JPH0456977A

JPH0456977A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0456977A
Application number: JP2169225A
Authority: JP
Inventors: Shinkichi Takahashi; 高橋　真吉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1992-02-24

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、電子写真式、静電記録式、或は磁気記式など
の画像形成装置に関するものであり、特に、像担持体上
に形成された潜像を、所謂、現像剤のパウダークラウド
にて顕像化する画像形成装置に関し、複写機、情報記録
装置などに好適に具現化し得る。

〔従来の技術〕

斯るパウダークラウド式現像装置は、特公昭５８５４３
８４号公報、特開昭５７−１７９８６５号公報、特開昭
６１−１８９５６５号公報などに記載されるように、像
担持体と現像剤担持体とを対向させ、現像剤担持体上に
担持させた荷電現像剤を、交番電圧を印加した電極によ
って、現像剤担持体から離脱させ、パウダークラウド状
にして、これを、現像領域において、像担持体の潜像パ
ターンに対応して付着させることで現像を実現している
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特公昭５８−５４３８４号公報における
現像装置では、１つ又はそれ以上の線状交番電界電極を
配置して、現像剤を拡散浮遊せしめ、このパウダークラ
ウドを用いることによって像担持体上の潜像を現像する
形式である。しかし、この公報記載のものではパウダー
クラウドが広い空間に形成されることとなり、現像領域
を特定範囲に設定することができず、現像速度が低く且
つ現像効率の低い現像しか達成し得ない。又、広い空間
にパウダークラウドを発生、導入しているために、その
制御、処理が困難であり、機内汚損の原因ともなる。又
、現像剤の分散が不充分で鮮鋭度の低い画像しか得られ
ない。

又、特開昭５７−１７９８６５号公報における現像装置
では、現像担持体と交番電界電極との間でクラウドを発
生させ、このパウダークラウドを潜像担持体の現像領域
へ向けて拡散させる形式であるがら、上述と同様、現像
速度及び現像効率の低い状態でしか現像し得ず、又、広
い空間にパウダークラウドを発生、導入しているために
、その制御、処理が困難であり機内汚損の原因ともなる
。又、現像剤の分散が不充分で鮮鋭度の低い画像しか得
られない。

同様のことは、特開昭６１−１８９５６５号公報の現像
装置においてもいえる。

本発明者は、第１図に図示されるように、円筒状現像ス
リーブのような現像剤担持体１０１上の荷電された現像
剤１０７に板状の電極体１０５を近接又は接触して配置
し、しかも該板状電極体１０５の先端１０５ａが、像担
持体２上の潜像を実質的に顕像化する現像領域Ｒの端部
近傍に位置するように配置し、電源１０６の交流電圧を
板状電極体１０５に印加して該板状電極体１０５と現像
剤担持体１０１との間に振動電界を形成した場合に、該
板状電極体１０５の先端部からの所定の限定された狭い
現像域空間に現像剤のパウダークラウドを放出せしめる
ことができ、そして、該パウダークラウド状現像剤で像
担持体２上の潜像を現像させ得ることを見出した。斯る
構成によって、鮮鋭度の高い画像を、高速でしかも高効
率にて得ることが可能となった。

しかしながら、長時間画像形成を続行した場合に、板状
電極体１０５の現像領域Ｒに臨む先端部部分に現像剤が
第４図の１０８で示すように堆積し、その結果、電極体
先端部１０５ａでの振動電界が弱まり、遂には現像剤担
持体１０１上の現像剤の飛翔が停止してパウダークラウ
ドの発生がな（なり、現像ができなくなることが分かっ
た。

従って、本発明の目的は、現像域空間内にて、現像剤担
持体に担持された現像剤をパウダークラウドとして飛散
散逸を防止しつつ、該パウダークラウドにて像担持体上
の潜像を長期間にわたって、鮮鋭度の高い画像を、高速
でしかも高効率にて現像することのできる画像形成装置
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、潜像が形成される像担持体と、該像担持体上
の潜像を顕像化する現像装置とを備え、前記現像装置は
、現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上
の現像剤に近接又は接触して配置され、且つ先端部が現
像領域に位置するように配置された電極体と、前記現像
剤担持体と前記電極体との間に振動電界を形成して前記
現像剤担持体に担持された現像剤を前記電極体先端部よ
り現像領域へと分散飛翔させ、前記像担持体上の潜像を
現像する画像形成装置において、潜像の現像作動を行わ
ないときに、前記電極体と前記像担持体との間に電極体
に付着した現像剤を像担持体に向けて放出させる電界を
形成することを特徴とする画像形成装置である。

〔実施例〕

以下、本発明に係る画像形成装置を図面を参照して具体
的に説明する。

第１図に本発明に係る画像形成装置の一実施例が図示さ
れる。

本実施例にて、像担持体２はドラム状とされ、矢印す方
向に回転自在に担持される。又、像担持体２は、一般に
、円筒状導電性基板２０２の上に、電子写真感光層像記
録層２０１が形成されている。

