JPH039389A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、潜像担持体に静電潜像を形成し２、これを顕
像化する画像形成装置に関するものである。 〔従来の技術〕 複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に
おいて、潜像担持体に静電潜像を形成し。 これを顕像化する形式のものでは、乾式型の現像装置が
広く使用されている。 このような現像装置のうち、トナー・とキャリアを有す
る二成分系現像剤を用いるものでは、現像剤を長時間使
用するうちに、キャリア表面に被覆された絶縁層に摩耗
などを来たし、トナーの摩擦帯電性が低下したりするた
め、かような寿命のきた現像剤を新しいものに交換して
いる。 従来において廿、現像剤の交換を行う場合、明４像装置
外に突出する摘みを回して内部の撹拌パドルなどを手動
で回転させ、明４像装置の剤取出［−１から現像剤を落
下させつつ、予め準備した袋などにそれを入れ、現像剤
を出し切ったのち、新し・い現像剤を現像装置内へ入れ
るようにしていた。 これによるものでは、現像剤の新１日交換、特に古い現
像剤の回収に手間取り、これに多くの時間を費すばかり
か、現像剤で手を汚したりするおそれがあった。又、現
像剤が撹拌パドルどケーシング壁部との間で詰まったり
すると、摘みに回ずことが困難になり、現像剤を回収で
きなくなったりするおそれがあったに のような手作業による回収を自動的に行えるようにした
、例えば、実開昭６３−１８０８６４号公報などに示さ
れる現像装置例が既に提案されるところとなっている。 この例は、現像装置のｆ部に現像剤搬送スクリコ一部材
を設Ｕ、これで現像剤を搬送しつつ現像装置外の回収タ
ンクへ回収するようにしたものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 上述の従来例では、現像剤搬送スクリュ・一部材を回収
タンクまで延設させねばならない構成どなるので、この
ための相応のスペースを必要とし２、現像装置が大型化
する。ヌ、現像剤搬送スクリコ一部材ｓＩ分に現像剤が
溜まったままとなり、この分、現像剤が現像に供されな
くなるため、現像剤の使用効率が低下したりする。 本発明の目的は、現像剤の使用効率の低下などを来たす
ことなしに、寿命の尽きた現像剤を自動的に回収できる
ようにした画像形成装置を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は前述の目的を達成するため、この発明に係る画
像形成装置を、トナーとキャリアを有する二成分系の現
像剤を収容し、該現像剤中のトナーを潜像担持体表面に
静電的に移行させて該潜像担持体に形成された静電潜像
を顕像化するための現像袋ｒと、顕像を転写材に転写し
たあとの潜像担持体表面上の残留トナーを除去して回収
するクリーニング装置と、回収されたトナーなりリーニ
ング装置内から該装置外に向けて搬送する１−す−搬送
手段と、該搬送されたトナーをクリーニング装を外にお
いて収容する廃トナー・回収部と、磁石体を内股し、現
像装置内の現像剤を回収すべく、現像装置の現像剤を潜
像担持体に静電的に付着させたとき、該潜像担持体上の
付着現像剤を引き寄せつつ周方向に搬送する現像剤回収
用スリーブと、現像剤回収用スリーブ上の現像剤を除去
して前記トナー搬送手段に導くための現像剤除去手段と
で構成したことを特徴とする。 〔作用〕 現像装置の現像剤は潜像担持体を経てクリーニング装置
に移動し、この移動した現像剤はクリーニング装置外の
廃トナー回収部に回収される。 〔実施例〕 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。 第１図において、符号１は潜像担持体の一構成例である
ドラム状感光体を示し、この感光体】は時計方向に回転
し、その表面が帯電チャージャ２によるコロナ放電によ
