JP2005265910A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置にかかり、特に、ブラシマークの発生の無い画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus in which no brush mark is generated.
表面が帯電され、露光されて静電潜像が形成される感光体と、前記感光体の表面にトナーを付着させ、表面の潜像を現像する現像手段と、前記現像手段で形成されたトナー画像を普通紙などの適宜の記録媒体に転写、定着させる転写定着手段とを有する電子写真装置は、複写機やプリンタとして広く使用されている。 A photosensitive member whose surface is charged and exposed to form an electrostatic latent image; a developing unit that develops the latent image on the surface by attaching toner to the surface of the photosensitive member; and a toner formed by the developing unit An electrophotographic apparatus having transfer fixing means for transferring and fixing an image onto an appropriate recording medium such as plain paper is widely used as a copying machine or a printer.
前記画像形成装置においては、コロトロンのような放電装置によって前記感光体を帯電させるので、運転を長時間継続すると、感光体の表面が劣化したり、放電生成物が蓄積したりすると考えられる。 In the image forming apparatus, since the photosensitive member is charged by a discharge device such as a corotron, it is considered that if the operation is continued for a long time, the surface of the photosensitive member is deteriorated or discharge products are accumulated.
そこで、一定の枚数のプリントを行う毎に、前記感光体の表面を清掃して表面の劣化層や放電生成物を除去することが広く行われている。 Therefore, every time a certain number of prints are performed, it is widely performed to clean the surface of the photoconductor to remove the deteriorated layer and discharge products on the surface.
従来は、ブレードのような部材を接触させて感光体の清掃を行うことが一般的であったが、ブレードによって感光体の表面に傷がつく可能性があった。また、ブレードが磨耗すると清掃能力が低下するという問題もあった。 Conventionally, it has been common to clean a photoreceptor by bringing a member such as a blade into contact therewith, but the surface of the photoreceptor may be damaged by the blade. In addition, there is a problem that the cleaning ability decreases when the blade is worn.
従来の放電生成物除去方法の問題を解決する手段として、ウェブを介して単泡スポンジローラを所定の周期で感光体に当接せしめる刷新手段を設けた画像形成装置が提案された(特許文献1)。
しかしながら、前記画像形成装置においては、ウェブを感光体の表面に当接させて感光体表面の劣化層や放電生成物を除去しているから、前記ウェブを感光体に当接させるための特別な部材が必要になるだけでなく、前記ウェブが感光体表面に接触することによって感光体表面に痕がつき、前記痕に起因してブラシマークなどの画像欠陥が生じることがあった。 However, in the image forming apparatus, since the web is brought into contact with the surface of the photoconductor to remove the deteriorated layer and the discharge product on the surface of the photoconductor, a special for bringing the web into contact with the photoconductor. Not only is the member required, but the web is in contact with the surface of the photoconductor, resulting in a mark on the surface of the photoconductor, which may cause image defects such as brush marks.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、感光体を清掃するための特別な部材が不要であり、しかもブラシマークなどの画像欠陥が生じることの無い画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an image forming apparatus that does not require a special member for cleaning a photosensitive member and that does not cause image defects such as brush marks. For the purpose.
請求項1に記載の発明は、露光により潜像が形成される感光体と、前記感光体に相対するように配設され、トナーと磁性キャリア粒子とを含有する二成分系現像剤で前記感光体表面の潜像を現像する現像ローラを備える画像形成装置であって、前記現像ローラは、前記感光体に対向する部分において回転方向が逆になるように回転するとともに、前記感光体との間に形成される間隙である現像ニップにおける前記現像ローラの法線方向磁束密度の変化が±5mT以内になるように形成されてなることを特徴とする画像形成装置に関する。 According to the first aspect of the present invention, a photosensitive member on which a latent image is formed by exposure and a two-component developer that is disposed so as to face the photosensitive member and contains toner and magnetic carrier particles are used for the photosensitive member. An image forming apparatus including a developing roller for developing a latent image on a body surface, wherein the developing roller rotates so that a rotation direction is reversed at a portion facing the photoconductor, and between the photoconductor The present invention relates to an image forming apparatus characterized in that it is formed such that a change in magnetic flux density in the normal direction of the developing roller in a developing nip, which is a gap formed in the above, is within ± 5 mT.
