JPH082685Y2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は電子写真複写機やプリンタ等に使用される
現像装置に関し、特に、現像剤としてトナーとキャリア
とからなる２成分現像剤を使用する現像装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、この種の現像装置としては、次に示すようなも
のがある。これは、第39図に示すように、現像装置の潜
像担持体100（図示例ではベルト状）側の開口部に現像
スリーブ101を回転可能に配置するとともに、この現像
スリーブ101の内部にマグネットロール102を固定配置す
る。このマグネットロール102は、所定の現像特性及び
現像剤103の搬送特性を得るため、その外周に、第39図
に示すように、所定位置に所定極性の磁極を複数配置し
てある。上記現像装置は、その内部に現像剤103として
トナーＴと磁性粒子からなるキャリアＣを混合した２成
分現像剤を収容しており、これらのトナーＴとキャリア
Ｃを、図示しない攪拌手段の攪拌による摩擦帯電によっ
て、それぞれ所定の極性に摩擦帯電する。

そして、上記現像剤103をマグネットロール102の磁気
吸着力によって現像スリーブ101の周囲に保持しつつ、
現像スリーブ101の回転に伴って現像スリーブ101の周囲
を移動させ、現像スリーブ101の現像位置に形成される
現像剤103の磁気ブラシ中のトナーＴにより、潜像担持
体100上に形成された静電潜像を現像するように構成さ
れている。図中、104は現像スリーブ101の表面に付着す
る現像剤103の量を規制するトリマーを示している。

ところが、上記現像装置においては、第40図（反転現
像の場合）に示すように、潜像担持体100の表面に形成
された静電潜像の電位コントラストが大きいと、潜像の
周辺部に電位が極端に高くなったりフリンジ電界が形成
されることが知られており、このフリンジ部Ｆにトナー
Ｔと逆極性のキャリアＣが付着することがある。また、
静電潜像のバックグラウンド電位と現像スリーブ101に
印加される現像バイアス電位との電位コントラストが大
きい場合には、第41図（反転現像の場合）又は第42図
（正規現像の場合）に示すように、キャリアＣが現像バ
イアス電位によって反発力を受け、バックグラウンド部
にキャリアＣが付着することがある。第43図はキャリア
が付着する状態を示すものである。

このように、潜像担持体100の表面にキャリアＣが付
着すると、次のような問題点を生じる。すなわち、キャ
リアＣは、トナーＴの約数倍〜10倍程度の粒径を有して
いるため、現像時に潜像担持体100の表面にキャリアＣ
が付着すると、潜像担持体100の表面に現像されたトナ
ー像を転写用紙上に転写する際、キャリアＣが付着して
いる部分の潜像担持体100と転写用紙の間隔が大きくな
る。従って、転写帯電器の帯電が潜像担持体上のトナー
に十分作用せず、その部分の転写不良が発生するという
問題点がある。また、潜像担持体100の表面にキャリア
Ｃが付着すると、キャリアＣによって潜像担持体100の
表面の清掃を行なうクリーナーが損傷を受けるという問
題点がある。

そのため、上記現像装置は、現像時に潜像担持体100
の表面に付着したキャリアＣを除去するためのキャリア
除去手段を備えている。このキャリア除去手段は、現像
スリーブ101の下流側に回転可能に配置されたキャッチ
アップロール105と、このキャッチアップロール105の内
部に固定状態で配置されたマグネットロール106と、キ
ャッチアップロール105によって捕獲されたキャリアＣ
を掻き取るためのスクレーパー107とから構成されてい
る。上記マグネットロール106は、潜像担持体100上に付
着したキャリアＣを捕獲すると共に、捕獲したキャリア
Ｃをキャッチアップロール105の回転に伴って搬送する
ため、その外周には、第39図に示すように、所定位置に
所定極性の磁極が複数着磁されている。なお、上記マグ
ネットロール106は、第44図及び第45図に示すように、
シャフト108の外周に円柱状のマグネット109を嵌合状態
に固着してロール状に形成されている。

そして、上記キャッチアップロール105の内部に設け
られたマグネットロール106の磁力によって、潜像担持
体100上に付着したキャリアＣを吸着し、キャッチアッ
プロール105の表面に保持する。そして、この捕獲され
たキャリアＣを、キャッチアップロール105の回転に伴
って搬送し、このキャリアＣをキャッチアップロール10
5の表面に当接するスクレーパー107により掻き取って、
現像装置内に回収するように構成されている。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点
を有している。すなわち、上記現像装置においては、現
像スリーブ101の近傍に位置するキャッチアップロール1
05内のマグネットロール106が、第39図に示すように着
磁されているため、マグネットロール106の現像スリー
ブ101近傍のＮ極から、現像スリーブ101のマグネットロ
ール102のＳ極に向かって磁力線が形成される。そのた
め、この磁力線に沿って現像剤103のビードＢが生じ、
この現像剤103のビードＢによって現像スリーブ101周辺
の現像剤103の攪拌や移動等が妨げられ、現像性能が低
下するという問題点があった。

また、キャッチアップロール105のマグネットロール1
06が、第46図に示すように着磁されている場合には、現
像スリーブ101のマグネットロール102の現像位置に位置
するＮ極から、キャッチアップロール105のマグネット
ロール106の現像スリーブ101側のＳ極に向かう磁力線が
形成され、この磁力線に沿って第46図に示すように現像
剤103の流動Ｒが生じ、この現像剤103の流動Ｒによって
現像スリーブ101の現像位置周辺の現像剤103が移動して
しまい、所定の現像特性が得られないという問題点があ
った。

このように、現像スリーブ101の近傍に内部にマグネ
ットロール106を有するキャッチアップロール105を配置
した場合には、現像スリーブ101内のマグネットロール1
02とキャッチアップロール105内のマグネットロール106
が相互に影響するのを防止するため、現像スリーブ101
とキャッチアップロール105の間隔を大きくとる必要が
あり、現像装置が大型化するという問題点もあった。

さらに、上記キャッチアップロール105内のマグネッ
トロール106は、第44図及び第45図に示すように、径が
小さい上にシャフト108の外周に円柱状のマグネット109
を嵌合状態で固着したものであるため、マグネットロー
ル106全体に対するマグネット109自体の体積が小さく、
キャリアを吸引するための十分な磁力が得難く、キャリ
アを確実に除去することが困難であるという問題点があ
った。

