JPH04141680A - 画像形成装置 - 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、感光体表面に形成した静電潜像にトナーを付
着させて可視像に現像するための画像形成装置に関する
。

［従来の技術］ 複写機、プリンター、ファクシミリ装置等に利用される
電子写真プロセスでは、−様帯電した感光体表面を露光
させて、まず、感光体表面に露光部の電荷を除去した静
電潜像を形成し、次いで、この静電潜像に現像器から画
像形成物質としてのトナーを付着させ、感光体表面に可
視像を形成する現像プロセスが採られている。

そして、プリンターやファクシミリの例では、画像部に
レーザ光等を露光させて画像部の帯電電荷を除去したネ
ガ潜像を形成し、このネガ潜像に背景部となる非露光部
と同極性に帯電したトナーを付着させる反転現像法が一
般に用いられる。

第２図と第３図には、この反転現像の概要が示される。

即ち、表面電位Ｖ。（−７００Ｖ程度）に−様帯電され
た感光体１は、潜像形成プロセスにおいて露光部の電荷
が除去され、第２図のように、露光部の表面電位がＶＬ
（１００Ｖ程度）まで低下した井戸型ポテンシャルの潜
像を形成する。次に、現像プロセスにおいては、第３図
のように、感光体１と近接位置に対向配置される現像電
極（スリーブ）４ａにバイアス電圧ＶＢを印加して、現
像電極４ａと感光体１との間に形成され電場により、上
記井戸型ポテンシャルに一様帯電と同極性のトナーＴが
付着される。

この際、現像器＆４ａに印加するバイアス電圧■３は、
通常、−（５００〜６００）Ｖ程度であり、−５００Ｖ
以下では、トナーＴの付着が悪く十分な濃度の画像が得
られないのが普通である。

［発明が解決しようとする課題］ このように、現状の反転現像による画像形成プロセスで
は、現像電極に対するバイアス電圧の印加が不可欠とさ
れる。しかし、このことは画像形成装置に、専用のバイ
アス電源を付帯しなければならないことを意味し、シス
テム全体のコストダウンを図る見地からは、バイアス電
源を必要としない画像形成装置が求められている。

本発明は、このような技術的課題に応える画像形成装置
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の画像形
成装置は、感光体表面に露光部の電荷を除去して形成し
た静電潜像に、現像器から該静電潜像と同極性に帯電し
たトナーを付着させてトナー像を形成する装置であって
、上記現像器に供給されるトナーの帯電量を士（１５〜
２３）μＣ／ｇに調整することにより、現像電極に対す
るバイアス電圧の印加を必要とせず、感光体表面の静電
潜像に十分な濃度のトナー画像を形成することを可能な
らしめている。

一般に、帯電性を改善して現像性を向上させたトナーを
使用すると、現状の反転現像による場合でも、例えば−
３５０Ｖ程度の相対的に低いバイアス電圧によって、感
光体表面に十分な濃度のトナー画像が形成されることが
確かめられている。

これは、トナーにキャリアを配合した二成分現像剤を用
いる場合、現像器内で両者が攪拌混合作用を受けて、ト
ナーがキャリアとの摩擦帯電により相当大きな比電荷を
もち、このトナーの保有帯電量によって、現像器の現像
電極（スリーブ）はバイアス電圧を掛けない状態におい
ても、既に相当高い電位に保持されるためと考えられる
。

本発明は、かかる試験考察結果に基づき、現像器に供給
されるトナーの現像性を更に改良し、特にトナー帯電量
を、±（１５〜２３）μＣ／　ｇの範囲に調整すること
により、キャリアとの摩擦帯電による電荷のみによって
現像電極にトナーの移動に必要十分な電位を与えること
ができる、言い換えればバイアス電圧を必要としない画
像形成装置を提供することに成功したものである。

なお、トナー帯電量の絶対値が１５μＣ／ｇ未満では、
現像電位が不足して形成画像の濃度が不鮮明となり、一
方、２３μＣ／ｇを超えると、現像電位が高くなり過ぎ
て画像濃度が過度になることが実験的に確かめられてい
る。

［実施例］ 以下、実施例を図示して説明する。

第１図は本発明に係る画像形成装置を搭載した電子写真
システムの概要を図示している。

図において、１は表面に光導電性物質を塗布した感光体
ドラムを示し、この感光体ドラム１の周囲に、コロナ帯
電器２、露光器３、現像器４、転写器５及びクリーナ６
を順に配してシステム構成されている。

