ直前でも、劣化したトナーと未劣化トナーが混合しない。その結果、比較例8で問題となったトナー切れ直前のカブリも本例では生じない。また、同様にして、トナー凝集塊を発生することもなく、中間調画像欠陥を生じない。
(1−3b)実施形態2
次に、実施例1について実施形態2における評価を行う。
弾性スリーブと感光ドラムを接触して配置しているので、弾性スリーブと感光ドラム間距離が近づくことで電界あるいは磁界が働く領域および強度が増加し、像担持体上の未露光部に付着した転写残りトナーの回収性が向上したと考えられ、トナーの回収性もよく、更に、比較例8でみられた中間調画像欠陥や紙粉の影響も弾性ローラをなくした磁力による搬送を行っているため良好な結果であった。また、比較例6で見られたベタ黒画像欠陥も見られなかった。電界としては大きな電界が印加されるが、放電を生じるような大きな電位差が生じないためと考えられる。
《比較技術に対する優位性》
(1−4)さざ波状画像不良とベタ黒の追従性不良
まず、はじめに、本発明のように、現像部の下流に当接部材を有していない比較例1について述べる。比較例1はベタ黒の追従性不良が生じる。なぜなら比較例1は、感光ドラムと現像スリーブが押圧し当接しているため、現像効率(80%以上)が高い。つまり、高印字後において、現像後のスリーブ上表面の現像残トナーは著しく少ない。均一なベタ黒を得るためには、トナー消費後に十分なトナーを現像スリーブへ供給する必要がある。にもかかわらず、現像スリーブの周囲に供給剥ぎ取り用の弾性ローラーが無く、またその他にトナー供給を補助する補助部材も無いため、トナー供給性が悪い。この結果ベタ黒の追従性の低下が生じる。
(1−4a)実施例1
一方、実施例1では、ベタ黒追従性を向上させるため、現像スリーブへ当接部材を具備し、トナーの電荷付与性を向上させる方向にバイアスを印加した。その結果、さざ波状画像不良が生じるが、実施例1では、ベタ黒追従性の向上とさざ波状画像不良の抑制を両立することができる。本発明の構成は以下のa)〜d)である。
a)当接部材のバイアスVsを|Vs|>|Vdev|とするように印加
b)当接位置下流にトナー供給部の具備
c)現像スリーブへの当接部材の当接位置を極間である|Br|/|B|≦0.5
d)当接部材と現像スリーブ間のニップ幅の関係がLの関係が
L/(R×BH)≧0.1
以上、a)〜d)のような構成を用いることにより、さざ波状画像不良およびベタ黒追従性の悪化の両課題を抑制することができる。以下でその理由を述べる。
まず、a)のようにバイアスを印加することで、トナーへの電荷付与性を向上できる。結果、トナーの供給性を向上でき、ベタ黒通従性が向上する。
ところが、本システムのような高現像効率の接触現像方式の場合、過剰に電荷付与したトナーは、現像できずに、現像残トナーとして残留しやすい。加えて、a)のようにトナーに電荷を付与する方向にバイアスを印加するため、より現像残トナーとして、過剰に電荷付与したトナーが生じやすい。結果、さざ波状画像不良を生じる。つまり、ベタ黒追従性低下とさざ波状画像不良の課題は背反する課題である。しかしながら、本発明においては、トナーに電荷付与する方向にバイアスを印加しているにもかかわらず、さざ波状画像不良を生じない。
a)のバイアスの印加により、当接部材と現像スリーブ間に電気的引力が働く。また、b)のように当接部下流に供給部を有しているため、ベタ黒画像印字後の当接位置上流では、現像残トナーが著しく少ない状態が発生する。つまり、現像残トナーが著しく減少した位置で当接部材にバイアスを印加するため、当接部材と現像スリーブ間に電気的引力が著しく増加する。結果、現像残トナーの通過を抑えるため、現像スリーブ表面に強固に静電付着した現像残トナーをほぐすことができる。さらに、当接位置の上下流を比較すると、上流側ではトナー量が著しく少ないため、現像スリーブと当接部材の間隔に差が生じる。つまり、上流側の間隔が下流側の間隔より小さくなり、上流側に働く電気的引力はより大きくなる。結果、現像残トナーのほぐし効果が著しく向上する。
また、c)である|Br|/|B|≦0.5のように、水平磁界が支配的な位置で当接することで、よりほぐし効果が向上する。なぜなら、水平磁界が支配的であるために、現像スリーブ表面での磁気的引力が小さく、現像スリーブ表面に沿ってトナーが動きやすくなるためである。さらに、当接位置上流側には、極が存在するため、現像残トナーの磁気的な引き戻し効果により現像残トナーのほぐし効果が向上する。一方、当接位置下流においても極が存在するため、入替わり性が向上しさざ波状画像不良を著しく抑制することができる。なぜなら、十分にほぐされた現像残トナーに供給部である下流側の極位置で現像残トナーより十分に多い量のトナーを供給するため、混合しやすくなるためである。さらに、下流側の極部分での十分多いトナーが存在するために、十分にほぐされた現像残トナーが現像スリーブ表面に付着し続けにくくする。
また、d)のようにL/(R×BH)≧0.1することにより、上記a)〜c)による現像残のほぐし効果および入替わり性を向上する。なぜなら、水平磁界に対して十分に広いニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になるためである。さらに、ニップが広がることで、ニップにおいて、現像残トナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像残トナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。
以上のように、本発明においては、トナーに電荷を付与する方向にバイアスを印加することで、ベタ黒の追従性を向上する。一方、過剰に電荷付与した現像残トナーが残りやすい接触現像方式であり、さらに、トナーに電荷付与する方向にバイアスを印加し、現像残トナーの電荷付与性を向上させているにもかかわらず、当接位置上流において、現像残トナーを十分ほぐし、その後下流側で、供給トナーとの入替わり性を向上することで、さざ波状画像不良を抑制することができる。したがって、ベタ黒追従性の悪化とさざ波状画像不良の背反する課題を両立することができる。
以下は本発明の効果をより明らかにするために、比較例2〜10を比較する。
(1−4b)比較例6、8、10
実施例1と同様に比較例6、8、10はさざ波状画像不良とベタ黒の追従性不良に関して、両立が可能である。比較例8、10は供給剥ぎ取り用の弾性ロ−ラがあることにより、剥ぎ取り、供給が十分になされるため、トナーの入れ替わり性を向上させることができる。特に比較例10においては、当接部材のバイアス(Vs)を|Vs|>|Vd|と設定してあるため、電荷付与が向上する。結果、過剰に電荷付与されたトナーが現像残トナーとして生じやすくなる。にもかかわらず、前述の剥ぎ取り工程を有しているため、さざ波状画像不良を生じない。また比較例6は非接触現像方式であるため、現像効率が接触現像方式に比べて低く、現像残トナーとして、過剰に電荷付与されたトナーが生成されにくい。よって、高い入れ替わり性を有する必要とせず、さざ波状画像不良も生じない。
(1−4c)比較例2
比較例2は著しくさざ波状画像不良が生じる。この原因は、実施例1に対して比較例2が当接部材の当接位置を極位置にしてあるためである。極位置当接にすると、当接位置での磁気拘束力が強まり、水平方向にトナーが移動しにくくなってしまう。また極位置当接であるために、当接上流の極の影響が弱くなる。したがってトナーが引き戻されるという効果が極めて小さくなり、過剰に電荷付与された現像残トナーがそのまま当接部を通過してしまう。このためトナーの入れ替わり性が悪化し、さざ波状画像不良の原因となる。
(1−4d)比較例5
実施例1と同様に比較例5は当接部材が極間で当接しているが、さざ波状画像不良が生じる。この原因は、比較例5において、当接部材と現像ローラのニップ幅(BH)をL/(r×BH)<0.1と短く設定しているためである。このようにニップ幅が短いと当接部材と現像スリーブ間が摺擦する面積が小さくなる。すると当接部材でのバイアス印加による電気的引力の及ぶ範囲もまた狭まり、上下流のトナーが混ざる前に過剰に電荷付与されたトナーを十分にほぐすことができない。そのため過剰に電荷付与された現像残トナーがそのまま当接部を通過してしまい、さざ波状画像不良の原因となる。
(1−4e)比較例3
実施例1と同様に比較例3は極間当接であり、かつニップ幅も大きい。しかしさざ波状画像不良を生じる。なぜなら、比較例3において、当接部材のバイアスを現像スリーブと導通にしたためである。このようにすると当接部材と現像スリーブの間に働く電気的引力が著しく小さくなり、現像残トナーの剥ぎ取り効果が著しく弱くなる。よって過剰に電荷付与された現像残トナーが残ってしまい、さざ波状画像不良となる。
(1−4f)比較例4、9
比較例4、9はともにトナーの過剰な電荷を電気的に逃すために当接部材のバイアスを|Vs|<|Vdev|にした例である。そのため、さざ波状画像不良は抑制される。しかし、電荷付与性が著しく減少するため、トナーの供給不足が起こり、ベタ黒追従性不良の原因となる。つまり|Vs|<|Vdev|ではさざ波状画像不良の抑制することはできるものの、ベタ黒追従性の悪化し、両立することが困難となる。
(1−4g)比較例7
