JP2001134099A - 磁気ブラシ現像器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未帯電トナーや低帯電トナーなどの低特性ト
ナーを有効に排除し得る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
から成り、該ハウジング内には、感光体ドラム表面に対
面して配置される現像剤搬送スリーブと、該スリーブと
一定間隔で配置された穂切りブレードと、現像剤攪拌部
材とを備え、該ブレードによって穂長が調整された現像
剤の磁気ブラシを現像剤搬送スリーブによって現像域に
供給することにより、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内には、低帯電乃至未帯電トナー吸
引用の吸引管が延び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、未帯電（ゼロ帯電）トナーや
帯電量の小さい低帯電トナーなどの低特性トナーが含ま
れており、このような低特性トナーは、トナー飛散やカ
ブリの原因となる。

【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、現像器中での低特性トナーの量が増大し、
上述した不都合を頻繁に生じるようになる。

【０００６】従って本発明の目的は、未帯電トナーや低
帯電トナーなどの低特性トナーを有効に排除し得る磁気
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から成り、該ハウジン
グ内には、感光体ドラム表面に対面して配置される現像
剤搬送スリーブと、該スリーブと一定間隔で配置された
穂切りブレードと、現像剤攪拌部材とを備え、該ブレー
ドによって穂長が調整された現像剤の磁気ブラシを現像
剤搬送スリーブによって現像域に供給することにより、
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内
には、低帯電乃至未帯電トナー吸引用の吸引管が延びて
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】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は、静電気的結着力が小さい
ため、現像装置内で浮遊し易い。従って、本発明におい
ては、現像ハウジング内に吸引管を設けることにより、
浮遊した低特性トナーを吸引除去し、現像装置内から低
特性トナーを選択的に取り除くことができる。

【０００９】本発明において、上記の吸引管は、低特性
トナーが浮遊する現像ハウジング内の上部空間に配置さ
れるが、特にトナー補給口からできるだけ離れた位置に
設けることが好ましい。即ち、トナー補給口からは、ニ
ュートナーやクリーニング装置で回収されたトナーが供
給されるが、このような補給トナーは、現像ハウジング
内での攪拌部材による摩擦帯電処理が行われておらず、
低特性トナーと同様、摩擦帯電量が十分でない。このた
め、トナー補給口周辺では、補給されたトナーが浮遊し
ており、このような部分に吸引管を配置すると、低特性
トナー以外のトナーも吸引されてしまうからである。

【００１０】また、現像ハウジング内には、現像剤搬送
スリーブと一定間隔を置いて穂切りブレードが設けられ
ており、この穂切りブレードにより穂長が調整された現
像剤の磁気ブラシが現像域（感光体ドラムと現像剤搬送
スリーブとの間の領域）に供給される。更に、穂切りブ
レードの近傍には、該ブレードによって塞き止められた
現像剤を現像剤剤攪拌部材上に流すための整流板が配置
されている。本発明においては、この整流板上に、前述
した吸引管を配置することが最も好適である。即ち、こ
の整流板上には、穂切りブレードによって塞き止められ
た現像剤が落下して流れ込んでくるため、整流板近傍
は、最も低特性トナーの飛散を生じ易く、整流板の上方
には飛散した低特性トナーが浮遊している。しかも、こ
の部分は、トナー補給口から離れた部分に位置してい
る。従って、整流板の上方に吸引管を配置することによ
り、最も効率よく、低特性トナーを吸引することができ
る。

【００１１】尚、上述した本発明の磁気ブラシ現像器
は、非磁性トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁
性現像剤を用いる場合に、特に有効である。即ち、二成
分系磁性現像剤においては、十分に帯電されている正規
の帯電トナーは、キャリヤ（トナーは逆極性に摩擦帯電
されている）に保持されているため、キャリヤの保持力
の小さい低特性トナーのみを、最も効率よく、選択的に
吸引することができる。

【００１２】

【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
ブラシ現像器の構造を、この現像器を備えた画像形成装
置の構造の概略と共に示す図であり、図２は、図１の磁
気ブラシ現像器の要部を示す平面断面図である。

【００１３】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、本発明の
磁気ブラシ現像器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、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（図示
せず）が設けられている。

【００１４】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
れる。

【００１５】この静電潜像は、本発明による磁気ブラシ
現像器４を用いての磁気ブラシ現像によって現像され、
感光体ドラム１の表面にトナー像１５が形成される。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が
使用され、この現像器４によって、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１５が形成さ
れるものである。トナー、即ちトナー像１５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）。

【００１６】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。

【００１７】転写トナー像１６を有する転写材１０は、
図示されていない定着装置に搬送され、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、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て、次の画像形成
プロセスが行われる。尚、クリーニング装置６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。

【００１８】上述した画像形成装置において、本発明の
磁気ブラシ現像器４は、現像剤２５が充填された現像ハ
ウジング３０から構成されており、この現像ハウジング
３０内には、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が配置されており、更
に現像スリーブ３１と同軸方向に攪拌パドル３２ａ，３
２ｂ，３２ｃが並列に配置されている。