感光体と現像ローラとを備える画像形成装置においては、前記二成分現像剤中の磁性キャリアによって現像ローラの表面に磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光体の表面を摺擦することにより、トナーが感光体の表面に付着して感光体表面の潜像が現像される。 In an image forming apparatus including a photoreceptor and a developing roller, a magnetic brush is formed on the surface of the developing roller by the magnetic carrier in the two-component developer, and the magnetic brush rubs the surface of the photoreceptor. The toner adheres to the surface of the photoconductor, and the latent image on the surface of the photoconductor is developed.
前記画像形成装置においては、現像ニップ中の法線方向磁束密度の変化が小さいから、現像ニップ中における磁気ブラシの形状変化も小さく、現像に寄与する領域を広げることができる。これにより、磁気ブラシが感光体の表面を摺擦することによる放電生成物の掻取り効果と、画質上充分な濃度を得られるだけの現像性とを両立できる。 In the image forming apparatus, since the change in the normal direction magnetic flux density in the developing nip is small, the change in the shape of the magnetic brush in the developing nip is also small, and the region contributing to development can be widened. As a result, it is possible to achieve both a scraping effect of the discharge product due to the magnetic brush rubbing the surface of the photosensitive member and developability sufficient to obtain a sufficient density in terms of image quality.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記現像ローラは、法線方向磁気拘束力の極小値が前記現像ニップに位置するように形成されてなる画像形成装置に関する。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the developing roller is formed such that a minimum value of a normal direction magnetic restraining force is located in the developing nip. About.
前記画像形成装置においては、法線方向磁気拘束力の極小値が前記現像ニップに位置するから、現像ニップ中で現像剤、特に磁性キャリア粒子が移動しやすい。したがって、磁気ブラシが現像ニップに突入しやすくなるから、現像ニップにおける現像ローラの回転方向に対して上流側、即ち感光体の回転方向に対して下流側に現像材溜りが形成されるのを抑制できる。したがって感光体表面にブラシマークが発生するのを抑制できる。 In the image forming apparatus, since the minimum value of the normal direction magnetic restraining force is located in the developing nip, the developer, particularly the magnetic carrier particles, easily move in the developing nip. Accordingly, since the magnetic brush easily enters the developing nip, it is possible to prevent the developer pool from being formed on the upstream side of the developing roller in the developing nip, that is, on the downstream side of the rotating direction of the photosensitive member. it can. Therefore, the occurrence of brush marks on the surface of the photoreceptor can be suppressed.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、前記現像ローラにおける前記現像ニップは、前記現像ローラと前記感光体との最近接部を挟んで前記現像ローラの回転方向に沿って±15度以内の範囲である画像形成装置に関する。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the developing nip of the developing roller has an area closest to the developing roller and the photosensitive member. The present invention relates to an image forming apparatus that is within a range of ± 15 degrees along the rotation direction.
現像ローラにおいて現像に寄与する範囲は、前記感光体との最近接部を挟んで前記現像ローラの回転方向に沿って±15度の範囲であると考えられる。 The range that contributes to development in the developing roller is considered to be a range of ± 15 degrees along the rotation direction of the developing roller with the closest part to the photoconductor interposed therebetween.
したがって、現像ローラにおいては、前記範囲内において法線方向磁束密度の変化が±5mT以内であれば、感光体表面にブラシマークが発生するのを抑制するという本発明の目的を抑制できると考えられる。 Therefore, in the developing roller, if the change in the normal magnetic flux density is within ± 5 mT within the above range, it is considered that the object of the present invention to suppress the generation of the brush mark on the surface of the photoreceptor can be suppressed. .
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記現像ローラの前記現像ニップにおける法線方向磁束密度が90mT以上である画像形成装置に関する。 A fourth aspect of the present invention relates to the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a normal direction magnetic flux density in the developing nip of the developing roller is 90 mT or more.
