JPH02157873A - 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、−成分非磁性トナー　−成分磁性トナーある
いは磁性キャリア粒子とトナー粒子とから成る二成分現
像剤により現像を行う現像装置に関する。

［従来の技術］ 従来の現像方法あるいは装置は、ＵＳＰ−２６１８５５
２やＵＳＰ−２８４６３３３に代表される二成分現像法
や、ＵＳＰ−３９０９２５８やＵＳＰ−４１２１９３１
に代表される一成分磁性現像法から特開昭５７−１１４
１６３に代表される。

−成分非磁性現像法、特願昭６３−９１０００で本出願
人が提案した一成分非磁性非接触現像法に至るまで様々
な手段が考案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では、二成分現像法の場合は、
現像電極効果により鮮明な画像は得られるがキャリアの
温度管理が必要なこととキャリアのかきとり効果により
画像が乱れるという問題点を有し、−成分磁性現像法の
場合は、二成分現像法でのキャリアの問題は解決された
ものの鮮明な画像を得るための各部品の高い位置精度が
必要な上に磁性粉の着色が困難なためカラー画像を形成
することが善だ困難であるという問題点を有し、−成分
非磁性現像法の場合は、トナー搬送体に特殊な機能をも
たせるため高コストになるだけでなく接触現像法のため
非画像部へのトナー付着を生じ画質を劣化させてしまう
という問題点を有していた。

また、本出願人の提案による前述の従来技術では、トナ
ー搬送体上には先のプロセスにおいて付着したトナー　
はこりその他の帯電粒子等の異物が付着したままであり
、この上に均一に帯電した均一なトナーｆｊｌｔを形成
することは困難であった。

また、トナー凝集が発生し易く、出力画像の安定性がな
いという問題点を有していた。

そこで本発明はこのような問題点を解決す゛るもので、
その目的とするところは、−成分非磁性現像法による高
い画像品質の得られる現像装置を提供するところにある
。更に他の目的は、−成分非磁性のトナーを用いたフル
カラーの現像装置を提供するところにある。更に他の目
的は、現像ギャップを小さくしてもトナー凝集がなく非
接触の現像が可能な現像装置を提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の現像装置は、静電潜像を形成する潜像担持体に
隣接して配設され、像形成体であるトナーを搬送するト
ナー搬送体を有し、トナー搬送体上のトナーを静電的に
潜像担持体に付着させて静電潜像を顕像化し、トナー搬
送体は導電性支持体上に絶縁層を形成してなる現像装置
において、トナー搬送体に隣接して回転可能な磁界発生
手段を内包する非磁性スリーブが配設され、導電性支持
体と非磁性スリーブとの間には電圧印加手段により電界
が印加されることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は、トナー搬送体のトナー搬送
方向に対して、トナー搬送体上のトナーを静電的に潜像
担持体に付着させて静電潜像を顕像化する部分よりも下
流側に非磁性スリーブと同様な部材から成るトナー搬送
体クリーニング手段が配設され、導電性支持体とトナー
搬送体クリーニング手段との間には電圧印加手段により
電界が印加されることを特徴とする。

［作用］ 本発明の上記の構成によれば、トナー搬送体に供給する
以前に非磁性スリーブに内包した回転可能な磁界発生手
段の磁気力によるトナー摩擦帯電手段によりトナーを摩
擦帯電させ、トナーをトナー搬送体に静電気力により付
着させることができる。また、トナー搬送体の導電性支
持体と非磁性スリーブとの間に電圧印加手段により電界
を印加することにより、トナーのトナー搬送体への静電
的な付着をより効果的に行うことができる。

また、本発明の上記の構成によれば、さらにトナー搬送
体付近にトナー搬送体上のトナーを摩擦帯電する手段を
配設することにより、トナー搬送体上で帯電量が小さく
、トナー搬送体に対する静電付着力の弱いトナーをかき
取ることができる。

かき取られたトナーはトナー摩擦帯電手段により摩擦帯
電量を増加させ、トナー搬送体に静電的に付着させるこ
とができる。また、　トナー摩擦帯電手段がトナー搬送
体上のトナーを擦過することによりトナーの摩擦帯電量
は増加し、さらに、　トナー搬送体上にフィルミングし
ているトナーをトナー搬送体からかき落とすことができ
るため、　トナーのフィルミングによる画像孔れは生じ
なくなる。

