JPH01145677A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は２成分系現像剤を用いる電子写真方式の複写機
、またはプリンター等の現像装置に関する。

従来の技術 近年、情報処理量の増加に伴い電子写真方式の作像装置
は利用方法が多様化している。すなわち、複写機にとど
まらずオリジナル文書の作成用プリンターとしても用い
られるようになり一層高画質で多機能な製品が要求され
ている。

このような電子写真方式の現像において、現像に用いら
れる帯電トナーは現像ロールの回転に伴って一方向に移
動し感光体表面近傍に供給されるに対し、感光体面上に
形成された潜像電場は空間的に複雑な形となっている。

すなわち、潜像電場は像の縁辺部では強く（エツジ効果
と呼ばれる）、このため現像により得られた画像はエツ
ジ部の強調された電子写真特有の画像となる。このよう
な現象は、現像剤の移動方向とエツジ部の電場との関係
で生じ、その効果はエツジの方向により異なる。

すなわち、現像剤の移動方向に対し垂直なエツジ、細線
の現像濃度は低く、画質低下を生じる。

このような画像濃度低下の原因としては、かぶり防止の
ために印加されたバイアス電位により感光体近傍の白地
部のトナー濃度が減少すること、また、細線の場合潜像
電場が局所に限られ、近接する潜像の縁辺電場によって
遮蔽されて現像不良を起こすこと、及びエツジや細線近
傍に生成する逆電場によりトナーが感光体潜像面から反
挨されることなどが挙げられる。

このような現象は、ロールを用いた現像方法に共通して
いるが、特に二成分現像剤を用いた磁気プラン現像の場
合に顕著に認められる。

二成分現像法は高速複写が可能で優れた画質の得られる
現像法であるが、プリンター用など特にオリジナルの文
書作成には、未だ充分満足できる画質が得られていない
。

かかる二成分現像が有する大きな欠点は、現像剤中のト
ナー濃度が通常１０％未満と少ないことである。したが
って、充分な現像濃度を得るためには、感光体の表面に
対する現像ローラの相対速度を大きく保ち充分なトナー
の供給を行う必要がある。

一般に感光体面へのトナー付着量りは Ｄ＝ＡθＶ／（１＋１／Ｂθ）で表される。

ここでＡ、Ｂは定数、■は感光体表面垂直方向の゛電場
であり、θは現像ロール上のスリーブ周速の感光体面に
対する速度比であってθが小さく、速度比の低い場合に
は充分な画像濃度を得ることができない。一方θを大き
くすれば画像濃度は得られるが、横細線や画像端部の現
像不良を起こし易い。

発明が解決しようとする問題点 このような現像不良を防止するため、従来はトナー濃度
を高くしたり、あるいはキャリヤ導電率を高くする等の
方法がとられた。しかし、トナー濃度を高くすればかぶ
りが発生しやすく、また、キャリヤ導電率を大きくすれ
ば除電効果を生し、筋やかすれの原因となり、キャリヤ
付着も発生し易い。

本発明は、かぶりの増大、キャリア付着、筋、かすれが
なく、しかも横細線の再現性のよい優れた画質が得られ
る現像装置を提供することを目的とする。

本発明は、感光体に対向して設けられ内部に磁極を配し
磁性成分を有する現像剤を搬送する非磁性の第１現像ロ
ールと、該第１現像ロールおよび感光体の両方に近接す
る第２現像ロールとを有する現像装置であって、該第２
現像ロールが回転軸に対し平行に分割された複数の制御
電極を有すると共に、該制御電極のうち前記第１現像ロ
ールに近接する部分と、感光体に近接する部分とに各々
異なるバイアス電位を付与する手段を設けたことを特徴
とする現像装置を提供するものである。

作用 本発明の現像装置では、第２現像ロールにより一成分現
像を行い、ついで第１現像ロールによりバイアス電場に
て二成分現像を行い余剰のトナーを感光体より取り除く
。

