JPH04328780A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像装置に係り、特に
電子写真装置等に使用され、感光体上の静電潜像を可視
像に現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体（感光体）上の静電潜像
を可視像に現像する現像装置として、二成分磁気ブラシ
現像法が実用化されている。二成分磁気ブラシ現像法は
、大粒径の磁性粒子（キャリア）とトナーとを混合攪拌
して摩擦帯電させた後、互いに静電力により付着したト
ナーとキャリアとが、非磁性で、かつ、円筒形をなした
現像スリーブ上に、スリーブ内に備えられた磁石による
磁力により、磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシが
スリーブの回転により現像領域へ搬送され、この現像領
域で感光体上の静電潜像を摺擦し、静電潜像にトナーを
付着させて可視像に現像する方式である。この方式によ
れば、トナー帯電が均一に行われ、かつ、キャリアが現
像電極の働きをなすので、細線の再現性に優れた美しい
画像を得ることができる。

【０００３】しかし、上記現像方式には次の欠点がある
。即ち、トナーを均一摩擦帯電させるために、キャリア
と混合攪拌させるための攪拌手段が必要である。また、
トナーとキャリアとの混合比に関し、トナーが多すぎる
とトナー帯電が十分に行われず、そのため未帯電のトナ
ーが発生し、この未帯電トナーが感光体の非画像部に付
着し易くなり、画像を汚してしまう。逆に、トナーが少
なすぎると、画像濃度が低下し、更にキャリアが、上記
静電力による拘束力を振り切って、感光体に付着するキ
ャリア付着が生じる。従って、トナーとキャリアとの混
合比は厳密にコントロールされなければならないが、そ
のために混合比の検出手段およびトナー補給手段を必要
とする。これらの理由により、二成分磁気ブラシ現像方
式の現像装置は、必然的に大型化かつ複雑化する。

【０００４】そこで、上記欠点を解決するために、キャ
リアを使用しない一成分磁気トナー現像法が提案された
。図２（Ａ）に、一成分磁気トナー現像法を用いた現像
装置の一例を示す。図２（Ａ）に示すように、現像器１
０は、磁性トナー１２と、磁性トナー１２を表面に担持
して感光体１４と対向する現像領域へ搬送する非磁性か
つ導電性の現像スリーブ１６と、現像スリーブ１６内部
に備えられた磁石１８と、現像スリーブ１６に圧接され
、トナー帯電と層圧規整を行う弾性ブレード２０とによ
り構成されている。現像スリーブ１６には、現像バイア
スを印加する現像バイアス印加手段２２が設けられ、感
光体１４上の静電潜像を可視像に反転現像する。

【０００５】しかし、この一成分磁気トナー現像法は、
弾性ブレード２０によるトナー帯電を十分に行うために
、現像スリーブ１６上のトナー層厚を非常に薄くしなけ
ればならず、そのため弾性ブレード２０と現像スリーブ
１６との圧接部にトナーが溜まり易くなり、その結果、
トナーがストレスによる固着を起こし、ブレードとスリ
ーブとの間にはトナー詰まりが生じる。これは、現像ス
リーブ１６上の白い筋となって出力画像に現れ、画像の
美しさを損なう。また、このトナー固着を防ぐために弾
性ブレード２０の圧接力を弱くすると、現像スリーブ１
６上のトナー層厚が厚くなり、十分な帯電が行われなく
なる。その結果、感光体上の非画像部にトナーが付着し
、画像を汚してしまう。

