(57)【要約】【課題】  帯電不良トナーを含むトナーを使用した場合でも、地かぶりの主要因となる低帯電トナーを除去して、地かぶりを防止し、高品質を保つことができる電子写真現像装置を提供する。【解決手段】  現像剤を用いる電子写真現像装置であって、現像剤を吸着することにより、現像剤を搬送する第１マグネットローラ３３Ａと、現像剤を吸着することにより、第１マグネットローラ３３Ａにより搬送された現像剤を受け取るとともに搬送する第２マグネットローラ３３Ｂと、第２マグネットローラ３３Ｂにより搬送された現像剤を吸着する担持体３と、を有することを特徴とする。【選択図】  図２
2007003851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いる電子写真現像装置であって、
前記現像剤を吸着することにより、前記現像剤を搬送する第１マグネットローラと、
前記現像剤を吸着することにより、前記第１マグネットローラにより搬送された前記現像剤を受け取るとともに搬送する第２マグネットローラと、
該第２マグネットローラにより搬送された前記現像剤を吸着する担持体と、を有することを特徴とする電子写真現像装置。
【請求項２】
前記第１マグネットローラに対して所定間隔をあけて配置された穂高規制部材と、
を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真現像装置。
【請求項３】
前記第２マグネットローラが前記担持体に対して接近離間可能に配置されるとともに、
前記第１マグネットローラと前記第２マグネットローラとの間隔が、前記第２マグネットローラの移動距離よりも広く設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真現像装置。
【請求項４】
前記第２マグネットローラには、前記担持体と前記第２マグネットローラとの間隔を所定間隔に保つ間隔規制部材が設けられていることを特徴とする請求項３記載の電子写真現像装置。
【請求項５】
前記第１マグネットローラの円周面上における磁束密度であって、
前記第２マグネットローラに最も接近する位置から回転方向領域における磁束密度は、反回転方向領域における磁束密度に対して略５分の１以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子写真現像装置。
【請求項６】
前記第２マグネットローラの円周面上における磁束密度であって、
前記第１マグネットローラに最も接近する位置から回転方向領域における磁束密度は、前記第１マグネットローラの磁束密度より大きいことを特長とする請求項１から５のいずれかに記載の電子写真現像装置。
【請求項７】
前記第１マグネットローラの下方には、帯電した前記現像剤と同じ電極の電圧を印加した逆帯電現像剤除去部が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電子写真現像装置。
【請求項８】
前記逆帯電現像剤除去部に付着した逆帯電現像剤を除去するクリーニング部が設けられていることを特徴とする請求項７記載の電子写真現像装置。
【請求項９】
前記穂高規制部材と前記逆帯電現像剤除去部との間には、前記第１マグネットローラから飛び出した現像剤を捕集する捕集部が設けられていることを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の電子写真現像装置。
【請求項１０】
前記第１マグネットローラを回転駆動する駆動部が設けられ、
該駆動部により回転駆動される第１マグネットローラの回転数が、第２マグネットローラの回転数に対して変更可能であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の電子写真現像装置。
【請求項１１】
前記第１マグネットローラと前記第２マグネットローラとの間には、帯電した前記現像剤を前記第２マグネットローラに押し付ける電位差が設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の電子写真現像装置。
【請求項１２】
現像剤を用いる電子写真印刷機であって、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の電子写真現像装置を用いたことを特徴とする電子写真印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真現像装置および電子写真印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感光体などの像形成体上に選択的にトナーを付着させる電子写真装置が知られている。この電子写真装置においては、レーザやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などを光源に用いて、感光体を帯電させることにより潜像を形成し、感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させる電子写真装置が知られている。
【０００３】
上述の電子写真装置では、感光体の帯電極性と逆極性に帯電したトナーが存在すると、潜像が形成された領域以外の領域に逆極性に帯電したトナーが付着し、地かぶりが生じる恐れがあった。
そのため、上記逆極性に帯電したトナーの感光体への付着を防止することにより、地かぶりの発生を防止するさまざまな技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、画質を安定させるため、現像剤の穂高と現像ローラと感光体の隙間を一定に保つ必要があり、現像ローラ軸に間隔規制部材をいれ、感光体の振れに対して移動可能になったものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−１８５２４７号公報
【特許文献２】特開平７−１９９６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１においては、像担持体（感光体）に選択的にトナーを付着させる現像ローラと、キャリアとトナーとを摩擦帯電させる攪拌手段と、上記現像ローラと攪拌手段との間に配置された磁石集成ローラを内包した非磁性スリーブからなる中間ローラと、を有する電子写真現像装置が開示されている。この電子写真現像装置においては、中間ローラ上にキャリアとトナーとからなる磁気ブラシを担持させた後、中間ローラと現像ローラ間に形成した第１のバイアスを利用してトナーを現像ローラに転移させている。
