JPH037968A - 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係り、特に現像剤を現像スリーブに
より現像領域に搬送せしめて、潜像担持体上に形成され
た静電潜像にトナーを供給することにより現像を行なう
ようにした現像装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電子写真複写機などに設置されている２成分現
像剤を使用する磁気ブラシ現像装置においては、現像タ
ンク内の現像剤を現像スリーブ上に穂立ちさせて磁気ブ
ラシを形成し、その磁気ブラシを現像領域に搬送し、そ
の穂端部を潜像担持体側に摺゛接せしめ、これにより静
電潜像を現像し可視化するようにしている。

現像剤は、磁性キャリアとトナーとから構成されており
、所定の電位状態にある静電潜像に対して一定の極性関
係にあるように帯電されたトナーを、静電潜像側に選択
的に移行させることにより現像が行なわれるようになっ
ている。

また現像スリーブ側には、静電潜像およびトナーの各帯
電状態と所定の関係にある現像バイアスが印加されてお
り、この現像バイアスによって地駅部へのトナーの汚れ
を防止するなど、画像に対してトナーが良好に選択的に
移行されるようにしている。

第４図は、ベタ潜像電位による電界強度分布の一例を示
した模式図である。本図に示されるように、ベタ画像部
においては、トナーを現像スリーブ側から潜像担持体側
に向かって吸引する現像電界が形成されているとともに
、それ以外の地肌部、特に上記ベタ画像部の周辺部には
、トナーを現像スリーブ側に押しやる方向の逆電界が形
成されているものである。これらの電界の強さは、上記
現像バイアスの値によって定められることとなる。

また第５図は、潜像担持体１と現像スリーブ２との間に
現像電界が作用されている場合において、磁気ブラシ３
中のトナー粒子が潜像担持体１側に移動される状態を示
した模式図である。本図に示されるように、現像電界に
よってトナー粒子３ａは、現像スリーブ２＃から穂立ち
されたキャリア粒子３ｂの穂端側に向かって移動される
こととなり、その結果トナー粒子３ａは潜像担持体１側
へ良好に移行されていく。

（発明が解決しようとする課題） 一方第６図には、潜像担持体１と現像スリーブ２との間
に逆電界が作用されている場合が示されている。このよ
うな逆電界は、上述のように地肌部およびベタ画像部の
周辺に形成される。そしてこの逆電界によってトナー粒
子３ａは、現像スリーブ２側すなわち穂立ちされたキャ
リア粒子３ｂの根元側に向かって移動され、その結果キ
ャリア粒子３ｂの穂端部にはトナー粒子３ａが少なくな
る。特に、逆電界が強く形成さ九るベタ画像部の周辺部
では、キャリア粒子３ｂの穂端部にトナー粒子３ａが存
在しなくなることもある。

このように磁気ブラシ３が、その穂端部にトナー粒子が
少なくなったり存在しなくなった状態で現像領域に入り
込んでいき静電潜像に接触すると、良好な現像作用が行
なわれなくなって、濃度の淡い画像しか得られなくなっ
たり画像にいわゆる白抜けが発生したりする。

さらに、キャリア粒子はトナー粒子と逆極性に帯電され
ているため、キャリア粒子の穂がすでに現像が行なわれ
た画像部に接触すると、画像部のトナーが再びキャリア
側に取られてしまうこともある。この場合、キャリア側
に所定量のトナーが付着されていれば、キャリアとトナ
ーとの間に生じる電気力線は閉じた系を形成することと
なり、外部に対して電気力を作用させることはない。

しかし、上記のような逆電界力によってトナー量が少な
くなってくると、キャリアの帯電電荷の力が外部に作用
することとなる。このような傾向は、キャリアの抵抗値
や誘電率が大きくなるほど強くなり、キャリアの放電時
定数τ　（＝ρε）に依存する。

かかる問題点を解決するため、現像領域において磁気ブ
ラシを現像スリーブ上に担持するマグネットの幅を小さ
くし、磁気ブラシの穂立ち幅を小さくしたり、マグネッ
トを回転させて磁気ブラシと静電潜像担持体との接触面
積を小さくすることにより、上記逆電界の影響を緩衝す
ることも考えられるが、磁気ブラシの静電潜像との接触
量が少なくなるので、十分な画像感度が得られなくなる
おそれがある５ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、静電潜像担持体に一定の隙間をおいて対向
して配置され、キャリヤとトナーとによって構成される
現像剤を担持して現像領域に搬送し、静電潜像担持体上
に現像剤中のトナーを供給して現像を行う現像スリーブ
と、この現像スリーブに現像能力を高めるためのバイア
ス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを有する現像
装置において、前記バイアス電圧印加手段は交流を重畳
した直流のバイアス電圧を印加するものであり、少なく
とも前記静電潜像担持体と前記現像スリーブとの隙間が
最も小さくなる領域に、静電潜像担持体と現像スリーブ
との対向部分を隔絶する隔絶部材を設けてなる現像装置
である。

