JP2000231265A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JP2000231265A JP2000231265A JP11032533A JP3253399A JP2000231265A JP 2000231265 A JP2000231265 A JP 2000231265A JP 11032533 A JP11032533 A JP 11032533A JP 3253399 A JP3253399 A JP 3253399A JP 2000231265 A JP2000231265 A JP 2000231265A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部材の機械的振動により現像剤を攪乱し、現
像領域での現像効率を向上、キャリアに対するトナーの
付着力低減、弱帯電トナーの分離搬送が可能な画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 現像領域の中の又は現像領域の上流側の
現像スリーブ31上に、少なくとも一つの線状部材51
を現像剤層に接触するように張設し、かつ、線状部材5
1に機械的振動を与える画像形成装置である。これによ
り、現像剤層に直接力を及ぼし、現像剤を攪乱すること
ができ、トナーを十分に帯電させ、弱帯電トナーを減少
させ、画像形成装置の現像性を向上させることが可能に
なる。
像領域での現像効率を向上、キャリアに対するトナーの
付着力低減、弱帯電トナーの分離搬送が可能な画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 現像領域の中の又は現像領域の上流側の
現像スリーブ31上に、少なくとも一つの線状部材51
を現像剤層に接触するように張設し、かつ、線状部材5
1に機械的振動を与える画像形成装置である。これによ
り、現像剤層に直接力を及ぼし、現像剤を攪乱すること
ができ、トナーを十分に帯電させ、弱帯電トナーを減少
させ、画像形成装置の現像性を向上させることが可能に
なる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2成分現像剤を用
いる画像形成装置に関する、さらに詳細には、感光体と
現像装置間に線状部材を張設して、感光体上の潜像を顕
像化する画像形成装置に関する。
いる画像形成装置に関する、さらに詳細には、感光体と
現像装置間に線状部材を張設して、感光体上の潜像を顕
像化する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】2成分現像装置における現像能力向上の
方法として、キャリアとトナーの小粒径化や、現像スリ
ーブ周速アップによる現像領域への現像剤供給量の増加
が行われてきたが、近年現像バイアスや現像領域に設置
した制御用電極に交番電界を作用させることにより、現
像剤に振動を与え現像させる方法が提案、採用されるよ
うになってきた。例えば、現像剤規制部材の下流側に現
像剤と離間した帯電用部材を配設し、現像スリーブとの
間に交番電界を作用させてトナーを帯電させる現像方法
が提案されている(特開昭57−147653号公報
等)。また、感光体と現像スリーブとの間隙にトナーの
飛翔を制御する制御電極を設け、さらに、この制御電極
を振動させる振動印加手段を配設した現像装置が提案さ
れている(特開平6−67547号公報等)。
方法として、キャリアとトナーの小粒径化や、現像スリ
ーブ周速アップによる現像領域への現像剤供給量の増加
が行われてきたが、近年現像バイアスや現像領域に設置
した制御用電極に交番電界を作用させることにより、現
像剤に振動を与え現像させる方法が提案、採用されるよ
うになってきた。例えば、現像剤規制部材の下流側に現
像剤と離間した帯電用部材を配設し、現像スリーブとの
間に交番電界を作用させてトナーを帯電させる現像方法
が提案されている(特開昭57−147653号公報
等)。また、感光体と現像スリーブとの間隙にトナーの
飛翔を制御する制御電極を設け、さらに、この制御電極
を振動させる振動印加手段を配設した現像装置が提案さ
れている(特開平6−67547号公報等)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の提案された方法等は、大きい効果を狙って強い電界を
作用させると、現像剤からの放電によって画像に斑点状
の抜けが生ずる不具合点がある。さらに、現像スリーブ
上に設けた現像剤帯電電極に、交番電界やパルス電界を
形成するように電圧を印加すると、実際には電圧は電極
と現像スリーブ間だけではなく、現像スリーブと感光体
間にも分配され、現像バイアスに変動が表れるため、現
像能力を向上させるとは限らず、濃度むらなどの異常画
像を引き起こす場合がある。一方、乾式電子写真装置に
おけるトナーは、その帯電量分布に広がりを持ち、帯電
量の比較的小さいトナー(弱帯電トナー)は電界による
作用を受けにくいため、感光体上の地肌レベルの電位部
に対してもトナーが感光体に移動し、地肌汚れ(あるい
はかぶりとも呼ばれる。)を起こす原因となる。このよ
うに弱帯電トナーが発生する原因としては、2成分現像
方式の場合、一つには、攪拌から現像領域に達するまで
の間に、十分なキャリアとの接触が得られない場合があ
ることがあげられる。このことは、機械的負荷低減をね
らいとして現像スリーブの感光体に対する線速比を下げ
るために、現像剤中のトナー濃度を上げて高い画像濃度
を得ようとすると、さらに弱帯電トナーを増やすことに
なる。このために、トナー濃度を高くすることなく、ト
ナーに十分な帯電をさせて、弱帯電トナーを低減する画
像形成装置がが必要である。
の提案された方法等は、大きい効果を狙って強い電界を
作用させると、現像剤からの放電によって画像に斑点状
の抜けが生ずる不具合点がある。さらに、現像スリーブ
上に設けた現像剤帯電電極に、交番電界やパルス電界を
形成するように電圧を印加すると、実際には電圧は電極
と現像スリーブ間だけではなく、現像スリーブと感光体