このように、特許文献１に開示された技術においては、中間ローラと現像ローラ間で、バイアスを介してトナーを転移させるため、逆極性に帯電したトナーが現像ローラ側に移転することを防止し、地かぶりを防止することができた。
【０００５】
しかしながら、上述の技術は、電場を用いて逆極性に帯電したトナーを除去するため、逆極性に弱く帯電したトナーの除去が不十分であり、地かぶり発生防止が十分でないという問題があった。
【０００６】
発明者らの実験によれば、逆極性に強く帯電したトナーは、感光体と同極性に帯電したトナーと電気的に吸着し、その大半が逆極性に弱く帯電したトナーになっていることが確認されている。また、地かぶりの原因になっているのもこれら逆極性に弱く帯電したトナーであることが確認されている。つまり、逆極性に弱く帯電したトナーの除去が不十分である限り、地かぶり発生を十分に防止できないという問題があった。
【０００７】
また、帯電性の悪いトナーを用いた場合には、帯電の低いトナーが発生する確率が高く、地かぶりが発生しやすくなるという問題があった。
加えて、特許文献２に記載された技術においては、感光体の振れが大きい場合、厳密に垂直位置に規制部材を設けても穂高規制部材と現像ローラの隙間が変わり、穂高の安定が得にくいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、帯電不良トナーを含むトナーを使用した場合でも、地かぶりの主要因となる低帯電トナーを除去して、地かぶりを防止し、高品質を保つことができる電子写真現像装置および電子写真印刷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の電子写真現像装置は、現像剤を用いる電子写真現像装置であって、前記現像剤を吸着することにより、前記現像剤を搬送する第１マグネットローラと、前記現像剤を吸着することにより、前記第１マグネットローラにより搬送された前記現像剤を受け取るとともに搬送する第２マグネットローラと、該第２マグネットローラにより搬送された前記現像剤を吸着する担持体と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１マグネットローラおよび第２マグネットローラにより現像剤を担持体に向けて搬送するため、現像剤の帯電性を安定させることができる。つまり、マグネットローラが１つの場合と比較して、マグネットローラを複数用いた場合は、現像剤の搬送経路が長くなるため、現像剤の攪拌時間を長くすることができる。攪拌時間を長くすることにより、現像剤を帯電させるのに十分な時間を確保でき、低帯電現像剤の発生を防止できる。また、逆帯電の現像剤が発生しても、長時間攪拌することにより、逆帯電現像剤を正常に帯電した現像剤に変換することができる。
また、現像剤の攪拌時間を長くできるため、現像剤の帯電性が良くなくても、現像剤に十分な強さに帯電させることができ、地かぶりの発生を防止できる。
【００１１】
上記発明においては、前記第１マグネットローラに対して所定間隔をあけて配置された穂高規制部材と、を有することが望ましい。
本発明によれば、第１マグネットローラに対して所定間隔をあけて穂高規制部材が配置されているため、第１マグネットローラにより搬送される現像剤の量を調節できる。
【００１２】
上記発明においては、前記第２マグネットローラが前記担持体に対して接近離間可能に配置されるとともに、前記第１マグネットローラと前記第２マグネットローラとの間隔が、前記第２マグネットローラの移動距離よりも広く設定されていることが望ましい。
本発明によれば、第２マグネットローラが担持体に対して接近離間可能に配置されているため、担持体が撓んだり振れたりしても、第２マグネットローラと担持体との間を所定間隔に保つことができる。そのため、第２マグネットローラから担持体への移動する現像剤量を安定化することができる。また、穂高規制部材の第１マグネットローラに対する角度を任意に設定することができるので、穂高が一番安定する角度に穂高規制部材を設けることができる。
【００１３】
一方、第１マグネットローラと第２マグネットローラとの間隔が第２マグネットローラの移動距離よりも十分広いため、第１マグローラから第２マグローラへ円滑に現像剤が移動しなくなることはないし、第１マグネットローラと第２マグネットローラとの干渉も起こらない。
特に、担持体等の中心軸線方向長さが長くなった（長尺化した）場合には、担持体の撓み量や振れ幅が大きくなるため、第２マグネットローラの移動距離も長くなる。かかる場合に、第１マグネットローラと第２マグネットローラとの間隔で、第２マグネットローラの移動を吸収することができ、担持体へ供給される現像剤量を安定化することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記第２マグネットローラには、前記担持体と前記第２マグネットローラとの間隔を所定間隔に保つ間隔規制部材が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、第２マグネットローラには間隔規制部材が設けられているため、担持体の撓みや振れに関わらず、確実に第２マグネットローラと担持体との間を所定間隔に保つことができる。
【００１５】
上記発明においては、前記第１マグネットローラの円周面上における磁束密度であって、前記第２マグネットローラに最も接近する位置から回転方向領域における磁束密度は、反回転方向領域における磁束密度に対して略５分の１以下であることが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、第１マグネットローラにおける第２マグネットローラに最も接近する位置から回転方向領域における磁束密度が、反回転方向領域における磁束密度に対して５分の１以下であるため、第１マグネットローラから第２マグネットローラへの現像剤の受け渡しを円滑に行うことができる。
つまり、第１マグネットローラにおける上記回転方向領域の磁束密度が相対的に低いため、現像剤が第１マグネットローラから分離され、第２マグネットローラへ移動しやすくなっている。
【００１７】
