JPS592060A - 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】 （Ａ）　　発明の技術分野 本発明けＩｔ（ｆ子写真記録装置、静電記録装置等の印
刷装置に用いられる現像装置の構造の改良に関する０ 田）技術の背景 近年、電子計算機の高速化に伴って、ラインプリンタ等
の出力装置は、下記の事項が要望されている。

（１）高速印字 （２）装置の小型化 （３）保守が容易 （４）無騒音 これらの要求に応えるために、ノンインパクト型ライン
プリンタの４Ｉｉ究開発が進められている。

（Ｃ）　　従来技術と問題点 第１図は従来用いられている電子写真記録装置の印刷プ
ロセス７２−説明するための原理図である０図において
、まず感光ドラムｌＦｉ初期帯を器２によυ均一に全面
帯電される。次に、感光ドラム１は露光手段３により文
字などの画像露光が行なわれ、露光手段３に対応する感
光ドラム１上の電荷を除去させる。

その後、現像＋段４により感光ドラム１上の電荷の除去
された部分にトナーを静電的に付着させ、可視像を形成
する。

次に、感光ドラム１上の可ｍ像は転写手段５により記録
紙６上圧転写される。

次に、記録紙６上の可視像は図示しない定着手段により
定着される。また、記録紙６に転写されず、感光ドラム
１上に残留するトナーはクリ−す８により除去される。

次に、感光ドラム１の除電を光除電器９により行なう。

＾ＩＩ述の工程を順次繰り返すことにより印刷が行なわ
れる。しかしながら前記従来方法てあっては以下に述べ
る問題点を有する。

従来より用いられる乾式現像法には、２成分研気ブラシ
現像法と１成分磁性トナー現像法がある。

第２図知２成分磁気ブラシ現像法の原理図を示し、その
現像方法の概略を説明する。

図において、現像手段４内におけるマグネットローラ１
０を内包する非磁性体のスリーブ１１上に現像剤１２の
穂を形成する。

現像剤１２は直径が１００〜３００〔μｍ〕程度の鉄粉
（以下キャリアと称する）とトナーを混合させたもので
あり、キャリアとトナーの摩擦帯電により、トナーは正
あるいは負の電荷を持つ。

感光ドラム１上の潜像を現像′する場合にあっては、現
像剤１２より形成される穂を感光ドラム１に数〔朋〕程
度押しあてて現像する０しかしこの方法にあっては以下
に述べる欠点を１する。この方法において、トナー濃度
が高すぎたり、現像手段４での現像バイアスが適切でな
いと背景部にトナーが付着し、記録品位が低下する。

第３図は、１成分磁性トナー現像法の原理図を示し、そ
の概要を説明する。

１成分磁性トナー現像法にあっては現像剤として、磁性
粉を内部に分散させた直径１０〔μｍ〕程度のトナー１
３を用い、マグネットローラ１０を内包する非磁性体の
スリーブ１１上にトナー１３の穂を形成する。感光ドラ
ム１上の潜像を現像する場合は、トナー１３よりなる穂
を軽く接触する程度に押しあてて、スリーブ１１と感光
ドラム１との間に発生する電界の作用により、トナー１
３に電荷が注入されることでトナー１３を感光ドラムＩ
Ｋ静電的に付着させて現像を行なう〇しかし、この方法
では、現像バイアスの設定が適切でない場合、あるいは
、トナー１３の九まりが発生する場合などにおいては、
背景部にトナー１３が付着し、記録品位が低下すること
がある。

また、以上述べた従来の現像方法にあっては、現像手段
４のスリーブ１１上の現像剤が直接感光ドラム１に接触
して現像を行なうため、感光ドラム１の寿命が短かくな
るという欠点を有する。

（６）発明の目的 本発明の目的は前述の欠点に鑑み、現像剤を感光ドラム
に＊に接触させることなく現像を行なうことができ、感
光ドラムの寿命を長くできる現像装置を実現することに
ある。

