JP2000098744A - 現像方法及びその装置並びに画像形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像器から回収した現像剤を収容するスペー
スの自由度を増すことができるとともに、現像剤の流動
性やトナー消費量などに依存せずに一定量の現像剤を回
収し良好な現像特性を維持することができる現像方法及
びその装置並びに画像形成方法及びその装置を提供す
る。 【解決手段】 キャリア及びトナーを含む現像剤５０で
感光体１上の静電潜像を顕像化する現像器８と、現像器
８に補給するプレミックス剤を収容するトナーボトル２
４と、現像器８から排出される現像剤５０を回収する回
収容器１０４とを備えた現像装置において、現像器８内
の過剰な現像剤５０を磁力により回収容器１０４に排出
して回収する現像剤回収手段を設ける。この現像剤回収
手段は、例えば搬送スクリュー２１ｂの軸方向端部の上
方に、現像器８内の所定レベル以上の現像剤５０を磁力
で汲み上げて排出させるマグネット部材１０１と、搬送
ガイド部材１０２と、回収用搬送スクリュー１０３とを
用いて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ＦＡＸなどに採用される現像方法及びその装置並び
に画像形成方法及びその装置に係り、詳しくは、磁性粒
子及びトナー粒子を含む現像剤で像担持体上の潜像を顕
像化する現像器内に、磁性粒子とトナー粒子とを混合し
た補給用現像剤を所定のタイミングで補給し、該現像器
内の現像剤の量が一定量になるように該現像器内の過剰
な現像剤の一部を排出して回収する現像方法及びその装
置並びに画像形成方法及びその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成方法及びその装
置においては、潜像担持体としての感光体の静電潜像を
顕像化するために用いられる現像剤として、磁性粒子で
あるキャリア粒子と該キャリア粒子に摩擦帯電的に付着
する着色樹脂たるトナー粒子とからなる２成分系現像剤
が、広く使用されている。このような２成分系現像剤に
より、現像装置の現像剤担持体としての現像スリーブ上
に磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで感光体上の静
電潜像を摺擦することで可視像（顕像）の形成が行われ
る。

【０００３】上記２成分系現像剤を用いて現像を行う
と、現像剤のうちトナー粒子は現像を繰り返す毎に消費
されるので、キャリア粒子に対するトナー粒子の比率が
低下し、その結果、画像濃度が低下する。そのため、画
像形成で消費されたトナー消費量に相当する量のフレッ
シュトナーを現像剤に適宜補給することが行われてい
る。

【０００４】一方、キャリア粒子についても種々の問題
がある。すなわち、画像形成プロセスが繰り返され、キ
ャリア粒子がその都度、繰り返し使用されると、該キャ
リア粒子の表面が磨耗し、または該キャリア粒子の表面
にトナー粒子が付着蓄積して、キャリア粒子の摩擦帯電
特性が劣化する。このようにキャリア粒子の摩擦帯電特
性が劣化すると、キャリア粒子とトナー粒子とを混合攪
拌し、これらの粒子を含む２成分系現像剤で現像スリー
ブ上に形成した磁気ブラシを感光体上の静電潜像に摺擦
することで、トナーを潜像に付着させて顕像化する処理
に支障が生じる。そのため、画像品質を保持するために
は、トナーを補給するだけではなく、キャリア粒子の使
用程度に応じた交換が必要になり、その入れ替え作業が
行われる。

【０００５】ところが、上記キャリア粒子とトナー粒子
を含む現像剤を入れ替える作業には時間を要し、劣化現
像剤の廃棄処理が煩雑で、作業性が悪い。また、上記現
像剤入れ替えの作業を現像剤の総入れ替えとして行うこ
ととすると、現像剤の寿命が到来するまで現像剤を交換
できず、画像濃度を一定に維持できない。そのため、画
像濃度の低下が殆ど起こらない間隔で現像剤を交換する
ことが求められるが、これを手作業で行っては非効率的
であり、またその都度全量交換とすれば、現像剤中の使
用可能トナーも大量に破棄することになって無駄が多す
ぎる。

【０００６】そこで、例えば特開昭５３−２２７４７号
公報では、現像器に新しい２成分系現像剤を供給しなが
ら、他方で該現像器に貯留している現像剤の一部を排出
し、更には別途にトナー補給を行うことにより、現像器
中の現像剤のトナー濃度を制御しながら現像剤の交換を
行い、現像能力の維持を図ることが提案されている。し
かしながら、トナー補給の他に、キャリア供給を行うた
めに現像剤供給装置を別付けすると、装置の大型化、複
雑化、コストアップという問題が生じる。

【０００７】この現像剤供給装置の別付けによる問題を
回避するために、特開平１―２６７６８３号公報では、
予めキャリア粒子とトナー粒子とを混合した補給用現像
剤を現像器へ供給し、当該現像器内でオーバーフローし
た現像剤を除去して回収することができるように、現像
剤補給容器と回収した現像剤をためる廃物溜めとを備え
た画像形成装置が開示されている。このような補給トナ
ーに予めキャリアを混合した所謂プレミックス剤を用い
て現像剤の入れ替えを行う場合、例えばトナー濃度検知
手段によって現像剤中のトナー濃度が低くなった段階で
プレミックス剤を補給するわけであるから、プレミック
ス剤中のキャリア粒子に対するトナー粒子の割合は、現
像器中のキャリア粒子に対するトナー粒子の割合よりも
かなり大きくなるように調整される。このような調整に
より、現像器中の現像剤のトナー濃度の維持を図ること
ができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記劣化現
像剤の排出をオーバーフロー形式で行う場合には、次の
ような不具合がある。すなわち、オーバーフローした現
像剤を重力によって移動させているため、現像剤を収容
するスペース（廃物溜め）を、少なくともオーバーフロ
ー用の穴より低い位置に配置されていなければならず、
大量の回収現像剤を収容するスペースを確保できない場
合がある。また、オーバーフローして排出する現像剤の
量は、現像剤の流動性やトナー消費量の変動によって変
化しやすいため、現像剤の置換量が変動して現像容器内
の現像剤量が変動するおそれがある。このように現像器
内の現像剤量が変動すると、現像剤のトナー濃度が変化
したり、現像剤の帯電特性が変化したりするため、良好
な現像特性を維持することが難しくなり、画像の濃度不
良が発生することがある。特に、小型の現像器内に少量
の現像剤を入れる場合、現像剤量をつねに一定に保つこ
とが困難であった。

