JPH06348140A

JPH06348140A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06348140A
Application number: JP13822893A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Aizawa; 昌宏相澤; Kenji Asakura; 建治朝倉; Noboru Katakabe; 昇片伯部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】精密な高画質の画像が簡単な構造および組立
てのもので得られる画像形成装置を提供することを目的
としている。【構成】表面に潜像を保持して移動する潜像保持体２
と、この潜像保持体２の表面の静電潜像全面に現像剤１
２を直接供給する現像剤供給手段と、潜像保持体２の表
面の非画像部に付着している現像剤を回収する回収手段
１４とを備え、潜像保持体２に内包される第１磁石４の
磁気力で潜像保持体２の表面に現像剤１２を供給し、ま
た、回収部材１４に内包される第２磁石１６の磁気力で
静電潜像の表面の現像剤１２を回収する構成であり、さ
らに、第１磁石４と第２磁石１６とはその磁気力により
釣り合うことで、釣り合い位置に固定保持されることを
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、プリンタやファクシミ
リ等に応用できる電子写真方式の画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】以前から、この種の画像形成装置の現像
方法としては、カスケード現像方法、タッチダウン現像
方法、ジャンピング現像方法などがある。

【０００３】これらには何れも、画像の再現性や鮮明度
の向上を目的として種々の改良が加えられている。

【０００４】そして従来、現像剤は現像剤担持体上に担
持して潜像保持体との対向部に搬送、供給し、現像剤担
持体と潜像保持体間に働かせた現像バイアス電圧によっ
て、現像剤担持体により供給する現像剤を潜像保持体上
の画像部分に付着させて現像することが、１成分現像剤
と２成分現像剤との別なく一般に行われている。

【０００５】これを１成分現像剤にて実現する場合、特
公昭６３−４２２５６号公報等で知られているように、
現像剤担持体上に供給された現像剤を層規制部材によっ
て所定の薄層にすると共に所定電荷量に帯電させ、潜像
保持体上の画像部分に付着させて現像している。

【０００６】この現像剤の層厚規制は、現像剤担持体と
潜像保持体間へ均一量の現像剤を供給するとともに、現
像剤担持体の表面に担持されて帯電される現像剤の帯電
量が層厚によってばらつくのを防止すると云った目的の
ために行われる。

【０００７】また現像剤の所定電荷量での均一帯電は、
現像バイアス電圧と潜像の画像部、非画像部電位との関
係に忠実に反応し、設定通りの現像が達成されるように
する。

【０００８】また現像剤担持体は、潜像保持体との間に
現像バイアス電圧を印加する関係上、また現像剤担持体
の表面で現像剤を帯電する関係上、導電性材料にて形成
されている。

【０００９】しかし、現像剤担持体上に担持し供給する
現像剤の層厚を精度よく規制することは困難である。

【００１０】特に、現像剤担持体による現像剤の供給方
式では、いわゆるスリーブゴースト現象による層厚のム
ラが生じるので、潜像保持体上のトナー像に濃度ムラ等
の問題となる。

【００１１】また現像剤担持体は導電性であるので、現
像剤担持体に担持して搬送され現像に供される現像剤の
帯電電荷は、現像剤担持体による前記搬送過程にて現像
剤担持体を通じてリークしやすい。

【００１２】このようなリークにより現像剤は現像に供
される現像場にて帯電電荷が不足していることが多々あ
るし、帯電電荷が不均一になるので、現像がバイアス電
圧による設定通りに達成されず現像性能が低下する。

【００１３】そして現像剤の帯電電荷のリークは環境湿
度が高くなるほど顕著になるので、現像性能が環境に大
きく左右され安定性が損なわれる。

【００１４】さらに、現像剤担持体による現像剤の供給
は、現像剤担持体が潜像保持体と対向する極く僅かな時
間の間に行なわれるだけであり、現像効率が悪く近時の
高速化に対応しにくい。

【００１５】そこで、本出願人等は前記問題を解消する
ために、特願平３−３４５９９０号で記載しているよう
に、潜像保持体上の全面に現像剤を供給し、潜像保持体
上の非画像部に付着している現像剤を回収する方式を先
に提案した。本出願人等が提案した新しい現像方式を図
５に示す。

【００１６】これについて説明する。感光体１０２をス
コロトロン帯電器１０６で、−５００Ｖに帯電させる。
この感光体１０２に露光光１０８を照射し、露光光１０
８の照射部分では−１００Ｖに成るように静電潜像を形
成する。この感光体１０２の表面上に、ホッパ１１０内
のトナー１１２を、感光体１０２と同軸で固定保持した
第１磁石１０４の磁力により付着させる。次に感光体１
０２を回収ローラ１１４との対向部分を通過させ、回収
ローラ１１４にはこれと同軸で固定保持した第２磁石１
１６を内包すると共に電源１１８により、−３５０Ｖの
直流電圧を重畳したピーク・ツー・ピーク１５００Ｖの
交流電圧（周波数１ｋＨｚ）を印加する。すると感光体
１０２から回収ローラ１１４に向かってトナーが回収さ
れ、感光体１０２上には画像部のみにネガポジ反転した
トナー像が形成される。矢印ｂ方向に回転する回収ロー
ラ１１４に回収されたトナーは、スクレーパ１２０によ
って掻き取られ、ホッパ１１０内に戻され、再び、次の
像形成に用いられた。こうして感光体１０２上に得られ
たトナー像を、紙（図示せず）に、転写コロナ帯電器１
２２によって転写した後、定着器（図示せず）により熱
定着した。