【０００６】また、最近、磁性トナーに少量の磁性キャ
リアを加えた現像剤を用いて相対的に回転するスリーブ
と磁石ロールとにより前記現像剤を搬送し、現像を行う
現像装置が実用化されている。この例を図２（Ｂ）に示
す。図２（Ｂ）に示すように、現像器１０は、磁性トナ
ーと磁性キャリアの混合した現像剤２４を保持し、相対
的に回転可能な現像スリーブ１６と磁石ロール２６と、
現像スリーブ１６上の現像剤の穂立ち高さを規整する規
整ブレード２８等により構成されている。現像スリーブ
１６上に、磁石ロール２６の磁力によって付着した現像
剤２４は、磁気ブラシを形成し、現像スリーブ１６およ
び磁石ロール２６の回転により、転動されつつ現像領域
へ搬送される。このとき、トナーは磁気ブラシの転動に
より、トナー同志、トナーとキャリアあるいはスリーブ
との間で摩擦帯電され、現像に必要な電荷を与えられる
。そして、現像領域へ搬送された現像剤２４により、感
光体１４上の静電潜像を可視像に現像する。この現像方
式は、細線再現性に比較的優れ、かつ、べた黒濃度の高
い現像器を、簡易な構成により実現できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記現
像器には、次の欠点があった。即ち、トナーに、現像に
必要な電荷を付与する摩擦帯電においては、トナー同志
の摩擦帯電が支配的であり、その結果、所定の帯電とは
逆極性の電荷を有するいわゆる逆極性トナーが生じる。 この逆極性トナーが現像領域に搬送されると、感光体上
の非画像部に付着し、画像を汚し、また、トナー消費量
を増加させる。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、逆極性トナーが現像領域に搬送される
ことを防ぎ、その結果、美しい現像を行うことのできる
現像装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、像担持体上の静電潜像を現像剤を用いて可
視像に現像する現像装置において、現像剤を表面に保持
しつつ、前記像担持体上に搬送する現像剤搬送装置と、
この現像剤搬送装置上の現像剤の層厚を規整する規整部
材とを備え、前記規整部材に、前記像担持体上の初期電
位と同極性電圧を印加するように構成した。

【００１０】

【作用】本発明によれば、規整部材には、例えば、電圧
印加装置により像担持体の初期電位（例えば、−７００
Ｖ）と同極性電圧が加えられる。即ち、規整部材と像担
持体には、例えば、−７００Ｖの同極性電圧が加えられ
ている。この状態で、現像剤が規整部材の近傍を通過す
ると、逆極性（例えば、正極性）に帯電されたトナーは
、静電力により規整部材に接触し、逆極性に帯電された
電荷は電荷注入により失われ、かつ、前記同極性（この
場合は負）の電荷を与えられる。従って、現像領域には
、担持体の初期電位と同極性のトナーのみが搬送され、
逆極性トナーが搬送されることがない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面を参
照して説明する。本実施例は、磁性トナーと磁性キャリ
アとの混合現像剤を用いた反転現像方式の現像装置であ
り、感光体の初期帯電極性およびトナーの帯電極性が、
負の場合である。

【００１２】図１（Ａ）に示すように、現像器１０は、
磁性トナー１２と磁性キャリア２３とを混合した現像剤
２４を内部に収納している。磁性トナー１２は、スチレ
ンアクリル系の樹脂中に、フェライト等の磁性粉を１０
〜６０％含み、着色剤としてカーボンブラックを混合し
た平均粒径が約１０μｍの粉体であり、本実施例では負
帯電トナーとして使用するために、アゾ系含金属染料、
塩素化パラフィン、塩素化ポリエステル等の電子受容性
物質が外添されている。磁性キャリアは、フェライト球
形粒子であり、平均粒径は約５０μｍである。また、ト
ナーとキャリアとの混合比は、二成分磁気ブラシ現像方
式ほど厳密である必要はなく、重量比にして５０〜９０
％となるように保たれている。

【００１３】現像器１０は、現像剤２４を表面に保持し
て現像領域へと搬送する現像スリーブ１６と、現像スリ
ーブ１６内に現像スリーブと同軸となるように支持され
た磁石ロール２６を備えている。前記現像スリーブ１６
は、電圧印加可能のように、導電性材質、例えば、アル
ミニウム円筒等で形成され、かつ、その表面は、トナー
を所定の極性（この場合は負極性）に帯電せしめる物質
で被覆されていることが好ましく、該当する物質として
シリコン樹脂等が好適である。磁石ロール２６は、現像
スリーブ１６上に現像剤２４を磁力により付着させ搬送
する作用をなし、円周方向に８極着磁され、現像スリー
ブ１６と相対的に回転可能に支持されている。

【００１４】現像スリーブ１６と規整ブレード２８とは
、所定間隔（２００〜４００μｍ）を確保して配設され
ている。現像スリーブ１６上に付着された現像剤２４は
、前記間隔を通り抜けることにより現像剤層厚を規整さ
れた後、静電潜像を担持している感光体１４と現像スリ
ーブ１６とが対向している現像領域Ａに搬送され、この
現像領域Ａでトナー１２は静電潜像に静電力により付着
し、潜像を可視像に現像する。

