JP2001125382A

JP2001125382A - 磁気ブラシ現像器

Info

Publication number: JP2001125382A
Application number: JP30837799A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tsutsumi; 真洋堤; Ryuji Watariki; 龍司渡木; Yuzuru Nanjo; 譲南條; Eiji Nimura; 栄司丹村; Shinji Kikuta; 慎司菊田; Tokuyuki Sakata; 徳幸坂田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ゼロ帯電トナーや帯電量の小さいトナーなど
の低特性トナー、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】磁性現像剤が充填される現像ハウジング
と、該ハウジング内に収容され且つ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とから成り、現
像剤搬送スリーブ上に形成された磁性現像剤の磁気ブラ
シにより、感光体ドラム表面上の静電像を現像してトナ
ー像を形成する磁気ブラシ現像器において、前記現像ハ
ウジングの現像剤搬送スリーブ下側に位置するあご部先
端部分に、該現像剤搬送スリーブの軸方向に沿って延び
ているトナー捕集用溝が形成さ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
シ現像器に関する。

【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、ゼロ帯電トナーや帯電量の小
さいトナーなどの低特性トナー、或いは逆帯電トナーが
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、上記の低特性トナーや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、ゼロ帯電トナーや
帯電量の小さいトナーなどの低特性トナー、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、磁性現
像剤が充填される現像ハウジングと、該ハウジング内に
収容され且つ感光体ドラム表面に対面して配置される現
像剤搬送スリーブとから成り、現像剤搬送スリーブ上に
形成された磁性現像剤の磁気ブラシにより、感光体ドラ
ム表面上の静電像を現像してトナー像を形成する磁気ブ
ラシ現像器において、前記現像ハウジングの現像剤搬送
スリーブ下側に位置するあご部先端部分に、該現像剤搬
送スリーブの軸方向に沿って延びているトナー捕集用溝
が形成されていることを特徴とする磁気ブラシ現像器が
提供される。

【０００８】本発明者等は、上述したゼロ帯電トナーや
帯電量の小さいトナーなどの低特性トナー、逆帯電トナ
ー、紙粉（以下、単に「逆帯電トナー等」と呼ぶことが
ある）は、磁性現像剤が充填された現像ハウジングの現
像剤搬送スリーブの下側に位置するあご部の先端部分の
内壁面に蓄積すること、及び蓄積した逆帯電トナー等
が、画像形成装置を駆動する時の振動などにより現像器
外に飛散したり或いは現像器内に一気に供給されて現像
が行われることにより、トナー飛散、カブリ、トナー散
りなどが生じることを見出し、かかる事実に基づき、本
発明を完成するに至った。

【０００９】現像ハウジングのあご部先端部分の内壁面
に逆帯電トナー等が蓄積するという事実は、現象として
確認されたものであり、その理由は明確に解明されたわ
けではないが、本発明者等は次のように推定している。
即ち、現像ハウジングのあご部は、現像域（現像スリー
ブと感光体ドラムとの間の空間）を通過し、現像に寄与
して一部のトナーが消費された後の磁気ブラシが回収さ
れる部分であり、このあご部先端部分に対面する現像ス
リーブ内には、マグネットの磁極が固定されている。こ
の磁極により、現像スリーブ上の磁気ブラシの穂が立
ち、この穂立ちにより、磁気ブラシが疎になり、該ブラ
シに保持されているトナーが飛散され易い状態となって
おり、この結果、磁気ブラシの穂の遠心力によって、逆
帯電トナー等があご部先端部分近傍で飛散し、この内壁
面に付着し、次第に蓄積されていくものと推定される。
このように、現像ハウジングのあご部先端部分の内壁面
に逆帯電トナー等が蓄積すると、装置駆動時に生じる振
動等により、蓄積した逆帯電トナー等は、一挙に現像ハ
ウジング内に混入し或いは現像ハウジング外に飛散し、
この結果、前述したトナー飛散、カブリ、トナー散りな
どの不都合を生じるものと考えられる。

【００１０】しかるに本発明によれば、現像ハウジング
のあご部先端部分に、該現像剤搬送スリーブの軸方向に
沿って延びているトナー捕集用溝を形成したことによ
り、上述した逆帯電トナー等等による種々の不都合が有
効に防止される。即ち、本発明においては、現像ハウジ
ングのあご部先端部分で磁気ブラシから遊離した逆帯電
トナー等は、トナー捕集用溝内に捕集される。従って、
逆帯電トナー等の現像器外への飛散が有効に防止され、
また逆帯電トナー等が現像器の奥に供給されて現像に供
されることもなく、この結果、逆帯電トナー等によるト
ナー飛散、カブリ、トナー散りなどが有効に防止するこ
とが可能となる。

