JPH02221978A - 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、現像剤を保持する現像剤担持体から感光体上
に形成される静電潜像にトナーを供給し現像を行なうよ
うにした現像装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、複写機、プリンターあるいはファクシミリなど
の各種画像形成装置には、２成分現像剤を使用する現像
装置あるいは１成分現像剤を使用する現像装置が設けら
れている。そしてこのような現像装置において、現像剤
を保持する現像スリーブなどの現像剤担持体を感光体に
対し所定のギャップをなして対向配置し、非接触状態で
静電潜像の現像を行なうようにしたいわゆる非接触現像
方式が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところがこのような非接触現像方式では、現像剤担持体
と感光体との対向間隔である現像ギャップ（Ｐ６）を非
常に狭く設定する必要があり、製作が困難になっている
。特に２成分現像剤を用いる非接触現像方式においては
上記現像ギャップ（Ｐ、）の狭小化には限界がある。ま
た一般には、感光体と現像装置とが独立した別々のユニ
ット系にて設置されるため、上記現像ギャップにばらつ
きが生じ易く、それに伴う異常画像がしばしば発生して
いる。

そこで本発明は、非接触現像方式における現像ギャップ
を狭小にしかもばらつきなく設定することができるよう
にした現像装置を提供することを目的とする。

［課題を解決すべき手段］ 上記目的を達成するため請求項の１に記載されている発
明は、現像剤を保持する現像剤担持体から感光体上に形
成される静電潜像にトナーを供給し現像を行なうように
した現像装置において、上記現像剤担持体と感光体との
間には、現像剤担持体側からトナーを受け取るとともに
その受け取ったトナーを感光体側の静電潜像に供給する
衛星トナー担持体が設置されてなり、上記衛星トナー担
持体は、感光体に対し所定ギャップをなして対向配置さ
れる構成を有している。

また請求項の２に記載されている発明は、請求項の１に
記載されている画像形成装置において、衛星トナー担持
体には、現像剤担持体側から感光体側へのトナーの受け
渡しを行なう所定の交番電圧が印加される構成を有して
いる。

さらに請求項の３に記載されている発明は、請求項の１
に記載されている画像形成装置において、衛星トナー担
持体は、所定の誘電率を有する導電性部材から形成され
る構成を有している。

［作　　用］ 請求項の１に記載されている構成を有する手段において
は、現像剤担持体に保持されている現像剤中のトナーが
衛星トナー担持体との対向領域で衛星トナー担持体側に
移行され、さらに衛星トナー担持体に保持されたトナー
は感光体との対向領域である現像領域において所定の現
像ギャップを通して感光体上の静電潜像に供給されるよ
うになっている。

このとき衛星トナー担持体を現像装置とは別個のユニッ
ト系として設け、感光体と衛星トナー担持体とを同一の
ユニット系として設けることとすれば、感光体と衛星ト
ナー担持体との対向間隔すなわち現像領域における現像
ギャップは正確に維持可能となる。

また請求項の２に記載されている構成を有する手段にお
いては、上記請求項の１に記載されている作用に加えて
、衛星トナー担持体に印加されている交番電圧により、
現像剤担持体側から衛星トナー担持体側へのトナー移行
動作と衛星トナー担持体側から感光体側へのトナー移行
動作とが交互に繰り返されることとなり、トナーの移行
が効率的に行なわれるようになっている。

さらに請求項の３に記載されている構成を有する手段に
おいては、上記請求項の１に記載されている作用に加え
て、導電性樹脂部材の誘電率を調整することによってト
ナー移行電界が適正に選択され、トナー移行動作が適宜
調整されるようになっている。

［実　施　例コ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図に示されるように、潜像担持体とし
ての感光体ドラム１は、感光体ユニットの保持枠２に対
して回転自在に支承されているとともに、図示を省略し
た駆動機構によって矢印方向すなわち時計回りの方向へ
回転駆動されている。

この感光体ドラム１は例えば有機感光体（○ｐｃ）から
形成されており、図示を省略した帯電チャージャーによ
って正側の所定電位に一様に初期帯電されるとともに、
図示を省略した露光装置による光像の結像作用によって
正電荷からなる静電潜像が形成されるようになっている
。