像担持体２は、まず帯電器３で所定極性に均一に帯電さ
れ、次にレンズ４を介して記録されるべき情報に対応し
た露光（原稿画像の露光或いは被記録信号に対応して変
調された光束の露光）を受け、これにより静電潜像が形
成される。この潜像は現像領域Ｒに於いて後述の現像器
ｌにより現像される。

この現像によって得られたトナー像は紙等の転写材に転
写帯電器５によって転写され、不図示の定着器により定
着される。一方、転写後像担持体表面に残留したトナー
はクリーニングブレード６で除去される。像担持体２上
の残留電荷はランプ７による均一光照射で除去される。

前記の如く像担持体２上に形成された潜像は現像装置ｌ
にて顕像化される。現像装置１は、ｌ成分現像剤（トナ
ー）１０６を収容した現像容器１０４を有し、該現像容
器１０４の前部開口には、軸１０２によって支持された
円柱ローラ状の現像剤担持体１０１が配設され、矢印ａ
方向に回転駆動される。又、現像容器１０４の前部開口
の上縁には現像剤薄層を形成するための現像剤規制部材
１０３が配設されており、更に、現像剤担持体１０１の
回転方向下流側には、電極体１０５が配設される。

なお、現像剤担持体１０１は、通常、一般にアルミニウ
ム、ステンレス鋼などの金属或は半導性のプラスチック
に０．１〜数１０μｍ程度の微細粗面加工を施したもの
が用いられる。

又、規制部材１０３は、金属ブレード、ゴムブレードな
どの弾性ブレードで形成することができ、現像剤担持体
１０１に圧接して、該現像剤担持体上に現像剤の薄層を
形成すると共に、現像剤と、規制部材１０３、担持体１
０１との間の摩擦で現像剤に潜像を現像する極性の摩擦
電荷付与を行なう。更に、規制部材１０３は、ブレード
の代わりにローラ状の規制部材とすることもでき、ブレ
ードと同様の作用効果を得ることができる。更に又、規
制部材１０３は、現像剤担持体内部に固定配置した磁石
と、この磁石の磁極に対向して現−像剤担持体に近接配
置した磁性体ブレードとにて構成し、磁石と磁性体ブレ
ードとの間に発生する磁界の作用と、磁性ブレード、現
像剤、現像剤担持体の相互間の摩擦力の作用と、摩擦帯
電の作用とにて、現像剤担持体上に荷電された磁性現像
剤の薄層を形成することも可能である。

前記電極体１０５は、好ましくは、アルミニウム、ステ
ンレス鋼、リン青銅などの金属薄板などで形成されるか
、又は、斯る金属薄板の少なくとも現像剤に接触する表
面に現像剤荷電制御用或は現像剤担持体との間での電気
的絶縁用のコーティングを施したもので形成された板状
弾性電極体とされ、且つ、現像剤担持体１０１の表面に
対して所要の間隙を持って配設される。また電極体１０
５と現像剤担持体１０１間の距離は、電極体１０５と像
担持体２間の距離よりも小である。

更に、該板状電極体１０５の先端縁１０５ａは、前記像
担持体２と、該像担持体２と対向配置された現像剤担持
体１０１との間で画成される現像領域Ｒ内の、担持体１
０１移動方向に関して上流側端の近傍に位置するように
位置決めされる。上記電極体１０５の先端縁１０５ａは
、現像領域Ｒの上記上流側端から、現像領域Ｒの上記担
持体移動方向についての幅の部分の−の幅分の距離下流
側に偏倚した位置までの領域にあることが好ましい。

更に具体的に説明すると、板状電極体１０５と現像剤担
持体１０１との最も近接した部分の間隙は現像剤粒子（
トナー粒子）の２〜３層分の間隙とされ、平均粒径が十
数μｍの現像剤を使用する場合は、例えば４０μｍ程度
である。このような狭い間隙を形成するには、弾性板電
極体１０５を、担持体１０１上に現像剤が存在しない状
態で軽く接触する状態に保持するとよい。その接触圧は
、規制部材１０３で形成された現像剤薄層１０７が電極
体１０５によってほとんど塞き止められることのない程
度であることが好ましい。もちろん電極体１０５の担持
体１０１長手方向についての両端部と担持体１０１との
間に、絶縁性合成樹脂の薄いシートをスペーサとして挟
持し、担持体１０１上に現像剤が存在しない状態に於い
ても電極体１０５と担持体１０１とを非接触に保持する
ようにしてもよい。

現像領域Ｒにおける現像剤担持体１０１と像担持体２と
の最小間隙は、５０μｍ〜５００μｍ１好ましくは１０
０μｍ〜３００μｍ１例えば約２００μｍとされる。即
ち、電極体１０５と現像剤担持体１０１との間に振動電
界を形成しない状態に於いては、現像剤担持体に形成さ
れた現像剤層は像担持体２に非接触である。

