JPH06274040A

JPH06274040A - 現像装置

Info

Publication number: JPH06274040A
Application number: JP5082412A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kenmochi; 和久剱持
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】二成分現像剤の接触磁気ブラシ現像による像
担持体上のトナー像の乱れた部位のトナーを再付着して
修復し、ガサツキがなく濃度が均一で高品質な画像を容
易に得ることができ、トナーの電極への付着による汚染
やトナーの無駄な消費がない現像装置を目的とする。【構成】現像部の下流側直近位置に感光ドラム１に対
向して設けた電極１５に、｜Ｖpp−２Ｖcont｜／Ｖf²＜
１６ｄ² ／｜Ｑ｜（但し、Ｖpp：電極へかかる交番電圧
のピーク・ツウ・ピーク電圧、Ｖcont：画像コントラス
ト電位、Ｖｆ：周波数、ｄ：感光ドラム−電極間のギャ
ップ、Ｑ：トナーの平均摩擦帯電電荷量）を満足する交
番電圧を印加した。【効果】上記の条件の交番電圧の印加により、トナー
像の乱れた部位のトナー８１が感光ドラム１上で電極１
５に接触することなく振動運動して、トナー像に再付着
してトナー像を修復し、目的を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写装置、情報記
録装置などの画像形成装置に用いられる現像装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子複写装置、情報記録装置などの画像
形成装置における潜像担持体上の潜像を顕像化するため
の現像剤には、トナー粒子とキャリア粒子とを有する二
成分現像剤、トナー粒子からなる一成分現像剤などがあ
る。

【０００３】二成分現像剤を用いる現像方法の一つとし
て、図８に示すように、トナー粒子と８１磁性粒子（キ
ャリア粒子）８２とを接触し、摩擦によって帯電させ、
トナー粒子８１が付着されている磁性粒子８２を現像ス
リーブ３上に担持させ、該現像スリーブ３の回転によっ
て磁性粒子８２をトナー粒子８１と共に感光ドラム１と
現像スリーブ３とが対向した現像部に搬送し、該現像部
に磁気力でキャリア粒子が連なる磁気ブラシを形成し、
感光ドラム１と現像スリーブ３との間に電源部２５から
の現像バイアス電圧を印加しながら磁気ブラシの先端部
を感光ドラム１に接触させ、これによって感光ドラム１
の潜像部位にトナー粒子８１を供給して現像するものが
ある。

【０００４】二成分現像剤を用いる現像方法の他の一つ
として、図９に示すように、現像スリーブ３の回転によ
って磁性粒子８２をトナー粒子８１と共に感光ドラム１
と対向した現像部に搬送し、該現像部に磁気力で磁性粒
子８２が連なる磁気ブラシを感光ドラム１と非接触に形
成し、感光ドラム１と現像スリーブ３との間に印加され
ている現像バイアス電圧によってトナー粒子８１を感光
ドラム１の潜像部位に向けて飛翔させ、これにより感光
ドラム１の潜像部位にトナー粒子８１を供給して現像す
るものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の初めに
述べた二成分現像剤による現像方法では、図８に示すよ
うに、磁気ブラシが感光ドラム１と接触することにより
潜像部位に付着しているトナー粒子８１と接触し、この
磁気ブラシの接触によって現像で得られた感光ドラム１
上のトナー像が掻き乱され、ガサツキのある貧弱な画像
が発生し易い。例えば感光ドラム１の現像部の上流側の
Ｒ₁ 部分及び中央のＲ₂ 部分においては、現像バイアス
電圧によって現像が積極的に行なわれるが、現像部の下
流側のＲ₃部分においては現像バイアス電圧による電界
の強さが小さくなり、感光ドラム１に形成されたトナー
像が磁気ブラシによってかき乱される。現像部の更に下
流側のＲ₄ 部分においては現像バイアス電圧による電界
の影響を受けず、トナー像は乱れた状態に保持され、ガ
サツキがある画像が生成される。

【０００６】このような接触磁気ブラシ系の現像方法に
対し、上記の後に述べた図９に示す二成分現像剤による
非接触磁気ブラシ系の現像方法では、感光ドラム１の潜
像の解像度が向上されると、解像度の向上に伴い現像ス
リーブ３の磁気ブラシの密度を増すことが必要になる
が、磁気ブラシの密度を解像度に対して満足する値に近
づけることは難しく、感光ドラム１の高解像度の潜像に
対するトナー粒子８１の供給量が微妙に変化する。その
結果、ガサツキがある画像が発生し易くなる。