間にも分配され、現像バイアスに変動が表れるため、現
像能力を向上させるとは限らず、濃度むらなどの異常画
像を引き起こす場合がある。一方、乾式電子写真装置に
おけるトナーは、その帯電量分布に広がりを持ち、帯電
量の比較的小さいトナー(弱帯電トナー)は電界による
作用を受けにくいため、感光体上の地肌レベルの電位部
に対してもトナーが感光体に移動し、地肌汚れ(あるい
はかぶりとも呼ばれる。)を起こす原因となる。このよ
うに弱帯電トナーが発生する原因としては、2成分現像
方式の場合、一つには、攪拌から現像領域に達するまで
の間に、十分なキャリアとの接触が得られない場合があ
ることがあげられる。このことは、機械的負荷低減をね
らいとして現像スリーブの感光体に対する線速比を下げ
るために、現像剤中のトナー濃度を上げて高い画像濃度
を得ようとすると、さらに弱帯電トナーを増やすことに
なる。このために、トナー濃度を高くすることなく、ト
ナーに十分な帯電をさせて、弱帯電トナーを低減する画
像形成装置がが必要である。
【0004】そこで、本発明の目的は、部材の機械的振
動により現像剤を攪乱し、現像領域での現像効率を向
上、キャリアに対するトナーの付着力低減、弱帯電トナ
ーの分離搬送が可能な画像形成装置を提供することであ
る。
動により現像剤を攪乱し、現像領域での現像効率を向
上、キャリアに対するトナーの付着力低減、弱帯電トナ
ーの分離搬送が可能な画像形成装置を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、 静電潜像を担持する感
光体と、 感光体に対向する現像領域に現像剤を搬送
し、静電潜像を現像する現像スリーブを備える現像装置
とを有する画像形成装置において、 現像領域の中の又
は現像領域の上流側の現像スリーブ上に、少なくとも一
つの線状部材を現像剤層に接触するように張設し、 か
つ、線状部材に機械的振動を与える画像形成装置であ
る。これにより、現像剤層に直接力を及ぼし、現像剤を
攪乱することができ、トナーを十分に帯電させ、弱帯電
トナーを減少させ、画像形成装置の現像性を向上させる
ことが可能になる。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、 前記線状部材の長
手方向の断面が、現像剤搬送方向に沿って扁平形状であ
る画像形成装置である。現像剤搬送に伴って作用する力
と振動による力を有効に変位として取り出し、現像剤を
攪乱することが可能になる。請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、複数
の前記線状部材を現像領域に対して斜めに交叉させ、
かつ、現像スリーブおよび感光体の最近接位置と現像領
域の上流側との領域で、現像スリーブの回転に伴って移
動する現像剤が、少なくとも1回線状部材を通過する画
像形成装置である。これにより、現像領域での現像剤の
攪乱を促進し、現像に寄与するトナーを増やすことが可
能になる。請求項4に記載の発明は、 請求項1ないし
3に記載の画像形成装置において、 前記線状部材を導
体とし現像スリーブと同電位とする画像形成装置であ
る。これにより、現像電界が作用する領域を広げ、現像
能力を向上が可能になる。請求項5に記載の発明は、
請求項1ないし4に記載の画像形成装置において、 少
なくとも一つの前記線状部材を現像スリーブの現像極お
よび現像剤規制部材の間の磁極上に張設し、 かつ、弱
帯電トナー回収手段を配設する画像形成装置である。こ
れにより、現像剤層から弱帯電トナーを分離することが
可能になる。 請求項6に記載の発明は、 静電潜像を
担持する感光体と、 感光体に対向する現像領域に現像
剤を搬送し、静電潜像を現像する現像スリーブを備える
現像装置とを有する画像形成装置において、 現像スリ
ーブの現像極および現像剤規制部材の間の磁極上に、板
状部材を現像剤層に接触するように現像スリーブの軸心
に平行に張設し、 かつ、板状部材に機械的振動を与え
る画像形成装置である。これにより、現像剤のキャリア
チェーンに振動を与えることが可能になる。請求項7に
記載の発明は、 請求項5又は6に記載の画像形成装置
において、板状部材がトナー粒径より大きく、キャリア
粒径より小さい微細孔を有する導体であり、 板状部材
に連結され現像スリーブの軸心と平行の方向あるいは直
交する方向にトナーを搬送するトナー搬送路をなす枠体
を有し、 板状部材に地肌電位と同程度の電圧を印加す
る画像形成装置である。これにより、現像剤のキャリア
チェーンに振動を与え、かつ、現像宇剤層から弱帯電ト
ナーを分離、搬送することが可能になる。請求項8に記
載の発明は、 請求項5ないし7に記載の画像形成装置
において、画像形成時以外で、板状部材および現像スリ
ーブとの間に、AC又はパルス状の電界を形成する画像
形成装置である。これにより、現像バイアスに影響を与
えることなく、高トナー濃度の現像剤層を得ることが可
能になる。
に、請求項1に記載の発明は、 静電潜像を担持する感
光体と、 感光体に対向する現像領域に現像剤を搬送
し、静電潜像を現像する現像スリーブを備える現像装置
とを有する画像形成装置において、 現像領域の中の又
は現像領域の上流側の現像スリーブ上に、少なくとも一
つの線状部材を現像剤層に接触するように張設し、 か
つ、線状部材に機械的振動を与える画像形成装置であ
る。これにより、現像剤層に直接力を及ぼし、現像剤を
攪乱することができ、トナーを十分に帯電させ、弱帯電
トナーを減少させ、画像形成装置の現像性を向上させる
ことが可能になる。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、 前記線状部材の長
手方向の断面が、現像剤搬送方向に沿って扁平形状であ
る画像形成装置である。現像剤搬送に伴って作用する力
と振動による力を有効に変位として取り出し、現像剤を
攪乱することが可能になる。請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、複数
の前記線状部材を現像領域に対して斜めに交叉させ、
かつ、現像スリーブおよび感光体の最近接位置と現像領
