JPH01302283A - 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、現像装置に係り、特に、現像剤を現像剤担持
体により現像領域に搬送せしめて、潜像担持体上に形成
された静電潜像にトナーを供給することにより現像を行
なうようにした現像装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電子写真複写様などに設置されている２成分現
像剤を使用する磁気ブラシ現像装置においては、現像タ
ンク内の現像剤を現像剤担持体上に穂立ちさせて磁気ブ
ラシを形成するとともに、その磁気ブラシを現像領域に
搬送し、その穂端部を潜像担持体側に摺接せしめ、これ
により静電潜像を現像し可視化するようにしている。現
像剤は、磁性キャリアとトナーとから構成されており、
所定の電位状態にある静電潜像に対して一定の極性関係
にあるように帯電されたトナーを、静電潜像側に選択的
に移行させることにより現像が行なわれるようになって
いる。

また現像剤担持体側には、静電潜像およびトナーの各帯
電状態と所定の関係にある現像バイアスが印加されてお
り、この現像バイアスによって地肌部へのトナー汚れを
防止するなど、画像に対してトナーが良好に選択的に移
行されるようにしている。

第７図は、ベタ潜像電位による電界強度分布の一例を示
した模式図である。本図に示されるように、ベタ画像部
においては、トナーを現像剤担持体側から潜像担持体側
に向かって吸引する現像電界が形成されているとともに
、それ以外の地肌部、特に上記ベタ画像部の周辺部には
、トナーを現像剤担持体側に押しやる方向の逆電界が形
成されているものである。これらの電界の強さは、上記
魂嫌バイアスの値によって定められることとなる。

また第８図は、潜像担持体１と現像剤担持体２との間に
現像電界が作用されている場合において、磁気ブラシ３
中のトナー粒子が潜像担持体１側に移動される状態を示
した模式図である。本図に示されるように、現像電界に
よってトナー粒子３ａは、現像剤担持体２側から穂立ち
されたキャリア粒子３ｂの穂端側に向かって移動される
こととなり、その結果トナー粒子３ａは潜像担持体１側
へ良好に移行されていく。

（発明が解決しようとする課題） 一方第９図には、潜像担持体１と現像剤担持体２との間
に逆電界が作用されている場合が示されている。このよ
うな逆電界は、上述のように地肌部およびベタ画像部の
周辺に形成される。そしてこの逆電界によってトナー粒
子３ａは、現像剤担持体２側すなわち穂立ちされたキャ
リア粒子３ｂの根元側に向かって移動され、その結果キ
ャリア粒子３ｂの穂端部にはトナー粒子３ａが少なくな
る。特に、逆電界が強く形成されるベタ画像部の周辺部
では、キャリア粒子３ｂの穂端部にトナー粒子３ａが存
在しなくなることもある。

このように磁気ブラシ３が、その穂端部にトナー粒子が
少なくなったり存在しなくなった状態で現像領域に入り
込んでいき静電潜像に接触すると、良好な現像作用が行
なわれなくなって、濃度の淡い画像しか得られなくなっ
たり画像にいわゆる白抜けが発生したりする。さらに、
キャリア粒子はトナー粒子と逆極性に帯電されているた
め、キャリア粒子の穂がすでに現像が行なわれた画像部
に接触すると、画像部のトナーが再びキャリア側に取ら
れてしまうこともある。この場合、キャリア側に所定量
のトナーが付着されていれば、キャリアとトナーとの間
に生じる電気力線は閉じた系を形成することとなり、外
部に対して電気力を作用させることはない。しかし、上
記のような逆電界力によってトナー量が少なくなって来
ると、キャリアの帯電電荷の力が外部に作用することと
なる。

このような傾向は、キャリアの抵抗値や誘電率が大きく
なるほど強くなり、キャリアの放電時定数τ（＝ρε）
に依存する。

以上のような問題を解消するため、現像ギャップを狭小
化させたり現像剤を低抵抗化させたりするなどの手段が
考えられている。しかしながらこれら両手段とも白抜け
を十分に低減させることができない上に、現像ギャップ
を狭小化させる場合には現像特性が変動されてしまい、
また現像剤を低抵抗化させる場合には環境変動に対する
安定性が低下されてしまうという問題がある。