（作　用） 本発明では、バイアス電圧印加手段により現像スリーブ
に印加されるバイアス電圧によって現像スリーブ上の現
像剤中のトナーがキャリヤ上にて微振動し、静電潜像担
持体と現像スリーブとの対向部分、すなわち現像領域に
おける隔絶部材により隔絶部材が設けられている以外の
領域において現像スリーブ上の現像剤中のトナーが静電
潜像担持体上の静電潜像に供給され、現像動作が行われ
る。

（実　施　例） 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図は、本発明を適用した現像装置１１を示している
。キャリヤとトナーとからなる２成分現像剤を収容して
いるケーシング１２の後端側（図中右端側）には、トナ
ーホッパ一部１３が設けられており、このトナーホッパ
一部１３に対して、トナーカートリッジ１４が着脱自在
に装着されている。

トナーカートリッジ１４内には、内部に蓄えられた新規
トナーを攪拌するアジテータ１５が装着されているとと
もに、このトナーホッパ一部１３の下方部に設けられた
出口部には、トナー補給ローラ１６が軸支されている。

そして、アジテータ１５の攪拌作用によりトナーカート
リッジ１４から送り出されるトナーは、トナーホッパ一
部１３に一旦蓄えられた上でトナー補給ローラ１６の間
欠回転駆動によって、上記ケーシング１２内に設けられ
たパドルホイール１７の近傍に所定量ずつ供給されてい
く。

また上記パドルホイール１７の前方側（図面左方側）に
は、現像スリーブ１８が配置されている。

パドルホイール１７により攪拌されながら現像スリーブ
１８上に汲み上げられたトナーとキャリアとからなる現
像剤は、現像スリーブ１８内に設置されたマグネット群
１９によってスリーブ表面上に穂立ちされ、磁気ブラシ
２ｏを形成するようになっている。

現像スリーブ１８上の磁気ブラシ２０は矢印方向に搬送
され、その搬送方向下流側に、現像剤規制部材としての
ドクターブレード２１が配置されている。このドクター
ブレード２１は、磁気ブラシ２０の穂高さ、すなわち現
像剤の量を規制する機能を有している。ドクターブレー
ド２１により掻き落とされた余剰現像剤は、このドクタ
ーブレード２１の直後に設置されたセパレータ２２およ
び攪拌スクリュー２３により横攪拌されながら。

パドルホイール１７側に再び戻されている。

さらに現像スリーブ１８は、その前端側表面側の一部が
、ケーシング１２の前端開口部から静電潜像担持体とし
ての感光体ドラム２４側に対面するように露出されてお
り、第２図、第３Ａ図、第３Ｂ図に示すように現像スリ
ーブ１８と感光体ドラム２４との対向部分に現像領域７
が形成されている。

現像スリーブ１８には現像バイアス電圧印加装置４０に
よって交流を重畳した直流の電圧が印加されるようにな
っている。この現像バイアス電圧印加装置４０には作像
タイミングにしたがってバイアス電圧印加装置４０をオ
ン、オフする制御装置４１が接続されている。

符号３０は隔絶部材を示し、この隔絶部材３０の基端は
ケーシング１２の開口部上端側に取付けられている。隔
絶部材３０の先端３０ａは現像領域７における感光体ド
ラム２４と現像スリーブ２０との隙間が最も小さい党と
なる部分を僅かに超える領域まで延びており、現像領域
７を開放領域８のみを残して覆っている。隔絶部材３ｏ
は現像スリーブ２０の軸方向全長に渡る大きさを有して
いる。

隔絶部材３０の感光体ドラム２４側の面にはポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）にアルミニウムを蒸着する
ことによる絶縁処理が施されている。

この絶縁処理によって感光体ドラム２４上の静電潜像の
リークが防止される。

隔絶部材３０はバイアス電圧印加装置４４によってバイ
アス電圧が印加されるようになっている。

このバイアス電圧印加装置４４には制御装置４５が接続
されており、この制御装置４５によって作像タイミング
にしたがいバイアス電圧印加装置４４をオン、オフする
ようになっている。