上記発明においては、前記第２マグネットローラの円周面上における磁束密度であって、前記第１マグネットローラに最も接近する位置から回転方向領域における磁束密度は、前記第１マグネットローラの磁束密度より大きいことが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、第２マグネットローラにおいて、第１マグネットローラに最も接近する位置から回転方向領域における磁束密度が、第１マグネットローラの磁束密度より大きいため、第２マグネットローラの移動が大きい場合でも現像剤の受け渡しを円滑に行うことができる。
【００１９】
上記発明においては、前記第１マグネットローラの下方には、帯電した前記現像剤と同じ電極の電圧を印加した逆帯電現像剤除去部が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、逆帯電現像剤除去部には、帯電した現像剤と同じ電極の電圧が印加されているため、逆帯電現像剤は逆帯電現像剤除去部に吸着され、担持体まで搬送されない。また、逆帯電現像剤除去部は、第１マグネットローラの下方に配置されているため、第１マグネットローラから逆帯電現像剤を除去する際に重力も利用することができ、逆帯電現像剤が正帯電現像剤と静電吸着し見かけ上ほとんど帯電していない現像剤（以下低帯電現像剤）もうまく落下除去できる。
【００２０】
さらに、第１マグネットローラは回転駆動されているため、第１マグネットローラから逆帯電現像剤を除去する際に遠心力も利用することができる。特に、上述のように低帯電現像剤は、複数の現像剤が電気的に吸着しているため、質量が大きく、遠心力により除去されやすい。
【００２１】
上記発明においては、前記逆帯電現像剤除去部に付着した逆帯電現像剤を除去するクリーニング部が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、逆帯電現像剤除去部に付着した逆帯電現像剤を除去するクリーニング部が設けられているため、逆帯電現像剤除去部に逆帯電現像剤が付着していない状態に保つことができ、逆帯電現像剤の除去能力の低下を防止できる。
【００２２】
上記発明においては、前記穂高規制部材と前記逆帯電現像剤除去部との間には、前記第１マグネットローラから飛び出した現像剤を捕集する捕集部が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、第１マグネットローラから飛び出した現像剤を捕集する捕集部が設けられているため、上記飛び出した現像剤が、第２マグネットローラや担持体などに付着することを防止できる。
【００２３】
上記発明においては、前記第１マグネットローラを回転駆動する駆動部が設けられ、該駆動部により回転駆動される第１マグネットローラの回転数が、第２マグネットローラの回転数に対して変更可能であることが望ましい。
本発明によれば、駆動部により回転駆動される第１マグネットローラの回転数が、第２マグネットローラの回転数に対して変更可能であるため、第１マグネットローラから第２マグネットローラへ搬送される現像剤の量を制御することができる。
つまり、第２マグネットローラに対する第１マグネットローラの回転数を上げることにより、第１マグネットローラから第２マグネットローラへ搬送される現像剤の量を増やすことができる。一方第２マグネットローラに対する第１マグネットローラの回転数を下げることにより、第１マグネットローラから第２マグネットローラへ搬送される現像剤の量を減らすことができる。
【００２４】
上記発明においては、前記第１マグネットローラと前記第２マグネットローラとの間には、帯電した前記現像剤を前記第２マグネットローラに押し付ける電位差が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、第１マグネットローラと第２マグネットローラとの間に電位差を設けることにより、担持体と同極性に帯電した現像剤を第２マグネットローラに押し付けることができる。一方、上記電位差により逆極性に帯電した現像剤は第１のマグネットローラに押し付けられるため、逆極性に帯電した現像剤を効率的に除去できるとともに、未帯電の現像剤も効率的に除去できる。
【００２５】
本発明の電子写真印刷機は、現像剤を用いる電子写真印刷機であって、上記本発明の電子写真現像装置を用いたことを特徴とする。
本発明によれば、上記本発明の電子写真現像装置を用いることにより、現像剤の攪拌時間を長くすることができるため、現像剤を帯電させるのに十分な時間を確保でき、低帯電現像剤の発生を防止できる。また、逆帯電の現像剤が発生しても、長時間攪拌することにより、逆帯電現像剤を正常に帯電した現像剤に変換することができる。
また、現像剤の攪拌時間を長くできるため、現像剤の帯電性が良くなくても、現像剤に十分な強さに帯電させることができ、地かぶりの発生を防止できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の電子写真現像装置および電子写真印刷機によれば、第１マグネットローラおよび第２マグネットローラにより現像剤を担持体に向けて搬送するため、現像剤の搬送経路が長くなり、現像剤の帯電性を安定させることができる。そのため、帯電立ち上がり性の悪い現像剤を用いた場合においても、地かぶりを防止し、高品質を保つことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る電子写真現像装置について図１から図８を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る電子写真現像装置の概略構成を説明する図である。
電子写真現像装置１は、図１に示すように、トナーを選択的に吸着して像を形成するＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）感光体（担持体）３と、トナーとキャリアからなる現像剤の内、トナーをＯＰＣ感光体３に供給する現像装置５と、ＯＰＣ感光体３上に吸着されたトナーをガラス板Ｇに転写する中間転写ベルト７と、から概略構成されている。
【００２８】
なお、本実施形態における電子写真現像装置１は、ガラス板Ｇの上に所定形状の金属配線を形成するものに適用して説明する。
本実施形態において用いられるトナーは、銀の粉とガラスの粉を樹脂に練り込み、細かく粉砕したものである。樹脂としてはスチレンやスチレンアクリルなどを例示でき、粉砕後の大きさとしては直径が１０μｍから２０μｍ程度のものを例示できる。また、トナーには静電付与剤が混ぜられていることが望ましい。ガラスの粉は、トナーをガラス板Ｇに固定する接着剤の働きを示すものである。