そこで本発明は、地肌部、特にベタ画像の周辺部に発生
する白抜は現象を簡易な構造で良好になくすことができ
、高品質な画像を安定的に得ることができるようにした
現像を提供することを目的とする。

（課題を解決すべき手段） 上記目的を達成するため、請求項の１に記載された発明
は、潜像担持体に近接するように現像剤担持体を配置し
、これら両部材の対向部分に現像領域を形成してなり、
現像剤を上記現像剤担持体により現像領域に搬送せしめ
て、潜像担持体上に形成された静電潜像に現像剤担持体
側からトナーを供給することにより現像を行なうように
した現像装置において、上記現像領域の現像剤搬送方向
上流側部分に、現像剤中のトナーを現像剤の表層部分に
引き寄せる電極板を設置してなる構成を有している。

また請求項の２に記載された発明は、潜像担持体に近接
するように現像剤担持体を設置してこれら両部材の対向
部分に現像領域を形成するとともに、上記現像剤担持体
により現像剤を現像領域に搬送せしめることによって、
潜像担持体上に形成された静電潜像に現像剤担持体側か
らトナーを供給し現像を行なうようにした現像装置にお
いて、上記現像領域に対する現像剤搬入領域である現像
領域の現像剤搬送方向上流側部分に、現像剤中のトナー
を現像剤の表層部分に引き寄せる電極板を設置してなり
、上記電極板は、現像領域の一部にかかるように設置さ
れる構成を有している。

（作　　用） 請求項の１および２に記載された構成を有する手段にお
いては、磁気ブラシが現像領域に搬入されるまであるい
は搬入直後までは、磁気ブラシ中のトナー粒子が電極板
によって穂端部側に引き寄せられることとなり、逆電界
力による現像剤担持体側へのトナー引き付は作用が弱め
られるようになっている。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第２図は、本発明を適用した現像装置１１を示している
。２成分現像剤を収容しているケーシング１２の後端側
（図中右端側）には、トナーホッパ一部１３が設けられ
ており、このトナーホッパ一部１３に対して、トナーカ
ートリッジ１４が着脱自在に装着されている。該トナー
カートリッジ１４内には、内部に蓄えられた新規トナー
を撹拌するアジテータ１５が装着されているとともに、
このトナーホッパ一部１３の下方部に設けられた出口部
には、トナー補給ローラー６が軸支されている。そして
、アジテータ１５の撹拌作用によりトナーカートリッジ
１４から送り出されるトナーは、トナーホッパ一部１３
に一旦蓄えられた上でトナー補給ローラー６の間欠回転
駆動によって、上記ケーシング１２内に設けられたパド
ルホイール１７の近傍に所定量ずつ送給されていく。

また上記パドルホイール１７の前方側（図面左方側）に
は、現像剤担持体としての現像ローラ１８が配置されて
おり、パドルホイール１７により撹拌されながら現像ロ
ーラー８上に汲み上げられたトナーとキャリアとからな
る現像剤は、現像ローラー８の中空スリーブ内に設置さ
れたマグネ□ ット１９によってスリーブ表面上に穂立ちされ、磁気ブ
ラシ２０を形成するようになっている。この磁気ブラシ
２０は矢印方向に搬送され、その搬送方向下流側に、現
像剤規制部材としてのドクターブレード２１が配置され
ている。このドクターブレード２１は、磁気ブラシ２０
の穂高さすなわち現像剤の量を規制する機能を有してい
る。また上記ドクターブレード２１により掻き落とされ
た余剰現像剤は、該ドクターブレード２１の直後に設置
されたセパレータ２２Ｆ３よび撹拌スクリュー２３によ
り横撹拌されながら、パドルホイール１７側に再び戻さ
れている。