【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
ブラシ現像器を備えた画像形成装置の全体配置の概要を
示し、図２は、図１の画像形成装置に使用される本発明
の磁気ブラシ現像器の要部を示し、図３及び図４は、本
発明の磁気ブラシ現像器の好適例の要部を示す図であ
る。

【００１２】図１において、この画像形成装置において
は、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、磁気ブラ
シ現像器４、転写装置５、除電装置６、クリーニング装
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、紙やＯＨＰフィルムなどの転写材１０が通され、転
写材１０の排出経路上には、定着装置１１が設けられて
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、現像器４による磁気ブラシ現像により、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１５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材１
０の背面が、転写チャージャ５ａにより、トナー像１５
と逆極性に帯電され、この電荷とトナー像１５との静電
引力によって、転写材１０の上にトナー像１５が転写さ
れ、転写トナー像１６が形成される。また、トナー像１
６の形成と同時に、分離チャージャ５ｂにより交流帯電
され、転写材１０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、転写材分離装置は必要で
ない。

【００１４】転写トナー像１６を有する転写材１０は、
定着装置１１に搬送され、熱、圧力等により、転写トナ
ー像１６が転写材１０の表面に定着される。一方、トナ
ー像１５が転写材１０上に転写された後、除電装置６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
れる。更に、クリーニングブレード等を備えたクリーニ
ング装置７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、次の画像形成プロセスが
行われる。クリーニング装置７に回収されたトナーは、
必要により、スパイラルなどの搬送装置を用いて、２０
で示す経路にしたがって現像器４にリサイクルされて再
使用に供される。

【００１５】上述した画像形成装置において、磁気ブラ
シ現像器４は、磁性現像剤が充填された現像ハウジング
３０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）３１が収容さ
れている（スリーブ３１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３１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３１は、感光体ドラム１とは逆方向に回
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）、穂切りブレード
３２により一定の穂長に調整された磁気ブラシ３３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３０内には、現像スリーブ３１と間隔をお
いて、複数のスパイラル乃至パドル３５が設けられてお
り、現像スリーブ３１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３３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
１５が形成されるものである。トナー、即ちトナー像１
５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３００〜７００Ｖ程度）。

【００１７】図１に示されている現像器４の要部を示す
図２において、上述した現像スリーブ３１の下側に位置
する現像ハウジング３０のあご部先端部分４０には、現
像スリーブ３１の軸方向に沿って延びているトナー捕集
用溝４５が形成されていることが重要である。

【００１８】即ち、あご部先端部分４０に対面する現像
スリーブ３１の内部には、マグネットの磁極５０が固定
されている。このような位置に磁極５０を固定すること
により、あご部先端部分４０の近傍領域では、磁気ブラ
シ３３の穂が立った状態となっている。従って、このあ
ご部先端部分４０の近傍領域では、逆帯電トナー等が磁
気ブラシ３３から遊離し易く、磁気ブラシ３３から遊離
した逆帯電トナー等は、あご部先端部分４０の内壁面に
付着し、画像形成を繰り返し行うことにより次第に蓄積
する。このようにして、逆帯電トナー等があご部先端部
分４０の内壁面に蓄積すると、画像形成時に生じる振動
などにより、蓄積した逆帯電トナー等が一気に現像器４
の外部に飛散したり或いは現像ハウジング３０の奥に一
気に供給されて現像に供されてしまい、この結果、トナ
ー飛散、カブリ、トナー散りなどの不都合を生じてしま
う訳である。

【００１９】しかるに、本発明によれば、図２に示され
ている様に、あご部先端部分４０にトナー捕集用溝４５
が形成されているため、磁気ブラシ３３から遊離した逆
帯電トナー等は、この溝４５内に捕集され、逆帯電トナ
ー等の現像器４の外部への飛散、或いは現像ハウジング
３０の奥への供給が有効に防止され、トナー飛散、カブ
リ、トナー散りなどの不都合を有効に防止することが可
能となる。

【００２０】上述した本発明において、トナー捕集用溝
４５の感光体ドラム１側の側壁４５ａは、図２に示され
ている様に、上方に直立していることが好ましい。即
ち、この側壁４５ａが傾斜していると、この部分に逆帯
電トナー等が付着して蓄積されてしまうおそれがある
が、この側壁４５ａを直立させることにより、逆帯電ト
ナー等は、この側壁４５ａの内面に付着せず、速やかに
トナー捕集用溝４５内に導入されるからである。また、
トナー捕集用溝４５の深さは、この溝４５内に捕集され
た逆帯電トナー等が、現像器４の外部に飛散したり或い
は現像ハウジング３０の奥に移動するようなものでない
限り、特に制限されない。