って一様に１！：電させられる。 以後、この感光体については正極性に帯電するものであ
るどして、１５市チヤージヤ２によって正極性のコロナ
放電が行われることにより、感光体表面には正極性（Φ
）の電荷が一様に付与されるのである。 次いで、イレーザ３による光照射で周囲の非画像部が除
電状態にされ、この状態で露光部４のところで、例えば
、原稿光像が結像投影されることにより、感光体表面に
静電潜像が形成される。 露光部４の、感光体回転方向上の下流側には感光体１と
近接対向するようにして現像装置５が設けられている。 この現像袋ｒ５の現像室６内にはトナーＴと少なくとも
一部が弾性体より成るキャリアＣ（第２図）を有する二
成分系の現像剤が収容されていて、この現像剤に対する
トナーの濃度が低下すると、アジテータ７やトナー補給
ローラ８が回転して、トナー補給室９から現像室６へ向
けてトナーが補給される。 現像室６内の現像剤はバドルホイール１１によって撹拌
されつつ汲み上げられ、このとき、トナ−Ｔとキャリア
Ｃが互に異極性に摩擦帯電、される。 本例では第２図に示すようにキャリアＣがΦに、トナー
ＴがＯにそれぞれ帯電される２パドルポイール１１によ
って汲み上げられノー現像剤は、磁石体１２を内股した
現像スリーブ】３の周面上Ｌ；−磁力で引き寄せられて
付着せしめられる。そして、現像スリーブ１３又は磁石
体１２ないしは両者が回転するごとによって、周面に付
着した現像剤は磁力で明像スリーブ周面に担持されつつ
、その周方向に運ばれる。 そして、第２図に示すよ・うに、感光体１と対向する現
像領域で、現像剤中のトナーＴが感光体］上の静電潜像
に静電的に移行して、同潜像が顕像化される。静電潜像
の地肌部にトナーＴを付着させないようにするために、
現像スリーブ１３には現像バイアス電源ｖｂによって所
定のΦの現像バイアス電圧が印加されている。 次いで、転写チャージャ１４によって正極性のコロナ放
電が行われることｔＪより、上記顕像が転写利］、６に
転写される。この転写のあと、分離チャージャ１５によ
るコロナ放電により、転写材１（′）の感光体に対する
吸着力が弱められ、この状態で剥離爪１７により転写月
先端が感光体表面から分離させられる。 感光体］−には、現像装置５と反対側の部位に、クリー
ニング装置１８が近接対向配Ｕされ、このクリーニング
装置１８に一体形成されたクリーニング前チャージャ］
、９で正極性のコロナ放電が行わｊｌ、ることにより、
負極性のトナーＴが、極性変換さｈて正極性に帯電させ
られる。 次いで、クリーニング装Ｎ１，８に設Ｕられたファーブ
ラシ２】により、感光体上の残留ｌ・す・−・が感光体
表面より掻き取られる。これでも、なお取り切れない残
留トナーはクリーニングブレード２２により感光体表面
から掻き取られる。な、！′寸、ファーブラシ２１には
、所定極性の、本例では負極性の直流バイアス電圧が印
加されるローラ２３が喰い込むようにして接するように
なっていて、ファーブラシ２１に付着したトナーはロー
ラ２３に静電的に付着せしめられ、ｆｌつ、この付Ｍ＋
−ナーはブレー　ド２４により掻き取られる。 クリーニング装置（１８の下部には、当該クリーニング
装置によって除去回収されたトナーをクリーニング袋打
外に向けて搬送するためのトナー搬送手段の一構成例で
あるｔ・ナー搬送スクリュ一部材２５が設けられている
。 回収されたトナ・−は、このトナー搬送スクリュ一部材
２５によって感光体１の軸方向に運ばれ、クリーニング
装置］８外に同りリーニング装訂に連なるようにして設
けられたカート・リッジやタンク状を成す廃トナー回収
部２６内に収容される。 ここで、初めにも述べたように、二成分系現像剤を用い
るものでは、キャリアの表面の絶縁被覆層が摩耗で剥が
れたりするので、かかる寿命のきた現像剤を新しいもの
に交換している。 従来においては、現像装置５内の現像剤を剤取り出し口
から出して、それを回収するようにしていたのであるが
１、τの手間が誠に大変なものとなっていた。又、パド