さらに本発明の別の目的は、記録品位のよい印刷物を得
ることのできる現像装置を実現することにある。

（６）発明の構成 そしてこの目的は、本発明によれば、潜像が形成される
潜像形成媒体、抵抗を有し、該潜像形成媒体上の潜像を
現像する現像剤を搬送するスリーブ、該スリーブの内部
に設けられる複数の！極、該スリーブに電圧を印加する
電源、該複数の電極間に交流電圧を印加する交流電源、
とを具備してなることを特徴とする現像装置を提供する
ことＫより達成される。

（ト）発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する〇 第４図に本発明に用いる電界カーテンの原理図を示し、
以下にその概略を説明する。まず第４図に示すように、
円柱状の電極１５を複数本並べる。

この隣接するｔＨｉ１５間に交流電源１６により交流電
圧を印加することで空間的に周期的な不平等電界が形成
される。

この電極１５の近傍に存在する帯電微粒子は電気力ｍ（
図中記号Ｇで示す）１２沿って振動され、その結果、１
ｊＬ極１５から遠ざけられる方向の力（図中記号Ｆで示
す）を受ける。

第５図に前述した電界カーテンの原理を用いた現像装置
の概略構成図を示す。

図において、１は潜像が形成される感光ドラム１１はス
リーブ、１５は電極、１６は交流電源、１８はバイアス
電圧を印加するバイアス電源、１９はトナーを正または
負に摩擦帯電させるためのブレードである〇 次に動作を説明する。

まず、トナーを矢印（図中記号Ｂで示す）方向より投入
する。

投入されたトナーはスリーブ１１あるいはブレード１９
との摩擦帯電により正に帯電される０正に帯電されたト
ナーはスリーブ１１の回転とともに矢印（図中記号Ａで
示す）方向に搬送される。

トナーは電界カーテンを形成する電極１５付近に近ずく
とスリーブ１１上より飛翔しはじめる０このスリーブ１
１にバイアス電源１８により５００〜８００Ｍｌ７）″
バイアス電圧を感光ドラム１とスリーブ１１間の電界方
向が感光ドラム１上の電荷の存在する部分と電荷の存在
しない部分とで反転できるようにする。このときの感光
ドラム１上の帯電電位は８００〜１０００Ｍとする０ このことにより、スリーブ１１上から飛翔した電荷が正
であるトナーは感光ドラム１の電荷の存在しない部分に
付着し、電荷の存在する部分には付着しない〇 以上説明したような方法を行なうことで本発明Ｋかかる
現像装置は現像を行なうことができる。

しかしながら、上述の方法において、スリーブ１１に絶
縁性のスリーブを用いると、現像バイアスを印加できず
スリーブ１１上の電位は、トナーとの摩擦帯電などによ
り、不安定な電位となり感光ドラムとスリーブ１１間の
電界が不均一になるＯこのため、背景部にトナーが付着
し、良好な記録を行なうことができない。寸た、導電性
のスリーブを用いると、シールド効果により、電界カー
テンの作用によるトナーの飛翔を行なうことが困難とな
る。

このため、本発明においては、スリーブ１１は１０４〜
１０１１（Ω・傭〕の抵抗を有するものを用い、バイア
ス電圧を印加し、現像バイアス効果を持たせることによ
り良好な記録を行なうことができる。

第６図に本発明にかかる現像装置の一実施例を示し、概
略を説明する。

図において、まず、感光ドラム１１は初期帯電器２によ
り８００〜１０００（’ａ程度に初期帯電され、さらに
露光手段３により画像のＷ！光が行なわれ、露光部の電
位は約０Ｉｌｖｌとなっている。また、現像装＃、　３
０（ロ）の１０＠〔ΩΦ引〕程度の抵抗を有するスリー
ブ１１内に８ン〕の電極１５を２本設置しており、電極
１５間には交流電源１６により５〜８（ＫＶ）の交流電
圧が印加されているｏトナーは直径が１０〔μｍ〕程度
の非磁性トナーを用いる０以上の説明したような構成で
あって、トナーはブレード１９あるいはスリーブ１１と
の摩擦帯電により正に帯電される。

