JPS59189371A

JPS59189371A - 現像装置

Info

Publication number: JPS59189371A
Application number: JP58064093A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nozaki; 武史野崎; Masahiro Hosoya; 雅弘細矢; Koji Tanimoto; 弘二谷本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-26
Also published as: JPH0531147B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、たとえば電子複写機などにおいて、感光体ド
ラム上に形成された静電潜像を非接触状態で現像する新
規な現像装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、静電潜像の現像方法としては、磁気ブラシ現像法
、カスケード現像法、ファーブラシ現像法々どがよく知
られているが、最近これらとは全く異なる新規な現像法
が検削されている。

これは、たとえば第１図に示すように、感光体ドラム１
と相対向して表面に線状の電極群２を一定間隔で配設し
たトナー担持体３を設け、その電極群２に時間的に変化
する電位を順次印加して、各電極間に交番電界を発生さ
せることによシ、各電極間で非磁性トナー４を電極の配
設方向に沿って移動させるとともに、電気力線にしたが
って感光体ドラム１に向って上昇せしめることによシ振
動、浮遊、スモーク化させつつ移動させることによって
搬送し、感光体ドラムス上の静電潜像へトナー４を供給
するものである。

ところが、この現像法には次のような問題があった。す
なわち、電極群２の感光体ドラム１の静電潜像面に対向
しない部分においてはトナ−の搬送性が重要視され、ト
ナーがやたらに舞い上がる必要はない。一方、静電潜像
面に対向する電極群においてはトナーの搬送性も重要で
あるが、最も重要なのはトナーが高く舞い上がって充分
にスモーク化されることである。しかし、電極群への電
圧印加方法が同一である場合、両方の機能を同時に充分
満足することは不可能である。このため、確実な現像が
行えず、現像むらなどが生じ、常に良質の画像を得るこ
とができない。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に錯みてなされたもので、その目的と
するところは、よシ確実な現像が可能となシ、現像むら
などが生じることなく、常に良質の画像が得られる現像
装置を提供することにあるσ 〔発明の概要〕本発明は、被現像面の近傍に設けられ少なくとも一部が
被現像面に相対向して設けられた電極群に時間的に変化
する電位を印加することによシ、電極間で現像剤を移動
させて被現像面へ現像剤を搬送する現像装置において、
被現像面に対向しない電極群への電圧印加方法と被現像
面に対向する電極群への電圧印加方法とを分離し、それ
ぞれの機能に合った電位分布変化を持たせることによシ
、従来の問題を除去するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第２図において、１１はたとえば電子複写機の感光体ド
ラムで、図示矢印ａ方向に回転する。

上記感光体ドラム１１は、アルミニウム製ドラム１２の
表面に静電像保持体としてのセレン・テルル系感光層１
３が形成されてなシ、その感光ＦＪ　Ｊ　ａにたとえば
負に帯電された静電潜像１４が形成されている。なお、
上記ドラム１２は接地されている。しかして、感光体ド
ラム１１と相対向して本発明による現像装置１５が設け
られておシ、次のように構成さ牡る。すなわち、１６は
トナー容器で、現像剤としての非磁性トナー１７が収納
される。このトナー容器１６は、その上面の感光体ドラ
ム１１と相対向する部位に開口部１８が形成されている
とともに、その底面が図面上において右端部から左端部
に向って下降する傾斜面に形成されている。

上記トナー容器１６内には、板状のトナー担持体１９が
設けられている。このトナー相持体１９は、水平部１９
ｍと略中央部から下方に折れ曲シ左端部に向って下降す
る傾斜部１９ｂとを有している。上記水平部１９ａは、
トナー容器１６の開口部１８を介して感光体ドラム１１
の表面と相対向しておシ、その感光体ドラム１１表面と
の距離は約２．０　ｍに保たれている。

また、上記傾斜部１９ｂの端部はトナー１７中に浸漬さ
れている。しかして、上記トナー担持体１９の表面には
、感光体ドラム１１の軸方向と平行に等間隔で配列され
それぞれが線状に形成された銅製の電極群２０が設けら
れている。

この電極群２０は、たとえば印刷、エツチング５− あるいは蒸着などの手段によってトナー担持体１９上に
形成されておシ、その電極幅は約０．１〜０．５鱈で、
電極間隔は約０．１〜０．５瓢に保たれている。なお、
２ノはトナー１７を攪拌する攪拌器である。