ルホイール１１の下部に現像剤搬送スクリュ一部利を設
け、これで、現像剤を明４像装置外に自動排出するよう
にした例も提案されているが、この例では、現像剤搬送
スクリュー部材部分に現像剤が溜り易くなり、この分の
現像剤が無駄になっていた。 そこで、本発明は現像装置５の現像剤を、感光体１に導
き、更に、ごれ髪クリーニング装置１８の方に自動的に
回収するようにしたものである。 第】−図において、磁石体２７（第５図）を内設した現
像剤回収用スリーブ２８は、現像スリーブ１３と同じよ
うに非磁性材質のもので作製され、クリーニング前チャ
ージャ１９とファーブラシ２１との間に、感光体Ｊ−と
近接対向するように

【２．て設けられている。そして、
この現像剤回収用スリーブ２８には掻き取りブレード２
９が当接すると共に、スイッチ３Ｊを介して現像剤回収
バイアス電源ｖｂ′が接続されている。以後、このｖｂ
′　を現像剤回収バイアス電圧と読み替えるものとする
。。 又、先に触れたｖｂについても現像バイアス電圧と読み
替えるものとする。 ここで、当該画像形成装置の適所に現像剤回収モード実
行釦（不図示）が設ｒさ、１′＋７でいて、これが押さ
Ｊすると、感光体１が矢印方向に回転すると共に現像装
置５側では現像室Ｇ内のパドルホイール１］や現像スリ
ーブ１：３などの回転部材が回転し、又、クリーニング
装置１８側ではトナー順送スクリュ一部材２５や現像剤
回収用スリーブ２８などが回転するようになっでいる。 これに対し、トナー補給室９内のアジテータ７、トナー
補給ローラ８などの回転部材や、クリーニング装置１８
側のファーブラシ２１．ローラ２３などについては停止
状態に保持され、チャージャ１９も作動しない。それに
、転写材に・ついても給送されないＪ、うになっている
。また帯電チャージャ２も作動せず、感光体１の表面は
帯電されない。 ここで、先ず、現像装置５内の現像剤を取り出すのであ
るが、これは現像装置の現像剤を感光体】の方に引き寄
せて、感光体表面にべた付着させることで実現する。こ
のしくみについて説明するに、第３図において、感光体
１と現像スリーブ１３との間の現像領域１、こある現像
剤番、−働く力Ｆは次のようになる。 Ｆ　＝　　Ｆｅｐ＋　　Ｆｍ＝　　Ｅ　　・　　ｑ　　
ｃ　　・　　（、！−Ａ　　→−Ｆｍ（な　才９　Ｆｃ
ｐとＦｍとは逆方向に働く） 但し、 Ｆｅｐ：キャリアが感光体の方に静電的に弓かれる力 Ｆ−：現像スリーブ側からのギヤリアに働く磁力 ｑ　ｅ　：　ＴＭ、像時のキャリアのカウンター−ｙヤ
ーン Ｅ：現像領域での現像電男 Ｃ：キャリアの静電容量 Ｒ：キャリアのダイナミック抵抗 １、：現像時間 ここで、現像スリーブ１３が回転すると、回収すべき現
像剤がそれに担持されつつ運ばれるのであるが５今、Ｆ
　ｅ　ｐ　〉ｐ　＠である場合、すなわち５Ｅ−ｑ　ｅ
−ｅ−”　＞ＦＷａである場合、回収すべき現像スリー
ブ１３Ｊ−の現像剤は感光体１の方に引き寄せられて付
着する。 Ｖｂ＝ＶＱ ところで、現像電界ＥはＥｃｘ： なる関係がある（但し、ｖｂは現像バイアス電圧。 Ｖｌｌは感光体の表面の電位、ｄは感光体と現像スリー
ブとの間のギャップ量である）７ このような式を変換していくと、以下のよう１．：なる
。 この（］、）式から、現像バイアス電圧ｖｂを上げたり
、現像スリーブ】−３の線速？速くして現像時間ｔを短
くすることで、現像剤を感光体１の方に引き寄せて感光
体表面にベタに付着せしめることができる。すなわち、
現像バイアス電圧ｖｂｔｒ、感光体の表面電位ＶＵより
も高くし、正極性に帯電したキャリアがトナーと共に磁
石体１２による磁力に打ち勝って、感光体１．の表面に
静電的に移行するように、感光体１と現像スリーブ１３
の間に電層を形成するのである。 なお、第４図は通常の現像動作時における感光体表面の
地肌部ど黒部（潜像部）との電位１ノベルを示し、ＶＱ
は地肌部の電位を、Ｖｄは黒部の電位をそれぞれ示し、
前者１才現像バイアス＠ｈＥ　Ｖ　ｂよりも低く、後者
はそれよＩ−１も高くなっており、現像時にはトナーに