さらに上記現像ローラー８を形成する中空スリーブは、
その前端外表面側の一部が、ケーシング１２の前端開口
部から潜像担持体としての感光体ドラム２４側に対面す
るように露出されており、特に第１図に示すように、現
像ローラー８と感光体ドラム２４との対向部分に現像領
１１ｉ２５が形成されるようになっている。そしてこの
現像領域２５内において、磁気ブラシ２０の穂端部が感
光体ドラム２４の表面上に接触されることにより現像作
用が行なわれることとなる。なお本実施例では、上記感
光体ドラム２４は矢印の方向に向かってＶ　　（ａａ＋
／ｓｅｃ　）で搬送されるように回転駆動されていると
ともに、現像ローラー８は矢印の方向に向かってＶ　　
（ａｏ＋／ｓｅｃ　）で搬送されるように回転駆動され
ており、両者の関係が　〉Ｖ　とＳｐ なるように設定されている。

さらにまた、上記現像領域２５の磁気ブラシ搬送方向上
流側部分には、磁気ブラシ２０を形成する現像剤中のト
ナーを磁気ブラシ２０の表層部分に引き寄せる電極板３
０が設置されている。この電極板３０は、現像ロー５１
８の回転軸方向に所定の長さを備えるとともに磁気ブラ
シ２０の搬送方向に所定の幅を備える導電性材質の薄板
部材から形成されている。その薄板部材の表面上には絶
縁層をコーティングすることもできる。この電極板３０
は、磁気ブラシ２０の穂端部に接触あるいは近接される
状態にて配置されており、現像領域２５の境界部まで延
在されている。このような電極板３０には、トナーの帯
電極性と逆極性を備えるバイアス電圧が電源回路３１に
より印加されており、このバイアス電圧によって磁気ブ
ラシ２０すなわち現像剤中のトナーが磁気ブラシ２０の
表層部分に引き寄せられるようになっている。

このような実施例においては、特に第３図に示されるよ
うに、磁気ブラシ２０が現像領域２５内に搬入される直
前まで、磁気ブラシ２０中のトナーは、電極板３０の電
界力によって地肌部による逆電界力に抗して磁気ブラシ
２０の表層部分に引き寄せられることとなる。このため
、磁気ブラシ２０の穂端部にトナー粒子が少なくなった
り存在しなくなってしまうような状態は回避され、正常
な状態で磁気ブラシ２０が現像領１ｉｉ！２５内に入り
込んで静電潜像に接触されることにより、良好な現像作
用が行なわれることとなる。したがって、従来のように
濃度の淡い画像しか得られなくなったり画像にいわゆる
白抜けが発生したりすることが防止される。

さらに上記のように磁気ブラシ２０がキャリアのみの状
態となることが回避されることとなるため、キャリアの
みからなる穂がすでに現像が行なわれた画像部に接触す
ることはなくなり、その結果画像部のトナーが再びキャ
リア側に取られてしまうような事態が防止される。また
このようにトナーが良好に分布された磁気ブラシ２０を
得ることによって、ベタ画像部の画像濃度が高められる
こととなり、−層白抜けのない均質な画像を形成するこ
とが可能となる。なお画像濃度は、電極板３０に印加さ
れているバイアス電圧値を調整することによって所望値
になすことができる。

また、第４図に示される実施例においては、電極板４０
が一定の曲率で湾曲するように形成されており、これに
よって上記電極板４０が現像ローラ１８の曲率に沿って
配置されるようになされることとなる。このような構成
とすると、電極板４０を感光体ドラム２４側に接触させ
ることなく長尺状に延在させることができ都合がよい。

さらに第５図に示される実施例では、電極板５０に対し
てバイアス印加装置５１が付設されているとともに、こ
のバイアス印加装置５１には、作像タイミングに基づい
て出力制御を行なう制御装置５２が付設されている。非
画像領域に対して現像剤が接触されるときに上記制御装
置５２によってバイアス印加装置５１から発せられるバ
イアス電圧がトナーと同極性側に切り替えられるように
構成されている。このような実施例によれば、現像動作
が行なわれないときにはトナー粒子が現像ローラ１８側
に移動され、これにより上記電極板５０上に付着された
トナーが除去されてトナーの固着が防止され、トナー間
の摩擦による逆帯電トナーの発生などの不都合を回避さ
せることができる。現像ローラ１８に現像バイアスを印
加するバイアス印加装置５３に対しても、作像タイミン
グに基づいて出力制御を行なう制御装置５４が付設され
ている。このような制御装置５４により現像バイアスの
出力を制御することによって上述した電極板５０上にお
ける付着トナーの除去動作をより一層効果的に行なわせ
ることが可能となる。

