JPH04328783A - 現像方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置において用いられ、感光体上の静電潜像を粉
状現像剤によって現像する方法に係り、特に絶縁性トナ
ーと磁性粒子とを混合した二成分現像剤を用いる現像方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より二成分現像剤を用いた現像方法
として現像剤担持体を使用し、これと近接する感光体上
の静電潜像にトナーを転写する方法が知られている。こ
の方法に使用される現像装置の概略は例えば次のような
ものである。静電潜像保持体と近接して配置され表面に
現像剤を吸着して搬送することができる現像剤担持体と
、この現像剤担持体上に吸着された現像剤の量を規制し
、現像剤の薄層を形成する現像剤規制部材とがハウジン
グ内に設けられており、ハウジング内の現像剤収容室か
ら現像剤担持体に現像剤が供給されるようになっている
。

【０００３】上記現像剤担持体は非磁性材料からなり回
転可能に支持された円筒状のスリーブと、その内部にお
いて位置が不動に取り付けられた複数の磁石とを有して
おり、その磁石の磁界によって現像剤がスリーブの表面
に吸着され、現像剤中の磁性粒子（キャリア）による磁
気ブラシが形成されるようになっている。また、現像剤
担持体には静電潜像保持体との間に電界を生じさせるバ
イアス電圧が印加されている。この現像剤担持体は静電
潜像保持体と近接して対向する位置に設けられ、この対
向する位置が現像領域となり、ここでの双方の間隔は上
記磁気ブラシが静電潜像保持体と接触し得る程度に設定
されている。

【０００４】このような現像装置において静電潜像の現
像は次のような方法によって行われる。図６に示すよう
に磁気ブラシが静電潜像保持体と接触した状態で静電潜
像保持体が回転を開始し、その表面が一様に帯電された
後、露光によって帯電電位の差による静電潜像が形成さ
れる。その後、バイアス電圧の印加が開始されるととも
に現像剤担持体が回転動作を開始し、現像剤担持体表面
に形成されている磁気ブラシが連続的に現像領域へ搬送
される。現像領域ではバイアス電圧が印加されており、
帯電したトナーは静電潜像保持体の表面に接触する磁気
ブラシから静電潜像に付着し、現像が行なわれる。静電
潜像保持体上の静電潜像が現像領域を通過した後は、現
像剤担持体の回転が停止されるとともにバイアス電圧の
印加が解除され、一連の現像工程を終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の現像方法では、現像剤担持体の始動および
停止、バイアス電圧の印加および解除と関連して表１に
示すような問題点がある。

【０００６】

【表１】

【０００７】現像を開始しようとするとき、磁気ブラシ
が静電潜像保持体と接触しており、静電潜像保持体が動
作している状態で現像剤担持体の動作を開始する（表１
中、■欄）と、接触している磁気ブラシが急に動きだす
ことになり、多量の現像剤が静電潜像保持体に付着する
。多量に付着した現像剤は現像領域において、現像剤担
持体と静電潜像保持体との間隙に詰まり、静電潜像保持
体の回転速度にムラを生じることになる。静電潜像保持
体の回転速度のムラは像の歪みを生じさせ、特に複数の
色を重ね合わせるカラー画像を形成しようとする場合に
は、静電潜像保持体の回転速度の変動がわずかであって
も色ずれが生じ、良好な画像が得られない。

【０００８】また、静電潜像保持体表面に付着する現像
剤にはトナーのみではなく磁性粒子であるキャリアも含
まれており、キャリアが多量に付着するとブレードによ
るクリーニング装置を用いた場合には、ブレードや静電
潜像保持体表面が傷つき、黒すじや黒斑などの画像欠陥
が生じる。また用紙への転写装置として静電潜像保持体
と近接して回転する転写ロールを用いる場合には、静電
潜像保持体に付着したキャリアが転写ロールと静電潜像
保持体との近接部分を通過する際に、静電潜像保持体の
回転に対する負荷を増大させ、静電潜像保持体の回転速
度が変動して画像に欠陥が生じることになる。このよう
な問題点はバイアス電圧が印加されている状態、または
印加されていない状態のいずれの場合にも生じる。

