JP2006251101A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 静電潜像が形成される像担持体1との対向領域にトナーを搬送するトナー搬送部材2と、トナー搬送部材2にトナーを供給する現像剤担持体3と、現像剤担持体3に電圧を印加する第1電圧印加手段11と、トナー搬送部材2に電圧を印加する第2電圧印加手段12とを備え、現像剤担持体3とトナー搬送部材2との間の電位差と距離の比で表わされる電界の大きさが、第2の電圧印加手段12が印加する電圧とトナー搬送部材2の電極間距離と比で表わされる電界の大きさよりも小さくなる電圧を、第1電圧印加手段11が現像剤担持体3に印加する。
【選択図】 図8
Description
この現像装置は、磁性キャリアと非磁性トナーから成る二成分現像剤を用いる現像装置であり、静電潜像が形成される像担持体1との対向領域にトナーを搬送するローラ状に形成したトナー搬送部材2と、このトナー搬送部材2に対向し、トナー搬送部材2に対してトナーを供給するトナー供給手段である現像剤担持体3と、この現像剤担持体3で供給するトナー及び磁性キャリアを収容する現像剤収容部4とを備えている。この場合、トナー搬送部材2は像担持体1及び現像剤担持体3に対して径方向の反対側の領域で対向している配置としている。
この現像装置は、非磁性トナーから成る一成分現像剤を用いる現像装置であり、静電潜像が形成される像担持体1との対向領域にトナーを搬送するローラ状に形成したトナー搬送部材2と、このトナー搬送部材2に対向し、トナー搬送部材2に対してトナーを供給するトナー供給手段である現像剤担持体13と、この現像剤担持体13で供給するトナーを収容する現像剤収容部14とを備えている。この場合、トナー搬送部材2は像担持体1及び現像剤担持体3に対して径方向の反対側の領域で対向している配置としている。
図3は、同トナー搬送部材2の像担持体1側表面を拡大した断面図である。
トナー搬送部材2は、支持基板101上に複数の電極102、102、102……を、n本を1セットとして、トナー移動方向に沿って所要の間隔で配置し、この上に静電搬送面103aを形成する絶縁性の静電搬送面形成部材となり、電極102の表面を覆う保護膜となる、無機又は有機の絶縁性材料で形成した表面保護層103を積層したものである。
第1電圧印加手段11が印加する平均電圧は、第2電圧印加手段12が印加する平均電圧に対して、負帯電トナーを使用する場合は小さく、正帯電トナーを使用する場合は大きくする。
ここでは、現像剤担持体3上の現像剤を搬送する速度はトナー搬送部材2表面におけるトナー搬送速度よりも小さくなるようにしている。
ここでは、上述したように、第1電圧印加手段11は直流電圧に交流電圧が重畳された電圧を現像剤担持体3に印加するようにしている。
現像剤担持体3とトナー搬送部材2との間の距離については、現像剤担持体3上の現像剤がトナー搬送部材2に接触する構成と、接触しない構成のいずれの構成でも良い。
前述した図1及び図2の例においては、現像剤担持体3とトナー搬送部材2が対向する位置において、現像剤担持体3が現像剤を搬送する方向とトナー搬送部材2がトナーを搬送する方向は逆になるようにしている。このように、逆にすることによって、キャリア(二成分現像剤)や現像剤担持体(一成分現像剤)から解離したトナーが、再びキャリアや現像剤担持体に捕獲されることなく、搬送電界に乗せて搬送することができることになる。
つまり、この図21に示す例では、現像剤担持体3は図で反時計回りに回転しており、トナー搬送部材2も図で反時計回りにトナーを搬送している。現像剤担持体3とトナー搬送部材2が対向する位置においては、現像剤担持体3上の現像剤の搬送方向とトナー搬送部材2のトナー搬送方向は逆になる。
この例では、現像剤担持体3とトナー搬送部材2が対向する位置を、現像剤担持体3内の磁石の磁力のピークの位置よりも現像剤担持体3の回転方向上流側、つまり磁気穂が立ち上がる領域32とすることで、現像剤担持体3が現像剤を搬送する方向とトナー搬送部材2がトナーを搬送する方向を同じ方向としている。
一成分現像剤の場合は、大部分のトナーは現像剤担持体13とトナー搬送部材2の最近接領域31においてトナー搬送部材2へ移動している。移動したトナーは搬送電界によってホッピングしながら搬送される。
現像剤担持体13が現像剤を搬送する方向とトナー搬送部材2がトナーを搬送する方向が逆の場合、最近接領域31より現像剤担持体13の回転方向上流側においてトナー搬送部材2へ移動した一部のトナーは、最近接領域31と逆の方向に搬送されるため、現像剤担持体13に再び付着したり、現像剤担持体13上のトナーと衝突したりすることはない。