現像ニップ部における法線方向磁束密度が余りに低すぎると、現像ローラの表面に形成される磁気ブラシが余りにも柔らか過ぎ、感光体の表面にトナーが確実に付着せず、感光体表面の潜像が安定に現像されない可能性がある。しかしながら、前記画像形成装置では、現像ニップ部における法線方向磁束密度が90mT以上あるので、確実にトナーを付着させることができる程度の硬さの磁気ブラシを感光体の表面に形成させることができ、現像ローラの表面の潜像が安定に現像される。 If the magnetic flux density in the normal direction at the development nip is too low, the magnetic brush formed on the surface of the developing roller is too soft, and toner does not adhere reliably to the surface of the photoconductor, and the latent image on the surface of the photoconductor May not be stably developed. However, in the image forming apparatus, since the magnetic flux density in the normal direction at the developing nip portion is 90 mT or more, a magnetic brush having a hardness that can reliably adhere toner can be formed on the surface of the photoreceptor. The latent image on the surface of the developing roller is stably developed.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の画像形成装置において、前記現像ローラが、周方向に沿って複数の磁極が配列されたマグネットロールと、前記マグネットロールが挿入され、回転可能なスリーブとを有する画像形成装置に関する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the developing roller includes a magnet roll in which a plurality of magnetic poles are arranged along a circumferential direction, and the magnet. The present invention relates to an image forming apparatus having a roll inserted therein and a rotatable sleeve.
本発明の画像形成装置においては、感光体の表面に形成された潜像にトナーを付着させて現像する現像モードと、感光体の表面に形成された放電生成物を掻き取る放電生成物掻取りモードとの何れかで運転することが一般的である。そして、前記放電生成物掻取りモードにおいては、前記現像ローラの表面に前記磁性キャリア粒子を穂立ちさせて磁気ブラシを形成するとともに、前記現像ローラに現像バイアス電圧を少なくとも一定時間印加して前記磁気ブラシからトナーを除去し、前記感光体を回転させることにより、前記トナーを除去した磁気ブラシで前記感光体の表面を摺擦する。 In the image forming apparatus of the present invention, the developing mode in which toner is attached to the latent image formed on the surface of the photoconductor and developing, and the discharge product scraping off the discharge product formed on the surface of the photoconductor It is common to operate in either mode. Then, in the discharge product scraping mode, the magnetic carrier particles are spiked on the surface of the developing roller to form a magnetic brush, and a developing bias voltage is applied to the developing roller for at least a certain period of time. By removing the toner from the brush and rotating the photoconductor, the surface of the photoconductor is rubbed with the magnetic brush from which the toner has been removed.
ここで、前記画像形成装置においては、現像ローラの磁極は固定されているから、前記現像ローラにおける現像ギャップの部分に磁気ブラシが形成されるように前記磁極を配列すれば、前記現像ギャップの部分に常に磁気ブラシを形成することができるから、前記画像形成装置を放電生成物掻取りモードで運転するときは、常に磁気ブラシで感光体の表面を摺擦させることができる。したがって、感光体の表面に生成した劣化層や放電生成物を効果的に除去できる。 Here, in the image forming apparatus, since the magnetic pole of the developing roller is fixed, if the magnetic pole is arranged so that a magnetic brush is formed in the developing gap portion of the developing roller, the developing gap portion Therefore, when the image forming apparatus is operated in the discharge product scraping mode, the surface of the photosensitive member can always be rubbed with the magnetic brush. Therefore, it is possible to effectively remove the deteriorated layer and discharge products generated on the surface of the photoreceptor.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、前記現像ローラの備えるマグネットロールが、現像ニップにおける法線方向磁束密度の変化が±5mT以内になるように着磁してなる円筒状の永久磁石である画像形成装置に関する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the magnet roll provided in the developing roller is magnetized so that the change in the normal direction magnetic flux density in the developing nip is within ± 5 mT. The present invention relates to an image forming apparatus that is a cylindrical permanent magnet.
前記画像形成装置においてはマグネットロールとして円筒状の永久磁石を用いているから、スリーブの表面に磁気ブラシを安定に形成できるだけの充分な磁力が得られる。また、フェライトやNdFeB系磁性粉、SmFeCo系磁性粉などの各種磁性材料を所定の直径の円筒状に成形し、特定の磁極パターンになるように着磁しつつ燒結することにより製造できる。したがって、磁極分布や現像ニップ中の法線方向磁束密度のバラツキを最小限に抑えることができる。 In the image forming apparatus, since a cylindrical permanent magnet is used as the magnet roll, a magnetic force sufficient to stably form the magnetic brush on the surface of the sleeve can be obtained. Also, it can be manufactured by forming various magnetic materials such as ferrite, NdFeB magnetic powder, and SmFeCo magnetic powder into a cylindrical shape with a predetermined diameter and sintering them while magnetizing them so as to form a specific magnetic pole pattern. Therefore, variations in magnetic pole distribution and normal direction magnetic flux density in the developing nip can be minimized.