【０００９】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、現像器から回収した現像剤を収容
するスペースの自由度を増すことができるとともに、現
像剤の流動性やトナー消費量などに依存せずに一定量の
現像剤を回収し良好な現像特性を維持することができる
現像方法及びその装置並びに画像形成方法及びその装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、磁性粒子及びトナー粒子を含む
現像剤で像担持体上の潜像を顕像化する現像器内に、磁
性粒子とトナー粒子とを混合した補給用現像剤を所定の
タイミングで補給し、該現像器内の現像剤の量が一定量
になるように該現像器内の過剰な現像剤の一部を排出し
て回収する現像方法において、該現像器内の過剰な現像
剤を磁力により排出して回収することを特徴とするもの
である。この現像方法において、現像器内の過剰な現像
剤を磁力により排出することにより、重力の向きに制約
されることなく過剰な現像剤を排出することができる。
更に、現像器内の現像剤の流動性やトナー消費量などに
依存しない磁力を用いているので、現像剤の流動性など
に依存することなく一定量の現像剤を排出して回収でき
る。

【００１１】請求項２の発明は、磁性粒子及びトナー粒
子を含む現像剤で像担持体上の潜像を顕像化する現像器
と、該現像器に補給する磁性粒子とトナー粒子とを混合
した補給用現像剤を収容する補給容器と、該現像器から
排出される現像剤を回収する回収容器とを備えた現像装
置において、該現像器内の過剰な現像剤を磁力により該
回収容器に排出して回収する現像剤回収手段を設けたこ
とを特徴とするものである。この現像装置においては、
現像器内の過剰な現像剤を磁力により排出することによ
り、重力の向きに制約されることなく過剰な現像剤を排
出して任意の空きスペースに設置した回収容器に回収で
きる。更に、現像剤の流動性やトナー消費量などに依存
しない磁力を用いているので、現像剤の流動性などに依
存することなく一定量の現像剤を排出して回収容器に回
収できる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記現像剤回収手段を、上記現像器内の所定レ
ベル以上の現像剤を磁力で排出させるマグネット部材
と、該マグネット部材で排出させた現像剤を上記回収容
器に搬送する回収搬送手段とを用いて構成したことを特
徴とするものである。

【００１３】この現像装置においては、現像器内の所定
レベル以上の現像剤をマグネット部材の磁力で排出さ
せ、該マグネット部材で排出させた現像剤を回収搬送手
段で回収容器に搬送する。

【００１４】請求項４の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記現像剤排出手段を、上記現像器内の所定レ
ベル以上の現像剤を表面に磁力で吸着する回転可能なマ
グネットローラを用いて構成したことを特徴とするもの
である。この現像装置においては、現像器内の所定レベ
ル以上の現像剤をマグネットローラの表面に磁力で吸着
し、該マグネットローラの回転により該表面に吸着した
現像剤を回収容器に搬送する。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４の現像装置に
おいて、上記マグネットローラを、回転可能な円筒状の
スリーブと該スリーブの内部に固定されたマグネット部
材とを用いて構成したことを特徴とするものである。こ
の現像装置においては、円筒状のスリーブの内部に固定
したマグネット部材の磁力により、現像器内の所定レベ
ル以上の現像剤を該スリーブの表面に吸着し、該スリー
ブの回転により該表面に吸着した現像剤を回収容器に搬
送する。

【００１６】請求項６の発明は、請求項５の現像装置に
おいて、上記スリーブ表面の磁束密度分布を、上記現像
器からの排出位置で該現像器内の所定レベル以上の現像
剤を該表面に吸着させる磁力が発生し且つ上記回収容器
への回収位置で該表面に付着した現像剤を該回収容器に
向けて離脱させる磁力が発生するように設定したことを
特徴とするものである。この現像装置においては、スリ
ーブ表面上の磁束密度分布で生じた磁力により、現像器
内の所定レベル以上の現像剤を該表面に吸着させる。こ
のスリーブ表面に吸着した現像剤は、該スリーブの回転
により回収容器への回収位置に搬送される。そして、該
スリーブ表面上の磁束密度分布で生じた磁力により、該
表面に付着した現像剤を該回収容器に向けて離脱させて
回収する。

【００１７】請求項７の発明は、請求項４、５又は６の
現像装置において、上記マグネットローラの表面に当接
して該表面に付着した現像剤を上記回収容器に掻き落と
す現像剤掻き落とし手段を設けたことを特徴とするもの
である。この現像装置においては、マグネットローラの
表面に当接する現像剤掻き落とし手段で該表面に付着し
た現像剤を回収容器に強制的に掻き落とす。