比較例7は、軽微のさざ波画像不良を生じる。比較例7は、磁性非接触現像方式の従来技術である比較例6において、現像スリーブに当接する当接部材を具備したものである。比較例6、7は、現像効率が60%以下と低いため、十分なベタ黒濃度を得る必要性から、トナーのコート層が高い。結果、現像後に戻るトナー量が多く、現像スリーブと当接部材間の間隔が大きくなる。この状態では、印加バイアスによる現像スリーブ、当接部材間の電気的引力が小さくなるため、十分な剥ぎ取りと入替わり性を得られない。にもかかわらず、電荷を付与する方向にバイアスを印加するため、過剰に電荷付与したトナーが現像スリーブ表面に生じやすい。そのため、軽微のさざ波画像不良を生じたと考えられる。
以上のように、本発明においては、トナーに電荷を付与する方向にバイアスを印加することで、ベタ黒の追従性向上する。一方、過剰に電荷付与した現像残トナーが残りやすい接触現像方式であり、さらに、トナーに電荷付与する方向にバイアスを印加し、現像残トナーの電荷付与性を向上させているにもかかわらず、当接位置上流において、現像残トナーを十分ほぐし、その後、下流側で、供給トナーとの入替わり性を向上することで、さざ波状画像不良を抑制することができる。したがって、ベタ黒追従性の悪化とさざ波状画像不良の背反する課題を両立することができる。
(1−5)トナーの磁気凝集によるカブリ量の悪化について
磁気凝集が発生するとカブリ量が増加する原因について述べる。磁気凝集したトナーは見かけ上大きい粒径を有したトナーと考えることができる。一般に粒径の大きいトナーほど粒径の小さいトナーに比べ電荷付与性が低下する。加えて、磁気凝集したトナーは数珠状に形成するため、均一な電荷付与ができにくく、適正な電荷付与を得られにくい。このように適正に電荷付与されないまま現像スリーブ上にコートされたトナーが現像部まで搬送され、感光ドラムと接すると、感光ドラム表面とトナー間では、電気的な力が小さくなり、相対的に電気的な力以外のファンデルワールス力や水架橋力のような接触することで働く力が大きくなり、支配的となる。結果、感光ドラム表面にトナーが付着し、カブリ量が増加する。このことから、感光ドラムと現像スリーブが非接触である従来の非接触現像方式では起きないあるいは起きにくいため、重大な問題とならなかったと考えられる。このことから、磁気的にトナーを搬送する系において、トナーの磁気凝集量増加にともないカブリ量が増加する画像不良は、接触現像方式でのみ磁気凝集量の増加にともない発生すると考えられる。
実施例1では接触現像方式でありながら、a)当接部材のバイアスVsを|Vs|>|Vdev|とするように印加、b)当接位置下流にトナー供給部を具備、c)現像スリーブへの当接部材の当接位置を極間である|Br|/|B|≦0.5、d)当接部材と現像スリーブ間のニップ幅の関係がLの関係がL/(R×BH)≧0.1、というa)〜d)の構成によりトナーの磁気凝集量の増加を抑え、カブリ量の増加を抑制する。
この理由はまず、上記構成にトナー供給を行うための供給剥ぎ取り用の弾性ローラを具備していないことによって、現像スリーブと供給剥ぎ取り用の弾性ローラが摺擦することによる摩擦力をトナーが受けることなく、トナー劣化がおきにくい。b)のように当接部下流に供給部を有しているため、当接位置上流では、下流と比較して現像後の戻りトナーが少なくなる。b)に加え、a)より現像後の戻りトナーが少ない位置で、当接部材にバイアスを印加するため、当接部材と現像スリーブ間に電気的引力が増加する。結果、現像後の戻りトナーの通過を抑えるため、現像スリーブ表面に静電付着した現像後の戻りトナーをほぐすことができる。さらに、当接位置の上下流を比較すると、上流側ではトナー量が少ないため、現像スリーブと当接部材の間隔に差が生じる。つまり、上流側の間隔が下流側の間隔より小さくなり、上流側に働く電気的引力はより大きくなる。結果、現像後の戻りトナーのほぐし効果が著しく向上する。
さらに、c)の|Br|/|B|≦0.5のように、水平磁界が支配的な位置で当接することで、現像スリーブ表面での磁気的引力が小さく、磁界のかかる部分でのトナーへのストレスを抑制する。また水平磁界が支配的で、現像スリーブ表面に沿ってトナーが動きやすくなるため、よりほぐし効果が向上する。さらに当接位置下流においても極が存在することで、十分にほぐされた現像後の戻りトナーに供給部である下流側の極位置で、現像後の戻りトナーより十分に多い量のトナーを供給するため、混合しやすくなり入替わり性が向上する。
また、d)のL/(R×BH)≧0.1にすることにより、上記a)〜c)による現像後の戻りトナーのほぐし効果および入替わり性を向上する。なぜなら、水平磁界に対して十分に広いニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になるためである。さらに、ニップが広がることで、ニップにおいて、現像後の戻りトナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像後の戻りトナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。
つまりa)、c)により当接位置上流において、現像後の戻りトナーを十分ほぐし、またc)により当接位置において強磁場下での機械的ストレスによる劣化を抑え、トナーの磁気凝集を抑える。さらにa)、b)によりほぐした後のトナーを供給することができ、d)でそれらを確実に行う。よってトナーの入れ替わり性が向上し、特定トナーの現像スリーブ上での滞留を抑制することによって、磁気凝集を抑え、カブリ量の悪化をおきにくくしている。
以下で、磁性トナーを用いた比較例1〜10について比較する。
(1−5a)比較例1
比較例1は実施例1に対して、当接部材を具備しない例である。比較例1においては、トナーの磁気凝集量の増加は小さい。しかしながら、印字枚数増加時にカブリを生じている。この理由としては、当接部材部における入替わり性の効果が得られないため、スリーブ表面に付着した特定のトナーの外添剤の剥がれや埋め込みが発生し、トナーの電荷付与性が低下する。結果カブリ量が増加したと考えられる。
(1−5b)比較例2
比較例2は当接部材と現像スリーブの接触位置が極位置当接であるため、垂直磁界が支配的な位置で当接することで、強磁場下で高いストレスをトナーが受けるため、磁気凝集したトナーが著しく発生し、かぶり量が増加する。また極位置当接であるために、当接上流の極の影響が弱くなる。したがってトナーが上流側へ引き戻されるという効果が極めて小さくなり、現像後の戻りトナーがそのまま当接部を通過してしまう。このためトナーの入れ替わり性が悪化し、特定トナーのスリーブ表面への滞留が生じる。結果、磁気凝集増加しかぶり発生する。
(1−5c)比較例3〜5
比較例3〜5はいずれも、実施例1と同様に極間当接であるが、比較例3は当接部材のバイアスを|Vs|=|Vdev|としているため、電気的引力が働かない。よって現像後の戻りトナーの通過を抑えることができず、トナーの入れ替わり性が悪くなる。また比較例4は当接部材のバイアスを|Vs|<|Vdev|としているため、電気的引力によりトナーをほぐせるが、電荷付与を抑制する方向にバイアスを印加させるため、トナーの供給が少なく、入れ替わり性が悪化する。比較例5は当接幅をL/(R×BH)<0.1と短くすることにより、現像後の戻りトナーを十分にほぐせず、トナーの入替わり性が悪化する。結果、比較例3〜5は磁気凝集が増加してカブリが軽微に悪化をする。
(1−5d)比較例6、7
比較例6は非接触現像方式であるため、現像後のスリーブ上でトナーのコート量が多く、戻りトナーの層厚も大きい。よって現像スリーブと当接部材の距離が大きくなり、現像スリーブと当接部材の間に働く電気的引力が弱くなる。このためトナーの入れ替わり性が悪化しスリーブ表面に特定のトナーが滞留しやすくなり、トナーの磁気凝集量が増加する。にもかかわらず、カブリ量の増加はない。この理由は感光ドラムと現像スリーブが非接触である、非接触現像方式のためである。非接触現像方式においては磁気凝集したトナーがドラム上に飛翔しにくい結果、磁気凝集の増加に伴うカブリ量の増加にはならなかったと考えられる。
(1−5e)比較例8〜10
比較例8,9は非磁性トナーを用いているため、磁気凝集は起きない。また比較例10は磁性トナーを用いているが磁性的にトナーを搬送していないため磁気凝集は起きない。しかし比較例8,10ともに供給剥ぎ取り用の弾性ローラによる供給剥ぎ取り動作により、トナーが機械的ストレスを受け、トナーの外添剤がはがれる、または埋め込まれるなどのトナー劣化が起こる。するとトナーの流動性が悪化し、電荷付与性が低下するためカブリを生じる。また、比較例9は、供給用の剛体ローラが現像ローラに非接触で対向しており、トナーが受ける機械的ストレスが小さい。さらに、本発明同様に現像ローラへの当接部材を有し、除電方向にバイアスを印加し、過剰に電荷付与したトナーの引き剥がしを行っている。このため、トナー劣化が抑えられると考えられるが、結果的には軽微のカブリが発生した。この理由としては、本発明のように当接位置上流に磁極を有しておらず、磁気的に搬送を行っていないため、当接位置上流において、引き戻しの効果が得られず、ほぐしの効果が小さいと考えられる。
また、磁気凝集が増加した際のカブリの増加は、実施形態2であるクリーナーレスシステムにおいて、より重大な問題を引き起こす。