請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の画像形成装置において、前記現像ローラの備えるマグネットロールが、円柱状または円筒状の永久磁石であって現像ニップにおける法線方向磁束密度の変化が±5mT以内になるように外周部の一部が削除されてなる画像形成装置に関する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the magnet roll provided in the developing roller is a columnar or cylindrical permanent magnet, and a change in the normal direction magnetic flux density in the developing nip is achieved. The present invention relates to an image forming apparatus in which a part of the outer peripheral portion is deleted so that is within ± 5 mT.
前記画像形成装置においては、従来の現像ドラムに使用されてきた永久磁石の所定箇所を削除したものをマグネットロールとして使用できる。 In the image forming apparatus, a permanent magnet that has been used in a conventional developing drum can be used as a magnet roll without a predetermined portion.
以上説明したように、本発明によれば、感光体を清掃するための特別な部材が不要であり、しかもブラシマークなどの画像欠陥が生じることの無い画像形成装置が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus that does not require a special member for cleaning the photosensitive member and that does not cause image defects such as brush marks.
1.実施形態1
本発明の画像形成方法および放電生成物除去方法を好適に実施できる画像形成装置の一例であるカラープリンタについて以下に説明する。
(1)構成
カラープリンタ10は、図1、2に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の4色のトナーによってカラー画像を形成するプリント部30と、プリント部30の下方に位置する給紙トレイ16と、プリント部30の上方に位置する集積トレイ17とを備える。
1.
A color printer as an example of an image forming apparatus that can suitably carry out the image forming method and the discharge product removing method of the present invention will be described below.
(1) Configuration As shown in FIGS. 1 and 2, the
プリント部30は、図1および図2に示すように、シアン、マゼンタ、イエロー、黒の各色の現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、夫々の現像ユニット12C、12M、12Y、12Kによって現像される感光体13C、13M、13Y、13Kと、中間転写ベルト14とを有する。現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、感光体13C、13M、13Y、13Kとは、中間転写ベルト14に面して並列に配設されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
カラープリンタ10は、所謂タンデム式のフルカラープリンタであって、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kによって現像された4色のトナー像は、中間転写ベルト14が1周する間に中間ベルト14上に重ね合される。
The
給紙トレイ16の上方には、給紙ローラ18が、給紙トレイ16にセットされた用紙Pの搬送方向先端部に当接するように配列されている。更に、用紙Pを搬送する搬送経路19が、給紙トレイ16における給紙ローラ18を設けた側から後述する転写部22および定着部28を経由して集積トレイ17に向かって上方にS字状に延びている。搬送経路19には搬送ローラ20が2組配置されている。用紙Pは、給紙ローラ18と用紙捌き手段(図示せず。)とにより、図1において二点鎖線の矢印によって示す搬送経路に沿って1枚ずつ給紙トレイ16から搬送経路19に沿って搬送ローラ20によって上方に搬送され、転写部22および定着部28を経由して集積トレイ17へと搬送される。
Above the
転写部22には、中間転写ベルト14が巻き掛けられたベルト搬送ローラ24Aと、ベルト搬送ローラ24Aに圧接された転写ローラ26とが配設されている。ベルト搬送ローラ24Aと転写ローラ26とのニップ部には、中間転写ベルト14が挟み込まれ、用紙Pがこのニップ部を通過する際に、中間転写ベルト14からトナー像が転写される。
The
