JPH0570816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電写真複写機等の電子写真装置に
関するものである。

（従来の技術） 電子写真装置に用いられる現像剤として、トナ
ー自体が磁性を有する一成分系のものと、非磁性
トナーと磁性キヤリアとを混合した二成分系のも
のとがある。

そして、これらの現像剤を用いる現像の形態と
して、ポジ画像を得る正現像と、ネガ画像を得る
反転現像の形態がある。

即ち、正現像の場合は、感光体に帯電される電
荷とは逆極性に帯電するトナーを用い、反転現像
の場合は、感光体に帯電される電荷と同極性に帯
電するトナーを用いるものであつて、一成分系現
像剤を用いる場合の正現像は、静電荷を保持した
感光体の表面に画像を露光させて静電潜像を形成
すると共に、光が照射されなかつた静電荷残留部
分に、これとは逆極に帯電するトナーを静電吸引
によつて付着させるのであり、反転現像の場合
は、上記と同様にして感光体の表面に静電潜像を
形成すると共に、感光体に静電荷が残留している
部分の表面電位と現像スリーブの表面電位がほぼ
同電位になるようにバイアス電圧を印加して、前
記感光体の静電荷が残留していない部分に前記バ
イアス電圧による電界によつてトナーを付着させ
るのである。

二成分系現像剤を用いる場合も同様であつて、
正現像の場合は、感光体の静電荷残留部分に二成
分系現像剤中の非磁性トナーを静電吸着させるの
であり、反転現像の場合は、静電荷が残留してい
ない感光体部分にバイアス電圧による電界によつ
てトナーを付着させるものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、何れの正現像の場合も、逆極電荷に
よる静電吸引力でトナーを感光体表面に付着させ
るもので、その付着は強力であるが、それでもト
ナーに働く遠心力や重力、更には、感光体の表面
付近に生じる気流によつて、僅かながらも感光体
表面からトナーが離脱することがあつた。

一方、反転現像の場合は、現像スリーブと感光
体とに印加したバイアス電圧による電界によつて
感光体表面にトナーを付着させるものであるが、
この電界は現像域において働くだけで、現像後の
経路にまでは作用するものでは無く、而して、静
電潜像周辺部には所謂エツジ効果による電界が生
じているので、この境界周辺部においてはトナー
の離脱は無いのであるが、潜像の境界から外れた
部分におけるトナーの付着力が極端に弱くなるこ
とから、前記遠心力や重力等の作用で感光体表面
からトナーが離脱しやすく、即ち、反転現像の場
合に特に顕著であるが、正現像ならびに反転現像
の何れを問わず、転写装置に至るまでの経路にお
いてトナーが飛散しやすい状況にあり、画質の悪
化や機内汚損を招来している。

そして、二成分系現像剤を用いる場合の正現像
にあつては、かぶり防止のためのバイアス電圧の
印加によつて、静電荷の残留していない感光体部
分に磁性キヤリアが付着することがあり、あるい
は、反転現像の場合には、静電荷残留部分に磁性
キヤリアが静電吸着することがあり、この磁性キ
ヤリアの付着量は僅かであるが、これも画質の悪
化や機内汚損の原因になつている。

更には、現像部において磁気ブラシが回転しな
がら感光体表面に衝突するもので、このときの衝
撃力や磁気ブラシの回転による遠心力によつても
磁性キヤリアが飛散することもあり、これも機内
汚損の原因になつている。

本発明は、これらの不都合を極めて簡単かつ合
理的に解消することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、非磁性ト
ナーおよびこの非磁性トナーとの接触により該非
磁性トナーに逆極性の帯電極性を付与しうる磁性
キヤリアを有する二成分系現像剤を用いた電子写
真装置であつて、現像装置から転写装置に至る全
範囲にわたつて且つ感光体の表面に対向させて、
非磁性トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧
を印加する電極を該電極と感光体表面との間隔を
感光体の回動方向下流側ほど大にするように設
け、更に、前記電極は、感光体表面に付着した磁
性キヤリア並びに前記現像装置において機械的に
飛散した磁性キヤリアを静電吸引力で吸引捕捉す
るとともに、磁性キヤリアを電極面を通して回収
しうるキヤリア回収トレイを、前記回動方向下流
側に有する電子写真装置である。

（作用） 而して、上記電極をバイアス電圧を印加する
と、前記電極が前記トナーと同極性の電荷を帯び
る電界を発生し、前記トナーは同極電荷による反
発力を受けて感光体表面からの離脱が抑止され
る。