次に、現像剤担持体１０１と像担持体２との間には現像
バイアス電源として直流電圧源８が配置され、また、現
像剤担持体１０１と電極体１０５との間にはパウダーク
ラウド形成用振動電界形成のための交流電源トランスｌ
ｌが配設される。トランス８にはスイッチ１３を介して
交流電源１２が連結されている。更に、前記直流電圧源
８と並列に放出バイアス電源９が接続されており、切換
えスイッチ１０によって、前記現像バイアス電源３と交
代的に使用可能に構成される。

つまり、画像形成時、即ち、潜像の現像作動時には現像
剤担持体１０１は現像バイアス電源８側に接続され、潜
像を現像しない時に電極体１０５と現像剤担持体１０１
は放出バイアス電源９側に接続される。

潜像現像時、スイッチ１０は電源８側に接続され、一方
スイッチ１３も閉成される。従って担持体１０１には直
流現像バイアス電圧■８が印加され、電極体１０５には
電圧■８が重畳された交流電圧が印加される。かくして
、現像領域Ｒに於いては、担持体１０１に印加されたバ
イアス電圧により、潜像の可視化領域（現像剤が付着し
て可視化されるべき領域）に対しては現像剤を像担持体
２に向けて移動付着させ、潜像の背景領域（現像剤が付
着されるべきでないバックグラウンド領域）に関しては
現像剤を現像剤担持体１０１に向けて移動付着させる直
流現像電界が、像担持体２と現像剤担持体１０１との間
に形成される。

また、電極体１０５と現像剤担持体１０１との間には、
電極体１０５に印加した交流電圧により、向きが交互に
変化する振動電界が形成される。

そして、現像剤担持体１０１に担持された薄い層状の現
像剤１０７は、板状電極体１０５の下にもたらされる。

現像剤は電極体１０５の先端１０５ａへと到達すると、
該先端部と現像剤担持体１０１間の強い振動電界によっ
て弾き飛ばされ、電極体１０５の先端部からパウダーク
ラウド状に現像領域Ｒに飛翔分散する。即ち、上記電極
体１０５の先端１０５ａ部分に形成された強い振動電界
により現像剤は激しく振動運動せしめられ、そして現像
剤はこの振動電界の拘束を振り切って飛び出すものと考
えられる（尚、第５図に現像剤担持体１０１と電極体１
０５間の振動電界の電気力線を示した。）。

上述のように、電極体１０５により現像剤担持体１０１
上の現像剤薄層１０７には強い振動電界が作用するので
、現像剤担持体上の現像剤は大略全量が狭い現像領域に
於いてパウダークラウドとなり、それによって、現像領
域Ｒでは、均一で且つ高い濃度のパウダークラウドが形
成される。

尚、電極体１０５は、現像剤担持体１０１上に現像剤が
存在しない状態に於いて、その先端１０５ａも含む部分
が現像剤担持体１０１に接触するように設けてもよいが
、上記状態に於いて先端１０５ａが現像剤担持体１０１
から僅かに離間するように設けてもよい。現像剤担持体
１０１上に現像剤が存在しない状態に於いて電極体１０
５と現像剤担持体１０１とが接触する領域をニップと呼
ぶことにすれば、後者の場合、ニップを通過して電極体
先端１０５ａに到る間に、現像剤は現像剤担持体１０１
と電極体１０５の間の自由空間を往復運動しながら進む
。これはパウダークラウド形成の予備運動となる。また
、前者の場合にニップに到るまで、後前の場合はニップ
に到るまでと上記のようにニップから電極体先端１０５
ａに到るまでの間の、現像剤担持体１０１と現像剤担持
体１０１間の自由空間での現像剤の激しい往復運動によ
って現像剤は現像剤担持体１０１、電極体１０５に衝突
し、これにより現像剤の摩擦帯電量の増加と安定化に寄
与する。

又、上述のように、板状電極体１０５はその先端１０５
ａが現像領域Ｒの一端近傍に位置しており、電極体１０
５に印加される交番電圧は実質的に現像には作用しない
か、作用してもその割合は電源８が現像に作用する割合
よりはかなり小さい。従って、現像バイアス電源８は、
現像作用のためだけを考えて設定することができ、現像
に最適の設定が可能となる。

現像領域Ｒに形成されたパウダークラウド状の現像剤は
、像担持体２の潜像電位と現像バイアス電源３による現
像剤担持体１０１の電位との合成電界によって移動し、
像担持体２の潜像パターンの可視化領域に付着し現像が
達成される。又、現像に寄与しなかった現像剤は再び現
像剤担持体１０１に静電的吸引力等によって付着回収さ
れる。

第２図に本発明の他の実施例が図示される。本実施例は
、板状電極体１０５が第１図の実施例における現像剤規
制部材１０３をも兼ねた構成とされる点において相違し
、図示されていない他の部分は実施例１と同様に構成さ
れる。本実施例によれば、電極体１０５は、現像領域に
向う現像材量を規制すると共に、その先端部１０５ａか
ら前記の如く摩擦帯電した現像剤のパウダークラウドを
発生せしめ、先の実施例と同様の作用効果を達成するこ
とができる。

