JPH07209982A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電潜像保持体に近接して回転するように設
置され、その周面に回転軸方向に沿う複数本の線状電極
８が回転方向Ｘへ所定の間隔をあけて電気的絶縁状態で
設けられたトナー担持体７と、トナー担持体７に接触し
て線状電極８に所定の電圧を選択的に印加する給電部材
１０とを少なくとも備えた現像装置において、トナー担
持体上の電極及び給電部材の磨耗防止と共にトナー付着
による接触不良の低減ができ、しかも、電極への給電を
的確にかつ安定して行うことができるようにする。 【構成】 上記線状電極８をトナー担持体の周面の給電
領域１４においてその回転軸方向Ｘに対し所定本数の電
極８ａが斜めに交差するような傾行パターンで配設し、
かつ、上記給電部材１０をトナー担持体７の上記給電領
域１４となる周面に対して回転接触する導電性回転体に
て構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナー担持体の周面に
配設した複数本の線状電極により現像領域に担持されて
いるトナーの状態を制御して非接触現像を行う現像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式等によりトナー画像
を形成する（多色）画像形成装置に使用される現像装置
としては種々のものが知られているが、非接触タイプの
現像装置の一例として、その周面に回転軸方向に沿い互
いに平行する複数本の線状電極が設けられたトナー担持
体と、そのトナー担持体の所定部位に接触して線状電極
に電圧を選択的に印加する給電部材とを備えたものが知
られている。なお、各線状電極は、トナー担持体に対し
て電気的に絶縁された状態で設けられている。

【０００３】かかる現像装置は、トナー担持体の周面の
うちで静電潜像保持体と対向する現像領域に担持されて
いるトナーを、その現像領域に位置する線状電極へ電圧
を印加してトナーと同極性になった電極との静電的反発
力によって浮上させて中空に留めて所謂クラウド状態
（雲状）にすることにより、静電潜像に向けて飛翔させ
やすくし、もって効率の良い非接触現像を行うようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の現像装置は、その給電部材として、トナー担持体の周
面やその回転軸に対して固定的に接触させる導電性ブラ
シ若しくは導電性ブレードを適用しているため（特開昭
５９−１７２号公報、同５９−７１０６３号公報等）、
次のような問題点があった。すなわち、従来の給電部材
はいずれも、回転するトナー担持体の周面やその回転軸
と常に摺接する状態にあるため、その接触しあう給電部
材と電極とが共に磨耗してしまい耐久性に劣るという問
題があった。また、浮遊するトナーがトナー担持体と給
電部材との接触領域に付着し、その付着したトナーが給
電部材の摺接により固着したり堆積することによって、
給電部材の接触不良、ひいては給電不良が発生しやすい
という問題もあった。

【０００５】従って、本発明の目的は、トナー担持体上
の電極及び給電部材の磨耗防止と共にトナー付着による
接触不良の低減ができ、電極への給電を的確にかつ安定
して行うことができる現像装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、画
像情報に応じた静電潜像が形成される静電潜像保持体に
近接して回転するように設置され、その周面に回転軸方
向に沿う複数本の線状電極が回転方向へ所定の間隔をあ
けて電気的絶縁状態で設けられたトナー担持体と、トナ
ー担持体に接触して線状電極に所定の電圧を選択的に印
加する給電部材とを少なくとも備えた現像装置におい
て、上記線状電極をトナー担持体の周面の給電領域にお
いてその回転軸方向に対し所定本数の電極が斜めに交差
するような傾行パターンで配設し、かつ、上記給電部材
をトナー担持体の上記給電領域となる周面に対して回転
接触する導電性回転体にて構成したことを特徴とするも
のである。

【０００７】上記傾行パターンとしては、螺旋状のパタ
ーン、湾曲線状やその他の曲線状で回転軸方向に対して
斜めに交差するようなパターン等が挙げられる。回転軸
方向に対し斜めに交差する電極の本数は、少なくとも現
像領域内に位置する電極の数以上であることが好まし
い。

【０００８】また、本発明の現像装置は、上記の技術的
手段における導電性回転体として、例えば、トナー担持
体と対向して配設された回転用支軸と、該支軸に軸支さ
れてその先端部がトナー担持体の周面に接触して回転す
る導電性部材とで構成したものを使用するものである。