そして、二成分系現像剤を用いる場合において
は、前記電極の電荷とキヤリアの電極とが互いに
逆極の関係にあることから、感光体表面に付着し
たキヤリア並びに現像部において機械的に飛散し
たキヤリアは、逆極電荷による吸引力で前記電極
に吸引捕捉されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて二成分
系現像剤を用いる反転現像について説明すると、
第１図は現像部付近の詳細断面を示し、第２図は
電子写真装置の一例としての静電写真複写機の概
略を示す。

静電写真複写機は、外周面に感光体１を有する
感光ドラム２を複写機本体３に横架すると共に、
前記感光体１の周囲に、帯電装置４、光学系移動
式の露光装置５、現像装置６、チヤージヤ式の転
写装置７、複写紙分離装置８、及び、クリーニン
グ装置９を、前記感光体１の回動方向（矢印Ｒで
示す。）にこの順に配置し、そして、給紙部１０
から前記転写装置７にわたつて給紙搬送手段１１
を、かつ、前記複写紙分離装置８から定着装置１
２にわたつて排紙搬送手段１３を、夫々配置する
と共に、排紙ローラ対１５と排紙トレイ１６とを
設けて成る。

前記現像装置６は、第１図に示すように、前記
感光体１とは逆方向に回転する現像スリーブ１７
とこれの内部側に固定的に設けられた磁石１８と
による磁気ブラシ形成機構１９を、非磁性トナー
ａ…と磁性キヤリアｂ…とを混合した二成分現像
剤２０の収容ケース２１に設けると共に、トナー
供給ローラ２２を介して非磁性トナーａ…を前記
収容ケース２１に補給するホツパー２３を前記収
容ケース２１に連設し、そして、前記スリーブ１
７と同方向（逆方向であつても良い。）に回転す
る攪拌ロータ２４と、前記スリーブ１７とは逆方
向に回転する搬送ロータ２５とを、前記現像剤収
容ケース２１に内蔵すると共に、二成分系現像剤
２０の穂を切る穂切板２６と、トナー濃度を検出
して前記トナー供給ローラ２２を回転制御するト
ナー濃度制御センサー２７とを、前記現像剤収容
ケース２１に設けて成る。

そして、第４図に示すように、前記感光体１を
表面に有する感光ドラム２のベース（例えばアル
ミ等の金属から成る。）２ａに静電荷が残留して
いる部分の表面電位と現像スリーブ１７の表面電
位がほぼ同電位になるようにバイアス電圧を印加
する直流電源２８を、該ベース２ａと現像スリー
ブ１７とにわたつて接続してあり、このバイアス
電圧の印加によつて、前記感光体１と現像スリー
ブ１７とによる現像部Ａに電界を発生させるよう
にしてある。

而して、冒頭で記述した従来の形態と同様に、
バイアス電圧による電界によつて、静電荷が残留
していない感光体部分１ｂに非磁性トナーａ…を
付着させる反転現像が行なわれる。

さて、上記のバイアス電圧による電界は、前記
現像部Ａの近くで働き、転写装置７に至る経路に
までは及ばないもので、この経路において感光体
表面８に付着のトナーａ…が遠心力等によつて機
械的に離脱しやすく、また、現像部Ａにおいて静
電荷残留部分１ａに磁性キヤリアｂが付着するこ
とがあることは既述した通りである。

そこで、前記現像装置６から転写装置７に至る
経路に、前記トナーａの帯電極性と同極性のバイ
アス電圧を印加する電極２９を設けて、トナーａ
の離脱防止並びにキヤリアｂの回収を図つてい
る。

前記電極２９は、第８図にも示すように、導電
性を有する金属製のボツクス構造のものであつ
て、感光体１の半径程度の半径の曲面を有する上
面板３０と下面板３１、及び、上下に間隔をへだ
てて上下面板３０，３１を連結する周側面板３２
から成り、かつ、前記上面板３０には、感光体１
の回動軸芯方向に沿う複数個の開口部ｃ…が板部
の切込みと折り曲げとによつて形成されている。

この電極２９を、前記現像装置６と転写装置７
との間で且つ感光体１の表面に対向させて設ける
と共に、該対向電極２９と感光体表面８との間隔
を、感光体１の回動方向下流側ほど順次的に大に
なるように設定し、かつ、第４図に示すように、
前記トナーａの帯電極性と同極性のバイアス電圧
を印加する直流電源３３を前記対向電極２９に接
続し、もつて、前記感光体１と対向電極２９との
間に電界を生じさせるようにしたのであり、而し
て、前記電極２９に対向する部分において、感光
体表面８に付着のトナーａ…に同極電荷による反
発力を付与でき、これによつて感光体表面８から
のトナーａ…の離脱を抑止することができるので
ある。