【０００７】本出願人は、この問題を解決するために、
既に特開平４−３７２９６４号を提案している。この提
案の発明では、現像装置の現像部の下流側直近位置に、
図１０に示すように、感光ドラム１に対向した電極１５
を設けて、感光ドラム１上の現像によって形成されたト
ナー像に電極１５により交番電圧を印加し、トナー粒子
８１を感光ドラム１と電極１５との間で往復運動させる
ことにより、二成分現像剤のトナーによるガサツキのあ
る画像に対し、恰かも一成分現像剤のトナーによる現像
を行なって磁気ブラシの影響が除去された画像を再形成
し直したようにしたものである。

【０００８】これにより、特にガサツキのある画像のハ
ーフトーン及びハイライト部分は格段に良好になった。

【０００９】しかし、上記提案の発明では、感光ドラム
１と電極１５との間をトナー粒子８１を往復運動させる
弊害として、電極１５へのトナー粒子８１の付着やそれ
による画像全域における濃度低下、特にベタ黒部位おけ
る濃度の低下が生じてしまう問題があった。又電極１５
へのトナー付着が生じるために、フルカラーの画像形成
においては各色毎に電極１５を設ける必要などがあり、
コスト増加につながってしまう問題もあった。

【００１０】本発明の目的は、現像部の下流側直近位置
に像担持体に対向して設けた電極に交番電圧を印加する
ことにより、二成分現像剤の接触磁気ブラシ現像を採用
した場合には、像担持体上のトナー像の乱れた部位のト
ナーを再付着してトナー像を修復し、二成分現像剤の非
接触磁気ブラシ現像を採用した場合には、像担持体上の
不均一なトナー像のトナーを再付着してトナー像を修復
し、共にガサツキがなく濃度が均一で高品質な画像を容
易に得ることができ、電極へのトナーの付着による汚染
やトナーの無駄な消費がない現像装置を提供することで
ある。

【００１１】本発明の他の目的は、現像部の下流側直近
位置に像担持体に対向して設けた電極に交番電圧を印加
することにより、磁性トナーからなる磁性一成分現像剤
の磁気力による穂の影響をなくして、像担持体上の不均
一なトナー像のトナーを再付着してトナー像を修復で
き、ガサツキがなく濃度が均一で高品質な画像を容易に
得ることができると共に、電極へのトナーの付着による
汚染やトナーの無駄な消費がない現像装置を提供するこ
とである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明は、現
像容器内に収容されたトナー粒子と磁性粒子とを有する
二成分現像剤を磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体上
に担持して、前記現像剤担持体と像担持体とが対向した
現像部に搬送し、前記現像部において前記現像剤を前記
像担持体に供給して前記像担持体上に形成された潜像を
現像する現像装置において、前記現像部の下流側の前記
像担持体と現像剤担持体との間の位置に電極を設けて、
前記電極に｜Ｖpp−２Ｖcont｜／Ｖf²＜１６ｄ² ／｜Ｑ｜但し、Ｖpp：電極へかかる交番電圧のピーク・ツウ・ピーク電
圧（Ｖ）Ｖcont：画像コントラスト電位（Ｖ）Ｖｆ：周波数（Ｈｚ）ｄ：感光ドラム−電極間のギャップ（μｍ）Ｑ：トナーの平均摩擦帯電電荷量（μＣ／ｇ）を満足する交番電圧を印加することを特徴とする現像装
置である。

【００１３】本発明の他の態様によれば、前記二成分現
像剤の代わりに、磁性を有するトナー粒子からなる磁性
一成分現像剤が使用される。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す
構成図である。電子複写装置に用いられ、外径寸法が８
０ｍｍである感光ドラム１の潜像を顕像化する現像装置
は、図１に示すように、現像容器２を備えている。

【００１５】現像容器２の内部は、隔壁５によって現像
室（第１室）Ｓ₁ と撹拌室（第２室）Ｓ₂ とに区画さ
れ、撹拌室Ｓ₂ の上方には隔壁６を隔ててトナー貯蔵室
Ｓ₃ が形成され、該トナー貯蔵室Ｓ₃ 内には補給用トナ
ー（非磁性トナー）８１が収容されている。隔壁６の下
部には現像剤搬送スクリュー１１を設置した補給口６ａ
が設けられ、該補給口６ａを経て補給用トナー８１が消
費されたトナー量に見合った量で撹拌室Ｓ₂ 内に落下補
給される。