【００１７】また、このように、回収ローラ１１４に第
２磁石１１６を内包し、固定する場合、その固定方法と
しては、図６に示すような方法が一般的である。つま
り、第２磁石１１６を軸支する軸１１７の一端部に横断
面をＤ形とするＤ形カット部を形成し、Ｄ形穴部を設け
た軸受１３０のＤ形穴部に、軸１１７のＤカット部を挿
入、固定し、更に、軸受１３０を側板等（図示せず）に
固定する方法である。この軸受１３０は、軸１１７を支
持すると共に軸１１７の回転を固定する。また、感光体
１０２に内包される第１磁石１０４の固定方法も同様に
行うことができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような、
感光体１０２内および回収ローラ１１４内にそれぞれ独
立の磁石を設ける形態の画像形成装置では、感光体内お
よび回収ローラ内に内包される磁石を近接配置する必要
があり、磁石の配置構成の如何によっては、それぞれの
磁石が干渉しあい、減磁現象によって、磁石強度が減少
してしまい、画像形成に支障をきたす結果となってしま
うという問題点を有している。

【００１９】また、感光体には磁石を内包せず、現像ロ
ーラにのみ多極の１本の磁石を内包する従来の画像形成
装置と比べて、感光体１０２および回収ローラ１１４に
それぞれ独立の磁石１０４、１１６を必要とすることか
ら、単純には、磁石１０４、１１６の製造上の性能バラ
ツキが画像形成に２倍で反映され、それぞれの磁石１０
４、１１６に要求される特性およびバラツキ範囲が厳し
くなり、磁石１０４、１１６の製造が非常に困難になっ
てしまうという問題点を有している。

【００２０】また、感光体１０２内および回収ローラ１
１４内に設置される磁石１０４、１１６の形成する磁界
範囲内にお互いの磁石を設置しなければならないことか
ら、お互いの磁石１０４、１１６間の磁気吸引力または
磁気反発力によって、お互いの磁石１０４、１１６は回
転力を得て、回転しようとするため、装置の組立上、組
立が非常に困難になるという問題点を有している。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、上記のような課題を解決するために、表面に静電潜
像を保持して回動する潜像保持体と、潜像保持体に内包
され、回動自在に保持された第１磁石の形成する磁気拘
束力で、潜像保持体表面の静電潜像全面に現像剤を直接
供給する供給手段と、潜像保持体表面に供給された現像
剤を、潜像保持体の表面に保持しながら搬送する搬送手
段と、潜像保持体に対向する回収部材に内包され、回動
自在に保持された第２磁石の形成する磁気拘束力で、搬
送手段により搬送された、潜像保持体の表面の静電潜像
の非画像部分に付着している現像剤を回収する回収手段
とを具備し、第１磁石と第２磁石とは、互いの磁石で合
成される磁気吸引力による吸引と磁気反発力による反発
とで釣り合うことで、定位置に磁気的に固定保持される
ことを第１の特徴とする。

【００２２】本発明の画像形成装置は、上記のような課
題を解決するために、表面に静電潜像を保持して回動す
る潜像保持体と、潜像保持体に内包され、固定保持され
た第１磁石の形成する磁気拘束力で、潜像保持体表面の
静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段と、潜像
保持体表面に供給された現像剤を、潜像保持体の表面に
保持しながら搬送する搬送手段と、潜像保持体に対向す
る回収部材に内包され、回動自在に保持された第２磁石
の形成する磁気拘束力で、搬送手段により搬送された、
潜像保持体の表面の静電潜像の非画像部分に付着してい
る現像剤を回収する回収手段とを具備し、第２磁石は、
第１磁石とで合成される磁気吸引力ないし磁気反発力に
よって釣り合うことで、釣り合い位置に磁気的に固定保
持されることを第２の特徴とする。

【００２３】本発明の画像形成装置は、上記のような課
題を解決するために、表面に静電潜像を保持して回動す
る潜像保持体と、潜像保持体に内包され、回動自在に保
持された第１磁石の形成する磁気拘束力で、潜像保持体
表面の静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段
と、潜像保持体表面に供給された現像剤を、潜像保持体
の表面に保持しながら搬送する搬送手段と、潜像保持体
に対向する回収部材に内包され、固定保持された第２磁
石の形成する磁気拘束力で、搬送手段により搬送され
た、潜像保持体の表面の静電潜像の非画像部分に付着し
ている現像剤を回収する回収手段とを具備し、第１磁石
は、第２磁石とで合成される磁気吸引力ないし磁気反発
力によって釣り合うことで、釣り合い位置に磁気的に固
定保持されることを第３の特徴とする。

【００２４】本発明の画像形成装置は、上記のような課
題を解決するために、表面に静電潜像を保持して回動す
る潜像保持体と、潜像保持体に内包され、固定保持され
た第１磁石の形成する磁気拘束力で、潜像保持体表面の
静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段と、潜像
保持体表面に供給された現像剤を、潜像保持体の表面に
保持しながら搬送する搬送手段と、潜像保持体に対向す
る回収部材に内包され、固定保持された第２磁石の形成
する磁気拘束力で、搬送手段により搬送された、潜像保
持体の表面の静電潜像の非画像部分に付着している現像
剤を回収する回収手段とを具備し、第１磁石と第２磁石
とは、互いの磁石で合成される磁気吸引力ないし磁気反
発力の釣り合い位置に固定保持されていることを第４の
特徴とする。

【００２５】本発明の画像形成装置は、上記のような課
題を解決するために、表面に静電潜像を保持して回動す
る潜像保持体と、潜像保持体に内包され、一方向に回動
自在に保持された第１磁石の形成する磁気拘束力で、潜
像保持体表面の静電潜像全面に現像剤を直接供給する供
給手段と、潜像保持体表面に供給された現像剤を、潜像
保持体の表面に保持しながら搬送する搬送手段と、潜像
保持体に対向する回収部材に内包され、一方向に回動自
在に保持された第２磁石の形成する磁気拘束力で、搬送
手段により搬送された、潜像保持体の表面の静電潜像の
非画像部分に付着している現像剤を回収する回収手段と
を具備し、第１磁石および第２磁石は、互いの磁石で合
成される磁気吸引力による吸引方向と反対方向、ない
し、磁気反発力による反発方向と反対方向、の一方向に
回動自在に保持されていることを第５の特徴とする。