【０００９】また、現像剤担持体の動作を停止したとき
（表１中、■欄）にも、急に磁気ブラシの動きが止まる
ことによって現像剤が静電潜像保持体に多量に付着する
という問題が生じる。

【００１０】一方、静電潜像保持体が動作し、磁気ブラ
シが接触した状態でバイアス電圧の印加を開始したとき
（表１中、■欄）および印加を解除したとき（表１中、
■欄）にも急に電界の作用が開始または停止されること
によって多量の現像剤が静電潜像保持体に付着する。こ
れによって上記現像剤担持体の始動時および停止時と同
様の問題が生じる。さらにバイアス電圧の印加時には、
電圧が図７に示すように変動し、一時的に印加電圧が高
くなる（オーバーシュート）。これによって現像剤担持
体と静電潜像保持体との間でバイアス電圧下の放電がお
こり、静電潜像保持体表面を傷つけることがある。

【００１１】表１中、■欄に示すように現像剤担持体の
始動とバイアス電圧の印加開始時に差があり、バイアス
電圧が先に印加される場合には、現像領域内で静止して
いる磁気ブラシのキャリアに電荷の注入がおこり、帯電
したキャリアが静電潜像保持体に付着するという問題が
ある。キャリアが静電潜像保持体に付着すると上記した
ように画像の欠陥を生じる原因となる。

【００１２】静電潜像保持体を停止した状態であっても
、バイアス電圧の印加開始時（表１中、■欄）において
は静電潜像保持体と現像剤担持体との間でのバイアス下
の放電によって静電潜像保持体を傷つけるという問題が
あり、さらに現像剤担持体が停止しておりバイアス電圧
のみが作用する状態（表１中、■欄）ではキャリアへの
電荷の注入がおこる。さらに静電潜像保持体が停止して
いる状態で現像剤担持体を動作させる（表１中、■欄）
と、磁気ブラシが静電潜像保持体の一カ所のみと接触し
、静電潜像保持体表面を傷つけるという問題もある。

【００１３】カラー画像を形成する画像形成装置では、
複数の現像装置が一つの静電潜像保持体に対向して設け
られ、これらの現像装置が現像を行なわないときには静
電潜像保持体と磁気ブラシとが接触しない位置に保持さ
れ、現像を行なう現像装置のみが移動して磁気ブラシと
静電潜像保持体とが接触する位置に設定されるものがあ
る。このような現像装置を有する画像形成装置において
も、現像に使用される現像装置が磁気ブラシと静電潜像
保持体とが接触する位置に設定され、その後現像剤担持
体の回転およびバイアス電圧の印加を開始して現像を行
ない、現像終了後は現像剤担持体の回転、バイアス電圧
の印加を停止した後に現像装置を静電潜像保持体から離
隔するようになっているので、上記と全く同様の問題点
を有している。

【００１４】本発明は上記のような状況に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、静電潜像の現像を開始する
までの状態または静電潜像の現像終了後、現像状態を解
除する状態において、静電潜像保持体に現像剤が多量に
付着することや、バイアス電圧下の放電が生じることを
防止し、良好な画像が得られる現像方法を提供すること
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、磁石ロールを内蔵し、表面に二成分現
像剤の磁気ブラシを形成して現像剤を搬送する現像剤担
持体と、露光によって表面に静電潜像が形成される静電
潜像保持体とが近接して対向する位置で、前記磁気ブラ
シを前記静電潜像保持体表面に接触させるとともに、前
記静電潜像保持体と現像剤担持体との間にバイアス電圧
を印加し、帯電した現像剤を前記静電潜像に付着させて
可視化する現像方法において、　　図１に示すように、
前記静電潜像を現像しないときは、前記現像剤担持体を
、前記磁気ブラシが静電潜像保持体に接触しない位置に
保持し、　　前記静電潜像保持体上の静電潜像を現像す
るときに、バイアス電圧の印加、および現像剤担持体の
動作を開始し、　　その後現像剤担持体を、前記磁気ブ
ラシが動作中の前記静電潜像保持体と接触する位置に移
動させて現像を行ない、　　現像終了後、再び前記現像
剤担持体を、前記磁気ブラシが動作中の前記静電潜像保
持体と接触しない位置に戻し、　　その後バイアス電圧
の印加解除、および現像剤担持体の動作の停止を行なう
ものとする。