【００１６】現像室Ｓ₁ 及び撹拌室Ｓ₂ 内には現像剤８
が収容され、この現像剤８は非磁性トナー８１と磁性粒
子（キャリア粒子）８２とからなる二成分現像剤とされ
ている。非磁性トナー８１は１０μｍ以下の体積平均粒
径を有する。磁性粒子８２は樹脂コーティングされたフ
ェライト粒子（最大磁化率６０ｅｍｕ／ｇ）からなり、
その重量平均粒径は３０〜８０μｍであり、その抵抗値
は１０⁷ Ω・ｃｍ以上の値を示す。又磁性粒子８２の透
磁率は約５．０である。本実施例では、磁性粒子８２の
重量平均粒径を４０〜７０μｍ、抵抗値を１０⁸ Ω・ｃ
ｍ以上とした。

【００１７】現像容器２の感光ドラム１に近接する部位
には開口部が設けられ、この開口部に非磁性部材からな
る現像スリーブ３が回転自在に設置され、この現像スリ
ーブ３は感光ドラム１との間隔が８００μｍとなるよう
に外部に突出して位置されている。現像スリーブ３の外
径は３２ｍｍであり、２８０ｍｍ／秒の周速で回転され
る。現像スリーブ３の内部には磁界発生手段である磁石
１３が、現像スリーブ３の回転に対して回転しないよう
に不動に設置されている。

【００１８】磁石１３は、感光ドラム１と対向する位置
の現像磁極Ｎ₁ と、現像スリーブ３の回転方向に関して
その現像磁極Ｎ₁ の下流に位置する磁極Ｓ₁ と、更に下
流の現像剤８を搬送する磁極Ｎ₃ 、Ｎ₂ 、Ｓ₂ とを有し
ている。現像磁極Ｎ₁ は、現像スリーブ３と感光ドラム
１との間の現像部の近傍に磁界を形成し、この磁界によ
って現像スリーブ３上に担持された現像剤に磁気ブラシ
を形成させる。

【００１９】現像スリーブ３の上方にはブレード４が設
けられ、ブレード４は現像容器２に固定して現像スリー
ブ３と所定の間隙、本例では５００μｍの間隙を開けて
配設されている。ブレード４は、アルミニウム、ＳＵＳ
３１６などの非磁性部材からなり、現像スリーブ３上に
担持された現像剤８１の層厚を規制する。

【００２０】現像室Ｓ₁ 内下部には現像剤搬送スクリュ
ー９が設置されており、搬送スクリュー９は図中の矢印
方向に回転して、現像室Ｓ₁ 内の現像剤８を現像スリー
ブ３の長手方向に向けて搬送する。同様に撹拌室Ｓ₂ 内
下部には現像剤搬送スクリュー１０が設置され、搬送ス
クリュー１０は図中の矢印方向に回転して、撹拌室Ｓ₂
内の現像剤を現像スリーブ３の長手方向に上記とは逆向
きに搬送する。

【００２１】貯蔵室Ｓ₃ 内下部には、上記した現像剤搬
送スクリュー１１が設置され、該搬送スクリュー１１は
回転して貯蔵室Ｓ₃ 内に収容された補給用のトナー８１
を現像スリーブ３の長手方向に搬送し、その搬送方向末
端の貯蔵室Ｓ₃ の位置に設けれた補給口６ａからトナー
８１を撹拌室Ｓ₂ 内に落下して補給させる。トナー８１
は消費されたトナー量に見合った量で補給される。

【００２２】現像容器２の下方にはこれに一体的に連な
る電極収容部１２が設置され、収容部１２には感光ドラ
ム１に面した開口部１４が設けられている。収容部１２
内には、現像スリーブ３の長手方向に延びる円柱状の固
定電極１５が設置されており、電極１５は収容部１２の
開口部１４から突出して感光ドラム１と３００μｍの間
隔を開けて位置されている。電極１５の外径は１５ｍｍ
である。

【００２３】上記の電極１５には、これに交番電圧を印
加する図示しない電源部が接続されている。この電源部
は電極１５に印加する交番電圧の発生と、現像スリーブ
３に印加する交番電圧の発生とを行なう。本実施例で
は、反転現像方式によって現像を行なっており、現像ス
リーブ３に、周波数２０００Ｈｚ、ピーク・ツウ・ピー
ク電圧２０００Ｖｐｐの交流電圧に−５００Ｖの直流電
圧を重畳した交番電圧を印加し、電極１５に、周波数４
０００Ｈｚ、ピーク・ツウ・ピーク電圧２０００Ｖｐｐ
の交流電圧に５００Ｖの直流電圧を重畳した交番電圧を
印加した。