また、上記キャッチアップロール105は、単に潜像担
持体100の表面に付着したキャリアＣをマグネットロー
ル106の磁気吸引力により吸着して現像装置内に回収す
るものであるため、潜像担持体100上に付着し易い不良
キャリア、特に粒径の小さいキャリアＣや透磁率の小さ
いキャリアＣを積極的に除去できないという問題点があ
った。

［課題を解決するための手段］ そこで、この考案は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その第１の目的とするところ
は、現像剤担持体の近傍にキャリア除去用のマグネット
を配置した場合でも、現像スリーブの周囲の現像剤へ悪
影響を及ぼすのを防止することができ、装置を小型化す
ることが可能な現像装置を提供することにある。

また、この考案の第２の目的とするところは、キャリ
ア除去用のマグネットの径が小さい場合でも、潜像担持
体の表面に付着したキャリアを吸着するのに十分な磁力
を得ることができ、潜像担持体に付着したキャリアを確
実に除去することが可能な現像装置を提供することにあ
る。

さらに、この考案の第３の目的とするところは、不良
キャリアすなわち粒径の小さいキャリアＣや透磁率の小
さいキャリアＣを積極的に捕獲することができ、これら
不良キャリアの分別や廃棄が可能な現像装置を提供する
ことにある。

すなわち、この考案の請求項第１項記載の考案は、内
部にマグネットを固定状態で配置した回転可能な現像剤
担持体の周囲に、トナーとキャリアとからなる２成分現
像剤の磁気ブラシを形成して、潜像担持体の表面に形成
された静電潜像を現像するとともに、上記現像剤担持体
の近傍に、内部にマグネットを固定状態で配置した現像
剤担持体よりも小径の回転可能な除去キャリア担持体を
配置し、上記除去キャリア担持体及びマグネットによっ
て、潜像担持体の表面に付着したキャリアを除去するよ
うにした現像装置において、上記現像剤担持体内のマグ
ネットと除去キャリア担持体内のマグネットには、最近
接位置近傍に磁極を設けないとともに、除去キャリア担
持体のマグネットには、現像剤担持体側に磁極を設け
ず、しかも上記現像剤担持体内のマグネットと除去キャ
リア担持体のマグネットには、対向する位置に同極性の
磁極を配置するように構成されている。

ここで、上記現像剤担持体内のマグネットと除去キャ
リア担持体内のマグネットには、最近接位置近傍に磁極
を設けないが、最近接位置の近傍としては、例えば最近
接位置の両側それぞれ45度以内に位置する領域、すなわ
ち90度の領域が該当するが、さらに広い領域に亘って磁
極を設けないのが望ましい。

また、この考案の請求項第２項記載の考案は、上記請
求項第１項記載の現像装置において、上記現像剤担持体
及び除去キャリア担持体内の少なくとも１つのマグネッ
トを、マグネット部材の断面形状の端部をマグネット保
持部材によって保持するように構成されている。

上記マグネット部材の断面形状の端部としては、例え
ばマグネット部材の長手方向の両端の位置がこれに該当
するが、これに限定されるものではなく、マグネットを
複数のマグネット部材によって構成する場合など、マグ
ネット部材の長手方向と直交する方向の断面であって、
その中央側の端部もこれに該当するものである。

したがって、上記マグネット部材を保持するマグネッ
ト保持部材としては、例えば円柱状のマグネット部材の
長手方向の両端部を保持する部材が用いられるが、これ
に限定されるものではない。すなわち、マグネット保持
部材としては、上記のもの以外にも、例えば例えば断面
円形状のマグネットをその中心を点対称として４つの分
割した扇型のマグネット部材を、その断面の中央側の端
部を保持するための断面十字形状の保持部材などを用い
ても良い。

さらに、この考案の請求項第３項記載の考案は、上記
請求項第１項記載の現像装置において、上記現像剤担持
体に、不良キャリアが潜像担持体に付着するような現像
バイアスを画像領域以外において印加し、潜像担持体上
に付着した不良キャリアを、除去キャリア担持体上に付
着させて除去するように構成されている。

また更に、この考案の請求項第４項記載の考案は、上
記請求項第１項記載の現像装置において、上記現像剤担
持体に、不良キャリアが潜像担持体に付着するような現
像バイアスを画像領域以外において印加し、潜像担持体
上に付着した不良キャリアを、除去キャリア担持体上に
付着させて除去するとともに、この除去された不良キャ
リアを装置内から分離回収する分離回収手段を設けるよ
うに構成されている。

ここで、不良キャリアとしては、粒径の小さいキャリ
アや透磁率の小さいキャリアを意味する。

［作用］ この考案の請求項第１項記載の考案においては、現像
剤担持体の近傍に、内部にマグネットを固定状態で配置
した現像剤担持体よりも小径の回転可能な除去キャリア
担持体を配置し、上記除去キャリア担持体及びマグネッ
トによって、潜像担持体の表面に付着したキャリアを除
去するようにした現像装置において、上記現像剤担持体
内のマグネットには、除去キャリア担持体との最近接位
置近傍に磁極を設けないとともに、除去キャリア担持体
のマグネットには、現像剤担持体側に磁極を設けず、し
かも上記現像剤担持体内のマグネットと除去キャリア担
持体のマグネットには、対向する位置に同極性の磁極を
配置するようにしたので、現像装置全体の小型化のた
め、現像剤担持体の近傍に小径の除去キャリア担持体を
配置した場合でも、現像剤担持体内のマグネットと除去
キャリア担持体内のマグネットとの間に、相互に横切る
ような磁力線が一切発生することがないので、現像剤の
ビードや流れが発生するのを確実に防止することがで
き、良好な現像特性が得られるとともに、現像剤担持体
と除去キャリア担持体とを近接して配置することもでき
るので、この点からも現像装置を小型化することができ
る。

また、この考案の請求項第２項記載の考案において
は、請求項第１項記載の現像装置において、除去キャリ
ア担持体内のマグネットを、マグネット部材の断面形状
の端部をマグネット保持部材によって保持するようにし
たので、マグネットを軸部材の外周に円筒状のマグネッ
ト部材を嵌合固定した場合に比べて、マグネット部材の
体積を大きくすることができ、十分な磁力を得ることが
できる。