【００１６】上記バイアス電圧印加の開始時（ＴＢ１）
と、現像剤担持体の動作の開始時（ＴＲ１）はいずれが
先であっても良いし、同時であってもよい。また、上記
バイアス電圧印加の解除時（ＴＢ２）と、現像剤担持体
の動作の停止時（ＴＲ２）はいずれが先であってもよい
し、同時であってもよい。また、静電潜像保持体の動作
の開始時（ＴＳ１）は磁気ブラシが静電潜像保持体と接
触する時（ＴＴ１）より先であればよく、静電潜像保持
体の動作の停止時（ＴＳ２）は、現像終了後に磁気ブラ
シが静電潜像保持体と離れる時（ＴＴ２）の後とすれば
よい。

【００１７】

【作用】上記のような現像方法では、現像を行わないと
きに現像剤担持体はその表面に形成された磁気ブラシが
静電潜像保持体と接触しない位置に保持されており、現
像を開始する時にそのままの位置でバイアス電圧の印加
、および現像剤担持体の始動が行われる。したがって、
静電潜像保持体に多量の現像剤が付着するようなことは
なく、またバイアス電圧下の放電も生じない。バイアス
電圧の印加開始、および現像剤担持体の始動後、磁気ブ
ラシが静電潜像保持体表面と接触する位置に現像剤担持
体を移動するので、磁気ブラシは現像剤担持体上で搬送
されながら徐々に静電潜像保持体の表面と接触し、この
ときにも現像剤の多量の付着等は生じない。

【００１８】静電潜像が現像領域を通過し、現像が終了
すると磁気ブラシが静電潜像保持体と接触しない位置ま
で現像剤担持体を移動させ、その後バイアス電圧の印加
解除、および現像剤担持体の動作の停止を行なうので、
バイアス電圧の印加開始時、および現像剤担持体の始動
時と同様、静電潜像保持体に多量の現像剤が付着するよ
うな不都合がなくなる。これによって画像に欠陥が生じ
るのが防止される。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例について図を用いて説明
する。図２は本発明の実施例である現像方法に用いられ
る現像装置の一例を示す概略構成図である。現像装置２
は、帯電電位の差による静電潜像を保持することができ
る静電潜像保持体１と対向して設けられており、この現
像装置２は現像剤を収容するハウジング７と、位置が固
定された複数の磁石９を内部に有しこの周囲で回転自在
に支持された非磁性円筒状の現像剤担持体３と、現像剤
担持体３の表面に付着する磁性現像剤の量を規制する現
像剤規制部材４と、回転して現像剤の攪拌及び搬送を行
ない現像剤担持体３に現像剤を供給するスクリューオー
ガー５、６とを備えている。

【００２０】上記静電潜像保持体１は表面に高分子化合
物からなる感光体（ｏｐｃ感光体）を有しており、一旦
一様に帯電させた後露光して静電潜像を形成できるもの
である。上記現像剤担持体３は内部に複数の磁石９を有
し、これらはＳ極とＮ極とが交互に配置されたもので、
隣接する磁極間で形成される磁界によって磁性粒子の磁
気ブラシを現像剤担持体３の表面に形成し、回転して現
像剤を搬送できるようになっている。また、現像剤担持
体３には直流電源１０および交流電源１１から直流重量
交流電圧が印加されており、静電潜像保持体１と近接す
る位置（現像領域）に形成される電界によって電荷を有
するトナーが静電潜像に付着するようになっている。現
像剤規制部材４は、一端がハウジング７と固定して支持
され、他端が現像剤担持体３の表面に近接して突き出す
ように取り付けられており、現像剤担持体表面に吸着さ
れる現像剤を一定量に規制するものである。