【００２６】本発明の第５の特徴の画像形成装置は、さ
らに、上記のような課題を解決するために、第１磁石
は、潜像保持体の回動方向と反対方向にのみ一方向に回
動自在であることを第６の特徴とする。

【００２７】本発明の第５の特徴の画像形成装置は、さ
らに、上記のような課題を解決するために、第２磁石
は、回収部材の回動方向と反対方向にのみ一方向に回動
自在であることを第７の特徴とする。本発明の画像形成
装置は、上記のような課題を解決するために、表面に静
電潜像を保持して回動する潜像保持体と、前記潜像保持
体に内包された第１磁石の形成する磁気拘束力で、前記
潜像保持体表面の静電潜像全面に現像剤を直接供給する
供給手段と、前記潜像保持体表面に供給された現像剤
を、前記潜像保持体の表面に保持しながら搬送する搬送
手段と、前記潜像保持体に対向する回収部材に内包され
た第２磁石の形成する磁気拘束力で、前記搬送手段によ
り搬送された、前記潜像保持体の表面の前記静電潜像の
非画像部分に付着している現像剤を回収する回収手段と
を具備し、前記第１磁石および前記第２磁石の一方が固
定保持され、他方が互いの磁石で合成される磁気吸引力
による吸引方向と反対方向、ないし、磁気反発力による
反発方向と反対方向、の一方向に回動自在に保持されて
いることを第８の特徴とする。

【００２８】本発明の前記画像形成装置は、さらに、上
記のような課題を解決するために、回収手段は、潜像保
持体に所定間隔を隔てて対向する回収部材と潜像保持体
との間に、直流電界ないし直流電界を重畳させた交流電
界とを形成し、以て、潜像保持体の表面の静電潜像の非
画像部分に付着している現像剤を回収することを第９の
特徴とする。

【００２９】

【作用】本発明の第１の特徴の上記構成によれば、潜像
担持体内の第１磁石が、潜像担持体外の現像剤に磁気拘
束力を及ぼし、潜像担持体表面の静電潜像全面に現像剤
を直接供給する一方、回収部材内の第２磁石が、潜像担
持体の表面に供給され回収部材との対向位置まで搬送さ
れてきた現像剤に磁気拘束力を及ぼし、潜像保持体表面
の非画像部に付着している現像剤を回収部材上に回収す
ることにより、潜像担持体上に静電潜像通りの顕像を形
成する。

【００３０】この際、第１磁石と第２磁石とは回動自在
であり、互いの磁石で合成される磁気吸引力による吸引
と、磁気反発力による反発との釣合いにより定位置に磁
気的に固定保持されることにより、これらの釣合いが崩
れる位置関係に強制的に第１、第２各磁石が保持される
ことによって互いに干渉しあうことはないので、潜像保
持体に内包される第１磁石ないし回収部材に内包される
第２磁石のそれぞれの磁石の有する磁石強度を変化させ
るような力が加わり難い。また、磁石を固定するための
特別な部品を必要としないため、固定用の締結部品を削
減することができる。さらにまた、軸に磁石を取り付け
る場合、例えば軸のＤ形カット部の位置決めと磁石の位
置決めをする必要がない。さらにまた、軸にＤ形カット
等の位置決め用の後加工を必要としない。本発明の第２
の特徴の上記構成によれば、第２磁石が回動自在なこと
によって第１磁石との干渉を回避して位置保持しなが
ら、たとえば、回収部材の内壁と第２磁石の外径が擦れ
る等のトラブルによる、第２磁石を回動させるような不
要な力が発生した場合に、第２磁石の回動を、固定保持
された第１磁石との磁気的釣り合い力によって防止する
ことができる。

【００３１】本発明の第３の特徴の上記構成によれば、
第１磁石が回動自在なことによって第２磁石との干渉を
回避して位置保持しながら、たとえば、潜像保持体の内
壁と第１磁石の外径が擦れる等のトラブルによる、第１
磁石を回動させるような不要な力が発生した場合に、第
１磁石の回動を固定保持された第２磁石との磁気的釣り
合い力によって防止することができる。

【００３２】本発明の第４の特徴の上記構成によれば、
第１、第２各磁石が、互いの磁気的釣り合い位置に固定
されればよいので、固定による互いの磁気干渉がないし
組立上、磁気力に反する力を加えずに済み、また、余計
な位置出しの必要もなく、簡単に磁石の固定保持、組立
をすることができる。本発明の第５の特徴の上記構成に
よれば、第１、第２各磁石の一方向のみの回動自在なこ
とを利用して、互いの磁気的干渉を回避して位置保持
し、しかも、たとえば、潜像保持体や回収部材の内壁と
磁石の外径が擦れる等のトラブルによる、磁石を回動さ
せるような不要な力が発生した場合に、磁石の回動を、
第１、第２磁石相互の磁気的反発力によって防止するこ
とができる。

【００３３】さらに、本発明の第６の特徴の上記構成に
よれば、たとえば、潜像保持体の内壁と第１磁石の外径
が擦れる等のトラブルによる、第１磁石を回動させるよ
うな不要な力が発生した場合に、第１磁石の回動を第１
磁石の回動が反対方向にのみ可能であることにより防止
することができる。

【００３４】さらに、本発明の第７の特徴の上記構成に
よれば、たとえば、回収部材の内壁と第２磁石の外径が
擦れる等のトラブルによる、第２磁石を回動させるよう
な不要な力が発生した場合に、第２磁石の回動を第２磁
石の回動が反対方向にのみ可能であることにより防止す
ることができる。

【００３５】さらに、本発明の第８の特徴の上記構成に
よれば、第１、第２磁石の一方が一方向に回動できるこ
とによって互いの磁気干渉を回避して位置保持しなが
ら、一方向に回動できる磁石がこれを内包している部材
の内壁と擦れる等のトラブルにより回動される不要な力
が発生した場合に、この磁石の回動を固定保持された磁
石との磁気釣り合い力と、磁気的反発力によって確実に
防止することができる。