域の上流側との領域で、現像スリーブの回転に伴って移
動する現像剤が、少なくとも1回線状部材を通過する画
像形成装置である。これにより、現像領域での現像剤の
攪乱を促進し、現像に寄与するトナーを増やすことが可
能になる。請求項4に記載の発明は、 請求項1ないし
3に記載の画像形成装置において、 前記線状部材を導
体とし現像スリーブと同電位とする画像形成装置であ
る。これにより、現像電界が作用する領域を広げ、現像
能力を向上が可能になる。請求項5に記載の発明は、
請求項1ないし4に記載の画像形成装置において、 少
なくとも一つの前記線状部材を現像スリーブの現像極お
よび現像剤規制部材の間の磁極上に張設し、 かつ、弱
帯電トナー回収手段を配設する画像形成装置である。こ
れにより、現像剤層から弱帯電トナーを分離することが
可能になる。 請求項6に記載の発明は、 静電潜像を
担持する感光体と、 感光体に対向する現像領域に現像
剤を搬送し、静電潜像を現像する現像スリーブを備える
現像装置とを有する画像形成装置において、 現像スリ
ーブの現像極および現像剤規制部材の間の磁極上に、板
状部材を現像剤層に接触するように現像スリーブの軸心
に平行に張設し、 かつ、板状部材に機械的振動を与え
る画像形成装置である。これにより、現像剤のキャリア
チェーンに振動を与えることが可能になる。請求項7に
記載の発明は、 請求項5又は6に記載の画像形成装置
において、板状部材がトナー粒径より大きく、キャリア
粒径より小さい微細孔を有する導体であり、 板状部材
に連結され現像スリーブの軸心と平行の方向あるいは直
交する方向にトナーを搬送するトナー搬送路をなす枠体
を有し、 板状部材に地肌電位と同程度の電圧を印加す
る画像形成装置である。これにより、現像剤のキャリア
チェーンに振動を与え、かつ、現像宇剤層から弱帯電ト
ナーを分離、搬送することが可能になる。請求項8に記
載の発明は、 請求項5ないし7に記載の画像形成装置
において、画像形成時以外で、板状部材および現像スリ
ーブとの間に、AC又はパルス状の電界を形成する画像
形成装置である。これにより、現像バイアスに影響を与
えることなく、高トナー濃度の現像剤層を得ることが可
能になる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図1は、プリンターなど外部からの画像データ
により画像を形成する画像形成の構成と画像形成装置の
基本的な構成を示した概略図である。コンピュータ3か
らの画像データが制御部2に転送され、レーザー光の点
灯を制御する。レーザ光は画像形成装置1の感光体14
に照射され、静電潜像が形成される。中央に、有機感光
体(OPC)を表面に塗布した感光体14があり、矢印
方向に回転する。感光体14の移動方向に沿って、帯電
器23があり、これによって感光体14表面は均一に帯
電され、像露光装置11によるLD光書き込み、現像装
置30に収納されているトナーによる現像、転写装置1
8による転写材19への転写、クリーニング装置40に
よる感光体上のクリーニング、と画像形成プロセスが進
み、転写材19は感光体14から分離された後、定着装
置20でトナー像の定着が行われる。像露光後の感光体
14の表面電位は例えば光照射部が−100〜−200
V、非露光部が−600〜−900V程度になってい
て、現像スリーブを−300〜−500Vの現像バイア
スを印加して光照射部にトナーが付着するような現像
(反転現像)が行われる。現像装置30は現像スリーブ
31、現像剤規制部材35、内部磁石、攪拌部材32、
33などからなる。現像スリーブ31は非磁性の導電性
部材で構成され、表面はサンドブラストなどで適度な凹
凸が設けられている。現像スリーブ31は矢印方向に回
転し、内部には複数の固定磁石が設けられている。現像
スリーブ31には電源25から現像バイアスが印加され
るようになっている。現像剤溜まり39には現像剤は互
いに逆方向に移動させる2本の攪拌部材32、33があ
る。また、現像スリーブ31近傍には現像剤の現像領域
への搬送量を規制するための現像剤規制部材35が設け
られている。トナーは静電潜像を可視化することによっ
て消費されるため、それに相当する量のトナーがトナー
ボトル37から補給される。補給されたトナーは攪拌部
材32、33により現像装置30内の現像剤と混合され
る。2本の攪拌部材32、33によって搬送された現像
剤は現像スリーブ31近傍に達したとき、内部の汲み上
げ磁石31bの作用で現像スリーブ31に汲み上げられ
る。現像剤規制部材31の下流側で現像剤の対流が起こ
り、トナーとキャリアとが混合してトナーが十分に、か
つ均一に帯電される。現像剤規制部材35により、現像
領域に搬送される現像剤量が一定になる。現像領域(現
像スリーブからトナーが静電潜像が形成された感光体へ
移動しうる領域)では磁石によって形成された磁気ブラ
シ(トナーとキャリアで形成されたブラシ状の状態)が
感光体14に接触し、現像スリーブ31の電圧と感光体
14の静電潜像との間で形成された電界によってトナー
が移動する。現像剤としては、例えば、フェライト粒子
を芯材とし、その表面をシリコーン樹脂等でコートした
キャリアと、カーボンブラックで着色されている熱可塑
性樹脂を主成分とするトナーとを混合したものを用い
る。なお、キャリアの種類は鉄粉、フェライト、マグネ
タイトなどの磁性体の芯材をアクリル系、シリコーン
系、フッ素系樹脂でコートしたものや、アクリル系等の
樹脂バインダー中にマグネタイト微粉などを分散させた
ものが通常用いられる。これら樹脂コート材や樹脂バイ
ンダによってキャリアの抵抗が適当な値に制御され、キ
ャリアの耐久性が向上する。トナーはアクリル系、ポリ
エステル系、エポキシ系の樹脂に、カーボンブラック、
マグネタイトの黒色顔料や銅フタロシアニン等の有機顔
料等を含有させたものが用いられる。また、トナーの特
性を改良するために荷電制御材、ワックス等を含有させ
るものがある。さらに、トナーには流動性等を付与する
ために、シリカ、アルミナ等の金属酸化物等を添加する
ものがある。なお、キャリア、樹脂コート及びトナー等
は感光体14の極性、感光体14の線速度等の現像条件