【００１９】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２５を磁気ブラシの形で搬送するものであ
り、通常、現像スリーブ３１とドラム１の間隔は、一般
に0.３〜1.０ｍｍ程度に設定されている。勿論、この現
像スリーブ３１は、スリーブを固定し、内部のマグネッ
トを回転することにより現像剤を搬送するものであって
もよい。また、現像スリーブ３１と一定間隔（通常、0.
３〜1.０ｍｍ程度）を置いて、穂切りブレード３５が取
り付けられている。即ち、現像スリーブ３１により汲み
上げられた現像剤２５は、穂切りブレード３５で塞き止
められ、一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で、現
像剤２５は、現像域（感光体ドラム１と現像スリーブ３
１との間の領域）に搬送され、この部分で静電潜像の現
像が行われる。

【００２０】攪拌パドル３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、現
像剤２５を混合攪拌することにより、現像剤２５中のト
ナーを十分に摩擦帯電させるものであり、各パドルの羽
根は、現像剤２５を軸方向に攪拌送りするように設定さ
れており、隣り合うパドルは、中央部或いは両端部を除
いて仕切り３７によって区画されている。即ち、複数の
攪拌パドル３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより、現像剤２５
を軸方向に攪拌送りしながら、各パドルの中央部或いは
両端部間で現像剤２５が出し入れされ、効率よく摩擦帯
電が行われるようになっている。このようにして所定極
性に摩擦帯電された現像剤（トナー）２５を、現像スリ
ーブ３１によって汲み上げ、穂切りブレード３５によっ
て穂長が調整された磁気ブラシの形で現像剤が現像域に
搬送され、静電潜像の現像が行われる。

【００２１】また、前述した穂切りブレード３５の近
傍、即ち、該ブレード３５によって現像剤２５が塞き止
められる側には、整流板４０が配置されている。整流板
４０の上面には、一定の間隔でガイド板４０ａが設けら
れている（図２参照）。即ち、穂切りブレード３５によ
って塞き止められた現像剤３５は、整流板４０上に落下
し、ガイド板４０ａの間をスムーズに流れて、攪拌パド
ル３２ｂ上に落とされ、再度、混合攪拌されて、現像ス
リーブ３１に供給される。

【００２２】更に、現像スリーブ３１から最も離れた側
に位置している攪拌パドル３２ｃの上方部分のハウジン
グ壁には、トナー補給口４２が設けられている。即ち、
この補給口４２から、ニュートナーが補給され、或いは
前述したクリーニング装置６により回収されたトナーが
供給されるようになっている。

【００２３】上述した現像器４において、本発明によれ
ば、整流板４０の上方部分に、吸引管５０が設けられ
る。図２を合わせて参照して、この吸引管５０は、現像
スリーブ３１の軸とほぼ平行に延びており、現像スリー
ブ３１に対して一定間隔を置いて配置されている穂切り
ブレード３５のほぼ全面が、この吸引管５０に対面する
ようになっている。即ち、この吸引管５０は、吸引ファ
ンや吸引ポンプなどの吸引装置５１に連なる吸引ダクト
５２に接続されており、現像ハウジング３０内の吸引を
行うものである。

【００２４】現像剤２５は、前述した攪拌パドル３２ａ
〜３２ｃにより混合攪拌され、現像剤２５中のトナーは
所定極性に摩擦帯電され、この帯電トナーにより感光体
ドラム１上に形成された静電潜像の現像が行われるので
あるが、当然のことながら、現像剤２５中には、微量で
はあるが、未帯電トナーや低帯電トナーなどの低特性ト
ナーも存在している。このような低特性トナーが現像域
に供給されて現像が行われると、トナー飛散やカブリな
どの不都合を生じてしまう訳である。

【００２５】ところで、先にも述べた通り、低特性トナ
ーは、十分な帯電量を有する正規に帯電したトナーに比
して、静電気的結着力が小さく、現像器４内で浮遊し易
いという性質を有している。例えば、二成分系磁性現像
剤では、正規に帯電したトナーは、逆帯電されたキャリ
ヤによって保持されているが、帯電量が小さい或いはゼ
ロの低特性トナーは、キャリヤにより有効に保持され
ず、この結果、現像器４内で浮遊し易いものとなってい
る。即ち、整流板４０には、穂切りブレード３５により
塞き止められた現像剤２５が落下してくるため、図１か
ら明らか通り、現像ハウジング３０の内部でも、整流板
４０の上方部分には、浮遊トナー５５が特に多く存在し
ており、この浮遊トナー５５は、低特性トナーを主体と
するものである。

