JPS58211173A - 現像装置 - Google Patents

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】 本発明は電子写真複写機又は静電複写機に使用される現
像装置に関し、特に像担体表面の非画像形成域へのトナ
ー付着を回避することができる現像装置を提案するもの
である。

電子写真複写機等に於いては、像担体たる感光体表面を
一様帯電した後、原稿画像に対応するパターンで像露光
を行ない、静電潜像を形成する。

そして、現像装置により感光体表面にトナーを供給して
可視像化し、このトナー像を転写装置により転写材に転
写する。而して、一様帯Ｎ領域は通常最大サイズの原稿
に対応するものであり、原稿サイズが小さい場合には、
一様帯電領域に於ける像露光領域以外の部分は一様帯電
電荷が残存しており、この部分に所謂黒へり状にトナー
が付着してトナーの消費及び劣化が起き、複写機のクリ
ーニング装置の負担が増大するという不都合がある。

このため、現像に先立ち感光体表面の像露光領域以外の
非画像部を一様に露光して不要な電荷を消失せしめる光
イレース方式又はシャッタ等により感光体表面の非画像
部が帯電するのを回避する帯電制御方式等によって、非
画像部へトナーが付着しない様にする技術が提案されて
いる。然るに、前者は多数のランプ又はシャッタを設置
する必要があり、装置コストが上昇するという難点があ
る。

また、後者はシャッタの開閉機構を設ける必要があり、
複写対象となる全ての原稿についてそのサイズに対応し
た開閉動作を行なわせる為に、構造が極めて複雑となり
実用的ではない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、像担
体表面にトナーを供給する現像装置に於けるトナー担持
体のバイアス電圧を所定領域毎に変更設定し得る様にし
て、簡素な装置で非画像領域への不要なトナーの付着を
回避した現像装置を提供することを目的とする。本発明
に係る現像装置は、静電潜像が形成される像担体と、ス
リーブ状又は無端ベルト状の導電性気体の表面に誘電体
層を形成してなり前記像担体の近傍を通過域として駆動
されその表面にトナーを担持して前記像担体表面に供給
するトナー担持体と、該トナー担持体の幅方向領域を複
数個に分割し各分割領域毎に前記トナー担持体表面を所
定の電位に帯電させる帯電手段とを有することを特徴と
するものである。

この場合に於いて、前記トナー担持体は前記誘電体層の
表面に微小なフロート電極を複数個点在させたものとす
ることにより、前記帯電手段による前記トナー担持体表
面への電荷の授受が容易となる。尚、前記帯電手段は、
前記トナー担持体の幅方向に分割された複数個の電極で
あり、該電極を前記トナー担持体の表面に摺接させて前
記分割領域を帯電させる様にするとよい。

以下、本発明を添付の図面を参照して具体的に説明する
。第１図は本発明の１実施例を示す模式図、第２図はト
ナー担持体１の一部拡大断面図、第３図は帯電電極９と
トナー担持体１との配置関係を示す模式的斜視図である
。無端ベルト状に構成された像担体たる感光体１０が適
宜のローラ１１に張架されてその回転により矢印方向に
定速度で移動せしめられる様になっている。感光体１０
はベルト状の導電性基体上に光導電性物質からなる感光
層が形成されており、定速駆動される間にその表面に例
えば負電荷による一様帯電がなされ、像露光がなされて
静電潜像が形成された後、本発明に係る現像装置の配設
位置に到達する。

本発明に係る現像装置のトナー担持体１は、スリーブ状
の導電性基体３の外周面に、ポリエステル樹脂等からな
る誘電体層２を約５００μｍ厚に形成してあり、この誘
電体層２の表面に約５０〜１００　ｐ−径の金属粒子で
ある複数個の微小な電極４をトナー担持体１の幅方向及
び周方向の略全域に点在させである。電極４は相互に適
長離隔させて配設されており、何れもフロート状態に保
持されている。トナー担持体１は矢印方向に定速移動す
る感光体１０をその内側に若干押圧しその周面が感光体
１０に転勤する様に矢印方向に定速回転駆動される。ト
ナー担持体１の内側には円柱状の磁石５がトナー担持体
１と同軸的に設けられており、磁石５は現像作動時にト
ナー担持体１と共に矢印方向に定速回転せしめられる様
になっている。

トナー担持体１の周面に於ける感光体１０と対向する現
像位置の反対側の位置にはトナー７を貯留したタンク６
が配設されている。トナー７はカーボン粉末に磁性粉を
混合させた所Ｍ１成分トナー（磁性トナー）であり、例
えば平均粒径が約９ｐｍ、真比重が１．８５に調整され
る。タンク６の上方には層厚調整部材８が配設されてい
る。層厚調整部材８は約Ｑ、１ｍｍ厚の磁性板であり、
トナー担持体１の幅方向の略全域に於いてトナー担持体
１の周面に摺接する様に設けられており、タンク６から
トナー担持体１の周面に供給されたトナーが層厚調整部
材８を通過した後に略１層に層厚を規制される様になっ
ている。而して、トナー担持体１の周面上のトナーは、
トナー担持体１又は層厚調整部材８の磁性板との摩擦に
より、正極性に帯電されている。例えば、前述の物性を
有するトナーをトナー担持体１の周面上で０．５１１１
９／Ｃ１１１２に層厚規制する試験の結果、トナーは＋
４．５μＣ／Ｑに帯電された。

