JPH06130820A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像時に像担持体にトナーとともに付着した
磁性キャリアを、転写工程前に高効率で像担持体から磁
気的に吸引し、白抜けおよび黒点等の画質欠陥の発生を
防止できるようにする。 【構成】 キャリア回収ロール２２は、現像装置内の、
感光体ドラム１の回転方向に沿って現像ロール２１の下
流側の位置に配置されている。このキャリア回収ロール
２２は、回転自在の非磁性スリーブ２３と、この非磁性
スリーブ２３内にシャフト２６とともに固定配置された
フェライト系焼結磁石２４と、その一部で感光体ドラム
１にほぼ対向する位置に埋め込まれた希土類磁石２５と
により構成されている。希土類磁石２５は他のフェライ
ト系焼結磁石２４に比べて高密度磁束（１５００ガウス
以上）を有しており、高効率で磁性キャリア２７ａを吸
引し回収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁性キャリアとトナーを
含む現像剤により現像を行う二成分磁気ブラシ現像方式
を用いた画像形成装置に係り、特に現像の際にトナーと
ともに像担持体に付着した磁性キャリアを転写工程に至
る以前に像担持体から吸引し回収するキャリア回収手段
を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、二成分磁気ブラシ現像方式による
電子写真プロセスを持つ画像形成装置では、たとえば特
開昭５８−１７６６６１号公報、特開昭６０−１４２６
４号公報、特開平１−１３４４８４号公報等に開示され
ているように、キャリア回収磁気スリーブの内部に磁極
磁石を固定し、この磁極磁石により、現像装置による現
像の際にトナーとともに感光体ドラム（像担持体）の表
面に付着した磁性キャリアを磁気的に吸引し回収するよ
うになっている。

【０００３】このキャリア回収磁気スリーブ内に配置さ
れる磁極磁石としては、従来では、装置内のスペース、
コスト等の制約と、主に複写機市場における画質要求レ
ベルが比較的低いことから、磁束密度が５〜６００ガウ
ス程度のフェライト系磁石で十分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
複写機、プリンタ市場におけるカラー化等の高機能化、
高画質化要求とともに、二成分磁気ブラシ現像方式も多
種多様の改善が施されており、いずれも前述した感光体
ドラムへの磁性キャリアの付着を増加させる方向にあ
る。特に、高画質化が要求される複写機に至っては、従
来の鉄またはフェライト系キャリアよりも内部に磁性粉
を含有した樹脂バインダキャリアが用いられ、この樹脂
バインダキャリアによる低透磁率化や、そのキャリアの
粒径を従来の１００μ近傍から５０μ以下にすることが
主流となっていることから、感光体ドラム表面へのキャ
リア付着量が多く、また磁気吸引効率は逆に悪くなって
いる。このため従来のフェライト系磁石による磁気吸引
だけでは、キャリア回収には不十分であり、白抜けある
いは黒点等の致命的な画質欠陥を招くという問題があっ
た。なお、磁性キャリアの磁気吸引力を増加させるた
め、フェライト系磁石を大きくすることも考えられる
が、これでは装置全体が大型化するという問題があっ
た。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、装置を大型化することなく、現像時に
像担持体にトナーとともに付着した磁性キャリアを、転
写工程前に高効率で像担持体から磁気的に吸引し、白抜
けおよび黒点等の画質欠陥の発生を防止できる画像形成
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像形成
装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、この
像担持体の表面に対向して現像ロールを有し、この現像
ロールを用いて磁性キャリアとトナーとを含む現像剤に
より前記像担持体の表面に形成された静電潜像を可視像
化する現像手段と、回転自在の非磁性スリーブ内に、固
定された磁極磁石および前記磁極磁石よりも高磁束密度
の希土類磁石を配置してなるキャリア回収ロールにより
構成されるとともに、前記現像手段の内部で、かつ前記
像担持体によるトナー搬送方向に沿って前記現像ロール
の下流側に前記希土類磁石が前記像担持体に対向するよ
うに配設され、前記現像手段による可視像化の際に前記
トナーとともに前記像担持体の表面に付着した磁性キャ
リアを磁気的に吸引し回収するキャリア回収手段とを備
えている。

