JP2880526B2

JP2880526B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP2880526B2
Application number: JP1154192A
Authority: JP
Inventors: 智責山口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: JPH0318879A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は現像装置に関し、特に非磁性の一成分系現像
剤（トナー）を感光体に飛翔させて静電潜像の現像を行
う現像装置に関する。

〔従来の技術〕

一成分系の現像剤を使用する電子写真現像法として、
従来からジャンピング（非接触）現像法が知られてい
る。ジャンピング現像法とは、現像剤担持体上に形成さ
れた現像剤層を感光体の静電潜像保持面に直接接触させ
ずに現像剤を静電潜像に応じた電界等によって静電潜像
保持面に選択的に飛翔させて現像を行う方法である。こ
のジャンピング現像法によれば、現像剤層と静電潜像保
持面とが非接触で間隔を有した状態で現像が行われるの
で、地かぶりが少ない画像を形成できる等の利点があ
る。

ところで、ジャンピング現像法に用いられる一成分系
の現像剤は、非磁性のものと磁性のものとに大きく区分
される。

磁性の一成分現像剤を用いるジャンピング現像法で
は、現像剤担持体上に現像剤層を形成するためには現像
剤担持体内に複数極のマグネットを配置しなければなら
ず、また現像剤担持体上の現像剤層の厚みを規制するた
めに磁性ブレード等を使用しなければならないので、現
像装置がコスト高になるという欠点がある。また、通
常、鉄粉等の磁性粉を用いるので、カラー現像には不適
であるという欠点がある。

これに対して、非磁性の一成分現像剤を用いたジャン
ピング現像法は、上記欠点をことごとく解消した理想的
な現像法であるといえるが、非磁性の一成分現像剤を用
いているために現像剤の拌および現像剤担持体への供給が十分に行われなかった
り、現像剤の帯電および薄層化が良好に行われなかった
りすると、現像剤の搬送不良による画像かすれが生じた
り、画像形成が不安定になったりする傾向があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した非磁性の一成分現像剤を用いたジャンピング
現像法を採用する従来の現像装置では、ウレタン等の合
成樹脂でなる弾性規制部材を用いて現像剤担持体上に現
像剤層を形成する際に弾性規制部材および現像剤担持体
と現像剤との摩擦により現像剤に帯電を与えるようにな
っていたので、現像剤の帯電レベルが不安定になりやす
いとともに、弾性規制部材の摩耗や劣化等によって現像
剤層の厚みの変化も生じやすく、長期間に渡って安定し
た現像を行うことができないという問題点があった。

また、非磁性の一成分現像剤を用いたジャンピング現
像法を採用する従来の現像装置では、現像後に現像剤担
持体上に残留する現像剤を除電していなかったので、一
旦現像剤担持体に付着された現像剤は帯電されたままの
状態で再び摩擦により帯電されることになり、現像剤の
帯電レベルが一定せず、安定した現像を行うことができ
ないという問題点があった。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、非磁性の一成分系
現像剤を用いながらも比較的簡易な構成で現像剤の攪拌
および供給が十分に行われるようにするとともに、現像
剤の帯電および薄層化を良好に行えるようにして、長期
間に渡って安定した現像を行うことができるようにした
現像装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の現像装置は、非磁性一成分系現像剤を感光体
に飛翔させて静電潜像の現像を行う現像装置において、
導電芯材の表面に誘導体層が施されてなる現像剤担持体
と、現像剤供給部より前記現像剤担持体上に搬出され現
像域に搬送される現像剤層の厚みを現像域における前記
感光体の静電潜像保持面と前記現像剤担持体の表面との
間の間隔より薄く形成する導電性規制部材と、この導電
性規制部材に接続され現像剤に電荷を注入するための電
圧を印加する第１電源部と、現像後に前記現像剤担持体
上に残留する現像剤を現像剤供給部に導入するように前
記現像剤担持体に圧接されている導電部材と、この導電
部材に接続され前記現像剤担持体上に残留する現像剤を
除電するための電圧を導電部材に印加する第２電源部
と、前記現像剤担持体の導電芯材に接続され、現像剤が
前記現像剤担持体から前記感光体に飛翔するための現像
バイアス電圧を印加する第３電源部とを有することを特
徴とする。