感光体の画像部には移行させるものの、地肌部にはそれ
を付着させないよっにしている。現像剤回収時には、現
像スリーブｉ　３に印加する電圧を、ＶＱよりも高く、
例えは第４図に示した現像時の現像バイアス電圧ｖｂよ
りも高＜１，７たり、現像スリーブの線速を速くしたり
するのである。 このようにして感光体１」−にベタに付若ぜ１、められ
た現像剤を今度は現像装置１８の側に回収するのである
。 ここで、第１図において、現像剤回収時１はスイッチ３
１が閉成されるようになっていて、これに伴ない現像剤
回収用スリーブ２８には現像剤回収バイアス電圧■ｂ′
　が印加される、感光体１．トの回収すべき現像剤が、
このようなバイアス電圧の印加された現像剤回収用スリ
ーブ２８の位置まで来たとぎ、ここで明２像剤に１１１
＜力Ｆ′は次のようになる。 Ｆ’　＝ｐｃρ′＋Ｆｍ’　＝Ｅ’　・ｑ　ｃ’　・ｅ
−”＋Ｔ’１Ｉｌ（なお、Ｆｅｐ’　どｔ’　ｉ＋　’
　とは逆方向に鋤＜）但し、 ＦＣＰｌ　　、キャリアが感光体の方に引かれるカ ニ現像側回収用スリーブ側からのキ ャリアに働く磁力 ニ回収時のキャリアのカウンタチャ ・−・ジ Ｅ′　−回収領域での回収俄舅 Ｃ：キャリアの静電８産 Ｒ：トナーのダイナミック抵抗 鵞、′　：回収時ｔ１ 　Ｃ ｍ ごこで、Ｆｍ’　＞Ｆｅｐ’である場合、ずなオ）も、
ｔ′ Ｆ口′〉）Σ′　・ｑｃ′　・Ｃう′罹である場合、回
収すべき感光体１上の現像剤は現像剤回収用スリーブ２
．８の方に引き寄せら肛て付着する。 と、可、ろで、回収電界Ｅ′は Ｖｂ’−ＶＱ Ｅ　’　　グ ｄ′ なる関係がある（但し７、Ｖｂ′は現像剤回収バイアス
電圧、ｖｐは感光体の地肌部の電位、ｄ′は感光体と現
像剤回収用スリーブとの間のギャップ量である）。 このような式を変換していくと、次のよう１．二なる。 この（２）式が成り立つように１回収バイアス電圧ｖｂ
′や回収時Ｈｉｌｔ、’（現像剤回収用スリー・ブの線
速）を定めるごとにＪす、感光体上のＱ２像剤を現像剤
回収用スリ・−ブ２８の方に引きＹ）゛せて回収するこ
とができる。 本例では、現像剤回収用スリ一ブ２８のキャリアＣの帯
電極性と反対の負の極性の明６像側回収バイアス電圧架
印加させるようにして゛ある７こｉ）、１１．−よって
、確実に感光体側の現像剤を現像剤収用スリーブ２８の
方に引き寄せて回収することができる。 そして、磁石体２７による磁力で現像剤回収用スリーブ
２８の周面に付着した現像剤は、該スリーブ２８の回転
によりその周方向に運ばれ、掻き取リブ１ノート２９に
より現像剤回収用スリーブ２８の周面から掻き取り除去
されてトナー駁送スクリュ一部材２５へと導かれる。掻
き取られた現像剤がかかるトナー搬送スタリュ一部材２
５に導かれることによって、このトデー搬送スクリュ一
部材２５による搬送作用でクリ−・−ニング装置１８の
図にお番づる奥側へと運ばオｌ４、第１図の廃トナー回
収部２６にＵ＋出され、る。 ｂ・お、このような現像剤回収モ・−ド実行時には、先
にも述べたように、ファーブラシ２】やロー・う２３な
どについては不回転状態に保持され、給紙についても行
われないようになっている９所謂、フリーランの状態と
なるのである。 このような現像剤回収モード実行時と１通常の画像形成
モード実行時どの各要素部材の稼動のオン・オフなどに
ついて表にまとめると次のようになる。ここで［オン」
というのは要素部材を回転させることであり、「オフ」
というのは要素部材を停止させることである。 なお、掻き取りブレード２９は、現像剤回収用スリーブ
２８」−の現像剤を除去する現像剤除去手段の一構成例
を成夕゛ものであるが、同様ろ゛機能Δ達成できるもの
であれば、他のもの１．：’：代替することも可能であ
る。 Ｊ二連した実施例では、現像剤回収用スリーブ２８に、
キャリアの帯電極性と反対の極性の電圧を印加して、感
光体１上の９４像剤をスリーブ２８に静電的に移行させ
るように構成したが、このような電Ｂ−，＠印加１．な