転写部22の上方には、定着ユニット28が配設されている。定着ユニット28は、ヒートローラ28Aとヒートローラ28Aに圧接されたバックアップローラ28Bとを有し、用紙Pが、ヒートローラ28Aとバックアップローラ28Bとのニップ部を通過するとトナーが溶融、凝固してトナー像が定着される。定着部28でトナー像が定着された用紙Pは、定着ユニット28の搬送方向下流側に配置された排紙ローラ29によって集積トレイ17に排紙される。
A fixing
以下、プリント部30について更に詳細に説明する。
Hereinafter, the
図1および図2に示すように、中間転写ベルト14は、ベルト搬送ローラ24Aと、ベルト搬送ローラ24Aの下方に配設されたベルト搬送ローラ24Bと、ベルト搬送ローラ24Bの斜め上方であって用紙搬送路の反対側に配設されたベルト搬送ローラ24Cとに巻き掛けられて支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
中間転写ベルト14の外側の面は、トナー画像が転写される転写面14Aであり、転写面14Aに面して、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kと、感光体13C、13M、13Y、13Kが並列して配置され、感光体13C、13M、13Y、13Kが転写面14Aに当接している。一方、中間転写ベルト14を挟んで感光体13C、13M、13Y、13Kの反対側には転写ローラ32C、32M、32Y、32Kが配設され、中間転写ベルト14は、転写ローラ32C、32M、32Y、32Kによって感光体13C、13M、13Y、13Kに圧接されている。
The outer surface of the
感光体13C、13M、13Y、13Kは、図2において矢印bで示すように反時計回り方向に回転する。
The
なお、図2において矢印aで示す中間転写ベルト14の回転方向に対して感光体13Kの下流側に隣接し、転写面14Aに面してトナー濃度検出センサ15が配設されている。トナー濃度検出センサ15は、転写面14Aに転写されたトナーの濃度を検出する機能を有する。
In FIG. 2, a toner
以下、現像ユニット12C、12M、12Y、12K、および感光体13C、13M、13Y、13Kについて説明する。以下、現像ユニット12C、12M、12Y、12Kを「現像ユニット12」と総称し、感光体13C、13M、13Y、13Kを「感光体13」と総称することがある。
Hereinafter, the developing
図2および図3に示すように、感光体13の回りには、回転方向bに沿って順に中間転写ベルト14、ブラシローラ34、帯電ローラ36、現像ユニット12が設けられている。中間転写ベルト14、ブラシローラ34、帯電ローラ36は何れも感光体13の感光面13Aに当接している。また、帯電ローラ36と現像ユニット12との間には、感光面13Aをライン露光するLEDアレイヘッド40が配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
現像ユニット12は、図3および図4に示すように、感光体13に相対するように配設された現像ローラ38と、現像ローラ38の下方に位置し、現像ローラ38に二成分系現像剤を供給するスクリューフィーダ39Aおよび39Bと、現像ローラ38とスクリューフィーダ39Aおよび39Bとを収容する筐体37とを備える。二成分系現像剤は、トナーと磁性キャリア粒子とを主用成分として含有している。筐体37の感光体13に相対する部分には開口部37Aが設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the developing
現像ローラ38は、図4に示すように、感光面13Aとの間に間隙即ち現像ギャップが形成されるように配設されている。現像ローラ38は、円柱状のマグネットロール38Bと、マグネットロール38Bに被せられたスリーブ38Aとを有する。マグネットロール38Bは、円柱状であってカラープリンタ10に対して固定され、スリーブ38Aは、図4において矢印cで示すように、マグネットロール38Bの軸線の回りを、感光体13の回転方向bと同じ反時計回り方向、言い換えれば感光体13との対向部において感光体13に相対するような方向に回転し、更に換言すればアゲインスト回転している。これにより、現像ローラ38から感光体13へのトナーの転移効率が高められている。
As shown in FIG. 4, the developing
マグネットロール38Bはフェライトや希土類磁石合金などの磁性材料の粉末を円柱状または円筒状に成形したマグローラであり、N極とS極とが所定のパターンで配設されるように着磁しつつ燒結することにより、形成される。前記着磁パターンとしては、図4および図5に示すように、感光体13に相対する部分が現像極S1であり、スリーブ38Aの回転方向cに沿って現像極S1の隣にピックオフ極N1が位置し、その隣にピックアップ極N2、トリミング極S2、搬送極N3の順で磁極が配置されるパターンなどが挙げられるが、着磁パターンは、これには限定されない。なお、現像極S1とトリミング極S2とは何れもS極であり、ピックオフ極N1、ピックアップ極N2、搬送極N3は何れもN極である。そして、現像極S1における現像ニップに対応する部分は、法線方向磁束密度Brの変化が±5mTになるように着磁されている。ここで、図4において、搬送極N3とトリミング極S2との境界部を0度とし、時計回りの方向を正の角度とすると、図4に示すように、240〜270度の部分に現像ニップが位置し、前記現像ニップ部を包含するように現像極S1が形成されている。そして、図5から判るように、マグネットロール38Bにおける角度240〜270度の部分においては法線方向磁束密度Brの変化が±5mTである。これは、マグネットロール38Bにおける現像ニップの部分における法線方向磁束密度Brの変化が±5mTになるように着磁されていることを示す。図5において+はN極に着磁されていることを、−はS極に着磁されていることを示し、Bθは接線方向磁気密度を示す。なお、現像極S1における現像ニップに対応する部分を法線方向磁束密度Brの変化が±5mTになるように着磁する代りに、現像極S1を図6に示すように平らに削って現像ニップの法線方向磁束密度Brの変化が±5mTになるようにしてもよい。