さて、上述したように構成された電極群２０の各電極は
、たとえば第３図に示すように結線され、グループ化さ
れている。すなわち、電極群２０の感光体ドラム１ノと
相対向しない部分、つまシトナー担持体１９の傾斜部１
９ｂとそれに続く水平部１９ａの左端部に設けられた電
極群２０ＩＬは、たとえば８つのグループｎｏ〜ｎ２に
分割してあシ、１つの電極グループに属する電極はそれ
ぞれ８つおきに結線されている。

また、上記電極群２０ｇを除いた電極群２０ｂ（つｔｐ
水平部１９ａに感光体ドラム１１と相対向して設けられ
た電極群とその周辺の電極群）は、たとえば２つのグル
ープｍＯ，ｍｌに分割してアシ、それぞれ交互に結線さ
れている。そして、各電極グループｎｏ〜ｎ７．ｍｏ、
ｍＪ６− には、第４図ないし第８図に示す制御回路に↓って電圧
が印加されるもので、以下その詳細を説明する。

第４図ないし第８図は、第３図のようにグループ化され
た電極群２０ａ、２０ｂに対して電圧の印加制御を行う
制御回路を示すものである。

まず１第４図は全体的な構成を概略的に示すもので、電
極群への印加電圧の走査速度を決める基準発振器ｊ１、
この発振器３１から出力されるパルスによってカウント
動作し、一連の電圧走査周期を制御する８進カウンタ３
２、このカウンタ３２の値に応じて電圧制御コードＶＣ
ｏ。

〜ＶＣｏａ　　ｅ　ＶＣｔｏ　””ＶＣｔｓ　　＃　Ｖ
Ｃ２０−ＶＣ２３ｙＶＣｓｏ　Ａ′ＶＣｓｓ　　ｔ　Ｖ
Ｃ４ｏＡ′ＶＣ４ｓ　　ｓ　ＶＣｓｏ　Ａ＋ＶＣ５３ｔ
ＶＣａｏ　〜ＶＣ６３ｙ　ＶＣｔｏ　−ＶＣｔｓを発生
する電圧制御コード発生回路３３、この電圧制御コード
発生回路３３からの各電圧制御コードによってその各コ
ードに対応した電圧ＥｎＯ〜Ｅｎ７を発生し、それを電
極群２０＆に印加する第１制御電圧発生回路３４、前記
発振器３１およびカウンタ３２の各出力に↓って動作し
、′°１”レベルの信号ＶＣ８１ＶＣｅを交互に出力す
る交互オン信号発生回路３５、この交互オン信号発生回
路３５からの各信号ＶＣ８，ＶＣｅに応じて電圧−８’
　Ｅｍｌを発生し、それを電極群２′Ｏｂに印加する第
２制御電圧発生回路３６によって構成される。

第５図は前記電圧制御コード発生回路３３を詳細に示す
もので、前記カウンタ３２の出力（Ａｏ　　ｐＡｔ　　
？Ａ２　）をデコードするデコーダ３７、このデコーダ
３７の各出力端に縦続接続され、各電極グループｎ０−
ｎ７への電圧制御コードを発生するコード発生回路３Ｂ
、〜３８７によって構成される。上記コード発生回路３
８゜〜３８７は、それぞれたとえばダイオードマトリク
ス回路（ＲＯＭ　）によって構成されていて、あらかじ
めアドレスに対応する出力コードを記憶しておシ、カウ
ンタ３２で指定されるアドレス変化とともに出力コード
が変化するようになっている。

第６図は前記第１制御電圧発生回路３４を詳細に示すも
ので、前記電圧制御コード発生回路３３からの各電圧制
御コードに対応した電圧ＥｎＯ−Ｅｎ７を発生し、各電
極グループｎｏ〜ｎ７にそれぞれ印加する電圧発生回路
３９．〜３９７によって構成される。上記電圧発生回路
３９０〜３９７は、電圧制御コード（たとえばＶＣｏｏ
〜ＶＣｏａ）　　に対応してオン、オフする出力電圧制
御用のトランジスタＱｏ−Ｑｓ、これらトランジスタＱ
ｏ＝Ｑｓを動作させるための抵抗Ｒ１””’Ｒ８、上記
トランジスタＱｏ”Ｑａのオン、オフ動作に応じて電源
電圧Ｅを分割するための抵抗Ｒ９〜Ｒ１１によって構成
される。なお、上記抵抗Ｒ９〜Ｒ１２ば、たとえば抵抗
Ｒ１００値をＲとすると、抵抗Ｒ９＊Ｒ１１は３Ｒに、
抵抗Ｒ１２ば９Ｒにそれぞれ設定される。ここで、この
第１制御電圧発生回路３４における電圧制御コード（た
とえばＶＣｏ　ｏ＝　ＶＣｅ３）と出力電圧（Ｅｎｏ）
との関係を示すと下記表のようになる。

