JP3429123B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の作像部
に用いられる現像装置の改良に関し、特に現像ローラか
ら機内に飛散するトナーを捕集するトナー捕集ローラの
改良に関する。
現像するための現像装置、とりわけ2成分現像装置にお
いては、像担持体にトナーを供給する為の現像ローラか
らのトナーの飛散防止が大きな課題である。機内に飛散
したトナーは、例えば転写装置、転写装置、分離装置等
に付着することにより帯電不良、転写不良等による画質
の低下、転写紙の分離不能等をもたらすことが知られて
いる。このような飛散トナーによる機器内の汚損、とり
わけ像担持体の回転移動に伴って生じる像担持体表面層
に沿った空気流(層流)に乗って現像装置からトナーが
飛散することを防止する技術として特公平5−7081
7号公報には、現像装置の下流側にバイアス印加した導
電性ロ−ラ(捕集ローラ)およびそのクリ−ナを配置し
た構成が開示されている。この従来例に於ては、現像ロ
ーラから像担持体へ供給されるトナーと同極性のバイア
ス電圧を導電性ローラに印加することにより像担持体の
層流中に含まれるトナーの内の同極のトナーを像担持体
上の反対極性の潜像上に吸着させるとともに、層流中の
反対極性のトナーについては導電性ローラに吸着させて
いる。クリーナは、導電性ローラ表面にトナーが堆積し
てトナー捕集効果が低下することを防止するものであ
る。
号公報記載の発明は、トナ−飛散の抑制効果を有しては
いるものの、導電性ロ−ラのクリ−ニング装置が必要で
あるため、部品点数の増加による大型化、コストアップ
を避けられない欠点とする。さらに導電性ロ−ラは像担
持体との距離が精度良く維持される必要があり、その位
置決め部材の設計が要求される。本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、小型で効率よくトナ−を捕集し、
現像装置からの飛散を防ぐことができ、また通常精度良
く位置決め設計されている現像装置(特に現像ロ−ラ)
の近くに捕集ロ−ラを設けるので、あらたな位置決め機
構を要しない画像形成装置を提供することを目的として
いる。さらに、本発明は、捕集ロ−ラが現像ロ−ラの磁
気ブラシに接触しているため、自動的に清掃され、特公
平5−70817号公報のような高い電圧を印加する必
要もない画像形成装置を提供することを目的としてい
る。更に、捕集ローラが現像ロ−ラと近接しているた
め、駆動力の伝達を容易に受けることができ、場合によ
っては捕集ロ−ラをフリ−とし、磁気ブラシの回転によ
る連れ回りも可能となり、機構が非常に簡単となる画像
形成装置を提供することを目的としている。
求項1の発明は、像担持体と、該像担持体上に形成され
た静電潜像を現像ローラにより形成されるトナーの穂に
より顕像化する現像装置とを有する画像形成装置におい
て、上記現像ローラよりも下流側位置において上記像担
持体に近接配置され、かつ、上記現像ローラの磁気ブラ
シに接触するトナー捕集ローラを備え、このトナー捕集
ローラが、前記静電潜像を顕像化するトナーの穂から飛
散したトナ−を捕集し、この捕集したトナ−を現像ロー
ラの現像剤との間に働くクーロン力によって現像ローラ
に移動し、現像ローラを介して現像剤中に採り込まれる
ようにしたことを特徴とする。請求項2の発明は、請求
項1において、上記トナー捕集ローラの回転駆動力を上
記現像ロ−ラから得るようにしたことを特徴とする。請
求項3の発明は、請求項1において、上記トナー捕集ロ
ーラを導体により構成し、該トナー捕集ローラにバイア
スを印加する様にしたことを特徴とする。
例に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一形態例
として複写機の作像部の概略を示す図、図2は本発明を
要部をなす現像装置の拡大図、図3はトナ−捕集装置の
細部を示す。この作像部は、感光体ドラム(像担持体)
1と、その廻りに順次配置された帯電装置2、露光部
3、イレーサ4、現像装置5、レジストローラ6、転写
装置7、分離装置8、搬送装置9、クリーニング装置1
