(57)【要約】【課題】ハイブリッド型の現像装置における磁気ロールと現像ロール間でのリークの発生による画像形成装置の誤動作を防止する。【解決手段】現像装置に、第１の直流バイアスおよび第１の交流バイアスを現像ロールへ印加する現像バイアス印加部４０２と、第２の直流バイアスおよび第１の交流バイアスとは逆相の第２の交流バイアスを磁気ロールへ印加する供給バイアス印加部４０３と、供給バイアス印加部４０３のバイアス出力とグランドとの間に設けたコンデンサ４０８とを備える。【選択図】図４
2007148250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上の静電潜像をトナーで現像するための現像ロールと、
現像ロールにトナーを供給する磁気ロールと、
第１の直流バイアスおよび第１の交流バイアスを現像ロールへ印加する第１のバイアス印加手段と、
第２の直流バイアスおよび第１の交流バイアスとは逆相の第２の交流バイアスを磁気ロールへ印加する第２のバイアス印加手段と、
前記第２のバイアス印加手段のバイアス出力とグランドとの間に設けたコンデンサと
を備える現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は現像装置および画像形成装置に関し、特に磁気ロールと現像ロールを有したハイブリッド型の現像装置およびこれを備えた複写機やプリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより、その静電潜像を現像する。ハイブリッド型の現像装置では、磁気ロールと現像ロールとを用いて現像を行う。磁気ロールは、攪拌により帯電した２成分現像剤を捕獲し、磁気ブラシによりトナーを現像ロールへ供給する。現像ロールは、感光体に近接して配置され、磁気ロールからのトナーを感光体上の静電潜像に付着させる。磁気ロールや現像ロールには、トナーを移動させるためにバイアスが印加される。例えば特許文献１では、現像ロールに直流バイアスおよび交流バイアスが印加され、磁気ロールに直流バイアスが印加されている。それにより磁気ロールおよび現像ロール間でトナーの入れ替えが行い易くなっている。
【特許文献１】特開２００３−２１９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
磁気ロールと現像ロールとの電位差を大きくすると、磁気ロールと現像ロール間でのトナーの移動が容易になる。しかしながら、電位差が大きくなると、リークも発生し易くなる。リークが発生すると、バイアスを発生している基板を通し、様々な信号ラインにノイズが発生してしまい、装置の誤動作を引き起こしてしまう。
【０００４】
リークの発生を防止するために、リークを検知して出力を停止または変更する手段が知られているが、検知をした時点で既にノイズが発生しており、その効果は限られている。また組み立て時に予めリークポイントを測定し、リークの発生を防止する対策も行われているが、経時的な変化により出力負荷が変化すると、リークが発生してしまう。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術における課題を鑑みてなされたものであり、磁気ロールと現像ロール間でのリークの発生による画像形成装置の誤動作を防止することのできる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の提供する現像装置は、感光体上の静電潜像をトナーで現像するための現像ロールと、現像ロールにトナーを供給する磁気ロールと、第１の直流バイアスおよび第１の交流バイアスを現像ロールへ印加する現像バイアス印加部と、第２の直流バイアスおよび第１の交流バイアスとは逆相の第２の交流バイアスを磁気ロールへ印加する供給バイアス印加部と、供給バイアス印加部のバイアス出力とグランドとの間に設けたコンデンサとを備える。
【０００７】
この現像装置では、磁気ロールにバイアスを印加する供給バイアス印加部のバイアス出力とグランドとの間にコンデンサを設けている。これにより、磁気ロールと現像ロール間にリークが発生しても信号ラインにノイズが発生し難くなり、ノイズの影響による画像形成装置の誤動作を防ぐことができる。また現像ロール側よりもバイアスの小さい磁気ロール側にコンデンサを設けることで、コンデンサを通じて流れる交流電流を抑えることができ、その交流電流によって生じる熱対策などのためのコスト増大を避けることができる。磁気ロールの端子を通してリーク電流がグランドに流れるので、磁気ロール側にコンデンサを設けても十分に装置の誤動作を防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような構成を採用することにより、本発明では、磁気ロールと現像ロール間でのリークの発生による画像形成装置の誤動作を安価且つ十分に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態では、デジタル複写機として本発明を具体化している。
【００１０】
