(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導電性を有する感光体に近接して配置された磁気吸引力を有する複数の現像ローラによって対向する感光体に現像剤を供給し、磁気ブラシ現像を行う現像装置において、
前記感光体対向部において前記感光体回転方向と逆方向に回転する第１現像ローラと、
前記第１現像ローラの感光体回転方向下流側に、前記感光体対向部において前記感光体回転方向と同方向に回転する感光体回転方向上流側第２現像ローラ及び下流側第２現像ローラから構成され、
前記第１現像ローラと前記上流側第２現像ローラ間に第１現像剤規制部材、前記上流側第２現像ローラと下流側第２現像ローラ間に第２現像剤規制部材を備え、
前記下流側第２現像ローラは、前記第２現像剤規制部材に近接する位置にＳ極及びＮ極の磁極を設け且つそれらの極間が６０°以下であり、
前記上流側第２現像ローラは、前記下流側第２現像ローラの前記Ｓ極とＮ極に対して、前記第２現像剤規制部材の設置領域を点対称の中心として対向する位置にそれぞれ同磁極が配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記上流側第２現像ローラの回転速さよりも、前記下流側第２現像ローラの回転速さを速くしたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記上流側第２現像ローラと前記感光体との回転速さの比である周速比を１.１以上、且つ前記下流側第２現像ローラと感光体との回転速さの比である周速比を１.２以上に規定したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の現像ローラを用いた電子写真装置の現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の現像ローラを用いた現像装置は従来から知られている。例えば、特公昭６２−２３１３号公報には、感光体の回転方向と同方向に回転する２本の現像ローラを配置し、感光体回転方向上流側に設けた第１現像ローラに現像剤規制部材を配置し、感光体と第１現像ローラの間で現像後の現像剤を、下流側に設けた第２現像ローラに受け渡し、さらに第１現像ローラの回転速度を感光体の回転速度より速くし、第２現像ローラの回転速度を感光体の回転速度より遅くした現像装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記現像装置の構成で高速印刷化を図った場合、次の問題が生じる。
(ａ)感光体回転方向下流側の現像ローラでは、上流側で１度現像に用いてトナー濃度が低下した現像剤で再度現像するため、必要な画像濃度が得られない。
(ｂ)感光体と現像ローラの周速比が低いため画像背景部の汚れの増加が生じる。
【０００４】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点を解消し、安定した印刷品質が得られる現像装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、光導電性を有する感光体に近接して配置された磁気吸引力を有する複数の現像ローラによって対向する感光体に現像剤を供給し、磁気ブラシ現像を行う現像装置において、前記感光体対向部において前記感光体回転方向と逆方向に回転する第１現像ローラと、前記第１現像ローラの感光体回転方向下流側に、前記感光体対向部において前記感光体回転方向と同方向に回転する感光体回転方向上流側第２現像ローラ及び下流側第２現像ローラから構成され、前記第１現像ローラと前記上流側第２現像ローラ間に第１現像剤規制部材、前記上流側第２現像ローラと下流側第２現像ローラ間に第２現像剤規制部材を備え、前記下流側第２現像ローラは、前記第２現像剤規制部材に近接する位置にＳ極及びＮ極の磁極を設け且つそれらの極間が６０°以下であり、前記上流側第２現像ローラは、前記下流側第２現像ローラの前記Ｓ極とＮ極に対して、前記第２現像剤規制部材の設置領域を点対称の中心として対向する位置にそれぞれ同磁極が配置されることを特徴とする。
また、前記上流側第２現像ローラの回転速さよりも、前記下流側第２現像ローラの回転速さを速くしたことを特徴とする。
