JPH0318879A - 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１ｔＷＩ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・）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削を用いたジャンピ
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、非磁性の一成分系現像剤を用
いているために現像剤の区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ＩＩ
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、−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撹拌お
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、非磁性の一成分系現像剤を感光体
に蕩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電体層が施されてなる現像剤担持体
と、この現像剤担持体に圧接され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
弾性導電規制部材と、この弾性導電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外部
電源と、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
を印加する第２外部電源と、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感光体にｍ
翔するための現像バイアス電圧を印加する第３外部電源
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
に誘電体層が施されてなり、弾性Ｒ電規制部材が現像剤
担持体に圧接され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層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（形成し、第１外部電源が弾性導電規制
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外部電源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印加し、
第３外部電源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０本実施例の現像装置は、バンクフレー
ムｌａ、フロントフレーム１ｂおよび側板ＩＣよりなる
筐体内に非磁性の一成分系現像剤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’１ｉｌＮ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１荷を注入するための電圧を印加する第１外部電源
Ｅ１と、基端がバンクフレームｌａ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ｌｃに回
転可能に支持された撹拌パドル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＃Ｅ、
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０弾性導電規制部材４を金属性の仮ばね部
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ＲＥＩ　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、現像装置の信鎖性が向上
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（Ｄ　Ｃ）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Ｃいる。

第２外部電源Ｅ、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、ＤＣｆｉ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Ｅ、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？ｉｔ源Ｅ、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ｉ！ＩＸ　Ｅ　ｓ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Ｎ
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ｌ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’？ｉｔ　ａＥ　ｌ　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ｙＩ層に形
成される。なお、現像ローラ３の表面には誘電体ＴＩ！
ｉ３ｂ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、弾性感ｔＩ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ｙＩＦＪ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図に図太して示すように、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Ｅ、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′ｒ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涜翔する現像剤
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。

導電部材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Ｅ、と同しＤＣ
レヘルに設定されているので、実質的に誘電体層３ｂの
除電を（ｊう。また、導電部材５は、第２外部電源Ｅｔ
のＡ　ＣＮ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ｌ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ｌ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
ながら撹拌されることになる。

なお、撹拌パドル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ｌ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ＦＷ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外部電源
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１￥
みを一定とすることができ、長１…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、現像剤を十分に撹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２ｒｊＪ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、 ｌ・・・現像剤収納部、 ２・・・感光体、 ・導電性円筒体、 ・感光体層、 ・現像ローラ、 ・導電芯材、 ・誘電体層、 ・弾性翼ＩＩ規制部材、 ・導電部材、 ・攪拌パドル、 ・第１外部電源、 ・第２外部電源、 ・第３外部電源、 ギャップ１ トナーである。 ２　ａ　・ ２　ｂ　・ ３　・　・ ３　ａ　・ ３　ｂ　・ ４　・　・ ５　・　・ ６　・　・ Ｅ、　　・ Ｅ、　・ Ｅ、　・ ｇ　゛ Ｔ　・　・　・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性の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電
   体層が施されてなる現像剤担持体と、 この現像剤担持体に圧接され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弾性
   導電規制部材と、この弾性導電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外部電源
   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印加する第２外部電源と
   、 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外部電源とを有することを特徴と
   する現像装置。