【０００９】上記導電性部材としては、導電性ゴム、導
電性線材、導電性を有する羽毛状部材や海綿状部材等を
採用することができる。導電性回転体からなる給電部材
は、それ自身を回転駆動力を用いて回転させる回転機構
とするか、或いは、回転するトナー担持体との接触によ
り従動回転させる回転機構とすることができる。

【００１０】

【作用】本発明によれば、トナー担持体周面にある線状
電極へ電圧を印加する給電部材がその給電領域となる担
持体周面に対して回転接触する導電性回転体であるた
め、給電部材はトナー担持体と同様に回転した状態で給
電することになり、給電部材とトナー担持体との接触部
における相対速度をゼロ若しくは極めて小さくすること
ができる。これにより、給電部材とこの給電部材と摺接
する線状電極との磨耗を防ぐことが可能となる。

【００１１】また、給電部材がトナー担持体周面に回転
した状態で接触することと、給電領域における電極が斜
め状の傾行パターンで配設されているため、給電部材と
トナー担持体の接触部にトナーが付着しても、そのトナ
ーを回転接触による除去作用や電極の傾行パターンにそ
ってトナーが移動排出される掃き出し作用とにより、そ
の接触部からトナーが排除されやすくなるため、接触部
におけるトナーの固着が低減する。これにより、給電部
材のトナー担持体（線状電極）との接触不良を防ぐこと
が可能となる。

【００１２】しかも、給電部材が特にロール状のもので
ある場合には、そのロール状給電部材とトナー担持体周
面との接触部が線状又は帯状接触（ある程度の接触幅を
もって接触すること）であっても、給電領域において電
極が斜め状の特定パターンで配設されているため、ロー
ル状給電部材は複数本の電極に同時に接触して電圧を印
加することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例に係る現像
装置の全体構成を概略的に示すものである。この現像装
置は、静電潜像保持体１としての感光体ドラムに対して
所定の間隔をあけて対向設置されている。

【００１４】そして、この現像装置は、非磁性トナー２
と磁性キャリアとからなる二成分現像剤３を収容するハ
ウジング４内に、二成分現像剤３を撹拌する撹拌部材４
と、二成分現像剤３を磁気的に吸引して磁気ブラシを表
面に形成する現像剤担持体５と、この現像剤担持体５上
に吸着された現像剤量を規制する現像剤規制部材６と、
現像剤担持体５と共に感光体１にも近接するように配置
され、非磁性トナー２を表面に付着して回転する円筒状
のトナー担持体７とを有している。また、上記トナー担
持体７の周面には、図２に示すように非磁性トナーの担
持状態を制御する複数本の線状電極８がそれぞれ電気的
に絶縁された状態で設けられている。更に、トナー担持
体７の端部周面に接触して回転することにより、線状電
極８に対して電極給電用電源部９より電圧を選択的に印
加する給電部材１０が設けられている。図中２４は現像
剤担持体５に所定の電圧を印加するために接続される電
源部を示す。

【００１５】線状電極８は、図２及び図３に示すよう
に、トナー担持体７の中央部周面の現像対象（関与）領
域１２においては、担持体７の回転軸１３の軸方向Ｘに
沿い且つ回転方向に一定の間隔をあけて平行状態で配列
されており、またトナー担持体７の一端部周面の給電領
域１４においては、担持体７の回転軸１３の軸方向Ｘに
対して複数の電極が斜めに交差するような螺旋状の傾行
パターンで配設されている。なお、現像対象領域１２に
おいては、給電部材１０により電圧が印加される電極８
ａの他に、トナーをクラウド状態にするための電極８ｂ
が電極８ａ間にそれぞれ配設されている。

【００１６】本実施例では、軸方向Ｘと斜め状態で交差
する電極８の本数は、トナー担持体７が感光体１と近接
する現像領域Ａに位置する電極の本数よりも少し多めに
設定されている。そして、給電領域１４における電極８
は、少なくとも現像領域Ａに位置する電極が給電部材１
０と同時に接触するように配設されている。

【００１７】給電部材１０は、トナー担持体７と対向さ
れた回転用支軸１５と、その支軸１４に軸支されて担持
体７の周面に接触して回転する導電性部材１６である円
筒状の導電性ゴムとでその主要部が構成されている。支
軸１５は導電性を有するもので、アルミニウム、ステン
レス等の金属材料で形成したものや、プラスチック芯材
に金属メッキを施したり導電性塗料を塗布して形成した
ものが使用される。