感光ドラム上のトナーが転写されずに転写残こりトナーとして生じる。転写では、トナーとは、逆極性のバイアスが印加されるため、トナーと逆極性あるいは、電荷量の小さいものが残りやすい。そのような電荷を有しトナーが帯電ローラまで到達する。ここで、放電を受けることにより、電荷付与され、現像部でトナーを回収することができる。また、電荷付与が十分行われなかったトナーは、帯電ローラに付着するが、帯電ローラへの当接部材からの電荷付与あるいは、帯電ローラと感光ドラム間のニップにおいて再度放電を受けることにより、電荷付与され、帯電ローラから感光ドラムへ転移し、現像部で回収される。
ところが、磁気凝集量が増加した際にカブリ量が増加すると、著しく帯電ローラをトナーで汚染する。磁気凝集を起こしたトナーが転写残こりトナーとなると、磁気凝集していないトナー同様に、トナーの極性と逆極性あるいは、電荷量の小さい電荷を有する。この状態で帯電ローラまで達し、放電を受けることで、電荷付与することができれば、現像部で回収することができる。しかし、磁気凝集したトナーは電荷付与性が弱いために、回収できるために、あるいは、帯電ローラから離れるために十分な電荷付与をえることが困難となる。結果、帯電ローラから離れるトナー量より帯電ローラに付着するトナー量が著しく多くなる。これにより著しく帯電ローラをトナーで汚すこととなり、帯電不良を生じる。さらに悪化すると帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるという重大な問題を生じる。本発明においては、この問題においても、著しく抑制することができる。
以上のように、本発明においては、磁気的にトナーを搬送することで、トナーへの機械的なストレスが減少し、トナー表面の外添剤の剥がれあるいは、埋め込みによる劣化を抑制することができる。さらに、現像後の戻りトナーのほぐしおよび、供給トナーとの入替わりを十分に行うことで、現像スリーブ表面への特定トナーの滞留を抑制することで、磁気凝集したトナー量を著しく抑制する。結果、磁気的に搬送し、かつ、接触現像方式時に生じる磁気凝集によるカブリを著しく抑制することができる。
さらに、また、磁気凝集が増加した際のカブリの増加は、実施形態2であるクリーナーレスシステムにおいて、帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるという重大な問題を引き起こすが、この問題を著しく抑制する。
(1−6)トナーの磁気凝集によるヘアライン均一性悪化について
磁気凝集が発生するとヘアライン均一性が悪化する原因について述べる。磁気凝集したトナーは見かけ上大きい粒径を有したトナーと考えることができる。一般に粒径の大きいトナーほど粒径の小さいトナーに比べ電荷付与性が低下する。加えて、磁気凝集したトナーは数珠状に形成するため、均一な電荷付与ができにくく、適正な電荷付与を得られにくい。このように適正に電荷付与されないまま現像スリーブ上にコートされたトナーが現像部まで搬送され、感光ドラムと接すると、感光ドラム表面とトナー間では、電気的な力が小さくなり、相対的に電気的な力以外のファンデルワールス力や水架橋力のような接触することで働く力が大きくなり、支配的となる。結果、現像域に穂立ちが起こりやすくなり、ヘアライン均一性を悪化する。
一方、実施例1では、a)当接部材のバイアスVsを|Vs|>|Vdev|とするように印加、b)当接位置下流にトナー供給部を有する、c)現像スリーブへの当接部材の当接位置を極間である|Br|/|B|≦0.5とする、d)当接部材と現像スリーブ間のニップ幅の関係がLの関係がL/(R×BH)≧0.1とする、というa)〜d)の構成によりトナーの磁気凝集量の増加を抑え、ヘアライン均一性の悪化を抑制する。
この理由はまず、上記構成にトナー供給を行うための供給剥ぎ取り用の弾性ローラを具備していないことによって、現像スリーブと供給剥ぎ取り用の弾性ローラが摺擦することによる摩擦力をトナーが受けることなく、トナー劣化がおきにくい。b)のように当接部下流に供給部を有しているため、当接位置上流では、下流と比較して現像後の戻りトナーが少なくなる。b)に加え、a)により現像後の戻りトナーが少ない位置で、当接部材にバイアスを印加するため、当接部材と現像スリーブ間に電気的引力が増加する。結果、現像後の戻りトナーの通過を抑えるため、現像スリーブ表面に静電付着した現像残トナーをほぐすことができる。さらに、当接位置の上下流を比較すると、上流側ではトナー量が少ないため、現像スリーブと当接部材の間隔に差が生じる。つまり、上流側の間隔が下流側の間隔より小さくなり、上流側に働く電気的引力はより大きくなる。結果、現像後の戻りトナーのほぐし効果が著しく向上する。
さらにc)の|Br|/|B|≦0.5のように、水平磁界が支配的な位置で当接することで、現像スリーブ表面での磁気的引力が小さく、磁界のかかる部分でのトナーへのストレスを抑制する。また現像スリーブ表面に沿ってトナーが動きやすくなるため、よりほぐし効果が向上する。さらに当接位置下流においても極が存在することで、十分にほぐされた現像後の戻りトナーに供給部である下流側の極位置で、現像後の戻りトナーより十分に多い量のトナーを供給するため、混合しやすくなり入替わり性が向上する。
また、d)のL/(R×BH)≧0.1することにより、上記a)〜c)による現像後の戻りトナーのほぐし効果および入替わり性を向上する。なぜなら、水平磁界に対して十分に広いニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になるためである。さらに、ニップが広がることで、ニップにおいて、現像後の戻りトナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像後の戻りトナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。
つまりa)、c)により当接位置上流において、現像後の戻りトナーを十分ほぐし、またc)より当接位置において強磁場下での機械的ストレスによる劣化を抑え、トナーの磁気凝集を抑える。さらにa)、b)によりほぐした後のトナーを供給することができ、d)でそれらを確実に行う。よってトナーの入れ替わり性が向上し、特定トナーの現像スリーブ上での滞留を抑制することによって、トナーの磁気凝集量を抑え、ヘアライン均一性の悪化を抑制する。
以下では、磁性トナーを用いた比較例1〜7、10と本発明を比較する。
(1−6a)比較例6、7
比較例6、7のような磁性非接触現像においては、磁場による磁気穂を形成して現像することにより、穂の移動方向であるかどうかにより、現像時のヘアライン均一性に差が生じやすくなる。よって比較例6においては初期から耐久にかけてヘアライン均一性が悪化している。さらに、比較例7においては、印字枚数増加時にさらに、ヘアライン均一性が悪化した。現像スリーブに当接する当接部材を具備したものである。本発明同様に比較例7は、現像効率が60%以下と低いため、十分なベタ黒濃度を得る必要性から、トナーのコート層が高い。結果、現像後に戻るトナー量が多く、現像スリーブと当接部材間の間隔が大きくなる。この状態では、印加バイアスによる現像スリーブ、当接部材間の電気的引力が小さくなるため、十分な剥ぎ取りと入替わり性を得られない。そのため、現像スリーブ表面に特定トナーが滞留しやすくなるためトナーの磁気凝集量が増加したと考えられる。結果、軽微のヘアライン均一性の低下を生じたと考えられる。
(1−6b)比較例1
比較例1は磁気凝集を起こす原因がなくへアライン均一性は良好である。
(1−6b)比較例2
比較例2においては印字枚数増加時に著しくヘアライン均一性が低下している。この理由は、当接部材が極位置で現像スリーブと接触する、すなわち垂直磁界が支配的な位置で当接することで、強磁場下で高いストレスをトナーが受ける。よって磁気凝集したトナーが著しく発生し、ヘアライン均一性が悪化する。また極位置当接であるために、当接上流の極の影響が弱くなる。したがってトナーが上流側へ引き戻されるという効果が極めて小さくなり、現像後の戻りトナーがそのまま当接部を通過してしまう。このためトナーの入れ替わり性が悪化し、特定トナーのスリーブ表面への滞留が生じる。結果、磁気凝集増加しヘアライン均一性が悪化する。
(1−6c)比較例3〜5
比較例3〜5はいずれも、実施例1と同様に極間当接であるにもかかわらず、ヘアライン均一性が低下している。比較例3は当接部材のバイアスを|Vs|=|Vdev|としているため、電気的引力が働かない。よって現像後の戻りトナーの通過を抑えることができず、トナーの入れ替わり性が悪くなる。また比較例4は|Vs|<|Vdev|としているため、電気的引力によりトナーをほぐせるが、電荷付与を抑制する方向にバイアスを印加させるため、トナーの供給が少なく、入れ替わり性が悪化する。比較例5は、L/(R×BH)<0.1と水平磁界に対して当接幅が小さい。現像後の戻りトナーをほぐし供給する工程を確実に行えないため、トナーの入替わり性が悪化する。結果、比較例3〜5は磁気凝集が増加してヘアライン均一性が軽微に悪化をする。
(1−7)中間調画像欠陥1
まず、中間調画像欠陥1のメカニズムついて述べる。供給剥ぎ取りのための弾性ローラを具備する場合、供給剥ぎ取りのための弾性ローラと現像ローラが摺擦することにより、トナーが機械的なストレスを受けやすい。このためトナーが劣化しやすくトナー凝集塊が生じやすい。このトナー凝集塊や小さな異物の混入によりコート層が乱れ、凝集塊や異物程度の大きさの欠陥を中間調画像中に生じる。また非磁性トナーを用いた現像方式によって、トナー凝集塊等が供給剥ぎ取り用の弾性ローラに付着することによっても中間調画像欠陥を生じる。