さらに、前記上流側第２現像ローラと前記感光体との回転速さの比である周速比を１.１以上、且つ前記下流側第２現像ローラと感光体との回転速さの比である周速比を１.２以上に規定したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明となる現像装置の一実施例を示す縦断図面、図２は現像ローラと搬送部材の磁極配置を示す説明図である。以下、現像ローラ表面の回転方向に関しては、感光体対向部において感光体表面の回転方向と同じ方向に回転するのを「感光体と同方向に回転」と定義し、感光体表面の回転方向と逆の方向に回転するのを「感光体と逆方向に回転」と定義する。
【０００７】
光導電性を有する感光体１の回転方向に対し、下流側には感光体１と同方向に回転する２本の第２現像ローラ群６,７が、上流側には感光体１と逆方向に回転する第１現像ローラ５が、それぞれ感光体１に対向し、かつ近接して設けられている。
【０００８】
現像容器２底部のキャリアとトナーからなる現像剤３は、現像容器２の底部に配置されている回動可能な搬送部材４の磁気吸引力により搬送され、搬送部材４に近接している第２現像ローラ群７の表面に受け渡される。現像剤３の搬送のために、搬送部材４、現像ローラ５,６,７は図２に示すような磁極配置を有する。受け渡された現像剤３は第２現像ローラ群７の感光体と接し現像する側とは反対側を上流に向かって移動し、現像剤規制部材９によって一定量に規制された現像剤３ｂが、スリーブ１８の回動により搬送され現像剤３ａと混ざり、感光体１と接し現像に寄与する。一方、現像剤規制部材９での規制から漏れた現像剤３は、上流側の現像ローラ群６に受け渡される。受け渡された現像剤３は、第２現像ローラ群６の磁気吸引力によりその表面に付着し、スリーブ１７の回動により搬送され、現像剤規制部材８にて一定量に規制される。その後、現像剤３ａは感光体１と第２現像ローラ群６,７の間に搬送されて、感光体１と接し現像に寄与する。第２現像ローラ群６,７と感光体１とに接し現像を終えた現像剤３ｆは、スクレーパ１１により掻き落とされる。この現像剤３ｆの一部はトナー濃度検出器１５に入り、現像剤中のトナー濃度を検出する。その後、搬送部材４の下部に戻される。このとき、トナー濃度検出器１５で検出したトナー濃度が一定の値以下であれば、トナーフィードローラ１３を回転させ、トナーホッパ１２からトナー１９を現像機下部に落下させる。
【０００９】
一方、現像剤規制部材８での規制から漏れた現像剤３ｄは、現像剤規制部材８の背面を上流側に移動し、感光体１と逆方向に回転する第１現像ローラ５の磁気吸引力によりその表面に付着する。そして、スリーブ１６の回動により第１現像ローラ５と現像剤規制部材８の間に搬送された現像剤３ｃは、現像剤規制部材８にて再び一定量に規制される。その後、感光体１と第１現像ローラ５の間に搬送されて、感光体１と接し現像に寄与する。一方、再び現像剤規制部材８での規制から漏れた現像剤３ｄは、現像剤規制部材８の下部に設けられた現像剤を搬送部材４軸方向に振り分け移動させるガイド板からなるクロスミキサ１４に落下し、攪拌混合されて搬送部材４の下部に戻される。また、この時に、現像を終了して第１現像ローラ５の表面上に残った現像剤３ｅは、スクレーパ１０により掻き落とされ、トナーホッパ１２からトナーフィードローラ１３の回転により落下してきたトナー１９と混合しながら、クロスミキサ１４に落下し、攪拌混合されて搬送部材４の下部に戻される。
【００１０】
次に、本発明の動作について説明する。第１現像ローラ５の回転方向は図１に示すように、感光体１と逆方向が好ましい。感光体上の清掃能力とトナー付着量を増加させるには、第１現像ローラ５の回転方向は感光体１の回転方向と逆方向が良いためである。また、この作用は現像の初期に行うのが好ましいため、図１に示すように感光体回転方向の上流側に第１現像ローラ５を設けるのが良い。その後感光体上の画像を整えるのは、感光体１の回転方向と同方向が良いので第２現像ローラ群６,７の回転方向は図１に示すように、感光体の回転方向と同方向とし、かつ感光体回転方向の下流側に設けることで高い清掃能力、現像能力が可能となり、安定して良好な画像が得られるようになった。
【００１１】