【００２４】感光ドラム１の静電潜像は、非画像部が−
６５０Ｖ、画像部が−５０Ｖの電位となるように形成し
た。感光ドラム１上の潜像を現像する際、感光ドラム１
及び現像スリーブ３は回転され、その感光ドラム１の周
速は１６０ｍｍ／秒とした。現像スリーブ３の周速は前
記したように２８０ｍｍ／秒である。

【００２５】トナーの摩擦帯電電荷量（平均摩擦帯電電
荷量）は−２０μＣ／ｇであった。二成分現像剤におけ
るトナーの摩擦帯電電荷量の測定法は次の通りである。

【００２６】図２にトナーの帯電量を測定する装置を示
す。図２に示すように、測定装置は底に５００メッシュ
の導電性スクリーン４３を有する金属製の測定容器４２
を備えている。摩擦帯電量を測定しようとする二成分現
像剤を５０〜１００ｍｌ容量のポリエチレン製のビンニ
入れ、約１０〜４０秒間手で振盪してから、その現像剤
を０．５〜１．５ｇ、測定容器４２内に入れ、その上に
蓋４４をする。このときの測定容器４２全体の重量を計
り、これをＷ₁ （ｇ）とする。次に測定容器４２を装置
の吸引機４１（少なくとも測定容器４２と接する部分は
絶縁体である）上にセットして、その吸引口４７から吸
引し、風量調節弁４６を調製して真空計４５の圧力を２
５０ｍｍＡｑとする。この状態で十分、好ましくは２分
間の吸引を行ない、トナーの樹脂を吸引除去する。そし
てこのとき、測定容器４２とアースとの間にコンデンサ
ー（容量Ｃ（μＦ））４８と並列に接続された電位計４
９の電位を読んで、その読みをＶ（ボルト）とする。又
吸引後の測定容器４２全体の重量を計り、これをＷ₂
（ｇ）とする。このときのトナーの摩擦帯電量は、下記
の式の如く計算される。

【００２７】トナーの摩擦帯電量（μＣ／ｇ）＝Ｃ・Ｖ
／（Ｗ₁ −Ｗ₂ ）本実施例での現像時の現像剤の状態を説明すると、先
ず、現像スリーブ３が磁石１３の磁極Ｎ₂ の近傍で現像
剤８を担持し、現像スリーブ３の回転に伴い現像剤８が
現像部へ向けて搬送される。現像剤８が現像部の近傍に
到達すると、現像剤８の磁性粒子８２が磁極Ｎ₁ の磁気
力で連なりながら現像スリーブ３の表面から立ち上が
り、現像剤８の磁気ブラシが形成される。磁気ブラシの
先端は感光ドラム１の表面を摺擦し、現像スリーブ３と
感光ドラム１との間に印加された交番電圧によって磁気
ブラシのトナー８１が感光ドラム１の潜像部位に付着さ
れる。

【００２８】しかし、磁気ブラシの先端が感光ドラム１
の潜像部位に接触していることから、潜像にトナーが付
着することによって形成されたトナー像は磁気ブラシに
よって乱されることがある。そこで、本発明では、現像
部の下流側直近位置に感光ドラム１に対向して電極１５
を設けて、上記した周波数４０００Ｈｚ、ピーク・ツウ
・ピーク電圧２０００Ｖｐｐの交流電圧に５００Ｖの直
流電圧を重畳した交番電圧を印加した。

【００２９】これによれば、感光ドラム１の回転に伴い
その上のトナー像が電極１５に近づくと、トナー像の乱
れた部位が電極１５の交番電圧による電界を受けて、図
３に示すように、乱された部位のトナー８１が感光ドラ
ム１上で電極１５に接触することなく振動運動して、ト
ナー８１がトナー像の乱れた部位に再付着する。従って
トナー像の乱れた部位が修復され、感光ドラム１上にガ
サツキのない均一且つ良好なトナー像が形成され、良好
な画質の画像を得ることができる。

【００３０】本実施例において、二成分現像剤を用いた
場合の電極１５に印加する交番電圧について述べる。周
波数（Ｖｆ）及びトナー帯電量（Ｑ）を除き他の条件を
上記と同様にして、画像形成を行なった。トナー帯電量
は−２０μＣ／ｇ及び−３０μＣ／ｇ、周波数は１００
０Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ及
び５０００Ｈｚとした。得られた画像の画質を表１に示
す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１において、トナー像のガサツキの欄の
記号は次の通りである。◎：ガサツキが全くなく画質が
非常に良好、○：ガサツキが実質的になく画質が良好、
△：ガサツキがあり画質が劣る。