【００１８】請求項８の発明は、請求項４、５又は６の
現像装置において、上記マグネットローラを、上記現像
器のケーシングに形成された現像剤排出口に配置し、該
マグネットローラと該ケーシングとの間隙をシールする
ように該マグネットローラの表面に当接する当接部材
を、該ケーシングに設けたことを特徴とするものであ
る。この現像装置においては、現像器のケーシングに形
成された現像剤排出口にマグネットローラを配置し、該
マグネットローラの表面に当接させるように設けた当接
部材により、該マグネットローラと該ケーシングとの間
隙をシールし、該間隙からの現像剤が過剰に流出しない
ようにする。

【００１９】請求項９の発明は、請求項４、５又は６の
現像装置において、上記マグネットローラの回転駆動を
制御する制御手段を設けたことを特徴とするものであ
る。この現像装置においては、制御手段により、現像器
内の現像剤量の変化に応じてマグネットローラの回転駆
動を制御し、該現像器内の過剰な現像剤を排出させ、該
現像器内の現像剤量が一定になるようにする。

【００２０】請求項１０の発明は、請求項９の現像装置
において、上記現像器への現像剤の補給動作に基づい
て、上記マグネットローラの回転駆動を制御することを
特徴とするものである。この現像装置においては、現像
器への現像剤の補給動作に基づいてマグネットローラの
回転駆動を制御し、該現像器内の過剰な現像剤を排出さ
せ、該現像器内の現像剤量が一定になるようにする。

【００２１】請求項１１の発明は、像担持体上に形成し
た潜像を、磁性粒子及びトナー粒子を含む現像剤で顕像
化し、該像担持体上の顕像を転写材に転写するとととも
に、磁性粒子及びトナー粒子を含む現像剤で像担持体上
の潜像を顕像化する現像器内に、磁性粒子とトナー粒子
とを混合した補給用現像剤を所定のタイミングで補給
し、該現像器内の現像剤の量が一定量になるように該現
像器内の過剰な現像剤の一部を排出して回収する画像形
成方法において、該現像器内の過剰な現像剤を磁力によ
り排出して回収することを特徴とするものである。この
画像形成方法において、現像器内の過剰な現像剤を磁力
により排出することにより、重力の向きに制約されるこ
となく過剰な現像剤を排出することができる。更に、現
像器内の現像剤の流動性やトナー消費量などに依存しな
い磁力を用いているので、現像剤の流動性などに依存す
ることなく一定量の現像剤を排出して回収できる。

【００２２】請求項１２の発明は、像担持体上に潜像を
形成する潜像形成手段と、磁性粒子及びトナー粒子を含
む現像剤で該像担持体上の潜像を顕像化する現像器と、
該現像器に補給する磁性粒子とトナー粒子とを混合した
補給用現像剤を収容する補給容器と、該現像器から排出
される現像剤を回収する回収容器と、該像担持体上の顕
像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置
において、該現像器内の過剰な現像剤を磁力により該回
収容器に排出して回収する現像剤回収手段を設けたこと
を特徴とするものである。この画像形成装置において
は、現像器内の過剰な現像剤を磁力により排出すること
により、重力の向きに制約されることなく過剰な現像剤
を排出して任意の空きスペースに設置した回収容器に回
収できる。更に、現像剤の流動性やトナー消費量などに
依存しない磁力を用いているので、現像剤の流動性など
に依存することなく一定量の現像剤を排出して回収容器
に回収できる。

【００２３】請求項１３の発明は、請求項１２の画像形
成装置において、上記現像剤回収手段を、上記現像器内
の所定レベル以上の現像剤を磁力で排出させるマグネッ
ト部材と、該マグネット部材で排出させた現像剤を上記
回収容器に搬送する回収搬送手段とを用いて構成したこ
とを特徴とするものである。この画像形成装置において
は、現像器内の所定レベル以上の現像剤をマグネット部
材の磁力で排出させ、該マグネット部材で排出させた現
像剤を回収搬送手段で回収容器に搬送する。

【００２４】請求項１４の発明は、請求項１２の画像形
成装置において、上記現像剤排出手段を、上記現像器内
の所定レベル以上の現像剤を表面に磁力で吸着する回転
可能なマグネットローラを用いて構成したことを特徴と
するものである。この画像形成装置においては、現像器
内の所定レベル以上の現像剤をマグネットローラの表面
に磁力で吸着し、該マグネットローラの回転により該表
面に吸着した現像剤を回収容器に搬送する。

【００２５】請求項１５の発明は、請求項１４の画像形
成装置において、上記マグネットローラを、回転可能な
円筒状のスリーブと該スリーブの内部に固定されたマグ
ネット部材とを用いて構成したことを特徴とするもので
ある。この画像形成装置においては、円筒状のスリーブ
の内部に固定したマグネット部材の磁力により、現像器
内の所定レベル以上の現像剤を該スリーブの表面に吸着
し、該スリーブの回転により該表面に吸着した現像剤を
回収容器に搬送する。

【００２６】請求項１６の発明は、請求項１５の画像形
成装置において、上記スリーブ表面の磁束密度分布を、
上記現像器からの排出位置で該現像器内の所定レベル以
上の現像剤を該表面に吸着させる磁力が発生し且つ上記
回収容器への回収位置で該表面に付着した現像剤を該回
収容器に向けて離脱させる磁力が発生するように設定し
たことを特徴とするものである。この画像形成装置にお
いては、スリーブ表面上の磁束密度分布で生じた磁力に
より、現像器内の所定レベル以上の現像剤を該表面に吸
着させる。このスリーブ表面に吸着した現像剤は、該ス
リーブの回転により回収容器への回収位置に搬送され
る。そして、該スリーブ表面上の磁束密度分布で生じた
磁力により、該表面に付着した現像剤を該回収容器に向
けて離脱させて回収する。