くども、磁石体２゛ンの磁力の作用だけで、感光体１ｊ
：に付着した現像剤を全てスリーブ２８側に引き寄せて
回収することもできる。 このとき、スリーブ２８と感光体１との間に、キャリア
佇感光体］、の＠に、引き寄せるような電界が形成され
ている場合には、この電界よりも強い磁層を、磁石体２
７によって形成すればよい。 このよう番；２本発明に係る構成τ・は、現像装置の現
像剤をクリーニング装置側へ回収してしまうようにした
ちのであるから５現像装置側に現像剤搬送スクリュ一部
材などを股！づて現像装置外へ現像剤を運び出ずような
ことをしなくても済み、現像装置が大型化するのを阻止
することができる。 また、かようなスクリｊ一部材を現像装置に１９けるも
のでは、現像剤がその部勺に溜ってしまい。 唄１像剤が無駄になることもあったが１本発明に係る構
成では、このようなこと１心配する必１ｔ５がない。 更に１、既存のトナー搬送スクリｊ一部材２５＜・廃ト
ナー回収部２６をそのまま現像剤の回収を一利用できる
ので、専用の回収手段を不要２・するこえてかできる。 又、従来、残留トナーを一回収すべく、そノー１．をト
ナー搬送スクリコ一部材２５で搬送す？）際、機内の熱
で、トナー搬送スクリー】−・部材の部分でト・ナーの
流動性が急くな、〕たりして、それが固化し、トナー搬
送スクリュ一部材２Ｆ・が回転不能になっ“［しまい、
トナー回収が事実り出来なくなってしまう場合もｂった
が、本発明に係ろ構成５では現像剤の交換時Ｖ、ｉ・ナ
ー搬送ノクリコー：Ｔ１：材２５０部分を運ばれる現像
剤が固化１．たトナー１強制的に流動させて【、７まう
ので、トナーを続けて円滑に廃トナー回収部２６の方へ
送り込むことができる、 〔発明の効果〕 本発明の構成によれば、現像剤の回収髪自動で行うこと
ができるＪ、う）５．―なっているので、現像剤交換に
極く簡単に行うことができ−これ祭呪像装置やクリーニ
ング装置に専用のＩＪｆ、像側回収用順送手段などを設
けるごどなしに実習１する。二とができる。又、ファー
ブラシや掻き落しブレードなどで回収する方式ではない
ので、潜像担持体表面を仇付けることもない。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明−・実施例の概Ｆ１８構成図、第２図は
感光体刑りに配備される複写プロセス機器の構成図、第
３図は現像スリーブ」二の現像剤を感光体の方に静電的
に引き寄せることに関しての説明図。 第４図は感光体上の地肌部ど黒部との電位レベルを示す
図、第５図は感光体上の現像剤を現像剤回収用スリーブ
の方に引き寄せて回収することを説明するためのクリー
ニング装置下部側の構成図である。 １・・・潜像担持体としてのドラム状感光体５・・−現
像装置　　１Ｂ・・・クリ・−・ニング装町２５・・・
トナー順送スクリュ一部材 ２６・・・廃Ｉ・ナー回収部　　２７・・・磁石体２８
・・・現像剤回収用スリーブ ２９・・・掻き取りブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナーとキャリアを有する二成分系の現像剤を収容し、
   該現像剤中のトナーを潜像担持体表面に静電的に移行さ
   せて該潜像担持体に形成された静電潜像を顕像化するた
   めの現像装置と、顕像を転写材に転写したあとの潜像担
   持体表面上の残留トナーを除去して回収するクリーニン
   グ装置と、回収されたトナーをクリーニング装置内から
   該装置外に向けて搬送するトナー搬送手段と、該搬送さ
   れたトナーをクリーニング装置外において収容する廃ト
   ナー回収部と、磁石体を内設し、現像装置内の現像剤を
   回収すべく、現像装置の現像剤を潜像担持体に静電的に
   付着させたとき、該潜像担持体上の付着現像剤を引き寄
   せつつ周方向に搬送する現像剤回収用スリーブと、現像
   剤回収用スリーブ上の現像剤を除去して前記トナー搬送
   手段に導くための現像剤除去手段とを具備して成る画像
   形成装置。