〔作用〕

本発明の現像装置では、現像剤担持体が導電芯材の表
面に誘導体層が施されてなり、導電性規制部材が現像剤
供給部より現像剤担持体上に搬出され現像域に搬送され
る現像剤像の厚みを現像域における感光体の静電潜像保
持面と現像剤担持体の表面との間の間隔より薄く形成
し、第１電源部が導電性規制部材に接続され現像剤に電
荷を注入するための電圧を印加し、導電部材が現像後に
現像剤担持体上に残留する現像剤を現像剤供給部に導入
するように現像剤担持体に圧接され、第２電源部が導電
部材に接続され現像剤担持体上に残留する現像剤を除電
するための電圧を導電部材に印加し、第３電源部が現像
剤担持体の導電芯材に接続され、現像剤が現像剤担持体
から感光体に飛翔するための現像バイアス電圧を印加す
る。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例に係る現像装置の構成を
示す断面図である。本実施例の現像装置は、バックフレ
ーム1a,フロントフレーム1bおよび側板1cよりなる筐体
内に非磁性の一成分現像剤Ｔを収納してなる現像剤供給
部１と、静電潜像が形成される感光体２と最小ギャップ
（以下、単にギャップという）ｇをもって対向して配設
され側板1cに回転可能に支持された現像剤担持体として
の現像ローラ３と、フロントフレーム1bに基端が固定さ
れ現像ローラ３に自由端が圧接されており現像ローラ３
上に現像剤Ｔの薄層を形成する弾性導電規制部材４と、
弾性導電規制部材４に接続され現像剤Ｔに電荷を注入す
るための電圧を印加する第１外部電源E₁と、基端がバッ
クフレーム1aに固定され自由端が現像ローラ３に圧接さ
れた導電部材５と、導電部材５に接続され現像ローラ３
上に残留する現像剤Ｔおよび現像ローラ３自体を除電す
るための電圧を印加する第２外部電源E₂と、現像剤供給
部１内に配置され側板1cに回転可能に支持された攪拌パ
ドル６と、現像ローラ３に接続されて現像バイアス電圧
を印加する第３外部電源E₃とから構成されている。

現像ローラ３は、導電芯材3aの表面にポリエステル，
ポリエチレン等でなる誘電体層3bが被覆されて形成され
ている。

弾性導電規制部材４は、例えば金属性の板ばね部材で
形成されている。弾性導電規制部材４を金属性の板ばね
部材で形成することにより、摩耗や劣化のおそれが少な
くなり、第１外部電源E₁による現像剤Ｔの帯電レベルの
安定化を図ることができるとともに、現像剤Ｔの薄層の
厚みの変化も少なくなって、現像装置の信頼性が向上す
るとともに寿命も長期化することになる。

第１外部電源E₁は、直流（DC）電源で形成されてい
て、陰極を弾性導電規制部材４に接続され、陽極を接地
されている。

第２外部電源E₂は、交流（AC）電源とDC電源との直列
接続で形成されていて、DC電源の陰極側が導電部材５に
接続され、DC電源の陽極が接地されている。AC電源は、
現像ローラ３上の現像剤Ｔの電荷を除電するための電圧
を発生し、DC電源は、現像ローラ３への付加電源である
第３外部電源E₃と同じ電圧レベルに設定されていて実質
的に現像ローラ３の誘電体層3bを除電する役目をする。

第３外部電源E₃は、DC電源で形成されていて、陰極が
現像ローラ３の導電芯材3aに接続され、陽極が接地され
ている。第３外部電源E₃は、現像剤Ｔが現像ローラ３か
ら感光体２に飛翔するための現像バイアス電圧を発生す
る。

なお、感光体２は、導電性円筒体2aの周囲に感光体層
2bを形成して構成されており、導電性円筒体2aは接地さ
れている。

次に、このように構成された本実施例の現像装置の動
作について説明する。

感光体２の表面は、例えば第２図に示すように、マイ
ナス（−）に均一に帯電され、像露光されて静電潜像
（除電部）が形成された後に、現像ローラ３と感光体２
とが対向する現像域まで感光体２の矢印の方向への回転
に伴って移動されてくる。

一方、現像装置では、現像剤供給部１内で攪拌パドル
６が回転しており、現像剤Ｔが現像ローラ３側に送られ
る。現像ローラ３は、矢印の方向に回転しており、これ
により現像剤Ｔは弾性導電規制部材４に向けてさらに送
られる。そして、現像剤Ｔは、現像ローラ３と現像ロー
ラ３に圧接された弾性導電規制部材４との間を通過する
際に、第１外部電源E₁に接続された弾性導電規制部材４
より電荷（ここでは反転現像のためにマイナス（−）の
電荷）を注入されて帯電されるとともに、弾性導電規制
部材４により現像ローラ３上に薄層に形成される。な
お、現像ローラ３の表面には誘電体層3bが形成されてい
るので、弾性導電規制部材４から注入された電荷が現像
ローラ３に流れ込むことはない。また、弾性導電規制部
材４や誘電体層3bとの摩擦による帯電があっても（これ
は実に不安定なものであるが）、現像剤Ｔは弾性導電規
制部材４からの安定した電荷の注入により過不足のない
電圧レベルに帯電されることになる。

弾性導電規制部材４によりマイナス（−）に帯電され
て現像ローラ３上に薄層に形成された現像剤Ｔは、現像
ローラ３の導電芯材3aとの間の鏡像力により現像ローラ
３の表面に薄層状に付着したまま現像ローラ３の回転と
ともに現像域に搬送される。

現像域では、現像ローラ３と感光体２とが現像剤Ｔの
薄層の厚みよりも広いギャップｇで対向しているので、
現像ローラ３上に薄層に形成されていた現像剤Ｔは、現
像ローラ３と感光体２との間の電界により静電潜像に応
じて選択的に感光体２上に飛翔して静電潜像の現像を行
う。