第３図に本発明の更に他の実施例が図示される。

第１図、第２図では一成分非磁性現像剤が使用できるが
、本実施例では、現像剤として一成分磁性現像剤が使用
され、現像剤担持体１０１の内側に磁石体１１１を固定
的に配設しており、その１つの磁極１１２が上記潜像担
持体２に対向して現像領域Ｒに臨んでいる。

本実施例によると、前の実施例と同様にして現像領域に
パウダークラウドが発生し、そして該パウダークラウド
状現像剤には像担持体の潜像電位と、現像バイアス電圧
とによる電界と、磁極１１２により現像領域Ｒに形成さ
れた磁界とが作用し、像担持体上に形成された潜像に付
着し現像をなす。尚、上記磁界は潜像の背景領域への現
像剤の付着防止、及び可視化領域への現像剤の過剰付着
を防止する。

上記各実施例において、長期間現像作動を行うと、第４
図に図示されるように、像担持体２と現像剤担持体ｌｏ
ｔの間に印加した直流現像バイアス電源３による電界、
現像剤担持体１０１と電極体１０５の間に印加した交番
電源１０６による交番電界、及びこれら二つの電界の複
合された電界により、電極体１０５の先端部の、現像剤
担持体に対向する側とは反対側の面に現像領域Ｒで分散
飛翔した現像剤が堆積する（第４図に参照番号１０８で
示す）。

このような堆積現像剤１０−８が多くなると、現像剤自
体帯電しているので現像剤担持体１０１と電極体１０５
との間の振動電界が弱められ、或は堆積現像剤１０８が
庇状に電極体先端より突出してパウダークラウド放出が
空間的に阻害され、遂には現像剤担持体上の現像剤のパ
ウダークラウドができなくなる。

本発明によれば、このような問題を解決するべく、現像
作動時以外の時間、例えば、複写前（潜像形成開始前）
の予備動作時、複写後（潜像現像終了後）の整備動作時
、或は１つの潜像の現像作動と次の潜像の現像作動との
間などの時間に、第１図に示される切換えスイッチ１０
を現像バイアス電源８側から、放出バイアス電源９側へ
と切り換え、放出バイアス電源９によって、電極体１０
５と像担持体２との間に、現像作動時とに於ける像担持
体２と現像剤担持体１０１との間の潜像可視化領域につ
いての電界と実質的に同方向の電界が形成される。これ
によって、電極体１０５の先端部に堆積した現像剤１０
８は像担持体２へ飛着し、電極体１０５から除去される
。尚、スイッチ１０を放出バイアス電源９側に接続して
いる時は、像担持体２は回転停止していてもよいが、回
転している事がより望ましい。この回転によって像担持
体２１に飛着した現像剤１０８は直ちに現像領域外へ持
ち出される。そして、これはクリーニングブレード６で
除去される。

また、スイッチ１０を放出バイアス電源９側に接続して
いる時は、現像剤担持体１０１は回転していてもよいが
、これだと不用な現像剤を持ち出して像担持体を不要に
汚すことになるので、現像剤担持体１０１はこの時には
回転停止していることがより望ましい。

そして、スイッチ１０を放出バイアス電源９側に接続し
ている時は、第１図のスイッチ１３はオフされていて電
極体１０５にはパウダークラウド形成用の交番電圧は印
加されない。そしてこの時、電極体１０５と現像剤担持
体１０１には電源９から同一電圧が印加されて、両者は
、一方から他方に現像剤が静電的に移動付着しないよう
に、実質的に同一電位に保持されることが好ましい。し
かし、現像剤を移動させない程度ならば両者間に小さい
電位差があってもよい。

第６図〜第１１図は、像担持体の表面電位とバイアス電
圧の関係を示している。ＶＤは静電潜像の可視化領域の
電位、ｖＬは静電潜像の背景領域の電位を示し、Ｔ１は
潜像の現像作動時、Ｔ２は非現像時を示す。Ｔ３は電源
９の電圧ＶＢＲが現像剤担持体１０１と電極体１０５に
印加される時を示す。いずれも潜像の電位が正の場合を
例示し、第６図、第７図、第８図、第１Ｏ図は潜像と逆
極性の負に帯電した現像剤を光像露光時の暗部領域に付
着させる正規現像をする場合、第９図、第１１図は潜像
と同極性の正に帯電した現像剤を光像露光時の明部領域
に付着させる反転現像をする場合を示している。ＶＤは
現像剤が付着する潜像の可視化領域の電位、ｖＬは現像
剤が実質的に付着しない潜像の背景領域の電位を示す。

正規現像の場合はＶＤの絶対値がｖＬの絶対値よりも大
であり、反転現像の場合はｖＩ）の絶対値がｖＬの絶対
値よりも小である。正規現像、反転現像とも、現像作動
時現像剤担持体１０１に印加される電源８の直流バイア
ス電圧ＶＢは、電位ｖＤＳｖＬの間の値であり、かつ、
ｖｏよりもｖＬに近い値となっていることが好ましい。