【００３３】表１にから分るように、指標Ａ（＝｜Ｖpp
−２Ｖcont｜／ｆ² ）とＢ（＝１６ｄ² ／｜Ｑ｜）の関
係がＡ＜Ｂとなっているとき、即ちＱ＝−２０μＣ／ｇ
でＶｆ＝４０００、５０００Ｈｚのとき、及びＱ＝−３
０μＣ／ｇでＶｆ＝５０００Ｈｚのときにのみ、電極通
過後に画像濃度の低下がなく、然もガサツキがなく画質
が向上している。

【００３４】この指標Ａ＜Ｂの意味することを以下に説
明する。図４は、電極１５から感光ドラム１上にあるト
ナーｔ１個にかかる力Ｆを示す概略図である。ギャップ
間隔ｄの感光ドラム１と電極１５との間には電位差ΔＶ
が生じており、質量ｍ、電荷量ｑを有する１個のトナー
ｔには、力Ｆによって加速度αが生じる。

【００３５】感光ドラム１上のトナーｔに対する電極１
５による剥ぎ取り電圧は、交番電圧であるため１周期毎
に１／２Ｖｆ秒の時間だけかかる。これによりトナーｔ
が移動する距離ｘは、ｘ＝１／２・ａ・（１／２Ｖｆ）² ＝１／２・（｜ｑ｜／ｍ・ΔＶ／ｄ）・１／４Ｖｆ² ＝１／２・｜Ｑ｜・ΔＶ／ｄ・１／４Ｖｆ² ＝｜Ｑ｜・ΔＶ／（８ｄ・Ｖｆ² ）で与えられる。このときΔＶは｜１／２・Ｖpp−Ｖcont
｜であり、この画像電位コントラストＶcontは、本実施
において４５０Ｖであった。

【００３６】上記の距離ｘが感光ドラム−電極ギャップ
より小さければ、電極１５にトナーが付着することがな
い。つまりトナーが感光ドラム１上で振動する条件とし
て、｜Ｑ｜・｜１／２・Ｖpp−Ｖcont｜／（８ｄ・Ｖｆ² ）
＜ｄが与えられ、整理すると、｜Ｖpp−Ｖcont｜／Ｖｆ² ＜１６ｄ² ／｜Ｑ｜が与えられる。得られた式の左辺、右辺をそれぞれ指標
Ａ＝｜Ｖpp−Ｖcont｜／Ｖｆ² 、指標Ｂ＝１６ｄ² ／｜
Ｑ｜とすると、Ａ＜Ｂであることが、感光ドラム１上を
非磁性トナーが電極１５に接触することなく振動運動す
る条件となる。

【００３７】従って二成分現像剤による接触磁気ブラシ
現像により形成したトナー像に対し、その現像部の下流
側直近位置で電極１５によりＡ＜Ｂなる条件で交番電圧
を印加することにより、感光ドラム１上のトナー像の乱
れた部位のトナーを、電極１４に接触させることなく感
光ドラム１上に再付着してトナー像を修復でき、ガサツ
キがなく濃度が均一で高品質な画像を得ることができ、
又トナーの電極への付着による汚染やトナーの無駄な消
費がなくなる。

【００３８】以上の実施例では、二成分現像剤の接触磁
気ブラシ現像法の場合について説明したが、本発明はこ
れに限られず、二成分現像剤の非接触磁気ブラシ現像法
にも等しく適用でき、電極１５に上記と同様な条件の交
番電圧を印加することにより、非接触磁気ブラシ現像に
よる不均一なトナー像を均一で且つ良好な像に修復し直
すことができ、ガサツキのない均一で良好な画像を得る
ことができる。

【００３９】又以上では、円柱状の電極１５を用いた
が、任意の形状の電極を用いることができ、例えば図５
に示すような平板状の電極１６を用いていもよい。

【００４０】又レーザビームによるデジタル潜像、ハロ
ゲンランプ、蛍光灯などによるアナログ潜像のいずれの
潜像に対しても、同様な効果を得ることができる。

【００４１】更に以上の実施例では、交流電圧印加によ
る反転現像方式を用いたいが、正規現像やＤＣ現像にお
いても同様な効果を奏する。

【００４２】実施例２図６は、本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。先ず、本実施例で解決しようとする課題について
説明する。

【００４３】一成分現像剤を用いる現像法の一つとし
て、図１１に示すように、現像容器２１内に収容された
磁性一成分現像剤としての磁性トナー２０を層状に現像
スリーブ３上に担持し、現像スリーブ３の回転によって
トナー２０を感光ドラム１と現像スリーブ３とが対向し
た現像部に搬送して、トナー２０を感光ドラム１の潜像
部位に供給するものがあり、現像スリーブ３内には磁界
発生手段である磁石１３が内蔵され、現像スリーブ３上
のトナー層厚はブレード４で規制している。