【００２７】請求項１７の発明は、請求項１４、１５又
は１６の画像形成装置において、上記マグネットローラ
の表面に当接して該表面に付着した現像剤を上記回収容
器に掻き落とす現像剤掻き落とし手段を設けたことを特
徴とするものである。この画像形成装置においては、マ
グネットローラの表面に当接する現像剤掻き落とし手段
で該表面に付着した現像剤を回収容器に強制的に掻き落
とす。

【００２８】請求項１８の発明は、請求項１４、１５又
は１６の画像形成装置において、上記マグネットローラ
を、上記現像器のケーシングに形成された現像剤排出口
に配置し、該マグネットローラと該ケーシングとの間隙
をシールするように該マグネットローラの表面に当接す
る当接部材を、該ケーシングに設けたことを特徴とする
ものである。この画像形成装置においては、現像器のケ
ーシングに形成された現像剤排出口にマグネットローラ
を配置し、該マグネットローラの表面に当接させるよう
に設けた当接部材により、該マグネットローラと該ケー
シングとの間隙をシールし、該間隙からの現像剤が過剰
に流出しないようにする。

【００２９】請求項１９の発明は、請求項１４、１５又
は１６の画像形成装置において、上記マグネットローラ
の回転駆動を制御する制御手段を設けたことを特徴とす
るものである。この画像形成装置においては、制御手段
により、現像器内の現像剤量の変化に応じてマグネット
ローラの回転駆動を制御し、該現像器内の過剰な現像剤
を排出させ、該現像器内の現像剤量が一定になるように
する。

【００３０】請求項２０の発明は、請求項１９の画像形
成装置において、上記現像器への現像剤の補給動作に基
づいて、上記マグネットローラの回転駆動を制御するこ
とを特徴とするものである。この画像形成装置において
は、現像器への現像剤の補給動作に基づいてマグネット
ローラの回転駆動を制御し、該現像器内の過剰な現像剤
を排出させ、該現像器内の現像剤量が一定になるように
する。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置とし
ての電子写真方式の複写機に適用した実施形態について
説明する。図２（ａ）は本実施形態に係る複写機の全体
構成図であり、図２（ｂ）は同複写機の画像形成部の概
略構成図である。この複写機の画像形成プロセスでは、
まず潜像担持体としてのドラム状の感光体１の表面が帯
電器２によって均一に帯電され、感光体１の表面に、ス
キャナーユニット３，４，５、レンズ６、ミラー７など
からなる光学系による光照射で静電潜像が形成される。
この帯電器２及び該光学系により潜像形成手段が構成さ
れている。次いで、上記感光体１上の静電潜像が現像器
８との対向位置を経過する際に、トナー粒子（以下、
「トナー」という。）の選択的な付着によって該静電潜
像が顕像化されてトナー像となる。このトナー像が、給
紙カセット９，１０から給紙コロ１１，１２及び中間搬
送ローラ対１３，１４でタイミングを合わせて搬送され
てきた転写材としての記録紙と重ね合わされ、転写手段
としての転写器１５により該記録紙上に転写される。ト
ナー像が転写された記録紙は搬送ベルトによって定着器
１６へ送られる。転写トナー像は定着器１６を通過する
ことによって記録紙上に固着され、該記録紙は排紙部１
７へ送り出される。一方、転写処理後の感光体１はクリ
ーニング装置１８によって残留トナーを除去され、感光
体１上の残留電荷が除電器１９によって除電される。

【００３２】この一連の画像形成プロセスにおいて、ト
ナーの含有率が重量比で２〜３％である磁性粒子として
のキャリアとトナーとを含む乾式２成分系現像剤を収容
する現像器８では、ケーシング２０内に貯蔵された現像
剤が、搬送スクリュー２１ａ，２１ｂによって攪拌され
ながら帯電し、ロール状のマグネット部材を内蔵する現
像剤担持体としての現像スリーブ２２に汲み上げられて
磁気ブラシを形成する。現像スリーブ２２に保持された
磁気ブラシは、ドクターブレード２３によってその量や
高さが規制される。その後、磁気ブラシは、現像スリー
ブ２２表面と感光体１表面とが最も接近する現像領域に
搬送され、摩擦帯電されたトナーが、逆極性に帯電した
感光体１上の静電潜像に引き寄せられ、現像が行われ
る。ドクターブレード２３で掻き取られた現像剤は搬送
スクリュー２１ａに向かって落下する。

【００３３】上記現像プロセスによりトナーが消費され
ると、トナー濃度センサ２５の出力信号などに基づい
て、補給容器としてのトナーボトル２４中のフレッシュ
トナーが、現像器８内へ少量ずつ適宜補給される。この
トナーボトル２４の内壁には螺旋状の突起が形成されて
おり、図示しない回転駆動機構でトナーボトル２４を所
定方向に回転させると、該ボトル内のトナーが補給口の
方向に移動する。そして、現像器８との連結部に設けら
れたシャッターを開いて自重で落下させたり、あるいは
該連結部の補給ローラを駆動したりすることにより、現
像器８内にトナーを補給することができる。上記螺旋状
の突起を有する回転駆動可能なトナーボトルを用いる代
わりに、トナーボトル内に回転駆動可能なスプリングを
内蔵し、該スプリングを回転させることにより補給口の
方向にトナーを移動させるように構成してもよい。

【００３４】上記トナーボトル２４中には、キャリアも
含まれており、キャリアとフレッシュトナーとにより補
給用現像剤としてのプレミックス剤を構成している。プ
レミックス剤中のキャリアに対するトナーの割合は、現
像器中のキャリアに対するトナー粒子の割合よりも多く
なっている。このように消費されたトナー分を補給する
ためにプレミックス剤を供給すると、キャリアはなくな
らないので、現像器８内の現像剤量（剤レベル）は徐々
に高くなる。