これにより背景領域への現像剤の付着、即ちカブリを防
止しつつ、可視化領域の高濃度現像を達成する。

非現像時に電極体１０５に堆積した現像剤を除去する時
、像担持体２は回転し、帯電器３は作動を停止し、レン
ズ４を介しての光像露光も行わない。

従って、この時の像担持体２の表面電位ｖＮは略零ポル
トである（尚、非現像時も除電器７を作動させることが
好ましい。）。そしてこの非現像時、スイッチ１０を電
源９側に接続して電極体１０５に（更に好ましくは電極
体１０５にも）電圧ＶＢＲを印加する。正規現像が行わ
れる第６図、第７図、第８図では、電圧ＶＢＲは直流電
圧で、その極性は潜像の極性と逆極性、即ち現像剤の帯
電極性と同極性である。反転現像が行われる第９図では
、電圧ＶＥＲは直流電圧で、その極性は潜像の極性と同
極性、即ち現像剤の帯電極性と同極性であり、かつ、電
圧ＶＢＲの絶対値は電圧ｖ０の絶対値よりも大、更に好
ましくは電圧ｖＬの絶対値よりも大である。どの場合で
も電圧ＶＢＲが印加された電極体１０５（及び電極体１
０５）と、像担持体２との間の電界の方向は、現像動作
時に於ける潜像可視化領域（ＶＤ）と現像剤担持体１０
１との間の電界の方向と同じである。従って、電極体１
０５の先端部に付着していた現像剤１０８は時間Ｔ３に
於いて像担持体２に飛着し、電極体１０５から除去され
る。

尚、第７図では、１つのＴ２期間内にスイッチ１０を複
数回（図では２回）電源９側に接続する。

第８図では、潜像形式終了後、帯電器３を短時間作動さ
せて、スイッチ１０を電源９側に接続した時に電極体１
０５の先端部に対向する像担持体領域が可視化領域と同
程度の電位Ｖ。　となるようにしたものである。この場
合、電圧ＶＢＲの絶対値は、第６図、第７図のそれより
も小さくてよい。

以上の第６図〜第９図の実施例は電圧ＶＢＲとして直流
バイアス電圧を印加したものであるが、電源９として交
番電圧、好ましくは直流電圧が重畳された交番電圧を発
生する電源を利用してもよい。それを第１Ｏ図、第１１
図に示した。

第１０図、第１１図では直流電圧Ｖ　ＢＲＤが重畳され
た交番電圧が印加されている。正規現像が行われる第１
０図では直流電圧Ｖ　ＢＲＤの極性は潜像電位と逆極性
、反転現像が行われる第１１図では直流電圧Ｖ　ＢＲＤ
の極性は潜像電位と同極性である。即ち、電極体重０５
（及び現像剤担持体１０１）と像担持体２間に、現像剤
に前者から後者に向う方向の力を与える電界を形成可能
な極性である。いずれの場合も直流電圧の重畳により、
現像剤に電極体１０５（及び現像剤担持体１０１）から
像担持体２に向う方向の力を与える（即ち、現像時の現
像剤担持体と潜像可視化領域間の電界と同方向の電界を
形成する）交番電圧第１ピーク値Ｐ、の絶対値を、像担
持体２から電極体１０５　（及び現像剤担持体１０１）
に向う方向の力を現像剤に与える交番電圧第２ピーク値
Ｐ２の絶対値よりも大きくして、電極体１０５、現像剤
担持体１０１から像担持体２に現像剤を飛着させるが、
像担持体２から電極体１０５（及び現像剤担持体１０１
）に現像剤が戻って来ることのないようにしている。

第１０図、第１１図では放出バイアス電圧ＶＢＨの第１
１第２ピーク値は互いに逆極性であるが、第１０図で第
１、第２ピーク値Ｐｔ、Ｐｚとも潜像と逆極性となる交
番電圧を第１１図では第１、第２ピーク値ｐ　、、ｐ２
とも潜像と同極性となる交番電圧を、放出バイアス電圧
ＶＢＲとして使用してもよい。

いずれにせよ、放出バイアス電圧ＶＢＲとして交番電圧
を使用することにより現像剤に振動運動が生じ、電極体
１０５先端部に付着していた現像剤１０８が像担持体に
飛着しやすくなる。

尚、第１０図にも第８図の像担持体電位■。　を採用で
きるし、第１０図、第１１図でも第７図に示すように、
１つの非現像期間内で複数回放出バイアス電圧ＶＥＲを
電極体１０５に印加してもよい。

尚、第６図〜第１１図、及び後述の第１３図、第１４図
では潜像の電位が正極性の場合を例にとって説明−でい
るが、潜像の電位の極性が負の場合にも本発明は適用で
きる。その場合、第６図〜第１１図、第１３図、第１４
図の正の方向を負の方向に、負の方向を正の方向に読み
代える（尚、第６図〜第１１図について以上述べたこと
は、後述の第１３図〜第１６図の場合にも同様に言える
事項である。）。