キャリアは、磁性体であるフェライトが用いられている。トナーとは静電気力により結合している。
【００２９】
ＯＰＣ感光体３は略円柱状に形成され、その中心軸線回りに回転駆動されるように配置されている。ＯＰＣ感光体３の周囲には、中間転写ベルト７に対する対向領域から回転方向に向かって、クリーニング装置９と、除電装置１１と、帯電装置１３と、露光装置１５と、上述の現像装置５と、が配置されている。
【００３０】
帯電装置１３は、スコロトロン（ｓｃｏｒｏｔｒｏｎ）などのコロナ放電器から構成されている。帯電装置１３は、ＯＰＣ感光体３における円周面の全面に負の静電気を帯電させ、ＯＰＣ感光体３が所定の負の電位、例えば約−１０００Ｖを帯びるように構成されている。
【００３１】
露光装置１５は、ＯＰＣ感光体３の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）から出射された光がＯＰＣ感光体３の円周面に照射されるように配置されている。ＬＥＤは、画像信号に基づいて、光の出射が制御され、所定の像を描くように構成されている。
ＯＰＣ感光体３における光が照射された領域では、負の帯電が抜けることで、電位の違いによる像が形成される。
【００３２】
クリーニング装置９は、ＯＰＣ感光体３の円周面上に付着した転写残りトナーを除去するファーブラシ１７とブレード１９とから概略構成されている。ファーブラシ１７は、毛ブラシであり毛により転写残りトナーを掻き落とすように構成されている。ブレード１９は板状に形成されたゴムなどの弾性体からなり、転写残りトナーを擦り落とすように配置されている。
【００３３】
除電装置１１は、ＯＰＣ感光体３の中心軸線方向に配列されたＬＥＤから構成され、ＬＥＤから出射された光がＯＰＣ感光体３における円周面の全面に照射されるように配置されている。
円周面の全面に光が照射されることにより、トナーの転写後もＯＰＣ感光体３に残る電位の違いによる像を消去することができる。
【００３４】
中間転写ベルト７は、環状に形成されたスチールベルトなどの導電性基材とシリコン（Ｓｉ）およびカーボン（Ｃ）の混合物である導電性シリコンとから構成されている。具体的には、導電性基材が内周側、導電性シリコンが外周側に配置されるように形成されている。導電性基材がスチールベルトの場合、その厚さは約０．１ｍｍのものを例示することができる。導電性シリコンとしては抵抗率が１×１０−６から１×１０−８Ω・ｍ程度の中抵抗のものを例示することができる。
【００３５】
中間転写ベルト７の内周側には、転写ローラである静電転写装置２１と、回転可能に配置され中間ベルトが巻きつけられる加熱転写装置２３と、回転可能に配置され中間ベルトが巻きつけられる冷却装置２５とが配置されている。
静電転写装置２１は、中間転写ベルト７を介してＯＰＣ感光体３と対向する位置に配置されている。静電転写装置２１には正の電荷が印加され、所定の電位、例えば約＋１０００Ｖの電位となるように構成されている。そのため、電位差によりトナーをＯＰＣ感光体３から中間転写ベルト７に写し取ることができるように構成されている。
【００３６】
加熱転写装置２３は、中間転写ベルト７を介してトナーの転写対象であるガラス板Ｇと対向するように配置されている。加熱転写装置２３には加熱用ランプ（図示せず）が設けられ、中間転写ベルト７を介してトナーを約１５０℃から約１６０℃に加熱するように構成されている。
冷却装置２５には、チラー（図示せず）により冷却された水が循環するように構成され、加熱転写装置２３により加熱された中間転写ベルト７を冷却するように構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態の特徴部である現像装置５について説明する。
図２は、図１の現像装置５の概略構成を説明する断面図である。
現像装置５は、図１および図２に示すように、筐体２７と、一対の第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂと、第２攪拌搬送ローラ３１と、ピックアップローラ（第１マグネットローラ）３３Ａと、現像ローラ（第２マグネットローラ）３３Ｂと、から概略構成されている。
筐体２７の下面であってＯＰＣ感光体３側の領域には、現像ローラ３３かＢら落下したキャリアを第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂ、第２攪拌搬送ローラ３１に導く傾斜面３５が形成されている。
【００３８】
第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂは、筐体２７内であって、ＯＰＣ感光体３から最も離れた位置に、ＯＰＣ感光体３に対して略平行に並んで配置されている。第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂには螺旋状のスクリュウ（図示せず）が形成され、第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂが回転駆動されることにより、トナーとキャリアとが攪拌されるように構成されている。
【００３９】
第２攪拌搬送ローラ３１は、筐体２７内であって、第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９ＢのＯＰＣ感光体３側に隣接して、ＯＰＣ感光体３に対して略平行に配置されている。第２攪拌搬送ローラ３１には、断面視においてＬ字状の凹部３７が円周面上に等間隔に形成されている。凹部３７は第２攪拌搬送ローラ３１の中心軸線方向（図２中の紙面垂直方向）に延びるように形成されている。
【００４０】
図３は、図２のピックアップローラ３３Ａの内部構成を説明する横断面図である。
ピックアップローラ３３Ａは、図１および図２に示すように、筐体２７内であって、第２攪拌搬送ローラ３１のＯＰＣ感光体３側に隣接して、ＯＰＣ感光体３に対して略平行に配置されている。ピックアップローラ３３Ａは、図３に示すように、外周側に配置される略円筒状のスリーブ３９Ａと、スリーブ内に配置される磁力形成部４１Ａと、から概略構成されている。
【００４１】