【００３５】そこで、本実施形態では、現像器８内の現
像剤量を一定にするために、現像器８から排出される現
像剤を回収する回収容器と、現像器８内の過剰な現像剤
を磁力により該回収容器に排出して回収する現像剤回収
手段とを設けている。

【００３６】図１（ａ）は本実施形態に係る現像装置の
概略構成図であり、図１（ｂ）は同現像装置を含む画像
形成ユニットの斜視図である。この現像装置は、上記現
像剤回収手段として、搬送スクリュー２１ｂの軸方向端
部の上方に、現像器８内の所定レベル以上の現像剤５０
を磁力で汲み上げて排出させるマグネット部材１０１
と、該マグネット部材１０１で排出させた現像剤５０を
回収容器に搬送する回収搬送手段とを設けている。この
回収搬送手段は、断面がＵ字形状の搬送ガイド部材１０
２と回収用搬送スクリュー１０３とを用いて構成されて
いる。なお、図１において上側のケーシングについては
図示を省略している。

【００３７】上記構成の現像装置において現像器８内に
プレミックス剤を供給すると、現像器８内の剤レベルが
徐々に高くなり、マグネット部材１０１の磁力がおよぶ
領域に達したとき、現像剤５０の一部が上方に引っ張ら
れ、吸引口１０２ａから搬送ガイド部材１０２内に吸引
され、回収用スクリュー１０３により搬送される。搬送
された現像剤は、搬送ガイド部材１０２の終端部付近に
設けた排出口１０２ｂから排出され、回収容器１０４に
回収される。このように現像器８内に新しいキャリアを
含む現像剤が少しずつ補給されとともに、現像器８内の
現像剤が少しずつ排出されることにより、現像器８内の
現像剤の劣化が防止され、複写機本体の寿命が尽きるま
でキャリア交換を特別に行う必要がなくなる。

【００３８】以上、本実施形態によれば、現像器８内の
過剰な現像剤５０を比較的安価なマグネット部材１０１
の磁力により排出することにより、重力の向きに制約さ
れることなく過剰な現像剤５０を排出し、画像形成ユニ
ットの端部の空きスペースに設けた回収容器１０４に回
収できる。しかも、現像器８内の現像剤の流動性やトナ
ー消費量などに依存しない磁力を用いているので、現像
剤の流動性などに依存することなく一定量の現像剤を回
収し、良好な現像特性を維持することができる。

【００３９】図３（ａ）は他の実施形態に係る複写機に
おける現像装置の概略構成図であり、図３（ｂ）は同現
像装置を含む画像形成ユニットの斜視図である。複写機
の全体構成は前述の図２と同様であるので、それらの説
明は省略する。なお、図３において上側のケーシングに
ついては図示を省略している。

【００４０】本実施形態の現像装置は、上記現像剤回収
手段として、搬送スクリュー２１ｂの軸方向端部の近傍
に、マグネットローラ２０１を設けている。このマグネ
ットローラ２０１の外周面は、周方向にＳ極及びＮ極が
並ぶように着磁されている。この現像器８にプレミック
ス剤を供給すると、現像器８内の剤レベルが徐々に高く
なり、マグネットローラ２０１の磁力がおよぶ領域に達
したとき、現像剤５０の一部がマグネットローラ２０１
の外周面に微量ずつ付着し、マグネットローラ２０１が
回転することにより円周方向に搬送される。搬送された
過剰な現像剤５０は、マグネットローラ２０１にカウン
ター方向に当接された現像剤掻き取り手段としてのスク
レーパ２０２によりマグネットローラ２０１の外周面か
ら掻き落とされ、回収容器２０３に回収される。

【００４１】以上、本実施形態によれば、現像器８内の
過剰な現像剤５０をマグネットローラ２０１の磁力によ
り排出することにより、重力の向きに制約されることな
く過剰な現像剤５０を排出し、画像形成ユニットの端部
の空きスペースに設けた回収容器２０３に回収できる。
しかも、現像器８内の現像剤の流動性やトナー消費量な
どに依存しない磁力を用いているので、現像剤の流動性
などに依存することなく一定量の現像剤を回収し、良好
な現像特性を維持することができる。特に、本実施形態
によれば、上記マグネットローラ２０１の磁力により該
ローラ２０１の表面に現像剤５０を少量ずつ継続的に吸
着して回収容器２０３に搬送することができるので、現
像剤のより安定した回収が可能となる。

【００４２】図４は更に他の実施形態に係る複写機にお
ける現像装置の概略構成図である。複写機の全体構成は
前述の図２と同様であるので、それらの説明は省略す
る。

【００４３】本実施形態の現像装置は、上記現像剤回収
手段として、搬送スクリュー２１ｂの軸方向端部の近傍
の上ケーシング２０ａに形成された現像剤排出口２０ｂ
に、マグネットローラ２０１を設けている。そして、マ
グネットローラ２０１と上ケーシング２０ａとの間隙を
シールするようにマグネットローラ２０１の表面に当接
する弾性体からなる当接部材２０４を、上ケーシング２
０ａに取り付けている。この当接部材２０４とスクレー
パ２０２とにより、マグネットローラ２０１と上ケーシ
ング２０ａとの間隙がシールされる。