さらに、この考案の請求項第３項又は第４項記載の考
案においては、請求項第１項記載の現像装置において、
現像剤担持体に、不良キャリアが潜像担持体に付着する
ような現像バイアスを画像領域以外において印加し、潜
像担持体上に付着した不良キャリアを、除去キャリア担
持体上に付着させて除去するとともに、この除去された
不良キャリアを装置内から分離回収するようにしたの
で、不良キャリアを積極的に潜像担持体に付着させて、
除去キャリア担持体によって分離回収することができ
る。

さらに、この考案の請求項第３項記載の考案において
は、現像剤担持体に、不良キャリアが潜像担持体に付着
するような現像バイアスを画像領域以外において印加
し、潜像担持体上に付着した不良キャリアを、除去キャ
リア担持体上に付着させて除去するとともに、この除去
された不良キャリアを装置内から分離回収するようにし
たので、不良キャリアを積極的に潜像担持体に付着させ
て、除去キャリア担持体によって分離回収することがで
きる。

［実施例］ 以下にこの考案を図示の実施例に基づいて説明する。

第１実施例 第３図はこの考案に係る現像装置を適用し得る電子写
真複写機を示すものである。この複写機は、通常の複写
の他に、同時２色複写、両面複写、片面多重複写等の複
写が行える複合機能をもった複写機となっている。ま
た、用紙を供給する給紙用カセットは、すべて複写機の
内部に収納されているため、給紙カセットが装置の外部
に突出することがなく、設置スペースが小さくて済むと
ともに、外観上もすっきりした見た目の良い構成となっ
ている。

上記複写機における複写動作は、次のようにして行な
われる。すなわち、複写される原稿の画像は、図示しな
い原稿読取装置によって色情報も含めて読取られ、いっ
たん電気信号に変換される。この電気信号に変換された
画像情報は、必要に応じて所定の画像処理が施された
後、レーザー走査ユニット１（以下、ROS［Raster Out
put Scanerの略］という）によって再度が光信号に変
換されて、後述する感光体ドラム上に走査露光される。
このROS1は、第４図に示すように、２つの半導体レーザ
ー２、３と、これら半導体レーザー２、３からのビーム
Bmを回転動作中の反射面にて反射することにより所定の
走査範囲ｌに亘ってビームBmを導くポリゴンミラー４
と、上記ポリゴンミラー４を回転させるためのポリゴン
モータ５と、上記ポリゴンミラー４からのビームBmを均
等な間隔で感光体ドラム上へ導くように補正するｆθレ
ンズ６と、上記ビームBmを感光体ドラム上７へと反射す
るミラー８、９及びミラー10、11とから構成されてい
る。

上記ROS1は、画像信号に応じて発振する半導体レーザ
ー２、３から出射されるレーザービームBmを、ポリゴン
ミラー４によって感光体ドラム７の軸方向に沿って走査
することにより、感光体ドラム７上にミラー９及びミラ
ー11によって露光される第１及び第２の２箇所の露光位
置で、画像信号に応じた画像を走査露光するようになっ
ている。

上記感光体ドラム７としては、例えば有機系の光導電
性物質を用いたものが使用されるが、これに限定される
ものではない。この感光体ドラム７は、第５図に示すよ
うに、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転可能
に配設されている。感光体ドラム７は、第６図（ａ）に
示すように、一次帯電器12によって負極性の所定電圧に
帯電された後、上記のごとくROS1によって画像が、複写
モードに応じて第１及び第２の露光位置の双方あるいは
一方において走査露光され、その表面に静電潜像が形成
される。

その際、２色同時複写を行なう場合には、第２の露光
位置において、画像部のみを露光するイメージライテイ
ングによる露光が行われ、第６図（ｂ）に示すように、
静電潜像が形成される。この静電潜像は、第６図（ｃ）
に示すように、第２現像装置14により反転現像方式によ
って、例えば赤色に現像される。その後、第１の露光位
置において、背景部を露光するバックグラウンドライテ
イングによる露光が行われ、第６図（ｄ）に示すよう
に、第２の静電潜像が形成される。この静電潜像は、第
６図（ｅ）に示すように、第１現像装置13により正規現
像方式によって、通常黒色に現像される。

また、通常の複写、両面複写あるいは片面多重複写等
の場合には、必要に応じて第１あるいは第２の露光位置
における画像の露光及び現像が行なわれる。

上記第１及び第２の現像装置13、14は、同時に又は選
択的に作動するようになっており、２色同時複写を行な
う場合には同時に作動し、単色複写機を行なう場合に
は、いずれか一方が選択的に作動する。また、上記第１
の現像装置13では、通常黒色のトナーが使用され、通常
の画像の現像が行なわれ、第２現像装置14では、赤や青
等のカラーのトナーが使用され、同時２色複写等を行な
う際に、所定の色の画像の現像を行なうようになってい
る。

第１及び第２の現像装置13、14によって現像されたト
ナー像は、第６図（ｆ）に示すように、転写前帯電器15
によって正極性の帯電を受け、第１及び第２の現像装置
13、14によって現像されたトナー像の極性が正極性に揃
えられる。

その後、感光体ドラム７上に形成されたトナー像は、
複数配置された給紙カセット16、17、18、19のいずれか
より供給される所定サイズの転写用紙20上に、第６図
（ｇ）に示すように、転写コロトロン21の帯電によって
感光体ドラム７から転写される。このトナー像が転写さ
れた転写用紙20は、分離帯電器22の帯電によって感光体
ドラム７から分離された後、定着器23に搬送されて、ト
ナー像が転写用紙20上に定着される。このトナー像が定
着された転写用紙20は、通常の複写モードや２色同時複
写モードではそのまま、排出トレイ24上に排出される。

ところが、上記両面複写、片面多重複写等のモードに
おいては、トナー像が定着された転写用紙20は、そのま
ま排出トレイ24上に排出されずに搬送路25及び中間トレ
イ26を介して、そのままあるいは表裏が裏返されて再度
画像形成部へと搬送され、所定のトナー像の複写が行な
われるようになっている。このような所定画像の転写及
び定着が繰返された後、転写用紙20は、始めて排出トレ
イ24上に排出される。