【００１５】現像スリーブ１６上に付着した現像剤２４
は、磁石ロール２６の磁力により穂立ちを形成される。 そして、磁石ロール２６の回転により前記穂立ちは転動
を繰返し、この繰返しによりトナーは、トナー同士ある
いはキャリアおよびスリーブ表面等との相互摩擦により
負極性に帯電する。しかし、このときの摩擦帯電は、ト
ナー同士によるものが支配的であり、従って、所定の極
性とは逆極性に帯電した正極性トナーも生じている。こ
の逆極性トナーの電荷は、トナーの所定の極性と同極性
の電圧を印加された現像スリーブに接触する際に電荷注
入により除去されるが、これではまだ十分ではなく、な
お相当量の逆極性トナーが現像領域Ａへと搬送され、静
電潜像の非画像部に付着し、下地かぶりの原因となる。

【００１６】そこで、本発明の要旨にかかる構成をとっ
た。即ち、規整ブレード２８に所定の極性と同極性であ
る負電圧を印加し、前記逆極性トナーの電荷を速やかに
除去するようにした。このように、所定極性の負の電荷
をトナーに注入することにより、より美しい現像を行う
ことができる。図１（Ｂ）に、規整ブレード２８に電圧
を印加する例を示す。規整ブレード２８は、電圧印加可
能な導電性の材質、例えば、ステンレス鋼等からなり、
規整ブレード２８は、感光体１４を初期電位約−７００
Ｖに帯電するように設定されたスコロトロン帯電器３０
のグリッド部３４と電気的に接続する。

【００１７】スコロトロン帯電器３０は、約−５．５ｋ
Ｖの高電圧を印加した線径約８０μｍのタングステンか
らなるワイヤ部３２と、感光体１４に対向するように設
けられたグリッド部３４およびケース３６とにより構成
されている。感光体１４の表面は、グリッド部３４の電
位とほぼ同電位に帯電されるので、グリッド部３４の電
位を一定に保つ必要があるが、ここではグリッド部３４
を定電圧ダイオード３７を介して接地することにより、
グリッド部３４の電位を一定に保っている。この定電圧
ダイオード３７の定格は、感光体１４の表面に与えたい
初期電位値と同じ値が選択され、ここでは、−７００Ｖ
が選択されている。

【００１８】そこで、グリッド部３４と規整ブレード２
８とを電気的手段により接続することにより、規整ブレ
ード２８は約−７００Ｖに保たれる。従って、現像剤２
４が規整ブレード部２８を通過する際、正極性のトナー
は静電力により規整ブレード２８に接触し、この接触に
より帯電した電荷を電荷注入で失い、かつ、負の電荷を
与えられてから現像領域Ａへ運ばれることになる。従っ
て、現像領域Ａへ逆極性トナーが搬送されるのを防止で
きるので、潜像の非画像部に付着するトナーを減らすこ
とができ、その結果、美しい現像を行うことができる。

【００１９】なお、本実施例では規整ブレード２８をス
コロトロン帯電器３０のグリッド部３４と電気的接続し
ているが、現像スリーブ１６と電気的接続をしても、規
整ブレード２８に感光体１４の初期電位と同極性の電圧
を印加することができる。また、本実施例は、負帯電ト
ナーを用いた現像方式の例であるが、正帯電トナーを使
用してもよく、あるいは、トナーが磁性トナーであるか
非磁性トナーであるかに拘らず、反転現像方式であれば
本発明を適用できるのは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
像領域の上流側において、逆極性のトナーはその電荷を
除去され、かつ、所定極性の電荷を付与された後、現像
領域に搬送されるので、下地かぶりの少ない良好な現像
が実現できる。また、トナーの下地かぶりが少なくなる
ので、トナー消費量を減らすことができ、ランニングコ
ストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の現像装置の全体構成図、（
Ｂ）は、前記現像装置の要部斜視図である。

【図２】（Ａ）は、従来の二成分磁気ブラシ現像方式の
概略構成図、（Ｂ）は、従来の一成分磁気トナー現像方
式の概略構成図である。

【符号の説明】

１０…現像器 １２…磁性トナー １４…感光体（像担持体） １６…現像スリーブ（現像剤搬送装置）２６…磁石ロー
ル ２８…規整ブレード（規整部材） ３０…スコロトロン帯電器（電圧印加装置）３２…ワイ
ヤ部 ３４…グリッド部 ３６…ケース ３７…定電圧ダイオード Ａ…現像領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体上の静電潜像を現像剤を用い
   て可視像に現像する現像装置において、現像剤を表面に
   保持しつつ、前記像担持体上に搬送する現像剤搬送装置
   と、この現像剤搬送装置上の現像剤の層厚を規整する規
   整部材とを備え、前記規整部材に、前記像担持体上の初
   期電位と同極性電圧を印加したことを特徴とする現像装
   置。