JPH10133476A

JPH10133476A - 現像装置

Info

Publication number: JPH10133476A
Application number: JP8292468A
Authority: JP
Inventors: Mineyuki Sako; 峰行酒向; Hiroshi Sakakibara; 宏榊原; Kazuhiro Sakamoto; 和洋坂本; Takayuki Kamiya; 隆幸神谷
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体へのキャリア付着を防止する。【解決手段】現像装置１０は、トナーとキャリアとを
含む現像剤４６を担持し、感光体１００上の静電潜像を
可視像化する現像ローラ１４と、キャリアを回収する回
収ローラ２４とを備えており、回収ローラ２４は感光体
１００から離れて、現像ローラ１４に対向して配置され
ている。これにより、感光体１００の回りで現像装置１
０の示すスペースが少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーとキャリア
とを含む現像剤を用いて電子写真法により画像を再現す
る画像形成装置において、静電潜像担持体へのキャリア
付着を防止する機能を備えた現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーとキャリアとを含む現像剤を用い
て電子写真法により画像を再現する画像形成装置ではキ
ャリアが無駄に消費されることを防止しなければならな
い。また、鉄粉キャリアを使用する画像形成装置では、
鉄粉キャリアが感光体に付着するとその表面を損傷する
恐れがある。そのために、特開昭６１−２４０２６３号
公報では、静電潜像担持体である感光体の移動方向に関
して現像装置の下流側に該感光体と所定の間隔を置いて
対向するキャリア回収ローラを設け、現像の際に感光体
に付着したキャリアを該キャリア回収ローラで回収する
装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、キャリア回収ローラを感光体に対向させ
ているので、このキャリア回収ローラを含む現像装置が
感光体の周囲において占めるスペースが大きく、その他
の機器の配置に制約を与えるという問題があった。ま
た、感光体上に形成されたトナー像の乱れを防止するた
めに、キャリア回収ローラは感光体と非接触に配置しな
ければならず、感光体に付着しているキャリアを確実に
回収できないという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像担持
体の周囲で現像装置の占めるスペースが小さく、かつ静
電潜像担持体へのキャリア付着を防止する現像装置を提
供することを目的とするもので、静電潜像を担持する像
担持体に向けてトナーとキャリアとを含む現像剤を搬送
する現像剤担持手段と、キャリアの回収手段とを備えた
現像装置において、上記回収手段を現像剤担持手段によ
り像担持体に向けて搬送される現像剤に対向して配置し
たものである。

【０００５】本発明の別の形態では、上記現像剤担持手
段が複数の現像剤担持体で構成されており、上記回収手
段は少なくとも一つの現像剤担持体に対向している。

【０００６】本発明の他の形態では、上記回収手段とこ
れに対向する現像剤担持体との間には、キャリアを回収
手段に向けて吸引する電界が形成されている。

【０００７】

【発明の効果】以上のように構成した本発明によれば、
静電潜像担持体から離れて、像担持体に向けて現像剤を
搬送する現像剤担持手段に対向する位置に、キャリア回
収手段を配置できる。そのため、像担持体の周囲で現像
装置の占めるスペースを小さくでき、その他の機器の配
置が容易になる。また、像担持体に現像剤が供給される
前に該現像剤から劣化したキャリアを回収し、像担持体
へのキャリア付着を未然に防止できる。

【０００８】また、キャリアの回収手段とこれが対向す
る現像剤担持体との間に電界を形成したものでは、さら
に確実に劣化したキャリアを回収手段に回収することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（１）第１の実施形態図１を参照して本発明に係る現像装置の第１の実施形態
を説明する。現像装置１０はハウジング１２を備えてお
り、像担持体である感光体１００に対向して形成した開
口部の近傍に現像剤担持体である現像ローラ１４が現像
ギャップＤｄ：０．６ｍｍの間隔を置いて配置されてい
る。現像ローラ１４は、複数の磁極を有する固定磁石体
１６と、この固定磁石体１６に外装され、矢印１８方向
に回転駆動するスリーブ２０とで構成されており、スリ
ーブ２０は現像バイアス電源２２に接続されて所定の現
像バイアス電圧Ｖ_B：−４５０Ｖが印加されるようにし
てある。