さらに、本発明の上記の構成によれば、導電性支持体と
導電性ブレードとの間に印加される交流成分を含む電圧
による電界により、トナー搬送体上の帯電粒子及び空隙
に導かれた帯電トナーが往復運動しトナー搬送体に衝突
を繰り返すため、ドナー搬送体上の不要な帯電粒子や異
物が除去され確実なトナー薄層形成が可能となり、さら
に静電凝集を起こしたトナー塊に交流電界を与えること
により、逆極性の電荷を持ったトナーにそれぞれ逆方向
にクーロン力が発生するためトナーの凝集を防止あるい
は解除できる。さらにトナーあるいはトナー塊同士、あ
るいはトナー搬送体やトナー搬送１規創部材との衝突に
よってもトナーの凝集が防止されまたは解除される。ま
た、交流成分を含む電圧を一定値に収束させるように印
加することは絶縁層を除電する効果を有し、安定なトナ
ー帯電が可能となる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例における現像装置の断面概観図
であって、潜像担持体１は導電性の支持部２の上に光導
電性を有する感光層３を塗膜したものであって、感光層
３を帯電器４により所定の電位になるように帯電させた
後にレーザー等の光源５から出射した光を回転多面鏡等
（図示せず）を用いて走査し結像光学系６により感光層
３に結像させて電位コントラストを得て潜像担持体１上
に静電潜像を形成し、一方現像器７は像形成体であるト
ナー８を帯電させかつトナー搬送体９で搬送するもので
あって、　トナー搬送体９は導電性支持体１０の上に絶
縁層１１を薄層形成したものである。トナー搬送体９に
隣接して配設したトナー摩擦帯電手段３１は、回転可能
な磁界発生手段であり表面に複数のＮ、　　Ｓ磁極を有
するマグローラー３３を内包する非磁性導電性円筒状ス
リーブ３２であり、トナー溜り２１においてトナーと摩
擦部材であるトナー摩擦帯電用フェライトキャリア３４
及びトナー同士の接触摩擦により帯電したトナー８がト
ナー搬送体９に静電的鏡像力によって保持され搬送され
る。トナー搬送体９に隣接して導電性かつ平板状のブレ
ード１４が配設され、導電性支持体１０とブレード１４
との間には交流成分を含む電圧印加手段１５を接続し、
所定の電荷量に帯電したトナー８をトナー搬送体９とブ
レード１４との空隙部において往復運動させる。また、
交流成分を含む電圧による電界によりトナー搬送体上の
帯電粒子も空隙に導かれた帯電トナーとともに往復運動
しトナー搬送体に衝突を繰り返すため、トナー搬送体上
の不要な帯電粒子や異物が除去され良好なトナー搬送体
表面状態を得ることができ、確実なトナー薄層形成が可
能となり、トナー２ｕ集塊の中に含まれる互いに反対の
極性の電荷を持ったトナーは交流電界中のクーロン力に
より電荷の極性にしたがって反対方向に飛翔するという
攪拌効果、さらにトナーあるいはトナー塊同士の衝突あ
るいはトナー搬送体、トナー搬送量規制部材との衝突が
起こるためトナーの凝集を防止しあるいは解除できる。

また、現像プロセスの休止時間を利用して、一定値に収
束する交流成分を含む電圧を印加することにより絶縁層
を除電することができるため、絶縁層の過剰帯電による
放電の危険性を除去して安定なトナー帯電を行うことが
できる。トナー擦過手段４１は、トナー摩擦帯電手段３
１と同様な部材からなり、トナー搬送体９上のトナー層
を擦過するものである。トナー搬送体９上のトナーはト
ナー擦過手段４１によって擦過、攪拌され、トナー同士
、あるいは他の摩擦部材と接触摩擦することにより帯電
量を増加させる。

導電性支持体１０とトナー摩擦帯電手段３１、トナー擦
過手段４１との間に電圧印加手段４５を接続し電圧を印
加すれば効果的である。このとき、導電性支持体１０と
トナー摩擦帯電手段３１との間に印加する電圧よりも、
導電性支持体１０とトナー擦過手段４１との間に印加す
る電圧を高くすることは、　トナー８の帯電量の制御に
有効である。