によって適宜選択することができる。
明する。図1は、プリンターなど外部からの画像データ
により画像を形成する画像形成の構成と画像形成装置の
基本的な構成を示した概略図である。コンピュータ3か
らの画像データが制御部2に転送され、レーザー光の点
灯を制御する。レーザ光は画像形成装置1の感光体14
に照射され、静電潜像が形成される。中央に、有機感光
体(OPC)を表面に塗布した感光体14があり、矢印
方向に回転する。感光体14の移動方向に沿って、帯電
器23があり、これによって感光体14表面は均一に帯
電され、像露光装置11によるLD光書き込み、現像装
置30に収納されているトナーによる現像、転写装置1
8による転写材19への転写、クリーニング装置40に
よる感光体上のクリーニング、と画像形成プロセスが進
み、転写材19は感光体14から分離された後、定着装
置20でトナー像の定着が行われる。像露光後の感光体
14の表面電位は例えば光照射部が−100〜−200
V、非露光部が−600〜−900V程度になってい
て、現像スリーブを−300〜−500Vの現像バイア
スを印加して光照射部にトナーが付着するような現像
(反転現像)が行われる。現像装置30は現像スリーブ
31、現像剤規制部材35、内部磁石、攪拌部材32、
33などからなる。現像スリーブ31は非磁性の導電性
部材で構成され、表面はサンドブラストなどで適度な凹
凸が設けられている。現像スリーブ31は矢印方向に回
転し、内部には複数の固定磁石が設けられている。現像
スリーブ31には電源25から現像バイアスが印加され
るようになっている。現像剤溜まり39には現像剤は互
いに逆方向に移動させる2本の攪拌部材32、33があ
る。また、現像スリーブ31近傍には現像剤の現像領域
への搬送量を規制するための現像剤規制部材35が設け
られている。トナーは静電潜像を可視化することによっ
て消費されるため、それに相当する量のトナーがトナー
ボトル37から補給される。補給されたトナーは攪拌部
材32、33により現像装置30内の現像剤と混合され
る。2本の攪拌部材32、33によって搬送された現像
剤は現像スリーブ31近傍に達したとき、内部の汲み上
げ磁石31bの作用で現像スリーブ31に汲み上げられ
る。現像剤規制部材31の下流側で現像剤の対流が起こ
り、トナーとキャリアとが混合してトナーが十分に、か
つ均一に帯電される。現像剤規制部材35により、現像
領域に搬送される現像剤量が一定になる。現像領域(現
像スリーブからトナーが静電潜像が形成された感光体へ
移動しうる領域)では磁石によって形成された磁気ブラ
シ(トナーとキャリアで形成されたブラシ状の状態)が
感光体14に接触し、現像スリーブ31の電圧と感光体
14の静電潜像との間で形成された電界によってトナー
が移動する。現像剤としては、例えば、フェライト粒子
を芯材とし、その表面をシリコーン樹脂等でコートした
キャリアと、カーボンブラックで着色されている熱可塑
性樹脂を主成分とするトナーとを混合したものを用い
る。なお、キャリアの種類は鉄粉、フェライト、マグネ
タイトなどの磁性体の芯材をアクリル系、シリコーン
系、フッ素系樹脂でコートしたものや、アクリル系等の
樹脂バインダー中にマグネタイト微粉などを分散させた
ものが通常用いられる。これら樹脂コート材や樹脂バイ
ンダによってキャリアの抵抗が適当な値に制御され、キ
ャリアの耐久性が向上する。トナーはアクリル系、ポリ
エステル系、エポキシ系の樹脂に、カーボンブラック、
マグネタイトの黒色顔料や銅フタロシアニン等の有機顔
料等を含有させたものが用いられる。また、トナーの特
性を改良するために荷電制御材、ワックス等を含有させ
るものがある。さらに、トナーには流動性等を付与する
ために、シリカ、アルミナ等の金属酸化物等を添加する
ものがある。なお、キャリア、樹脂コート及びトナー等
は感光体14の極性、感光体14の線速度等の現像条件
によって適宜選択することができる。
【0007】図2は、本発明の画像形成装置で感光体お
よび現像スリーブ間に配置される線状部材を示す斜視図
である。図3は、感光体および現像スリーブ間に配置さ
れる線状部材と支持部材の構成を示す概略図である。図
4は、断面が扁平形状の線状部材を示す概略図である。
請求項1に記載の発明である画像形成装置では、感光体
1の外周に現像スリーブが配設されており、感光体1お
よび現像スリーブ2の間の現像領域に、第1の支持部材
52と第2の支持部材53との間に線状部材51が所定
の張力を以て張設されている。第1の支持部材52と第
2の支持部材53の内、一方は固定され、他方はバネで
付勢される。さらに図示しない圧電素子などの振動印加
部材が接続されるものであってもよい。線状部材51の
配置は図3に示すように、第1の支持部材52や第2の
支持部材53が現像領域の現像剤を遮断しないように線
状部材51が現像領域を包含する。なお、ここで線状部
材51は第1の支持部材52と第2の支持部材53の間
に張設された別部材であるが、一体の部材でもよい。こ
の場合、エッチングやプレスなどの加工方法でこれらを
製作することが可能である。
よび現像スリーブ間に配置される線状部材を示す斜視図
である。図3は、感光体および現像スリーブ間に配置さ
れる線状部材と支持部材の構成を示す概略図である。図
4は、断面が扁平形状の線状部材を示す概略図である。
請求項1に記載の発明である画像形成装置では、感光体
1の外周に現像スリーブが配設されており、感光体1お
よび現像スリーブ2の間の現像領域に、第1の支持部材
52と第2の支持部材53との間に線状部材51が所定
の張力を以て張設されている。第1の支持部材52と第
2の支持部材53の内、一方は固定され、他方はバネで
付勢される。さらに図示しない圧電素子などの振動印加
部材が接続されるものであってもよい。線状部材51の
配置は図3に示すように、第1の支持部材52や第2の
支持部材53が現像領域の現像剤を遮断しないように線
状部材51が現像領域を包含する。なお、ここで線状部
材51は第1の支持部材52と第2の支持部材53の間
に張設された別部材であるが、一体の部材でもよい。こ