このシステムでは、まずコロナ帯電器２により図示の櫟
に感光体ドラム１の表面を均一に帯電（−）させてから
、露光器３によりドラム表面を露光させると、露光部の
帯電電荷（−）が除去されて、感光体ドラム１の表面に
露光パターンに対応する静電潜像が形成される。次いで
、現像器４の現像ローラ４Ａから静電潜像に、該静電潜
像と同極性（Ｏ）に帯電したトナーＴを、現像ローラ４
Ａから付着させてドラム表面にトナー像を形成する。こ
の際、現像ローラ４Ａは電荷の抜けた露光部の潜像電位
よりも相対的に高い電位を有し、両者間の電場の作用に
より、露光部の前記井戸型ポテンシャルを埋めるように
トナーＴ（○）が付着される。こうして、感光体ドラム
１の表面に画像形成されたトナー像は、転写器５により
、ドラム１の下面に重ね合せて給送される記録紙Ｐにコ
ロナ転写された後、クリーナ６で表面が掃除され、以後
、同様のプロセスが繰り返される。

感光体ドラム１と共に画像形成装置を構成する現像器４
について詳述すると、この現像器４は、静電潜像を形成
した感光体ドラム１の表面に近接位置で対向配置される
現像ローラ４Ａと、内部に二成分現像剤（トナーＴ＋キ
ャリアＣ）を貯留し現像ローラ４Ａの表面にトナー等を
付着させる現像容器４Ｂと、この容器４Ｂから現像ロー
ラ４Ａの表面に付着されるトナー等を均一化するドクタ
ーブレード４Ｃを具備してなっている。そして、現像ロ
ーラ４Ａは、感光体ドラム１に対する現像電極をなす非
磁性スリーブ４ａの内部に、マグネットローラ４ｂを相
対回転可能に設けて構成されており、このマグネットロ
ーラ４ｂと前記ドクターブレード４Ｃとが協働して、現
像スリーブ４ａの表面に付着されるトナー量を規定して
いる。−方、現像剤を収容する現像容器４Ｂには、その
内部に貯留されるトナーＴを絶えず攪拌してキャリアＣ
と均一に混合するための攪拌機４Ｃが設置されている。

しかして、本発明に係る画像形成装置では、上記現像器
４の現像容器４Ｂに貯留されるトナーＴに、予め大きな
比電荷を帯電させたもの、具体的には、帯電量を−（１
５〜２３）μＣ／ｇの範囲に調整したものを供給してい
る。

トナー帯電量をこの範囲に調整したものを現像器４に供
給すると、現像容器４Ｂ内でのキャリアＣとの摩擦帯電
により、トナーＴには従来よりも尚−層大きな比電荷を
帯電させることができる。

そして、この帯電トナーＴに保有される電荷によって、
トナーＴを感光体ドラム１の静電潜像へ移動する現像ロ
ーラ４Ａのスリーブ表面には、バイアス電圧を掛けなく
とも、それと同程度の電位（−５００〜−６００Ｖ程度
）を与えることができる。即ち、バイアス電圧なしでも
、感光体ドラム１の静電潜像に十分な濃度のトナー画像
を形成することが可能になる。

実際、トナー帯電量を一１９μＣ／ｇに調整して現像器
４に供給した実施結果によると、バイアスレスでも十分
鮮明な画像が得られることが確かめられている。

なお、実施例では、（−）に−様帯電させた感光体ドラ
ムの露光部に（−）に帯電したトナーを付着させて画像
形成する場合を説明したが、本発明では、（＋）に−様
帯電させた感光体ドラムの露光部に（＋）に帯電したト
ナーを付着させて画像形成する場合についても、同様に
適用し得る。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明では、現像器に供給されるトナー帯
電量を士（１５〜２３）μＣ／ｇに調整したことにより
、現像電極に対するバイアス電圧の印加を要さず、現像
器から感光体表面の静電潜像へ良好にトナーを反転現像
することができる。

即ち、バイアス電源を要しない低コストの画像形成装置
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置を搭載した電子写真
システムのシステム概要図である。第２図と第３図は反
転現像の概要を示し、第２図は反転現像の電位モデル図
、第３図は従来のバイアス反転現像法を示す原理図であ
る。 １・・・感光体（ドラム） ２・・・コロナ帯電器 ３・・・露光器 ４・・・現像器 ４Ａ・・・現像ローラ ４Ｂ・・・現像容器 ４Ｃ・・・ドクターブレード ４ａ・・・現像スリーブ ４ｂ・・・マダイ・ットローラ ４Ｃ・・・攪拌機 Ｔ・・・トナー Ｃ・・・キャリア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体表面に露光部の電荷を除去して形成した静電潜像
   に、現像器から該静電潜像と同極性に帯電したトナーを
   付着させてトナー像を形成する装置であって、上記現像
   器に供給されるトナーの帯電量を±（１５〜２３）μＣ
   ／ｇに調整したことを特徴とする画像形成装置。