また、帯電量が小さくトナー搬送体９への付着力の小さ
なトナーはトナー擦過手段４１によりかき落とされ、攪
拌され、摩擦帯電量を増加させ、さらに、トナー搬送体
９上のフィルミングも破壊される。帯電しているトナー
８はトナー搬送体９に静電的鏡像力によって保持され搬
送されて現像ギャップ（？ｌ！Ｊ像担持体１とトナー搬
送体９が近接する部分）に近付き、支持部２と導電性支
持体１０との間に現像バイアス印加手段１７により電圧
を印加して潜像担持体１の静電潜像の電位コントラスト
に応じて現像電界を発生させ電荷を持ったトナー８を潜
像担持体ｌの静電潜像に向かって飛翔させ電位コントラ
ストに応じたトナー付着量を得て潜像を顕像化して、さ
らに転写器１８により潜像担持体１上に付着したトナー
８を静電的に記録紙１９に転写し加圧や加熱等の手段に
よりトナー８を記録紙１９に定着し所望の画像を得るも
のである。トナー搬送体のトナー搬送方向に対して現像
ギャップよりも下流において、トナー摩擦帯電手段３１
と同様の部材であるトナー搬送体クリーニング手段５１
は、磁気ブラシの先端部がトナー搬送体と接触する位置
に配設され、トナー搬送体９上のトナーはトナーＭ透体
クリーニング手段５１によって擦過、攪拌され、トナー
同士、あるいは他の摩擦部材と接触摩擦することにより
帯電量を坩加させる。また、帯電量が小さくトナー搬送
体９への付着力の小さなトナーはトナー搬送体クリーニ
ング手段５１によってかき落とされ、攪拌され摩擦帯電
量を増し、さらに、トナー搬送体９上のフィルミングも
破壊される。また、トナー搬送体クリーニング手段とし
て導電性のキャリアを用いることにより絶縁層１１の除
電が可能であり、絶縁層１１の過剰帯電による放電の危
険性等を除去して安定なトナー搬送をおこなうことがで
きる。

このときにも付着力の弱いトナーはかき落とされ、フィ
ルミングは破壊される。尚、第１図において、各部の電
位は潜像担持体１の支持部２をＯｖとすると導電性支持
体１０が一３００Ｖ、トナー摩擦帯電手段３１が一６０
０■、トナー擦過手段４１が一９００■であり、ブレー
ド１４には＋３００〜−９００Ｖ　（Ｖｐ−ｐ＝１２０
０Ｖ）、１０００Ｈｚの交流成分を含む電圧が印加され
、各部の空隙を潜像担持体１とトナー搬送体９との間が
０゜２ｍｍ、トナー搬送体９とブレード１４との間が０
．１５ｍｍに設定された場合にコントラストの高い濃度
階調性の高いトナー像を形成することができ、光１Ｊ！
Ａ５に半導体レーザーを用いると高解像で面積階調性に
優れたトナー像を形成することができた。さらに、第１
図において、矢印はそれぞれの部材の回転方向を示すが
本発明を限定するものではなく、また上述の数値も本発
明を限定するものでないのは同様であり、潜像担持体１
の感光層の構成方法等は本図に限定されるものではない
。

また、印加する交流成分を含む電圧は、望ましくは振幅
１００〜２０００Ｖ、周波数５００〜５０００Ｈｚ程度
であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、電
圧波形も正弦波、矩形波、三角波、鋸歯状波等、波形に
限定されないことは言うまでもない。

尚、第１図においてトナーの安定な供給を行うことがで
き、トナー搬送体上のトナーの厚みを薄くできるため非
接触の現像を行うことができトナー層が２〜５層程度な
らば現像ギャップは１００〜２００μｍ程度に小さくし
て現像電極効果なしでも鮮明な画像を得ることができ、
トナー搬送体は円筒状でも無端ベルト状でもよく、トナ
ー搬送体の絶縁層はポリエチレンテレフタレートやポリ
カーボネートやポリサルホンやテフロンやナイロンやク
ロロブレンやニトリルブタジェンラバーやポリエステル
やポリスチレンやポリアクリロニトリルやポリ塩化ビニ
リデンやポリフッ化ビニリデンやポリ酢酸ビニルやポリ
ビニルブチラールやポリウレタンゴムやシリコーンゴム
等の高い絶縁性を有する樹脂を用いることにより安定な
トナー帯電を行うことができ、絶縁層の厚みは絶縁性と
耐久性を考慮すると１００μｍ以下が適当である。

また、本実施例において一成分非磁性トナーを用いて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、−
成分磁性トナー　あるいは、磁性キャリア粒子とトナー
粒子とから成る二成分現像剤を用いる場合においても同
様な効果が得られることは言うまでもない。

さらにまた、トナー摩擦帯電手段３１、トナー擦過手段
４１、トナー搬送体クリーニング手段５１は必ずしも同
様な部材である必要はない。

以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、広く電子写真記録装置等の現像装置に応用すること
ができ、非磁性の一成分トナーを用いた複写機やページ
プリンター　ファクシミリ、表示体等、磁性を必要とし
な°い現像剤を用いた現像装置に応用すれば有効である
。