詳しくは、第２図に大して示すように、現像ローラ３上に薄層に形成されて
いる現像剤Ｔは、静電潜像が形成された感光体２と対向
すると、現像ローラ３の導電芯材3aに第３外部電源E₃に
より現像バイアス電圧が印加されているため、感光体２
上の電荷密度の低い部分（除電部）との間で強い電界を
形成することになり、現像ローラ３上の現像剤Ｔはギャ
ップｇが小さいときに現像ローラ３の導電芯材3aとの鏡
像力よりも強い力の作用を受けて、感光体２上の除電部
まで飛翔して感光体２に付着することになる。

ただし、この際、現像ローラ３上のすべての現像剤Ｔ
が感光体２側に飛翔するわけではなく、現像ローラ３と
の鏡像力の弱い外側の現像剤Ｔより感光体２側に飛翔
し、また静電潜像の帯電レベルによっても飛翔する現像
剤Ｔの量が異なることになる。

現像域において現像に寄与せずに現像ローラ３上に残
留した現像剤Ｔは、現像ローラ３の回転に伴って現像剤
供給部１への導入口となる現像ローラ３と導電部材５と
の接触部にまで搬送される。

導電部５は、第２外部電源E₂のDCレベルが現像ローラ
３への付加電源である第３外部電源E₃と同じDCレベルに
設定されているので、実質的に誘導体層3bの除電を行
う。また、導電部材５は、第２外部電源E₂のAC電圧を印
加されているので、現像ローラ３と導電部材５との接触
部である現像剤供給部１の導入口で導電部材５と接した
現像剤Ｔの除電を行う。この結果、現像剤供給部１に導
入された現像剤Ｔが現像ローラ３から離れることにな
り、現像剤供給部１の内部で攪拌パドル６により現像ロ
ーラ３よりさらに離れる方向に搬送されながら攪拌され
ることになる。

なお、攪拌パドル６をファーブラシ状のものとして現
像ローラ３と接するようにすれば、現像剤供給部１内で
の現像剤Ｔの流れが全体としてさらに良好なものにな
る。

ところで、上記実施例では、現像剤Ｔがマイナス
（−）の極性に帯電される場合を例にとって説明した
が、現像剤Ｔがプラス（＋）の極性に帯電される場合に
も本発明が同様に適用できることはいうまでもない。

また、現像剤担持体が現像ローラ３である場合を例に
とって説明したが、現像剤担持体は現像ローラ３以外の
現像ベルト等であってもよいことはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、現像剤担持体
上に現像剤を薄層に形成する弾性規制部材を弾性導電規
制部材とするとともに弾性導電規制部材に第１電源部か
ら電圧を印加して現像剤に電荷を注入し現像剤を帯電さ
せるようにしたことにより、現像剤の帯電レベルの安定
化を図ることができるとともに、現像剤の薄層の厚みを
一定とすることができ、長期間にわたって安定した現像
を行うことができるという効果がある。

また、現像後に現像剤担持体上に残留する現像剤を除
電することにより、現像剤を十分に攪拌してから現像剤
担持体に供給することができ、現像剤が重ねて帯電され
ることがなくなるので、現像剤の帯電レベルを一定に保
つことができ、安定した現像を行うことができるという
効果がある。

さらに、本発明の現像装置は、現像に関して非磁性の
一成分系現像剤を用いてジャンピング現像を行うべく現
像剤への帯電，現像剤の薄層化，現像域への搬送，現像
飛翔力，現像剤の入換え（流れの形成）という各機能を
明確に区別して構成する現像装置となっており、現像条
件の不安定さをなくすとともに適正な現像条件の設定を
容易とし、画像の安定した現像を実現することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る現像装置の構成を示す
断面図、第２図は本実施例の現像装置における現像域近傍の部分
拡大図である。図において、１……現像剤収納部、２……感光体、2a…
…導電性円筒体、2b……感光体層、３……現像ローラ、
3a……導電芯材、3b……誘導体層、４……弾性導電規制
部材、５……導電部材、６……攪拌パドル、E₁……第１
外部電源、E₂……第２外部電源、E₃……第３外部電源、
ｇ……ギャップ、Ｔ……トナーである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性一成分系現像剤を感光体に飛翔させ
て静電潜像の現像を行う現像装置において、導電芯材の表面に誘導体層が施されてなる現像剤担持体
と、現像剤供給部より前記現像剤担持体上に搬出され現像域
に搬送される現像剤層の厚みを現像域における前記感光
体の静電潜像保持面と前記現像剤担持体の表面との間の
間隔より薄く形成する導電性規制部材と、この導電性規制部材に接続され現像剤に電荷を注入する
ための電圧を印加する第１電源部と、現像後に前記現像剤担持体上に残留する現像剤を現像剤
供給部に導入するように前記現像剤担持体に圧接されて
いる導電部材と、この導電部材に接続され前記現像剤担持体上に残留する
現像剤を除電するための電圧を前記導電部材に印加する
第２電源部と、前記現像剤担持体の導電芯材に接続され、現像剤が前記
現像剤担持体から前記感光体に飛翔するための現像バイ
アス電圧を印加する第３電源部とを有することを特徴とする現像装置。