JP2001125381A - 磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆帯電トナー、或いは紙粉などによって生じ
るトナー飛散、カブリ、トナー散りなどの問題が有効に
解消された磁気ブラシ現像器を提供すること。 【解決手段】 感光体ドラム表面に対面して配置される
現像剤搬送スリーブを内蔵する現像ハウジングから成
り、該現像ハウジング内に充填されている帯電トナーを
前記現像剤搬送スリーブにより磁気ブラシの形で感光体
ドラム表面に対面する領域に搬送することによって、感
光体ドラム表面に形成されている静電像の現像を行う磁
気ブラシ現像装置において、前記現像ハウジング内に
は、前記トナーの帯電極性とは同極性の電位に保持され
た導電性ローラから成る逆帯電トナー捕集ローラが設け
られていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター、
ファクシミリなどの画像形成装置に使用される磁気ブラ
シ現像装置に関するものであり、特にリサイクルシステ
ムが採用された画像形成装置に有効に適用される磁気ブ
ラシ現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機に代表される画像形成装置におい
ては、感光体ドラム表面を一様に帯電し、画像露光によ
り感光体ドラム表面に原稿像に対応する静電潜像を形成
し、次いで該静電潜像を現像して感光体ドラム表面にト
ナー像を形成し、このトナー像を感光体ドラム表面から
紙等の転写材上に転写し、転写されたトナー像を熱、圧
力等により定着させることによって、画像の形成が行わ
れる。

【０００３】このような画像形成装置において、感光体
ドラム表面に形成された静電潜像の現像を行うための方
法としては、磁気ブラシ現像法が広く採用されている。
磁気ブラシ現像法は、磁性トナーから成る一成分系磁性
現像剤や、トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁
性現像剤などを現像剤として用いるものであり、磁気ブ
ラシ現像法により現像を行うための現像器は、通常、磁
性現像剤が充填された現像ハウジングから成っており、
この現像ハウジング内には、感光体ドラム表面に対面す
るように、現像剤搬送スリーブが収容されている。即
ち、現像剤搬送スリーブは、アルミ等の非磁性スリーブ
内に複数の磁極を有するマグネットを備えた構造を有し
ており、スリーブ回転により、所定極性に帯電されたト
ナーを磁気ブラシの形で、現像域（該スリーブと感光体
ドラム表面との間の領域）に搬送し、現像を行うもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、所定極性に
帯電されたトナー中には、逆帯電トナーが含まれてお
り、このようなトナーは、トナー飛散やカブリの原因と
なり、また、得られる画像中の空白部に現像されて所謂
トナー散りと呼ばれる不都合などを生じる。

【０００５】また、最近になって、省資源や環境性等の
見地から、所定の転写材上にトナー像を転写した後に、
クリーニングブレード等のクリーニング装置により感光
体表面から取り除かれて回収されたトナーを、上記の現
像器内にリサイクルして再使用するシステムを採用して
いる画像形成装置が広く普及しているが、回収トナー中
には、上記の逆帯電トナーが多く含まれている。従っ
て、このような回収トナーを現像器中にリサイクルする
にしたがい、上述した不都合を頻繁に生じるようにな
る。更に、回収トナー中には、転写紙から発生する紙粉
も多く含まれ、このような紙粉によっても、前述した種
々の不都合を生じることがある。

【０００６】従って本発明の目的は、逆帯電トナー、或
いは紙粉などによって生じるトナー飛散、カブリ、トナ
ー散りなどの問題が有効に解消された磁気ブラシ現像器
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、感光体
ドラム表面に対面して配置される現像剤搬送スリーブを
内蔵する現像ハウジングから成り、該現像ハウジング内
に充填されている帯電トナーを前記現像剤搬送スリーブ
により磁気ブラシの形で感光体ドラム表面に対面する領
域に搬送することによって、感光体ドラム表面に形成さ
れている静電像の現像を行う磁気ブラシ現像装置におい
て、前記現像ハウジング内には、前記トナーの帯電極性
とは同極性の電位に保持された導電性ローラから成る逆
帯電トナー捕集ローラが設けられていることを特徴とす
る磁気ブラシ現像装置が提供される。

【０００８】本発明においては、現像ハウジング内に、
逆帯電トナー捕集ローラを設けたことが顕著な特徴であ
る。この逆帯電トナー捕集ローラは、トナーの帯電極性
とは同極性の電位に保持された導電性ローラから成って
おり、静電引力により、逆帯電トナーが該ローラ上に捕
集されるようになっている。このような逆帯電トナー捕
集ローラを現像ハウジング内に設けることにより、逆帯
電トナーが現像域に搬送されることが有効に防止され、
逆帯電トナーによるトナー飛散、カブリ、トナー散りな
どの問題を有効に解消することが可能となるものであ
る。

