JPH11272070A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像スリーブと、現像剤収容容器やトナー規制
板との間に電界が発生しないようにすると共に、トナー
飛散を原因とする白スジや黒スジを無くし、良好なトナ
ー画像を形成できるようにする。 【解決手段】帯電可能な感光体に形成された静電潜像を
現像する現像装置において、静電潜像を現像するための
非磁性のトナーと磁性体キャリアからなる現像剤を担持
する現像スリーブ１２と、この現像スリーブ１２への現
像剤を収容する導電性の現像剤収容容器１３と、少なく
とも、現像スリーブ１２と現像剤収容容器１３とに個々
に所定の電圧を印加する電圧印加制御装置１４とを備
え、電圧印加制御装置１４によって現像スリーブ１２と
現像剤収容容器１３とに間にトナー飛散の原因となる電
界を発生させないようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子写真方式の白
黒またはカラーデジタル複写機やファクシミリなどの画
像処理装置に適用して好適な現像装置及び画像形成装置
に関する。詳しくは、感光体上の静電潜像を現像するた
めのトナーとそのキャリアからなる現像剤を担持する現
像剤担持体と、その現像剤収容容器とに個々に所定の電
圧を印加して、現像剤規制部材やケーシングと現像剤担
持体との間にトナー飛散の原因となる電界を発生させな
いようにすると共に、トナー飛散を原因とする白スジや
黒スジを無くし、良好なトナー画像を形成できるように
したものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、原稿画像から取得した画像データ
に基づいて画像形成を行うデジタル複写機が使用される
に至っている。この種のデジタル複写機には有機感光体
ドラムを使用される場合が多い。これは、有機感光体ド
ラムが無機感光体ドラムに比べて毒性が少なく、使用後
の廃棄処分時において、地球環境に悪い影響を与えない
からである。この種の有機感光体ドラムには静電潜像が
形成され、この静電潜像を現像するために現像装置が用
いられる。

【０００３】ここで現像原理を簡単に述べる。まず、一
方で、均一に負に帯電された感光体ドラムに、画像デー
タに基づいてレーザ光が照射され、原稿の潜像が露光さ
れる。レーザ照射された部分の電位は例えば０Ｖにな
る。

【０００４】他方で、負に帯電したトナーと磁性体であ
るキャリアとが現像装置内で攪拌部材により攪拌され
て、二成分からなる現像剤が準備される。この現像剤は
現像スリーブと呼ばれる導電性の現像剤担持体に搬送さ
れる。現像剤担持体の内部には固定磁石が設けられ、こ
の固定磁石にキャリアと共にトナーが担持される。この
状態の現像剤担持体に負の電圧を印加することによっ
て、負に帯電したトナーのみが０Ｖの部分の静電潜像に
付着される。これにより、感光体ドラム上の静電潜像が
現像（反転現像法）される。

【０００５】図１２はこの種の現像装置を備えた画像形
成装置３００の構成例を示すブロック図である。この画
像形成装置３００は図１２に示す感光体ドラム１と、こ
の感光体ドラム１の周辺に配設された帯電部２、露光部
３、現像装置４、転写部５、分離部６及びクリーニング
部９と、転写部５の上流側に配設された搬送部７ａと、
分離部６の下流側に配設された搬送部７ｂと、この搬送
部７ｂの終端部に配設された定着部８とを有している。

【０００６】感光体ドラム１の上方には帯電部２が配設
され、帯電電位ＶＨに基づいて予め感光体ドラム１が一
様に帯電される。感光体ドラム１の例えば斜め右上方に
は露光部３が設けられ、図示しない画像処理部から出力
された画像データＤinによる露光電位ＶＬに基づいて感
光体ドラム１が露光され、その感光体ドラム１上に静電
潜像が形成される。

【０００７】感光体ドラム１の右側にはトナー及びキャ
リア（現像剤）が収容された現像装置４が配設され、露
光部３によって露光された静電潜像にトナーが付着され
て現像される。現像装置４は少なくとも一部が導電性の
現像剤収容容器４ａと、その内に現像スリーブ（現像剤
担持体）４ｂを有している。現像スリーブ４ｂは非磁性
体のドラム状を成し、その内部に固定磁石４ｃが配設さ
れている。この現像スリーブ４ｂにはトナーを感光体ド
ラム１に付着するために−６００Ｖ程度の直流電圧が現
像バイアス電圧ＶDCとして印加される。

【０００８】この現像装置４の下方には搬送部７ａが設
けられ、転写紙３０が感光体ドラム１下に搬送される。
感光体ドラム１の下方には転写部５が配設され、帯電、
露光、現像を経てその感光体ドラム１上に形成されたト
ナー像が、搬送部７ａによる転写紙３０に転写される。
この転写部５に隣接して分離部６が設けられ、感光体ド
ラム１のトナー像を転写した転写紙３０が分離される。

【０００９】分離部６の下流側には搬送部７ｂが設けら
れ、その終端部には定着部８が設けられる。定着部８で
は転写紙３０に転写されたトナー像が定着される。搬送
部７ｂと上述の帯電部２との間であって、感光体ドラム
１に対向してクリーニング部９が設けられ、感光体ドラ
ム１に残留したトナーがクリーニングされる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来方式の
現像装置４によれば、現像剤の耐久性を向上させるため
に、現像剤収容容器４ａや現像スリーブ４ｂをアルミニ
ウムで形成し、現像装置内の熱を放熱させることによ
り、現像剤の熱による劣化を低減することができる。し
かしながら、導電性の現像剤収容容器４ａは現像スリー
ブ４ｂに対して電気的にフローティング状態となってい
るので、現像剤収容容器４ａと現像スリーブ４ｂとの間
に図１３に示す現像電界Ｅが発生する。