９− 上記表において、電圧制御コードＶＣ，，〜ＶＣｏｓの
第１制御電圧発生回路３４への与え方は、５種類のモー
ドＭＯ〜Ｍ４であシ、その各モードでの出力電圧ＥｎＯ
Ｏ値は０　、１／４Ｅ　、　１／２Ｅ　Ｉ３／４Ｅ　ｔ
　Ｅの５種類の電圧値となっている。他の電圧制御コー
ドと出力電圧との関係も同様である。

第７図は前記交互オン信号発生回路３５を詳細に示すも
ので、Ｄ形ＦＦ回路４ｏおよびバッファアンｆ４１．４
２によって構成される。すなわち、ＦＦ回路４０のクロ
ック入力端（ｃｐ）には発振器３ノの出力が、セット入
力端（Ｓ）にはカウンタ３２の出力（Ａｏ）が、データ
入力端（Ｄ）にはリセット出力端（で）の出力信号がそ
１０− れぞれ入力される。そして、ＦＦ回路４０のセット出力
端（Ｑ）からアンプ４１を介して信号ｖＣ８を、リセッ
ト出力端（テ）からアンプ４２を介して信号ＶＣ９をそ
れぞれ得るようになっている。このような構成により、
ＦＦ回路４０は交互にセット、リセットを繰シ返すもの
で、これによシ″！１ジベルの信号ＶＣ，、ｖｃ、が交
互に出力される。

第８図は前記第２制御電圧発生回路３６を詳細に示すも
ので、前記交互オン信号発生回路３５からの各信号ＶＣ
ｓ　ｓ　ＶＣｓに応じて電圧ＥｍＯ’Ｅｍ１を発生し、
各電極グループｍＯ，ｍｌにそれぞれ印加する電圧発生
回路４３ｏ、４３！によって構成される。上記電圧発生
回路４３ｏ　。

４３１ば、信号ｖｃｇ（ｖｃ９）によってオン、オフす
る出力電圧制御用のトランジスタＱ４、このトランジス
タＱ４を動作させるための抵抗Ｒ１３〜Ｒ１５および電
源電圧Ｅによって構成される。

このような構成において、たとえば信号ＶＣｓがｔｔ　
ＯｎレベルのときはトランシタＱ４はオフ状態にあシ、
このため出力電圧Ｅｍｏは電源電圧Ｅと同一である。次
に、信号ＶＣｓが°１”レベルになるとトランジスタＱ
４はオンとなシ、出力電圧Ｅｍｏは接地電位（０がルト
）となる。

上述したような制御回路によって、電極群２０の各電極
にはたとえば第９図に示すような分布状態の電位が印加
される。なお、この図は電極グループｎＯ〜ｎ７とｍ　
０２　ｍ　ｌとの境界における電位分布を示しておシ、
図中ｎ（７ｉ　。

ｎ２ｉ　、　ｎ２ｉ　、　　、−ｍ０１　、　ｍ０２　
、　ｍ１２　、＝は各電極を示している。すなわち、あ
る瞬間においては第９図（、）に示すような電位分布が
、次の瞬間においては同図（ｂ）に示すような電位分布
が、更に次の瞬間においては同図（ｃ）に示すような電
位分布が、というように順次変化する電位分布が与えら
れる。つまシ、感光体ドラム１１と対向しない電極群２
０ａ（電極グループｎＯ〜ｎ７）には、時間とともに一
定方向（第９図上では左から右方向）へ変化する進行波
状の電位分布が与えられ、感光体ドラム１１と対向する
電極群２０ｂ（電極グループｍ　Ｏ９ｍ　１　）には、
いずれの方向へも方向性を持たない時間的に変化する電
位分布が与えられるものである。