図１は本実施の形態における複写機の全体構成を説明するための図である。複写機１０１は、画像読取部１０２および画像形成部１０３を備えている。画像読取部１０２は、原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータを生成する。画像読取部１０２は、コンタクトガラスのような原稿台１０４をその筐体上面に有している。原稿は、その原稿台１０４に載置することができる。原稿台１０４の下方には走査光学系１０５を配置している。走査光学系１０５は、第１キャリッジ１０６や第２キャリッジ１０７、集光レンズ１０８を備えている。第１キャリッジ１０６には線状の光源１０９およびミラー１１０が設けられ、第２キャリッジ１０７にはミラー１１１および１１２が設けられている。光源１０９は原稿を照明する。ミラー１１０乃至１１２は、原稿からの反射光をレンズ１０８に導き、レンズ１０８はその光像をラインイメージセンサ１１３の受光面に結像する。この走査光学系１０５において、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７は、副走査方向１１４に往復動可能に設けられている。第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７を副走査方向１１４に移動することによって、原稿台１０４に載置された原稿の画像をイメージセンサ１１３で読み取ることができる。イメージセンサ１１３は、受光面に入射した光像から、原稿の画像データを生成する。
【００１１】
このような画像読取部１０２の上側には、原稿送り装置１１５を開閉可能に取り付けることができる。原稿送り装置１１５には、原稿トレイ１１６、搬送路１１７および排紙トレイ１１８が備えられている。ユーザは、原稿台１０４に原稿を載置するか、この原稿送り装置１１５に原稿をセットする。原稿送り装置１１５は、原稿トレイ１１６にセットされた原稿を１枚ずつ搬送路１１７へ送りだす。その搬送路１１７上には画像読取位置１１９がある。原稿送り装置１１５にセットされた原稿の画像を読み取る場合、画像読取部１０２は、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７を画像読取位置１１９に合わせて一時的に固定する。原稿が画像読取位置１１９を通過するとき、光源１０９で原稿を照明し、原稿の画像を読み取る。画像読取位置１１９を通過した原稿は、排紙トレイ１１８に排出される。
【００１２】
画像形成部１０３は、画像読取部１０２で得た画像データや、ネットワークを通じて他の機器から受信した画像データを用紙に印刷する。画像形成部１０３には、感光体ドラム１２０が設けられている。この感光体ドラム１２０は、一定速度で矢印１２１の方向に回転する。感光体ドラム１２１の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１２２、露光器１２３、現像器１２４、転写器１２５、クリーニングユニット１２６などが配置されている。帯電器１２２は、感光体ドラム１２０表面を一様に帯電させる。露光器１２３は、一様に帯電した感光体ドラム１２０の表面に、画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム１２０上に静電潜像を形成する。現像器１２４は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム１２０上にトナー像を形成する。転写器１２５は、感光体ドラム１２０上のトナー像を用紙に転写する。クリーニングユニット１２６は感光体ドラム１２０表面をクリーニングする。感光体ドラム１２０が回転することによりこれらのプロセスが一連で行われる。
【００１３】
画像形成部１０３は、給紙カセット１２７などから、感光体ドラム１２０と転写器１２５との間の転写部に用紙を給送する。底板１２８上に載置された用紙は、給紙カセット１２７から引き出され、搬送ローラ１２９により搬送路１３０を搬送された後、レジストローラ１３１により原稿の読取と同期して転写部に送り込まれる。トナー像を転写した用紙は、定着器１３２に搬送される。定着器１３２は、定着ローラ１３３および加圧ローラ１３４を有しており、熱と押圧力によってトナー像を用紙に定着する。画像形成部１０３は、定着器１３２を通過した用紙を排紙トレイ１３５へ排紙する。
【００１４】
図２は現像装置の概略構成を説明するための図である。この実施の形態における複写機では、画像形成部の現像装置１２４として、いわゆるハイブリッド型の現像装置を採用している。現像装置１２４は、攪拌器２０１、磁気ロール２０２および現像ロール２０３をハウジング２０４内に備えている。攪拌器２０１は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を攪拌することによりキャリアとトナーを摩擦帯電させる。磁気ロール２０２は、矢印２０５方向に回転可能な回転スリーブ内に多極の磁石を有している。磁気ロール２０５は、トナーが静電吸着したキャリアをその磁力で捕獲し、回転スリーブ表面に磁気ブラシを形成する。規制ブレード２０６はこの磁気ブラシの高さを規制する。回転スリーブの回転により規制ブレード２０６を通過した磁気ブラシにより現像ロール２０３にトナーを供給する。現像ロール２０３はハウジング２０４の開口を通じて、矢印１２１方向に回転可能な感光体ドラム１２０に近接する。磁気ロール２０５からのトナーはその現像ロール２０３の表面で薄層を形成し、現像ロール２０３が矢印２０７方向に回転することで感光体ドラム１２０へ搬送される。感光体ドラム１２０上の静電潜像は、現像ロール２０３から飛翔したトナーが付着することにより現像される。
【００１５】