また上記感光体ドラム１の近傍には後述する現像装置３
が配置されているが、この現像装置３と感光体ドラム１
との間部分には衛星トナー担持ローラー４が配置されて
いる。この衛星トナー担持ローラー４は、所定の弾性を
有する導電性樹脂部材から形成されているとともに、前
記感光体ドラム１に対して所定の現像ギャップＰ０をな
して対向配置されており１両者の間に現像領域が形成さ
れるようになっている。さらにこの衛星トナー担持ロー
ラー４は、前記感光体ユニットの保持枠２に対して回転
自在に支承されているとともに、図示を省略した駆動機
構によって矢印方向すなわち反時計回りの方向へ回転駆
動されている。このように前記感光体ドラムｌと衛星ト
ナー担持ローラー４とは、同一の感光体ユニット保持枠
２を介して一体的に保持されているため、両者の対向間
隔である現像領域の現像ギャップＰゆが正確に維持可能
になされている。また上記衛星トナー担持ローラー４に
は、交流電源５が接続されており、この交流電源５から
衛星トナー担持ローラー４に対して所定の交番電圧が印
加されている。

さらに前記現像領域の反対側の領域すなわち衛星トナー
担持ローラー４の後方周面側領域には。

衛星トナー担持ローラー４に近接して現像装置３が配置
されている。この現像装［３の現像ケーシング６内には
現像剤担持体としての円筒状部材からなる現像スリーブ
７が設けられており、この現像スリーブ７の一部は、上
記現像ケーシング６に設けられている開口部から衛星ト
ナー担持ローラー４側に向かって露出されている。上記
現像スリーブ７は、アルミニウムなどの非磁性体を中空
円筒状に形成してなるものであり、図示を省略した駆動
４ｉｌＮ４によって反時計回りの方向へ回転駆動されて
いるとともに、上記衛星トナー担持ローラー４に対して
一定のギャップをもって対向するように配置されている
。そしてこの現像スリーブ７と衛星トナー担持ローラー
４との対向部分にトナー移行領域が形成されるようにな
っている。

一方上記現像スリーブ７の内部には、複数の異なる磁極
が交互に配置されてなる現像磁石ローラー８が設けられ
ている。そしてこの現像磁石ローラー８の各磁極から発
せられる磁力によって上記現像スリーブ７の外表面上に
磁性のキャリアとトナーとからなる磁気ブラシＢが穂立
ちされるようになっている。この磁気ブラシＢの４！端
部分は。

上述したトナー移行領域において衛星トナー担持ローラ
ー４の表面に対して弾性的に接触されている。また上記
現像磁石ローラー８は１図示を省略した駆動機構によっ
て時計回りの方向へ回転駆動されており、この現像磁石
ローラー８および現像スリーブ７の回転駆動によって上
記磁気ブラシＢの現像剤穂が自転スピン運動を行ないな
がら反時針回りの方向に移動されるようになっている。

この場合磁気ブラシＢを構成するキャリア粒子は現像ス
リーブ７から剥離されることなく常時穂立ちされて定常
的にサイクル搬送されており、この定常的なキャリアに
対して後述するトナー補給領域にて新規トナーが補給さ
れるとともに、この補給されたトナーが前記トナー移行
現像領域において衛星トナー担持ローラー４側へ移行さ
れるようになっている。

また上記現像スリーブ７には、図示を省略した電源回路
から所定のトナー移行用のバイアス電圧が印加されてい
る。後述するように本実施例ではトナー粒子が負極性に
摩擦帯電されるようになされているとともに、現像スリ
ーブ７にはトナーの帯電極性と同極性である負極性のト
ナー移行用バイアス電圧が印加されている。すなわち現
像スリーブ７上の負帯電トナーは衛星トナー担持ローラ
ー４側に移行される電界力を受けるようになされている
。

また前記トナー移行領域の反対側の領域すなわち現像ス
リーブ７の後方周面側領域には、トナー補給手段として
のトナー補給ローラー９が上記現像スリーブ７に所定の
ギャップをもって対向配置されている。このトナー補給
ローラー９は、現像スリーブ７の外表面上に穂立ちされ
る磁気ブラシＢに接触されるように設置されており、ト
ナー補給ローラー９と現像スリーブ７との対向領域にト
ナー補給領域が形成されるようになっている。さらにト
ナー補給ローラー９の後方側領域には、新規トナーを蓄
えるトナータンク１０が前記現像ケーシング６に対して
一体的に連設されている。上記トナー補給ローラー９は
、その一部がトナータンク１０の出口部分に露出するよ
うにして設けられており、このトナータンク１０側への
露出部分が常時蓄積トナーに接触されながら図示を省略
した回転駆動機構によって矢印方向すなわち反時計回り
の方向に回転即動されている。そしてトナータンク１０
内に蓄えられている新規トナーが上述したように定常的
にサイクル搬送されているキャリアに対し上記トナー補
給ローラー９の作用によって補給され、これにより磁気
ブラシＢが形成されるようになっている。