【００３６】さらに、本発明の第９の特徴の上記構成に
よれば、前記第１〜第８の特徴においてさらに、第２磁
石による現像剤の回収に、潜像保持体と回収部材間に働
く電界力を現像剤の回収に併用することができ、また、
交流電界による現像剤の往復振動運動を利用することが
でき、潜像保持体の表面の静電潜像の非画像部分に付着
する現像剤の回収を促進することができる。

【００３７】

【実施例】以下本発明の画像形成装置について、図面を
参照しながら説明する。

【００３８】図１は本発明の画像形成装置の第１の実施
例を示すものである。図１において、２は直径３０ｍｍ
の潜像保持体であるドラム状の感光体を示し、周速６５
ｍｍ／秒で矢印ａ方向に回転させた。感光体２には樹脂
マグネット製の第１磁石４が内包され、ステンレス鋼等
の磁性金属製の軸５上に接着により支持されている。こ
の軸５によって第１磁石４は感光体２とほぼ同軸に支持
されるが、第１磁石４の回転方向に対しては回動自在な
構造である。感光体２はスコロトロン帯電器６によって
マイナスに帯電される。感光体２の帯電後の表面にはレ
ーザ光学系より得られた露光光８によって画像露光が行
われる。この画像露光部の後にホッパ１０が設けられ、
平均粒径が約１２μｍのマイナス帯電性のトナー１２が
貯留されている。ホッパ１０内には磁性トナー１２を混
合撹拌するための撹拌羽根１３が設けられている。

【００３９】またはホッパ１０の下部内にはホッパ１０
の感光体２表面に対向するトナー供給口を残して回収部
材１４が位置している。この回収部材１４は３００μｍ
の間隔を保って感光体２と対向配置された、外径が１６
ｍｍのアルミニウム製の回収ローラで、感光体２と同方
向（矢印ｂ方向）に、感光体２と同周速６５ｍｍ／秒で
回転する。回収ローラ１４には樹脂マグネット製の第２
磁石１６が内包され、ステンレス鋼等の磁性金属製の軸
１７に接着により支持されている。軸１７によって第２
磁石１６は、回収ローラ１４とほぼ同軸に支持される
が、第２磁石１６の回転方向に対しては回動自在の構造
である。回収ローラ１４には直流電圧を重畳した交流電
圧を印加す電源１８が接続されている。回収ローラ１４
の外周にはスクレーパ２０が摺接され、回収ローラ１４
上のトナーを掻き落とすようになっている。このスクレ
ーパ２０はポリエステル、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリフェニレン・サルファサイド等の高分子材料な
いし、りん青銅、ステンレス鋼等の金属材料により形成
されている。感光体２の回収ローラ１４との対向部の後
には感光体２上に形成されるトナー像を紙に転写する転
写コロナ帯電器２２が設けられている。

【００４０】ここで、用いた磁性トナー１２は、ポリエ
ステル樹脂７０重量％、フェライト２５重量％、カーボ
ンブラック３重量％、オキシカルボン酸金属錯体２重量
％を混合、粉砕、分級した後、疎水性コロイダルシリカ
を０．４重量％外添処理したものである。

【００４１】また、第１磁石４および第２磁石１６に
は、フェライト、アルニコ、希土類コバルト、ネオジウ
ム等の焼結磁石等を用いることもできるし、フェライ
ト、アルニコ、希土類コバルト等の磁性体の粉末をナイ
ロン等の樹脂または天然ゴムに混練、成形し、着磁し
た、いわゆるボンド磁石である樹脂マグネットまたはゴ
ムマグネットを用いることもできる。さらにまた、樹脂
マグネットを用いる場合には、軸も樹脂マグネットで構
成した一体成形磁石を用いることもできる。

【００４２】次に、第１磁石４と第２磁石１６との構成
を図２に示す。第１磁石４と第２磁石１６とは、感光体
２と回収ローラ１４との対向位置でそれぞれ対向する。
第１磁石４は、図示のようなＳ極とＮ極の２極のピーク
を有する２極構成の磁石体である。第２磁石１６は、図
に示すようにＮ極のみのピークを有する単極の磁石であ
る。ここで、第１磁石４と第２磁石１６とを近接対向さ
せると、図２に破線で示すような磁力線が両磁石４、１
６間に発生する。この磁力線は磁性トナー１２に含まれ
る磁性体を結んだ形で形成され易くなることから、磁力
線に沿った形で磁性トナー１２によるトナー鎖を形成す
る。また、第１磁石４のＳ極と第２磁石１６のＮ極間に
は磁気吸引力が、さらに、第１磁石４のＮ極と第２磁石
１６のＮ極間には磁気反発力が発生する。ここで、第１
磁石４のＳ極を７００ガウス、Ｎ極を５００ガウス、第
２磁石１６のＮ極を６００ガウスとすると、図２のよう
な角度に釣り合いながら、磁気的に釣り合うことによっ
て定位置に固定保持された。感光体２と回収ローラ１４
のそれぞれの中心位置を結んだ線を対向軸線ｃとし、感
光体２および回収ローラ１４のそれぞれの回転方向を角
度の正方向と取る。

【００４３】すると、それぞれの磁石の釣り合う位置
は、第１磁石４のＳ極の角度位置θ１＝−３５゜、Ｎ極
の角度位置θ２＝−５゜であり、第２磁石１６のＮ極の
角度位置θ３＝−１５゜となった。

【００４４】つまり、（第１磁石４のＳ極の強度）＞
（第２磁石１６のＮ極の強度）＞（第１磁石４のＮ極の
強度）に設定すると、「第２磁石１６のＮ極に対する第
１磁石のＳ極の磁気吸引力と、第１磁石のＮ極の磁気反
発力とが釣り合う状態となり、図２のような角度の位置
に釣り合いながら、釣り合う定位置に磁気的に固定保持
された。」と考えられる。このような磁石の構成の場合
には、（磁気吸引極の強度）＞（磁気反発極の強度）の
関係が重要であると考えられる。