一方、実施例1ではa)当接部材のバイアスVsを|Vs|>|Vdev|とするように印加、b)当接位置下流にトナー供給部を有する、c)現像スリーブへの当接部材の当接位置を極間である|Br|/|B|≦0.5とする、d)当接部材と現像スリーブ間のニップ幅の関係がLの関係がL/(R×BH)≧0.1とする。というa)〜d)の構成により前述の磁気凝集によるかぶりの抑制と同様にトナーの入れ替わり性を向上させる。入れ替わり性が向上すると現像スリーブ表面に特定トナーが残留しにくくなるため、特定のトナーのストレスによるトナー凝集塊の発生を著しく抑制する。また供給剥ぎ取り用の弾性ローラを具備せず、磁気的にトナーを搬送しているためトナーが機械的なストレスを受けにくく、トナー凝集塊も生じない。よって中間調画像欠損を生じない。
以下は本発明の効果をより明らかにするために、比較例1〜5、7〜10と本発明を比較する。
(1−7a)比較例1、3〜5、7
比較例1、3〜6は極間当接であり、下流側に供給部を有しているため入れ替わり性がよく、中間調画像欠損は見られなかった。
(1−7b)比較例8,10
比較例8,10は供給剥ぎ取り用の弾性ローラと現像ローラがこすれあうことにより、トナーが機械的ストレスを受けるため、劣化しやすい。よってトナー凝集塊等が供給剥ぎ取り用の弾性ローラに付着するため中間調画像欠陥を生じた。
(1−7c)比較例2
比較例2は極位置当接であるため、当接位置に磁気が集中してしまうためトナーの入れ替わり性が悪く、トナー凝集塊が発生しやすいため、軽微の中間調画像欠損を生じた。
(1−7d)比較例9
比較例9は当接部材のバイアスを|Vs|<|Vdev|としているため、電気的にトナーをほぐせるが、トナーの供給が少ないため入れ替わり性が悪化する。このため特定のトナーが滞留し凝集塊を生じ、軽微な中間調画像欠損が生じる。
しかし同様のバイアス設定である、比較例4においては中間調画像欠損を生じない。b)極間当接で、c)当接下流に供給部を有し、d)水平磁界に対して十分に長いニップ幅を持っているため、トナーのほぐし効果が高い。よって比較例4は、トナーの入れ替わり性が比較例9より高くなる。よってトナーが滞留することなく凝集塊も生じないので中間調画像欠損は生じない。
(1−8)その他の比較例との比較(実施形態2)
つぎに、実施形態2(クリーナーレスシステム)について比較する。
(1−8a)クリーナーレス回収性、ベタ黒画像欠陥
クリーナーレスシステムでのトナー回収性については、非接触現像方式である比較例6,7は回収性が悪く、一方、実施例1、比較例1〜5、8〜10は接触現像であるために良好であった。ベタ黒画像欠陥については、非接触現像で現像バイアスにAC電圧を重畳している比較例6、7は、紙分によるリークが発生し、ベタ黒画像欠陥を生じる。一方、実施例1、比較例1〜5、8〜10においては、紙分よるリークもなくベタ黒画像欠陥を生じることなく、良好な画像をえた。
(1−8b)中間調画像欠陥2及び紙分による中間調画像欠陥
中間調画像欠陥2においては、実施例1及び比較例1、3〜7では良好であった。一方、比較例8.10では、剥ぎ取り・供給のための弾性ローラが当接され、現像ローラとカウンター回転しているために、トナーがストレスを受け、トナーの凝集塊が発生しやすい。さらに、クリーナーレスシステムであるために、転写残りトナーを回収するため、さらに、トナー劣化しやすい。このことにより凝集塊が生成しやすくなり、実施形態2において、中間調画像欠陥が悪化したと考えられる。比較例9においては、固定の当接部材であるために、トナーにかかるストレスが低減し、軽微な画像不良であった。この理由としては、本発明のような磁気的なほぐしと供給性を得られないため、実施例1に比べ、入替わり性の効果が低いためであると考えられる。
また、比較例2においても軽微の画像欠陥が生じた。垂直磁界が支配的な領域で当接部材を当接しているため、現像スリーブ方向への磁気的引力が大きい。結果、当接部付近でのトナーのほぐし効果および入替わり性が低下する。
以上のことから、本発明は、クリーナーレスシステムにおいても、トナーの受けるストレスが低いために、トナーの凝集塊が生じにくい。
次に、紙粉による中間調画像欠陥について述べる。
中間調画像欠陥2を生じた比較例2、8〜10においては、紙粉による中間調画像欠陥を生じた。この理由としては、現像装置に混入した紙粉による弊害であり、弾性ローラ表面に付着し周期的な画像不良、あるいは、当接部材に付着し筋状の画像不良が生じたと考えられる。
次は、中間調画像欠陥2を生じなかった実施例1および比較例1、3〜7について述べる。
比較例3〜5においては、軽微の紙粉による中間調画像不良が生じた。また。比較例3〜5はいずれも、実施例1と同様に極間当接であるが、軽微の画像不良を生じた。比較例3は当接部材のバイアスを|Vs|=|Vdev|としているため、電気的引力が働かない。よって現像後の戻りトナーの通過を抑えることができず、トナーの入れ替わり性が悪くなる。また比較例4は当接部材のバイアスを|Vs|<|Vdev|としているため、電気的引力によりトナーをほぐせるが、電荷付与を抑制する方向にバイアスを印加させるため、トナーの供給が少なく、入れ替わり性が悪化する。比較例5は当接幅をL/(R×BH)<0.1と短くすることにより、現像後の戻りトナーを十分にほぐせず、トナーの入替わり性が悪化する。結果、入替わり性が低下するため、軽微の紙粉による中間調画像欠陥を生じる。
また、比較例6,7は、非接触現像方式であるために、回収性が悪い。このため、回収トナーの量が少ないため、回収トナーに含まれる紙粉の回収量も少なく、紙粉が現像装置に混入する量が少ない。結果、極位置規制であっても、紙粉による中間調画像欠陥が生じない。
以上のことから、本発明において、回収性が高いため、紙粉の影響を非常に受け、トナーコート層が乱れ、中間調画像欠陥を生じやすいにもかかわらず、当接部材と磁極の関係を適性にし、トナーの入替わり性を向上することで、良好な中間調画像を得ることができる。
(1−9)本実施例の効果
以上、本実施例の効果は、実施形態1においては、カブリ量の抑制、トナー切れ時のカブリ量の抑制、画像エッジ不良の抑制、中間調画像欠陥1の抑制、さざ波状画像不良の抑制をバランスよく行うことができる。
さらに、感光ドラムと現像スリーブを押圧するため生じるベタ黒追従性低下を著しく抑制し、ベタ黒追従性とさざ波画像不良の背反する課題を両立する。
また、高温高湿時の印字枚数増加時にトナーの磁気凝集量を抑制する。
磁気凝集したトナーによる穂立ちを抑制することで、ヘアライン均一性を維持することができる。
さらに、磁気凝集が発生時に接触現像方式であるために生じるカブリ量の増加を著しく増加することを抑制する。
更に、本発明の現像装置は、実施形態2であるトナーリサイクルシステムの画像記録装置においても有効であり、クリーナーレス回収性、中間調画像欠陥2、紙粉による中間調画像欠陥、ベタ黒画像欠陥などに有効である。特に、クリーナーレスシステムにおいては、磁気凝集によるカブリ量が増加が生じると、帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるが、本発明においては、著しく抑制することができる。
《現像スリーブと当接部材の当接幅と磁極の関係の範囲について》
以下では、当接部材の当接位置と当接幅(ニップ幅)において本発明の優位性を示す。具体的には、実施例2〜12、比較例11〜16について説明する。
1)実施例2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
本実施例は実施例1の現像装置60Aに基本的に準ずるが、以下の点において異なる。図3において、当接部材の当接位置θを55,65,61,52,52,64,70,67,69,66,55,55,67,72,73,71,73度とする。この際の|Br|/|B|は、0.02,0.34,0.21,0.08,0.08,0.31,0.48,0.40,0.45,0.37,0.02,0.02,0.40,0.54,0.58,0.51,0.58となる。
当接部材と現像スリーブのニップ幅Lは、当接部材に裏打ちするスポンジ60S2を調節することにより、1.6,1.8,3.2,3.5,1.3,0.9,0.9,1.6,3.4,3.8,3.8,0.6,0.6,0.4,1.3,2.4,3.8mm設定し、L/(R×BH)は、0.22,0.25、0.43,0.48,0.18,0.12,0.12,0.22,0.46,0.52,0.52,0.08,0.08,0.06,0.18,0.32,0.52とした。
2)比較例11,12,13,14,15,16
本比較例は実施例1の現像装置60Aに基本的に準ずるが,以下の点において異なる。図3において、当接部材の当接位置θを55,67,72,73,71,73度とする。この際の|Br|/|B|は、0.02,0.40,0.54,0.58,0.51,0.58となる。
当接部材と現像スリーブのニップ幅Lは当接部材に裏打ちするスポンジ60S2を調節することにより、0.6,0.6,0.4,1.3,2.4,3.8mmと設定し、L/(R×BH)は0.08,0.08,0.06,0.18,0.32,0.52とした。