図３は現像ロールへのバイアスと磁気ロールへのバイアスの関係を説明するための図である。現像ロールおよび磁気ロールには、磁気ロールと現像ロール間でトナーを移動させたり現像ロール上のトナーを感光体ドラムへ付着させたりするためにバイアス３０１および３０２がそれぞれ印加される。この実施の形態における現像装置では、現像ロールへのバイアス３０１でも磁気ロールへのバイアス３０２でも、交流バイアスを直流バイアスに重畳している。現像ロールに印加される交流バイアスは、磁気ロールに印加される交流バイアスよりも大きい。例えば現像ロールには約１．５ｋＶの交流バイアスが印加され、磁気ロールには約４６０Ｖの交流バイアスが印加される。また磁気ロールに印加される交流バイアスは、現像ロールに印加される交流バイアスの逆相である。このため、現像ロールと磁気ロールの電位差３０３は、磁気ロールに直流バイアスのみを印加したときの電位差３０４よりも大きくなる。画像形成区間でこのようにバイアスを印加することにより、磁気ロールから現像ロールへのトナーの供給が容易になる。
【００１６】
図４はこの実施の形態における現像装置の電気的構成を説明するための図である。現像装置１２４において、磁気ロール２０２および現像ロール２０３はバイアス基板４０１に接続されている。バイアス基板４０１は、現像バイアス印加部４０２および４０３を備えている。現像バイアス印加部４０２は、現像ロール２０３とグランドに接続されている。現像バイアス印加部４０２は直流バイアス電源４０４および交流バイアス電源４０５を有しており、直流バイアスに交流バイアスを重畳して現像ロール２０３に印加する。供給バイアス印加部４０３は、磁気ロール２０２とグランドに接続されている。供給バイアス印加部４０３も直流バイアス電源４０６および交流バイアス電源４０７を有しており、直流バイアスに交流バイアスを重畳して磁気ロール２０２に印加する。ここでは、交流バイアス電源４０７のピーク間電圧は、交流バイアス電源４０５のピーク間電圧よりも小さい。また交流バイアス電源４０７は、交流バイアス電源４０５と逆相の交流バイアスを出力する。これにより、既述のように現像ロールと磁気ロールの電位差を大きくすることができ、磁気ロールと現像ロール間でのトナーの移動が容易になる。
【００１７】
しかしながら、現像ロール２０３と磁気ロール２０２の電位差が大きくなると、現像ロール２０３と磁気ロール２０２との間でリークが発生し易くなり、バイアス基板４０１からメイン基板を通じて様々な信号ラインにノイズが発生してしまい、複写機の誤動作の原因となる。またそのリークを防止しようとすると、現像装置やトナー、キャリアの設計が難しくなる。
【００１８】
このため、本実施の形態における現像装置１２４では、バイアス基板４０１にコンデンサ４０８を備えている。このコンデンサ４０８は、供給バイアス印加部４０３に並列に接続する。実験によれば、リーク電流は、磁気ロール２０２の端子を通してグランドに流れる。また交流バイアス電源４０５の出力する交流バイアスの振幅は、交流バイアス電源４０７の出力する交流バイアスの振幅よりも大きい。このため、現像バイアス印加部４０２に並列にコンデンサを接続したとすると、交流電流が多く流れ、バイアス基板４０１の発熱につながる。したがって、現像バイアス印加部４０２に並列にコンデンサを接続したときには、その発熱に対する対策が必要になり、コストが増大してしまう。逆に、供給バイアス印加部４０３に並列にコンデンサ４０８を接続すれば、そのようなコスト増大を避けることが可能である。
【００１９】
供給バイアス印加部４０３に並列にコンデンサ４０８を接続することにより、現像ロール２０３と磁気ロール２０２の間でリークが発生しても信号ラインにノイズが発生し難くなり、装置の誤動作を抑制することが可能となる。またバイアス基板４０１にコンデンサ４０８を設けているので、現像装置やトナー、キャリアの設計が容易になる。
【００２０】
このように本実施の形態における現像装置および複写機では、磁気ロールと現像ロール間でのリークの発生による複写機の誤動作を安価且つ十分に防止することができる。またコンデンサをバイアス基板に設けることで、現像装置やトナー、キャリアの設計が容易になる。
【００２１】
なお、上述した実施の形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えばコンデンサと並列にツェナーダイオードを接続するようにしてもよい。
【００２２】
また上述の実施の形態では、原稿搬送装置を備えたデジタル複写機として本発明を具体化したが、これに限られるものではない。本発明は、プリンタやファクシミリ、複合機などの他の画像形成装置に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る現像装置および画像形成装置によれば、磁気ロールと現像ロール間でのリークの発生による画像形成装置の誤動作を安価且つ十分に防止することができ、複写機やプリンタ、ファクシミリ、複合機など様々な機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態における複写機の全体構成を説明するための図である。
【図２】現像装置の概略構成を説明するための図である。
【図３】現像ロールへのバイアスと磁気ロールへのバイアスの関係を説明するための図である。
【図４】現像装置の電気的構成を簡易的に説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０１  複写機
１０２  画像読取部
１０３  画像形成部
１２０  感光体
１２４  現像装置
２０２  磁気ロール
２０３  現像ロール
４０１  バイアス基板
４０２  現像バイアス印加部
４０３  供給バイアス印加部
４０４、４０６  直流バイアス電源
４０５、４０７  交流バイアス電源
４０８  コンデンサ
【図１】
2007148250.tif 000003
【図２】
2007148250.tif 000004
【図３】
2007148250.tif 000005
【図４】
2007148250.tif 000006