の場合、エッチングやプレスなどの加工方法でこれらを
製作することが可能である。
【0008】図4は、請求項2に記載の発明の一実施形
態である画像形成装置で用いられる線状部材の構成を示
す概略図である。請求項2に記載の発明は、線状部材5
1の長手方向の断面が現像剤搬送方向に沿う扁平形状に
するものである。線状部材51の振動印加によって振動
する方向は現像剤搬送方向と直交することになり、現像
剤から受ける力によって打ち消されることがなくなり、
また振動と現像剤から受ける変動力の合力によって大き
く変位(攪乱作用)が得られる。この形状断面は、上述
と同様の手段であるエッチングやプレス等で容易に製作
することが可能である。
態である画像形成装置で用いられる線状部材の構成を示
す概略図である。請求項2に記載の発明は、線状部材5
1の長手方向の断面が現像剤搬送方向に沿う扁平形状に
するものである。線状部材51の振動印加によって振動
する方向は現像剤搬送方向と直交することになり、現像
剤から受ける力によって打ち消されることがなくなり、
また振動と現像剤から受ける変動力の合力によって大き
く変位(攪乱作用)が得られる。この形状断面は、上述
と同様の手段であるエッチングやプレス等で容易に製作
することが可能である。
【0009】また、請求項3に記載の発明は、感光体1
と現像スリーブ2との最近接位置に対して、現像剤搬送
方向の上流側について、現像剤の搬送に伴って現像剤が
少なくとも1回線状部材51を通過するような角度と間
隔に線状部材51を掛け渡すものである。このとき、圧
電素子の振動印加によって線状部材51が振動させるこ
とができるが、現像スリーブの軸心に平行な線状部材で
ある場合に比べて、自由度が短いために、同一張力に対
して固有振動数が高くなり、共振が起こりにくく、また
起こっても振幅が抑えられる。この場合、感光体1と現
像スリーブ2の間の間隙は小さく、この場合において振
幅があまり大きくなることは好ましくないからである。
位置による振幅の変動が小さくなるので、現像剤層が有
効に攪乱され、とくに、現像性に大きく影響する現像領
域上流側で感光体1に接触するトナー数が増える。
と現像スリーブ2との最近接位置に対して、現像剤搬送
方向の上流側について、現像剤の搬送に伴って現像剤が
少なくとも1回線状部材51を通過するような角度と間
隔に線状部材51を掛け渡すものである。このとき、圧
電素子の振動印加によって線状部材51が振動させるこ
とができるが、現像スリーブの軸心に平行な線状部材で
ある場合に比べて、自由度が短いために、同一張力に対
して固有振動数が高くなり、共振が起こりにくく、また
起こっても振幅が抑えられる。この場合、感光体1と現
像スリーブ2の間の間隙は小さく、この場合において振
幅があまり大きくなることは好ましくないからである。
位置による振幅の変動が小さくなるので、現像剤層が有
効に攪乱され、とくに、現像性に大きく影響する現像領
域上流側で感光体1に接触するトナー数が増える。
【0010】さらに、請求項4に記載の発明は、線状部
材51を導体で構成し、現像スリーブと同電位の電圧を
印加するか、または現像スリーブと導電状態にして線状
部材51と同電位にするものである。線状部材51は現
像スリーブに比べて極めて大きい曲率半径を有する近接
する現像電極として機能する。もちろん、感光体に対し
一定間隔となる曲率を与えてもよい、現像電界を作用す
る時間を大きくすることができるから現像性が向上す
る。
材51を導体で構成し、現像スリーブと同電位の電圧を
印加するか、または現像スリーブと導電状態にして線状
部材51と同電位にするものである。線状部材51は現
像スリーブに比べて極めて大きい曲率半径を有する近接
する現像電極として機能する。もちろん、感光体に対し
一定間隔となる曲率を与えてもよい、現像電界を作用す
る時間を大きくすることができるから現像性が向上す
る。
【0011】図5は、本発明の一実施形態である画像形
成装置で、現像領域および現像剤規制部材間に配置され
る線状部材を示す概略構成図である。請求項5に記載の
発明は、現像領域および現像剤規制部材3との間で、現
像剤搬送方向上流側に位置する磁極上に線状部材51を
張設する。この場合、線状部材51は現像スリーブ2の
軸心に平行に張設されたものでも、図2で示すタイプの
ものでもいずれでもよい。この線状部材51の近傍に、
弱帯電トナー回収部材として、地肌電位に相当の電位を
持つ弱帯電トナー回収手段(バイアスローラ)55を現
像剤に対して接触あるいは非接触に配設する。バイアス
ローラの回転方向下流側には、弱帯電トナーを回収する
スクレーパ58が当接し、弱帯電トナーを掻き取って図
示しない現像剤攪拌部などに搬送する。現像剤は、磁極
部などでは磁力線に沿って穂立ちし現像スリーブ2のほ
ぼ法線方向にのびた形となるから、線状部材51の振動
により攪乱された現像剤から、付着力の弱いトナーがク
ラウド状に分布するようになる。そのうち、電界の作用
を受けにくい弱帯電トナーの一部はバイアスロールに付
着し、その他のトナーは電界によって現像スリーブ側へ
移動する。キャリアチェーンは次の磁極(即ち現像極)
では、反転するから、比較的高トナー濃度部分が現像領
域で感光体1側に位置し現像される。
成装置で、現像領域および現像剤規制部材間に配置され
る線状部材を示す概略構成図である。請求項5に記載の
発明は、現像領域および現像剤規制部材3との間で、現
像剤搬送方向上流側に位置する磁極上に線状部材51を
張設する。この場合、線状部材51は現像スリーブ2の
軸心に平行に張設されたものでも、図2で示すタイプの
ものでもいずれでもよい。この線状部材51の近傍に、
弱帯電トナー回収部材として、地肌電位に相当の電位を
持つ弱帯電トナー回収手段(バイアスローラ)55を現
像剤に対して接触あるいは非接触に配設する。バイアス
ローラの回転方向下流側には、弱帯電トナーを回収する
スクレーパ58が当接し、弱帯電トナーを掻き取って図
示しない現像剤攪拌部などに搬送する。現像剤は、磁極
部などでは磁力線に沿って穂立ちし現像スリーブ2のほ
ぼ法線方向にのびた形となるから、線状部材51の振動
により攪乱された現像剤から、付着力の弱いトナーがク