【０００７】ここで、希土類磁石としてはサマリウムコ
バルト、ネオジ鉄等の１５００ガウス以上の高磁束密度
のものが好ましく、また他の磁極磁石としては従来使用
されている５〜６００ガウス程度の磁束密度のフェライ
ト系磁石が用いられる。

【０００８】この画像形成装置では、現像手段内の現像
ロールにより像担持体の表面に形成された静電潜像が可
視像化され、この可視像化の際にトナーとともに像担持
体の表面に付着した磁性キャリアが、転写工程の前に、
同じく現像手段内に配設されたキャリア回収ロールの希
土類磁石により、高効率でキャリア回収ロール側に磁気
的に吸引され、現像手段内に回収される。

【０００９】また、請求項２記載の画像形成装置は、表
面に静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体の
表面に対向して現像ロールを有し、この現像ロールを用
いて磁性キャリアとトナーとを含む現像剤により前記像
担持体の表面に形成された静電潜像を可視像化する現像
手段と、この現像手段により形成されたトナー像を被転
写媒体に転写させる転写手段と、回転自在の非磁性スリ
ーブ内に、固定された磁極磁石および前記磁極磁石より
も高磁束密度の希土類磁石を配置してなるキャリア回収
ロールにより構成されるとともに、前記像担持体による
トナー搬送方向に沿って前記現像手段の下流側で、かつ
前記転写手段の上流側に配設され、前記現像手段による
可視像化の際に前記トナーとともに前記像担持体の表面
に付着した磁性キャリアを磁気的に吸引し回収するキャ
リア回収手段とを備えている。

【００１０】この画像形成装置では、キャリア回収ロー
ルは現像手段の外部に設けられているため、キャリア回
収ロールの希土類磁石により、高効率でキャリア回収ロ
ール側に磁気的に吸引された磁性キャリアは別途キャリ
ア回収手段内に回収される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１２】図２は本発明の一実施例に係る複写機の全
体の概略構成を表すものである。この複写機はたとえば
黒および赤の２色のコピーを行うものであり、その装置
内には、静電潜像を形成するための感光体ドラム１が図
の矢印方向に回転可能に配置されている。この感光体ド
ラム１の周囲には電荷を感光体ドラム１の表面に一様に
帯電させるための帯電コロトロン２と、第１の画像情報
を静電気的に書き込む第１の書込み装置３と、この第１
の書込み装置３により書き込まれた画像情報を黒色のト
ナーにより可視像化し、第１の現像像を得る現像装置４
と、第１の現像像に対して第２の画像情報を静電気的に
書き込む第２の書込み装置５と、この第２の書込み装置
６により書き込まれた画像情報を黒色のトナーとは異極
性の赤色のトナーにより重ねて可視像化して第２の現像
像を得る現像装置６と、現像装置４、６により得られた
トナー像をコピー用紙１１に対して転写する転写コロト
ロン７と、転写コロトロン７により転写された後のトナ
ーを感光体ドラム１の表面から取り除くクリーニング装
置８と、感光体ドラム１の表面に残った電荷を中和する
除電コロトロン９とが、この順序で配置されている。

【００１３】コピー用紙１１は給紙カセット１０から給
紙ローラ１３により順次送り出され、搬送路１２を搬送
された後、レジストローラ１４を介して転写タイミング
に合わせて転写コロトロン７と感光体ドラム１との間に
送り込まれる。トナー像が転写されたコピー用紙１１は
搬送ベルト１５により搬送路１６から定着装置を構成す
る定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの間に送り込
まれ、ここでトナー像が熱定着された後、図示しない排
出ローラにより装置の外部に排出される。

【００１４】現像装置６内には、感光体ドラム１の表面
に対向して現像ロール２１が配設されている。この現像
ロール２１は回転自在の非磁性スリーブの内部に磁極磁
石を固定配置したものであり、この磁極磁石の磁力によ
り磁性キャリアとトナーからなる二成分現像剤２７の磁
気ブラシを表面に形成し、この磁気ブラシを現像ロール
２１に印加されたバイアス電圧と非磁性スリーブの回転
により、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に
摺擦させ、トナーにより可視像化させるものである。