(各実施例及び比較例の評価方法)
前述のa)カブリ評価、d)ヘアライン均一性、f)ベタ黒濃度差による画像評価を行った。その結果を表2に示す。
(2−1)b)さざ波状画像不良について
ベタ黒追従性を向上させるため、トナーに電荷を付与する方向にバイアスを印加すと、現像残トナーとして、過剰に電荷付与したトナーが生じやすい。結果、さざ波状画像不良を生じる。ところが本発明においてはベタ黒追従性の向上とさざ波状画像不良の抑制の両立が可能である。この理由について考察する。まずb)さざ波状画像不良について評価結果を図14に示す。図14における比較例13〜16からわかるように、当接部材の当接位置を|Br|/|B|>0.5の範囲で当接するとさざ波状画像不良が悪化した。そこでさざ波状画像不良を生じる要因を述べる。当接部材が|Br|/|B|>0.5のような垂直磁界が支配的な範囲で当接すると、当接位置での磁気拘束力が強まり、水平方向にトナーが移動しにくくなってしまう。また|Br|/|B|>0.5の範囲で当接すると、当接上流の極の影響が弱くなる。したがってトナーが引き戻されるという効果が極めて小さくなり、過剰に電荷付与された現像残トナーがそのまま当接部を通過してしまう。このためトナーの入れ替わり性が悪化し、さざ波状画像不良の原因となる。一方、実施例8〜11では、|Br|/|B|≦0.5の範囲にすることによりさざ波状画像不良が改善された。さらに、実施例2〜7,12のように、|Br|/|B|≦0.35とすることにより、さざ波状画像不良は著しく抑制された。これは当接部材の当接位置を|Br|/|B|≦0.5、より好ましくは|Br|/|B|≦0.35とすることで、水平磁界が支配的になるため、現像スリーブ表面で磁気的引力が小さく、現像スリーブ表面に沿ってトナーが動きやすくなる。さらに、当接位置上流側に極が存在するため、現像残トナーの磁気的な引き戻し効果により現像残トナーのほぐし効果が向上する。一方、当接位置下流においても極が存在することにより、十分にほぐされた現像残トナーに、供給部である下流側の極位置で十分に多い量のトナーを供給するため、混合しやすくなる。さらに、下流側の極部分での十分多いトナーが存在するために、十分にほぐされた現像残トナーが現像スリーブ表面に付着し続けにくくする。よって入替わり性が向上しさざ波状画像不良を著しく抑制することができる。したがって本発明において当接部材の当接位置を、|Br|/|B|≦0.5とすることが好ましく、|Br|/|B|≦0.35とすることがより好ましい。
ところが、比較例11においてより好ましい範囲|Br|/|B|≦0.35に設定しているにもかかわらず、さざ波状画像不良を生じた。つまり、当接部材の当接位置を|Br|/|B|≦0.35に設定するだけでは、さざ波状画像不良を抑制することはできない。
実施例2〜7,12は、現像スリーブが当接部材に当接する条件をL/(BH×R)≧0.1とすることで、さざ波状画像不良を抑制した。この理由としては、|Br|/|B|≦0.35かつL/(BH×R)≧0.1という水平磁界が支配的な領域で十分に広いニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になるためである。さらに、ニップが広がることで、ニップにおいて、現像残トナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像残トナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。
以上のことより、本発明においては、トナーに電荷を付与する方向にバイアスを印加することで、ベタ黒の追従性を向上する。一方、過剰に電荷付与した現像残トナーが残りやすい接触現像方式であり、さらに、トナーに電荷付与する方向にバイアスを印加し、現像残トナーの電荷付与性を向上させている。当接位置を|Br|/|B|≦0.5、より好ましくは、|Br|/|B|≦0.35に設定し、および、現像スリーブと当接部材のニップ幅の関係式L/(BH×R)≧0.1と設定することにより、当接位置上流において、現像残トナーを十分ほぐし、その後、下流側で、供給トナーとの入替わり性を向上する。また十分に広いニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になる。さらに、ニップが広がることで、ニップにおいて、現像残トナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像残トナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。したがって、ベタ黒追従性の悪化とさざ波状画像不良の背反する課題を両立することができる。
(2−2)e)カブリ量評価について
つぎに接触現像方式において、磁気凝集が増加すると発生する問題である、印字枚数増加時のカブリ量評価について述べる。
図15に示すように、|Br|/|B|>0.5の13〜16では、カブリ量が悪化する。この理由としては、当接部材と現像スリーブの接触位置が極位置となると、垂直磁界が支配的な位置で当接するため、強磁場下で高いストレスをトナーが受ける。このため、磁気凝集したトナーが著しく発生し、カブリ量が増加する。また極位置当接であるために、当接上流の極の影響が弱くなる。したがってトナーが上流側へ引き戻されるという効果が極めて小さくなり、現像後の戻りトナーがそのまま当接部を通過してしまう。このためトナーの入れ替わり性が悪化し、特定トナーのスリーブ表面への滞留が生じる。結果、磁気凝集量が増加しカブリが発生する。
一方、実施例2〜10のように|Br|/|B|≦0.5の範囲にすることによりカブリ量が著しく改善された。この理由として、まず水平磁界が支配的な位置で当接することで、現像スリーブ表面での磁気的引力が小さく、磁界のかかる部分でのトナーへのストレスを抑制する。また現像スリーブ表面に沿ってトナーが動きやすくなるため、よりほぐし効果が向上する。さらに当接位置下流においても極が存在することで、十分にほぐされた現像後の戻りトナーに供給部である下流側の極位置で、現像後の戻りトナーより十分に多い量のトナーを供給するため、混合しやすくなり入替わり性が向上する。よって磁気凝集を抑えることでカブリ量が少なくなる。したがって、本発明において当接部材の当接位置を、|Br|/|B|≦0.5とすることが好ましい。ところが実施例11、12比較例11、12において好ましい範囲|Br|/|B|≦0.5に設定しているにもかかわらず、カブリ量が増えた。つまり、当接部材の当接位置を|Br|/|B|≦0.5に設定するだけでは、カブリ量を抑制することはできない。
実施例2〜10は当接部材に当接する現像スリーブのニップ幅L/(BH×R)の範囲を0.5≧L/(BH×R)≧0.1とすることで、カブリ量を抑制した。この理由は水平磁界に対して適当なニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になるためである。さらに、ニップ幅が広がることで、ニップにおいて、現像後の戻りトナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像後の戻りトナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。よってトナーが劣化することなく、カブリ量を抑える。
一方、比較例12、13は現像スリーブが当接部材に当接する条件をL/(BH×R)>0.5としている。すると当接部に極位置が存在することになるため、当接上流側、下流側に極を持つことが困難になる。よって上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程が行われにくくなる。このためトナーが劣化しやすく軽微のカブリを生じてしまう。
また、比較例11、12はL/(BH×R)<0.1と設定している。するとニップ幅が小さすぎるため、水平磁界にたいして十分なほぐし効果が得られず、軽微のカブリが生じる。
よって、当接位置を|Br|/|B|≦0.5、より好ましくは|Br|/|B|≦0.35に設定し、かつ、現像スリーブと当接部材のニップ幅の関係式をL/(BH×R)≧0.1、より好ましくは0.5≧L/(BH×R)≧0.1の範囲と設定することにより、カブリ量を著しく抑えることができる。
(2−3)g)ヘアライン均一性の評価について
次に、磁気凝集が増加すると発生するもう一つの問題である、ヘアライン均一性の評価について述べる。
図16に示すように、|Br|/|B|>0.5の比較例13〜16では、ヘアライン均一性が悪化する。この理由としては、当接部材と現像スリーブの接触位置が極位置であると、垂直磁界が支配的な位置で当接することで、強磁場下で高いストレスをトナーが受ける。また極位置当接であるために、当接上流の極の影響が弱くなる。したがってトナーが上流側へ引き戻されるという効果が極めて小さくなり、現像後の戻りトナーがそのまま当接部を通過してしまう。このためトナーの入れ替わり性が悪化し、特定トナーのスリーブ表面への滞留が生じる。結果、磁気凝集増加しヘアライン均一性が悪化する。