［発明の効果］ 本発明の上記の構成によれば、トナー搬送体に供給する
以前にトナーを摩擦帯電させる手段を配設することによ
り、トナーをトナー搬送体に静電気力により付着させる
ことができる。

また、本発明の上記の構成によれば、トナー搬送体付近
にトナー搬送体上のトナーを擦過する手段を配設するこ
とにより、　トナー搬送体上で帯電量が小さく、トナー
搬送体に対する静電付着力の弱いトナーをかき取ること
ができる。かき取られたトナーはトナー擦過手段により
摩擦帯電され帯電量を瑠し、　トナー搬送体に対する静
電付着力を強めることができる。また、　トナー擦過手
段がトナー搬送体上のトナーを擦過することにより、ト
ナーの摩擦帯電量は増加する。さらに、トナー搬送体上
にフィルミングしているトナーをトナー搬送体からかき
落とすことができる。この結果トナー搬送体上のトナー
帯電量は増加して安定し、トナーのフィルミングによる
画像孔れは生じなくなトナー搬送体のトナー搬送方向に
対して現像ギャップよりも下流において、トナー摩擦帯
電手段と同様の部材であるトナー搬送体クリーニング手
段を磁気ブラシの先端部がトナー搬送体と接触する位置
に配設すると、トナー搬送体上のトナーはトナー搬送体
クリーニング手段によって擦過、攪拌され、トナー同士
、あるいは他の摩擦部材と接触摩擦することにより帯電
量を増加させることができる。また、帯電量が小さくト
ナー搬送体への付着力の小さなトナーはトナー搬送体ク
リーニング手段によってかき落とされ、攪拌され摩擦帯
電量を増し、さらに、　トナー搬送体上のフィルミング
も破壊される。また、　トナー搬送体クリーニング手段
として導電性のキャリアを用いることにより絶縁層の除
電が可能であり、絶縁層の過剰帯電による放電の危険性
等を除去して安定なトナー搬送をおこなうことができる
。このときにも付着力の弱いトナーはかき落とされ、フ
ィルミングは破壊される。

さらにまた、本発明によれば、ブレードと導電性支持体
との間に交流成分を含む電圧を印加することにより、簡
単な構造で低コストでメインテナンスが簡単な一成分非
磁性のトナーを用いた現像装置が可能になり、現像プロ
セスを実行しながらトナー搬送体のクリーニングが行え
、さらにトナーの攪拌効果があるためトナーの凝集を防
止しあるいは解除するため高品質な画像を得ることがで
き、！１ｇ縁層の過剰帯電による放電の危険性を除去し
て安定なトナー帯電を行うことができ、電圧印加手段の
電圧を制御することによりトナーの帯電電荷量を制御し
て画像の種類や環境変化によらず鮮明で高濃度の画像を
得ることができ、−成分非磁性のトナーを用いたフルカ
ラーの現像が転写等の問題もなく可能になり、現像ギャ
ップを小さくしてもトナー搬送体上のトナー層の厚みを
十分薄くして鮮明な画像を形成することができ、簡単な
構造で高画質の画像の得られるフルカラーの現像が可能
になる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における現像装置の断面概観図
。 潜像担持体 トナー トナー搬送体 導電性支持体 絶縁層 ブレード 電圧印加手段 トナー摩擦帯電手段 キャリア トナー擦過手段 電圧印加手段 トナー搬送体クリーニング手段 電圧印加手段 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像を形成する潜像担持体に隣接して配設さ
   れ、像形成体であるトナーを搬送するトナー搬送体を有
   し、前記トナー搬送体上のトナーを静電的に前記潜像担
   持体に付着させて前記静電潜像を顕像化し、前記トナー
   搬送体は導電性支持体上に絶縁層を形成してなる現像装
   置において、前記トナー搬送体に隣接して回転可能な磁
   界発生手段を内包する非磁性スリーブが配設され、前記
   導電性支持体と前記非磁性スリーブとの間には電圧印加
   手段により電界が印加されることを特徴とする現像装置
   。
2. （２）前記トナー搬送体のトナー搬送方向に対して、前
   記トナー搬送体上のトナーを静電的に前記潜像担持体に
   付着させて前記静電潜像を顕像化する部分よりも下流側
   に前記非磁性スリーブと同様な部材から成るトナー搬送
   体クリーニング手段が配設され、前記導電性支持体と前
   記トナー搬送体クリーニング手段との間には電圧印加手
   段により電界が印加されることを特徴とする請求項１記
   載の現像装置。