The
マグネットロール38Bは、更に、図7に示すように、法線方向磁気拘束力Frの極小値が現像ニップに位置するように着磁されている。ここで、法線方向磁気拘束力Frおよび接線方向磁気拘束力Fθは、下記の式
Fr=δBr/δr+δBθ/δr
Fθ=δBr/δθ+δBθ/δθ
で与えられる。以下、rは法線方向の座標を、θは接線方向の座標を示す。なお図7において、+は、N極方向の磁気拘束力を、−はS極方向の磁気拘束力を示す。
Further, as shown in FIG. 7, the
Fr = δBr / δr + δBθ / δr
Fθ = δBr / δθ + δBθ / δθ
Given in. In the following, r represents the normal direction coordinate, and θ represents the tangential direction coordinate. In FIG. 7, + indicates the magnetic restraining force in the N-pole direction, and-indicates the magnetic restraining force in the S-pole direction.
トリミング極S2の対向部には、トリミング極S2と協働して磁気ブラシの高さを揃えるトリミングブレード41が現像ローラ38に向かって延びている。現像ローラ38には、マイナスの現像バイアス電圧が印加されている。
A trimming blade 41 that aligns the height of the magnetic brush in cooperation with the trimming pole S <b> 2 extends toward the developing
(2)作用
カラープリンタ10の作用について説明する。カラープリンタ10は、通常は用紙Pに画像を形成する現像モードで運転されるが、所定の印刷枚数、たとえば100枚毎に所定時間、たとえば3ないし5分間、放電生成物掻取りモードで運転される。
(2) Operation The operation of the
現像モードと放電生成物掻取りモードとについて、以下に説明する。 The development mode and the discharge product scraping mode will be described below.
(2−1)現像モード
現像モードにおいては、感光体13は、一定速度で反時計回りに回転する。
(2-1) Development Mode In the development mode, the
したがって、感光面13Aが、帯電ローラ36によってマイナスに帯電される。次いで、感光面13Aの帯電面がLEDアレイヘッド40によって露光されることにより、前記帯電面の露光部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、現像ユニット12において、現像ローラ38によって、感光体13と同様にマイナス電圧に帯電されたトナーが感光面13Aに形成された潜像、即ち帯電面の電位低下部に電気的に付着されて静電潜像が現像され、トナー画像が形成される。感光面13A上に付着したトナーは、前記トナーと逆極性のプラスの転写電圧が印加された転写ローラ32によって中間転写ベルト14に向かって電気的に引き寄せられる。これによって、感光面13A上のトナー像が、感光体13から中間転写ベルト14へと転写される。
Accordingly, the
以下、現像ローラ38における現像過程について詳細に説明する。
Hereinafter, the developing process in the developing
スリーブ38Aが回転方向cに沿って回転すると、先ず、スクリューフィーダ39A、39Bで筐体37内部に供給された現像剤は、ピックアップ極N2によってスリーブ38Aの表面に吸着される。ここで、スリーブ38Aの表面には、搬送極N3から現像極S1に向かう磁界、ピックオフ極N1から現像極S1に向かう磁界、ピックアップ極N2からトリミング極S2に向かう方向の磁界、および搬送極N3からトリミング極S2に向かう磁界が形成され、しかも現像剤は、磁性キャリア粒子の表面にトナーが付着した構造を有している。したがって、図8に示すように、スリーブ38Aの表面に吸着された現像剤は、スリーブ38Aの表面において前記磁力線の方向に配列され、言い換えれば穂立ちて磁気ブラシを形成する。
When the
ピックアップ極N2の近傍においてスリーブ38Aの表面に形成された磁気ブラシは、図8において矢印で示すように、スリーブ38Aが回転方向cに沿って回転するのに伴い、トリミング極S2→搬送極N3→現像極S1→ピックオフ極N1へと右から左に向かって搬送される。そしてトリミング極S2を通過するときに磁気ブラシの高さが揃えられ、現像極S1近傍において磁気ブラシ上のトナーが感光体13に移行し、スリーブ38Aの表面には殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシが残る。殆ど磁性キャリアだけになった磁気ブラシは、スリーブ38Aの回転に伴い、ピックオフ極N1でスリーブ38Aの表面から脱落して筐体37内に戻る。