【００４４】以上、本実施形態によれば、現像器８内の
過剰な現像剤５０をマグネットローラ２０１の磁力によ
り排出することにより、重力の向きに制約されることな
く過剰な現像剤５０を排出して画像形成ユニットの端部
の空きスペースに設けた回収容器２０３に回収できる。
しかも、現像器８内の現像剤の流動性やトナー消費量な
どに依存しない磁力を用いているので、現像剤の流動性
などに依存することなく一定量の現像剤を回収し、良好
な現像特性を維持することができる。特に、本実施形態
によれば、当接部材２０４とスクレーバ２０２とによ
り、マグネットローラ２０１と上ケーシング２０ａとの
間隙がシールされるので、本現像器８を含む画像形成ユ
ニットの移動などによって現像器８内の現像剤がマグネ
ットローラ３０１側に偏って存在するような場合でも、
現像器８から現像剤５０が過剰に流出するのを防止する
ことができる。

【００４５】図５（ａ）は更に他の実施形態に係る複写
機における現像装置の概略構成図であり、図５（ｂ）は
同現像装置に用いた現像ローラ表面の磁束密度分布を示
す説明図である。複写機の全体構成は前述の図２と同様
であるので、それらの説明は省略する。

【００４６】本実施形態の現像装置は、上記現像剤回収
手段として、搬送スクリュー２１ｂの軸方向端部の近傍
の上ケーシング２０ａに形成された現像剤排出口２０ｂ
にマグネットローラ３０１を設けている。このマグネッ
トローラ３０１は、回転可能なスリーブ３０１ａと該ス
リーブ３０１ａの内部に固定されているロール状のマグ
ネット部材３０１ｂとにより構成されている。このスリ
ーブ３０１ａの表面上の磁束密度分布は、図５（ｂ）に
示すように、角度に応じて異なる磁束密度になってい
る。図５（ａ）のマグネットローラ３０１におけるＸ方
向は、図５（ｂ）におけるＸ方向に対応している。この
スリーブ３０１ａ表面には所定の磁極（Ｎ１極、Ｓ２
極、Ｎ３極、Ｓ４極、Ｎ５極）が形成されるように磁束
密度分布が設定されている。この磁束密度分布により、
現像器８からの排出位置で現像器８内の所定レベル以上
の現像剤５０を該表面に吸着させるとともに、回収容器
３０２への回収位置で該表面に付着した現像剤５０を回
収容器３０２に向けて離脱させることができる。

【００４７】この現像器８にプレミックス剤を供給する
と、現像器８内の剤レベルが徐々に高くなり、マグネッ
トローラ３０１の磁力がおよぶ領域に達したとき、現像
剤５０の一部がマグネットローラ３０１の外周面上の磁
極（Ｓ２極及びＮ３極）の部分に付着する。そして、マ
グネットローラ３０１が回転することにより、外周面上
の磁極（Ｓ４極及びＮ５極）により円周方向に搬送され
る。磁極Ｎ５極とＮ１極との間は磁束密度が低くなって
おり、マグネットローラ３０１の外周面上の現像剤５０
は前述のスクレーパ等を使う必要もなく掻き取られ、回
収容器３０２に回収される。また、マグネットローラ３
０１が非回転状態の時は、磁極Ｎ１極及びＳ４極が現像
剤５０を引き寄せ、上ケーシング２０ａの端部及び下ケ
ーシング２０ｂの端部との微少隙間を埋める。このた
め、現像器８を含む画像形成ユニットの移動などによっ
て現像器８内の現像剤がマグネットローラ３０１側に偏
って存在するような場合でも、現像器８から現像剤５０
が過剰に流出するのを防止することができる。

【００４８】なお、上記各実施形態において、回収用搬
送スクリュー１０３やマグネットローラ２０１、３０１
の回転駆動を、現像剤補給動作の信号とリンクさせてＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御を行なったり、複写機本体の電源ＯＮと
リンクさせてＯＮ／ＯＦＦ制御を行なったりしてもよ
い。この制御により、現像器８への現像剤の補給動作に
よる現像剤量の変化に応じて、現像器８内の現像剤量を
一定にすることができる。

【００４９】図６は、上記マグネットローラ２０１，３
０１の回転駆動を制御する制御系の一構成例を示すブロ
ック図である。この制御系は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、Ｉ／Ｏインタフェースなどからなる制御手段として
の制御装置４０１を備えている。この制御装置４０１に
は、複写機本体の電源スイッチ４０２及びトナー濃度セ
ンサ２５が接続され、電源ＯＮ／ＯＦＦの信号及び現像
器８のトナー濃度センサ２５からの信号が入力される。
また、制御装置４０１には、マグネットローラ２０１，
３０１を回転駆動する回転駆動装置４０３と、上記プレ
ミックス剤を収容したトナーボトル２４や補給ローラを
回転駆動する補給機構とが接続されている。この制御系
において、プレミックス剤を補給している時間帯のみマ
グネットローラ２０１、３０１の回転駆動をＯＮし、他
の時間帯はＯＦＦする。このようにマグネットローラ２
０１、３０１の回転駆動を制御することにより、現像器
８への現像剤の補給動作による現像剤量の変化に応じ
て、現像器８内の現像剤量を一定にすることができる。
また、複写機の電源をＯＮしたときにマグネットローラ
２０１、３０１をＯＮするように制御し、複写機の使用
開始時に現像器８内の現像剤量が常に一定量になるよう
にしてもよい。

【００５０】また、上記各実施形態では、現像器を含む
画像形成ユニットを１組だけ備えた複写機の場合につい
て説明したが、本発明は、複写機以外のプリンター、Ｆ
ＡＸなどの画像形成装置の場合にも適用できるものであ
る。また、本発明は、４色（シアン、イエロー、マゼン
タ、ブラック）のトナーをそれぞれ収容した４つの現像
器を備えたカラー画像形成装置にも適用できるものであ
る。例えば、上記画像形成ユニットを各色（シアン、イ
エロー、マゼンタ、ブラック）ごとに備え、各画像形成
ユニットの感光体に形成されたトナー像を記録紙に直接
重ね合わせて転写したり、あるいは各画像形成ユニット
の感光体上のトナー像を中間転写ベルトを介して記録紙
に重ね合わせて転写したりすることにより、該記録紙上
にカラー画像を形成するカラー画像形成装置にも適用で
きるものである。