【００４５】また、この場合、第１磁石４および第２磁
石１６の磁石強度、ピーク間角度等の磁石の条件を変化
させると、釣り合う位置が変化することは言うまでもな
い。

【００４６】さらにまた、磁石の特性のみでなく、磁石
の周辺の部材の磁気特性にも影響を受ける。それは、感
光体２の素管、回収ローラ１４、軸５、１７、スクレー
パ２０等であり、また、それら以外にも磁石に近接され
る部材であれば、第１磁石４と第２磁石１６で合成され
る磁界に影響を与える。たとえば、軸５、１７の材質、
特に透磁率、飽和磁束密度等の磁気的特性の違いによっ
て大きく変化する。したがって、軸が磁性体であるか非
磁性体であるかによって変化することは当然である。ま
た、スクレーパ２０の材質も軸５と同様に、第１磁石４
と第２磁石１６で合成される磁界に影響を与えるため、
本実施例では、非磁性体である、ポリエチレンテレフタ
レート材料を用いた。

【００４７】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下、図１を用いてその動作を説明する。

【００４８】感光体２の表面をスコロトロン帯電器６
で、−５００Ｖに一様に帯電させた後、露光光８を照射
して画像露光を行い、静電潜像を形成した。露光部分の
感光体２の表面電位は−１００Ｖであった。次に、感光
体２の表面に形成された静電潜像の全面に、ホッパ１０
内の磁性トナー１２を第１磁石４の形成する磁力で付着
させた。

【００４９】次に、感光体２の表面に付着した磁性トナ
ー１２は、第１磁石４により感光体２に吸引されると共
に、感光体２が矢印ａ方向に回動することによる摩擦力
および感光体２の表面に形成された感光体２の周方向の
磁力によって回収ローラ１４との対向部分へと搬送され
る。

【００５０】感光体２の表面に付着し、搬送される磁性
トナー１２は、回収ローラ１４との対向部分を通過する
際に、第１磁石４と第２磁石１６とにより合成される磁
界の範囲の中で、さらに、電源１８により回収ローラ１
４に印加された電圧と、感光体２の表面電位とにより形
成される交番電界に従って往復運動を行いながら、感光
体２や回収ローラ１４と、また、磁性トナー１２同志が
接触、摩擦しあい、帯電する。

【００５１】さらに、感光体２の回動に伴って、感光体
２と回収ローラ１４の間隔が広がるに従って、交番電界
が減衰すると共に、第１磁石４及び第２磁石１６により
形成される磁界に従いながら、非画像部の磁性トナー１
２が次第に回収ローラ１４側に移り、感光体２の表面に
は画像部のみにネガポジ反転した磁性トナー１２の像が
形成された。

【００５２】ここで、交番電界の作用は、磁性トナー１
２の帯電と、感光体２の表面の非画像部分に付着する不
要なトナーの回収に対し、効果がある。トナー帯電につ
いては、前述の如くであり、トナー回収については、往
復運動し易いトナーが、感光体２の表面に強く付着して
いる磁性トナー１２をはじき飛ばす等して、感光体２と
磁性トナー１２との吸着力を低減し、回収し易くする。
しかし、充分に帯電した磁性トナー１２を用いて、なお
かつ、感光体２と磁性トナー１２との吸着力が不要のト
ナーの回収に際し、無視できるほど小さいものであれ
ば、交番電界もまた不要である。

【００５３】つまり、本発明の作像プロセスは、第１磁
石４及び第２磁石１６により形成される磁界の作用と、
回収ローラ１４に印加される電圧、感光体２の表面電位
および感光体２と回収ローラ１４との間隔により決定さ
れる交番電界の作用によって、感光体２の表面全面に一
旦付着させた磁性トナー１２の内、感光体２の表面の非
画像部分に付着する磁性トナー１２を選択的に回収する
ことによって、感光体２の表面にトナー像を形成するも
のである。感光体２の表面の非画像部分から回収され
た磁性トナー１２は、第２磁石１６により回収ローラ１
４の表面に磁気吸引されると共に、回収ローラ１４が矢
印ｂ方向に回動することによる摩擦力および回収ローラ
１４の表面に形成された回収ローラ１４の周方向の磁力
によって、回収ローラ１４の回転方向（矢印ｂ方向）へ
搬送される。

【００５４】回収ローラ１４の表面の磁性トナー１２
は、回収ローラ１４に圧接されたスクレーパ２０によっ
て掻き取られ、ホッパ１０内に戻され、再び、次の像形
成に用いられると共に、回収ローラ１４は、表面を清浄
され、再び、次の像形成に用いられる。

【００５５】このようにして形成された、感光体２の表
面のトナー像を、紙（図示せず）に、転写コロナ帯電器
２２によって転写した後、定着器（図示せず）により熱
定着した。一方、転写後、感光体２の表面に残った磁性
トナー１２は感光体２の回動によりさらに搬送され、ク
リーナ（図示せず）によりクリーニングされ、再び、帯
電行程から始まる像形成行程へと回動する。

【００５６】ここで、電源１８で印加した電圧は、矩形
波形の周波数１ｋＨｚで−３００Ｖの直流電圧を重畳し
たピーク・ツー・ピーク１５００Ｖの交流電圧であっ
た。また、感光体２と回収ローラ１４との間隔は３００
μｍとしたが、電源１８により印加する電圧と、感光体
２の表面電位と、感光体２と回収ローラ１４の間隔で決
定される交番電界が、感光体２の表面の磁性トナー１２
を充分往復運動させ、帯電しながら、感光体２の非画像
部分の磁性トナー１２を回収することができる条件であ
れば良く、本実施例に限定されるものではない。