図４は、図２のピックアップローラ３３Ａの周囲に形成される磁場の分布を説明する図である。図中の線Ａ１は磁場の法線成分の強度を示す線であり、Ａ２は磁場の接線成分の強度を示す線であり、Ａ３はこれら法線成分および接線成分の合成を示す線である。
スリーブ３９Ａは、ピックアップローラ３３Ａの中心軸線周りに回転可能に構成されている。磁力形成部４１Ａは、筐体２７に対して上記中心軸線回りに回転しないよう、固定配置されている。
磁力形成部４１Ａの下半面には複数の永久磁石４３が配置され、図４における線Ａ３に示すような分布の磁場が形成されている。永久磁石４３は、磁力形成部４１Ａの略３時方向から略９時方向までの間に並んで配置されている。そのため、図４に示すように、磁場もピックアップローラ３３Ａの略３時方向から略９時方向までの間に分布するように形成されている。なお、図４において、第２攪拌搬送ローラ３１は、略4時方向に配置され、現像ローラ３３Ｂは、略９時方向に配置されている。
【００４２】
図５は、図２の現像ローラ３３Ｂの内部構成を説明する横断面図である。図６は、図２の現像ローラ３３Ｂの構成を説明する縦断面図である。
現像ローラ３３Ｂは、図２、図５および図６に示すように、筐体２７内であって、ピックアップローラ３３ＡとＯＰＣ感光体３との間に配置されている。ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間は所定間隔だけ空けられている。この所定間隔としては、１ｍｍから５ｍｍの間の所定間隔であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ程度の間隔が望ましい。
現像ローラ３３Ｂは、図５に示すように、外周側に配置される略円筒状のスリーブ３９Ｂと、スリーブ内に配置される磁力形成部４１Ｂと、から概略構成されている。スリーブ３９Ｂには、所定の負の電圧が印加されるように構成されている。本実施形態においては、所定の負の電圧として約−８００Ｖが望ましい。
【００４３】
スリーブ３９Ｂの一端には、図６に示すように、軸部４５が形成され、その軸部４５にはスリーブ３９Ｂを回転駆動する歯車４７と、スリーブ３９Ｂを回転可能に支持するベアリング部４９と、ＯＰＣ感光体３との間隔を規制する規制部（間隔規制部材）５１と、が設けられている。スリーブ３９Ｂの円筒部の内部には、磁力形成部４１Ｂをスリーブ３９Ｂに対して回転可能に支持するベアリング５３が設けられている。スリーブ３９Ｂの他端には中央部と比較して直径が小さな筒部５５が形成され、その筒部５５にはスリーブ３９Ｂを回転可能に支持するベアリング部４９と、ＯＰＣ感光体３との間隔を規制する規制部５１と、が設けられている。
なお、歯車４７には、駆動部（図示せず）から伝達される回転駆動力が伝達されるように構成されている。
【００４４】
規制部５１は円板状に形成された部材である。規制部５１の外径は、スリーブ３９Ｂの外径より大きく形成され、ＯＰＣ感光体３と接触させることにより、現像ローラ３３とＯＰＣ感光体３との間隔が常に一定になるように構成されている。
【００４５】
図７は、図２の現像ローラ３３Ｂにおけるベアリング部４９の構成を説明する側面視図である。
ベアリング部４９は、図６および図７に示すように、スリーブ３９Ｂの軸部４５または筒部５５を回転可能に支持するベアリング５７と、ベアリング５７を移動可能に支持する支持体５９と、ベアリング５７をＯＰＣ感光体３に向けて付勢するバネ６１と、から概略構成されている。
支持体５９は、ベアリング５７をＯＰＣ感光体３に対して接近離間させる方向（図６中の上下方向）に移動可能に支持するように構成されている。バネ６１は、ベアリング５７と支持体５９との間であって、ＯＰＣ感光体３に対して反対側に配置されている。
【００４６】
図８は、図２の現像ローラ３３Ｂの周囲に形成される磁場の分布を説明する図である。
磁力形成部４１Ｂには複数の永久磁石４３が配置され、図７に示すような分布の磁場が形成されている。図中の線Ｂ１は磁場の法線成分の強度を示す線であり、Ｂ２は磁場の接線成分の強度を示す線であり、Ｂ３はこれら法線成分および接線成分の合成を示す線である。
複数の永久磁石４３は、図５に示すように、磁力形成部４１Ｂの略６時方向から１２時方向を経て略３時方向までの間に並んで配置されている。そのため、図８における線Ｂ３に示すように、磁場も現像ローラ３３Ｂの略６時方向から略３時方向までの間に分布するように形成されている（略３時方向から略６時方向までの間には弱い磁場しか形成されていない。）。なお、図８において、ピックアップローラ３３Ａは略3時方向に配置され、ＯＰＣ感光体３は略９時方向に配置されている。
【００４７】
ピックアップローラ３３Ａの下方には、図２に示すように、穂高さ規制ブレード（穂高規制部材）６３と、除去ローラ（逆帯電現像剤除去部）６５と、捕集部６７と、が設けられている。
穂高さ規制ブレード６３は板状の部材からなり、ＯＰＣ感光体３と所定間隔を空けて配置されている。この所定間隔としては約０．９ｍｍを例示することができる。
除去ローラ６５は、穂高さ規制ブレード６３に対して、ピックアップローラ３３の回転方向下流側であって、ＯＰＣ感光体３と所定間隔を空けて配置されている。この所定間隔としては約０．９ｍｍを例示することができる。除去ローラ６５には、負の電圧が印加されるように構成されている。
捕集部６７は上方に開口部を有する容器とであり、穂高さ規制ブレード６３および除去ローラ６５の下方に配置されている。捕集部６７は、穂高さ規制ブレード６３、除去ローラ６５およびピックアップローラ３３Ａとともに閉空間を形成している。
捕集部６７の内部には、除去ローラ６５に付着したトナーを除去するクリーニング部６９が配置されている。
【００４８】
次に、上記の構成からなる電子写真現像装置１における作用について説明する。
電子写真現像装置１に供給される２成分現像剤は、図１および図２に示すように、現像装置５における第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂにおいて攪拌される。第１攪拌搬送ローラ２９Ａは、図２において、時計回り方向に回転し、第１攪拌搬送ローラ２９Ｂは反時計回り方向に回転される。第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂに設けられたスクリュウ（図示せず）は、各ローラ２９Ａ,２９Ｂの回転により、２成分現像剤のトナーおよびキャリアを各ローラ２９Ａ,２９Ｂの中心軸線方向（図２の紙面垂直方向）へ搬送するとともに攪拌する。