【０００９】また、上記の逆帯電トナー捕集ローラは、
現像ハウンジング内の任意の位置に設けることができる
が、特に、現像剤搬送スリーブに対面して設けることが
最も好適である。即ち、このような位置に逆帯電トナー
捕集ローラを配置することにより、現像剤搬送スリーブ
によって現像域に搬送される磁気ブラシ中への逆帯電ト
ナーの混入を確実に防止することができる。

【００１０】また、本発明の磁気ブラシ現像装置は、ク
リーニング装置によって回収されたトナーを現像装置内
にリサイクルして再利用するシステムを採用している画
像形成装置に特に有利に適用される。即ち、先にも述べ
た様に、回収されたトナー中には、逆帯電トナーが多く
含まれ、回収されたトナーをリサイクルして現像を繰り
返し行うにしたがって、現像装置内には、逆帯電トナー
の量が増大していく。本発明においては、このような逆
帯電トナーは、上記の逆帯電トナー捕集ローラによって
捕集され、現像域への逆帯電トナーの供給が防止される
ため、リサイクルシステムを採用している画像形成装置
において特に問題となっている逆帯電トナーによる不都
合を有効に防止できる。更に、転写紙から発生する紙粉
は、一般に負極性に帯電することが知られている。従っ
て、現像剤中のトナーとして正帯電性のものを用いる場
合には、上記の逆帯電トナー捕集ローラによって、紙粉
も逆帯電トナーと共に捕集することができる。特にリサ
イクルシステムにおいては、紙粉が逆帯電トナーと共に
現像装置内にリサイクルされてしまうため、正帯電トナ
ーを現像剤として用いる場合には、このような紙粉を逆
帯電トナーと共に捕集することができるため、本発明
は、特に有利となる。

【００１１】

【発明の実施の態様】本発明を以下、添付図面に示す具
体例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の磁気
ブラシ現像装置を、感光体ドラム及びその周辺に設けら
れる画像形成用の各種機構と共に示す側断面図である。

【００１２】図１において、図の矢線方向に回転可能に
設けられている感光体ドラム１の周囲に、主帯電装置
２、露光機構３、本発明の現像装置４、転写装置５、ク
リーニング装置６、除電装置７が、感光体ドラム１の回
転方向に沿って、この順に配置されており、感光体ドラ
ム１と転写装置５との間に、転写紙８がガイド９，９を
通って導入され、この転写紙８上にトナー像が転写され
るようになっている。

【００１３】感光体ドラム１としては、アルミ等の導電
性基体ローラ上に、セレン、非晶質シリコンなどの感光
層を設けた無機感光体ドラムや、バインダー樹脂中に電
荷発生剤や電荷輸送剤を分散させた有機感光層を設けた
有機感光体ドラムなどが使用される。主帯電装置２とし
ては、ローラ型の接触帯電装置もあるが、一般には、コ
ロナ帯電器が使用され、この主帯電装置２により、感光
体ドラム１の表面（感光層）が、感光層の種類に応じて
所定極性に一様に帯電される。この時の感光体表面の主
帯電電位は、通常、２００〜１０００Ｖ（絶対値）であ
る。次いで画像露光機構３により、原稿の反射光或いは
コンピュータなどからの電気信号により原稿に対応する
レーザビームなどのドット光が感光体ドラム表面に照射
され、光照射部分の電位が光減衰し、静電潜像が形成さ
れ、現像装置４により、この静電潜像が現像され、感光
体ドラム１の表面にトナー像が形成される。転写装置５
は、一般に転写チャージャ５ａと分離用チャージヤ５ｂ
とから構成されており、この転写装置５と感光体ドラム
１との間に導入された転写紙８の背面が、転写チャージ
ャ５ａにより、トナー像と逆極性に帯電され、この電荷
とトナー像との静電引力によって、転写紙８の上にトナ
ー像が転写される。また、トナー像の転写と同時に、分
離チャージャ５ｂにより交流帯電され、転写紙８が感光
体ドラム１の表面から速やかに分離するようになってい
る。尚、転写装置５としては、転写ローラや転写ベルト
を用いることも可能であり、この場合には、分離用チャ
ージャ５ａの如き、転写紙分離装置は必要でない。