【００１１】この現像電界Ｅによって現像スリーブ４ｂ
から現像剤収容容器４ａへ向かうトナー流が発生する。
この流れによるトナーは現像剤収容容器４ａに衝突する
と、図１４に示す現像剤収容容器４ａ内部で飛散した
り、その外部へ飛散する。外部への飛散トナーにより装
置内が汚れるばかりか、以下のような問題が生ずる。 すなわち、現像剤収容容器４ａから外部に飛散した
トナーは図１２に示した帯電部２の放電線に付着する。
この帯電部２による放電ムラで感光体ドラム１が一様に
帯電されなくなり、これが原因で感光体ドラム１上に黒
スジのトナー像が発生する。 また、現像剤収容容器４ａからの飛散トナーは図１
２に示した転写部５や分離部６の放電線にも付着する。
これらの転写部５や分離部６では転写・分離異常を原因
として転写紙３０に転写されたトナー像に白スジが発生
する。

【００１２】そこで、この発明は上述した課題を解決し
たものであって、現像剤担持体と現像剤収容容器との間
にトナー飛散の原因となる電界を発生させないようにす
ると共に、トナー飛散を原因とする白スジや黒スジを無
くし、良好なトナー画像を形成できるようにした現像装
置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【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、本発明に係る現像装置は帯電可能な感光体に形成
された静電潜像を現像する現像装置において、静電潜像
を現像するための非磁性のトナーと磁性体キャリアから
なる現像剤を担持する導電性の現像剤担持体と、この現
像剤を収容する少なくとも一部が導電性部材からなる現
像剤収容容器と、少なくとも、現像剤担持体と現像剤収
容容器とに個々に所定の電圧を印加する電圧印加手段と
を備えたことを特徴とするものである。

【００１４】本発明の現像装置によれば、電圧印加手段
によって、例えば、現像剤担持体に印加した電圧と同極
性の電圧が現像剤収容容器に印加され、現像剤担持体と
現像剤収容容器との間にトナー飛散原因となる電界を発
生させないようになされたものである。

【００１５】この構成によって、トナーが現像剤担持体
から現像剤収容容器へ衝突することが避けられる。この
衝突を原因とした現像剤収容容器外へのトナー飛散を無
くすことができるので、飛散トナーを原因とする白スジ
や黒スジを無くすことができ、良好なトナー画像を形成
することができる。これにより、本発明の現像装置を白
黒用及びカラー用の画像形成装置に十分に応用すること
ができる。

【００１６】本発明の画像形成装置は原稿画像を読み取
って画像信号を出力する画像取得手段と、この画像取得
手段による画像信号を画像処理して画像データを出力す
る画像処理手段と、この画像処理手段による画像データ
に応じたトナー像が形成される感光体と、予め感光体を
一様に帯電する帯電手段と、この帯電手段によって帯電
された感光体に、画像処理手段による画像データに基づ
いて露光し、その感光体上に静電潜像を形成する露光手
段と、この露光手段によって露光された静電潜像を現像
する現像手段と、帯電、露光、現像を少なくとも１回行
い該感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する
転写手段と、転写材上に転写されたトナー像を定着する
定着手段とを備え、上記の現像手段は、静電潜像を現像
するための非磁性のトナーと磁性体キャリアからなる現
像剤を担持する導電性の現像剤担持体と、この現像剤を
収容する少なくとも一部が導電性部材からなる現像剤収
容容器と、少なくとも、現像剤担持体と現像剤収容容器
とに個々に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを有す
ることを特徴とするものである。

【００１７】本発明の画像形成装置によれば、現像手段
に本発明の現像装置が応用されるので、現像剤担持体と
現像剤収容容器との間にトナー飛散原因となる電界が発
生されない。

【００１８】従って、現像剤収容容器外へ不本意なトナ
ー飛散を無くすことができ、飛散トナーを原因とする白
スジや黒スジの発生を防止でき、良好な画像を転写材に
形成することができる。これにより、高信頼度かつ高品
質の電子写真方式の白黒用またはカラー用の画像形成装
置を提供できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施形態としての現像装置及び画像形成装置につ
いて説明をする。

【００２０】（１）実施形態としての現像装置 図１は、この発明に係る実施形態としての現像装置１０
０の構成例を示す図である。この実施形態では、感光体
上の静電潜像を現像するためのトナーとキャリアからな
る現像剤を担持する現像剤担持体やその現像剤を一定量
に保つための現像剤規制部材と、その現像剤収容容器と
に個々に所定の電圧を印加して、その現像剤規制部材や
現像剤収容容器と現像剤担持体との間にトナー飛散の原
因となる電界を発生させないようにすると共に、トナー
飛散を原因とする白スジや黒スジを無くし、良好なトナ
ー画像を形成できるようにしたものである。

【００２１】この現像装置１００は帯電可能な感光体１
１に形成された静電潜像を現像するものであり、現像剤
収容容器として図１に示す現像ケーシング１３を有して
いる。この現像ケーシング１３は非磁性体であるトナー
と、磁性体であるキャリアとが収容され、そのトナーと
キャリアとが攪拌されて現像剤が準備される。現像ケー
シング１３は非磁性体でしかも導電体であるアルミニウ
ムを有底状に加工することにより構成される。トナーは
静電潜像を現像するために使用され、キャリアはトナー
を現像剤担持体に搬送するために使用される。

