JPS62153974A - 静電潜像現像装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真複写プロセス等で使用される静電潜
像現像装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来、前記現像装置としては種々の形態のものが提供さ
れており、磁性キャリアと絶縁性トナーとからなる二成
分系現像剤を現像スリーブの周面に沿って搬送するもの
が一般的である。そして、この種の現像装置では、外周
部にＮ極、Ｓ極を周方向に順次着磁した磁気ローラを現
像スリーブに内蔵し、この磁気ローラの磁力にて現像剤
を刷子状に現像スリーブ周面に吸着するとともに、磁気
ローラの回転による磁界の移動にて刷子状の現像剤を撹
拌しつつ一方向に搬送している。

しかしながら、磁気ローラの回転に基づいて現像剤を搬
送しようとすると、磁気ローラをかなり高速で回転させ
る必要があり、現像装置の駆動系に係る負担が増大し、
近年の傾向である複写機の、小型、軽量、コンパクト化
に逆行することとなる。

このため、前記磁気ローラを固定し、現像スリ−ブ側部
に付設したトナー収容槽に円筒形のトナー供給ローラを
取り付（Ｊ、現像スリーブに印加される現像バイアス電
圧と、トナー供給ローラに印加される回収バイアス電圧
との電圧差に基つき、トナー供給〔ｌ−ラにてトナー収
容槽内のトナーを現像スリーブ周面−［−に直接供給す
るとともに、過剰に供給されたトナーを再びトナー供給
ローラに回収オろことにより、現像スリーブの周面」買
こおいて、磁性キャリアと絶縁性トナーとを混合して一
定濃度の磁性現像剤を調製し、この磁性現像剤を用いて
静電潜像を現像する形態の静電潜像現像装置が提案され
ている。

しかしながら、この方法では、トナー供給ローラによろ
ｌ・ナー捕給量は一定しているため、ベタ黒等のトナー
消費Ｑｋの多い画像を連続して複写する場合、トナー消
費速度にトナー補給量か追い付かず、現像スリーブ−１
−の磁性現像剤におけるトナー含１４　ｆｉｔが次第に
低下して薄い画像を形成するようになるという問題点を
有していた。

そこで、ヘタ黒画像の複写において消費されるトナー量
に見合う分のトナーを常時供給するようにすると、トナ
ー供給過多となり、トナーとキャリアの混合効率が低下
してトナーの帯電不良を招来し、複写画像にカブリを生
じたり、トナーの飛散を生じて周辺機器を汚すという問
題点を有していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
現像スリーブ周面上においてキャリアとトナーとの混合
物からなる磁性現像剤を調製し、この磁性現像剤を用い
て静電潜像を現像する形態の静電潜像現像装置において
、該現像装置が現像に寄与しない時間帯であっても前記
現像スリーブ、トナー供給ローラを回転駆動させるとと
もに、前記時間帯、現像バイアス電圧と回収バイアス電
圧との電圧差を現像時に比へて小さくするようにしたも
のである。

即ち、現像装置が現像に寄与しない時間帯であっても、
現像スリーブ、トナー供給ローラを回転させてトナー供
給を行い、その際、現像スリーブ周面上からトナー供給
ローラに回収されるトナー量を抑制４′ろことによって
、実質的に現像スリーブ」−のトナー量を現像時よりも
多くし、しかも、そのトナーをキャリアと混合、撹拌し
て十分帯電し、次回の現像に備えるようにしたものであ
る。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する
。

第１図は本発明に係る電子写真複写機の現像部を示す。

現像装置（２）は、感光体ドラム（１）の側部に配置さ
れており、感光体ドラム（１）に形成された静電潜像に
対してトナーを供給するもので、現像槽（３）内に、感
光体ドラｌ、（１）と近接する現像スリーブ（４）を設
けるとともに、該現像スリーブ（４）の背面側にトナー
収容槽（Ｉ６）を形成し、該トナー収容槽（Ｉ６）のト
ナーをトナー供給ローラ（９）にて現像スリーブ（４）
の表面に供給するようにしたものである。

前記現像スリーブ（４）は、導電性非磁性材からなる円
筒体で現像バイアス電圧（Ｖｌ）が印加されており、現
像時は勿論、現像に寄与しない時間帯にあっても、現像
時と同様に回転駆動するようにしである。そして、内部
には、外周部にＳ極、Ｎ極を交互に着磁した磁気ローラ
（２０）を同軸に固定状態に収納し、プラス極性の絶縁
性トナーとマイナス極性の磁性キャリアとを混合してな
る磁性現像剤は、現像スリーブ（４）の回転方向〔矢印
（ｂ）方向〕にその回転速度と同速で循環搬送されるよ
うにしである。

主現像剤撹拌板（５）は、カバー（３ｂ）の感光体ドラ
ム（１）側に固設され、補助現像剤撹拌板（７）は支持
部材（６）を介してカバー（３ｂ）に固設されており、
これらは共に非磁性材からなり、現像槽（３）内にその
先端が現像スリーブ（４）の周面に近接するように設置
されている。

この主現像剤撹拌板（５）は、現像スリーブ（４）の周
面上を矢印（ｂ）方向に搬送される磁性現像剤の一部を
現像領域（Ａ）の上流側で塞止め、現像領域（Ａ）に搬
送される磁性現像剤を規制すると共に、その１−流側に
設けられた補助現像剤撹拌板（７）とで空間部（８）を
形成している。

補助現像剤撹拌板（７）は、主現像剤撹拌板（５）と同
様に、空間部（８）に搬送される磁性現像剤の一部を塞
１１−めろと共に、トナー供給ロ　ラ（９）とブレード
（１１）と粉煙防止フィルム（１３）とて空間部（１４
）を形成している。なお、補助現像剤撹拌板（７）は、
現像スリーブ（４）の軸方向に一様に長く延びた磁性現
像剤の通過可能なスリット状開１：’＋　（７ａ）を有
している。また、これら主、補助現像剤撹拌板（５）、
（７）の先端は対向する磁気〔Ｊ−ラ（２０）の磁極間
のほぼ中央に位置するように設けられている。

トナー供給ローラ（９）は、現像スリーブ（４）の背面
側にこれと近接して配置してあり、導電性非磁性材、例
えばアルミニウムからなり、回収バイアス電圧（Ｖ２）
が印加されている。そして、トナー供給ローラ（９）の
表面にはプラスト処理にて５０μｍ程度の微小凹部が形
成され、現像スリーブ（４）の回転と同期して矢印（ｃ
）方向に回転駆動可−７＝ 能に設置されており、現像スリーブ（４）と同様に現像
装置（２）が現像に寄与しない時間帯にあっても回転駆
動するようにしである。

トナー供給ローラ（９）の上方には隔壁（１０）が支軸
（１０ａ）を中心に回転可能に設置してあり、その上部
には現像槽（３）の上部後端部に一端を取り付けたスプ
リング（１２）の他端が取り付けられ、常時矢印（ｄ）
方向に付勢され、隔壁（ｌＯ）の下部に設けたブレード
（１１）の下端部をトナー供給ローラ（９）の表面に、
その回転方向に向かって圧接するようにしている。また
、トナー供給ローラ（９）の下方には、現像槽（３）に
シール部材（１５）が設けてあり、このシール部材（１
５）はトナー供給ローラ（９）に、その回転方向に沿っ
て圧接しである。

トナー収容槽（１６）は、前記隔壁（１０）と、ブレー
ド（１１）と、トナー供給ローラ（９）と、シール部材
（１５）とで現像槽（３）の後部を仕切って形成されて
おり、このトナー収容槽（１６）内には、撹拌羽根（１
７）が矢印（ｅ）方向に回転駆動可能に設置されている
。このトナー収容槽（Ｉ６）内にはプラス極性トナーが
収容され、前記撹拌羽根（１７）によって混合、撹拌さ
れるようにしである。

また、現像槽（３）、カバー（３ｂ）の感光体ドラム（
１）との対向部には、それぞれこぼれ防止板（１８）、
粉煙防止マイラ（１９）が設けてあり、現像槽（３）か
らの現像剤、トナーの飛散を防止するようにしている。

ここで前記現像スリーブ（４）に印加される現像バイア
ス電圧（■１）、トナー供給ローラ（９）に印加される
回収バイアス電圧（Ｖ２）について、第２図を参照して
説明する。

現像バイアス電圧（Ｖ　、）、回収バイアス電圧（Ｖ２
）は、共に現像装置（２）の現像時とその他の時間帯で
増減するようにしてあり、現像装置（２）が現像に寄与
している時間帯、例えば、帯電チャージャ、スキャンク
ラッチの駆動に対して若干遅れた時間帯は、現像バイア
ス電圧（Ｖｌ）は−２００ｖ、回収バイアス電圧（■、
）は−５００Ｖになるように設定しである。

これに対し、現像装置（２）が現像に寄与しない時間帯
、即ち、オートシャット時、または、光学系のリターン
クラッヂが駆動している時間帯は、現像バイアス電圧（
Ｖ＋”）はＯｖ、回収バイアス電圧（ｖ　ｔ’　）は−
２００ｖとなるように設定しである。

従って、現像装置（２）の駆動時においては、回収バイ
アス電圧（Ｖ、）と現像バイアス電圧（Ｖυとの電圧差
△Ｖ　（＝Ｖ　ｔ　　Ｖ　＋）を−３００Ｖとすること
によって、トナー供給ローラ（９）から現像スリーブ（
４）に供給するトナー量と、現像スリーブ（４）から供
給ローラ（９）に回収されるトナー量とのバランスを保
ち、現像に適する一定濃度の磁性現像剤を調整するよう
にしている。

これに対し、現像装置（２）が現像に寄与しない時間帯
にあっては、回収バイアス電圧（Ｖ　２’　）と現像バ
イアス電圧（Ｖｌ’）との電圧差△Ｖ’（Ｖ、’−ｖ、
’）を−２００Ｖとすることによって、現像スリーブ（
４）から供給ローラ（９）に回収されるトナー量を抑制
し、実質的に現像スリーブ（４）上に保持されるトナー
量を現像時に比べて多くしておき、現像時に十分なトナ
ーを供給できるようにしてい以」二の構成からなる現像
装置の動作について説明する。

まず、空間部（Ｉ４）内にマイナス極性の磁性キャリア
七プラス極性の絶縁性トナーとの混合物からなるスター
タを装填し、トナー収容槽（１６）内にプラス極性の絶
縁性トナーを装填する。この際、空間部（１４）内には
前記スタータに変えて磁性キャリアのみを装填してらよ
い。そして、絶縁性トナーが装填された状態で現像装置
（２）によって静電潜像の現像が可能となる。

ここで、トナー収容層（１６）に収容されているトナー
は、トナー供給ローラ（９）の周面の微小四部に入り、
その矢印（ｃ）方向の回転に基づいて同方向に搬送され
、ブレード（１１）によって余分なトナーが掻き落とさ
れるとともに、プレート（１１）との摩擦により予備帯
電されて現像スリーブ（４）との対向部（Ｂ）に至り、
現像スリーブ（４）上の磁気刷子に掻き取られる。ある
いは、現像スリーブ（４）上のキャリアに静電吸着され
ることにより、供給ローラ（９）から現像スリーブ（４
）上へと供給される。同時に、現像スリーブ（４）上に
供給された過剰なトナーは、現像バイアス電圧（Ｖυと
回収バイアス電圧（Ｖ、）との電圧差△Ｖ、（’、３０
０Ｖ）に基づき、トナー供給ローラ（９）に回収される
。

この結果、現像スリーブ（４）上においては、ちょうど
適当な画像濃度が維持できる程度にトナーを含有した現
像剤が調製される。

現像スリーブ（４）に供給されたトナーは、現像スリー
ブ（４）の周面上に保持されているキャリアととちに、
その回転に基づいて矢印（ｂ）方向に搬送され、補助現
像剤撹拌板（７）によって現像剤の大部分が塞止められ
、後から搬送されてくる磁性現像剤に押されて、補助現
像剤撹拌板（７）に沿って反り上がり、スリット状開口
（７ａ）を通り、下流側の空間部（８）に至る。残る現
像剤は補助現像剤撹拌板（７）と現像スリーブ（４）と
のギャップを通過して下流側の空間部（８）に至る。

このように空間部（８）に搬送された現像剤の多くは、
主現像剤撹拌板（５）によって塞止められ、時計方向に
回転して混合、撹拌される。そして、一部の現像剤は、
主現像剤撹拌板（５）と現像スリーブ（４）との間隙を
通り穂高を規制されて磁気刷子を形成し、該磁気刷子は
現像領域（Ａ）において感光体ドラノ、（１）の表面を
摺擦し、その表面上の静電潜像を現像して顕像化する。

現像に供された後、現像スリーブ（４）の周面に残留す
る磁性現像剤はトナー供給ローラ（９）との対向部（Ｂ
）に至り、ここで新たなトナーが供給された後、再度現
像に供されろ。

また、現像装置（２）が現像に寄与していないオートシ
ャット時、または光学系のほぼリターン時間の間、現像
スリーブ（４）およびトナー供給ローラ（９）は依然回
転駆動するとともに、第２図に示すように、現像バイア
ス電圧（Ｖｌ’）と回収バイアス電圧（Ｖｔ”）との電
圧差△Ｖ”は−２００ｖに設定される。

この結果、トナーの供給は現像時と同様に維持されなが
らも、トナー供給ローラ（９）によるトナーの回収能力
が低下することから、実質的に現像スリーブ（４）上に
保持される磁性現像剤におけるトナー含有量が多くなる
。

しかも、この間、現像スリーブ（４）の周面上において
、トナーはキャリアと混合、撹拌されるため、トナーの
帯電棗は十分向上する。

従って、現像装置（２）が現像に寄与しない時間帯であ
っても、現像スリーブ（４）上には一定量のトナーが十
分帯電した状態で保持されているため、ベタ黒等トナー
消費量の多い複写を連続する場合でも、画像濃度を一定
値以上に確保する。

次に、本発明にかかる現像装置（２）と、現像に寄与し
ていない時間帯であっても、現像スリーブ（４）とトナ
ー供給ローラ（９）を回転駆動する一方、現像バイアス
電圧（ｖｌ）、回収バイアス電圧（■２）は変化させる
ことなく常時一定状態にした現像装置（２ａ）と、現像
に寄与していない時間帯、現像スリーブ（４）、トナー
供給ローラ（９）を停止するとともに、現像バイアス電
圧（Ｖｌ）、回収バイアス電圧（ｖ２）は常時一定にし
てお〈従来の現像装置（２ｂ）との三機種を用いて、ベ
タ黒両像を連続的に複写した実験の結果を第３図に示す
。

この図から明らかなように、現像装置（２ｂ）の場合、
複写を繰り返す度に著しく画像濃度か低■するのに対し
、本発明の現像装置（２）によれば、画像濃度はほとん
ど低下せず、常に一定した濃度の複写画像をうろことが
できる。また、現像装置（２ａ）の場合、現像装置（２
）と現像装置（２ｂ）のほぼ中間的な傾向を示し、少し
づつ画像濃度が低下する。

前記実施例では、トナー供給ローラ（９）は常時一定の
速度で回転するものとしたが、これに限らず、現像装置
（２）が現像に寄与しない時間帯は回転数を上げて、現
像スリーブ（４）に供給するトナー量を多くするように
してもよい。

また、ｌ・ナーの消費量に応じて、現象に寄与しない時
間帯、現像バイアス電圧（ｖｌ）と回収バイアス電圧（
Ｖ２）との電圧差（△Ｖ２）を自動的に小さくするよう
にしてもよい。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる静電潜像
現像装置によれば、現像装置が現像に寄与しない時間帯
であっても、トナー供給ローラから現像スリーブにトナ
ーが供給される一方、トナー供給ローラに回収されるト
ナーが少なくしであるため、実質的に現像スリーブの周
面上には次回の現像動作に備えて十分なトナーが保持さ
れ、しかも、現像スリーブ周面上に保持されたトナーは
この間にキャリアと混合、撹拌されて十分帯電量が向上
している。

したがって、ベタ黒等のトナー消費量の多い画像を連続
して複写しても、画像濃度が低下することがなく、鮮明
な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる静電潜像現像装置の断面図、第
２図はタイミングヂャート、第３図はトナー濃度の変化
を示す図である。 ■・・感光体ドラム、２・・現像装置、４・・現像スリ
ーブ、５・・・主現像剤撹拌板、９・・・トナー供給ロ
ーラ、１６・・トナー収容槽、−１６〜 ２０・磁気ローラ、 Ｖ、、Ｖ、°・・・現像バイアス電圧、ｖ２．ｖ、’　
　回収バイアス電圧、 △Ｖ、△Ｖ′・・電圧差。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁石を内蔵した現像スリーブに印加される現像バ
   イアス電圧と、トナー供給ローラに印加される回収バイ
   アス電圧との電圧差に基づき、現像スリーブの周面上に
   磁気吸着されている磁性キャリアに対して絶縁性トナー
   を供給することにより、現像スリーブの周面上において
   キャリアとトナーとの混合物からなる磁性現像剤を調製
   し、この磁性現像剤を用いて静電潜像を現像する形態の
   静電潜像現像装置であって、 該現像装置が現像に寄与していない時間帯であっても、
   前記現像スリーブ、トナー供給ローラを回転駆動させる
   とともに、前記時間帯、現像バイアス電圧と回収バイア
   ス電圧との電圧差を現像時に比べて小さくするようにし
   たことを特徴とする静電潜像現像装置。