実施例 つぎに、本発明を実施例により図面を参照しながらさら
に具体的に説明する。

第１図は本発明装置の一興体例を示す断面図である。第
１図に示すごとく、現像装置ｌは矢印ａ方向に回転駆動
する感光体１００に隣接して配置される。該現像装置ｌ
は、前記感光体に近接しかつ内部に固定磁石４を有して
回転する第１現像ロール３、先端が該現像ロールに対し
て一定の間隔を有しキャリアの穂高規制を行う規制ブレ
ード６、該規制ブレード６と現像領域Ｘとの間の第１現
像ロール近接域に配置され、かつ感光体にも接近して設
けられた第２現像ロール８、並びにこれらを収容し現像
剤を貯溜するケーシング９を有する。

該第２現像ロール８は絶縁性のロール表面にその回転軸
に対して平行に分割された多数の制御電極１４を有し、
帯電トナー１３のみを静電的に保持して回転する。

該電極の分割方向の幅は第２現像ロール表面の現像有効
幅以下とするのが好ましい。このような微少電極として
は絶縁層の上に設けられた金属の蒸着層、あるいは化学
メツキのメタライジングを施した後フォトレジストを塗
布光学的に焼付してエツチングを行う方法などにより得
られた電極が用いられる。さらに、細かな例えばｍｍあ
たりｌ〜５本の軸に平行な溝をロール面の絶縁性層上に
作成し、この溝上にカーボンブラック、金属粉等を含有
する塗料を塗布し、規制ブレードで溝の間の山部の塗料
を除去して縞状に電極を作成してもよい。また、印刷に
よって電極を形成してもよい。

第２図は制御電極１４にバイアス電圧を供給する刷子の
構造を示す斜視図、第３図は刷子の接触する接触端子の
構造を示す概略図である。該制御電極１４は各々ロール
端部に設けた接触端子１２と導通する。該接触端子１２
には２つの電圧供給刷子１Ｏ１１１が接触し第１現像ロ
ール３側の制御電極にはバイアス電圧Ｅ、が、−力感光
体側の制御電極にはバイアス電圧Ｅ、が供給される。従
って、このロール面は全面に−様な電位を有するのでは
なく、周方向において異なる表面電位に制御される。こ
の第２現像ロール８は現像ロール３の固定磁極に面して
おり現像剤の穂が充分通過し得るだけの間隙をおいて現
像ロール軸に平行に配置される。また、該ロール８は、
同時に感光体面に対し１００〜３００μ肩の距離をおい
て設けられている。

なお、ケーシング９上部には、トナー貯［１５が設けら
れ、該トナー貯槽１５下部には、図示しないトナー濃度
制御機構からの信号に基づいて適宜回転駆動されるトナ
ー供給ロール７、供給されたトナーと槽内のキャリアと
を混合するための現像剤撹拌羽根５が設けられ、この撹
拌羽根５は内部に貯溜された現像剤のブロッキングを防
止しつつ第１現像ロール３の方向へ移動させる。

なお、本発明現像装置の第１現像ロール３は、ブラスト
処理して粗面化したアルミニウム等の導電性部材で形成
したもの、また金属芯にカーボン等で導電性を付与した
ゴム、プラスチック等が被覆されているものでもよく、
現像バイアス電圧Ｅ１が印加される。

また、前記規制ブレード６および撹拌部材５は従来公知
の材質、構造のものがいずれも好適に用い得る。本発明
装置にて用いられる現像剤としては、従来公知のいわゆ
る二成分系現像剤のいずれもが用いられる。

つぎに本発明装置を用いて現像を行なう場合の動作につ
いて第１図を用いて説明する。第１図に示すごとく、第
１現像ロール３は矢印（ｂ）方向に、トナー供給ロール
７および撹拌羽根５は、矢印（ｃ）（ｄ）方向に、それ
ぞれ駆動源（図示せず）によって回転し、現像剤が第１
現像ロール３方向に強制的に移動させられる。