しかも、感光体１の回動方向下流側ほど間隔を
大にするように電極２９を配置するので、前記ト
ナーａに作用する反発力を順次的に弱くさせなが
ら該トナーａを電界域から脱出させることがで
き、従つて例えば、一定の反発力を付与させなが
らトナーａを電界域から脱出させると、反発力の
急激な解除によるシヨツクでトナーａが感光体表
面８から離脱する虞れがあるも、かかる事態を回
避させやすいものとなる。

その上、前記電極２９はキヤリアｂの帯電極性
とは逆極性の関係にあるので、感光体表面に付着
したキヤリアｂ並びに現像部Ａにおいて機械的に
飛散したキヤリアｂを、逆極電荷による吸引力で
電極２９側に吸引捕捉することができ、かつ、プ
リント終了時などにおいてバイアス電源３３をカ
ツトして前記キヤリアｂの吸着を解消すると、こ
のキヤリアｂは前記上面板３０の上面を転がり落
ちるもので、これを開口部ｃ…を通して、電極下
部に兼用構成したキヤリア回収トレイに回収する
ことができる。

以上、二成分系現像剤による反転現像の場合に
ついて説明したが、二成分系現像剤による正現像
の形態においても、トナーの帯電極性と同極性の
電極を設けることによつて、同極電荷による静電
反発力でトナーの離脱を防止でき、かつ、逆極電
荷による静電吸引力でキヤリアの回収を図ること
ができる。

第５図に対向電極２９の別実施例を示す、この
ものは、対向電極２９を段階状にして、該対向電
極２９と感光体表面８との間隔を、感光体１の回
動方向下流側ほど大になるように配置したもの
で、最下部にはキヤリア回収トレイを兼用構成し
てある。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、 二成分系現像剤を用いた電子写真装置であつ
て、現像装置から転写装置に至る全範囲にわた
つて感光体の表面に対向させて設けた電極によ
つて、非磁性トナーの帯電極性と同極性のバイ
アス電圧を印加できるようにし、それによつ
て、非磁性トナーと同極の電荷による静電反発
力で感光体表面からの非磁性トナーの離脱を効
果的に防止できる。

また、非磁性トナーの前記離脱防止と同時に
電極に印加されたバイアス電圧によつて生じ
る、磁性キヤリアとは逆極の電荷による静電吸
引力で、現像装置から転写装置に至る全範囲に
わたつて感光体表面に付着した磁性キヤリア並
びに現像部において機械的に飛散した磁性キヤ
リアを回収することもできるという効果を奏す
る。更に、この回収の際には、プリント終了時
などにおいて前記電極に印加されたバイアス電
圧をカツトして磁性キヤリアの前記電極への吸
着を解消すると、この磁性キヤリアは電極面を
感光体の回動方向下流側に転がり落ちて、磁性
キヤリアをキヤリア回収トレイに回収できる利
点を有する。

また、感光体の回動方向下流側ほど間隔を大
にするように前記電極を配置するので、非磁性
トナーに作用する静電反発力を順次的に弱くさ
せながら該非磁性トナーを電界域から脱出させ
ることができ、従つて例えば、一定の静電反発
力を付与させながら非磁性トナーを電界域から
脱出させると、静電反発力の急激な解除による
シヨツクで該非磁性トナーが感光体表面から離
脱する虞れがあるのを回避できる利点も有する
ものであり、全体として、非磁性トナーの離脱
飛散の抑止あるいは更に磁性キヤリア回収の相
乗によつて、機内汚損や画質悪化の問題を解決
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は現像部
付近の詳細断面図、第２図は静電写真複写機の概
略縦断面図、第８図は対向電極の縦断斜視図、第
４図は二成分系現像剤による反転現像の形態図、
第５図は別実施例の対向電極の側面図である。 １……感光体、６……現像装置、７……転写装
置、２９……電極、ａ……トナー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 非磁性トナーおよびこの非磁性トナーとの接
   触により該非磁性トナーに逆極性の帯電極性を付
   与しうる磁性キヤリアを有する二成分系現像剤を
   用いた電子写真装置であつて、現像装置から転写
   装置に至る全範囲にわたつて且つ感光体の表面に
   対向させて、非磁性トナーの帯電極性と同極性の
   バイアス電圧を印加する電極を該電極と感光体表
   面との間隔を感光体の回動方向下流側ほど大にす
   るように設け、更に、前記電極は、感光体表面に
   付着した磁性キヤリア並びに前記現像装置におい
   て機械的に飛散した磁性キヤリアを静電吸引力で
   吸引捕捉するとともに、磁性キヤリアを電極面を
   通して回収しうるキヤリア回収トレイを、前記回
   動方向下流側に有する電子写真装置。