第２図はこの考案に係る現像装置の一実施例を示すも
のであり、上記第１の現像装置として使用されるもので
ある。

すなわち、この現像装置13は、第２図に示すように、
ハウジング27の開口部28に感光体ドラム７と対向するよ
うに配設された現像ローラ29と、この現像ローラ29の背
面側において併設された第１及び第２のスクリューオー
ガ30、31と、これらオーガ30、31の上方側において受け
板32を介して設けられた第３スクリューオーガ33と、こ
れらオーガ30、31、33の側面（図面に垂直な方向）側に
配設されたトナーの供給及び攪拌を行なうコイル状のア
ジテータ34とでその主要部が構成されており、且つ、ハ
ウジング27の背面側には、トナー攪拌用コイル状オーガ
とトナー搬送用スクリューオーガとを有するトナーボッ
クス（図示せず）が配設されている。

上記現像装置13の内部には、黒色のトナーＴと磁性粒
子であるキャリアＣからなる２成分の現像剤35が収納さ
れている。

まず、上記現像ローラ29は、矢印方向へ回転する円筒
状スリーブ36と、この内部に固定配置されたマグネット
ローラ37とで構成されており、現像スリーブ36の上方側
に配設されたトリマーバー38により余剰の現像剤35が掻
き取られてその外周面に定量の磁気ブラシが形成される
ようになっている。

なお、上記現像スリーブ36の内部に配設されるマグネ
ットロール37は、所定の現像特性及び現像剤35の搬送特
性を得るため、その外周に、第１図に示すように、所定
位置に所定極性の磁極が複数配置されている。すなわ
ち、マグネットロール37の外周には、感光体ドラム７の
最近接位置にS1極が、このS1極と180度異なる位置にN1
極がそれぞれ着磁されている。また、上記トリマーバー
37に対応した位置S2極が、このS2極とS1極の間にN2極
が、又S1極とN1極との間においてN1極寄りにN3極がそれ
ぞれ着磁されている。

一方、上記スクリューオーガ30、31、33は、第７図に
示すように、図示しない駆動ギアを介して駆動モータに
よって低速で回転駆動される回動軸39と、これら回動軸
39の長さ方向に亘って螺旋状に形成された搬送羽根40と
で構成されている。また、第１スクリューオーガ30につ
いては、その搬送羽根40が非磁性ステンレス鋼材（非磁
性SUS304）によって構成され、上記マグネットローラ37
の磁力の影響を受けないようになっている。

そして、アジテータ34によって現像装置13内に供給さ
れたトナーＴは、このアジテータ34によってキャリアＣ
と攪拌された後、第２スクリューオーガ31を介して第１
スクリューオーガ30に搬送されるとともに、第１スクリ
ューオーガ30と第３スクリューオーガ33との間でやり取
りされて十分攪拌された後、現像ローラ29へ供給される
ようになっている。

ところで、この実施例では、現像剤担持体内のマグネ
ットと除去キャリア担持体内のマグネットに、最近接位
置近傍に磁極を設けず、しかも対向する位置に同極性の
磁極を配置するように構成されている。

すなわち、現像装置13のハウジング27の開口部28に
は、現像ローラ29の下流側に感光体ドラム７と対向する
ようにキャッチアップロール41が配設されており、この
キャッチアップロール41は、図示しない駆動手段によっ
て矢印方向に回転可能となっている。キャッチアップロ
ール41の内部には、キャッチアップマグネットロール42
が固定状態で配設されている。また、キャッチアップロ
ール41の外周面には、キャッチアップロール41上に捕獲
されたキャリアＣを除去するためのスクレーパー43が当
接されている。上記キャッチアップマグネットロール42
は、第１図に示すように、感光体ドラム７の最近接位置
がＳ極に、そして、このＳ極と180度異なった位置がＮ
極になるように着磁されている。

こうすることによって、現像スリーブ36内のマグネッ
トロール37及びキャッチアップロール41のマグネットロ
ール42には、第１図に示すように、最近接位置に磁極が
設けられておらず、しかも対向する位置には同極性のS1
極及びＳ極とN1極及びＮ極の磁極が配置されている。

この図示例では、現像スリーブ36内のマグネットロー
ル37及びキャッチアップロール41のマグネットロール42
に磁極を設けない最近接位置として、かなり広い領域を
とった場合について説明したが、これに限定される訳で
はなく、例えば最近接位置の両側それぞれ45度以内に位
置する領域、すなわち90度の領域に磁極を設けないよう
にすれば良い。

また、上記キャッチアップロール41は、現像装置13の
ハウジング27の両側壁に軸支されている。このキャッチ
アップロール41には、第８図及び第９図に示すように、
その一端に回転駆動用のシャフト41aが突設されてお
り、キャッチアップロール41の内部に固定状態で配置さ
れるマグネットロール42は、その両端がキャッチアップ
ロール41の両端に内装されたベアリング44、44を介して
支持されている。上記マグネットロール42の一端には、
支持固定用のシャフト42aが突設されており、このシャ
フト42aは、ハウジング27の側壁に固着されている。

なお、上記第１の現像装置13は、図示しないリトラク
ト手段によって、感光体ドラム７に近接した現像位置
と、感光体ドラム７から離間した非現像位置とに、必要
に応じて移動可能となっている。

また、この実施例では、キャッチアップロール41内の
マグネットロール42は、現像スリーブ36内のマグネット
ロール37に比べて、その両端が3mm程度長く設定されて
いる。

こうすることによって、現像スリーブ37の着磁幅以外
の領域は、感光体ドラム７上の電位が除電ランプによる
露光を受けて、バックグラウンド電位まで低下している
ため、感光体ドラム７の表面にキャリアが付着しやすく
なっている。そのため、キャッチアップロール41内のマ
グネットロール42を長く設定することによって、感光体
ドラム７の両端部に付着したキャリアをキャッチアップ
ロール41によって確実に除去することができる。