【００１０】現像ローラ１４の斜め上方には、感光体１
００から隔たった位置に、非磁性材料であるアルミニウ
ムを棒状に加工した回収ローラ２４が現像ローラ１４と
の間に回収ギャップＤｒ：０．５ｍｍの間隔を置いて矢
印２６方向に回転駆動可能に配置されている。回収ロー
ラ２４はまた回収バイアス電源２８に接続されて所定の
回収バイアス電圧Ｖ_R：−７００Ｖが印加されるように
してある。現像ローラ１４の回転方向（矢印１８方向）
に関してキャリア回収ローラ２４の上流側にはドクター
ブレード３０が現像ローラ１４と所定の間隔を置いて配
置されている。ドクターブレード３０にはスクレーパ３
２が取り付けてあり、このスクレーパ３２の自由端部が
キャリア回収ローラ２４の外周面に接触させてあり、キ
ャリア回収ローラ２４の回転に基づいて該キャリア回収
ローラ２４の外周面に保持されたキャリアがスクレーパ
３２で除去できるようにしてある。

【００１１】現像ローラ１４の背後に形成された現像剤
混合撹拌室３４にはバケットローラ３６が配置されてい
る。このバケットローラ３６は、図示しない回転軸に複
数の円形板３８を固定し、これら円形板３８に複数のバ
ケット４０を架け渡すとともに、バケット４０の内側に
現像剤撹拌羽根４２を設けたもので、矢印４４方向に回
転駆動可能としてある。現像剤混合撹拌室３４には、ト
ナーとキャリアとからなる２成分現像剤４６が収容され
ており、バケットローラ３６の回転に基づいて混合撹拌
され、キャリアがプラス極性、トナーがマイナス極性に
帯電するようにしてある。

【００１２】現像剤混合撹拌室３４の上方にはトナー補
給装置４８が設けてある。トナー補給装置４８は、トナ
ー５０を収容するホッパ５２と、ホッパ５２内のトナー
５０を現像剤混合撹拌室３４に落下補給するための補給
ローラ５４とを備えており、補給ローラ５４は矢印５６
方向に回転駆動可能としてある。補給ローラ５４の駆動
は、感光体１００に対向配置したトナー濃度検出センサ
５８からの出力により制御されており、感光体１００上
に形成された濃度検出用画像の濃度をセンサ５８で読み
取り、その濃度が一定の基準濃度以下の場合には補給ロ
ーラ５４を駆動してトナーが現像剤混合撹拌室３４に落
下補給される。

【００１３】磁石体１６における磁極の配置及び磁力に
ついて説明する。磁石体１６の周囲にはスリーブ２０の
回転方向に沿って磁極Ｎ₁、Ｓ₁、Ｎ₂、Ｓ₂、Ｓ₃、Ｎ₃、
Ｓ₄が配置されている。これらの磁極のうち、磁極Ｎ₁は
感光体１００と現像ローラ１４が接近した現像領域６０
の近傍に配置され、これと同一極性の磁極Ｎ₃は回収ロ
ーラ２４と現像ローラ１４が接近した回収領域６２の近
傍に配置されており、これら２つの磁極Ｎ₁とＮ₃との間
に逆極性の磁極Ｓ₄が配置されている。また、磁極Ｎ₁と
Ｎ₃の磁力は、現像領域６０における磁気吸引力が３０
ｇｆ、回収領域６２における磁気吸引力が２５ｇｆとな
るようにしてあり、回収領域６２におけるキャリア保持
力が現像領域６０におけるそれよりも小さくしてある。
一方、バケットローラ３６との対向部には同一極性の２
つの磁極Ｓ₂、Ｓ₃が近接して配置されており、これによ
り磁極Ｓ₂、Ｓ₃が対向する現像ローラ外周部近傍には反
発磁界が形成されている。

【００１４】以上のように構成された現像装置１０によ
り感光体１００上に形成されている静電潜像を現像する
動作について説明する。なお、本実施形態では、図示し
ないが、現像領域６０に至るまでの帯電領域で、矢印１
０２方向に回転する感光体１００の外周面が−６００Ｖ
に帯電され、露光領域においてイメージ光が露光され、
その露光部分の電位がほぼゼロボルト近傍まで減衰して
いるものとする。

【００１５】現像動作がスタートすると、スリーブ２
０、キャリア回収ローラ２４、バケットローラ３６はそ
れぞれ矢印１８、２６、４４方向に回転する。これによ
り、現像剤混合撹拌室３４の現像剤４６はバケットロー
ラ３６の回転により混合され、トナーとキャリアが互い
に接触してトナーはマイナス極性、キャリアはプラス極
性に帯電する。現像剤４６はまたバケット４０に掬わ
れ、ドクターブレード３０近傍の現像剤供給領域６４で
現像ローラ１４に供給される。