【００４９】
第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂにより攪拌されたトナーには負の静電気が帯電し、静電気力によりトナーとキャリアとが結合する。
なお、この段階においては、逆の正の静電気が帯電したトナーや、正に帯電したトナーと負に帯電したトナーとが結合した低帯電粗大トナーが混在した状態となっている。
【００５０】
第１攪拌搬送ローラ２９Ｂの回転により第２攪拌搬送ローラ３１に向けて搬送された２成分現像剤は、第１攪拌搬送ローラ２９Ｂと同方向に回転する第２攪拌搬送ローラ３１の凹部３７にすくいとられる。凹部３７にすくいとられた２成分現像剤は、ピックアップローラ３３Ａに向けて搬送され、ピックアップローラ３３Ａにふりかけられる。
【００５１】
ピックアップローラ３３Ａにふりかけられた２成分現像剤は、キャリアがピックアップローラ３３Ａにより形成された磁力（図４参照）に捕捉され、ピックアップローラ３３Ａに付着する。ピックアップローラ３３Ａは、図２において、時計回り方向に回転され、ピックアップローラ３３Ａに付着した２成分現像剤は、ピックアップローラ３３Ａの回転に伴い穂高さ規制ブレード６３に向けて移動する。
【００５２】
２成分現像剤は、ピックアップローラ３３Ａと穂高さ規制ブレード６３との間の隙間を通過することにより、その厚さが均一の所定厚さ、本実施形態においては約０．９ｍｍになるようにならされる。
穂高さ規制ブレード６３を通過した際に、上記低帯電粗大トナーは、重力とピックアップローラ３３Ａの回転による遠心力とにより、下方（図２中の下方）に向かって飛散する。飛散した低帯電粗大トナーは、捕集部６７に捕集される。
【００５３】
その後、２成分現像剤は除去ローラ６５とピックアップローラ３３Ａとの間を通過する。除去ローラ６５には負の電圧が印加されているため、正に帯電したトナーは除去ローラ６５に吸着されピックアップローラ３３Ａ上から除去される。
除去ローラ６５に付着したトナーは、クリーニング部６９により取り除かれ、除去ローラ６５の表面は常にトナーが付着していない状態に保たれる。
【００５４】
除去ローラ６５との間を通過した２成分現像剤は、ピックアップローラ３３Ａにおける現像ローラ３３Ｂに最も近い領域（略９時方向）まで搬送される。この領域から回転方向下流側においては、磁界強度が低下するため（図４参照）、２成分現像剤のピックアップローラ３３Ａへの付着力は低下する。
２成分現像剤は、上記領域において現像ローラ３３Ｂにより形成される磁界（図８参照）に吸引され、ピックアップローラ３３Ａから現像ローラ３３Ｂへ移動（ジャンプ）する。現像ローラ３３Ｂの磁界は、ピックアップローラ３３Ａの磁界より強いため、２成分現像剤はスムーズに現像ローラ３３Ｂへ移動することができる。
【００５５】
現像ローラ３３Ｂに付着した２成分現像剤は、図２において、反時計方向に回転する現像ローラ３３ＢによりＯＰＣ感光体３に向けて搬送される。ＯＰＣ感光体３と対向する領域に搬送された２成分現像剤のうちトナーは、後述するＯＰＣ感光体３における電子像が形成された領域へ、電位差により現像ローラ３３Ｂから移動（ジャンプ）する。
【００５６】
２成分現像剤のうちのキャリアは、そのまま現像ローラ３３Ｂに付着し続け、現像ローラ３３Ｂの回転により搬送される。なお、現像ローラ３３ＢにおけるＯＰＣ感光体３と対向する領域の磁界は、図８に示すように、強くなっているため、トナーとともにキャリアがＯＰＣ感光体３へ移動することを防止できる。また、現像ローラ３３Ｂにおける略３時方向から略５時方向までの領域では、磁界の強度が低下しているため、キャリアが現像ローラ３３Ｂから落下する。キャリアは、図２に示すように、筺体２７の斜面３５上に落下し、第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂに向けて滑り落ちる。その後、キャリアは第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂにより再びトナーと攪拌される。
【００５７】
ＯＰＣ感光体３の円周面は、図２に示すように、帯電装置１３により約−１０００Ｖの電位が印加される。その後、約−１０００Ｖとされた上記円周面に対して、露光装置１５から出射された光が照射される。光を照射された円周面の領域においては、電位の一部が抜けて上記領域の電位が約−２００Ｖに低下する。露光装置１５は、画像信号に基づいて光の出射が制御され、所定の像をＯＰＣ感光体３上に描いている。そのため、ＯＰＣ感光体３の円筒面上に電位差による潜像が形成される。
【００５８】
上記潜像には、電位差により、現像装置５の現像ロール３３Ｂからトナーが付着する。つまり、ＯＰＣ感光体３の円筒面における電位は約−１０００Ｖであり、潜像における電位は約−２００Ｖであり、現像ロール３３Ｂの電位は約−８００Ｖであるため、負に帯電したトナーは、潜像の上にのみ付着する。
【００５９】
潜像の上に付着したトナーは、その後、中間転写ベルト７と対向する領域にＯＰＣ感光体３の回転により搬送される。この領域において、ＯＰＣ感光体３と静電転写装置２１との間に形成される電位差により、負に帯電したトナーは、静電転写装置２に向けてジャンプし、中間転写ベルト７の上に転写される。
【００６０】
トナーが転写された後のＯＰＣ感光体３は、クリーニング装置９により、転写せずに残ったトナーを除去する。具体的には、ファーブラシ１７により転写残りトナーを掻き落とし、ブレード１９により擦り落としている。その後、除電装置１１によりＯＰＣ感光体３上に残る潜像が消される。
【００６１】
中間転写ベルト７に転写されたトナーは、中間転写ベルト７の移動により加熱転写装置２３に向けて搬送される。加熱転写装置２３により、トナーは約１５０℃から約１６０℃に加熱される。加熱されたトナーは、その内部に含まれるガラス粉などが溶け始め、粘性が生じる。その後、トナーはガラス板Ｇと接触した際に、ガラス粉等の粘性により中間転写ベルト７からガラス板Ｇに転写される。
トナーが転写された後の中間転写ベルト７は冷却装置２５により冷却され、再びＯＰＣ感光体３からトナーが転写される。
【００６２】
ガラス板Ｇに転写されたトナーは接着剤として働くガラス粉によりガラス板Ｇに固定される。トナーには、導電性を有する銀の粉が含まれているため、例えば、所定パターンのトナーを転写することで、ガラス板Ｇ上に曇り取り用熱線などの配線を形成することができる。