【００１４】トナー像が転写された転写紙８は、図示さ
れていないが、定着装置に搬送され、熱、圧力等によ
り、転写トナー像が転写紙８の表面に定着される。一
方、トナー像が転写紙８上に転写された後、クリーニン
グブレード等を備えたクリーニング装置６により、感光
体ドラム１の表面に残存するトナーが掻き取られて回収
され、除電装置７による光照射により、感光体ドラム１
の表面電荷が除去され、次の画像形成プロセスが行われ
る。クリーニング装置６に回収されたトナーは、スパイ
ラルなどの搬送装置を用いて、１０で示す経路にしたが
って現像装置４にリサイクルされて再使用に供される。

【００１５】現像装置４は、磁性現像剤が充填された現
像ハウジング２０から構成されており、感光体ドラム１
に対面するように現像剤搬送スリーブ（現像スリーブ）
２１が収容されている（スリーブ２１とドラム１の間隔
は、一般に0.３〜1.０ｍｍ程度である）。この現像スリ
ーブ２１は、内部に複数の磁極を有するマグネットが固
定されており、スリーブ回転により、現像剤を磁気ブラ
シの形で搬送するものである。即ち、図１に示されてい
る様に、この現像スリーブ２１は、感光体ドラム１と逆
方向に回転し（ドラム１に対面する領域では、ドラム１
と同方向、即ち、上方から下方に移動する）、一定の穂
長に調整された磁気ブラシを、感光体ドラム１に対面す
る領域（現像域）に搬送する。

【００１６】現像剤としては、磁性キャリヤと絶縁性ト
ナーとから成る二成分系現像剤や磁性トナーから成る一
成分系現像剤の何れも使用することができる。また、現
像ハウジング２０内には、現像スリーブ２１と間隔をお
いて、複数のスパイラル乃至パドル２５が設けられてお
り、現像スリーブ２１の軸方向に沿って、現像剤の循環
送り及び攪拌を行うようになっている。このような循環
送り及び攪拌によって、均一に混合され且つ所定極性に
摩擦帯電したトナーが磁気ブラシの形で搬送され、この
トナーにより、感光体ドラム１の表面に形成された静電
潜像が現像され、感光体ドラム１の表面にトナー像が形
成されるものである。トナーの帯電極性は、所謂正規現
像により画像形成が行われる場合には、感光体ドラム１
表面の帯電極性と逆極性であり、反転現像により画像形
成が行われる場合には、感光体ドラム１表面の帯電極性
と同極性である。また、現像に際しては、一般に、感光
体ドラム１と現像スリーブ３１との間にバイアス電圧が
印加される（通常、正規現像において絶対値で１００〜
３００Ｖ程度、反転現像において絶対値で３００〜７０
０Ｖ程度）。

【００１７】本発明の現像装置４においては、現像ハウ
ジング２０内に、前述した現像スリーブ２１に対面する
様に、逆帯電トナー捕集ローラ３０が設けられる。この
捕集ローラ３０は、金属等の良導体や、金属粉末やカー
ボンブラックなどの導電性粉末を樹脂やゴム中に配合し
た導電性樹脂乃至導電性ゴムなどから構成されており、
現像スリーブ２１と捕集ローラ３０との間には、該捕集
ローラ３０がトナーの帯電極性とは同極性の電位となる
ようなバイアス電圧が印加される。尚、図１では、正帯
電性のトナーを現像剤として用いた場合を例にとって、
バイアス電圧の極性を示してある。上記の逆帯電トナー
捕集ローラ３０には、捕集された逆帯電トナーを掻き落
とすための回収ブレード３１が当接されており、その下
側には、受け３２が配置されている。

【００１８】本発明によれば、このような逆帯電トナー
捕集ローラ３０を設けることにより、現像剤中に含まれ
る逆帯電トナーは、この捕集ローラ３０によって捕集さ
れ、上記の受け３２内に回収され、適宜廃棄される。ま
た、正帯電トナーを用いた場合には、転写紙８から発生
した紙粉は負極性に帯電するため、このような紙粉も逆
帯電トナーと共に捕集される。従って、逆帯電トナーや
紙粉が磁気ブラシの形で現像域に供給されることが確実
に防止され、逆帯電トナーや紙粉によるトナー飛散、カ
ブリ、トナー散りなどの不都合を有効に回避することが
できる。また、逆帯電トナー捕集ローラ３０と現像スリ
ーブ２１との間に印加されるバイアス電圧は、絶対値で
５０乃至１０００Ｖ程度で十分である。