一方、実施例2〜5,9,10のように|Br|/|B|≦0.5の範囲にすることによりヘアライン均一性が改善された。この理由として、まず水平磁界が支配的な位置で当接することで、現像スリーブ表面での磁気的引力が小さく、磁界のかかる部分でのトナーへのストレスを抑制する。また現像スリーブ表面に沿ってトナーが動きやすくなるため、よりほぐし効果が向上する。さらに当接位置下流においても極が存在することで、十分にほぐされた現像後の戻りトナーに供給部である下流側の極位置で、現像後の戻りトナーより十分に多い量のトナーを供給するため、混合しやすくなり入替わり性が向上する。よって磁気凝集を抑えることでヘアライン均一性の悪化を抑えた。したがって、本発明において当接部材の当接位置を、|Br|/|B|≦0.5とすることが好ましい。
ところが、比較例11,12において、当接部材の当接位置が|Br|/|B|≦0.5の範囲であるにもかかわらず、ヘアライン均一性が著しく悪化した。また実施例6,〜8,11,12においても好ましい範囲|Br|/|B|≦0.5に設定しているにもかかわらず、ヘアライン均一性が悪化した。つまり、当接部材の当接位置を|Br|/|B|≦0.5に設定するだけでは、ヘアライン均一性の悪化を抑制することはできない。
比較例11,12はニップ幅の条件がL/(BH×R)<0.1と水平磁界に対して小さすぎるため、現像後の戻りトナーを十分にほぐせず、トナーの入替わり性が悪化する。結果ヘアライン均一性が著しく悪化する。
一方、実施例6〜8においてはL/(BH×R)≧0.1とすることでヘアライン均一性を向上できる。さらに実施例2〜5、9〜12はニップ幅の範囲をL/(BH×R)≧0.2とすることでヘアライン均一性を著しく向上することができた。この理由は水平磁界に対し十分なニップ幅を有しているため、上流でのほぐし工程、下流での供給および入替わり工程を確実におこなうことが可能になるためである。さらに、ニップが広がることで、ニップにおいて、現像後の戻りトナーと物理的な摺察を行う回数が増加するため、ほぐし効果が向上する。さらに、バイアスによる電気的引力が働く領域が広がるため、現像後の戻りトナーが通過しにくくなる領域も広がることで、よりほぐし効果が向上する。よってヘアライン均一性の悪化を著しく抑える。
よって、当接位置を|Br|/|B|≦0.5と設定し、かつ、現像スリーブと当接部材のニップ幅をL/(BH×R)≧0.1、より好ましくは0.5≧L/(BH×R)≧0.2の範囲と設定することにより、ヘアライン均一性の悪化を著しく抑えることができる。
(2−4)総合評価
以上、実施例2〜12、比較例11〜16について整理すると、図17に示すように、当接部材の当接位置と磁束密度の関係は|Br|/|B|≦0.5が好ましく、さらに|Br|/|B|≦0.35がより好ましい。さらに、現像スリーブと当接部材のニップ幅と磁束密度の関係は、L/(BH×R)≧0.1の範囲であることが好ましく、さらに0.5≧L/(BH×R)≧0.2であることがより好ましい。|Br|/|B|≦0.35、0.5≧L/(BH×R)≧0.2においては、安定的にすべての画像評価が良好である。
以上、本発明においてはトナーの磁気凝集量の増加によるカブリ量の悪化とヘアライン均一性低下を著しく抑制する。またベタ黒追従性の悪化とさざ波状画像不良の背反する課題を両立することができる
(3−1)つぎに、現像バイアスにAC電圧を印加した場合の実施例について述べる。
[実施例13]
実施例1のACバイアス印加
本実施例は、実施例1の現像装置における現像バイアス印加電源S2の仕様を変更し、DC電圧−340Vに交番バイアスであるAC電圧(1.2kHz、矩形波、ピーク間電圧200V)を重畳して印加した。
実施例13は実施例1に対しACバイアスを重畳した例であるが、ACを印加することにより、実施例1に比して若干かぶりが向上した。特に、現像後ドラム上のカブリの測定では、更に明確な差が見られ、ある程度のACバイアスはカブリを低減する効果が見られた。また、ACを印加することにより、異物などの付着による欠陥を持つ現像スリーブであっても、欠陥部位が画像に現れず、中間調の再現に広いマージンが取れる。更に実施形態2による回収性評価結果においても、ACを印加した方が回収率を高くできるという結果が得られた。
さらに、当接部材と現像スリーブ間に直流バイアスにACバイアスを印加した電圧が印加されるため、振動により磁気凝集量が抑制された。これにより、高温高湿環境下の印字枚数増加時の尾引きによるヘアライン均一性の低下やカブリ量の増加を著しく抑制できる。さらに、ACバイアスの振動により、トナーが振動し、当接部でのほぐしの効果が向上し、当接部下流でのトナー供給性が向上し、ベタ黒濃度差の均一性が向上するという結果が得られた。
《他の実施形態》
1)実施形態では画像記録装置としてレーザプリンタを例示したが、これに限られず、電子写真複写機、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ等他の画像記録装置(画像形成装置)でもよいことは勿論である。
2)被帯電体としての像担持体は静電記録装置の場合には静電記録誘電体である。
3)本発明の現像装置は画像記録装置の像担持体(電子写真感光体、静電記録誘電体等)の現像装置に限られず、広く被現像体に現像処理手段(回収も含む)として使用して有効であることは勿論である。
以上、本実施例の効果は、実施形態1においては、カブリ量の抑制、トナー切れ時のカブリ量の抑制、画像エッジ不良の抑制、中間調画像欠陥1の抑制、さざ波状画像不良の抑制をバランスよく行うことができる。
さらに、感光ドラムと現像スリーブを押圧するため生じるベタ黒追従性低下を著しく抑制し、ベタ黒追従性とさざ波画像不良の背反する課題を両立する。
また、高温高湿時の印字枚数増加時にトナーの磁気凝集量を抑制する。
磁気凝集したトナーによる穂立ちを抑制することで、ヘアライン均一性を維持することができる。
さらに、磁気凝集が発生時に接触現像方式であるために生じるカブリ量の増加を著しく増加することを抑制する。
更に、本発明の現像装置は、実施形態2であるトナーリサイクルシステムの画像記録装置においても有効であり、クリーナーレス回収性、中間調画像欠陥2、紙粉による中間調画像欠陥、ベタ黒画像欠陥などに有効である。特に、クリーナーレスシステムにおいては、磁気凝集によるカブリ量が増加が生じると、帯電ローラの汚れのため全く帯電できなくなり、全面黒の画像となり、定着器に転写材が巻きつき装置故障を生じるが、本発明においては、著しく抑制することができる。
本発明の実施例1を用いた実施形態1の概略図 本発明の実施例1を用いた実施形態2の概略図 実施例1で用いたマグネットロールの磁束密度と|Br|/|B|の図 L,R,BHの関係図 比較例1の説明図 比較例6の説明図 比較例7の説明図 比較例8の説明図 比較例9の説明図 比較例10の説明図 エッジ不良発生メカニズム図 現像同時クリーニングのメカニズム図 ベタ黒画像欠陥発生メカニズム図 さざ波画像不良評価結果グラフ ヘアライン均一性評価結果グラフ カブリ評価結果グラフ 総合評価結果グラフ
符号の説明
1.感光ドラム、2.帯電ローラ、2a.芯金、2b.導電弾性ローラ、4.レーザ露光装置、60.現像装置、6.転写帯電器、7.定着装置、8.ドラムクリーナー、9.プロセスカートリッジ(電子写真カートリッジ)

Claims (9)

  1. 現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を現像剤規制位置で規制する現像剤量規制手段とを具備し、該現像剤担持体が現像位置で被現像体を押圧しながら被現像体を現像剤で現像する現像装置において、該現像剤担持体の表面が弾性体であり、該現像剤は一成分磁性現像剤であり、該現像剤担持体の内部に設けられた固定の磁界発生手段によって、現像剤担持体に引き寄せられることを特徴とし、該現像位置より該現像剤担持体が回転する方向に対し下流側で該現像剤担持体に当接する現像剤担持体当接部材を具備し、該現像剤担持体当接部材の該現像剤担持体への当接位置の下流側で、該現像剤規制位置より上流側に現像剤供給部を具備し、以下の(1)式、(2)式、(3)式を満たす現像装置。
    |Vs|>|Vdev|・・・(1)式
    |Br|/|B|≦0.5・・・(2)式
    L/(BH×R)≧0.1・・・(3)式
    ここで|Vdev|は該現像剤担持体に印加するバイアスの直流成分の値Vdevの大きさ、|Vs|は該現像剤担持体当接部材に印加するバイアスの直流成分の値Vsの大きさである。|B|は、該当接位置における磁束密度Bの大きさ(|B|=|Br+Bθ1/2)であり、該現像剤担持体の表面に形成される磁束密度Bのうち、Brは該現像剤担持体の表面に対して垂直成分、Bθは該現像剤担持体の表面に対して水平成分である。Lは該現像剤担持体と該現像剤担持体当接部材との間の当接ニップ幅、BH(rad)はBθの半値幅、Rは該現像剤担持体の半径である。
  2. 該現像剤担持体当接部材の該現像剤担持体への当接位置において、該磁界発生手段により発生する磁束密度の関係が(4)式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
    |Br|/|B|≦0.35・・・(4)式
  3. 該当接ニップ幅Lと、該磁界発生手段により発生する該現像剤担持体の表面における磁束密度の水平成分Bθの半値幅BHと、該現像剤担持体の半径Rの関係が(5)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