【００２６】従って、本発明によれば、整流板４０の上
部に設けた吸引管５０によって浮遊トナー５５を排気す
ることにより、低特性トナーを選択的に現像器４（現像
ハウジング３０）外に排出することが可能となる。尚、
吸引管５０により排出された浮遊トナーは、吸引ダクト
５２内に設けられているフィルター（図示せず）により
捕捉されるので、このフィルターを適宜交換することに
より、吸引管５０による排気を継続して行うことができ
る。この吸引管５０と整流板４０との間隔（或いは穂切
りブレード３５との間隔）、吸引装置５１による排気の
程度は、浮遊していない現像剤２５を吸引しない程度に
設定される。

【００２７】上述した吸引管５０は、多数の吸引口を有
する吸引パイプであってよいが、本発明においては、メ
ッシュ部材（タイラー基準で１００〜３００メッシュ程
度）を筒状に形成したものを用いるのが好適である。即
ち、クリーニング装置６により回収されたトナーを現像
器４内にリサイクルする場合には、現像器４内にリサイ
クルトナーと共に紙粉が導入され、吸引管５０により排
気（吸引）を行うと、浮遊トナーと一緒に紙粉も吸引さ
れてしまう恐れがある。紙粉が吸引されると、吸引ダク
ト５２内のフィルターの目詰まりが頻繁に生じてしま
い、フィルター交換を頻繁に行わなければならなくな
る。しかるに、上記の様なメッシュ部材で吸引管５０を
形成すれば、紙粉はメッシュ部に引っ掛かるため、吸引
ダクト５２内でのフィルターの目詰まりを有効に防止す
ることが可能となる。

【００２８】本発明において、上述した吸引管５０の位
置は、浮遊トナー５５の吸引が有効に行われ且つ浮遊し
ていない現像剤２５が吸引されない限り、整流板５０の
上方に限定されず、例えば、攪拌パドル３２ａ〜３２ｃ
の上方に吸引管５０を配置することもできる。ただし、
この吸引管５０は、トナー補給口４２から離れた位置に
配置されることが必要である。即ち、トナー補給口４２
から供給されるニュートナーは、十分に摩擦帯電されて
いないため、トナー補給口４２の近辺で浮遊している恐
れがある。このため、トナー補給口４２の近辺に吸引管
５０を配置すると、このような浮遊したニュートナーも
吸引して排出してしまうおそれがある。このようなニュ
ートナーの排出を防止するために、吸引管５０は、トナ
ー補給口４２から離れた位置に配置すべきである。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、現像ハウジング内の所
定位置に吸引管を設けて吸引を行うことにより、ゼロ帯
電乃至低帯電トナーなどの低特性トナーを選択的に外部
に排出することができ、このような低特性トナーによっ
て生じるトナー飛散やカブリを有効に防止することがで
きる。特にクリーニング装置により回収されたトナーを
現像器内にリサイクルする場合には、現像器内での低特
性トナー量が増大していくが、本発明では、このような
低特性トナーの増大を有効に回避することができる。か
かる本発明の現像器は、特に低特性トナーを選択的に排
出できるという点で、二成分系磁性現像剤を用いる場合
に最も有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ブラシ現像器の構造を、この現像
器を備えた画像形成装置の構造の概略と共に示す図。

【図２】図１の磁気ブラシ現像器の要部を示す平面断面
図である。

【符号の説明】

１：感光体ドラム ４：磁気ブラシ現像器 ６：クリーニング装置 ２５：現像剤 ３０：現像ハウジング ３１：現像スリーブ ３２ａ〜３２ｃ：攪拌パドル ３５：穂切りブレード ４０：整流板 ５０：吸引管 ５１：吸引装置 ５２：吸引ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 真洋 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 AB00 AB03 AB09 AC33 AC34 AD03 AD05 AD09 AD11 AE00 BA03 BA04 EA03 2H077 AA37 AB03 AB06 AC03 AC16 AD06 AD13 AD18 AD31 AD35 AE02 BA07 BA08 CA19 EA01 EA13 GA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性現像剤が充填される現像ハウジング
   から成り、該ハウジング内には、感光体ドラム表面に対
   面して配置される現像剤搬送スリーブと、該スリーブと
   一定間隔で配置された穂切りブレードと、現像剤攪拌部
   材とを備え、該ブレードによって穂長が調整された現像
   剤の磁気ブラシを現像剤搬送スリーブによって現像域に
   供給することにより、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内には、低帯電乃至未帯電トナー吸
   引用の吸引管が延びていることを特徴とする磁気ブラシ
   現像器。
2. 【請求項２】 前記現像ハウジングには、トナー補給口
   が設けられており、前記吸引管は、トナー補給口から離
   れた位置に配置されている請求項１に記載の磁気ブラシ
   現像器。
3. 【請求項３】 前記穂切りブレードの近傍には、該ブレ
   ードによって塞き止められた現像剤を、現像剤攪拌部材
   上に流すための整流板が配置されており、該整流板上
   に、前記吸引管が配置されている請求項１に記載の磁気
   ブラシ現像器。
4. 【請求項４】 前記現像剤として、非磁性トナーと磁性
   キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が使用される請
   求項１に記載の現像装置。