さらに、この実施例では、必要に応じてキャッチアッ
プロール41にバイアス電圧を印加するようにしても良
い。この場合のバイアス電圧としては、AC電圧にDC電圧
を重畳したものを用いることができ、DC電圧は、トナー
と同極性の電圧が印加される。

その際、上記バイアス電圧が現像スリーブ36に印加さ
れる現像バイアスよりも高くなると、感光体ドラム７上
に現像されたトナー像を乱す虞れがあるので、キャッチ
アップロール41には、現像バアイス以上の電圧が印加さ
れないように、フィルタ等を介して電圧を印加するのが
望ましい。

なお、現像スリーブ36の下流側に配設されるキャリア
除去手段としては、第10図に示すように、薄い金属板96
を配置するようにしても良く、この金属板96には、現像
バイアスよりも絶対値が大きな電圧を印加する。この金
属板96の先端と感光体ドラム７との間隙は、0.2〜1.0mm
程度に設定されている。

また、上記金属板96として磁性体からなるものを用い
ても良く、この場合、金属板96の先端を第11図に示すよ
うに鋭利にすると、現像スリーブ36内のマグネットロー
ル37からの磁力により、金属板96の先端部も着磁され、
磁力の影響によるキャリアの除去効果も期待することが
できる。

第12図は前記第２現像装置を示すものである。すなわ
ち、この現像装置14は、保持部（図示せず）を介して複
写機本体に着脱可能に配設されており、必要に応じて他
の色の現像装置と交換可能となっている。

この現像装置14は、第12図乃至第14図に示すように、
ハウジング45の開口部46に感光体ドラム７と対向するよ
うに配設された現像ローラ47と、この現像ローラ47の背
面側において仕切り48を介して併設された第１スクリュ
ーオーガ49、並びに第２スクリューオーガ50と、これら
オーガ49、50の上方側において受け板51を介して設けら
れた第３スクリューオーガ52とでその主要部が構成され
ている。また、このハウジング45の背面側には、トナー
攪拌用コイル状オーガ53とトナー攪拌用スクリューオー
ガ54を有するトナーボックス55が配設されている。

上記現像装置14の内部には、所定の色のカラートナー
Ｔと磁性粒子であるキャリアＣからなる２成分の現像剤
が収納されている。

まず、上記現像ローラ47は、矢印方向へ回転する円筒
状スリーブ56と、この内部に固定配置されたマグネット
ローラ57とで構成されており、現像ローラ47の上方側に
配設されたトリマーバー58により余剰の現像剤が掻き取
られてその外周面に定量の磁気ブラシが形成されるよう
になっている。

一方、上記スクリューオーガ49、50、52は、第14図に
示すように、駆動ギア59を介して図示外の駆動モータに
よって低速で回転駆動される回動軸60と、これら回動軸
59の長さ方向に亘って螺旋状に形成された搬送羽根60a
とで構成されており、かつ、第１スクリューオーガ49に
ついては、その搬送羽根60aが非磁性ステンレス鋼材
（非磁性SUS304）により構成されて上記マグネットロー
ラ57の磁力の影響を受けないようになっている。

また、上記仕切り48の一端側には、第14図に示すよう
に、第２スクリューオーガ50により搬送されるトナーを
第１スクリューオーガ49へ供給するための開口部61が開
設されており、一方、上記受け板51の両端側にも、第２
スクリューオーガ50により搬送されたトナーがハウジン
グ側壁に突当たって第３スクリューオーガ52へ供給する
ための開口62と、この第３スクリューオーガ52により搬
送されるトナーを第１スクリューオーガ49へ供給するた
めの開口63とが開設されており、これによってトナーボ
ックス55から補給されたトナーが第２スクリューオーガ
50、第３スクリューオーガ52へと搬送され、第１スクリ
ューオーガ49から現像ローラ47へ供給されるようになっ
ている。

なお、上記第２の現像装置14も、第１の現像装置13と
同様図示しないトリラクト手段によって、感光体ドラム
７に近接した現像位置と、感光体ドラム７から離間した
非現像位置とに、必要に応じて移動可能となっている。

また、この実施例では、トナーボックス55内に設けら
れるトナー攪拌用コイル状オーガ53として、第15図及び
第16図に示すように、必要に応じてトナー攪拌用コイル
状オーガ53にプラスチックあるいは金属等からなる搬送
用羽根53aを一体的に取付けたものを用いても良い。

ところで、現像装置14においては、その着脱等の衝撃
や片側を下方に保持した状態での長時間の放置等によっ
て、トナーボックス55内のトナーが片側に偏ってしまう
ことがあり、かかる場合にトナー無の誤検知やトナーボ
ックス55から現像装置14内へのトナーの供給不良が生
じ、現像装置14内のトナー濃度が極端に低下する場合が
ある。

そこで、上記トナー攪拌用コイル状オーガ53に搬送用
羽根53aを一体的に取付けたものを用いた場合には、ト
ナーボックス55内のトナーが片側に偏ってしまったとき
でも、トナー攪拌用コイル状オーガ53は、搬送用羽根53
aを備えているため、十分なトナー搬送力を発揮するこ
とができ、現像装置14の作動開始時直後においても、ト
ナーボックス55内のトナーを正規の状態に搬送すること
ができるので、トナー無の誤検知やトナーの供給不良に
伴う濃度の低下を防止することができる。

以上の構成において、この実施例に係る現像装置で
は、次のようにして感光体ドラムの表面に付着したキャ
リアの除去が行なわれる。すなわち、上記複写機におい
て、原稿の画像の複写を行なうには、画像信号に応じて
ROS1によって感光体ドラム７の表面に画像の書込みを行
なった後、感光体ドラム７の表面に形成された静電潜像
を、第１現像装置13及び第２現像装置14の双方又は一方
によって、現像スリーブ36の表面に形成されたトナーＴ
とキャリアＣとからなる２成分現像剤の磁気ブラシによ
って現像する。