【００６３】
次に、ＯＰＣ感光体３と現像ローラ３３Ｂとの間隔保持方法について説明する。
ＯＰＣ感光体３と現像ローラ３３Ｂとは、図２および図６に示すように、現像ローラ３３Ｂの規制部５１とＯＰＣ感光体３の円周面とで接触している。規制部５１の外径はスリーブ３９Ｂの外径より大きいため、規制部５１とＯＰＣ感光体３とが接触することで、トナーが付着するスリーブ３９ＢとＯＰＣ感光体３の円周面との間に所定間隔が形成される。
現像ローラ３３Ｂは、ベアリング部４９におけるバネ６１によりＯＰＣ感光体３に向かって付勢されているため、常に現像ローラ３３Ｂの規制部５１とＯＰＣ感光体３の円周面とは接触する。
【００６４】
ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間隔は、例えば、３ｍｍ程度に設定されているため、現像ローラ３３ＢがＯＰＣ感光体３の撓みや振れに伴い移動しても、上記間隔により現像ローラ３３Ｂの移動が吸収され、ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間隔が転写されるトナー厚さである約０．９ｍｍより狭くなることを防止できる。
【００６５】
上記の構成によれば、ピックアップローラ３３Ａおよび現像ローラ３３Ｂにより２成分現像剤をＯＰＣ感光体３に向けて搬送するため、トナーの帯電性を安定させることができる。
つまり、現像ローラのみ場合と比較して、ローラを複数用いた場合は、２成分現像剤の搬送経路が長くなるため、２成分現像剤の攪拌時間を長くすることができる。攪拌時間を長くすることにより、トナーを帯電させるのに十分な時間を確保でき、低帯電トナーの発生を防止できる。また、逆帯電のトナーが発生しても、長時間攪拌することにより、逆帯電トナーを正常に帯電したトナーに変換することができる。
また、２成分現像剤の攪拌時間を長くできるため、トナーの帯電性が良くなくても、トナーに十分な強さに帯電させることができ、地かぶりの発生を防止できる。
【００６６】
現像ローラ３３ＢがＯＰＣ感光体３に対して接近離間可能に配置されているため、ＯＰＣ感光体３が撓んだり振れたりしても、現像ローラ３３ＢとＯＰＣ感光体３との間を所定間隔に保つことができる。そのため、現像ローラ３３ＢからＯＰＣ感光体３への移動するトナー量を安定化することができる。
一方、ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間隔が現像ローラ３３Ｂの移動距離よりも短いため、ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの干渉を防止できる。
特に、ＯＰＣ感光体３等の中心軸線方向長さが長くなった（長尺化した）場合には、ＯＰＣ感光体３の撓み量や振れ幅が大きくなるため、現像ローラ３３Ｂの移動距離も長くなる。かかる場合に、ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間隔で、現像ローラ３３Ｂの移動を吸収することができ、ＯＰＣ感光体３へ供給されるトナー量を安定化することができる。
【００６７】
ピックアップローラ３３Ａにおける現像ローラ３３Ｂに最も接近する位置（図４における略９時方向）から回転方向領域（略９時方向から１２時方向を経て略３時方向）における磁束密度が、反回転方向領域（略９時方向から６時方向を経て略３時方向）における磁束密度に対して５分の１以下であるため、ピックアップローラ３３Ａから現像ローラ３３Ｂへの２成分現像剤の受け渡しを円滑に行うことができる。
つまり、ピックアップローラ３３Ａにおける上記回転方向領域の磁束密度が上記反回転方向領域の磁束密度と比較して低いため、２成分現像剤がピックアップローラ３３Ａから分離され、現像ローラ３３Ｂへ移動しやすくなっている。
【００６８】
現像ローラ３３Ｂにおいて、ピックアップローラ３３Ａに最も接近する位置（図８における略３時方向）から回転方向領域（略３時方向から１２時方向を経て略５時方向）における磁束密度が、現像ローラ３３Ｂの磁束密度より大きいため、２成分現像剤の受け渡しを円滑に行うことができる。
【００６９】
除去ローラ６５には負の電圧が印加されているため、正に帯電した逆帯電トナーは除去ローラ６５に吸着され、ＯＰＣ感光体３まで搬送されない。また、除去ローラ６５は、ピックアップローラ３３Ａの下方に配置されているため、ピックアップローラ３３Ａから逆帯電トナーを除去する際に重力も利用することができる。
さらに、ピックアップローラ３３Ａは回転駆動されているため、ピックアップローラ３３Ａから逆帯電トナーを除去する際に遠心力も利用することができる。特に、上述のように低帯電トナーは、複数のトナーが電気的に吸着しているため、質量が大きく、遠心力により除去されやすい。
【００７０】
除去ローラ６５に付着した逆帯電トナーを除去するクリーニング部６９が設けられているため、除去ローラ６５に逆帯電トナーが付着していない状態に保つことができ、除去ローラ６５における逆帯電トナーの除去能力の低下を防止できる。
ピックアップローラ３３Ａから飛び出したトナーを捕集する捕集部６７が設けられているため、上記飛び出したトナーが、現像ローラ３３ＢやＯＰＣ感光体３などに付着することを防止できる。
【００７１】
なお、上述のように、ピックアップローラ３３Ａの回転数が一定であってもよいし、ピックアップローラ３３Ａの回転数が、現像ローラ３３Ｂの回転数に対して変更可能に構成されていてもよい。このような構成とすることで、ピックアップローラ３３Ａから現像ローラ３３Ｂへ搬送される２成分現像剤の量を制御することができる。
例えば、現像ローラ３３Ｂの回転数に対するピックアップローラ３３Ａの回転数を上げることで、現像ローラ３３Ｂの回転数を変更することなく、現像ローラ３３Ｂに搬送される２成分現像剤の量を増やすことができる。一方、現像ローラ３３Ｂに対するピックアップローラ３３Ａの回転数を下げることで、現像ローラ３３Ｂの回転数を変更することなく、現像ローラに搬送される２成分現像剤の量を減らすことができる。
【００７２】
なお、上述のように、ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間に電位差を設けなくてもよいし、ピックアップローラ３３Ａと現像ローラ３３Ｂとの間に、負に帯電したトナーを現像ローラ３３Ｂに押し付ける電位差を設けてもよい。このような構成にすることで、正に帯電したトナーがピックアップローラに押し付けられるため、正に帯電したトナーを効率的に除去できる。