【００２２】この現像ケーシング１３内部には現像剤担
持体として現像スリーブ１２が設けられ、トナーを付着
したキャリアが担持される。現像スリーブ１２は非磁性
体かつ導電体であるアルミニウムなどをドラム状に加工
し、その内部に固定磁石が配設されているその側のドラ
ムは回転するが、その内部の磁石は固定されたままであ
る。これは、固定磁石による磁力線上に現像剤を担持さ
せて感光体１１へ搬送するためである。

【００２３】上述の現像スリーブ１２及び現像ケーシン
グ１３には電圧印加手段としての電圧印加制御装置１４
が接続され、その現像スリーブ１２と現像ケーシング１
３とに個々に所定の電圧が印加される。これは、現像ス
リーブ１２と現像ケーシング１３とに間に現像電界が発
生しないようにするためである。

【００２４】例えば、現像スリーブ１２にはトナーを感
光体ドラム１１に付着させるために負極性の電圧（直流
電圧）ＶDCが印加される。現像ケーシング１３には、現
像バイアス電圧ＶDCと同極性の電圧Ｖｋが印加される。
いずれの電圧ＶDC及びＶｋに関して接地線ＧＮＤに対し
て最適な値の電圧を印加する。このように電圧を印加す
ると、図２に示す現像スリーブ１２と現像ケーシング１
３との間に発生していた電界Ｅを零にすることができ、
図１３に示したトナー流が発生しなくなる。

【００２５】また、現像ケーシング１３内には現像剤規
制部材としての非磁性のトナー規制板１５が設けられ、
現像スリーブ１２に一定量以上の現像剤が付着しないよ
うに規制される。このトナー規制板１５は導電性部材か
ら成り、現像スリーブ１２に印加した電圧ＶDCと同極性
の電圧Ｖｃが印加される。このトナー規制板１５と接地
線ＧＮＤとの間に電圧Ｖｃを印加することで、トナー規
制板１５と現像ケーシング１３との間に現像電界が発生
しなくなる。上述した電圧ＶDC、Ｖｋ及びＶｃの最適な
値については、図８〜図１１の実施例において説明す
る。

【００２６】このようなトナー飛散の原因となる現像電
界が無くなることで、現像スリーブ１２から現像ケーシ
ング１３や、現像スリーブ１２からトナー規制板１５へ
トナーが衝突することが避けられる。この衝突を原因と
した現像ケーシング１３外へのトナーの飛散を無くすこ
とができる。従って、飛散トナーを原因とする白スジや
黒スジの発生を防止でき、良好なトナー画像を形成する
ことができる。これにより、本発明の現像装置１００を
デジタル複写機などに十分に応用することができる。

【００２７】（２）実施形態としての画像形成装置 図３は本実施の形態としての現像装置１００を応用した
画像形成装置２００の断面構成例を示す図である。この
例では原稿の表裏（両面）の画像を転写紙３０の表裏に
コピー可能な画像形成装置２００について説明する。

【００２８】この画像形成装置２００には、画像取得手
段として図３に示すような自動原稿給紙装置４０及び画
像読み取り部５０が設けられ、原稿画像が読み取られて
画像信号が出力される。自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）４
０は原稿載置部４１、ローラ４２ａ、ローラ４２ｂ、ロ
ーラ４３、反転ローラ４４、反転部４５及び排紙皿４６
を有している。また、画像読み取り部５０は第１のプラ
テンガラス５１、第２のプラテンガラス５２、光源５
３、ミラー５４、５５、５６、結像光学部５７、ＣＣＤ
撮像装置５８及び図示しない光学駆動部を有している。

【００２９】このＣＣＤ撮像装置５８の出力段には画像
処理手段２１が接続され、画像信号を画像処理した後の
画像データが画像形成部７０に出力される。画像形成部
７０は有機感光体ドラム（感光体）７１、帯電部（帯電
手段）７２、現像部（現像手段）７３、転写部（転写手
段）７４、分離部７５、クリーニング部７６、搬送機構
７７及び定着部（定着手段）７８を有している。

【００３０】この有機感光体ドラム（以下感光体ドラム
という）７１の上方には帯電部７２が配設され、帯電電
位ＶＨに基づいて予め感光体ドラム７１が一様に帯電さ
れる。感光体ドラム７１の例えば斜め右上方には露光手
段としての画像書き込み６０が設けられ、画像処理手段
２１から出力された画像データＤinによる露光電位ＶＬ
に基づいて感光体ドラム７１が露光され、その感光体ド
ラム７１上に静電潜像が形成される。

【００３１】感光体ドラム７１の右側にはトナー及びキ
ャリア（現像剤）が収容された現像部７３が配設され、
画像書き込み部６０によって露光された静電潜像にこれ
によってトナーが付着され現像される。

【００３２】この現像部７３には図１に示した本発明の
現像装置１００が適用される。図４は現像部７３の断面
の構成例を示す図である。図４に示す現像部７３は非磁
性体の現像ケーシング１３内に現像スリーブ１２を有す
ると共に、その上部を覆う上蓋１３ａを有している。こ
の例では現像剤には磁性体であるキャリアと非磁性体の
トナーとを混合した二成分現像剤が使用される。この２
つの成分の混合比によって現像剤の透磁率μが変化す
る。