ラウド状に分布するようになる。そのうち、電界の作用
を受けにくい弱帯電トナーの一部はバイアスロールに付
着し、その他のトナーは電界によって現像スリーブ側へ
移動する。キャリアチェーンは次の磁極(即ち現像極)
では、反転するから、比較的高トナー濃度部分が現像領
域で感光体1側に位置し現像される。
【0012】図6は、本発明の一実施形態である画像形
成装置で、現像領域および現像剤規制部材間に配置され
る板状部材を示す概略構成図である。ここで、請求項6
に記載の発明は、板状部材54を用いる画像形成装置で
ある。板状部材54の場合、現像スリーブ円周方向の複
数のキャリアチェーンが法線方向の力を受ける。この時
のストレスは分散され、キャリアチェーンは座屈状にた
わむ。座屈状のたわみ量(力を受けた方向と直交する方
向の変位量)は力を受けた方向の変位量より大きくなる
ので、キャリアチェーンのたわみ量は板状部材54の振
幅より大きくなる。逆に、所定のキャリアチェーンのた
わみ量を得るための板状部材54の振幅は小さくて済
み、一般に振幅が小さくなる高周波の振動に適用範囲を
広げることができるということもできる。さらに、磁気
的作用によりキャリアチェーンは弾性的な挙動をとり、
板状部材54と直交する方向に振動する。このことによ
り現像剤の攪乱が行われる。磁極上の穂立ちの高さは円
周方向について一定ではないので、振動を受けるキャリ
アチェーンの数を増やすため、板状部材54の位置をず
らしd1≠d2とすることも有効である。
成装置で、現像領域および現像剤規制部材間に配置され
る板状部材を示す概略構成図である。ここで、請求項6
に記載の発明は、板状部材54を用いる画像形成装置で
ある。板状部材54の場合、現像スリーブ円周方向の複
数のキャリアチェーンが法線方向の力を受ける。この時
のストレスは分散され、キャリアチェーンは座屈状にた
わむ。座屈状のたわみ量(力を受けた方向と直交する方
向の変位量)は力を受けた方向の変位量より大きくなる
ので、キャリアチェーンのたわみ量は板状部材54の振
幅より大きくなる。逆に、所定のキャリアチェーンのた
わみ量を得るための板状部材54の振幅は小さくて済
み、一般に振幅が小さくなる高周波の振動に適用範囲を
広げることができるということもできる。さらに、磁気
的作用によりキャリアチェーンは弾性的な挙動をとり、
板状部材54と直交する方向に振動する。このことによ
り現像剤の攪乱が行われる。磁極上の穂立ちの高さは円
周方向について一定ではないので、振動を受けるキャリ
アチェーンの数を増やすため、板状部材54の位置をず
らしd1≠d2とすることも有効である。
【0013】請求項7に記載の発明は、板状部材54
は、トナー粒径より大きく、キャリア粒径より小さい微
細孔を有する導体である。ここでは、板状部材54は網
状の膜でもよい。板状部材54に地肌電位相当の電圧を
印加すると、弱帯電トナーは板状部材54の振動によっ
て微細孔を抜けて重量と振動の作用でトナー搬送路60
に蓄積される。トナー搬送路60は構造的に板状部材5
4を、連結されており、またリサイクルトナーの搬送路
など現像剤攪拌部等の次工程に通じる搬送路に向かって
傾斜した搬送路をもつので、集積した弱帯電トナーは新
たに駆動源を用いずとも現像剤攪拌部等の次工程に搬送
される。なお、図中において弱帯電トナーの搬送方向は
現像スリーブ2の軸心と平行であるが、レイアウトによ
っては(例えば感光体/現像スリーブ/現像剤攪拌部が
順に下方に位置するような場合)、現像スリーブ2の軸
心と直交する方向に搬送することも可能である。
は、トナー粒径より大きく、キャリア粒径より小さい微
細孔を有する導体である。ここでは、板状部材54は網
状の膜でもよい。板状部材54に地肌電位相当の電圧を
印加すると、弱帯電トナーは板状部材54の振動によっ
て微細孔を抜けて重量と振動の作用でトナー搬送路60
に蓄積される。トナー搬送路60は構造的に板状部材5
4を、連結されており、またリサイクルトナーの搬送路
など現像剤攪拌部等の次工程に通じる搬送路に向かって
傾斜した搬送路をもつので、集積した弱帯電トナーは新
たに駆動源を用いずとも現像剤攪拌部等の次工程に搬送
される。なお、図中において弱帯電トナーの搬送方向は
現像スリーブ2の軸心と平行であるが、レイアウトによ
っては(例えば感光体/現像スリーブ/現像剤攪拌部が
順に下方に位置するような場合)、現像スリーブ2の軸
心と直交する方向に搬送することも可能である。
【0014】請求項8に記載の発明は、また、このよう
な構成の下、板状部材54を導体で構成し、画像形成時
以外で等デューティのAC電界やトナーを現像スリーブ
に向かわせるような不等デューティのAC(あるいはパ
ルス)電界を形成するように構成する。等デューティの
AC電界ではキャリアに対して付着力の比較的強いトナ
ーをも振動させる付着力を下げる作用により、画像形成
時におけるキャリアチェーンの振動の効果を上げること
ができ、さらに、不等デューティのAC(あるいはパル
ス)電界では、現像スリーブ表面あるいは近傍にトナー
が偏在することにより、板状部材54の配置が現像電極
手前の磁極であれば、画像形成時には、感光体側にトナ
ー濃度が高い磁気ブラシが存在することになるので、現
像性を高めるという効果が得られる。
な構成の下、板状部材54を導体で構成し、画像形成時
以外で等デューティのAC電界やトナーを現像スリーブ
に向かわせるような不等デューティのAC(あるいはパ
ルス)電界を形成するように構成する。等デューティの
AC電界ではキャリアに対して付着力の比較的強いトナ
ーをも振動させる付着力を下げる作用により、画像形成
時におけるキャリアチェーンの振動の効果を上げること
ができ、さらに、不等デューティのAC(あるいはパル
ス)電界では、現像スリーブ表面あるいは近傍にトナー
が偏在することにより、板状部材54の配置が現像電極
手前の磁極であれば、画像形成時には、感光体側にトナ
ー濃度が高い磁気ブラシが存在することになるので、現
像性を高めるという効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