【００１５】現像装置６内の、感光体ドラム１の回転方
向に沿って現像ロール２１の下流側で感光体ドラム１と
ほぼ対向する位置には、キャリア回収ロール２２が配置
されている。このキャリア回収ロール２２により、現像
ロール２１による静電潜像の可視像化の際にトナーとと
もに感光体ドラム１の表面に付着した磁性キャリアを磁
気的に吸引し回収するようになっている。

【００１６】図１はこのキャリア回収ロール２２の構成
を拡大して表すものである。このキャリア回収ロール２
２は、図示しないモータの駆動により回転自在の非磁性
スリーブ２３と、この非磁性スリーブ２３内にシャフト
２６とともに固定配置されたフェライト系焼結磁石２４
と、その一部で感光体ドラム１にほぼ対向する位置に埋
め込まれた希土類磁石２５とにより構成されている。希
土類磁石２５としては、サマリウムコバルトあるいはネ
オジ鉄等の１５００ガウス以上の高密度磁束を有するも
のが用いられる。

【００１７】このキャリア回収ロール２２は、現像ロー
ル２１による現像の際にトナーとともに感光体ドラム１
の表面に付着した磁性キャリア２７ａを、感光体ドラム
１との間の間隙Ｄが最も小さく磁束密度が最も大きくな
った現像部において、希土類磁石２５により非磁性スリ
ーブ２３側に磁気的に吸引する。ここで、希土類磁石２
５は他のフェライト系焼結磁石２４に比べて高密度磁束
を有しているため、従来に比べて高効率で磁性キャリア
２７ａを吸引することができる。この吸引された磁性キ
ャリア２７ａは非磁性スリーブ２３の回転により回転方
向下流側に搬送される。この搬送された磁性キャリア２
７ａは、キャリア回収ロール２２内のフェライト系焼結
磁石２４の互いに隣接した同極磁極（Ｎ極）間で搬送力
が失われ、現像装置６内に落下し回収される。

【００１８】このように本実施例では、現像装置６内の
キャリア回収ロール２２により感光体ドラム１に付着し
た磁性キャリア２７が転写部の前に、感光体ドラム１か
ら高効率で磁気的に吸引され回収されるため、転写部に
おいては感光体ドラム１の表面に磁気キャリア２７ａが
残存することが殆どなく、その結果磁性キャリア２７ａ
による転写不良や画質欠陥の発生を防止することができ
る。また、本実施例では、従来用いられていたフェライ
ト系焼結磁石２４の大きさを大きくすることなく、高効
率で磁性キャリア２７ａを回収することができるため、
装置全体を従来の大きさに維持することができる。

【００１９】上記実施例では、キャリア回収ロール２２
を現像装置６の内部に配設した例について説明したが、
このキャリア回収ロール２２は図３に表すように、現像
装置の外部に設けるようにしてもよい。

【００２０】本実施例では、現像装置３０内にはブレン
ダ３１、３２、パドルホイール３３および現像ロール３
４が配設されており、ブレンダ３１、３２により摩擦帯
電され、かつトナー含有率が均一にされた二成分現像剤
２７がパドルホイール３３により搬送される。搬送され
た二成分現像剤２７は、現像ロール３４のピックアップ
磁極によりピックアップされるとともに現像磁極の磁化
パターンに応じてブラシ状の穂立が形成され、現像ロー
ル３４の回転により上方に搬送されるとともに、層厚規
制部材３５により層厚が最適な厚さに規制された後、ト
ナー成分により感光体ドラム１上の静電潜像を可視像化
する。

【００２１】キャリア回収ロール２２は、現像装置３０
の感光体ドラム１の回転方向の下流側近傍の、転写コロ
トロン７の上流側の所定位置に配設されている。キャリ
ア回収ロール２２の構成は上記実施例のものと同様であ
るが、図４に拡大して表すように、希土類磁石２５によ
るキャリア吸引能力をさらに高めるために、直流（Ｄ
Ｃ）電源３６および交流（ＡＣ）電源３７がそれぞれ印
加されるようになっている。