【００３３】この現像ケーシング１３はその内部に設け
られた仕切壁１３ｂを境にして主攪拌室１３ｃと補助攪
拌室１３ｄとに分かれている。主攪拌室１３ｃには、例
えば４枚の羽根を有した主攪拌部材１６及びスクリュー
状の補助攪拌部材１８が設けられ、これらの主攪拌部材
１６及び補助攪拌部材１８が図示しないモータによって
駆動される。補助攪拌室１３ｄにもモータによって駆動
されるスクリュー状の補助攪拌部材１９が設けられ、こ
れらの攪拌部材１６、１８及び１９によってトナーとキ
ャリアとが攪拌される。

【００３４】この補助攪拌部材１８または１９の下方に
は磁気センサ（以下Ｌ検知センサという）１７が設けら
れ、現像剤のトナー濃度が検出される。Ｌ検知センサ１
７には図示しないコイルが設けられ、トナーの透磁率μ
の変化がこのコイルによって検出される。このＬ検知セ
ンサ１７には図示しない制御回路が接続され、Ｌ検知セ
ンサ１７によるトナー検出電圧に基づいてトナーの補給
制御が行われる。

【００３５】この例では、帯電部７２の帯電電位ＶＨを
−７５０Ｖ程度とした場合に、感光体ドラム７１上に露
光された静電潜像の電位は−１００Ｖ程度となり、負に
帯電したトナーを上記感光体ドラム７１に付着するため
に現像スリーブ１２には−６００Ｖ程度の現像バイアス
電圧ＶDCが印加される。更に、上述した現像電界Ｅを零
にするために現像ケーシング１３にも−６００Ｖ程度の
電圧Ｖｋが印加される。

【００３６】また、現像スリーブ１２は非磁性体のドラ
ム状を成し、その内部には固定磁石が配設されている。
例えば、現像スリーブ１２内には図５に示す５つの固定
磁石２２ａ〜２２ｅが配設される。この例では図６に示
す固定磁石２２ａのＮ１極を基準にして、固定磁石２２
ｂのＳ１極、固定磁石２２ｃのＳ２極、固定磁石２２ｄ
のＮ２極及び固定磁石２２ｅのＳ３極が順に所定の角度
を保って現像スリーブ１２の内側領域に配置されてい
る。なお、固定磁石はＳ１極とＮ１極とがペアを成すも
のでないので、Ｎ３極は存在しない。図７は磁石の材
質、配置とスリーブ上の磁束密度の関係を示している。

【００３７】また、図４に戻って、この現像スリーブ１
２はモータによって駆動され、主攪拌部材１６によって
攪拌されたトナーがキャリアと共に現像スリーブ１２の
固定磁石２２ａ〜２２ｅの磁力線によって、感光体ドラ
ム７１の方へ搬送される。この現像スリーブ１２と上蓋
１３ａとの間にはトナー規制板１５が設けられ、現像ス
リーブ１２に付着する現像剤の高さが規制される。この
例ではトナー規制板１５に−６００Ｖ程度の電圧Ｖｃが
印加され、現像スリーブ１２によって担持搬送されるト
ナーのみが感光体ドラム７１に付着される。

【００３８】更に、また、図３に戻って現像部７３の下
方には給紙ローラ６２等が設けられ、転写紙３０が感光
体ドラム７１下に搬送される。感光体ドラム７１の下方
には転写部７４が配設され、帯電、露光、現像を経てそ
の感光体ドラム７１上に形成されたトナー像が、給紙ロ
ーラ６１による転写紙３０に転写される。この転写部７
４に隣接して分離部７５が設けられ、感光体ドラム７１
のトナー像を転写した転写紙３０が分離される。

【００３９】この分離部７５の下流側には搬送機構部７
７が設けられ、その終端部には定着部７８が設けられ
る。定着部７８では転写紙３０に転写されたトナー像が
定着される。搬送機構部７７と上述の帯電部７２との間
であって、感光体ドラム７１に対向してクリーニング部
７６が設けられ、感光体ドラム７１に残留したトナーが
クリーニングされる。

【００４０】次に画像形成装置２００の動作を説明す
る。この例では原稿の表裏（両面）の画像を転写紙３０
の表裏にコピーする場合を想定して説明する。

【００４１】例えば、原稿載置部４１には原稿の第１頁
目の表面を上にした状態で、複数枚の原稿２０が載置さ
れている。そして、ローラ４２ａ及びローラ４２ｂが駆
動されると、これらのローラ４２ａ及びローラ４２ｂを
介して繰り出された原稿２０の１枚目がローラ４３を介
して搬送される。

【００４２】このとき、画像読み取り部５０の光源５３
から原稿２０の画像面に光が照射される。この反射光は
ミラー５４，５５，５６によって案内され、その反射光
が結像光学系５７を介してＣＣＤ撮像装置５８に取り込
まれる。これにより、ＣＣＤ撮像装置５８の受光面に原
稿２０の画像が結像される。

【００４３】ここで、プラテンガラス５１上に原稿２０
の読み取り面を下に向けた状態で、その原稿２０が原稿
載置部４１に載置された場合には光学駆動系はプラテン
ガラス５１に沿って、画像読み取り部５０を走査するこ
とでＣＣＤ撮像装置５８に取り込まれる。