その際、前述したように、上記第２の現像装置14にお
いては、第40図（反転現像の場合）に示すように、感光
体ドラム７の表面に形成された静電潜像の電位コントラ
ストが大きいと、潜像の周辺部に電位が極端に高くなっ
たフリンジ電界Ｆが形成され、このフリンジ電界Ｆが形
成された部分にトナーＴと逆極性のキャリアＣが付着す
ることがある。また、静電潜像のバックグラウンド電位
と現像スリーブ56に印加される現像バイアス電位との電
位コントラストが大きい場合には、第41図（反転現像の
場合）に示すように、キャリアＣが現像バイアス電位に
よって反発力を受け、バックグラウンド部にキャリアＣ
が付着することがある。さらに、第１の現像装置13にお
いても、静電潜像のバックグラウンド電位と現像スリー
ブ36に印加される現像バイアス電位との電位コントラス
トが大きい場合には、第42図（正規現像の場合）に示す
ように、キャリアＣが現像バイアス電位によって反発力
を受け、バックグラウンド部にキャリアＣが付着するこ
とがある。

この感光体ドラム７の表面に付着したキャリアＣは、
第１図に示すように、第１の現像装置13の現像スリーブ
36の下流側に配設され、キャッチアップロール41の内部
に位置するマグネットロール42のＳ極によって吸着され
て、キャッチアップロール41の表面に付着し、感光体ド
ラム７の表面から除去される。その後、キャッチアップ
ロール41の回転に伴って現像装置13内に搬送され、キャ
ッチアップロール41の表面に当接するスクレーパ43によ
って掻き取られて、現像装置13の内部に回収される。

ところが、キャッチアップロール41の内部に位置する
マグネットロール42と、現像スリーブ36の内部に位置す
るマグネットロール37には、第１図に示すように、最近
接位置近傍に磁極が設けられておらず、しかも対向する
位置に同極性の磁極が配置されている。そのため、現像
スリーブ36とキャッチアップロール41の間においては、
磁力線が現像スリーブ36とキャッチアップロール41の周
方向に沿って形成されるため、現像スリーブ36とキャッ
チアップロール41との間には、両者を横切るような方向
の磁力線は発生しない。従って、現像スリーブ36とキャ
ッチアップロール41の内部にそれぞれ配設されるマグネ
ット37、42の影響によって、現像スリーブ36のキャッチ
アップロール41との間に、現像剤35のビードや現像剤35
の流れが発生することはなく、常に良好な状態で現像を
行なうことができる。

また、現像スリーブ36とキャッチアップロール41内の
マグネットロール37、42同志が互いに悪影響を及ぼすこ
とがないので、現像スリーブ36とキャッチアップロール
41の距離を近付けた場合でも、両者の間で現像剤35のビ
ード等が派生することがなく、現像スリーブ36とキャッ
チアップロール41の距離を小さくして現像装置13の小型
化を図ることができる。

第２実施例 第17図乃至第19図はこの考案の第２実施例を示すもの
であり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付し
て説明すると、この実施例では、キャッチアップロール
の軸を従来のように現像装置のハウジングの両側壁に単
に軸支するのではなく、キャッチアップロールの軸を感
光体ドラムと接離する方向に移動可能に保持するととも
に、このキャッチアップロールの軸を感光体ドラム側に
付勢することにより、感光体ドラムに偏心等がある場合
でも、キャッチアップロールと感光体ドラムとの間隔を
常に一定に保持することができるようになっている。

すなわち、現像装置13のハウジング27には、第18図に
示すように、その両側壁27aに長孔70が穿設されてお
り、この長孔70を介してキャッチアップロール41及びマ
グネットロール42のシャフト41a、42aが感光体ドラム７
と接離する方向に移動可能となっている。

また、キャッチアップロール41の両端には、第17図に
示すように、キャッチアップロール41と感光体ドラム７
との間隔を一定に保持するため、トラッキングロール7
1、71が軸支されている。

さらに、上記キャッチアップロール41及びマグネット
ロール42のシャフト41a、42aは、第19図に示すように、
押圧手段72によって感光体ドラム７側に付勢されてい
る。この押圧手段72は、ハウジング27の側壁27aに立設
された支持板73に抜止め状態で保持された押圧部材74を
備えており、この押圧部材74は、第18図に示すように、
軸体75の先端に押圧板76を固着して形成されているとと
もに、軸体75の基端部には、抜止め用のストッパー77が
固着されている。上記押圧部材74は、コイルスプリング
78によって感光体ドラム７側に押圧されている。

そして、キャッチアップロール41及びマグネットロー
ル42のシャフト41a、42aは、押圧部材74によって感光体
ドラム７側に押圧されており、キャッチアップロール41
は、トラッキングロール71が感光体ドラム７の表面に当
接する状態で、感光体ドラム７との間隔を一定に保持し
た状態で回転駆動される。

こうすることによって、感光体ドラム７等に偏心があ
る場合でも、感光体ドラム７とキャッチアップロール41
の間隔を常に一定に保持することができ、感光体ドラム
７の表面に付着したキャリアＣを、キャッチアップロー
ル41によって確実に除去することができる。

その他の構成及び作用は前記第２実施例と同一である
ので、その説明を省略する。

第20図は上記実施例の変形例を示すものであり、この
変形例では、キャッチアップロールの押圧するための手
段を、現像装置のハウジング側壁の外側に突設するので
はなく、ハウジングの側壁に内蔵するように構成されて
いる。すなわち、ハウジング27の側壁27aには、側面略
Ｔ字形状の軸支部材80を備えており、この軸支部材80に
形成された長孔81にキャッチアップロール41及びマグネ
ットロール42のシャフト41a、42aが支持されている。

そして、このキャッチアップロール41及びマグネット
ロール42のシャフト41a、42aは、スプリング82によって
感光体ドラム７側に押圧されている。

こうした場合には、現像装置13の側壁27にキャッチア
ップロール41を押圧する手段72が突出することがないの
で、現像装置13を小型化することができる。

その他の構成及び作用は前記第２実施例と同一である
ので、その説明を省略する。

第21図及び第22図はこの実施例のさらに他の変形例を
示すものであり、この変形例では、キャッチアップロー
ル41を新たに設けた押圧手段によって押圧するのではな
く、キャッチアップロール41の表面に付着したキャリア
Ｃを掻き落すためのスクレーパー32によって押圧するよ
うに構成されている。こうした場合には、キャッチアッ
プロール41及びマグネットロール42のシャフト41a、42a
を感光体ドラム７側に押圧する押圧手段72を新たに設け
る必要がないので、構成の簡略化及びコストダウンが可
能となる。