而して、本発明に於いては帯電電極９がトナー担持体１
の上面に摺接する様に設置されている。

帯電電極９は金属薄板からなる３枚の分ｖＪ電極９ａ、
９ｂ、９ｃを有し、分割電極９ａ、９ｂ、９Ｃはトナー
担持体１の長手方向に適長間隔をおいて配設され、何れ
もその先端がトナー担持体１の上面に適宜の弾力で摺接
するようになっている。

ところで、分割電極９ａ、９ｂ、９ｃは夫々スイッチ１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ　　（第１図中、１個のスイッチ
のみ図示しである）を介して何れも負極性の電源１５に
接続されている。電源１５には抵抗１３及び１４の直列
接続体が並列接続されており、抵抗１３と抵抗１４との
接続点は層厚調整部材８及び導電性基体３に接続されて
いる。また、スイッチ１２に於ける電源１５と接続され
た切換端子Ａの反対側の切換端子Ｂも抵抗１３と抵抗１
４との接続点に接続されている。尚、電源１５の供給電
圧は感光体１０の表面に形成される静電潜像の画像部電
位と略同電位であり、また抵抗１３及び抵抗１４の抵抗
値は電源１５の供給電圧を抵抗１３により電圧降下させ
た電位、即ち抵抗１３と抵抗１４との接続点の電位が通
常の現像バイアス電位となるように設定しである。

次に、斯かる構成を有する本発明装置の動作について説
明する。先ず、原稿又は転写紙のサイズに応じてスイッ
チ１２　（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ　）が切換えられる
。即ち、原稿又は転写紙のサイズが大型であり、感光体
１０の表面に於ける分割電極９ａ、９ｂおよび９Ｃの総
長に対応する領域に画像が形成される場合は、スイッチ
１２ａ、１２ｂ及び１２ｃは何れも切換端子Ｂ側に切換
えられる。また、原稿又は転写紙のサイズが中型であり
、画像形成域が分割電極９ａ及び９ｂの総長に対応する
場合は、スイッチ１２ａ及び１２ｂは切換端子Ｂ側に、
分割電極９ｃに接続されたスイッチ１２Ｃは切換端子Ａ
側に切換えられる。更に、原稿又は転写紙のサイズが小
型であり、分割電極９ａに対応する領域に画像が形成さ
れる場合は、分割電極９ａに接続されたスイッチ１２ａ
のみ切換端子Ｂ側に切換え、他のスイッチ１２ｂ及び１
２ｃは切換端子Ａ側に切換えられる。

而して、トナー担持体１が回転する間にタンク６からト
ナーがその周面に供給され、層厚調整部材８によりトナ
ー担持体１の周面のトナ一層厚が所定値に規制される。

このトナー担持体１の周面上のトナーは正極性に摩擦帯
電しており、磁石５による磁力を受けてその周面に付着
している。ところで、例えば原稿が中型サイズである場
合は、スイッチ１２ａ及び１２ｂが切換端子Ｂ側に、ま
たスイッチ１２ｃが切換端子Ａ側に切換えられており、
従って分割電極９ａ及び９ｂには現像バイアス電位が印
加され、分割Ｎ桶９Ｃには静電潜像電位が印加されてい
る。このため、帯電電極９の配設位置を通過したトナー
担持体１の周面は、分割電極９ａ及び９ｂに対応する領
域内の微小なフロート電極４には影響を生じないが、分
割電極９Ｃに対応する領域内のフロート電極４には静電
潜像電位に応じた負電荷が注入される。従って、静電潜
像が形成された感光体１０の画像形成域がトナー担持体
１と対向する現像位置に移動してきた場合に、トナー担
持体１の表面は感光体１０の画像形成域に対抗する領域
が現像バイアス電位に帯電し、非画像形成域に対抗する
領域が静電潜像電位（一様帯電電位）に帯電している。

このため、トナー担持体１の表面上のトナーは、感光体
１０の画像形成域に対しては通常の現像と同様にバイア
ス電位を超える潜像帯電部に転移して現像がなされ、ま
た非画像形成域に対してはトナー担持体１の表面電位が
潜像電位と略同電位であるためトナーが転移することは
なく、この感光体１０の不要部へのトナー付着が回避さ
れる。原稿が小型サイズである場合も同様に感光体１０
の不要部（分割電極９ｂ、９ｃに対応する領域）へのト
ナー付着が回避される。