【００４４】上記の磁性一成分現像剤を用いる現像法で
は、現像部において磁性トナー２０の各粒子が磁石１３
の磁気力で互に連なり合う穂になり、この穂を構成する
トナー２０が潜像部位に向けて飛翔することから、穂の
大きさが潜像部位の大きさよりも大きくなることがあ
る。例えば図１２に示すように、感光ドラム１上の潜像
部位２８、２９、３０の大きさよりトナー２０がなす穂
３１、３２、３３の方が部分的に大きくなり、潜像に対
して忠実な現像を行なうことができない。その結果、ガ
サツキのある不均一な画像が発生し易くなる。

【００４５】前述した本出願人の提案の特開平４−３７
２９６４号によれば、図１３の感光ドラム１の現像部の
下流側直近位置に設けた電極１５により感光ドラム１上
のトナー像に交番電圧を印加して、磁性トナー２０の粒
子を感光ドラム１と電極１５との間で往復運動させるの
で、磁性一成分現像剤のトナーによるガサツキのある画
像に対し、恰かも非磁性一成分現像剤による現像を行な
って、磁気力によるトナーの穂の影響が除去された画像
を再形成し直したようにできる。

【００４６】これにより、特にガサツキのある画像のハ
ーフトーン及びハイライトの部分が格段に良好なものに
なったが、先の図１０のところで説明したように、二成
分現像剤を使用したときと同様、感光ドラム１と電極１
５との間をトナー粒子２０を往復運動させる弊害とし
て、電極１５へのトナー粒子２０の付着やそれによる画
像全域における濃度低下、特にベタ黒部位おける濃度の
低下が生じてしまう問題があり、又電極１５へのトナー
付着が生じるために、フルカラーの画像形成においては
各色毎に電極１５を設ける必要などがあり、コスト増加
につながってしまう問題もあった。

【００４７】本実施例は、上記の問題点を解決すること
を目的としもので、電極１５に交番電圧を印加すること
により、非磁性一成分現像剤の磁性トナー２０の磁気力
による穂の影響をなくして、感光ドラム１上の不均一な
トナー像のトナーを再付着してトナー像を修復し、ガサ
ツキがなく濃度が均一で高品質な画像を容易に得ること
ができるようにすると共に、電極１５へのトナーの付着
による汚染やトナーの無駄な消費がないようにした。

【００４８】図６に示す本実施例の現像装置は、磁性一
成分現像剤である磁性トナー２０を収容した現像容器２
１を備え、そのトナー２０は現像容器２１に内に設置さ
れた撹拌搬送手段２４によって撹拌されながら現像スリ
ーブ３に向けて搬送される。現像容器２１の感光ドラム
１に近接する部位には開口部が設けられ、この開口部に
上記の現像スリーブ３が回転自在に設置され、この現像
スリーブ３は感光ドラム１との間隔が３００μｍとなる
ように外部に突出して位置されている。現像スリーブ３
の外径は３２ｍｍであり、感光ドラム１の外径は８０ｍ
ｍである。現像スリーブ３の内部には磁界発生手段であ
る磁石１３が、現像スリーブ３の回転に対して回転しな
いように不動に設置されている。磁石１３は磁極Ｎ₁ 、
Ｓ₁ 、Ｎ₂ 、Ｓ₂ を有する。

【００４９】現像スリーブ３の上方には所定の間隔を開
けてブレード４が設けられ、ブレード４は、現像スリー
ブ３上に担持されたトナー２０の層厚を規制する。

【００５０】現像容器２１の下方には、図１の現像装置
のときと同様、これに一体的に連なる電極収容部１２が
設置され、収容部１２には感光ドラム１に面した開口部
１４が設けられている。収容部１２内には、同様に、現
像スリーブ３の長手方向に延びる円柱状の固定電極１５
が設置されており、電極１５は収容部１２の開口部１４
から突出して感光ドラム１と３００μｍの間隔を開けて
位置されている。

【００５１】電極１５には、これに印加する交番電圧
と、現像スリーブ３に印加する交番電圧とを発生する図
示しない電源部が接続されている。本実施例では、正規
現像方式によって現像を行なっており、現像スリーブ３
に、周波数１８００Ｈｚ、ピーク・ツウ・ピーク電圧１
５００Ｖｐｐの交流電圧に−２００Ｖの直流電圧を重畳
した交番電圧を印加し、電極１５に、周波数３５００Ｈ
ｚ、ピーク・ツウ・ピーク電圧２０００Ｖｐｐの交流電
圧に−２００Ｖの直流電圧を重畳した交番電圧を印加し
た。