現像剤は、第１現像ロール３の表面にて内部磁石４によ
り磁性キャリアの穂を形成する。第１現像ロール３の回
転に伴い現像剤中のキャリアとトナーが摩擦帯電しつつ
感光体方向に移動し、規制ブレード６の先端部に達し、
穂高規制が行われる。

第１現像ロール３上を搬送された現像剤２はロール８の
近接部に至りバイアスＥ１とバイアスＥ。

の差による電位差によって帯電トナーを放出し、制御電
極ロール８上に帯電トナー１３の層を形成する。該帯電
トナー１３は第２０−ル８の回転により感光体面に搬送
されバイアスＥ３と感光体表面電位の差により感光体面
の帯電部に移動する。

バイアスＥ３には３００〜２０００Ｈｚ、５００〜１５
００ＶのＡＣ電圧が重畳され帯電トナー１３に振動を与
え移動を容易にしている。このようにして感光体面の静
電像は最初第２現像ロール８上に保持されている帯電ト
ナーによって現像される（−成分現像）。

一方、現像ロール８との近接部を通過した現像ロール３
上の現像剤は、さらに移動して感光体ドラム１００との
対向部（現像領域（Ｘ））に運ばれ、感光体ドラム１０
０の表面電位と現像ロール３に印加されているバイアス
電圧との電位差に基づく電界により、感光体ドラム１０
０の表面に形成されている静電潜像上に移動してトナー
像を形成して現像を行う。

前記の一成分現像ではまだかぶりが大きく完全な現像で
はないが更に現像ロール３によって搬送される二成分現
像剤２に接することによって白地のかぶり、不要トナー
が除去されろ。この不要トナーの除去には現象ロール３
に印加されるバイアス電圧ＥＩが重要であり、通常トナ
ー荷電とは逆方向の電圧で１５０〜５００Ｖの範囲で適
当な値が得られる。

第二の二成分現像では、第一の現像においてすでに必要
な部分にトナーが供給されているので、通常の現像のよ
うにスリーブと感光体との周速比θを大きくとる必要は
なくロールの回転数は低く、エツジ効果の異方性は極め
て小さい。また、第一の第２現像ロール８による現像に
はかぶりがあっても支障ない。したがって、帯電トナー
層を保持する制御電極面と感光体面の間隔を通常の一成
分現像よりはるかに大きくとることが可能で、感光体面
の異物による損傷の危険性なしに高速現像への対応が可
能となる。

ここで第１現像ロール３は、内極磁石固定のロール回転
タイプであるが、特にこれに限定されることなく、ロー
ルと内極が回転、内極のみ回転、ロール表面に着磁した
固定磁石の回転などがいずれも用いられる。

なお、各縞状電極は通常の抵抗によって結合してもよく
、また電極面上にカーボンブラック等を分散混入した高
抵抗の保護被覆層を設けてもよい。

発明の効果 本発明の現像装置によれば現像時のエツジ効果の方向性
、横細線再現性が改善され、画像濃度が向上する。また
、現像ロールの回転速度を低下させることが可能となっ
た結果、現像剤の飛散が減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明現像装置の一具体例を示す概略断面図、
第２図は制御電極にバイアスを印加する刷子の構造を示
す斜視図、第３図は接触端子の構造を示す概略図である
。 図中の主な符号は、つぎのとおりである。 ｌ：現像装置、３：現像ロール、６：規制ブレード、８
：第２現像ロール、１４．制御電極。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）感光体に対向して設けられ、内部に磁極を配し磁
   性成分を有する現像剤を搬送する非磁性の第１現像ロー
   ルと、該第１現像ロールおよび感光体の両方に近接する
   第２現像ロールとを有する現像装置であって、該第２現
   像ロールが回転軸に対し平行に分割された複数の制御電
   極を有すると共に、該制御電極のうち前記第１現像ロー
   ルに近接する部分と、感光体に近接する部分とに各々異
   なるバイアス電位を付与する手段を設けたことを特徴と
   する現像装置。