次に、本発明に係る画像形成装置を具体的数値を挙げて
更に詳しく説明する。

実施例１第１図に示す構成において、現像剤担持体１０１は直径
２０ｍｍのステンレス鋼製ロールであり、表面をサンド
ブラスト処理でＪＩＳＩＯ点平均粗さによる表示（ＪＩ
Ｓ−ＢＯ６１０）で１〜２μｍの粗面加工を施した。規
制部材１０３は厚さ２　ｍ　ｍのウレタンゴムブレード
を用い、担持体１０１の長手方向１ｃｍ当り概略１００
ｇの圧接力で現像剤担持体１０１の表面に当接させた。

現像容器１０４中には、ポリエステル系樹脂、荷電制御
剤、着色顔料などで構成される平均粒径、概略１２μｍ
の一成分非磁性現像剤を投入し、現像剤担持体】０１を
１００　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃの周速で回転駆動した
。これにより、現像剤担持体１０１上には現像剤の荷電
薄層（２〜３層程度）が形成された。

更に、板状電極体１０５はリン青銅箔で約２０μｍ厚さ
であり、その先端を現像剤薄層１０７に当接し、交流電
源トランス１１によって電圧５００Ｖｐ−ｐ（ピーク間
電圧Ｖ）、周波数５ＫＨｚ、正弦波の電圧印加を行なっ
た。

これによって、電極体１０５先端部から現像剤のパウダ
ークラウドが発生し、現像領域Ｒで拡散された。

本実施例で、像担持体としては、感光層２０１として有
機半導体（ＯＰＣ）を使用した、直径６０　ｍ　ｍの感
光ドラムを１００　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃにて回転し
、電子写真法にて潜像を形成した。潜像の明部電圧は一
１００ｖ、暗部電圧は一７００Ｖであった。この潜像が
正規現像される。

本実施例によると鮮明な画像を得ることができた。又、
現像剤の飛散もなく、画像汚れも発生しなかった。

この画像形成動作を続けると電極体１０５の先端１０５
ａ近傍に現像剤の堆積が生じ、画質の低下が見られた。

このとき、非現像時に放出バイアス電源９から直流１５
００Ｖの電圧を電極体１０５に印加すると、電極体先端
上の堆積現像剤が感光ドラム２の方へと放出除去され、
再び品質のよい画像が得られた。

実施例２実施例１と同様の構成であるが、放出バイアス電源９か
ら、直流１１００ＶＪ、１８００Ｈｚ、２０００Ｖｐ−
ｐの正弦波の交番電圧を重畳したものを電極体１０５に
印加した。実施例１と同様の効果が得られた。

本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、種
々の変形態様が可能であり、変更された構成、使用され
る材料によって、作動条件も種々に変更されるが、像担
持体２と電極体１０５との間の電界印加のために、放出
バイアス電源９として直流５００〜２０００ｖを、又は
、これにピーク間電圧５００〜３０００　Ｖ　ｐ−ｐ、
周波数１〜１０　Ｋ　Ｈｚ　、波形が三角波、矩形波、
脈動波、パルス列波、その他の歪み波などの交番電圧を
重畳したものなどが使用される。

ところで、現像剤粒子の中には、潜像の可視化領域に付
着する為の極性（正規現像の場合は潜像と逆極性、反転
現像の場合は潜像と同極性）とは逆極性に帯電している
ものもある。このような逆極性帯電現像剤は前述の放出
バイアス電圧によっては像担持体側に放出されにくい。

しかし逆極性帯電現像剤の割合は正規の極性に帯電して
いる現像剤の割合に比べて十分小であるので、斯かる逆
極性帯電現像剤の電極体先端部への堆積はそれ程多くは
ない。しかし、現像画像の画質を更に向上するには、斯
かる逆極性帯電現像剤の堆積も十分除去することが好ま
しい。

第１２図は逆極性帯電現像剤も十分放出できるようにし
た装置である。

第１２図で第１図と同様な機能を有するものには同一の
符号を付し、特に説明の必要がない限り説明は省略する
。また第１２図に於いても、第２図、或いは第３図に示
した例の適用が可能である。

第１２図で、非現像時、スイッチ１３はオフされ、スイ
ッチ１０は電源９．９１に交代的に接続される。

電源９の機能は前述の通りであるが、電源９１はスイッ
チ１０で接続されることにより、電極体１０５に、前記
逆極性帯電現像剤を像担持体２に飛着させる電界を形成
する放出バイアス電圧ＶＢＲを時間Ｔ３の間印加する。

尚、逆極性帯電現像剤は相対的に少量なので、スイッチ
１０を先に電源９１側に接続すると放出されにくい為、
スイッチ１０はまず電源９側に接続され、その後電源９
１側に接続するのが好ましい。これによりまず正規の極
性に帯電した現像剤が電極体１０５から除去され、その
後に残った逆極性帯電現像剤が電極体１０５から除去さ
れる。

第１３図〜第１６図は第６図〜第１１図と同様に像担持
体表面電位とバイアス電圧の関係を示しているが、第１
３図、第１４図は正規現像を行う場合、第１５図、第１
６図は反転現像を行う場合を示している。そして第、１
３図、第１５図は放出バイアス電圧ＶＢＲ％ＶＢＲとも
直流電圧、第１４図、第１６図ハ放出バイアス電圧ＶＢ
Ｒ％ＶＢＲとも交番電圧を使用したものを示す。