また、感光体回転速度が８００ｍｍ／ｓ以上で良好な画像を得る場合、現像剤規制部材が第１現像ローラと第２現像ローラ群の間に一つであると、感光体１と現像ローラ７の間には、感光体１と現像ローラ６の間で現像後のトナー濃度の低い現像剤が搬送されるため、感光体１と現像ローラ７の間の現像剤のトナー濃度が低くなり、高速印刷では必要な画像濃度が得られない。このような現象を解決するために、図１のように第２現像ローラ群６,７の間に現像剤規制部材９を設けることにした。その結果、感光体１と現像ローラ７との間において現像ローラ６上で現像後の現像剤の下に現像機内部から現像剤規制部材９により規制された現像前の現像剤が入り込む。現像剤は搬送において磁極間を移動するときに上下が入れ替わる特性がある。このため、現像ローラ７上での搬送において、現像剤が磁極７ａから７ｃに移動するときに、現像剤規制部材９により規制された現像前の現像剤が表面に現れ、感光体１と接し現像が行われる。その結果、１０００ｍｍ／ｓにおいても、高濃度な画像を得ることができた。
【００１２】
図１の構成の現像装置を用いた時の現像剤規制部材９の有無と第２現像ローラ群の感光体１の回転方向下流側の現像ローラ７上の現像剤３ｆの表面において感光体１と接する部分での重量トナー濃度、画像濃度の関係を表１に示す。
【００１３】
【表１】
0004042085.tif 000002
【００１４】
現像剤規制部材９を設けることで、現像剤３ｆの表面のトナー濃度を高く保つことができ、高濃度な画像が得られた。この結果から、現像剤規制部材９を設けることにより、現像剤３ｆ表面の重量トナー濃度が高くなり、高濃度な画像が得られることが分かった。
（実施例２）本発明の他の実施例を図２を用いて説明する。現像剤規制部材９を中心として、現像ローラ６,７で向かい合う同磁極の６ａと７ｂ、６ｂと７ａを対称に配置する。また、現像ローラ７の磁極７ａと７ｂの極間を６０°にし、磁極６ｂを４５０〜７００Ｇ（ガウス）、７ａを５００〜７５０Ｇ、７ｂを４００〜６５０Ｇとした。その結果、磁極７ｂから７ａの方向と７ｂから６ｂの方向に現像剤を安定して搬送させることができた。
（実施例３）また、本発明の他の実施例を示す。感光体回転方向下流側にある第２現像ローラ群６,７の回転速度と感光体１の回転速度の周速比が１.０以下の場合、印刷背景部の汚れが増加する。そこで、第２現像ローラ群６と感光体１との周速比を１.１以上、第２現像ローラ群７と感光体１との周速比を１.２以上とすることで、印刷背景部の清掃効果が高まり、画像背景部の汚れを減少させることができた。
【００１５】
図１の構成の現像装置を用いた時の画像背景部の汚れについてまとめた結果を図３に示す。縦軸は画像背景部の汚れ、横軸は感光体の回転速度に対する第２現像ローラ群の感光体１の回転方向下流側の現像ローラ７の周速比を示している。この結果から、周速比１.０の時の画像背景部の汚れがもっとも多く、周速比を上げるにつれて画像背景部の汚れが減少していくことが分かった。この結果から、現像ローラ７と感光体１との周速比が１.２以上において、画像背景部の汚れが規格値を満足することを確認した。従って、現像ローラ７と感光体１との周速比を１.２以上に設定することで良好な画像を得ることができた。なお、上記実施例は第２現像ローラ群が２本の場合を示したが、本発明は第２現像ローラ群が３本以上の場合でも同様に適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、第２現像ローラ群の現像ローラ間に現像剤規制部材を設けたことにより、感光体と感光体回転方向に対して下流側の現像ローラの間に現像に使用していない現像剤を搬送することができる。また、感光体回転方向に対し下流側に配置された現像ローラの回転速度をその上流側の現像ローラの回転速度より速くしたことにより、画像背景部の清掃効果が高まり、高速印刷時においても高濃度で安定した画質が長期にわたり得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明となる現像装置の一実施例を示す縦断図面。
【図２】搬送部材と現像ローラの磁極配置を示す説明図。
【図３】感光体に対する現像ローラの周速比と画像背景部の汚れの関係を示す説明図。
【符号の説明】
１…感光体、２…現像容器、３ａ,３ｂ,３ｃ,３ｄ,３ｅ,３ｆ…現像剤、４…搬送部材、５…第１現像ローラ、６,７…第２現像ローラ、８,９…現像剤規制部材、１０,１１…スクレーパ、１２…トナーホッパ、１３…トナーフィードローラ、１４…クロスミキサ、１５…トナー濃度検出器、１６,１７,１８…スリーブ、１９…トナー。
【図１】
0004042085.tif 000003
【図２】
0004042085.tif 000004
【図３】
0004042085.tif 000005