なお上記各バイアス印加装置５１．５３は、２種以上の
互いに異なるバイアス値を出力することができるように
回路構成されている。。

さらにまた第６図に示されている実施例においては、電
極板６０が現像領域の一部にかかるようにして設置され
ている。このような実施例においても上記各実施例と同
様な作用・効果を得ることができる。なお本実施例にお
いては、電極板６゜の感光体ドラム２４側に接触される
部分が絶縁処理されており、これにより静電潜像のリー
クが防止されるようになっている。絶縁処理としては、
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にアルミニウム
を蒸着することなどを採用することができる。

上記各実施例において、電極板へのバイアスに交流を重
畳させることとすれば、白抜けの改良など同様な効果を
得ることができると同時に交流電圧の作用によって電極
板へのトナー付着を防止することも可能となり都合がよ
い。

なお、本発明は、正転現像あるいは反転現像にかかわら
ず適用しうるちのである。

（発明の効果） 以上述べたように、請求項の１および請求項の２に記載
された発明による現像装置は、地肌部特にベタ画像部の
周辺部に生じる逆電界によって磁気ブラシ中のトナーが
深層部内に入り込んでしまうことがないように、トナー
を磁気ブラシの表層部に引き寄せる電極板をｍｓ＃ＡＩ
ｔ！、の上流側に設置してなるから、上記逆電界に抗し
てトナー粒子を良好な分布状態に維持させることができ
、簡易な構造で、地肌部特にベタ画像の周辺部に従来発
生しがちであった白抜は現象を良好になくすことができ
ると同時に、ベタ画像部の画像濃度を一層高めることが
できる。したがって本発明によれば、高品質な画像を安
定的に得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における現像装置の一部を拡
大して示した模式的説明図、第２図は現像装置の全体を
示した概略的縦断面図、第３図は電極板の作用を示した
模式的説明図、第４図は本発明の他の実施例における現
像装置の一部を拡大して示した模式的説明図、第５図お
よび第６図は本発明のざらに他の実施例における現像装
置の一部を示した模式的説明図、第７図はベタ潜像電位
により形成される電界強度分布の一例を示した模式的分
布図、第８図は潜像担持体と現像剤担持体との間に現像
電界が作用されている状態を示した模式的説明図、第９
図は潜像担持体と現像剤担持体との間に逆電界が作用さ
れている状態を示した模式的説明図である。 １１・・・現像装置、１８・・・現像ローラ、２４・・
・感光体ドラム、２５・・・現像領域、３０．４０，５
０゜６０・・・電極板。 （％　　１　　る） ７７ｈ５　口 作イ（タイζ〉７゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、潜像担持体に近接するように現像剤担持体を設置し
   てこれら両部材の対向部分に現像領域を形成するととも
   に、上記現像剤担持体により現像剤を現像領域に搬送せ
   しめることによつて、潜像担持体上に形成された静電潜
   像に現像剤担持体側からトナーを供給し現像を行なうよ
   うにした現像装置において、上記現像領域に対する現像
   剤搬入領域である現像領域の現像剤搬送方向上流側部分
   に、現像剤中のトナーを現像剤の表層部分に引き寄せる
   電極板を設置してなることを特徴とする現像装置。 ２、潜像担持体に近接するように現像剤担持体を設置し
   てこれら両部材の対向部分に現像領域を形成するととも
   に、上記現像剤担持体により現像剤を現像領域に搬送せ
   しめることによって、潜像担持体上に形成された静電潜
   像に現像剤担持体側からトナーを供給し現像を行なうよ
   うにした現像装置において、上記現像領域に対する現像
   剤搬入領域である現像領域の現像剤搬送方向上流側部分
   に、現像剤中のトナーを現像剤の表層部分に引き寄せる
   電極板を設置してなり、上記電極板は、現像領域の一部
   にかかるように設置されていることを特徴とする現像装
   置。