As shown by the arrow in FIG. 8, the magnetic brush formed on the surface of the
現像モードにおいては、このようにスリーブ38Aが回転方向cに沿って回転することにより、ピックアップ極N2において常に新鮮な現像剤が補充されて現像極S1に搬送され、現像極S1においてトナーが感光体13に移行して感光面13Aの潜像が現像される。
In the developing mode, the
(2−2)放電生成物掻取りモード
放電生成物掻取りモードにおいては、帯電ローラ36による帯電およびLEDアレイヘッド40による露光は停止し、現像ローラ38も停止する。したがって、図9に示すように、スリーブ38A上の磁気ブラシも停止するから、筐体37から、トナーを大量に含んだ新たな磁気ブラシが補充されることもない。ここで、現像ローラ38には現像バイアス電圧が印加されているから、スリーブ38Aが停止したときに磁気ブラシに残っていたトナーは、全て感光体13に移行し、スリーブ38A上には、殆どまたは全部が磁性キャリア粒子のみからなる磁気ブラシが残る。
(2-2) Discharge Product Scraping Mode In the discharge product scraping mode, charging by the charging
一方、感光体13は、現像モードのときと同様に一定速度で矢印bの方向に回転するから、感光面13Aはスリーブ38A上の磁気ブラシで摺擦される。これにより、感光面13A上に生成した放電生成物は除去される。
On the other hand, since the
なお、スリーブ38Aを停止させるかわりに、一定時間毎に間歇的に回転させてもよく、また、一定の周速でアゲインスト回転させてもよいが、アゲインスト回転させるときは、周速は、感光体13の周速の5%以下が好ましい。
Instead of stopping the
(2−3)現像ローラ38の着磁パターンと現像効果および放電生成物掻取り効果との関係
前述のように、現像ローラ38の現像ニップにおける法線方向磁束密度Brの変化は±5mT以内であるから、磁気ブラシは、法線方向rに沿った形状変化は少なく、言いかえれば、図10において実線で示すように高さがほぼ等しい。なお、現像ニップにおける法線方向磁束密度Brの変化が大きな従来の現像ローラにおいては、二点鎖線で示すように現像ニップにおける磁気ブラシの高さ分布の高さ分布が山形を示す。
(2-3) Relationship between Magnetization Pattern of Developing
図10から明らかなように、現像ローラ38においては、従来の現像ローラに比較してより多くの磁気ブラシが感光体13の感光面13Aと接触するから、現像モードにおいては充分な濃さのトナー画像が得られ、放電生成物掻取りモードにおいては、磁気ブラシをそれ程硬くしなくても高い放電生成物掻取り効果が得られる。
As apparent from FIG. 10, in the developing
更に加えて、感光ドラム38は、法線方向磁気拘束力Frの極小値が前記現像ニップに位置するように着磁されているから、現像ニップ中で現像剤、特に磁性キャリア粒子が移動しやすい。故に、磁気ブラシは、現像ニップに容易に突入するから、図11において実線で示すように、感光ドラム38における回転方向cに対して現像ニップの上流側に現像剤溜りが出来難い。したがって現像剤溜りに起因して感光面13Aにブラシマークが発生するのを効果的に抑制できる。
In addition, since the
これに対して、従来のカラープリンタ10では、法線方向磁気拘束力Frの極小値が前記現像ニップに位置するようには着磁されていないから、磁気ブラシは硬く、したがって現像ニップ中で現像剤、特に磁性キャリア粒子が移動しにくい。したがって、磁気ブラシは、現像ニップになかなか突入せず、図11において二点鎖線で示すように感光ドラム38における回転方向cに対して現像ニップの上流側に現像剤溜りが形成される。ここで、現像剤溜りは、二成分系現像剤が現像ニップに突入せずに固まったものをいい、現像剤溜り中では磁性キャリア粒子は動き難い。したがって、現像剤溜りが形成されると、現像剤溜り中の磁性キャリア粒子で感光面13Aが強く擦られてブラシマークが発生する。
On the other hand, in the
(3)本実施形態の特長
実施形態1のカラープリンタ10においては、前述のように、現像ローラ38のマグネットロール38Bは、現像ニップにおける法線方向磁束密度Brの変化が±5mT以内であり、しかも法線方向磁気拘束力Frの極小値が前記現像ニップに位置するように着磁されているから、現像モードにおいては充分な濃さのトナー画像が得られ、放電生成物掻取りモードにおいては、磁気ブラシをそれ程硬くしなくても高い放電生成物掻取り効果が得られる。そして、現像ドラム38の回転方向cに対して現像ニップの上流側に現像剤溜りが形成されることはほとんどないから、現像剤溜りに起因して感光面13Aにブラシマークが生じることはない。
(3) Features of the present embodiment In the
また、放電生成物掻取りモードで運転するときは、スリーブ38Aの表面に磁性キャリア粒子を穂立ちさせるとともに、現像バイアス電圧を少なくとも一定時間印加して磁性キャリア粒子からトナーを除去しているから、磁気ブラシと感光体13との摩擦係数が大きい。したがって感光面13Aに生成した放電生成物を効率よく掻き取ることができ、デリーションの発生を効果的に防止できる。
Further, when operating in the discharge product scraping mode, the magnetic carrier particles are spiked on the surface of the