その他の構成及び作用は前記第２実施例と同一である
ので、その説明を省略する。

第３実施例 第23図はこの考案の第３実施例を示すものであり、前
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例では、除去キャリア担持体内のマグネッ
トを、マグネット部材の断面形状の端部をマグネット保
持部材によって保持して形成するようになっている。

すなわち、キャッチアップロール41内のマグネットロ
ール42を、第８図及び第９図に示すように、シャフト42
a外周に円柱状のマグネット42bを嵌合状態に固着してロ
ール状に形成した場合には、マグネットロール42が小径
である上、内部にシャフト42aが通っているため、マグ
ネット42b自体の体積が小さい。そのため、マグネット
ロール42によって十分な磁気吸引力を得られない場合が
ある。

そこで、この実施例では、第23図及び第24図に示すよ
うに、円柱状のマグネット42bの長手方向両端を、マグ
ネット保持部材90によって保持するように構成されてい
る。上記保持部材90は、マグネット42bの長手方向の両
端部を嵌合固定するように、断面コ字形状に形成されて
いる。

こうした場合には、マグネットロール42のほとんどす
べてをマグネット42bによって形成することができるた
め、マグネット42bの体積を大きくして十分な磁気吸引
力を得ることができる。

その他の構成及び作用は前記実施例と同一であるの
で、その説明を省略する。

第25図及び第26図はこの第３実施例の変形例を示すも
のである。この実施例では、マグネット保持部材90によ
って円柱状マグネット42bを偏心させた状態で保持する
ようになっている。こうすることによって、マグネット
42bが偏心した部分を感光体ドラム７近傍に配置するこ
とによって、マグネットロール42と感光体ドラム７との
距離を近付けることができ、マグネット42bの磁気吸引
力をさらに大きくすることができる。

この場合には、第27図に示すように、マグネット42b
と保持部材90との間にシム91を介在させることによっ
て、さらにマグネットロール42と感光体ドラム７との距
離を近付けることができ、マグネット42bの磁気吸引力
をさらに大きくすることができる。

第28図はこの第３実施例のさらに他の変形例を示すも
のである。この実施例では、円柱状のマグネット42b
を、その長手方向の両端部においてしかもその中央部に
みで保持する短い軸状の保持部材90によって保持するよ
うに構成されている。

第29図乃至第32図はこの第３実施例のさらに他の変形
例を示すものである。この変形例では、円柱状のマグネ
ット42bを半径方向に平行な側面を有する形状に切断
し、さらにこれを中央から２つに分割した形状に形成さ
れており、このマグネット42bを断面Ｈ形状のマグネッ
ト保持部材90によって保持するように構成されている。

この場合、第33図に示すように、マグネット42bと保
持部材90との間にシム91を介在させることによって、さ
らにマグネットロール42と感光体ドラム７との距離を近
付けることができ、マグネット42bの磁気吸引力をさら
に大きくすることができる。

また、マグネット42bは、第34図に示すように、円柱
状のマグネットをその断面において４分割し、これらの
マグネット42bを断面十字形状のマグネット保持部材90
によって保持するようにしても良い。

第４実施例 第35図はこの考案の第４実施例を示すものであり、前
記実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明する
と、この実施例では、現像剤担持体に、不良キャリアが
潜像担持体に付着するような現像バイアスを画像領域以
外において印加し、潜像担持体上に付着した不良キャリ
アを、除去キャリア担持体上に付着させて除去するとと
もに、この除去された不良キャリアを装置内から分離回
収するように構成されている。

すなわち、前述したように、感光体ドラム７の表面に
形成された静電潜像の電位コントラストが大きいと、潜
像のフリンジ電界Ｆが形成された部分にキャリアＣが付
着したり、静電潜像のバックグラウンド電位と現像スリ
ーブ56に印加される現像バイアス電位との電位コントラ
ストが大きいと、キャリアＣが現像バイアス電位によっ
て反発力を受け、バックグラウンド部にキャリアＣが付
着することがある。

ところで、このように感光体ドラム７の表面に付着す
るキャリアＣは、第36図及び第37図に示すように、主に
粒径の小さくキャリアや透磁力率の小さいキャリアがほ
とんであり、これらの不良キャリアの発生は、キャリア
の製造上避けることができないものである。

そこで、この実施例では、第38図（ａ）、（ｂ）に示
すように、感光体ドラム７上の非画像領域において、上
記不良キャリアＣが感光体ドラム７上に付着しやすいよ
うに、画像領域においては300〜400V程度である現像バ
イアスを600V程度に高く設定し、感光体ドラム７のバッ
クグラウンド電位と現像バイアスとの電位差を大きくす
る。その際、感光体ドラム７上にROS1によって平行な多
数の直線からなるラダーパターンを露光して、形成され
た静電潜像にフリンジ電界が形成されるようにすること
によって、キャリアＣが感光体ドラム７上により付着し
やすくなる。

このようにして、感光体ドラム７の表面に付着したキ
ャリアＣは、キャッチアップロール41によって捕獲し、
感光体ドラム７の表面から除去するが、除去したキャリ
アＣは、前記第１実施例と異なり現像装置13内に戻すの
ではなく、スクレーパー43によって掻きとって回収箱95
内に回収するように構成されている。

このように、現像スリーブ36に、不良キャリアＣが感
光体ドラム７に付着するように、通常より高い現像バイ
アスを画像領域以外において印加し、感光体ドラム７上
に付着した不良キャリアＣを、キャッチアップロール41
上に付着させて除去するとともに、この除去された不良
キャリアを現像装置13内から分離回収するようにしたの
で、不良キャリアＣを積極的に感光体ドラム７に付着さ
せて、キャッチアップロール41によって分離回収するこ
とができる。そのため、不良キャリアＣを分離回収でき
るので、感光体ドラム７自体に付着するキャリアＣの量
を減少させることができ、感光体ドラム７上にキャリア
Ｃが付着することによる悪影響をも効果的に防止するこ
とができる。