【００５７】このように、感光体２に内包される第１磁
石４と回収ローラ１４に内包される第２磁石１６とをそ
れぞれ回動自在に保持すると共に、それぞれの磁石の形
成する磁気吸引力ないし磁気反発力で釣り合う位置で、
磁気的に釣り合うことで固定保持されるようにすると、
第１、第２各磁石４、１６相互間の磁気的な釣り合いの
みによって磁気的な干渉を回避しながら所定位置に固定
保持することができるので、従来のような、磁石を取り
付ける軸にＤ形カット部を形成し、Ｄ形穴部を設けた軸
受のＤ形穴部に、軸のＤ形カット部を挿入、固定し、更
に、軸受を側板等に固定すると云った方法を用いる必要
がなく、固定するための部品を削減することができ、ま
た、装置の組立も簡素化できる。

【００５８】また、Ｄ形カット部を設けた軸に磁石を支
持し、軸のＤ形カット部分で位置角度の設定をする場合
には、軸のＤ形カット部と磁石の磁束密度分布との位置
決め、位置出しの必要があるが、このような軸と磁石と
の位置決め、位置出しをする必要がない。さらに、軸に
Ｄ形カット等の位置決め用の後加工を必要としないた
め、軸および磁石製造上の工数削減ができる。

【００５９】また、前記のように第１磁石４と第２磁石
１６との釣り合う定位置で磁気的に固定保持するもので
あることにより、それぞれの磁石の有する磁石強度を変
化させるような磁気的な干渉外力が加わり難く、そのた
め、磁石強度も変化し難く、磁石の有する性能を、長期
間安定に持続することができる。

【００６０】また、感光体２の表面、回収ローラ１４の
表面に磁気的に吸引された磁性トナー１２が、感光体２
および回収ローラ１４の回転に伴って、それぞれ、移動
搬送され、それまで、磁性トナー１２内の磁性体を結ん
でいた磁力線も合わせて移動させるような力が働き、磁
力線ごと第１磁石４ないし第２磁石１６をも回動させる
ような不要な力が発生することがある。そのようなとき
には、第１磁石４、第２磁石１６の片方または両方を、
感光体２および回収ローラ１４の少なくとも回転方向に
対し回動できないように固定すると、磁性トナー１２の
搬送に伴う磁石の回動を防止することができる。さら
に、感光体２の内壁と第１磁石４外径および回収ローラ
１４の内壁と第２磁石１６の外径が擦れる等のトラブル
による磁石の回動も合わせて防止することができる。

【００６１】このように、第１磁石４および第２磁石１
６の一方なたは双方の回動を固定する場合でも、固定す
る位置がそれぞれの磁石の形成する磁気吸引力ないし磁
気反発力で釣り合う位置であると、組立上、磁気力に反
する力を加えずに済み、また、余計な位置出しの必要も
なく、簡単に磁石の固定保持、組立をすることができ
る。

【００６２】この第１の実施例では、潜像保持体の帯電
極性とトナーの帯電方向が同一の反転現像方法を用いて
いるが、正規現像方式でも成立する。

【００６３】また、図３に本発明の画像形成装置の第２
の実施例における画像形成領域の拡大図を示す。第２の
実施例は、第１の実施例と比べ、回収ローラ１４に内包
される第２磁石３０を図に示すようなＳ極とＮ極の２極
のピークを有する２極構成の磁石体としている。それ以
外の構成は、第１の実施例と同様であるので説明を省略
する。図３において、第１の実施例と同様に、第１磁石
４と第２磁石３０とを近接対向させると、図３中の破線
のような磁力線が両磁石間に発生する。従って、第１の
実施例と同様にそれぞれの磁石４、３０間に磁気吸引力
および磁気反発力が生まれる。ここで、第１磁石４のＳ
極を７００ガウス、Ｎ極を５００ガウス、第２磁石１６
のＮ極を６００ガウス、Ｓ極を４００ガウスとすると、
図３のような角度に釣り合いながら、磁気的に釣り合う
定位置に固定保持された。第１の実施例と同様に対向軸
線ｃを設定すると、それぞれの磁石の釣り合う位置は、
第１磁石４のＳ極の角度位置θ１＝−３５゜、Ｎ極の角
度位置θ２＝−５゜であり、第２磁石３０のＮ極の角度
位置θ３＝−２０゜、Ｓ極の角度位置θ４＝１５゜とな
った。

【００６４】また、図４に本発明の画像形成装置の第３
の実施例における画像形成領域の拡大図を示す。第３の
実施例は、第１の実施例と比べ、感光体２に内包される
第１磁石３２を図に示すようなＮ極のみの単極のピーク
を有する単極磁石に磁性体３４を取り付けた点が異な
り、ここでは、磁性体３４として厚さ０．５ｍｍの無方
向性のケイ素鋼板を接着した磁石体を用いている。それ
以外の構成は、第１の実施例と同様であるので説明を省
略する。図４において、第１の実施例と同様に、第１磁
石３２と第２磁石１６とを近接対向させると、第１磁石
３２と第２磁石１６との磁極、および磁性体３４に誘引
形成される磁極とによって図４中の破線のような磁力線
が両磁石間に発生する。従って、第１の実施例と同様に
それぞれの磁石間に磁気吸引力および磁気反発力が生ま
れる。ここで、第１磁石３２を図に示すようなＮ極を６
００ガウス、第２磁石１６のＮ極を６００ガウスとする
と、図４のような角度に釣り合いながら、磁気的に釣り
合う定位置に固定保持されることとなった。第１の実施
例と同様に対向軸線ｃを設定すると、それぞれの磁石の
釣り合う位置は、第１磁石４のＮ極の角度位置θ１＝−
１８゜であり、第２磁石１６のＮ極の角度位置θ３＝０
゜となった。この場合、第１磁石３２に使用する磁性体
の材質、形状を変化させると、釣り合う位置が変化する
ことは言うまでもない。

【００６５】また、磁性体３４としては、本実施例のよ
うな無方向性のケイ素鋼板以外にも、磁性特性を有する
材料なら何でも使用することができ、中でも、低炭素鋼
板、純鉄、方向性ケイ素鋼板、フェライト、センダス
ト、パーマロイ等の高透磁率材料を用いると釣り合う位
置がはっきりと特定でき、磁石が回動し難く、振らつき
難い等の効果もある。