    0.5≧L/(BH×R)≧0.2・・・(5)式
  4. 画像形成装置に着脱可能であり、少なくとも請求項1乃至の何れか1つに記載の現像装置を含むことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  5. 画像形成装置に着脱可能であり、少なくとも、像担持体、該像担持体を帯電する帯電手段、該像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置からなる一体に形成したプロセスカートリッジにおいて、該現像装置は請求項1乃至の何れか1つに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  6. 請求項またはに記載のプロセスカートリッジにおいて、該像担持体に担持された現像剤を転写材に転写する転写工程の後に該像担持体に残留した転写残現像剤を該現像装置にて回収することを特徴とするプロセスカートリッジ。
  7. 請求項乃至の何れか1つに記載のプロセスカートリッジを取り外し可能に装備することを特徴とする画像形成装置。
  8. 少なくとも、像担持体、該像担持体を帯電する帯電装置、該像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置、該像担持体の該現像剤を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、該現像装置は請求項1乃至の何れか1つに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
  9. 少なくとも、像担持体、該像担持体を帯電する帯電装置、該像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置、該像担持体の該現像剤を転写材に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、該現像装置は請求項1乃至の何れか1つに記載の現像装置であるとともに、像担持体に残留した転写残現像剤を該現像装置にて回収することを特徴とする画像形成装置。
JP2005119983A 2005-04-18 2005-04-18 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 Expired - Fee Related JP4785408B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005119983A JP4785408B2 (ja) 2005-04-18 2005-04-18 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US11/402,054 US7383003B2 (en) 2005-04-18 2006-04-12 Developing apparatus for preventing ghost images and uneven image density

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005119983A JP4785408B2 (ja) 2005-04-18 2005-04-18 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006301111A JP2006301111A (ja) 2006-11-02
JP2006301111A5 JP2006301111A5 (ja) 2008-06-05
JP4785408B2 true JP4785408B2 (ja) 2011-10-05

Family

ID=37108598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005119983A Expired - Fee Related JP4785408B2 (ja) 2005-04-18 2005-04-18 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7383003B2 (ja)
JP (1) JP4785408B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4785407B2 (ja) * 2005-04-18 2011-10-05 キヤノン株式会社 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US7734205B2 (en) * 2007-06-27 2010-06-08 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2009222842A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
JP2013218274A (ja) * 2012-03-12 2013-10-24 Ricoh Co Ltd 現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置
US20150093158A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Oki Data Corporation Image forming apparatus
JP6271958B2 (ja) 2013-11-13 2018-01-31 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP6265695B2 (ja) 2013-11-13 2018-01-24 キヤノン株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5443027A (en) 1977-09-10 1979-04-05 Canon Inc Method and apparatus for developing of electrostatic image
JPS54149632A (en) * 1978-05-16 1979-11-24 Ricoh Co Ltd Development for zerography
US4281329A (en) 1978-06-20 1981-07-28 Canon Kabushiki Kaisha Liquid recording medium
CA1142804A (en) 1978-07-28 1983-03-15 Junichiro Kanbe Developing method for developer transfer under electrical bias and apparatus therefor
CA1138723A (en) 1978-07-28 1983-01-04 Tsutomu Toyono Developing method for developer transfer under electrical bias and apparatus therefor
US5044310A (en) 1978-07-28 1991-09-03 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus for non-magnetic developer
US4473627A (en) 1978-07-28 1984-09-25 Canon Kabushiki Kaisha Developing method for developer transfer under electrical bias and apparatus therefor
JPS5832375B2 (ja) 1978-07-28 1983-07-12 キヤノン株式会社 現像方法
US5194359A (en) 1978-07-28 1993-03-16 Canon Kabushiki Kaisha Developing method for one component developer
CH626215B (de) * 1979-01-09 1900-01-01 Breveteam Sa Dekoratives textiles flaechengebilde.
US4916492A (en) * 1986-02-20 1990-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Developer method and apparatus
US4873551A (en) * 1987-03-16 1989-10-10 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus using magnetic carrier under AC field
JP2598131B2 (ja) 1989-05-31 1997-04-09 株式会社東芝 画像形成装置
JP3781785B2 (ja) * 1993-10-13 2006-05-31 セイコーエプソン株式会社 現像装置