【００２１】このような現像装置２は、現像剤担持体３
が静電潜像保持体１と近接して対向し得る位置に設けら
れており、静電潜像保持体１と現像剤担持体３との間隔
が０．５ｍｍ程度（現像剤担持体３上の磁気ブラシが静
電潜像保持体１と接触し得る間隔）となる位置およびこ
れらの間隔が現像剤担持体表面に形成される磁気ブラシ
と静電潜像保持体表面とが接触しない程度となる位置に
設定することができ、カム８の回転によって上記双方の
位置の間を移動できるようになっている。

【００２２】このような現像装置は、静電潜像保持体に
対して一つの現像装置のみが対向する画像形成装置に用
いてもよいが、図３に示すように複数の現像装置が一つ
の静電潜像保持体に対向して配置され、それぞれの現像
装置は色が異なる画像の現像を行うカラー画像形成装置
に用いることができる。図３に示す画像形成装置では三
つの現像装置２ａ，２ｂ，２ｃが配列されており、それ
ぞれがカム８ａ，８ｂ，８ｃの回転によって、現像剤担
持体３ａ，３ｂ，３ｃの表面に形成される磁気ブラシが
静電潜像保持体１と接触する位置と接触しない位置との
双方に設定できるようになっている。

【００２３】本発明の一実施例である現像方法は、例え
ばこのような画像形成装置において実施することができ
るものであり、以下にこの実施例を説明する。現像を開
始する前の段階ではすべての現像装置は、現像剤担持体
表面の磁気ブラシと静電潜像保持体１とが接触しない位
置に設定されている。現像プロセスの開始にともない静
電潜像保持体１は回転して、表面が一様に帯電される。 その後、像光が照射され、照射される光の強さにしたが
って静電潜像保持体１の表面には帯電電位の差による静
電潜像が形成される。この静電潜像は単色の画像に対応
するものであり、この静電潜像に対応する色の現像装置
、すなわち図３に示す第１の現像装置２ａの動作が開始
される。

【００２４】現像装置の動作は、図４に示すようにまず
現像剤担持体３ａの回転の始動とバイアス電圧の印加が
同時に行われる。回転するスクリューオーガー５ａ、６
ａから現像剤担持体３ａに供給された現像剤が表面にお
いて磁気ブラシを形成しており、この現像剤の層は現像
剤規制部材４ａによって規制された後、現像剤担持体３
ａの回転によって連続的に現像領域へと搬送される。現
像剤担持体３ａの回転が始動し、バイアス電圧が印加さ
れた後、カム８ａが回転し、第１の現像装置２ａが現像
剤担持体３ａ上の磁気ブラシと静電潜像保持体１とが接
触する位置へ移動する。このとき現像剤担持体３ａと静
電潜像保持体１との間にはバイアス電界が生じており、
帯電したトナーが静電潜像保持体１上の静電潜像に付着
し、静電潜像を可視化する。

【００２５】静電潜像保持体１が回転し、静電潜像の形
成された部分が現像領域を通過すると現像は終了し、カ
ム８ａが回転して第１の現像装置２ａを磁気ブラシと静
電潜像保持体とが接触しない位置へ戻す。静電潜像保持
体１にはさらに他の色に対応する静電潜像が形成され、
これに対応する現像装置すなわち第２の現像装置２ｂが
駆動される。この第２の現像装置２ｂの動作の順序は図
４に示すように第１の現像装置２ａの場合と同じである
。このような工程が現像する色の種類と同じ数だけ繰り
返し行われ、静電潜像保持体１上にカラー画像が形成さ
れる。このカラー画像は転写装置（図示せず）によって
用紙上に転写され、定着装置によって融着される。