【００６６】このように、第１の実施例から第３の実施
例に説明した如く、感光体２および回収ローラ１４に内
包される磁石の構成の如何によらず、感光体２に内包さ
れる第１磁石と回収ローラ１４に内包される第２磁石と
で合成される磁界による磁気吸引力ないし磁気反発力の
釣り合う位置に固定保持することや、磁気的に釣り合う
ことで定位置に固定保持されるようにすれば良く、上記
のような磁気特性の磁石を用いることに限定されるもの
ではない。

【００６７】

【発明の効果】本発明の第１の特徴によれば、潜像保持
体に内包される第１磁石の回転方向の固定保持と、潜像
保持体に対向する回収部材に内包される第２磁石の回転
方向の固定保持とを、第１磁石と第２磁石との磁気的な
釣り合いにより定位置に固定保持し、それぞれの磁石の
有する磁石強度を変化させるような磁気的干渉力が加わ
り難くするので、磁石強度も変化し難く、磁石の有する
性能を、長期間安定に持続させ精密な高画質の画像を得
ることができる。

【００６８】また、磁石を固定するための特別な締結部
品を必要としないため、固定用の締結部品を削減するこ
とができ、また、装置の組立も簡素化できる。

【００６９】さらにまた、軸に磁石を取り付ける場合、
軸のＤ形カット部のような位置決め位置と磁石の位置決
めをする必要がない。さらに、軸にＤ形カット等の位置
決め用の後加工を必要としないため、軸および磁石製造
上の工数削減ができる。

【００７０】本発明の第２の特徴によれば、第２磁石の
回転方向の固定保持を、固定保持される第１磁石との磁
気的な釣り合いにより相互間の磁気的干渉を回避しなが
ら定位置に固定保持し、たとえば、回収部材の内壁と第
２磁石の外径が擦れる等のトラブルによる、第２磁石を
回動させるような不要な力が発生した場合に、第２磁石
の回動を固定保持された第１磁石との磁気的釣り合い力
によって、第２磁石を固定保持する特別な部材なしに防
止するので、簡単な構造で画像形成時の第１、第２各磁
石による現像剤の供給性能および回収性能を安定させて
画質の向上を図ることができる。

【００７１】本発明の第３の特徴によれば、第１磁石の
回転方向の固定保持を、固定保持される第２磁石との磁
気的な釣り合いにより、相互間の磁気的干渉を回避しな
がら定位置に固定保持し、たとえば、潜像保持体の内壁
と第１磁石の外径が擦れる等のトラブルによる、第１磁
石を回動させるような不要な力が発生した場合に、第１
磁石の回動を固定保持された第２磁石との磁気的釣り合
い力により、第１の磁石を固定保持する特別な部材なし
に防止するので、簡単な構造にて画像形成時の第１、第
２磁石による現像剤の供給および回収の性能を安定させ
て画質を向上することができる。

【００７２】本発明の第４の特徴によれば、潜像保持体
に内包される第１磁石の固定保持位置と、潜像保持体に
対向する回収部材に内包される第２磁石の回転方向の固
定保持位置とを、第１磁石と第２磁石との磁気的な釣り
合い位置とすることにより、組立上、磁気力に反する力
を加えたり、余計な位置出しを行ったりしなくてもよい
ので、磁石の固定保持、組立を簡単に行うことができ
る。

【００７３】本発明の第５の特徴によれば、第１磁石と
第２磁石の回動方向を、お互いの磁石で合成される磁気
吸引力による吸引方向の反対方向と磁気反発力による反
発方向の反対方向との一方向のみに限定して、たとえ
ば、潜像保持体や回収部材の内壁と磁石の外径が擦れる
等のトラブルによる、磁石を回動させるような不要な力
が発生した場合に、磁石の回動を第１、第２各磁石相互
の磁気的な反発力によって、第１、第２各磁石を固定保
持する特別な部材なしに防止するので簡単な構造で、第
１、第２磁石による現像剤の供給と回収との性能を安定
させて画質を向上することができる。

【００７４】本発明の第６の特徴によれば、第１磁石
は、潜像保持体の回動方向と反対方向にのみ回動自在に
保持されるようし、たとえば、潜像保持体の内壁と第１
磁石の外径が擦れる等のトラブルによる、第１磁石を回
動させるような不要な力が発生した場合に、第１磁石の
回動を第１磁石の回動が反対方向にのみ可能であること
により確実に防止することができるので、第１磁石によ
る静電潜像前面への現像剤の供給をさらに安定させて画
質を向上することができる。

【００７５】さらに、本発明の第７の特徴によれば、第
２磁石は回収部材の回動方向と反対方向にのみ回動自在
に保持されるようにし、たとえば、回収部材の内壁と第
２磁石の外径が擦れる等のトラブルによる、第２磁石を
回動させるような不要な力が発生した場合に、第２磁石
の回動を第２磁石の回動が反対方向にのみ可能であるこ
とにより確実に防止するので、第２磁石による現像剤の
回収をさらに安定させ画質を向上することができる。

【００７６】本発明の第８の特徴によれば、第１磁石な
いし第２磁石の回動を互いの磁気釣り合い力と磁気反発
力とによって、特別な固定保持部材なしにさらに確実に
防止するので、簡単な構造で第１ないし第２の磁石によ
る現像剤の供給性能ないし回収性能をさらに安定させて
画質を向上することができる。

【００７７】本発明の第９の特徴によれば、第１〜第８
の各特徴においてさらに、潜像保持体と回収部材間に働
く電界力ないし、交流電界による現像剤の往復振動運動
を、第２磁石による現像剤の回収に併用し、潜像保持体
の表面の静電潜像の非画像部分に付着する現像剤の回収
をさらに促進するので、現像性能を向上しさらに高画質
な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施例における画像形
成装置の構成図である。