画像形成装置では、機械的振動により現像剤が大きく変
位するため、現像剤の攪乱が有効に行われ、現像能力の
向上に有効である。また、請求項2に記載の画像形成装
置では、現像剤搬送に伴って受ける力と振動により受け
る力とがうち消し合うことがないので、線状部材の振動
を妨げず、有効に現像剤を攪乱することができる。ま
た、請求項3に記載の画像形成装置では、振動発生部で
ある線状部材の個々の長さを短くすることにより同一張
力でも固有振動数が高くなり張力の設定が容易になる。
さらあに、複数の線状部材の振動を分割することによ
り、位置による効果の変動が小さくなる。また、請求項
4に記載の画像形成装置では、現像スリーブの小径化や
多段現像時の現像スリーブ数を少なくすることができ、
小型化や現像スリーブの低速化に有効である。請求項5
に記載の画像形成装置では、現像剤の攪乱と弱帯電トナ
ーの分離を同時に行うことができるので、地肌汚れの解
消に有効である。請求項6に記載の画像形成装置では、
板状部材の振動でキャリアチェーンに座屈状のたわみ状
態を作るので、小さい振幅でより大きなたわみ状態が得
られ、現像剤の攪乱を促進する。所定のキャリアチェー
ンのたわみ量を得るための板状部材の振幅は小さくてす
み、一般に振幅が小さくなる高周波の振動に適用範囲を
広げることができる。また、請求項7に記載の画像形成
装置では、新たな駆動源を用いることなく、弱帯電トナ
ーを分離、搬送することができ、構成を簡単にすること
ができる。現像剤の攪乱と弱帯電トナーの分離、搬送を
行うことができ、地肌汚れの解消に有効である。請求項
8に記載の画像形成装置では、現像バイアスとしてAC
を印加しないので、ACバイアス印加による異常画像を
回避することができる。さらに、現像バイアスに影響を
与えることなく、現像剤層の高トナー濃度化と攪乱を行
えるので、現像能力の向上に有効である。また、現像バ
イアスに影響を与えることがないので、印加する電界の
設定条件を広くとることができる
画像形成装置では、機械的振動により現像剤が大きく変
位するため、現像剤の攪乱が有効に行われ、現像能力の
向上に有効である。また、請求項2に記載の画像形成装
置では、現像剤搬送に伴って受ける力と振動により受け
る力とがうち消し合うことがないので、線状部材の振動
を妨げず、有効に現像剤を攪乱することができる。ま
た、請求項3に記載の画像形成装置では、振動発生部で
ある線状部材の個々の長さを短くすることにより同一張
力でも固有振動数が高くなり張力の設定が容易になる。
さらあに、複数の線状部材の振動を分割することによ
り、位置による効果の変動が小さくなる。また、請求項
4に記載の画像形成装置では、現像スリーブの小径化や
多段現像時の現像スリーブ数を少なくすることができ、
小型化や現像スリーブの低速化に有効である。請求項5
に記載の画像形成装置では、現像剤の攪乱と弱帯電トナ
ーの分離を同時に行うことができるので、地肌汚れの解
消に有効である。請求項6に記載の画像形成装置では、
板状部材の振動でキャリアチェーンに座屈状のたわみ状
態を作るので、小さい振幅でより大きなたわみ状態が得
られ、現像剤の攪乱を促進する。所定のキャリアチェー
ンのたわみ量を得るための板状部材の振幅は小さくてす
み、一般に振幅が小さくなる高周波の振動に適用範囲を
広げることができる。また、請求項7に記載の画像形成
装置では、新たな駆動源を用いることなく、弱帯電トナ
ーを分離、搬送することができ、構成を簡単にすること
ができる。現像剤の攪乱と弱帯電トナーの分離、搬送を
行うことができ、地肌汚れの解消に有効である。請求項
8に記載の画像形成装置では、現像バイアスとしてAC
を印加しないので、ACバイアス印加による異常画像を
回避することができる。さらに、現像バイアスに影響を
与えることなく、現像剤層の高トナー濃度化と攪乱を行
えるので、現像能力の向上に有効である。また、現像バ
イアスに影響を与えることがないので、印加する電界の
設定条件を広くとることができる
【図1】本発明の一実施形態である画像形成装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図2】上記画像形成装置で感光体および現像スリーブ
間に配置される線状部材を示す斜視図である。
間に配置される線状部材を示す斜視図である。
【図3】感光体および現像スリーブ間に配置される線状
部材と支持部材の構成を示す概略図である。
部材と支持部材の構成を示す概略図である。
【図4】断面が扁平形状の線状部材を示す概略図であ
る。
る。
【図5】本発明の一実施形態である画像形成装置で、現
像領域および現像剤規制部材間に配置される線状部材を
示す概略構成図である。
像領域および現像剤規制部材間に配置される線状部材を
示す概略構成図である。
【図6】本発明の一実施形態である画像形成装置で、現
像領域および現像剤規制部材間に配置される板状部材を
示す概略構成図である。
像領域および現像剤規制部材間に配置される板状部材を
示す概略構成図である。
【図7】上記画像形成装置で微細孔を有する板状部材と
該板状部材に連結するトナー搬送路とを示す概略構成図
である。
該板状部材に連結するトナー搬送路とを示す概略構成図
である。
1 画像形成部 2 制御部 3 コンピュータ 11 像露光装置 12 レンズ 13 ミラー 14 感光体 16 給紙装置 17 給紙ローラ 18 紙転写ローラ 19 転写材 20 定着装置 21 排紙部 22 除電器 23 帯電器 30 現像装置 31 現像スリーブ 32 内部磁石 33 攪拌回転スクリュー 34 仕切り板 35 層厚規制部材 36 セパレーター 37 トナーボトル 38 トナー補給ローラ 40 クリーニング装置 51 線状部材 52 第1の支持部材 53 第2の支持部材 54 板状部材 55 弱帯電トナー回収手段(バイアスローラ) 58 スクレーパ 59 板状振動部材 60 トナー搬送路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宏克 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H031 AC08 AC19 AC30 AD00 AD01 AD13 AE02 BA04 CA01 CA10 CA11 DA01 2H077 AD00 AD06 AD13 AD32 AD36 AD37 CA19 DA75 EA03 EA15