このようにして、電極群２０に上述したような電位を順
次印加することによシ、トナーを搬送して現像するもの
である。すなわち、トナー担持体１９の左端部はトナー
１７中に浸漬されているので、トナー担持体１９の左端
部には常にトナー１７が存在し、トナー相持体１９との
摩擦によって正に帯電されている。したがって、電極群
２０ａに前述したような電位が順次印加されることによ
シ、トナー担持体１９の傾斜部１９ｂ表面には左下方か
ら右上方への進行波形の交番電界が発生し、その交番電
界の作用でトナーが電極間で振動、浮遊しつつ傾斜部１
９ｂを右上方へ向けて搬送される。一方、電極群２０ｂ
に前述したような電位が順次印加されることによシ、ト
ナー担持体１９の水平部１９ａ表面には方向性を持たな
い交番電界が発生する。

したがって、傾斜部１９ｂを搬送されてきたト１３− ナーが水平部１９ｇに達すると、そのトナーは上記交番
電界の作用で高く舞い上げられてスモーク化されるとと
もに、それまでの運動の慣性によシ同一方向に搬送され
て行く。このとき、水平部１９ａにおいて、スモーク化
されたトナーが感光体ドラム１１上の静電潜像１４に吸
引されることによフ、静電潜像１４の現像が行われる。

現像に寄与しないトナーは更に右方向へ搬送され、トナ
ー担持体１９の右端部において下方へ落下する。落下し
たトナーは、トナー容器１６底部の傾斜面に沿って重力
の作用で左下方へ移動し、トナー相持体１９の左端部に
戻シ、攪拌器２ノで攪拌される。

このように、電極群２ｏの感光体ドラム１ノに対向しな
い電極群２ｏａへの電圧印加方法と感光体ドラム１１に
対向する電極群２０ｂへの電圧印加方法とを分離し、そ
れぞれの機能に合った電位分布変化を持たせることにょ
シ、トナー搬送とスモーク化の両機能を同時に充分満足
させることができる。したがって、トナーを確１４− 実かつ円滑に搬送して現像部において高く舞い上げて充
分にスモーク化でき、よシ確実な現像が可能となる。こ
れによｐ１現像むらなどを生じることなく、常に良質の
画像が得られる。

なお、前記実施例では、電子複写機の現像装置に適用し
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、静電潜像を用いる種々の像記録装置の現
像装置にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、よシ確実な現像が
可能となり、現像むらなどが生じることなく、常に良質
の画像が得られる現像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来検討された現像法を説明するための概略図
、第２図ないし第９図は本発明の一実施例を説明するた
めのもので、第２図は全体的な構成図、第３図は電極群
の結線状態を示す図、第４図は電極群に対して電圧の印
加制御全行う制御回路の概略構成図、第５図は電圧制御
コード発生回路の構成図、第６図は第１制御電圧発生回
路の構成図、第７図は交互オン信号発生回路の構成図、
第８図は第２制御電圧発生回路の構成図、第９図は電極
群の各電極に印加する電位分布例を模式的に示す図であ
る。１１・・・感光体ドラム、１４・・・静電潜像、１５・
・・現像装置、１６・・・トナー容器、１７・・・非磁
性トナー、１９・・・トナー担持体、２０・・・電極群
、２０ｈ・・・感光体ドラムに対向しない電極群、２０
ｂ・・・感光体ドラムに対向する電極群、３１・・・発
振器、３２・・・カウンタ、３３・・・電圧制御コード
発生回路、３４・・・第１制御電圧発生回路、３５・・
・交互オン信号発生回路、３６・・・第２制御電圧発生
回路。出願人代理人　弁理士　　鈴　江　武　彦第１図第２図１２一弓オ　　　３１６１８、−一一一一− ｍ糎日故＝４り覧−丁二ゴづシ―；零＝七−五３イテ１
−１に第３図

Claims

【特許請求の範囲】

被現像面の近傍に設けられ少なくとも一部が被現像面に
相対向して設けられた電極群に時間的に変化する電位を
印加することによシ、電極間で現像剤を移動させて被現
像面へ現像剤を搬送する現像装置において、前記電極群
の被現像面に対向しない電極群に対してはその電位分布
が一定の進行方向を持った進行波状に時間的に変化する
ように電圧を印加し、少なくとも被現像面に対向する電
極群に対してはその電位分布が一定の進行方向を持たず
時間的に変化するように電圧を印加することを特徴とす
る現像装置。