【図２】図２は、本発明の第１の実施例における画像形
成領域の拡大図である。

【図３】図３は、本発明の第２の実施例における画像形
成領域の拡大図である。

【図４】図４は、本発明の第３の実施例における画像形
成領域の拡大図である。

【図５】図５は、従来の画像形成装置の構成図である。

【図６】図６は、従来の画像形成装置のマグネットの固
定部分の概略図である。

【符号の説明】

２感光体４、３２第１磁石１０ホッパ１４回収ローラ１６、３０第２磁石１８電源２０スクレーパ２２転写コロナ帯電器３４磁性体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像を保持して回動する潜像
保持体と、前記潜像保持体に内包され、回動自在に保持
された第１磁石の形成する磁気拘束力で、前記潜像保持
体表面の静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段
と、前記潜像保持体表面に供給された現像剤を、前記潜
像保持体の表面に保持しながら搬送する搬送手段と、前
記潜像保持体に対向する回収部材に内包され、回動自在
に保持された第２磁石の形成する磁気拘束力で、前記搬
送手段により搬送された、前記潜像保持体の表面の前記
静電潜像の非画像部分に付着している現像剤を回収する
回収手段とを具備し、前記第１磁石と前記第２磁石と
は、互いの磁石で合成される磁気吸引力による吸引と磁
気反発力による反発とで釣り合うことで、定位置に磁気
的に固定保持されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】表面に静電潜像を保持して回動する潜像
保持体と、前記潜像保持体に内包され、固定保持された
第１磁石の形成する磁気拘束力で、前記潜像保持体表面
の静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段と、前
記潜像保持体表面に供給された現像剤を、前記潜像保持
体の表面に保持しながら搬送する搬送手段と、前記潜像
保持体に対向する回収部材に内包され、回動自在に保持
された第２磁石の形成する磁気拘束力で、前記搬送手段
により搬送された、前記潜像保持体の表面の前記静電潜
像の非画像部分に付着している現像剤を回収する回収手
段とを具備し、前記第２磁石は、前記第１磁石とで合成
される磁気吸引力ないし磁気反発力によって釣り合うこ
とで、釣り合い位置に磁気的に固定保持されることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項３】表面に静電潜像を保持して回動する潜像
保持体と、前記潜像保持体に内包され、回動自在に保持
された第１磁石の形成する磁気拘束力で、前記潜像保持
体表面の静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段
と、前記潜像保持体表面に供給された現像剤を、前記潜
像保持体の表面に保持しながら搬送する搬送手段と、前
記潜像保持体に対向する回収部材に内包され、固定保持
された第２磁石の形成する磁気拘束力で、前記搬送手段
により搬送された、前記潜像保持体の表面の前記静電潜
像の非画像部分に付着している現像剤を回収する回収手
段とを具備し、前記第１磁石は、前記第２磁石とで合成
される磁気吸引力ないし磁気反発力によって釣り合うこ
とで、釣り合い位置に磁気的に固定保持されることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項４】表面に静電潜像を保持して回動する潜像
保持体と、前記潜像保持体に内包され、固定保持された
第１磁石の形成する磁気拘束力で、前記潜像保持体表面
の静電潜像全面に現像剤を直接供給する供給手段と、前
記潜像保持体表面に供給された現像剤を、前記潜像保持
体の表面に保持しながら搬送する搬送手段と、前記潜像
保持体に対向する回収部材に内包され、固定保持された
第２磁石の形成する磁気拘束力で、前記搬送手段により
搬送された、前記潜像保持体の表面の前記静電潜像の非
画像部分に付着している現像剤を回収する回収手段とを
具備し、前記第１磁石と前記第２磁石とは、互いの磁石
で合成される磁気吸引力ないし磁気反発力の釣り合い位
置に固定保持されていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項５】表面に静電潜像を保持して回動する潜像
保持体と、前記潜像保持体に内包され、一方向に回動自
在に保持された第１磁石の形成する磁気拘束力で、前記
潜像保持体表面の静電潜像全面に現像剤を直接供給する
供給手段と、前記潜像保持体表面に供給された現像剤
を、前記潜像保持体の表面に保持しながら搬送する搬送
手段と、前記潜像保持体に対向する回収部材に内包さ
れ、一方向に回動自在に保持された第２磁石の形成する
磁気拘束力で、前記搬送手段により搬送された、前記潜
像保持体の表面の前記静電潜像の非画像部分に付着して
いる現像剤を回収する回収手段とを具備し、前記第１磁
石と前記第２磁石とは、互いの磁石で合成される磁気吸
引力による吸引方向と反対方向、ないし、磁気反発力に
よる反発方向と反対方向、の一方向に回動自在に保持さ
れていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】第１磁石は、潜像保持体の回動方向と反
対方向にのみ一方向に回動自在であることを特徴とする
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】第２磁石は、回収部材の回動方向と反対
方向にのみ一方向に回動自在であることを特徴とする請
求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】表面に静電潜像を保持して回動する潜像
保持体と、前記潜像保持体に内包された第１磁石の形成
する磁気拘束力で、前記潜像保持体表面の静電潜像全面
に現像剤を直接供給する供給手段と、前記潜像保持体表
面に供給された現像剤を、前記潜像保持体の表面に保持
しながら搬送する搬送手段と、前記潜像保持体に対向す
る回収部材に内包された第２磁石の形成する磁気拘束力
で、前記搬送手段により搬送された、前記潜像保持体の
表面の前記静電潜像の非画像部分に付着している現像剤
を回収する回収手段とを具備し、前記第１磁石および前
記第２磁石の一方が固定保持され、他方が互いの磁石で
合成される磁気吸引力による吸引方向と反対方向、ない
し、磁気反発力による反発方向と反対方向、の一方向に
回動自在に保持されていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項９】回収手段は、潜像保持体に所定間隙を隔
てて対向する回収部材と前記潜像保持体との間に、直流
電界ないし直流電界を重畳させた交流電界を形成し、以
て、前記潜像保持体の表面の静電潜像の非画像部分に付
着している現像剤を回収することを特徴とする請求項１
〜８のいずれかに記載の画像形成装置。