【００４４】そして、読み取られた原稿２０の画像取得
信号はＣＣＤ撮像装置５８から画像処理手段２１に転送
される。画像処理手段２１では画像取得信号をデジタル
データに変換した後の画像データＤinが画像メモリとし
てのＲＡＭなどに一時格納される。

【００４５】なお、自動原稿給紙装置４０により原稿２
０が自動給紙される操作モードの場合には、ローラ４３
の周囲を原稿２０が回るようになる。この場合には第２
のプラテンガラス５２下に光源５３とミラー５４とが固
定された状態で、原稿画像が画像読み取り部５０によっ
て読み取られる。

【００４６】そして、原稿２０の第１頁目が読み取られ
ると、今度は反転ローラ４４を介して再度、ローラ４３
を用いた巻き取り操作が行われ、原稿裏面の画像が画像
読み取り部５０で読み取られ、その画像取得信号が画像
処理手段２１に出力される。

【００４７】このようにして、表面と裏面の画像が読み
取られた原稿２０は、再度反転ローラ４４で反転されて
表面を下に向けた状態で、排紙皿４６に積載されて行
く。これと共に画像読み取り部５０で、読み取られた画
像取得信号は画像処理手段２１で、デジタルの画像デー
タＤinに変換された後に、ＲＡＭなどに格納される。

【００４８】一方、転写紙３０が積載されている給紙カ
セット３０ａ又は３０ｂから、転写紙３０が繰り出され
て画像形成部７０に給送される。転写紙３０はその入り
口のレジストローラ６１で同期が採られた後に感光体ド
ラム７１に、より近接する。

【００４９】この状態で、ＲＡＭから読み出された画像
データＤinは画像書き込み部６０に出力される。画像デ
ータＤinは各々の原稿２０の裏面から先に記録画像処理
部から読み出される。画像書き込み部６０内では、画像
データＤinに応じたレーザ光がレーザダイオードから感
光体ドラム７１上へ照射されるので、この感光体ドラム
７１に原稿２０の静電潜像が形成される。

【００５０】この静電潜像は現像部７３で現像される
と、感光体ドラム７１上にトナー像が形成される。この
トナー像は感光体ドラム７１の下部に設けられた転写部
７４によって転写紙３０に転写される。このとき、転写
紙３０は感光体ドラム７１に吸着される。そして、感光
体ドラム７１に吸着された転写紙３０は分離部７５によ
って感光体ドラム７１から分離される。その後、感光体
ドラム７１から分離された転写紙３０は搬送機構７７を
介して定着部７８に送出され、トナー像が熱と圧力とに
より定着される。これにより、転写紙３０に原稿裏面の
画像（第２頁目画像）が形成される。

【００５１】また、トナー像が定着された転写紙３０は
ガイド９１を介して下方に搬送され、反転部９３に送出
される。次に反転部９３に送出された転写紙３０は反転
ローラ９２で、再度上方向に繰り出され、給紙カセット
３０ａ上に設けられた反転搬送路９４を通って再度、画
像形成部７０に転送される。

【００５２】上述した原稿２０の裏面の画像形成が終了
した画像形成部７０では、感光体ドラム７１に残留付着
したトナーがクリーニング部７６により除去され、次の
画像形成に対処すべく待機している。

【００５３】この状態で、転写紙３０の表面（未だ画像
形成されていない面）上にして、転写紙３０がレジスト
ローラ６１を介して画像形成部７０に送出される。画像
形成部７０では感光体ドラム７１に原稿表面の静電潜像
が形成され、この静電潜像が現像部７３で現像されるの
で、感光体ドラム７１上に原稿表面のトナー像が形成さ
れる。

【００５４】このトナー像は転写部７４によって転写紙
３０に転写されるので、その表面に第１頁目の静電潜像
が形成される。感光体ドラム７１に吸着された転写紙３
０は分離部７５によって感光体ドラム７１から分離され
た後に、搬送機構７７を介して定着部７８に送出され、
トナー像が熱と圧力とにより定着される。これにより、
転写紙３０に原稿表面の画像（第１頁目画像）を形成す
ることができる。

【００５５】その後、転写紙３０の裏面と表面とに画像
形成が完了した転写紙３０はフィニッシャ部９０で出力
形態（ソータ機能など操作指示）に対応して、そのまま
機外に排出されるか、もしくは、再度反転部９３で反転
されて排出ローラ９５により機外に排出される。これに
より、原稿２０の表裏（両面）の画像を転写紙３０の表
裏にコピーすることができる。

【００５６】このようにして、本発明の画像形成装置２
００によれば、本発明の現像装置１００が現像部７３に
応用されるので、現像ケーシング１３外へ不本意なトナ
ー飛散を無くすことができる。従って、飛散トナーを原
因とする白スジや黒スジの発生を防止でき、良好なトナ
ー画像を転写紙３０に形成することができる。これによ
り、高信頼度かつ高画質の転写機能を備えたデジタル複
写機を提供することができる。

【００５７】（３）実施例 続いて、帯電電位ＶＨ、露光電位ＶＬ、現像バイアス電
圧ＶDC、現像ケーシング用の電圧Ｖｋ、トナー規制板用
の電圧Ｖｃに関して白・黒スジの発生の有無を比較した
結果について説明をする。この例では本発明に係る現像
装置１００を内蔵した白黒用のデジタル複写機２００を
使用した。