なお、感光体ドラム２４は矢印の方向に向かってＶ　ｐ
　（ｍｍ／　５ｅｅ）で搬送されるように回転駆動され
ているとともに、現像スリーブ１８は矢印の方向に向か
ってＶｓ　Ｃｍｍ／ｓｅｃ＞で搬送されるように回転駆
動されており、両者の関係がＶｓ＞Ｖｐとなるように設
定されている。

次にこの現像装置１１の現像動作について説明する。

第３Ａ図に示すように現像スリーブ１８が反時計方向へ
回転し、磁気ブラシ２０が現像スリーブ１８上を現像領
域７に向かって移動する。現像領域７には隔絶部材３０
が配置されているので、磁気ブラシ２０が現像領域７に
向かって移動する過程において、磁気ブラシ２０は感光
体ドラム２４に接触することはない。

かかる動作中において、制御装置４５によってバイアス
電圧印加装置４４がオンされ、隔絶部材３０に直流のバ
イアス電圧が印加される。このバイアス電圧は磁気ブラ
シ２０上のトナーがキャリヤ上を微振動しながら動き回
る状態（以下β状態という）となるバイアス電圧である
。

また現像バイアス電圧印加装置４０が制御装置４１によ
ってオンされ、現像スリーブ１８に交流を重畳した直流
のバイアス電圧が印加される。現像バイアス電圧印加装
置４０によって現像スリーブ１８に印加される電圧は、
現像スリーブ１８上の磁気ブラシ２０中のトナーがキャ
リヤ上にて微振動する状態（以下α状態という）となる
ように設定されている。

なお、電圧を現像スリーブに印加すると、交流電圧の振
幅、直流電圧の大きさによって、トナーがα状態となる
場合と、β状態となる場合とがあるが、現像剤中のトナ
ーがα状態にある場合には、トナーが感光体上の静電潜
像に付着し、トナーがβ状態にある場合には、トナーは
静電潜像に付着しない。またトナーが一旦β状態となっ
てから。

α状態となると現像能力が向上する。

また交流電圧を重畳した直流電圧を現像スリーブ１８に
印加すると、主に現像領域７における現像スリーブ１８
と感光体ドラム２４との隙間が最も小さくなる部分で、
電界強度が大きくなり、大粒の地肌汚れを発生するおそ
れがあるが、隔絶部材３ｏの存在によって、かかる不都
合は防止されることになる６ そして、第３Ｂ図に示すように磁気ブラシ２゜は開放領
域８にまで移動し、この開放領域８にて磁気ブラシ２０
上にてα状態となっているトナーは感光体ドラム２４上
の静電潜像に付着し、現像動作が行われて、感光体ドラ
ム２４上にトナー像が形成される （発明の効果） 以上にように本発明によれば、現像スリーブに交流を重
畳した直流のバイアス電圧を印加するバイアス印加手段
と静電潜像担持体と現像スリーブとの対向領域に所定の
隔絶部材を配置したので、現像装置の現像能力が向上し
、画像の濃度の低下、白抜けが防止できるようになると
ともに、大粒の地汚れも防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置、第２図は第１図の部分詳細
図、第３Ａ図、第３Ｂ図は本発明の現像装置の現像時に
おける磁気ブラシの状態を説明するための図、第４図か
ら第６図は従来の問題点を説明するための図である。 １８・・・現像スリーブ、１９・・・マグネット群、２
０・・・磁気ブラシ、２４・・・感光体ドラム、３０・
・・隔絶部材、４０・・・現像バイアス印加装置処 ３Ａ 篤 Ｂ 図 蔦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静電潜像担持体に一定の隙間をおいて対向して配置され
   、キャリヤとトナーとによって構成される現像剤を担持
   して現像領域に搬送し、静電潜像担持体上に現像剤中の
   トナーを供給して現像を行う現像スリーブと、この現像
   スリーブに現像能力を高めるためのバイアス電圧を印加
   するバイアス電圧印加手段とを有する現像装置において
   、前記バイアス電圧印加手段は交流を重畳した直流のバ
   イアス電圧を印加するものであり、少なくとも前記静電
   潜像担持体と前記現像スリーブとの隙間が最も小さくな
   る領域に、静電潜像担持体と現像スリーブとの対向部分
   を隔絶する隔絶部材を設けたことを特徴とする現像装置
   。