この分割電極９ａ、９ｂ、９ｃによりトナー担持体１の
表面に形成される電位パターンは、トナー担持体１の表
面に配設された微小なフロート電極に電荷を注入するこ
とにより形成されるものであるが、これは絶縁層２を介
して対設されたフロート電極４及び導電性基体３により
構成されるコンデンサに充電することに相当するから、
電位パターンの書込み及び消去が容易である。また、電
極４はフロート状態にあるから、トナー担持体１の表面
に於いて電荷の授受を繰返す間に電極４に電荷が蓄積さ
れ、その電荷蓄積部でバイアス効果が起き残像が出現す
る虞れがあるが、この蓄積電荷は現像バイアス電位に保
持された層厚調整部材８又は帯電電極９が電極４に接触
することによって消去されるので蓄積電荷により異常な
バイアス効果が生ずることはない。尚、現像バイアス電
位が印加された導電性ブラシ毛を有する除電ブラシをト
ナー担持体１９の表面に軽く接触させ、この除電ブラシ
によりフロート電極４の蓄積電荷を消去することとして
もよい。また、本実施例に於いては、第３図に示す如く
、分割電極９ａ　、　９ｂ　。

９Ｃをトナー担持体１の長手方向に若干離隔させて相互
に絶縁を図ることとしたが、各分割電極９８等のトナー
担持体１の周方向配設位置をその周方向に若干ずらして
配設し、トナー担持体１の長手方向についてその端部で
相互に重ね合わさる様に各分割電極９８等の長手寸法を
設定することにより、トナー担持体１の表面に於ける各
分割領域の境界に対応する感光体１０の表面に黒スジが
発生することが回避される。更に、電位パターンの形成
を上記実施例の如くスイッチ１２ａ、１２ｂ１２ｃの選
択的切換によることとせず、分割電極９ａ、９ｂ、９ｃ
を各別にトナー担持体１に接触・分離可能としてその表
面に選択的に接触させることとしてもよい。更にまた、
トナーの層厚を規制する層厚調整部材８の機能と帯電電
極９の機能とを兼備する１個の部材をそれらの替りに設
けることとしてもよい。更にまた、帯電手段としては上
記実施例の如く帯電電極に限らず、トナー担持体１の表
面に配設された微小なフロート電極に電荷を注入するこ
とが出来るものであれば使用可能であり、例えば、導電
性ブラシ等を使用することができる。

以上詳細に説明した如く、本発明によれば、トナー担持
体として導電性基体上に誘電体層を形成しその誘電体層
表面に微小なフロート電極を複数個配設したものを使用
するから、現象装置側に帯電手段（帯電電極９）を設置
するだけで極めて容易に感光体表面の不要部分へのトナ
ー付着を回避することができる。また、トナー担持体表
面のバイアス電圧の電位パターンはフロート電極への電
荷の授受により行なうから、その書込み消去が容易であ
る。尚、本発明は上記の特定の実施例に限定されるべき
ものではなく、本発明の技術的範囲内に於いて種々の変
形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す模式図、第２図はトナ
ー担持体１の一部拡大断面図、第３図は帯電電極９とト
ナー担持体１との配置関係を示す模式的斜視図である。 （符号の説明） １：　トナー担持体　　　　　２：　誘電層３：　導電
性基体　　　　　　４：　電極８：　層厚調整部材　　
　　　９：　帯電電極９ａ、９ｂ、９ｃ　：　　分割電
極　　　１０：　感光体１２　（１２ａ、１’２ｂ、１
２ｃ　）　　：　　スイッチ特許出願人　　　株式会社
　リ　コ　−７１　１　　Ｆ３　　　　　　　１２　（
１２ａ、１２ｂ、　１２ｃ　）第２図 第３図 手続補正書 昭和５７年　７月２６日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示　　　昭和５７年　特　許　願　第　９
２９６３　　号２、発明の名称　　　　現　像　装　置
３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　　自　　発 ６、補正により増加する発明の数　　な　　し補　　正
　　の　　内　　容 本願明細書中、以下の点を補正する。 １、　第６頁１．１１〜１２行中、「カーボン粉末」の
６字を「樹脂」と訂正する。 ２、　第４頁、６行中、「導電性気体」を゛「導電性基
体」と１字訂正する。 （以　　上ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、静電潜像が形成される像担体と、スリーブ状又は無
   端ベルト状の′導電性基体の表面に誘電体層を形成して
   なり前記像担体の近傍を通過域として駆動されその表面
   にトナーを担持して前記像担体表面に供給するトナー担
   持体と、該トナー担持体の幅方向領域を複数個に分割し
   各分割領域毎に前記トナー担持体表面を所定の電位に帯
   電させる帯電手段とを有することを特徴とする現像装置
   。 ２、上記第１項に於いて、前記トナー担持体は前記誘電
   体層の表面に微小なフロート電極を複数個点在させであ
   ることを特徴とする現像装置。 ３、上記第１項又は第２項に於いて、前記帯電手段は前
   記トナー担持体の幅方向に分割された複数個の電極であ
   り、該電極を前記トナー担持体の表面に摺接させて前記
   分割領域を帯電させることを特徴とする現像装置。 ４、上記第１項乃至第３項の内の何れか１項に於いて、
   前記帯電手段は前記トナー担持体の移動方向に於ける前
   記トナー担持体と前記像担体との接触位置の上流側にｊ
   ！ｉｌ！設されていることを特徴とする現像装置。 ５、上記第３項に於いて、前記帯電手段の分割領域の大
   きさは前記像担体上に形成されるべき非画像部の領域の
   大きさに対応させであることを特徴とする現像装置。