【００５８】このデジタル複写機２００の現像部７３の
構成要件は感光体ドラム７１の外径が８０ｍｍφ程度に
対して以下の通りである。 現像スリーブ１２は回転体を有しており、その材質
はアルミニウム（Ａ６０６３）である。回転体の表面は
溶射加工処理したものを使用した。その外径は４０ｍｍ
φ程度である。現像スリーブ１２内の磁石の配列及び磁
束密度については図５に示した通りである。 主攪拌部材１６は４枚の羽根を有しており、外径は
２２ｍｍφ程度である。 補助攪拌部材１８，１９はスクリュー形状を成した
２本の部材を組合わせたものを使用した。補助攪拌部材
１８，１９の軸の材質はＳＵＳ（ステンレス鋼）であ
り、そのスクリューはアルミニウムである。各々の部材
１８，１９の外径は１６ｍｍφ程度であり、スクリュー
ピッチは１８ｍｍ程度である。 Ｌ検知センサ１７にはＴＳＯ５２４ＬＢ−Ｘを使用
した。補助攪拌部材１８とＬ検知センサ１７との距離ｄ
１は０．５ｍｍ程度である。 上蓋１３ａと現像スリーブ１２との距離ｄ３は５ｍ
ｍ以上とし、現像スリーブ１２と現像ケーシング１３と
の距離ｄ２は０．９ｍｍである。 トナー規制部材１５と現像スリーブ１２との距離ｄ
４は０．４５±０．０３ｍｍ程度であり、感光体ドラム
７１と現像スリーブ１２との距離ｄ５は０．５±０．０
５ｍｍ程度である。 現像剤には、比重が１．３２ｇ／ｃｍ³で平均粒径
が８．５μｍでポリエステル系樹脂のトナーと、比重が
４．９８ｇ．ｃｍ³で平均粒径が６０μｍでフェライト
に樹脂をコーティングしたキャリアから成る２成分現像
剤を使用する。トナー濃度は６％ｗｔである。現像剤は
８００ｇ程度を用意する。 上蓋１３ａの左端部からのウレタンの食い込み量ｄ
６は０．５ｍｍ程度である。

【００５９】この現像部７３の駆動条件は以下の通りで
ある。 現像スリーブ１２の回転数は４００ｒｐｍである。 主攪拌部剤１６の回転数は２５０ｒｐｍであり、平
歯車などによってモータから動力が伝達される。

【００６０】以上の条件により、実際にデジタル複写機
２００を使用して、１００ＫＣ（１０万枚コピー）法に
より転写紙３０に画像を転写する方法で、帯電電位Ｖ
Ｈ、露光電位ＶＬ、現像バイアス電圧ＶDC、現像ケーシ
ング用の電圧Ｖｋ、トナー規制板用の電圧Ｖｃに関して
白・黒スジの発生の有無について比較した。

【００６１】その比較結果をまとめたものが図８、図１
０及び図１１に示す表図である。各図において、×印は
白・黒スジが発生したものであり、△印は白・黒スジが
やや発生したものであり、○印は白・黒スジが全く発生
しないものである。

【００６２】［実施例１］図８において、この例では帯
電部７２による帯電電位ＶＨを−７５０Ｖとし、画像書
き込み部６０による露光電位ＶＬを−５０Ｖとし、現像
バイアス電圧ＶDCを−６００Ｖとしたときに、現像ケー
シング１３に電圧Ｖｋ＝−６００Ｖを印加した場合であ
る。

【００６３】この際の従来例１に関しては帯電電位Ｖ
Ｈ、露光電位ＶＬ及び現像バイアス電圧ＶDCに関しては
実施例１と同様とし、現像ケーシング１３には何等の電
圧も印加しない場合である。従って、現像ケーシング４
ａはフローティング状態となり、静電誘導によって接地
線ＧＮＤに対して−２００Ｖの電位になる。

【００６４】これによれば、従来例１では現像ケーシン
グ１３に生じた−２００Ｖの電位と、現像バイアス電圧
ＶDC＝−６００Ｖとの電位差＋４００Ｖによって、図９
に示す現像電界Ｅが発生する。この現像電界Ｅによって
トナー飛散が発生し、形成画像に白／黒スジが発生し
た。

【００６５】これに対して実施例１では現像ケーシング
電圧Ｖｋ＝−６００Ｖを印加したために、現像バイアス
電圧ＶDC＝−６００Ｖとの電位差０Ｖによって現像電界
Ｅが発生しなくなり、トナー飛散が無くなった。これに
より、形成画像に白／黒スジが全く発生しなかった。

【００６６】［実施例２］この例では図８に示す帯電電
位ＶＨ、露光電位ＶＬ及び現像バイアス電圧ＶDCに関し
ては実施例１と同様とし、現像ケーシング１３に電圧Ｖ
ｋ＝−７５０Ｖを印加した場合と従来例１とを比較した
ものである。

【００６７】この場合には、現像バイアス電圧ＶDC＝−
６００Ｖと現像ケーシング用の電圧Ｖｋ＝−７５０Ｖの
電位差である−１５０Ｖによって、トナーを追いやる負
の現像電界Ｅが発生し、トナー飛散が無くなった。これ
により、実施例１と同様に形成画像に白／黒スジが全く
発生しなかった。

【００６８】［実施例３］この例では図１０に示す帯電
電位ＶＨ、露光電位ＶＬ及び現像バイアス電圧ＶDCに関
しては実施例１と同様とし、現像ケーシング１３には８
種類（処理番号〜）の電圧Ｖｋを印加すると共に、
トナー規制板１５には２種類の電圧Ｖｃを印加した場合
と従来例２とを比較したものである。