【００１８】導電性ゴム１６は、給電領域１４における
トナー担持体７周面に接した際、少なくとも現像領域に
位置する複数の電極８と同時に接する接触幅を備えた円
筒形状をなすものである。また、導電性ゴム１６は、軟
らかくなり過ぎるとトナー担持体７の周面との接触状態
がばらつき電圧給電の信頼性に欠け、反対に硬くなり過
ぎると電極が磨耗しやすくなるため、このような不具合
がないようなゴム硬度に適宜設定される。

【００１９】また、給電部材１０は、トナー担持体７周
面に対して回転接触するための回転機構を備えており、
本実施例では下記のいずれかの機構が採用される。すな
わち、回転用支軸１５の回転力により導電性部材１６を
回転させる回転機構を採用する場合には、図４ａに示す
ように支軸１５に取り付けた歯車１７とトナー担持体７
の回転軸１８に取り付けた歯車１８とを噛み合わせ、ト
ナー担持体７の回転動力により支軸１５ひいては導電性
部材１６を回転させる機構や、図４ｂに示すように支軸
１５に取り付けたプーリー１９に対して不図示の回転動
力源にて回転する駆動ベルト２０を張架して外部の回転
駆動力により支軸１５ひいては導電性部材１６を回転さ
せる機構が適用できる。このような回転機構の場合、ト
ナー担持体７と給電部材１０との接触部における相対速
度については、歯車のギア比や回転動力源の回転速度等
を適宜調節することにより設定することができる。

【００２０】その他にも、回転機構として、図４ｃに示
すように導電性部材１６を固定した支軸１５に対して導
電性部材１６を回転自在に軸支し、その外周面を回転す
るトナー担持体７周面に接触させることにより従動回転
させる機構を採用することもできる。

【００２１】電極給電用電源部９から給電部材１０への
給電は、支軸１５を通して導電性部材１６である導電性
ゴム体へ給電するようになっている。電源部から支軸へ
の給電は、支軸の軸受けを介して行ったり或いは支軸端
面に導電性ブレード等を当接して行われる。

【００２２】このような線状電極８と給電部材１０は、
次のように機能する。導電性ゴム１６からなる給電部材
１０は、トナー担持体２の周面の回転軸方向に対して線
状若しくは細い帯状で接触する（図３中の点線で示す領
域がその接触部Ｓ）にもかかわらず、線状電極８が図２
や図３に示すように給電領域１４において螺旋状の傾行
パターンで設けられているため、複数本の電極８に対し
て同時に接触して給電を行うことができる。そして、給
電部材１０と接触して給電される電極は前記のごとく現
像領域Ａに位置する電極となるように配設されているた
め、現像領域Ａにおける電極への給電は、その現像領域
Ａから離れた別の位置から行うことが可能である。

【００２３】そして、線状電極８による現像領域のトナ
ーをクラウド状態にさせる方法は、例えば、電源部９か
ら給電部材１０を介して線状電極８ａに直流重畳交流電
圧を印加すると共に、線状電極８ｂへは給電領域１４側
とは反対側のトナー担持体の回転軸１３を介して電源部
２３からトナーと同極性の直流電圧を印加し、一方、ト
ナー担持体へは現像用バイアス電源２１から直流重畳交
流電圧を印加する。なお、このクラウド状態にするため
の印加電圧やその種類、組み合せ等の条件はこれに限定
されず、クラウド状態にすることが可能であれば如何な
る内容であってもよい。

【００２４】このような電圧印加を行うことにより、ト
ナー担持体により担持されて現像領域Ａに搬送されたト
ナーは、電極８ａと電極８ｂの間で発生する交番電界に
より担持体７表面から僅かながら浮上し、クラウド状態
になる。

【００２５】上記クラウド状態になったトナーは、感光
体１上の静電潜像に向けて飛翔して付着し、これにより
効率の良い非接触現像がなされる。

【００２６】本実施例のように給電部材１０の導電性部
材１６が円筒状のゴム部材である場合には、必要に応じ
て、図４に示すように回転する導電性ゴム体１６表面に
当接するクリーニングブラシ２２を配設してもよい。こ
れにより、導電性ゴム体１６表面に付着するトナーの除
去が可能となる。

【００２７】なお、上記実施例では、給電部材１０とし
て導電性部材１６が導電性ゴムである導電性ゴム回転体
の例を示したが、本発明においては、図５に示すように
給電部材１０ａとして、導電性部材１６ａが導電性線材
である導電性ブラシ回転体を使用することができる。