上記トナータンク７内にはアジテータ−１１が配置され
ているとともに、トナータンク１ｏの上方側開口部分に
はトナーカートリッジ１２が着脱自在に装着されている
。さらにまた上記トナー補給ローラー９の表面上には、
トナー層規制ブレード１３の一端縁部がトナー補給ロー
ラー９の軸方向に向かってほぼ均一状態となるように圧
接されている。一方このトナー層規制ブレード１３の基
端縁部分は上記トナータンク１０の出口開口縁部分に固
定されている。そしてこのトナー層規制ブレード１３に
よって前記トナー補給ローラー９上のトナー粒子が均一
薄層状に被着されるとともに、トナー粒子に対して負極
性の摩擦帯電が行なわれるようになっている。

上記トナー補給ローラー９の回転方向においてトナー層
規制ブレード１３の上流側部分には、トナータンク１０
内のトナーが現像ケーシング６側へ流出していくのを防
止するように板状のシール部材（図示省略）が、トナー
補給ローラー９の表面に圧接状態にて設けられている。

このシール部材はマイラーから形成されている。

ここで前記現像ケーシング６は、トナー補給領域とトナ
ー移行領域との間における現像剤搬送領域で円弧状に形
成されており、該円弧状に形成された現像ケーシング６
の内壁面部が上記磁気ブラシＢの穂端部に接触されるよ
うになっている。さらにこの現像ケーシング６のトナー
移行領域の上流側に臨む端縁部分には１図示省略した入
口シール板が取り付けられており、この入口シール板に
よって現像ケーシング６の開口部からのトナー飛散が防
止されるようになっている。

このような実施例における装置では、まずトナータンク
１０側のトナーがトナー補給ローラー９の表面上に保持
され、トナー層規制ブレード１３により均一′４Ｗｌ化
されるとともに負極性に摩擦帯電される。そして現像ス
リーブ７上に穂立ちされ定常的に搬送されているキャリ
アに対して上記トナー補給ローラー９上の負帯電トナー
が送給され磁気ブラシＢが形成される。

このようにして形成された磁気ブラシＢは、現像スリー
ブ７および現像磁石ローラー８の搬送作用によってトナ
ー移行領域に向がって搬送されていくが、このとき磁気
ブラシＢの現像剤穂は現像磁石ローラー８の回転即動に
よって現像スリーブ７上を自転スピン運動を行ないこれ
により撹拌・帯電されながら移動されていく。また上記
磁気ブラシＢの現像剤穂の穂端部は現像ケーシング６の
内壁部に接触しながら搬送されていき、これにより現像
剤の量規制が行なわれる。したがって本実施例では従来
のようなドクターブレードは不要になっており１回転ト
ルクが低減されるようになっている。さらに磁気ブラシ
Ｂの現像剤穂の移動に伴って生じる気流は現像ケーシン
グ６内に抑え込まれることとなり、これによりトナー飛
散が防止されるようになっている。

トナー移行領域に搬入された磁気ブラシＢを構成する現
像剤中の負帯電トナーは、第３図にも示されるように、
衛星トナー担持ローラー４に印加されている交番電圧の
トナー吸引作用およびＴｇｌ像スリーブ７に印加されて
いるトナー移行用バイアスのトナー反発作用によって現
像スリーブ７側から衛星トナー担持ローラー４側へ移行
されていく。

この現像スリーブ７から衛星トナー担持ローラー４への
トナー移行動作は、衛星トナー担持ローラー４に印加さ
れている交番電圧がトナーと異極性の正極性側に振れて
衛星トナー担持ローラー４にトナー吸引作用が生じたと
きに行なわれることとなる。このとき衛星トナー担持ロ
ーラー４を構成する導電性樹脂部材の誘電率を調整する
ことによってトナー移行電界が適正に選択され、トナー
移行動作が適宜調整されるようになっている。このよう
にして衛星トナー担持ローラー４側に移行されたトナー
は、衛星トナー担持ローラー４の回転移送にしたがい現
像領域に向かって移動されていく。

さらに現像領域内に搬入された衛星トナー担持ローラー
４上の負帯電トナーは、感光体ドラム１の表面に形成さ
れている正極性の静電潜像に対して、現像領域の現像ギ
ャップＰ０を通してジャンピング動作により移行されて
いき、いわゆる非接触現像が、行なわれるようになって
いる。この非接触現像動作により静電潜像の可視化が行
なわれて所定のトナー像が得られることとなる。この場
合上記衛星トナー担持ローラー４側から感光体ドラム１
側へのトナー移行作用すなわち現像作用は。

衛星トナー担持ローラー４に印加されている交番電圧が
トナーと同極性の負極性側に振れて衛星トナー担持ロー
ラー４にトナー反発作用が生じたときに行なわれること
となる。このとき衛星トナー担持ローラー４を構成する
導電性樹脂部材の誘電率を調整することによってトナー
移行電界が適正に選択され、トナー移行動作が適宜調整
されるようになっている。このように衛星トナー担持ロ
ーラー４に印加されている交番電圧によってトナー移行
動作および現像動作の双方が効率的に行なわれるように
なっている。