US5570166A (en) 1993-11-19 1996-10-29 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus that applies voltage to developer layer thickness regulating member
JP3177090B2 (ja) * 1994-03-25 2001-06-18 キヤノン株式会社 現像装置
JPH0844169A (ja) 1994-08-03 1996-02-16 Minolta Co Ltd 一成分現像装置
EP0791861B1 (en) 1996-02-20 2003-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Image forming method
JP3416444B2 (ja) 1996-02-20 2003-06-16 キヤノン株式会社 画像形成方法及び非磁性トナー
JPH1031360A (ja) 1996-07-17 1998-02-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像形成装置
JP3715779B2 (ja) 1997-03-05 2005-11-16 キヤノン株式会社 画像形成装置
DE69832747T2 (de) 1997-03-05 2006-08-03 Canon K.K. Bilderzeugungsgerät
JPH10301396A (ja) 1997-05-02 1998-11-13 Canon Inc 現像装置およびプロセスカ−トリッジ
JPH11143220A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Casio Electron Mfg Co Ltd 現像装置及びカラー画像形成装置
US6144820A (en) * 1998-04-17 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Developing apparatus with a sealing member having an insulating layer and a conductive portion
JP3595698B2 (ja) 1998-09-28 2004-12-02 キヤノン株式会社 現像濃度調整方法
JP3768702B2 (ja) 1998-10-16 2006-04-19 キヤノン株式会社 現像装置および画像形成装置
JP2000039766A (ja) * 1999-07-29 2000-02-08 Canon Inc 現像装置
JP2001083796A (ja) 1999-09-13 2001-03-30 Canon Inc 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
JP2001092201A (ja) 1999-09-24 2001-04-06 Canon Inc 画像形成装置及び方法並びに記憶媒体
JP2001235929A (ja) 2000-02-24 2001-08-31 Canon Inc 画像形成装置
JP2002328509A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Canon Inc 画像形成装置
JP4039015B2 (ja) 2001-07-30 2008-01-30 カシオ電子工業株式会社 現像装置
JP2004004732A (ja) 2002-04-15 2004-01-08 Canon Inc 現像器でトナーを回収する画像形成装置
JP2003307909A (ja) 2002-04-17 2003-10-31 Canon Inc 帯電部材、該帯電部材を用いる帯電装置、及び画像記録装置
JP4093868B2 (ja) * 2003-01-15 2008-06-04 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 現像装置及びその現像装置を備えた画像形成装置
KR100546825B1 (ko) * 2003-09-09 2006-01-26 삼성전자주식회사 현상제 비산방지기능을 갖는 전자사진방식 화상형성장치및 그 제어방법
JP2005173485A (ja) 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2005173484A (ja) 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP4510493B2 (ja) 2004-03-29 2010-07-21 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4649217B2 (ja) 2005-01-28 2011-03-09 キヤノン株式会社 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20060233573A1 (en) 2006-10-19
JP2006301111A (ja) 2006-11-02
US7383003B2 (en) 2008-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4785407B2 (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US7251441B2 (en) Developing apparatus including magnetic field generating means, for use with a developer which includes a magnetic toner component
JP4649217B2 (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2005173484A (ja) 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP4785408B2 (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US7233758B2 (en) Developing apparatus featuring a developer carrying member with an elastic surface layer
JP2003156971A (ja) 画像形成装置
JP5121216B2 (ja) 画像形成装置
JP2007086447A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2007322717A (ja) 画像形成装置
JP2009151119A (ja) 画像形成装置
JP5838767B2 (ja) 画像形成装置
JP5053764B2 (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2008070539A (ja) 画像形成装置
JP2007086448A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP7183029B2 (ja) クリーニング装置、カートリッジ及び画像形成装置
JP2004341193A (ja) 画像記録装置
JP5121539B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JPH09134074A (ja) 画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2006301109A (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2009151084A (ja) 現像装置及びプロセスカートリッジ
JP2020101693A (ja) クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2006337644A (ja) 現像装置、及び画像形成装置
JP2003233245A (ja) 画像形成方法、及びそれを用いた画像形成装置
JP2005208322A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080418

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080418

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110302

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110613

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110705

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110712

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees