JPH01276169A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真プロセスを用いて画像を形成する画
像形成装置に適用される現像装置に係わり、特に非磁性
一成分トナーを用いて現像する現像装置の改良に関する
。

（従来の技術） 非磁性一成分トナーを用いて現像する現像装置は、像担
持体に対向するとともに交流成分と直流成分が重畳され
た現像バイアス電圧が印加される現像ローラと、この現
像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、前記
現像ローラに弾性的に圧接して現像ローラの表面にトナ
ーの層を形成させるトナー層形成ブレードとを有し、現
像ローラの表面に形成したトナーの層を前記像担持体の
静電潜像に対向させてトナーを飛翔させることにより現
像する構成となっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この種の現像装置にあっては、現像ロー
ラの表面にトナー層を形成するトナー自体の帯電量が所
定の値（たとえば５０Ｖ）より高くなるとトナーが飛翔
し難くなって画像濃度が低下し、逆にトナー自体の帯電
量が所定の値より低くなるとトナーが飛翔し易くなり過
ぎてカブリ現象や文字太り現象などが生じるといった問
題があった。

本発明は上記事情に基づきなされたもので、その目的と
するところは、簡単な構成でありながら、現像ローラの
表面にトナー層を形成するトナー自体の帯電量が変化し
た場合でも安定した状態でトナーを飛翔させることがで
き、良好な画像状態を安定して得られるようにした現像
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決する手段） 本発明は、上記課題を解決するために、像担持体に対向
するとともに交流成分と直流成分が重畳された現像バイ
アス電圧が印加される現像ローラと、この現像ローラに
非磁性一成分トナーを供給するトナー供給ローラと、前
記現像ローラに弾性的に圧接して現像ローラの表面に非
磁性一成分トナーの層を形成させるトナー層形成ブレー
ドとを有し、現像ローラの表面に形成した非磁性一成分
トナーの層を前記像担持体の静電潜像に対向させて飛翔
させることにより現像する現像装置であって、前記現像
ローラのトナー層の表面電位を検知する検知手段と、こ
の検知手段によるトナー層の表面電位の検知結果に応じ
て前記現像ローラに印加される現像バイアスの交流成分
をトナーの飛翔に適した値に制御する制御手段とを設け
たものである。

（作用） すなわち、現像ローラのトナー層の表面電位を検知する
検知手段と、この検知手段によるトナー層の表面電位の
検知結果に応じて前記現像ローラに印加される現像バイ
アスの交流成分をトナーの飛翔に適した値に制御する制
御手段とを設けた上記＋１が成によれば、現像ローラの
トナー層の表面電位が何らかの原因で変化しても、常に
トナーが良好な飛翔状態とすることができ、良好な画像
状態を安定して得ることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明を一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明の現像装置を適用した電子写真方式の
画像形成装置の内部構成を示す。図中１は装置本体であ
り、この装置本体１内の中央部には像担持体としてのド
ラム状感光体２が配置されており、この感光体２の周囲
には、その回転方向に沿って帯電装置３．露光装置４の
露光部４ａ。

現像装置５．転写装置６．剥離装置７．クリーニング装
置８．および除電装置９の露光部９ａが順次配設されて
いる。

また、装置本体１内には、給紙カセット１０から給紙手
段１１を介して自動給紙された用紙Ｐおよび手差しトレ
イ１２から手差し給紙された用紙Ｐを前記感光体２と転
写装置６との間の画像転写部１３を経て装置本体１の左
面側に設けられた排紙トレイ１４に導く用紙搬送路１５
が形成されている。

前記用紙搬送路１５の上流側には、アライニングローラ
対１６が配置され、下流側には定着装置１７および排紙
ローラ対１８が配置されている。

さらに、定着装置１７の配設位置の上方には、冷却ファ
ンユニット１９が配設された状態となっている。なお、
アライニングローラ対１６の近傍にはアライニングスイ
ッチ２０が設けられているとともにアライニングローラ
対１６と画像転写部１３との間には搬送ガイド２１が設
けられている。

また、装置本体１の上面には、原稿載置部としての原稿
載置台２２およびこの原稿載置台２２に重合される原稿
押え体２３からなり、原稿りを保持して水平に往復移動
する原稿テーブル２４が設けられている。

しかして、複写開始信号を受けるとドラム状感光体２が
図中時計方向（矢印方向）に回転するとともに、感光体
２が帯電装置３により一様に帯電される。ついで、露光
装置４の露光ランプ３１が点灯した状態となるとともに
原稿りを保持した原稿テーブル２４が往動して原稿りの
画像が感光体２上に走査露光され、感光体２上に原稿り
に対応した静電潜像が形成される。ついで、この感光体
２上の静電潜像は、後述する現像装置５に対向し、ここ
で非磁性一成分トナーＴによって現像され顕像化される
。

一方、このトナー像の形成動作に同期して、給紙カセッ
ト１０から取出されたり手差しトレイ１２から手差し供
給された用紙Ｐが、アライニングローラ対１６を介して
画像転写部１３に送り込まれる。そして、感光体２上に
形成された上記トナー像が転写装置６の働きにより用紙
Ｐに転写される。ついで、用紙Ｐは剥離装置７の働きで
感光体２から剥離されて定着装置１７に送り込まれ、前
記トナー像が用紙Ｐに溶融定着される。そして、この後
、排紙ローラ対１８を介して排紙トレイ１４に排出され
ることになる。

なお、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後、感光体２上に
残った残留トナーは、クリーニング装置８で除去される
。ついで、除電装置９の露光部９ａを通過することによ
り全面露光され感光体２上の残像イメージが除去され、
１回の複写動作が完了することになる。

また、前記各装置３，４，５，６，７，８，９゜１７は
概略つぎのような構成となっている。

すなわち、前記帯電装置３は、グリッドを有するシール
ドケース２５内にコロナワイヤー２６を張設したスコロ
トロンで構成されており、コロナ放電により感光体２上
を一様に帯電するようになっている。

また、前記露光装置４は、リフレクタ３０により囲繞さ
れた露光ランプ３１を有して原稿裁置台２２上の原稿り
に光を照射する光源部３２と、自己集束性光伝送体アレ
イ（セルフォックレンズアレイ）３３を有する結像光学
部３４からなっている。そして、露光ランプ３１を点灯
した状態で原稿テーブル２４を一端側から他端側に移動
することにより、原稿りをスリット露光し、その反射光
を自己集束性光伝送体アレイ３３を介して感光体２上に
結像させ、原稿りに対応する静電潜像を形成するように
なっている。

また、現像装置５は、後で詳述するが、感光体２に非磁
性一成分トナーＴの層を静電潜像に微小の間隙で対向さ
せ静電的に飛翔させて現像するようになっている。

また、転写装置６は、前記帯電装置３と同様な構成とな
っていて、用紙Ｐに電荷を与え感光体２上のトナー像を
静電的に用紙Ｐに転写するものである。また、剥離装置
７は、用紙Ｐに電荷を与え感光体２に吸着する用紙Ｐを
静電的に剥離するものである。

また、クリーニング装置８は、感光体２に残留するトナ
ーＴをクリーニングブレード４０で掻落とし、これをト
ナーオーガ４１により外部に形成された排トナーボック
ス（図示しない）に回収する構成となっている。

また、除電装置９は、前記露光装置４の露光ランプ３１
の光の一部をリフレクタ３０に形成された除電光透過窓
４２から取出して感光体２に照射する構成となっている
。

また、前記定着装置１７は、ヒータランプ４５を内蔵し
たヒートローラ４６と、このヒートローラ４６に圧接さ
れた加圧ローラ４７を備え、これらローラ４６，４７間
を用紙Ｐが通過することによりトナー像が用紙Ｐに溶融
定着されるようになっている。

また、前記現像装置５は、第１図に詳図するように、非
磁性一成分トナー（以後、単にトナーという）Ｔが収容
された第１の部屋５０およびこの第１の部屋５０と隔壁
５１で仕切られた第２の部屋５２を有するケーシング５
３を有し、このケーシング５３の上部には前記第１の部
屋５０内にトナーＴを補給するトナーカートリッジ５４
が装着されている。

また、前記ケーシング５３内の第１の部屋５０には、ト
ナーＴを隔壁５１上を乗越えて第２の部屋５２に送り込
むように回転するトナー攪拌体５５が設けられている。

また、ケーシング５３内の第２の部屋５２には、感光体
２に３００ｐ程度のギャップで対向する状態に現像ロー
ラ５６が設けられている。この現像ローラ５６と前記隔
壁５１との間には、目が細かいスポンジローラからなり
現像ローラ５６にトナーＴを供給するトナー供給ローラ
５７が設けられている。また、現像ローラ５６の上部に
はホルダ５８を介して上端部を保持されたトナー層形成
ブレード５９が弾性的に圧接して現像ローラ５７の表面
に所定の厚みのトナーＴの層Ｔ′を形成させるようにな
っているとともに、現像ローラ５６の下部には回収ブレ
ード６０が弾性的に圧接している。

また、第１図に詳図するように、現像ローラ５６には交
流電源６１および直流電源６２を直列接続させた現像バ
イアス電源６３が接続されていて、現像ローラ５６に交
流成分と直流成分が重畳された現像バイアス電圧を印加
するようになっている。

さらに、現像ローラ５６．トナー層形成ブレード５９．
および感光体２により形成される空間部６５には、検知
手段６６の検知器６７がその検知部６７ａが現像ローラ
５６に対向する状態に配置されている。そして、現像ロ
ーラ５６上に形成されたトナー層Ｔ′の表面電位を検知
するようになっている。

第３図は、現像ローラ５６上に形成されたトナー層Ｔ′
の電圧変化に対応して現像ローラ５６に印加される現像
バイアス電源６３の交流成分をトナーＴの飛翔し易い状
態に調節する構成を示す。

すなわち、現像ローラ５６上に形成されたトナー層Ｔ′
の表面電位を検知する検知手段６６は、制御手段６８に
接続され、この制御手段６８から前記現像バイアス電源
６３の交流成分を可変する現像バイアストランス６つに
可変信号か出力されるようになっている。

なお、第４図は、トナーＴか安定した状態で飛翔し得る
場合のトナー層Ｔ′の表面電位と現像バイアス電圧６３
の交流電源６１の電圧との関係を示すもので、通常は、
トナー層Ｔ′の表面電位が５０Ｖであることから、交流
電源６］のバイアス電圧は７００Ｖに設定されている。

しかして、現像時には、トナー供給ローラ５７の回転に
よりトナーＴが現像ローラ５６に供給され、トナー層形
成ブレード５９によってトナー層Ｔ′が形成された後、
感光体２上の静電潜像に対向してトナーＴが飛翔してこ
れを顕像化する。そして、現像ローラ５６上に残留した
トナーＴは回収ブレード６０を通過してケーシング５３
内に回収される。

一方、現像ローラ５６へはトナー供給ローラ５７の回転
により現像の消費に見合ったトナーＴが供給され、再び
トナー層形成ブレード５９によってトナー層Ｔ′が形成
されることになる。

このとき、現像ローラ５６の表面に形成されたトナー層
Ｔ′を形成するトナーＴ自体の帯電量が何らかの原因で
所定の値の５０Ｖより高い値、たとえば６０Ｖになると
検知手段６６でこの状態が検知され、この検知結果が制
御手段６８に送られ、交流電源６１のバイアス電圧が８
００Ｖに設定されるように制御される。また、逆に、ト
ナーＴ自体の帯電量が所定の値、５０Ｖより低いたとえ
ば４０Ｖになると検知手段６６からの検知信号により交
流電源６１のバイアス電圧は６００Ｖに設定される。こ
のように、トナーＴが安定した状態で飛翔し得るように
トナー層Ｔ′の表面電位の変化に応じて現像バイアス電
圧６３の交流電源６１の電圧が自動調節され、トナーＴ
が飛翔し難くなったり、逆にトナーＴが飛翔し易くなり
過ぎたりすることがなく、画像濃度の低下、カブリ、お
よび文字太りなどが生じることなく良好な画像状態を安
定して得られることになる。

なお、本発明は要旨を変えない範囲で種々変形実施可能
なことは勿論である。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成であ
りながら、現像ローラの表面にトナー層を形成するトナ
ー自体の帯電量が変化した場合でも安定した状態でトナ
ーを飛翔させることができ、良好な画像状態を安定して
得られるようにした現像装置を提供できるといった効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は現像装
置の構成説明図、第２図は本発明の現像装置を適用した
画像形成装置全体の概略的縦断正面図、第３図は現像バ
イアス電圧調節手段の構成を示すブロック図、第４図は
トナーが安定した状態で飛翔し得る場合のトナー層の表
面電位と現像バイアス電圧の交流電源の電圧との関係を
示す図である。 ２・・像担持体（感光体）、５・・・現像装置、５６・
・・現像ローラ、５７・・・トナー供給ローラ、５９・
・・トナー層形成ブレード、６１・・・交流電源、６２
・・・直流電源、６３・・・現像バイアス電源、６６・
・・検知手段、６８・・・制御手段、Ｔ・・・非磁性一
成分トナー。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 トナー１表山電、イ立　（Ｖ）− 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　像担持体に対向するとともに交流成分と直流成分が重
   畳された現像バイアス電圧が印加される現像ローラと、
   この現像ローラに非磁性一成分トナーを供給するトナー
   供給ローラと、前記現像ローラに弾性的に圧接して現像
   ローラの表面に非磁性一成分トナーの層を形成させるト
   ナー層形成ブレードとを有し、現像ローラの表面に形成
   した非磁性一成分トナーの層を前記像担持体の静電潜像
   に対向させて飛翔させることにより現像する現像装置で
   あって、前記現像ローラのトナー層の表面電位を検知す
   る検知手段と、この検知手段によるトナー層の表面電位
   の検知結果に応じて前記現像ローラに印加される現像バ
   イアスの交流成分をトナーの飛翔に適した値に制御する
   制御手段とを設けたことを特徴とする現像装置。