【００６９】この際の従来例２に関しては帯電電位Ｖ
Ｈ、露光電位ＶＬ及び現像バイアス電圧ＶDCに関しては
実施例１と同様とし、現像ケーシング４ａ及びトナー規
制板４ｄには何等の電圧も印加しない場合である。従っ
て、現像ケーシング４ａが静電誘導によって接地線ＧＮ
Ｄに対して−２００Ｖの電位になり、同様にトナー規制
板４ｄが−５００Ｖの電位になる。

【００７０】処理番号では現像ケーシング１３に電圧
Ｖｋ＝−２００Ｖを印加し、トナー規制板１５に電圧Ｖ
ｃ＝−６００Ｖを印加した場合である。これによれば、
トナー規制板用の電圧Ｖｃを印加しているにも関わら
ず、現像ケーシング用の電圧Ｖｋが低いために、電圧Ｖ
ｋと現像バイアス電圧ＶDCとの電位差が＋４００Ｖとな
り、この電位差によって正の現像電界Ｅが発生し、トナ
ー飛散がやや生じた。

【００７１】処理番号では現像ケーシング１３に電圧
Ｖｋ＝−３００Ｖを印加し、トナー規制板１５に電圧Ｖ
ｃ＝−５００Ｖを印加した場合である。これによれば、
現像ケーシング用の電圧Ｖｋを負の方向に増加したため
に、現像バイアス電圧ＶDCとの電位差は＋３００Ｖによ
って正の現像電界Ｅが発生し、トナー飛散がやや生じ
た。これにより、処理番号よりも少ないが、依然とし
て形成画像に白／黒スジが発生した。

【００７２】処理番号では現像ケーシング１３に電圧
Ｖｋ＝−３００Ｖを印加し、トナー規制板１５に電圧Ｖ
ｃ＝−６００Ｖを印加した場合である。これによれば、
トナー規制板１５の電圧Ｖｃを現像バイアス電圧ＶDCと
同電位にしたため、現像ケーシング用の電圧Ｖｋと現像
バイアス電圧ＶDCとの電位差が＋３００Ｖあっても、ト
ナー飛散が抑えられ、形成画像に白／黒スジが発生しな
かった。

【００７３】処理番号〜は現像ケーシング１３に印
加する電圧Ｖｋを−１００Ｖづつ増加し、トナー規制板
１５に電圧Ｖｃ＝−６００Ｖを印加した場合である。い
ずれの処理番号〜のものも、トナー規制板１５の電
圧Ｖｃを現像バイアス電圧ＶDCと同電位にしたこと、及
び、現像ケーシング用の電圧Ｖｋと現像バイアス電圧Ｖ
DCとの電位差による現像電界がトナー流を生じさせない
ので、トナー飛散が無くなり、形成画像に全く白／黒ス
ジが発生しなかった。

【００７４】［実施例４］この例では、図１１に示す露
光電位ＶＬに関しては実施例１と同様とし、帯電電位Ｖ
Ｈ及び現像バイアス電圧ＶDCに関して負の方向に増加し
た場合である。しかも、トナー規制板１５に電圧Ｖｃ＝
−１０００Ｖを印加すると共に、現像ケーシング１３に
には８種類（処理番号〜）の電圧Ｖｋを印加した場
合と従来例３とを比較したものである。

【００７５】この際の従来例３に関しては帯電電位ＶＨ
を−１１５０Ｖとし、現像バイアス電圧ＶDCを−１００
０Ｖとし、現像ケーシング４ａ及びトナー規制板４ｄに
は何等の電圧も印加しない場合である。従って、現像ケ
ーシング４ａが静電誘導によって接地線ＧＮＤに対し−
３００Ｖの電位になり、同様にトナー規制板４ｄが−８
００Ｖの電位になる。

【００７６】処理番号では現像ケーシング１３に電圧
Ｖｋ＝−４００Ｖを印加した場合である。これによれ
ば、トナー規制板用の電圧Ｖｃを印加しているにも関わ
らず、現像ケーシング用の電圧Ｖｋが低いために、電圧
Ｖｋと現像バイアス電圧ＶDCとの電位差が＋６００Ｖと
なり、この電位差によって正の現像電界Ｅが発生し、ト
ナー飛散がやや生じた。

【００７７】処理番号では現像ケーシング１３に電圧
Ｖｋ＝−５００Ｖを印加した場合である。これによれ
ば、トナー規制板１５の電圧Ｖｃを現像バイアス電圧Ｖ
DCと同電位にしたため、現像ケーシング用の電圧Ｖｋと
現像バイアス電圧ＶDCとの電位差が＋５００Ｖあって
も、トナー飛散が抑えられ、形成画像に白／黒スジが発
生しなかった。

【００７８】処理番号〜は現像ケーシング１３に印
加する電圧Ｖｋを−１００Ｖづつ増加した場合である。
いずれの処理番号〜のものも、トナー規制板１５の
電圧Ｖｃを現像バイアス電圧ＶDCと同電位にしたこと、
及び、現像ケーシング用の電圧Ｖｋと現像バイアス電圧
ＶDCとの電位差による現像電界がトナー流を生じさせる
ものではないので、トナー飛散が無くなり、形成画像に
全く白／黒スジが発生しなかった。