【００２２】このキャリア回収ロール２２の下部位置に
はキャリア回収トレイ３８が配置されている。このキャ
リア回収トレイ３８にはスクレーパ３９が一体化されて
おり、キャリア回収ロール２２の表面に吸引付着した磁
性キャリア２７ａを掻き取り、キャリア回収トレイ３８
内に落下させるようになっている。キャリア回収トレイ
３６内にはエアダクト４０が設けられている。また、ス
クレーパ３９の下端部には複数の孔４１が形成されてい
る。

【００２３】本実施例では、キャリア回収ロール２２に
より感光体ドラム１の表面から磁気的に高効率で吸引さ
れた磁性キャリア２７ａは、キャリア回収トレイ３６内
に落下した後、図示しないエア吸引ポンプにより、スク
レーパ３９に設けられた複数の孔４１およびエアダクト
４０を介して装置外に回収される。なお本実施例におい
ても、装置全体を大型化することなく、高効率で磁性キ
ャリア２７ａを回収することができ、転写不良や画質欠
陥の発生を防止することができることは上記実施例と同
様である。

【００２４】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を変更しない範囲で種々変形可能である。たとえば図
３の実施例においては、キャリア回収ロール２２を現像
装置３０の近傍に設ける構成としたが、キャリア回収ロ
ール２２の位置は、現像装置３０と転写コロトロン７
（図１）による転写位置との間のいずれかの位置であれ
ばよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、回転自在の非磁性スリーブ内に、固定され
た磁極磁石および前記磁極磁石よりも高磁束密度の希土
類磁石を配置してなるキャリア回収ロールを、現像手段
の内部または現像装置の下流側で転写部の上流側の位置
に設けるようにしたので、現像手段による可視像化の際
に前記トナーとともに前記像担持体の表面に付着した磁
性キャリアを転写工程前に高効率で磁気的に吸引し回収
することができ、白抜けおよび黒点等の画質欠陥の発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るキャリア回収ロール
の構成を表す側面図である。

【図２】 図１のキャリア回収ロールを用いた画像形成
装置全体の側面図である。

【図３】 本発明の他の実施例に係る現像装置およびキ
ャリア回収ロールの構成を表す側面図である。

【図４】 図３に示したキャリア回収ロールを取り出し
て示す側面図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、４、６…現像装置、７…転写コロト
ロン、２１…現像ロール、２２…キャリア回収ロール、
２３…非磁性スリーブ、２４…フェライト系焼結磁石、
２５…希土類磁石、２６…シャフト、２７…二成分現像
剤、２７ａ…磁性キャリア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に静電潜像が形成される像担持体
   と、 この像担持体の表面に対向して現像ロールを有し、この
   現像ロールを用いて磁性キャリアとトナーとを含む現像
   剤により前記像担持体の表面に形成された静電潜像を可
   視像化する現像手段と、 回転自在の非磁性スリーブ内に、固定された磁極磁石お
   よび前記磁極磁石よりも高磁束密度の希土類磁石を配置
   してなるキャリア回収ロールにより構成されるととも
   に、前記現像手段の内部で、かつ前記像担持体によるト
   ナー搬送方向に沿って前記現像ロールの下流側に前記希
   土類磁石が前記像担持体に対向するように配設され、前
   記現像手段による可視像化の際に前記トナーとともに前
   記像担持体の表面に付着した磁性キャリアを磁気的に吸
   引し回収するキャリア回収手段とを備えたことを特徴と
   する画像形成装置。
2. 【請求項２】 表面に静電潜像が形成される像担持体
   と、 この像担持体の表面に対向して現像ロールを有し、この
   現像ロールを用いて磁性キャリアとトナーとを含む現像
   剤により前記像担持体の表面に形成された静電潜像を可
   視像化する現像手段と、 この現像手段により形成されたトナー像を被転写媒体に
   転写させる転写手段と、 回転自在の非磁性スリーブ内に、固定された磁極磁石お
   よび前記磁極磁石よりも高磁束密度の希土類磁石を配置
   してなるキャリア回収ロールにより構成されるととも
   に、前記像担持体によるトナー搬送方向に沿って前記現
   像手段の下流側で、かつ前記転写手段の上流側に配設さ
   れ、前記現像手段による可視像化の際に前記トナーとと
   もに前記像担持体の表面に付着した磁性キャリアを磁気
   的に吸引し回収するキャリア回収手段とを備えたことを
   特徴とする画像形成装置。