0、除電ランプ11等を有し、現像装置5の現像ローラ
12の下流側にはトナー捕集ローラ13が配置されてい
る。この電子写真式の作像部による作像プロセスは周知
であるので、詳述はしないが、感光体ドラム1はプロセ
ススピ−ド90mm/sec.で矢印の方向に回転し、
現像ロ−ラ(φ25)12はその3倍の速度、270m
m/sec.で矢印(反時計)の方向に回転する。現像
ローラ外周面の現像剤層の厚みを規制するドクタ20と
現像ロ−ラ12との間のギャップは0.55mm、感光
体ドラム1と現像ロ−ラ12との間のギャップは0.5
mmに夫々設定されている。
で構成されており、1rpmの回転速度で時計方向に回
転される。駆動方法は、現像ローラの回転軸から駆動力
の伝達を得ることにより駆動される様にしてもよいし、
トナー捕集ローラをフリーにしておく一方で現像ローラ
の磁気ブラシによって連れ回りするようにしてもよい。
トナ−捕集ロ−ラ13は、感光体ドラム1の表面から、
0.2mm〜0.8mmの距離の範囲で一定に保たれて
いる。0.2mm以下であると、画像を乱す危険が増
す。なお、上記値は実際には、0.3mm〜0.6mm
の範囲が最も好ましい。感光体ドラム1の回転によっ
て、感光体ドラム1の回転方向と同方向に向けて表層に
生じる気流(層流)は、感光体表面から1mm以内が最
も強いとされているが、トナー捕集ロ−ラ13と感光体
ドラム1との間のギャップを、0.8mm、好ましくは
0.6mm以下に設定することにより確実にトナーの飛
散量を減らせることが判明した。
ング25とのすき間は、トナー捕集ロ−ラ13の回転を
阻害しない弾性体フィルムシ−ル26でふさがれてい
る。即ち、シール26は一端をケーシング25の端部に
支持され、且つその上面でトナー捕集ローラ13の周面
に摺接している。トナ−捕集ロ−ラ13と現像ロ−ラ1
2との間のギャップは0.5〜0.8mmに設定され
る。当該ギャップ値が0.5mm以下である場合には、
当該領域で剤があふれる危険があり、0.8mm以上で
あるとトナー捕集ロ−ラ13の周面に付着したトナ−を
ケーシング25内の現像剤中に取り込むことができなく
なり、また、そのギャップからトナ−クラウドが吹き出
して、現像装置5の外部にトナ−を飛散させる原因とな
る。上記の範囲にギャップを設定する結果として、現像
ローラの磁気ブラシとトナー捕集ローラとが接触するこ
ととなり、トナー捕集ローラに付着したトナーが現像ロ
ーラを介してケーシング内の現像剤中に採り込まれ、ト
ナー捕集ローラ表面がきれいになる。また、この磁気ブ
ラシと接することによって、トナー捕集ローラの連れ回
りが可能となるので、トナー捕集ローラをフリー回転状
態にしておくことにより、格別の駆動源、駆動力伝達手
段を用いることなく作動させることができる。
外側のスリーブ12Aと、スリーブの内側において固定
されたマグネットローラ12Bとから成り、感光体と対
向する位置において、現像するためのトナーの穂を形成
するよう、マグネットローラ12Bには磁極(現像極)
12aが配置されている。また、同様に、トナ−捕集ロ
−ラ13に対向するマグネットローラの表面位置にもト
ナーの穂が形成されるように磁極(回収極)12bが配
置されている。回収極12bにより形成されるトナーの
穂により効率的に現像ロ−ラ12からトナー捕集ローラ
13側にトナ−を回収することが可能となる。回収極1
2bを設けない場合等にはトナー捕集ロ−ラ13に対向
するトナーの穂が形成されないが、この場合は、両ロ−
ラ13、12間のギャップを狭めに設定し、トナー捕集
ローラ13を確実に現像ローラ12表面の剤層と接触さ
せるようにすれば、回収の効率は落ちるが、クラウドを
吹き出さないようにする遮蔽効果は十分に発揮できる。
よって構成することが好ましいが、樹脂等の絶縁体であ
っても構わない。このトナー捕集ローラ13を感光体ド
ラム1と近接させることにより、層流を遮蔽し、層流に
乗ったトナーがケーシング外部に飛散することを防止す
る効果を得ることができる。トナーの穂等から飛散した
帯電トナ−は、その電荷による鏡像力により、感光体ド