その他の構成及び作用は前記実施例と同一であるの
で、その説明を省略する。

［考案の効果］ この考案の請求項第１項記載の考案においては、現像
剤担持体の近傍に、内部にマグネットを固定状態で配置
した現像剤担持体よりも小径の回転可能な除去キャリア
担持体を配置し、上記除去キャリア担持体及びマグネッ
トによって、潜像担持体の表面に付着したキャリアを除
去するようにした現像装置において、上記現像剤担持体
内のマグネットには、除去キャリア担持体との最近接位
置近傍に磁極を設けないとともに、除去キャリア担持体
のマグネットには、現像剤担持体側に磁極を設けず、し
かも上記現像剤担持体内のマグネットと除去キャリア担
持体のマグネットには、対向する位置に同極性の磁極を
配置するようにしたので、現像装置全体の小型化のた
め、現像剤担持体の近傍に小径の除去キャリア担持体を
配置した場合でも、現像剤担持体内のマグネットと除去
キャリア担持体内のマグネットとの間に、相互に横切る
ような磁力線が一切発生することがないので、現像剤の
ビードや流れが発生するのを確実に防止することがで
き、良好な現像特性が得られるとともに、現像剤担持体
と除去キャリア担持体とを近接して配置することもでき
るので、この点からも現像装置を小型化することができ
る。

また、この考案の請求項第２項記載の考案において
は、請求項第１項記載の現像装置において、除去キャリ
ア担持体内のマグネットを、マグネット部材の断面形状
の端部をマグネット保持部材によって保持するようにし
たので、マグネットを軸部材の外周に円筒状のマグネッ
ト部材を嵌合固定した場合に比べて、マグネット部材の
体積を大きくすることができ、十分な磁力を得ることが
できる。

さらに、この考案の請求項第３項又は第４項記載の考
案においては、請求項第１項記載の現像装置において、
現像剤担持体に、不良キャリアが潜像担持体に付着する
ような現像バイアスを画像領域以外において印加し、潜
像担持体上に付着した不良キャリアを、除去キャリア担
持体上に付着させて除去するとともに、この除去された
不良キャリアを装置内から分離回収するようにしたの
で、不良キャリアを積極的に潜像担持体に付着させて、
除去キャリア担持体によって分離回収することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る現像装置の一実施例を示す要部
断面図、第２図は同断面図、第３図はこの考案に係る現
像装置を適用し得る電子写真複写機を示す構成図、第４
図はROSを示す斜視図、第５図は感光体ドラムの周囲を
示す構成図、第６図（ａ）〜（ｇ）は画像形成工程をそ
れぞれ示す説明図、第７図は現像装置のオーガを示す正
面図、第８図及び第９図はキャッチアップロールを示す
断面図、第10図及び第11図は変形例を示す構成図、第12
図は第２現像装置を示す断面図、第13図は同斜視説明
図、第14図は同一部破断の平面図、第15図及び第16図は
変形例を示す斜視図、第17図及び第18図はこの考案の第
２実施例を示す要部正面図及び側面図、第19図は同斜視
図、第20図は変形例を示す斜視図、第21図及び第22図は
他の変形例を示す要部側面図及び斜視図、第23図及び第
24図はこの考案の第３実施例を示す断面図、第25図及び
第26図は変形例を示す断面図、第27図は他の変形例を示
す断面図、第28図はさらに他の変形例を示す断面図、第
29図及び第30図は更に他の変形例を示す断面図、第31図
及び第32図はマグネット保持部材を示す斜視図、第33図
及び第34図はまた更に他の実施例を示す断面図、第35図
はこの考案の第４実施例を示す構成図、第36図及び第37
図は不良キャリアを示すグラフ、第38図（ａ）、（ｂ）
はこの実施例の動作を示すタイミングチャート、第39図
は従来の現像装置を示す構成図、第40図乃至第42図は潜
像担持体上にキャリアが付着する状態をそれぞれ示すグ
ラフ、第43図は潜像担持体上にキャリアが付着する状態
を示す説明図、第44図及び第45図はキャッチアップッロ
ールを示す断面図、第46図は従来の他の現像装置を示す
構成図である。 ［符号の説明］ ７…感光体ドラム 13…現像装置 35…現像剤 36…現像スリーブ 37…マグネットロール 41…キャチアップロール 42…マグネットロール 43…スクレーパー Ｔ…トナー Ｃ…キャリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 宮崎 生吉 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−75654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−5730（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−92151（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−51711（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部にマグネットを固定状態で配置した回
   転可能な現像剤担持体の周囲に、トナーとキャリアとか
   らなる２成分現像剤の磁気ブラシを形成して、潜像担持
   体の表面に形成された静電潜像を現像するとともに、上
   記現像剤担持体の近傍に、内部にマグネットを固定状態
   で配置した現像剤担持体よりも小径の回転可能な除去キ
   ャリア担持体を配置し、上記除去キャリア担持体及びマ
   グネットによって、潜像担持体の表面に付着したキャリ
   アを除去するようにした現像装置において、上記現像剤
   担持体内のマグネットと除去キャリア担持体内のマグネ
   ットには、最近接位置近傍に磁極を設けないとともに、
   除去キャリア担持体のマグネットには、現像剤担持体側
   に磁極を設けず、しかも上記現像剤担持体内のマグネッ
   トと除去キャリア担持体のマグネットには、対向する位
   置に同極性の磁極を配置したことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】上記請求項第１項記載の現像装置におい
   て、上記現像剤担持体及び除去キャリア担持体内の少な
   くとも１つのマグネットを、マグネット部材の断面形状
   の端部をマグネット保持部材によって保持して形成した
   ことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】上記請求項第１項記載の現像装置におい
   て、上記現像剤担持体に、不良キャリアが潜像担持体に
   付着するような現像バイアスを画像領域以外において印
   加し、潜像担持体上に付着した不良キャリアを、除去キ
   ャリア担持体上に付着させて除去することを特徴とする
   現像装置。
4. 【請求項４】上記請求項第１項記載の現像装置におい
   て、上記現像剤担持体に、不良キャリアが潜像担持体に
   付着するような現像バイアスを画像領域以外において印
   加し、潜像担持体上に付着した不良キャリアを、除去キ
   ャリア担持体上に付着させて除去するとともに、この除
   去された不良キャリアを装置内から分離回収する分離回
   収手段を設けたことを特徴とする現像装置。