このトナーは電極１５により形成される電界カーテンに
よりスリーブ１１より飛翔しはじめる０次に、スリーブ
１１にバイアス電圧を５００〜８００［Ｖｌ程度印加す
ることにより、電荷が正であるトナーは感光ドラム１上
の電荷の除去された部分に付着し、良好な現像が行なわ
れる。

尚、電界カーテンの作用を持たせるための！極に被覆を
設ける、あるいは電極を絶縁樹脂内に埋め込むなどの手
段を施こすことにエリ、電極間での放電を防ぐことがで
き、トナーの飛翔効果をより一層確実なものとすること
ができる。

第７図に本発明にかかる現像装置の他の実施例を示す。

本実施例はポジ画像の露光を行なう複写機などの現像プ
ロセスに適用するもので、感光ドラム１上の電荷の存在
する部分にトナーを付着させるものである０図は第６図
と同様の構成であって、トナーはブレード１９あるいは
スリーブ１１との摩擦帯電により負に帯電される。

この負に帯電したトナーは電極１５により形成される電
界カーテンによりスリーブ１１上よす飛翔する。

次に、スリーブ１１にバイアス電源１８によりバイアス
電圧を１００〜５００Ｉｙ１程度印加することにより電
荷が負であるトナーは感光ドラム１上の電荷の存在する
部分にのみ付着し良好な現像が行なえる。

以上説明したように、本発明は感光ドラムに非接触で現
像を行なうため、背景部へのトナーの付着が起らず、良
好な記録を得ることが可能となる。

また、本発明では絶縁スリーブ内に電極を埋め込んであ
るため、トナーが電極に付着し電極周辺部の電界分布を
乱すことがないので、長時間にわたり電界カーテンによ
るトナーの飛翔効果を保つことが工きる。さらに電界カ
ーテンでは数ＫＶの交流電圧を電極に印加しなければな
らないが、本発明のように電極が絶縁スリーブ内部に埋
め込んであるため、極めて安全な構造とすることができ
る。

また、１０４〜１０１１（Ω・Ｇ〕の抵抗を有するスリ
ーブに電圧を印加し、現像バイアスを試たせることかで
き、べた熱現像も良好に行なうことができる。

本発明によれば、磁性トナー、非磁性トナーのいずれに
おいても絶縁スリーブ上に形成されたトナーを電界カー
テンの作用により飛翔させ、非接触状態で現像を行なう
ため背景部にトナーの付着がなく良好な印字が行なえ、
また感光体の寿命も延ばすことができる。さらに電界カ
ーテン用ゆ電極がスリーブ内に埋め込んであるためトナ
ーが電極に付着し、ｗＬ電極周辺部電界分布を乱すこと
がなく、長時にわ九り安定な現像が行なえる０また中間
的な抵抗を持つスリーブを用いるため、バイアス電圧を
印加することにより、現像バイアス効果を持たすことが
でき、べた熱現像も良好に行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｖｉ電子写真記録装置の印刷プロセスを説明する
ための図、第２図は２成分磁気ブラシ現像法の原理図、
第３図は１成分磁性トナー現像法の原理図、第４図は電
界カーテンの原理図、第５図は本発明にかかる現像装置
の概略構成図、第６図は本発明にかかる現像装置の一実
施例を示す図、。 第７図は本発明にかかる現像装置の他の実施例を示す図
である。 図において、１は感光ドラム、１５は電極、１６は交流
電源、１８はバイアス′ＲＬ源、１９はプレー第１Ｉ２
］ ′８２図 ’ｉ、＋１２］ ′ＰＪ４［ＩＤ ｑ ｆｉＩ、５０ 躬６図 第７凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 潜像が形成され−る心像形成媒体、抵抗を治し、該竹像
   形戊媒体上の潜像を現像する現像剤を搬送するスリーブ
   、該スリーブの内部に設けられる複数の′：に檎、該ス
   リーブに電圧を印加する電源、該複数のｔ極間に交流電
   比を印加する交流電源とを具備してなることを特徴とす
   る現像装置ｉｔ　。