【００７３】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図９を参照して説明する。
本実施形態の電子写真現像装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、現像装置の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図９を用いて現像装置周辺のみを説明し、ＯＰＣ感光体等の説明を省略する。
図９は、本実施形態に係る電子写真現像装置における現像装置の概略構成を説明する図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
電子写真現像装置１０１は、図９に示すように、トナーを選択的に吸着して像を形成するＯＰＣ感光体３と、トナーとキャリアからなる現像剤（２成分現像剤）の内、トナーをＯＰＣ感光体３に供給する現像装置１０５と、ＯＰＣ感光体３上に吸着されたトナーをガラス板Ｇに転写する中間転写ベルト７と、から概略構成されている（図１参照）。
【００７５】
現像装置１０５は、図９に示すように、筐体２７と、一対の第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂと、第２攪拌搬送ローラ３１と、５つのピックアップローラ３３Ａと、１つの現像ローラ３３Ｂと、から概略構成されている。
【００７６】
第２攪拌搬送ローラ３１と隣接する位置に配置されたピックアップローラ３３Ａは、図９において、時計回り方向に回転されている。以後、ピックアップローラ３３Ａの回転方向は、現像ローラ３３Ｂに向かって、反時計回り方向、時計回り方向の順に並ぶ様に回転駆動されている。
時計回り方向に回転するピックアップローラ３３Ａの下方には、穂高さ規制ブレード６３と、除去ローラ６５と、捕集部６７とが設けられている。一方、反時計回り方向に回転するピックアップローラ３３Ａの上方には、捕集部６７が設けられている。
【００７７】
次に、上述の電子写真現像装置１０１における作用について説明する。
現像装置１０５以外のＯＰＣ感光体３や、中間転写ベルト７などにおける作用は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
現像装置１０５では、第１実施形態と同様に、第１攪拌搬送ローラ２９Ａ，２９Ｂおよび第２攪拌搬送ローラ３１において、トナーおよびキャリアが攪拌される。攪拌されたトナーおよびキャリアは、第２攪拌搬送ローラ３１に隣接するピックアップローラ３３Ａに振りかけられ、ピックアップローラ３３Ａに付着する。
【００７８】
ピックアップローラ３３Ａに付着したトナーおよびキャリアは、それぞれ隣接するピックアップローラ３３Ａに受け渡されながら現像ローラ３３Ｂに向けて搬送される。
現像ローラ３３Ｂまで搬送されたトナーは、第１の実施形態と同様に、ＯＰＣ感光体３に選択的に付着し、キャリアは現像ローラ３３Ｂから落下する。
穂高さ規制ブレード６３と、除去ローラ６５と、捕集部６７との作用は、第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００７９】
上記の構成によれば、ピックアップローラ３３Ａが５つ並列に並んで配置されているため、トナーおよびキャリアの搬送経路がより長くなり、トナーの帯電性を安定させることができる。そのため、正に帯電したトナーや、低帯電粗大トナーの発生を防止でき、地かぶりの発生を防止しやすくできる。
【００８０】
図１０は、図９に示す実施形態における現像装置の他の実施例の構成を説明する図である。
なお、上述のように、ピックアップローラ３３Ａを５つ並べて配置し、隣接するピックアップローラ３３Ａが反対方向に回転するように回転駆動させてもよいし、図１０に示すように、５つのピックアップローラ３３Ａを同方向に回転駆動させてもよい。
【００８１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、銀の粉を含むトナーをガラス板に転写する構成に適用して説明したが、この構成に限られることなく、その他各種の材料を含有するトナーを他の部材に転写する構成に適用することができるものである。
また、上記の実施の形態においては、この発明を電子写真現像装置に適応して説明したが、この発明は電子写真現像装置に限られることなく、電子写真印刷機など、その他各種の装置に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子写真現像装置の概略構成を説明する図である。
【図２】図１の現像装置の概略構成を説明する断面図である。
【図３】図２のピックアップローラの内部構成を説明する横断面図である。
【図４】図２のピックアップローラの周囲に形成される磁場の分布を説明する図である。
【図５】図２の現像ローラの内部構成を説明する横断面図である。
【図６】図２の現像ローラの構成を説明する縦断面図である。
【図７】図２の現像ローラにおけるベアリング部の構成を説明する側面視図である。
【図８】図２の現像ローラの周囲に形成される磁場の分布を説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る電子写真現像装置における現像装置の概略構成を説明する図である。
【図１０】図９に示す実施形態における現像装置の他の実施例の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００８３】
１，１０１  電子写真現像装置
３  ＯＰＣ感光体（担持体）
３３Ａ  ピックアップローラ（第１マグネットローラ）
３３Ｂ  現像ローラ（第２マグネットローラ）
５１  規制部（間隔規制部材）
６３  穂高さ規制ブレード（穂高規制部材）
６５  除去ローラ（逆帯電現像剤除去部）
６７  捕集部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007003851.tif 000009
【図８】
2007003851.tif 000010
【図９】
2007003851.tif 000011
【図１０】
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