【００７９】このように現像電界は零に限らず、要は正
の電界であっても、負の電界であっても、トナー飛散の
原因となる電界が発生しなければよい。

【００８０】従って、現像スリーブ１２に現像バイアス
電圧ＶDCを印加し、トナー規制板１５に電圧Ｖｃを印加
し、現像ケーシング１３に電圧Ｖｋを個々に印加するこ
とにより、現像スリーブ１やトナー規制板１５から現像
ケーシング１３との間に、トナー飛散を生じさせるよう
な電界を発生させないようにすることができる。

【００８１】本実施の形態ではいわゆる白黒画像を形成
する場合について説明したが、これに限られることはな
く、イエロー、シアン、マゼンタなどのカラートナーを
扱う現像器に本発明の現像装置１００を適用した場合に
も、同様な効果が得られる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
装置によれば、現像剤担持体と現像剤収容容器とに個々
に所定の電圧を印加して、現像剤担持体と現像剤収容容
器との間にトナー飛散の原因となる電界を発生させない
ようになされたものである。

【００８３】この構成によって、現像剤担持体から現像
剤収容容器へトナーが衝突することが避けられる。この
衝突を原因とした現像剤収容容器外へトナー飛散を無く
すことができる。従って、本発明の現像装置を電子写真
方式の白黒用及びカラー用の画像形成装置に十分に応用
することができる。

【００８４】本発明の画像形成装置によれば、上述の現
像装置が応用されるので、現像剤収容容器外へのトナー
飛散を無くすことができる。従って、飛散トナーを原因
とする白スジや黒スジの発生を防止でき、良好なトナー
画像を転写材に形成することができる。これにより、高
信頼度かつ高品質の白黒用またはカラー用の画像形成装
置を提供できる。

【００８５】この発明は電子写真方式の白黒またはカラ
ーデジタル複写機やファクシミリなどの画像処理装置に
適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態としての現像装置１００の構
成例を示すブロック図である。

【図２】現像剤担持時の現像スリーブ／ケーシング付近
の断面構成例を示す概念図である。

【図３】現像装置１００を応用した画像形成装置２００
の断面の構成例を示す図である。

【図４】画像形成装置２００における現像部７３の構成
例を示す断面図である。

【図５】現像スリーブ１２の磁石配置例を示す図（その
１）である。

【図６】現像スリーブ１２の磁石配置例を示す図（その
２）である。

【図７】現像スリーブ１２の磁石とスリーブ上の磁束密
度の関係を示す表図である。

【図８】本発明方式と従来方式とを比較する表図（その
１）である。

【図９】現像電界の発生例を示す電圧レベル図である。

【図１０】本発明方式と従来方式とを比較する表図（そ
の２）である。

【図１１】本発明方式と従来方式とを比較する表図（そ
の３）である。

【図１２】従来方式の画像形成装置３００の構成例を示
すブロック図である。

【図１３】現像電界Ｅによるトナー流の発生例を示す現
像スリーブ／ケーシング付近の断面構成例を示す概念図
である。

【図１４】トナー飛散例を示す現像スリーブ／ケーシン
グ付近の概念図である。

【符号の説明】

１１，７１ 感光体ドラム（感光体） １２ 現像スリーブ（現像剤担持体） １３ 現像ケーシング（現像剤収容容器） １４ 電圧印加制御装置（電圧印加手段） １５ トナー規制板（現像剤規制部材） ４０ ＡＤＦ（自動原稿給紙装置） ５０ 画像読み取り部 ６０ 画像書き込み部（露光手段） ７０ 画像形成部 ７２ 帯電部（帯電手段） ７３ 現像部（現像手段） ７４ 転写部（転写手段） ７８ 定着部（定着手段） １００ 現像装置 ２００ 画像形成装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電可能な感光体に形成された静電潜像
   を現像する現像装置において、 前記静電潜像を現像するための非磁性のトナーと磁性体
   キャリアからなる現像剤を担持する導電性の現像剤担持
   体と、 前記現像剤を収容する少なくとも一部が導電性部材から
   なる現像剤収容容器と、 少なくとも、前記現像剤担持体と前記現像剤収容容器と
   に個々に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを備えこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体に印加した電圧と同極
   性の電圧を前記現像剤収容容器に印加したことを特徴と
   する請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤収容手段はケーシングを備え
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤収容手段は現像剤規制部材を
   備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の現像装
   置。
5. 【請求項５】 原稿画像を読み取って画像信号を出力す
   る画像取得手段と、前記画像取得手段による画像信号を
   画像処理して画像データを出力する画像処理手段と、 前記画像処理手段による画像データに応じたトナー像が
   形成される感光体と、 予め前記感光体を一様に帯電する帯電手段と、 前記帯電手段によって帯電された感光体に、前記画像処
   理手段による画像データに基づいて露光し、該感光体上
   に静電潜像を形成する露光手段と、 前記露光手段によって露光された静電潜像を現像する現
   像手段と、 前記帯電、露光、現像を少なくとも１回行い該感光体上
   に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、 前記転写材上に転写されたトナー像を定着する定着手段
   とを備え、 前記現像手段は、 前記静電潜像を現像するための非磁性のトナーと該トナ
   ーを現像領域へ搬送する磁性体キャリアからなる現像剤
   を担持する導電性の現像剤担持体と、 前記現像剤を収容する少なくとも一部が導電性部材から
   なる現像剤収容容器と、 少なくとも、前記現像剤担持体と前記現像剤収容容器と
   に個々に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを有した
   ことを特徴とする画像形成装置。