【００５２】感光ドラム１の静電潜像は、暗電位ＶD が
−６５０Ｖ、明電位ＶL が−１５０Ｖとなるように形成
した。感光ドラム１上の潜像を現像する際、感光ドラム
１及び現像スリーブ３の回転は、実施例１のときと同
様、感光ドラム１が周速１６０ｍｍ／秒、現像スリーブ
３が周速２８０ｍｍ／秒とした。

【００５３】本実施例において、トナー２０の平均摩擦
帯電電荷量は−１０μＣ／ｇであった。

【００５４】本実施例での現像時の現像剤の状態を説明
すると、先ず、現像スリーブ３が磁性トナー２０を担持
しながら回転して、トナー２０が現像部へ向けて搬送さ
れる。現像部においてトナー２０の各粒子が磁石１３の
磁気力で連なり、トナー粒子が互に連なった穂が形成さ
れる。トナー粒子の穂は、現像スリーブ３と感光ドラム
１との間に印加された交番電圧の電界によって感光ドラ
ム１の潜像部位に向けて飛翔し、感光ドラム１の潜像部
位にトナー２０が穂状態で付着する。

【００５５】トナー２０の付着によって潜像はトナー像
として可視化されるが、穂の状態のトナーであるため
に、形成されたトナー像はガサツキのあるものとなる。

【００５６】そのトナー像が感光ドラム１の回転に伴い
電極１５に対向する位置に移動すると、そのトナー像を
構成した穂状態のトナー２０が電極１５の交番電圧によ
る電界を受けて、図７に示すように、トナー２０が感光
ドラム１上で電極１５に接触することなく振動運動し、
トナー２０がトナー像の部位に再付着する。従ってトナ
ー像が修復されて、感光ドラム１上にガサツキのない均
一且つ良好なトナー像が形成され、良好な画質の画像を
得ることができる。

【００５７】本実施例において、磁性一成分現像剤を用
いた場合の電極１５に印加する交番電圧について述べ
る。周波数（Ｖｆ）及びトナー帯電量（Ｑ）を除き他の
条件を上記と同様にして、画像形成を行なった。トナー
帯電量が−１０μＣ／ｇのとき、周波数を１５００Ｈ
ｚ、２０００Ｈｚ、２５００Ｈｚ、３０００Ｈｚ及び３
５００Ｈｚ、トナー帯電量が−５μＣ／ｇのとき、周波
数を５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、１５００Ｈｚ、２００
０Ｈｚ、２５００Ｈｚとした。得られた画像の画質を表
２に示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２において、トナー像のガサツキの欄の
記号は次の通りである。◎：ガサツキが全くなく画質が
非常に良好、○：ガサツキが実質的になく画質が良好、
△：ガサツキがあり画質が劣る。

【００６０】表２にから分るように、指標Ａ（＝｜Ｖpp
−２Ｖcont｜／ｆ² ）とＢ（＝１６ｄ² ／｜Ｑ｜）の関
係がＡ＜Ｂとなっているとき、即ちＱ＝−１０μＣ／ｇ
でＶｆ＝３０００、３５００Ｈｚのとき、及びＱ＝−５
μＣ／ｇでＶｆ＝２０００、２５００Ｈｚのときにの
み、電極通過後に画像濃度の低下がなく、然もガサツキ
がなく画質が向上している。

【００６１】この指標Ａ＝｜Ｖpp−２Ｖcont｜／Ｖｆ
² 、指標Ｂ＝１６ｄ² ／｜Ｑ｜がＡ＜Ｂであることの意
味は、実施例１で述べたのと同様にして、感光ドラム１
上を磁性トナーが電極１５に接触することなく振動運動
する条件である。

【００６２】従って磁性一成分現像剤である磁性トナー
を用い、その磁気力によるトナーの穂による非接触現像
により形成したトナー像に対し、その現像部の下流側直
近位置で電極１５によりＡ＜Ｂなる条件で交番電圧を印
加することにより、感光ドラム１上の不均一なトナー像
のトナーを、電極１４に接触させることなく感光ドラム
１上に再付着してトナー像を修復でき、ガサツキがなく
濃度が均一で高品質な画像を得ることができ、又トナー
の電極への付着による汚染やトナーの無駄な消費がなく
なる。