またこのとき上記衛星トナー担持ローラー４は。

現像装置３とは別個のユニット系として設けられている
とともに、感光体ドラム１と衛星トナー担持ローラー４
とは感光体ユニットの保持枠２を介して共通のユニット
系として設けられているので、感光体ドラム１と衛星ト
ナー担持ローラー４との対向間隔である現像領域の現像
ギャップＰ０は簡易な構成で容易かつ正確に維持される
ようになっている。

なおトナー移行後における磁気ブラシＢの現像剤中には
１画像に対応したトナー濃度むらを生じており、このよ
うな状態で再びトナー補給領域に搬送されていこうとす
る。しかしながら上記磁気ブラシＢの現像剤穂は現像磁
石ローラー８の回転駆動によって現像スリーブ７上で自
転スピン運動を行ないこれにより撹拌される。そしてそ
の撹拌作用によって磁気ブラシＢ中のトナーは均一なト
ナー濃度とされ、その上でトナー補給領域に送り込まれ
るようになフている。したがってトナー補給領域におけ
るトナー補給手段によるトナー補給量は、キャリアのト
ナー保有容量に対するトナーの不足分量すなわちトナー
の消費量に対応した分旦に自動設定されることとなる。

またトナー補給領域に送り込まれる磁気ブラシＢの現像
剤穂の穂端部は、現像ケーシング６の内壁部に接触しな
がら搬送されていくため、ｉａ気ブラシＢの移動に伴っ
て生じる気流が現像ケーシング６内に抑え込まれてトナ
ー飛散が防止されるようになっている。

本発明に使用される現像装置は、１成分現像剤を使用す
る＠像装置であっても同様に適用することができる。

［発明の効果］ 以上述べたように請求項の１に記載されている発明は、
現像装置の現像剤担持体と感光体とが直接的に対向して
現像領域を形成することのないように、現像剤担持体か
ら感光体側へのトナーの受け渡しを行なう衛星トナー担
持体を設置し、衛星トナー担持体と感光体との間部分に
現像領域を形成することとしたから、衛星トナー担持体
を感光体と同一のユニット系に設置することによって感
光体と衛星トナー担持体とのギャップすなわち非接触現
像方式におけるＴ！Ａ像ギャップを狭小でしかもばらつ
きなく設定することができ、良好な画像を形成すること
ができる。

また請求項の２に記載されている発明は、請求項の１に
記載されている発明において、現像剤担持体側から衛星
トナー担持体側へのトナー移行動作および衛星トナー担
持体側から感光体側へのトナー移行動作の双方が効率的
に行なわれるように、衛星トナー担持体に対して所定の
交番電圧を印加することとしたから、請求項の１に記載
されている発明の効果に加えて、トナー移行動作を円滑
に行なわせることができ、現像動作を一層良好に行なわ
せることができる。

さらに請求項の３に記載されている発明は、請求項の１
に記載されている発明において、現像剤担持体側から衛
星トナー担持体側へのトナー移行電界および衛星トナー
担持体側から感光体側へのトナー移行電界が適正に形成
されるように、衛星トナー担持体を所定の誘電率を有す
る導電性樹脂部材から形成することとしたから、請求項
の１に記載されている発明の効果に加えて、トナー移行
動作を円滑に行なおせることができ、現像動作を一層良
好に行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例おける現像装置を表わした側
面説明図、第２図は感光体と衛星トナー担持体との対向
状態を表わした平面説明図、第３図はトナーの帯電移行
状態を表わした模式的側面説明図である。 １・・・感光体ドラム、２・・・感光体ユニット保持枠
、３・・・現像装置、４・・・衛星トナー担持ローラー
　５・・・交番電源、７・・・現像スリーブ。 （ばか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像剤を現像剤担持体に保持させながら現像領域に
   搬入させ、感光体上に形成されている静電潜像にトナー
   を供給して現像を行なうようにした現像装置において、 上記現像剤担持体と感光体との間部分には、現像剤担持
   体側からトナーを受け取りかつその受け取ったトナーを
   感光体側の静電潜像に供給する衛星トナー担持体が設置
   されてなり、 上記衛星トナー担持体は、感光体に対し所定ギャップを
   なして非接触状態に対向配置されていることを特徴とす
   る画像形成装置。 ２、請求項の１に記載されている現像装置において、 衛星トナー担持体には、現像剤担持体側から感光体側へ
   のトナーの受け渡しを行なう所定の交番電圧が印加され
   ていることを特徴とする現像装置。 ３、請求項の１に記載されている画像形成装置において
   、 衛星トナー担持体は、所定の誘電率を有する導電性樹脂
   部材から形成されていることを特徴とする現像装置。