【００２６】このような現像方法を行なった場合におけ
るキャリアの静電潜像保持体への付着量を調査するため
、図３に示すように現像装置２ａ、２ｂ、２ｃが静電潜
像保持体１と対向する位置よりも静電潜像保持体１の回
転方向における下流側にキャリアの補集手段１２を設け
、これによって補集されたキャリアの量を、従来の現像
方法（現像剤担持体上の磁気ブラシが静電潜像保持体と
接触した状態で現像剤担持体の動作の開始・停止および
バイアス電圧の印加の開始・解除を行なう）を行なった
場合と比較する。

【００２７】図５は１００回の現像を行なう間に補集手
段１２で補集されたキャリアの量を重量で示したもので
あり、本発明の実施例においては補集されたキャリアが
著しく少なくなっている。このように本実施例の現像方
法では、それぞれの色の現像において静電潜像保持体１
に現像剤が多量に付着したり、キャリアの電荷注入によ
る静電潜像保持体への付着が防止されるので、静電潜像
保持体１の回転にムラが生じるのを防止でき、色ずれ等
のない良好なカラー画像が形成される。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像方法
では、現像剤担持体の動作開始時および停止時、ならび
にバイアス電圧の印加開始時および解除時に、現像剤担
持体表面に形成された磁気ブラシが静電潜像保持体と接
触していないので、多量の現像剤が静電潜像保持体に付
着するのが防止でき、良好な画像が得られる。また、バ
イアス電圧印加開始時に、現像剤担持体は、表面の磁気
ブラシが静電潜像保持体と接触しない程度に離れており
、バイアス電圧下の放電による静電潜像保持体表面の損
傷が防止され、画像に欠陥が生じるのを防ぐことができ
る。さらに、現像剤担持体が動作していない状態で磁気
ブラシが静電潜像保持体と接触することがなく、キャリ
アへの電荷注入によってキャリアが静電潜像保持体に付
着して画像に欠陥が生じるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像方法を説明するためのタイミング
図である。

【図２】本発明の一実施例である現像方法に使用するこ
とができる現像装置の一例を示す概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例である現像方法に使用するこ
とができるカラー画像形成装置の一部を示す概略構成図
である。

【図４】図３に示すカラー画像形成装置において、本発
明の現像方法を実施した例を示すタイミング図である。

【図５】図３に示すカラー画像形成装置において、本発
明の現像方法を実施した場合の効果を従来例と比較して
示す図である。

【図６】従来の現像方法を説明するためのタイミング図
である。

【図７】バイアス電圧の印加開始時および解除時におけ
る電圧の変動を示す図である。

【符合の説明】

１　　　　静電潜像保持体 ２　　　　現像装置 ３　　　　現像剤担持体 ４　　　　現像剤規制部材 ５　　　　スクリュウオーガー ６　　　　スクリュウオーガー ７　　　　ハウジング ８　　　　カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　磁石ロールを内蔵し、表面に二成
   分現像剤の磁気ブラシを形成して現像剤を搬送する現像
   剤担持体と、露光によって表面に静電潜像が形成される
   静電潜像保持体とが近接して対向する位置で、前記磁気
   ブラシを前記静電潜像保持体表面に接触させるとともに
   、前記静電潜像保持体と現像剤担持体との間にバイアス
   電圧を印加し、帯電した現像剤を前記静電潜像に付着さ
   せて可視化する現像方法において、前記静電潜像を現像
   しないときは、前記現像剤担持体を、前記磁気ブラシが
   静電潜像保持体に接触しない位置に保持し、前記静電潜
   像保持体上の静電潜像を現像するときに、バイアス電圧
   の印加、および現像剤担持体の動作を開始し、その後現
   像剤担持体を、前記磁気ブラシが動作中の前記静電潜像
   保持体と接触する位置に移動させて現像を行ない、現像
   終了後、再び前記現像剤担持体を、前記磁気ブラシが動
   作中の前記静電潜像保持体と接触しない位置に戻し、そ
   の後バイアス電圧の印加解除、および現像剤担持体の動
   作の停止を行なうことを特徴とする現像方法。