この画像形成装置は、像担持体、帯電手段、現像手段としての本発明に係る現像装置、クリーニング手段を備えた作像手段であるブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)のトナー像を形成するプロセスカートリッジ501K、501M、501C、501Y(以下、区別しないときには単に「プロセスカートリッジ501」という。なお、他も同じである。)と、光書込み装置502K、502M、502C、502Yと、転写材506を搬送する搬送ベルト503A及びプロセスカートリッジ501K、501M、501C、501Yに搬送ベルト503Aを挟んで対向する転写ローラ503Bk、503Bm、503Bc、503Byと、定着装置504と、転写材506を収容する給紙装置505とを備えている。
このプロセスカートリッジ501は、像担持体521と、接触帯電部材531と、前述した第1実施形態の一例で説明した現像装置541(なお、他の現像装置でも良い。)と、クリーニング装置551とを備えている。
この画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能することができる複合機であり、複写機として機能するときには、スキャナから読み込まれた画像情報がA/D変換、MTF補正、階調処理等の種々の画像処理を施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能するときには、コンピュータ等から転送されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施され書込みデータに変換される。
この画像形成装置では、負帯電の有機感光体をベルト形状に構成したベルト状像担持体561を備え、このベルト状像担持体561は、駆動ローラ562、従動ローラ563及び転写対向ローラ564間に架け渡され、図示しない回転駆動機構によって矢印方向に周回移動される。
2…トナー搬送部材
3、13…現像剤担持体
4…収容部
5A、5B…攪拌スクリュー
7…現像剤規制部材
11…第1電圧印加手段
12…第2電圧印加手段
102…電極
501K、501M、501C、501Y…プロセスカートリッジ
502K、502M、502C、502Y…光書込み装置
503A…転写材搬送ベルト
503Bk、503Bm、503Bc、503By…転写ローラ
504…定着装置
505…給紙装置
506…転写材
507…排紙部
521…像担持体
531…帯電装置
541…現像装置
551…クリーニング装置
561…像担持体
565K、565M、565C、565Y…帯電装置
566K、566M、566C、566Y…現像カートリッジ
Claims (19)
- 現像剤を担持する現像剤担持体と、この現像剤担持体と像担持体との間に対向配置され、所定の間隔で並べて配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によって、前記像担持体との対向領域にトナーを搬送するトナー搬送部材と、前記現像剤担持体に対して電圧を印加する第1電圧印加手段と、前記トナー搬送部材に対して電圧を印加する第2電圧印加手段とを備え、前記現像剤担持体とトナー搬送部材との間の電位差と距離の比で表わされる電界の大きさが、前記第2の電圧印加手段が印加する電圧と前記トナー搬送部材の電極間距離と比で表わされる電界の大きさよりも小さいことを特徴とする現像装置。
- 請求項1に記載の現像装置において、前記第1電圧印加手段で印加する電圧が時間的に変化する成分を含むとき、前記現像剤担持体とトナー搬送部材との間の電位差は前記変化する成分の最大値であることを特徴とする現像装置。
- 現像剤を担持する現像剤担持体と、この現像剤担持体と像担持体との間に対向配置され、所定の間隔で並べて配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によって、前記像担持体との対向領域に負帯電トナーを搬送するトナー搬送部材と、前記現像剤担持体に対して電圧を印加する第1電圧印加手段と、前記トナー搬送部材に対して電圧を印加する第2電圧印加手段とを備え、前記第1電圧印加手段が印加する電圧の平均値は、前記第2電圧印加手段が印加する電圧の平均値よりも小さいことを特徴とする現像装置。