【００２８】この場合、給電部材１０ａとしての導電性
ブラシ回転体は、回転用支軸１５の周面に導電性線材１
６ａを放射線状にかつ軸方向Ｂに所定の幅を有するよう
に植設して構成される。この場合の導電性線材１６ａ
は、図６ａに示すように基材２５に編みこんだり埋めこ
んだものを支軸１５に巻き付ける他、支軸１５に直接埋
めこんで植設することができる。

【００２９】導電性線材１６ａを埋めこんだ基材２５を
支軸１５に巻き付ける場合、図６ｂに示すようにその基
材２５を支軸１５に対して螺旋状に巻き付けることが好
ましい。このようにして構成した導電性ブラシ回転体１
６ａ（給電部材１０ａ）は、付着したトナーを支軸１５
の軸方向Ｂに向けて移動させるように排除する掃き出し
効果が得られる。

【００３０】また、本発明においては、給電部材１０
は、導電性部材１６を支軸１５の軸方向Ｂに対してスラ
イド可能な構造としたものであってもよい（図２、図
４）。つまり、導電性部材１６を給電領域１４内におい
て軸方向Ｂに対し変位可能な状態で取付けておく。例え
ば、導電性部材１６を支軸１５に回転自在に設けて自由
にスライドするように構成したり、或いは、支軸に設け
たスライドガイド溝等に沿ってスライドするように構成
することができる。このように構成した場合には、給電
部材１０（導電性部材１６）とトナー担持体周面との接
触位置が固定化されないため、給電部材や電極の磨耗防
止に効果がある。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
トナー担持体周面にある線状電極への給電部材をその担
持体周面に対して回転接触する導電性回転体で構成した
ため、給電部材とトナー担持体との接触部における相対
速度をゼロ若しくは極めて小さくすることができ、これ
により、給電部材と線状電極の磨耗を防止することがで
きる。

【００３２】また、給電部材がトナー担持体周面に回転
した状態で接触することと、給電領域における電極が斜
め状の傾行パターンで配設されていることにより、給電
部材とトナー担持体の接触部にトナーが付着しても、そ
の接触部からトナーが排除されるため、給電部材の線状
電極との接触不良が防止される。

【００３３】しかも、給電部材が特にロール（円筒）状
のものであっても、給電領域の電極が斜め状の特定パタ
ーンで配設されているため、そのロール状給電部材は複
数本の電極に同時に接触して電圧を印加することができ
る。

【００３４】従って、上述のような効果を有する本発明
現像装置においては、線状電極への給電を的確にかつ安
定して行うことができ、これにより現像領域等における
トナーの担持状態を正確に制御し、もって効率のよい良
好な現像を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る現像装置を示す概略
構成図である。

【図２】 トナー担持体上の線状電極と給電部材との構
成を示す斜視図である。

【図３】 現像領域における線状電極の配設パターンの
代表例を示す平面説明図である。

【図４】 給電部材の代表的な回転機構例を示す概念図
である。

【図５】 給電部材の他の実施例を示す側面図である。

【図６】 導電性ブラシ回転体の給電部材の構成を説明
するための説明図である。

【符号の説明】 １…静電潜像保持体、２…トナー、７…トナー担持体、
８…線状電極、８ａ…傾行パターンの線状電極、１０、
１０ａ…給電部材、１４…給電領域、１５…回転用支
軸、１６…導電性部材、Ｘ…回転軸方向。

フロントページの続き (72)発明者 安部 純 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 渡辺 正信 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報に応じた静電潜像が形成される
   静電潜像保持体に近接して回転するように設置され、そ
   の周面に回転軸方向に沿う複数本の線状電極が回転方向
   へ所定の間隔をあけて電気的絶縁状態で設けられたトナ
   ー担持体と、トナー担持体に接触して線状電極に所定の
   電圧を選択的に印加する給電部材とを少なくとも備えた
   現像装置において、 上記線状電極をトナー担持体の周面の給電領域において
   その回転軸方向に対し所定本数の電極が斜めに交差する
   ような傾行パターンで配設し、かつ、上記給電部材をト
   ナー担持体の上記給電領域となる周面に対して回転接触
   する導電性回転体にて構成したことを特徴する現像装
   置。
2. 【請求項２】 導電性回転体が、トナー担持体と対向し
   て配設された回転用支軸と、該支軸に軸支されてその先
   端部がトナー担持体の周面に接触して回転する導電性部
   材とで構成されている請求項１記載の現像装置。