正規現像が行われる第１３図では直流バイアス電圧ＶＢ
Ｒの極性は潜像と同極性であり、反転現像が行われる第
１５図では直流バイアス電圧ＶＥＲの極性は潜像と逆極
性である。いずれの場合も、電圧ＶＢＲを電極体１０５
に（更に好ましくは現像剤担持体１０１にも）印加する
ことによって、現像時に現像剤担持体１０１と潜像の可
視化領域（ＶＯ）との間に形成される電界とは逆方向の
電界が、電極体１０５（及び現像剤担持体）と像担持体
２との間に形成される。これによって電極体１０５の先
端部に付着していた逆極性帯電現像剤は像担持体２に飛
着し、電極体１０５から除去される。

一方、正規現像が行われる第１４図では交番電圧ＶＢＲ
には潜像と同極性の直流電圧Ｖ　ＢＲＤ　’　が、反転
現像が行われる第１６図では交番電圧ＶＢＲには潜像と
逆極性の直流電圧Ｖ　ＢＲＤ　　が重畳されている。

いずれの場合も、電圧Ｖ　ＢＲＤ　　の極性は、電極体
１０５（及び現像剤担持体１０１）と像担持体２間に、
逆極性帯電現像剤に前者から後者に向う方向の力を与え
る電界を形成可能な極性である。そしていずれの場合も
上記直流電圧Ｖ　ＢＲＤ　　の重畳により、逆極性帯電
現像剤に電極体１０５（及び現像剤担持体１０１）から
像担持体２に向う方向の力を与える（即ち、現像時の現
像剤担持体と潜像可視化領域間の電界とは逆方向の電界
を形成する）交番電圧第１ピーク値Ｐ１　の絶対値を、
像担持体２から電極体１０５（及び現像剤担持体１０１
）に向う方向の力を逆極性帯電現像剤に与える交番電圧
第２ピーク値Ｐ２の絶対値よりも太き（して、電極体１
０５（及び現像剤担持体１０１）から像担持体２に逆極
性帯電現像剤を飛着させるが、像担持体２から電極体１
ｏ５（及び現像剤担持体１０１）に逆極性帯電現像剤が
戻って来ることのないようにしている。

第１４図、第１６図では放出バイアス電圧ＶＢＲの第１
、第２ピーク値は互いに逆極性であるが、第１４図で第
１、第２ピーク値Ｐ、　　、Ｐ２　とも潜像と同極性と
なる交番電圧を、第１６図では第１１第２ピーク値Ｐ１
　、Ｐ２　とも潜像と逆極性となる交番電圧を、放出バ
イアス電圧ＶＢＲとして使用してもよい。

いずれにせよ、放出バイアス電圧Ｖ　ＢＲ’　　として
交番電圧を使用することにより逆極性帯電現像剤に振動
運動が生じ、電極体１０５先端部に付着していた逆極性
帯電現像剤が像担持体に飛着しゃすくなる。

尚、バイアス電圧ＶＢＨによって像担持体に飛着した正
規極性に帯電した現像剤が、バイアス電圧Ｖ　ＢＲ’に
よって電極体１０５や現像剤担持体１０１に再び戻って
こないようにする為に、バイアス電圧Ｖ　ＢＲ’を電極
体１０５（及び現像剤担持体１０１）に印加する時点は
、正規の極性に帯電していて、先に像担持体２に飛着し
た現像剤が像担持体２の回転によって現像領域Ｒ外に搬
出された後の時点とすることがよい。

また、バイアス電圧ＶＥＲを前記の如き直流電圧とし、
バイアス電圧ＶＥＲを前述の如き交番電圧とすること、
或いはバイアス電圧ＶＢＲを前記の如き交番電圧とし、
バイアス電圧ＶＥＲを前記の如き直流電圧とすることも
できる。

次に第１２図装置の具体的数値例を示す。バイアス電圧
ＶＢＲ以外の数値は実施例１と同様である。

実施例３画像形成動作を長時間続けると電極体１０５の先端部に
正規極性に帯電した現像剤と若干の逆極性帯電現像剤の
堆積が生じ、画質の低下が見られた。

このとき、放出バイアス電源９から直流１５００Ｖの電
圧を、次に直流−１５００Ｖの電圧を電極体１０５に印
加すると、電極体先端上の堆積現像剤が感光ドラム２の
方へと放出され、再び更に品質のよい画像が得られた。