- 現像剤を担持する現像剤担持体と、この現像剤担持体と像担持体との間に対向配置され、所定の間隔で並べて配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によって、前記像担持体との対向領域に正帯電トナーを搬送するトナー搬送部材と、前記現像剤担持体に対して電圧を印加する第1電圧印加手段と、前記トナー搬送部材に対して電圧を印加する第2電圧印加手段とを備え、前記第1電圧印加手段が印加する電圧の平均値は、前記第2電圧印加手段が印加する電圧の平均値よりも大きいことを特徴とする現像装置。
- 現像剤を担持する現像剤担持体と、この現像剤担持体と像担持体との間に対向配置され、所定の間隔で並べて配置された複数の電極に多相の電圧が印加されることで形成される搬送電界によって、前記像担持体との対向領域にトナーを搬送するトナー搬送部材と、前記現像剤担持体に対して電圧を印加する第1電圧印加手段と、前記トナー搬送部材に対して電圧を印加する第2電圧印加手段とを備え、前記トナー搬送部材の電極間ピッチをr、電極に印加する電圧の相数をn、前記第2電圧印加手段が印加する電圧の周波数をfとしたとき、前記現像剤担持体上の現像剤を搬送する速度は前記トナー搬送部材の表面においてr×n×fで表わされるトナー搬送速度よりも小さいことを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、前記第1電圧印加手段が印加する電圧は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧であることを特徴とする現像装置。
- 請求項6に記載の現像装置において、前記第1電圧印加手段が印加する電圧の周波数は、前記第2電圧印加手段が印加する電圧の周波数と相数の積よりも小さいことを特徴とする現像装置。
- 請求項6又は7に記載の現像装置において、前記第1電圧印加手段が印加する電圧の交流成分の極大値と極小値の差の絶対値は、直流電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする現像装置。
- 請求項6ないし8のいずれかに記載の現像装置において、前記第1電圧印加手段が印加する電圧の交流成分は、矩形波であることを特徴とする現像装置。
- 請求項9に記載の現像装置において、前記矩形波の一周期のうち、前記第2電圧印加手段が印加する電圧の直流成分との電位差が大きい成分の割合が、前記第2電圧印加手段が印加する電圧の直流成分との電位差が小さい成分の割合よりも大きいことを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、前記現像剤担持体上の現像剤が前記トナー搬送部材と接触することを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、前記現像剤担持体上の現像剤が前記トナー搬送部材と接触しないことを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、前記トナー搬送部材がトナーを搬送する搬送方向と前記現像剤担持体の現像剤を搬送する方向が逆であることを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、前記現像剤担持体とトナー搬送部材が対向する位置において、前記トナー搬送部材がトナーを搬送する搬送方向と前記現像剤担持体の現像剤を搬送する方向が同じであることを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、現像剤は、磁性キャリアと非磁性のトナーからなる二成分現像剤であることを特徴とする現像装置。
- 請求項1、3ないし5のいずれかに記載の現像装置において、現像剤は、トナーからなる一成分現像剤であることを特徴とする現像装置。
- 電子写真方式の画像形成プロセスにおける帯電、クリーニング、像担持体のうちの少なくとも1つと、現像手段とを備えたプロセスカートリッジにおいて、請求項1ないし16のいずれかに記載の現像装置であることを特徴するプロセスカートリッジ。
- 像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像する現像手段を備えた画像形成装置において、請求項1ないし16のいずれかに記載の現像装置又は請求項17に記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
- カラー画像を形成する画像形成装置において、請求項16に記載のプロセスカートリッジを複数備えていることを特徴とする画像形成装置。
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