【００５１】

【発明の効果】請求項１乃至２０の発明によれば、現像
器内の過剰な現像剤を磁力により排出することにより、
重力の向きに制約されることなく過剰な現像剤を排出し
て任意の空きスペースに回収できるので、現像器から回
収した現像剤を収容するスペースの自由度を増すことが
できる。しかも、現像器内の現像剤の流動性やトナー消
費量などに依存しない磁力を用いているので、現像剤の
流動性などに依存することなく一定量の現像剤を回収
し、良好な現像特性を維持することができるという効果
がある。

【００５２】特に、請求項３及び１３の発明によれば、
安価なマグネット部材の磁力で排出させることができる
ので、現像剤の汲み出し機構などを設けた場合に比して
低コスト化を図ることができるという効果がある。

【００５３】また特に、請求項４及び１４の発明によれ
ば、マグネットローラの磁力により該ローラの表面に現
像剤を少量ずつ継続的に吸着して回収容器に搬送するこ
とができるので、現像剤のより安定した回収が可能とな
るという効果がある。

【００５４】また特に、請求項５及び１５の発明によれ
ば、マグネット部材の表面に比して耐摩耗性に優れ且つ
表面性の変動が小さいスリーブの表面に現像剤を吸着し
て搬送できるので、現像剤のより安定した回収が可能と
なるという効果がある。

【００５５】また特に、請求項６及び１６の発明によれ
ば、スリーブの内部に固定したマグネット部材で形成さ
れるスリーブ表面の吸着用磁極及び離脱用磁極の磁力に
より、現像剤の吸着及び回収容器に向けた離脱を行って
いるので、現像剤のより安定した回収が可能となるとい
う効果がある。

【００５６】また特に、請求項７及び１７の発明によれ
ば、マグネットローラの表面に付着した現像剤を回収容
器に強制的に掻き落とすので、現像剤の回収率が高まる
という効果がある。

【００５７】また特に、請求項８及び１８の発明によれ
ば、現像器のケーシングに形成された現像剤排出口に配
置したマグネットローラの表面に当接させるように設け
た当接部材により、該マグネットローラと該ケーシング
との間隙をシールしているので、現像器を傾けた場合で
も、該間隙からの現像剤の過剰な流出を防止することが
できるという効果がある。

【００５８】また特に、請求項９及び１９の発明によれ
ば、現像器内の現像剤量の変化に応じてマグネットロー
ラの回転駆動を制御し、該現像器内の過剰な現像剤を排
出させることができるので、より確実に現像器内の現像
剤量を一定にすることができるという効果がある。

【００５９】また特に、請求項１０及び２０の発明によ
れば、現像器への現像剤の補給動作による現像剤量の変
化に応じて、現像器内の現像剤量を一定にすることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る複写機の現像
装置の概略構成図。（ｂ）は同現像装置を含む画像形成
ユニットの斜視図。

【図２】（ａ）は同複写機の全体構成図。（ｂ）は同複
写機の画像形成部の概略構成図。

【図３】（ａ）は他の実施形態に係る現像装置の概略構
成図。（ｂ）は同現像装置を含む画像形成ユニットの斜
視図。

【図４】更に他の実施形態に係る現像装置の概略構成
図。

【図５】（ａ）は更に他の実施形態に係る現像装置の概
略構成図。（ｂ）は同現像装置に用いた現像剤回収用の
マグネットローラ表面の磁束密度分布を示す説明図。

【図６】マグネットローラの制御系の一構成例を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１ 感光体 ８ 現像器 １５ 転写器 ２０ ケーシング ２０ａ 上ケーシング ２０ｂ 現像剤排出口 ２０ｃ 下ケーシング ２１ａ，２１ｂ 搬送スクリュー ２２ 現像ローラ ２３ ドクターブレード ２４ トナーボトル ２５ トナー濃度センサ ５０ 現像剤 １０１ マグネット部材 １０２ 搬送ガイド部材 １０３ 回収用搬送スクリュー １０４ 回収容器 ２０１ マグネットローラ ２０２ スクレーパ ２０３ 回収容器 ２０４ 当接部材 ３０１ マグネットローラ ３０１ａ スリーブ ３０１ｂ マグネット部材 ３０２ 回収容器 ４０１ 制御装置 ４０２ 電源スイッチ ４０３ 回転駆動装置 ４０４ 補給機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高垣 博光 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 藤城 宇貢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 上田 正之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H077 AA39 AB02 AC02 AC12 AD06 BA08 CA19 DA20 EA03 FA19 FA21 GA12