【００１９】上述した本発明において、現像スリーブに
対面して配置された逆帯電トナー捕集ローラ３０は、磁
気ブラシの穂長調整機構としても機能する。従って、こ
の捕集ローラ３０表面と現像スリーブ２１との間隔は、
0.１乃至１０ｍｍ、特に0.３乃至１ｍｍの範囲とするこ
とが好ましく、これにより、穂切ブレードなどの磁気ブ
ラシの穂長調整機構を、捕集ローラ３０に兼用させるこ
とが可能である。

【００２０】本発明において、上述した逆帯電トナー捕
集ローラ３０は、現像スリーブ２１に対面して配置させ
ることが、逆帯電トナーの現像域への供給を確実に防止
するという点で最も好適であるが、現像スリーブ２１か
ら離れた任意の位置に設けることは可能である。例え
ば、前述したクリーニング装置６により回収されたトナ
ーを現像装置４内にリサイクルする場合、回収されたト
ナーが導入される場所の近傍に、逆帯電トナー捕集ロー
ラ３０を設けることができる。即ち、回収されたトナー
中には、逆帯電トナーや紙粉が多く含まれており、回収
トナーの導入位置近傍に逆帯電トナー捕集ローラ３０を
設けることによっても、逆帯電トナー等を効率よく捕集
することができる。

【００２１】また、本発明において、現像剤として二成
分系磁性現像剤を用いる場合には、逆帯電トナー捕集ロ
ーラ３０は、マグネットローラなどの磁性キャリヤ保持
ローラと組み合わせることが必要である。即ち、二成分
系磁性現像剤では、磁性キャリヤは、帯電トナーとは逆
極性に帯電されているため、逆帯電トナー捕集ローラ３
０を単独で用いた場合には、磁性キャリヤが逆帯電トナ
ーと一緒に捕集されてしまうことになる。従って、磁性
キャリヤ保持ローラを設け、この磁性キャリヤ保持ロー
ラに対面して逆帯電トナー捕集ローラ３０を配置する。
尚、図１に示されている様に、現像スリーブ２１に対面
するように逆帯電トナー捕集ローラ３０が設けられてい
る場合には、現像スリーブ２１が磁性キャリヤ保持ロー
ラとして機能するため、格別に磁性キャリヤ保持ローラ
を設ける必要はない。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、現像装置の現像ハウジ
ング内に、帯電トナーと同極性の電位に保持された逆帯
電トナー捕集ローラを設けることにより、逆帯電トナー
（或いは逆帯電トナーと紙粉）が現像域に供給されて現
像が行われることが有効に防止され、逆帯電トナーによ
るトナー飛散、カブリ、トナー散りを有効に防止するこ
とができる。クリーニング装置により感光体ドラム表面
から回収されたトナーをリサイクルして現像に再利用す
る時には、回収トナー中に逆帯電トナーや紙粉が多く含
まれることから、このような逆帯電トナー等による不都
合が問題となるが、本発明の現像装置では、逆帯電トナ
ーなどによる不都合が有効に防止されるため、このよう
なリサイクルシステムを用いた画像形成装置に、本発明
の現像装置は特に有利に適用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ブラシ現像装置を、感光体ドラム
及びその周辺に設けられる画像形成用の各種機構と共に
示す側断面図。

【符号の説明】

１：感光体ドラム ４：現像装置 ２０：現像ハウジング ２１：現像剤搬送スリ
ーブ ３０：逆帯電トナー捕集ローラ ３１：回収ブレード ３２：受け

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南條 譲 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 丹村 栄司 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 菊田 慎司 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 坂田 徳幸 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H031 AC07 AC42 BA04 CA07 CA13 DA05 2H034 AA03 CB02 2H077 AA37 AD06 AD35 CA01 EA03 FA25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラム表面に対面して配置される
   現像剤搬送スリーブを内蔵する現像ハウジングから成
   り、該現像ハウジング内に充填されている帯電トナーを
   前記現像剤搬送スリーブにより磁気ブラシの形で感光体
   ドラム表面に対面する領域に搬送することによって、感
   光体ドラム表面に形成されている静電像の現像を行う磁
   気ブラシ現像装置において、 前記現像ハウジング内には、前記トナーの帯電極性とは
   同極性の電位に保持された導電性ローラから成る逆帯電
   トナー捕集ローラが設けられていることを特徴とする磁
   気ブラシ現像装置。
2. 【請求項２】 前記逆帯電トナー捕集ローラは、前記現
   像剤搬送スリーブに対面して配置されている請求項１に
   記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像ハウジング内には、感光体ドラ
   ム表面に対面して配置されたクリーニング装置により回
   収されたトナーがリサイクルされる請求項１に記載の現
   像装置。
4. 【請求項４】 前記帯電トナーとして、正帯電トナーが
   使用される請求項１に記載の現像装置。