ラム1か、捕集ロ−ラ13の表面に付着する。トナー捕
集ロ−ラ13に付着したトナ−は、ケーシング25内の
現像剤を構成するキャリアとの間のク−ロン力(Cou
lomb force)により現像剤中にとりこまれ
る。
ラ12の表層の現像剤は、感光体1によってトナ−だけ
を奪われるため、現像ローラ上のキャリアにはそれと逆
極性の電荷が発生する。この電荷は、該キャリアがケー
シング25内の現像剤中に戻って攪拌ローラ30等によ
って攪拌されることにより消滅するが、捕集ローラ13
の近傍位置では、現像領域Dと捕集ロ−ラ13との間の
距離が近いため、まだキャリアに逆電荷が十分に残って
いる。このため、当該キャリアと捕集ロ−ラ上のトナ−
との間でク−ロン力が働き、当該キャリア上に捕集ロー
ラ上のトナーが移動する。該トナーは、キャリアに付着
した後に、キャリアと共にケーシング内の現像剤中に戻
る。トナー捕集ロ−ラ13を金属により構成した場合
は、捕集ローラが電気的にフロ−トの状態であってもバ
イアスを印加して良い。フロ−ト状態であると、捕集ロ
−ラ13には、現像ローラのバイアス印加値と感光体の
表面電位との間の値の電位が誘起される。例えば現像ロ
ーラのバイアス電位が−250V、感光体の平均電位が
−100Vである場合、トナー捕集ロ−ラの電位は約−
200Vとなる。このため、+トナ−が現像領域外に飛
散して層流により移動した場合には、感光体ドラム1と
捕集ロ−ラ13との間の電界により、当該+トナ−は捕
集ロ−ラ13側に引き寄せられ、付着する。続いて、ト
ナー捕集ロ−ラ13と現像ロ−ラ12間の電界と、現像
ローラ近傍のキャリアの電荷によるク−ロン力によっ
て、トナー捕集ローラ13上のトナ−はキャリアに付着
する等してケーシング内の現像剤中にとりこまれる。
均電位が高い部分がトナー捕集ローラ13に接近した状
態にある時に、誘起によりトナー捕集ロ−ラの電位が一
時的に−数100Vにまで上昇することがあり、この場
合に現像ロ−ラ上のトナーが捕集ロ−ラへ一時的に移る
ことがあるが、非画像部を含めた感光体上の平均的な電
位は現像ロ−ラの電位よりも低いので、ただちにトナー
捕集ロ−ラの電位も低下し、トナーによる汚れは解消さ
れる。このようは事態の発生を防ぐためには、トナー捕
集ロ−ラ13に対して、図示しないバイアス印加手段に
より、現像バイアスよりも低い電位のバイアス(−10
0〜−200V)を積極的に印加するようにしても良
い。トナー捕集ローラを駆動する方法としては、現像ロ
−ラからの駆動力を、ギヤ、カム、ワンウェイクラッチ
等で減速してから伝達する方法を採用できるが、現像ロ
−ラとの接触によるつれ回り回転としてもよい。その時
の回転数は現像ロ−ラの回転数と、双方のロ−ラ径の比
によって決まる。
方向端部あたりからのものが最も多く、軸方向現像幅よ
り広い範囲にわたってトナー捕集ロ−ラ13はトナーに
よる汚れを受ける。このため、回収極12bの軸方向幅
を現像極12aの軸方向幅よりも広くしておくことが好
ましい。トナー捕集ロ−ラ13に一定電位のバイアスを
印加すると、逆極性に低く帯電したトナ−はいつまでも
捕集ロ−ラ上に付着し続け、堆積し、バイアスの効果が
下がることになるが、この時は定期的にバイアス電位を
現像ロ−ラと同電位にする措置を施すとキャリアの電荷
による鏡像力により、逆極性の低帯電電位トナ−は剤中
に回収される。なお、本発明は、2成分磁気ブラシを用
いる現像装置の他にも、1成分磁気ブラシを用いる現像
装置にも適用することができる。
型で効率よくトナ−を捕集し、現像装置からの飛散を防
ぐことができ、また通常精度良く位置決め設計されてい
る現像装置(特に現像ロ−ラ)の近くに捕集ロ−ラを設
けるので、あらたな位置決め機構を要しない。さらに、
捕集ロ−ラが現像ロ−ラの磁気ブラシに接触しているた
め、自動的に清掃され、特公平5−70817号公報記
載の従来例のような高い電圧を印加する必要もない。更
に、捕集ローラが現像ロ−ラと近接しているため、駆動
力を容易にもらうことができ、捕集ロ−ラをフリ−とす
ることにより、磁気ブラシの回転による連れ回りも可能
となり、機構が非常に簡単となる。即ち、まず、請求項