加えて現像ローラ38そのものを放電生成物掻取り手段として用いているから、放電生成物を掻取るための手段を特別に設ける必要がない。そして、放電生成物掻取りモードで運転するときのみ、感光面13Aの放電生成物の掻き取りを行っているから、現像ローラ38で現像を行いながら放電生成物を掻き取る場合と比較し、現像ギャップにおける磁性キャリア粒子のパッキング密度をより低く設定できる。したがって、磁性ブラシによるブラシマークの発生がないMOS、DRS、および感光体ドラム周速などのパラメータ範囲が広い点でも好ましい。
In addition, since the developing
更に加えて、現像ローラ38においては、マグネットロール38Bは固定されているから、現像ローラ13における現像ギャップの部分にマグネットロール38Bの現像極S1が位置するように現像極S1,ピックオフ極N1、ピックアップ極N2、トリミング極S2、搬送極N3を配列することにより、前記現像ギャップの部分に常に磁気ブラシを形成することができる。
In addition, since the
スリーブ38Aを間歇的に回転させるか、または連続的に低速回転させることにより、磁気ブラシが更新しつつ感光体13を摺擦できるから、感光体13の表面に磁気ブラシ摺擦ムラが生じることが防止される。また、トナーを大量に含有する二成分系現像剤が現像ギャップに次々に供給されることがないから、放電生成物の掻取り効果は、スリーブ38Aを停止させた場合と殆ど差がないと考えられる。
By rotating the
10 カラープリンタ
13 感光体
14 中間転写ベルト
34 ブラシローラ
36 帯電ローラ
38 現像ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記現像ローラは、前記感光体に対向する部分において回転方向が逆になるように回転するとともに、前記感光体との間に形成される間隙である現像ニップにおける前記現像ローラの法線方向磁束密度の変化が±5mT以内になるように形成されてなることを特徴とする画像形成装置。 Development that develops the latent image on the surface of the photosensitive member with a two-component developer that is disposed to face the photosensitive member on which a latent image is formed by exposure and contains toner and magnetic carrier particles. An image forming apparatus comprising a roller,
The developing roller rotates so that the rotation direction is reversed at the portion facing the photoconductor, and the normal direction magnetic flux density of the developing roller in the developing nip which is a gap formed between the developing roller and the photoconductor The image forming apparatus is formed so that the change in the range is within ± 5 mT.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004074066A JP2005265910A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2004074066A JP2005265910A (en) | 2004-03-16 | 2004-03-16 | Image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005265910A true JP2005265910A (en) | 2005-09-29 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005265910A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011039192A (en) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | Developer carrier, developing device and image forming apparatus |
| CN104387992A (en) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 苏州伊埃夫化学材料科技有限公司 | Environment-friendly adhesive for artificial board and preparation method of environment-friendly adhesive |
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2004
- 2004-03-16 JP JP2004074066A patent/JP2005265910A/en active Pending
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