【００２１】また本発明においては、トナー捕集用溝４
５に捕集された逆帯電トナーを、この溝４５から排出さ
せるような構造とすることができる。このような態様を
図３及び図４に示した。例えば図３に示す様に、トナー
捕集用溝４５の底壁４５ｂを開閉可能に設け、ある程
度、逆帯電トナー等がトナー捕集用溝４５内に溜まった
段階で、底壁４５ｂを開放し、溜まった逆帯電トナー等
を適用な容器に回収することができる。また図４に示す
様に、トナー捕集用溝４５内に搬送スパイラル５５を設
けることもできる。即ち、トナー捕集用溝４５内に導入
された逆帯電トナー等を、搬送スパイラル５５によって
現像器４の外部に排出し、外部の回収容器（図示せず）
内に回収することができる。

【００２２】上述した本発明は、クリーニング装置７に
よって回収されたトナーを現像器４内にリサイクルして
再使用するリサイクルシステムを採用した画像形成装置
に有効に適用される。即ち、回収されたトナー中には、
逆帯電トナー等が多く含まれているため、リサイクルシ
ステムを使用した画像形成装置では、特に逆帯電トナー
等によるトナー飛散、カブリ、トナー散り等の不都合が
問題となるが、本発明では、このような逆帯電トナーに
よる不都合を有効に防止することができるためである。
また、本発明は、特に正帯電トナーを用いて現像を行う
システムに特に有効である。即ち、転写材１０から発生
する紙粉は、特に負帯電し易く、正帯電トナーを用いて
の現像システムでは、紙粉は逆帯電トナーと全く同じ挙
動を示し、トナー飛散、カブリ、トナー散り等の不都合
を生じさせるが、本発明によれば、このような紙粉によ
り生じる不都合も有効に防止される。（負帯電トナーを
用いて現像を行う場合、紙粉は、正規のトナーと同極性
に帯電し、正規のトナーと同じ挙動を示すため、さほど
大きな悪影響を及ぼさない。）

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、現像ハウジングのあご
部先端部分にトナー捕集用溝を設けることにより、逆帯
電トナー、帯電量の低いトナーやゼロ帯電トナー、紙粉
等によるトナー飛散、カブリ、トナー散りを有効に防止
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ブラシ現像器を備えた画像形成装
置の全体配置の概要を示す図。

【図２】図１の画像形成装置に使用される本発明の磁気
ブラシ現像器の要部を示す図。

【図３】本発明の磁気ブラシ現像器の好適例の要部を示
す図。

【図４】本発明の磁気ブラシ現像器の他の好適例の要部
を示す図。

【符号の説明】

１：感光体ドラム４：磁気ブラシ現像器１０：転写材１５，１６：トナー像３０：現像ハウジング３１：現像スリーブ３３：磁気ブラシ４０：現像ハウジング
のあご部先端部４５：トナー捕集用溝５０：マグネットの磁
極５５：搬送スパイラル

───────────────────────────────────────────────────── 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 AA01 AA05 AA12 AB02 AB03 AB09 AC02 AC08 AC14 AC19 AD03 AD13 AE00 BA02 BA05 BA09 EA03 2H077 AB03 AB14 AB15 AC03 AC16 AD02 AD06 AE04 BA03 BA08 CA01 CA19 EA03 EA12 FA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性現像剤が充填される現像ハウジング
と、該ハウジング内に収容され且つ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とから成り、現
像剤搬送スリーブ上に形成された磁性現像剤の磁気ブラ
シにより、感光体ドラム表面上の静電像を現像してトナ
ー像を形成する磁気ブラシ現像器において、前記現像ハウジングの現像剤搬送スリーブ下側に位置す
るあご部先端部分に、該現像剤搬送スリーブの軸方向に
沿って延びているトナー捕集用溝が形成されていること
を特徴とする磁気ブラシ現像器。
【請求項２】前記トナー捕集用溝の底壁は、開閉可能
に形成されている請求項１に記載の磁気ブラシ現像器。
【請求項３】前記トナー捕集用溝内には、搬送スパイ
ラルが設けられており、該搬送用スパイラルにより、ト
ナー捕集用溝内に捕集されたトナーは、現像器外部に排
出される請求項１に記載の磁気ブラシ現像器。
【請求項４】前記磁性現像剤として、正帯電性の磁性
トナーから成る一成分系磁性現像剤、又は正帯電性の非
磁性トナーと磁性キャリヤとの混合物から成る二成分系
磁性現像剤が使用される請求項１に記載の磁気ブラシ現
像器。