1記載の本発明によれば、現像ローラの下流側に位置す
るトナー捕集ローラを感光体表面に近接配置した為、感
光体表層の層流に乗ったトナーがトナー捕集ロ−ラの下
流側に吹き出すことがない。また、トナー捕集ローラが
現像ロ−ラの周面と僅かのギャップを介して近接配置さ
れているため、現像ローラから飛散してトナー捕集ロ−
ラに付着したトナ−が、現像ローラの現像剤との間に働
くクーロン力によって現像ローラに移動し、現像ローラ
を介して現像剤中にとり込まれ、トナー捕集ロ−ラの表
面をきれいに保つことができる。請求項2記載の発明に
よれば、トナー捕集ローラは現像ロ−ラの回転軸と近接
しているため、現像ローラの回転軸からの駆動力を簡単
に受けやすく、別の駆動源(駆動軸)を要しない。その
ため、全体的な構造が簡単になる。請求項3記載の発明
によれば、トナー捕集ローラにバイアスを印加するよう
にしているので、トナー捕集ローラからケーシング内の
現像剤へのトナ−のとりこみが確実になる。
図。
部、4 イレーサ、5現像装置、6 レジストローラ、
7 転写装置、8 分離装置、9 搬送装置、10 ク
リーニング装置、11 除電ランプ、12 現像ロー
ラ、13 トナー捕集ローラ、20 ドクタ、25 ケ
ーシング。
Claims (3)
- 【請求項1】 像担持体と、該像担持体上に形成された
静電潜像を現像ローラにより形成されるトナーの穂によ
り顕像化する現像装置とを有する画像形成装置におい
て、 上記現像ローラよりも下流側位置において上記像担持体
に近接配置され、かつ、上記現像ローラの磁気ブラシに
接触するトナー捕集ローラを備え、このトナー捕集ロー
ラが、前記静電潜像を顕像化するトナーの穂から飛散し
たトナ−を捕集し、この捕集したトナ−を現像ローラの
現像剤との間に働くクーロン力によって現像ローラに移
動し、現像ローラを介して現像剤中に採り込まれるよう
にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記トナー捕集ロー
ラの回転駆動力を上記現像ロ−ラの回転軸から得るよう
にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 請求項1において、上記トナー捕集ロー
ラを導体により構成し、該トナー捕集ローラにバイアス
を印加する様にしたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31712695A JP3429123B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31712695A JP3429123B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09138585A JPH09138585A (ja) | 1997-05-27 |
JP3429123B2 true JP3429123B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=18084733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31712695A Expired - Fee Related JP3429123B2 (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3429123B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014115519A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ |
-
1995
- 1995-11-10 JP JP31712695A patent/JP3429123B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09138585A (ja) | 1997-05-27 |
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