【００６３】以上の実施例では、円柱状の電極１５を用
いたが、任意の形状の電極、例えば先の図５に示すよう
な平板状の電極１６を用いていもよい。

【００６４】又レーザビームによるデジタル潜像、ハロ
ゲンランプ、蛍光灯などによるアナログ潜像のいずれの
潜像に対しても、同様な効果を得ることができる。

【００６５】更に以上の実施例では、交流電圧印加によ
る反転現像方式を用いたいが、本発明はこれに限定され
るものではなく、正規現像やＤＣ現像においても同様な
効果を奏する。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、現像部下流側直近位置に像担持体に対向して
設けた電極に、｜Ｖpp−２Ｖcont｜／Ｖf²＜１６ｄ² ／
｜Ｑ｜（但し、Ｖpp：電極へかかる交番電圧のピーク・
ツウ・ピーク電圧、Ｖcont：画像コントラスト電位、Ｖ
ｆ：周波数、ｄ：感光ドラム−電極間のギャップ、Ｑ：
トナーの平均摩擦帯電電荷量）を満足する交番電圧を印
加したので、二成分現像剤の接触磁気ブラシ現像によっ
て形成された像担持体上のトナー像の乱れた部位のトナ
ーを像担持体上に再付着してトナー像を修復でき、ガサ
ツキがなく濃度が均一で高品質な画像を容易に得ること
ができると共に、トナーの電極への付着による汚染やト
ナーの無駄な消費がなくなる。更に二成分現像剤の非接
触磁気ブラシ現像法に適用して、同様に、非接触磁気ブ
ラシ現像による不均一なトナー像を均一で且つ良好な像
に修復し直すことができ、ガサツキのない均一で良好な
画像を得ることができる。

【００６７】更に本発明の他の態様では、磁性トナーか
らなる磁性一成分現像剤の磁気力による穂により非接触
現像して得られたトナー像に対し、上記と同様な条件の
交番電圧を電極に印加したので、磁気力による穂の影響
をなくして、像担持体上の不均一なトナー像のトナーを
再付着してトナー像を修復でき、ガサツキがなく濃度が
均一で高品質な画像を容易に得ることができ、又電極へ
のトナーの付着による汚染やトナーの無駄な消費がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】図１の現像装置で用いた二成分現像剤のトナー
の摩擦帯電電荷量を測定する装置を示す斜視図である。

【図３】図１の現像装置に設けた電極の付近での感光ド
ラム上のトナーの運動状態を示す説明図である。

【図４】同じく電極の付近でのトナーに係る力を示した
説明図である。

【図５】本発明で用いることができる電極の他の一例を
示す断面図である。

【図６】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。

【図７】図６の現像装置に設けた電極の付近での感光ド
ラム上のトナーの運動状態を示す説明図である。

【図８】従来の現像装置による二成分現像剤を用いた現
像法の一例を示す説明図である。

【図９】従来の現像装置による二成分現像剤を用いた現
像法の他の例を示す説明図である。

【図１０】従来の現像装置に設けた電極付近での感光ド
ラム１上のトナーの運動状態を示す説明図である。

【図１１】一成分現像剤を用いる従来の現像装置の一例
を示す構成図である。

【図１２】図１１の現像装置の現像法でトナーが感光ド
ラムの潜像部位に付着している状態を示す平面図であ
る。

【図１３】図１１の現像装置に設けた電極の付近での感
光ドラム上のトナーの運動状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム３現像スリーブ４ブレード１３磁石１５電極１６電極２０磁性トナー８１非磁性トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像容器内に収容されたトナー粒子と磁
性粒子とを有する二成分現像剤を磁界発生手段を内蔵し
た現像剤担持体上に担持して、前記現像剤担持体と像担
持体とが対向した現像部に搬送し、前記現像部において
前記現像剤を前記像担持体に供給して前記像担持体上に
形成された潜像を現像する現像装置において、前記現像
部の下流側の前記像担持体と現像剤担持体との間の位置
に電極を設けて、前記電極に｜Ｖpp−２Ｖcont｜／Ｖf²＜１６ｄ² ／｜Ｑ｜但し、Ｖpp：電極へかかる交番電圧のピーク・ツウ・ピーク電
圧（Ｖ）Ｖcont：画像コントラスト電位（Ｖ）Ｖｆ：周波数（Ｈｚ）ｄ：感光ドラム−電極間のギャップ（μｍ）Ｑ：トナーの平均摩擦帯電電荷量（μＣ／ｇ）を満足する交番電圧を印加することを特徴とする現像装
置。
【請求項２】前記二成分現像剤の代わりに、磁性を有
するトナー粒子からなる磁性一成分現像剤を使用した現
像装置。