実施例４電源９から、直流１００Ｖの電圧に、１８００Ｈｚ。

２０００　Ｖ　ｐ−ｐの正弦波の交番電圧を重畳したも
のを電極体１０５に印加した。

次いで電源９１から直流−１００Ｖの電圧に、１８００
Ｈｚ。

２０００　Ｖ　ｐ−ｐの正弦波の交番電圧を重畳したも
のを電極体１０５に印加した。このようにして更によい
品質の画像が得られた。

尚、実施例３．４では夫々バイアス電圧ＶＢＲ１ＶＢＲ
は絶対値が等しいが、異なっていてもよい。

尚、本発明は電子写真方式の画像形成装置に限らず、被
記録信号に対応して変調されたイオン流によって静電潜
像を形成する画像形成装置や、磁気潜像を形成する画像
形成装置にも適用できる。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳述したように、現像剤担持体に近接して
電極体を設け、その先端部を現像領域に臨ませ、且つ該
電極体と現像剤担持体間に交番電界を印加することで、
パウダークラウドを発生させ、これを先端部から現像領
域内に拡散し、現像を行うから、高い現像効率で高品位
の現像画像が得られ、またパウダークラウドの散逸も抑
制される。その際、電極体に堆積した現像剤も非現像時
に除去用電界を形成して像担持体に放出させて除去する
ので、長期にわたって良好にパウダークラウドを形成で
きて、高品位の画像が長期にわたって得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は他の実施
例の説明図、第３図は更に他の実施例の説明図、第４図
は電極体先端部への現像剤堆積の説明図、第５図は電極
体と現像剤担持体間の電気力線の説明図、第６図、第７
図、第８図、第９図、第１０図、第１１図は像担持体表
面電位とバイアス電圧の説明図、第１２図は本発明の他
の実施例の説明図、第１３図、第１４図、第１５図、第
１６図は像担持体表面電位とバイアス電圧の説明図であ
る。１は現像装置、２は像担持体、８は現像バイアス電源、
９．９１は放出バイアス電源、１０は切替えスイッチ、
１１はパウダークラウド形成用電源、１０１は現像剤担
持体、１０５は電極体である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）潜像が形成される像担持体と、該像担持体上の潜
像を顕像化する現像装置とを備え、前記現像装置は、現
像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現
像剤に近接又は接触して配置され、且つ先端部が現像領
域に位置するように配置された電極体と、前記現像剤担
持体と前記電極体との間に振動電界を形成して前記現像
剤担持体に担持された現像剤を前記電極体先端部より分
散飛翔させ、前記像担持体上の潜像を現像する画像形成
装置において、潜像の現像作動を行わないときに、前記
電極体と前記像担持体との間に電極体に付着した現像剤
を像担持体に向けて放出させる放出電界を形成すること
を特徴とする画像形成装置。
（２）前記放出電界は、潜像の現像時に於ける潜像可視
化領域と現像剤担持体間の電界と同方向の電界である請
求項（１）に記載の画像形成装置。
（３）前記放出電界は直流電界である請求項（２）に記
載の画像形成装置。
（４）前記放出電界は、潜像の現像時に於ける潜像可視
化領域と現像剤担持体間の電界と同方向の電界強度が、
それと逆方向の電界強度よりも大である振動電界である
請求項（１）に記載の画像形成装置。
（５）前記放出電界形成時に像担持体は移動している請
求項（１）乃至（４）に記載の画像形成装置。
（６）潜像が形成される像担持体と、該像担持体上の潜
像を顕像化する現像装置とを備え、前記現像装置は、現
像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現
像剤に近接又は接触して配置され、且つ先端部が現像領
域に位置するように配置された電極体と、前記現像剤担
持体と前記電極体との間に振動電界を形成して前記現像
剤担持体に担持された現像剤を前記電極体先端部より分
散飛翔させ、前記像担持体上の潜像を現像する画像形成
装置において、潜像の現像作動を行わないときに、前記
電極体と前記像担持体との間に、電極体に付着した正規
極性に帯電した現像剤を像担持体に向けて放出させる第
１放出電界と、電極体に付着した逆極性帯電の現像剤を
像担持体に向けて放出させる第２放出電界と、を形成す
ることを特徴とする画像形成装置。
（７）前記第１放出電界は、潜像の現像時に於ける潜像
可視化領域と現像剤担持体間の電界と同方向の電界であ
る請求項（６）に記載の画像形成装置。
（８）前記第１放出電界は直流電界である請求項（７）
に記載の画像形成装置。
（９）前記第１放出電界は、潜像の現像時に於ける潜像
可視化領域と現像剤担持体間の電界と同方向の電界強度
が、それと逆方向の電界強度よりも大である振動電界で
ある請求項（６）に記載の画像形成装置。
（１０）前記第２放出電界は、潜像の現像時に於ける潜
像可視化領域と現像剤担持体間の電界と逆方向の電界で
ある請求項（６）乃至（９）に記載の画像形成装置。
（１１）前記第２放出電界は直流電界である請求項（１
０）に記載の画像形成装置。
（１２）前記放出電界は、潜像の現像時に於ける潜像可
視化領域と現像剤担持体間の電界と逆方向の電界強度が
、同方向の電界強度よりも大である振動電界である請求
項（６）乃至（９）に記載の画像形成装置。
（１３）前記第１、第２放出電界形成時に像担持体は移
動している請求項（６）乃至（１２）に記載の画像形成
装置。
（１４）前記第１、第２放出電界はこの順に形成される
請求項（６）乃至（１３）に記載の画像形成装置。