Claims (8)
- 【請求項1】 静電潜像を担持する感光体と、 感光体に対向する現像領域に現像剤を搬送し、静電潜像
を現像する現像スリーブを備える現像装置とを有する画
像形成装置において、 現像領域の中の又は現像領域の上流側の現像スリーブ上
に、少なくとも一つの線状部材を現像剤層に接触するよ
うに張設し、 かつ、線状部材に機械的振動を与えることを特徴とする
画像形成装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置におい
て、 前記線状部材の長手方向の断面が、現像剤搬送方向に沿
って扁平形状であることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の画像形成装置に
おいて、 複数の前記線状部材を現像領域に対して斜めに交叉さ
せ、 かつ、現像スリーブおよび感光体の最近接位置と現像領
域の上流側との領域で、現像スリーブの回転に伴って移
動する現像剤が、少なくとも1回線状部材を通過するこ
とを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3に記載の画像形成装置
において、 前記線状部材を導体とし現像スリーブと同電位とするこ
とを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし4に記載の画像形成装置
において、 少なくとも一つの前記線状部材を現像スリーブの現像極
および現像剤規制部材の間の磁極上に張設し、 かつ、弱帯電トナー回収手段を配設することを特徴とす
る画像形成装置。 - 【請求項6】 静電潜像を担持する感光体と、 感光体に対向する現像領域に現像剤を搬送し、静電潜像
を現像する現像スリーブを備える現像装置とを有する画
像形成装置において、 現像スリーブの現像極および現像剤規制部材の間の磁極
上に、板状部材を現像剤層に接触するように現像スリー
ブの軸心に平行に張設し、 かつ、板状部材に機械的振動を与えることを特徴とする
画像形成装置。 - 【請求項7】 請求項5又は6に記載の画像形成装置に
おいて、 板状部材がトナー粒径より大きく、キャリア粒径より小
さい微細孔を有する導体であり、 板状部材に連結され現像スリーブの軸心と平行の方向あ
るいは直交する方向にトナーを搬送するトナー搬送路を
なす枠体を有し、 板状部材に地肌電位と同程度の電圧を印加することを特
徴とする画像形成装置。 - 【請求項8】 請求項5ないし7に記載の画像形成装置
において、 画像形成時以外で、板状部材および現像スリーブとの間
に、AC又はパルス状の電界を形成することを特徴とす
る画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032533A JP2000231265A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11032533A JP2000231265A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000231265A true JP2000231265A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12361592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11032533A Pending JP2000231265A (ja) | 1999-02-10 | 1999-02-10 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000231265A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010008964A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、画像形成装置及び画像形成方法 |
| JP2011069982A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP2011164539A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Ricoh Co Ltd | 現像装置および画像形成装置 |
| JP2014178656A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Canon Inc | 画像形成装置 |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP11032533A patent/JP2000231265A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010008964A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、画像形成装置及び画像形成方法 |
| JP2011069982A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及び画像形成装置 |
| JP2011164539A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Ricoh Co Ltd | 現像装置および画像形成装置 |
| JP2014178656A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Canon Inc | 画像形成装置 |
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