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性粒子及びトナー粒子を含む現像剤で像
   担持体上の潜像を顕像化する現像器内に、磁性粒子とト
   ナー粒子とを混合した補給用現像剤を所定のタイミング
   で補給し、該現像器内の現像剤の量が一定量になるよう
   に該現像器内の過剰な現像剤の一部を排出して回収する
   現像方法において、 該現像器内の過剰な現像剤を磁力により排出して回収す
   ることを特徴とする現像方法。
2. 【請求項２】磁性粒子及びトナー粒子を含む現像剤で像
   担持体上の潜像を顕像化する現像器と、該現像器に補給
   する磁性粒子とトナー粒子とを混合した補給用現像剤を
   収容する補給容器と、該現像器から排出される現像剤を
   回収する回収容器とを備えた現像装置において、 該現像器内の過剰な現像剤を磁力により該回収容器に排
   出して回収する現像剤回収手段を設けたことを特徴とす
   る現像装置。
3. 【請求項３】請求項２の現像装置において、 上記現像剤回収手段を、上記現像器内の所定レベル以上
   の現像剤を磁力で排出させるマグネット部材と、該マグ
   ネット部材で排出させた現像剤を上記回収容器に搬送す
   る回収搬送手段とを用いて構成したことを特徴とする現
   像装置。
4. 【請求項４】請求項２の現像装置において、 上記現像剤排出手段を、上記現像器内の所定レベル以上
   の現像剤を表面に磁力で吸着する回転可能なマグネット
   ローラを用いて構成したことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項４の現像装置において、 上記マグネットローラを、回転可能な円筒状のスリーブ
   と該スリーブの内部に固定されたマグネット部材とを用
   いて構成したことを特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】請求項５の現像装置において、 上記スリーブ表面の磁束密度分布を、上記現像器からの
   排出位置で該現像器内の所定レベル以上の現像剤を該表
   面に吸着させる磁力が発生し且つ上記回収容器への回収
   位置で該表面に付着した現像剤を該回収容器に向けて離
   脱させる磁力が発生するように設定したことを特徴とす
   る現像装置。
7. 【請求項７】請求項４、５又は６の現像装置において、 上記マグネットローラの表面に当接して該表面に付着し
   た現像剤を上記回収容器に掻き落とす現像剤掻き落とし
   手段を設けたことを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】請求項４、５又は６の現像装置において、 上記マグネットローラを、上記現像器のケーシングに形
   成された現像剤排出口に配置し、 該マグネットローラと該ケーシングとの間隙をシールす
   るように該マグネットローラの表面に当接する当接部材
   を、該ケーシングに設けたことを特徴とする現像装置。
9. 【請求項９】請求項４、５又は６の現像装置において、 上記マグネットローラの回転駆動を制御する制御手段を
   設けたことを特徴とする現像装置。
10. 【請求項１０】請求項９の現像装置において、 上記現像器への現像剤の補給動作に基づいて、上記マグ
    ネットローラの回転駆動を制御することを特徴とする現
    像装置。
11. 【請求項１１】像担持体上に形成した潜像を、磁性粒子
    及びトナー粒子を含む現像剤で顕像化し、該像担持体上
    の顕像を転写材に転写するととともに、 磁性粒子及びトナー粒子を含む現像剤で像担持体上の潜
    像を顕像化する現像器内に、磁性粒子とトナー粒子とを
    混合した補給用現像剤を所定のタイミングで補給し、該
    現像器内の現像剤の量が一定量になるように該現像器内
    の過剰な現像剤の一部を排出して回収する画像形成方法
    において、 該現像器内の過剰な現像剤を磁力により排出して回収す
    ることを特徴とする画像形成方法。
12. 【請求項１２】像担持体上に潜像を形成する潜像形成手
    段と、磁性粒子及びトナー粒子を含む現像剤で該像担持
    体上の潜像を顕像化する現像器と、該現像器に補給する
    磁性粒子とトナー粒子とを混合した補給用現像剤を収容
    する補給容器と、該現像器から排出される現像剤を回収
    する回収容器と、該像担持体上の顕像を転写材に転写す
    る転写手段とを備えた画像形成装置において、 該現像器内の過剰な現像剤を磁力により該回収容器に排
    出して回収する現像剤回収手段を設けたことを特徴とす
    る画像形成装置。
13. 【請求項１３】請求項１２の画像形成装置において、 上記現像剤回収手段を、上記現像器内の所定レベル以上
    の現像剤を磁力で排出させるマグネット部材と、該マグ
    ネット部材で排出させた現像剤を上記回収容器に搬送す
    る回収搬送手段とを用いて構成したことを特徴とする画
    像形成装置。
14. 【請求項１４】請求項１２の画像形成装置において、 上記現像剤排出手段を、上記現像器内の所定レベル以上
    の現像剤を表面に磁力で吸着する回転可能なマグネット
    ローラを用いて構成したことを特徴とする画像形成装
    置。
15. 【請求項１５】請求項１４の画像形成装置において、 上記マグネットローラを、回転可能な円筒状のスリーブ
    と該スリーブの内部に固定されたマグネット部材とを用
    いて構成したことを特徴とする画像形成装置。
16. 【請求項１６】請求項１５の画像形成装置において、 上記スリーブ表面の磁束密度分布を、上記現像器からの
    排出位置で該現像器内の所定レベル以上の現像剤を該表
    面に吸着させる磁力が発生し且つ上記回収容器への回収
    位置で該表面に付着した現像剤を該回収容器に向けて離
    脱させる磁力が発生するように設定したことを特徴とす
    る画像形成装置。
17. 【請求項１７】請求項１４、１５又は１６の画像形成装
    置において、 上記マグネットローラの表面に当接して該表面に付着し
    た現像剤を上記回収容器に掻き落とす現像剤掻き落とし
    手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
18. 【請求項１８】請求項１４、１５又は１６の画像形成装
    置において、 上記マグネットローラを、上記現像器のケーシングに形
    成された現像剤排出口に配置し、 該マグネットローラと該ケーシングとの間隙をシールす
    るように該マグネットローラの表面に当接する当接部材
    を、該ケーシングに設けたことを特徴とする画像形成装
    置。
19. 【請求項１９】請求項１４、１５又は１６の画像形成装
    置において、 上記マグネットローラの回転駆動を制御する制御手段を
    設けたことを特徴とする画像形成装置。
20. 【請求項２０】請求項１９の画像形成装置において、 上記現像器への現像剤の補給動作に基づいて、上記マグ
    ネットローラの回転駆動を制御することを特徴とする画
    像形成装置。