【００１６】現像ローラ１４に供給された現像剤４６は
磁石体１６の磁力により外周に保持され、スリーブ２０
の回転にしたがって矢印１８方向に搬送される。次に、
現像剤４６はその搬送量がドクターブレード３０により
規制された後、回収領域６２に搬送される。

【００１７】回収領域６２では、スリーブ２０に印加さ
れている現像バイアス電圧Ｖ_B：−４５０Ｖと回収ロー
ラ２４に印加されている回収バイアス電圧ＶＲ：−７０
０Ｖとの電位差により、スリーブ２０から回収ローラ２
４に向かって電界が形成されている。そのため、プラス
極性に帯電しているものの劣化して磁石体１６の磁力に
よって現像ローラ１４に保持できないキャリアは上記電
界により回収ローラ２４に吸引されて付着する。回収ロ
ーラ２４に付着したキャリアは該回収ローラ２４の回転
にしたがって矢印２６方向に搬送された後、スクレーパ
３２により回収ローラ２４から掻き取られて、現像剤混
合撹拌室３４に落下する。

【００１８】回収領域６２を通過した現像剤４６はスリ
ーブ２０の回転に基づいて現像領域６０に搬送される。
ここで、回収領域６２から現像領域６０に搬送される現
像剤４６の挙動を図２を参照して説明する。同図に示す
ように、現像剤特にキャリアは磁石体１６の各磁極から
発生している磁力線に沿って磁気ブラシ６６を構成して
おり、この磁気ブラシ６６は磁極の対向部では起立し、
磁極間では倒れ、ある磁極対向部で起立していた磁気ブ
ラシ６６は次の磁極対向部では逆向きに起立する。した
がって、磁極Ｎ₃の対向部で磁気ブラシ６６の先端すな
わち回収ローラ２４側にあったキャリア６８は、現像領
域６０においても最も感光体１００側にある。そのた
め、このキャリア６８が現像ローラ１４に安定して保持
されていない場合、この不安定なキャリア６８は回収領
域６２において回収ローラ２４に回収されるので、その
後に現像領域６０で感光体１００に付着することはな
い。

【００１９】現像領域６０では、マイナス極性に帯電し
ているトナーが感光体１００上の露光部（電位減衰部）
に付着する。一方、プラス極性に帯電しているキャリア
は、感光体１００上の非露光部（−６００Ｖ）に向かっ
て電気的に吸引されるが、現像領域６０における非露光
部（−６００Ｖ）とスリーブ２０（現像バイアス電圧Ｖ
_B：−４５０Ｖ）との間に形成されている電界（電位差
１５０Ｖ）は、回収領域６２において回収ローラ２４
（回収バイアス電圧Ｖ_R：−７００Ｖ）とスリーブ２０
との間に形成されている電界（電位差２５０Ｖ）よりも
弱いうえ、上述のように十分に帯電していないキャリア
は既に回収領域６２で回収ローラ２４に回収されている
ので、キャリアが現像領域６０で感光体１００に付着す
ることはない。

【００２０】加えて、本実施例では、回収ギャップＤ
ｒ：０．５ｍｍを現像ギャップＤｄ：０．６ｍｍよりも
小さくすることで、回収領域６２における現像剤密度及
び回収ローラ２４に対するキャリアの衝突力並びに衝突
頻度を現像領域６０における現像剤密度及び感光体１０
０に対するキャリアの衝突力並びに衝突頻度よりも高め
ている。また、回収領域６２に対向する磁極Ｎ₃の磁力
は現像領域６０に対向する磁極Ｎ₁の磁力よりも弱くし
てあるので、回収領域６２で効率よく劣化キャリアが回
収され、その後に現像領域６０で感光体１００に付着す
ることがない。

【００２１】その後、現像領域６０を通過した現像剤４
６はスリーブ２０の回転とともにバケットローラ３６と
の対向部に搬送され、同一極性の２つの磁極Ｓ₂、Ｓ₃で
形成されている反発磁界の影響によりスリーブ２０から
離脱し、現像剤混合撹拌室３４に落下する。

【００２２】なお、回収ローラ２４は磁性材料で形成し
てもよいが、本実施例のように非磁性材料で形成するの
が好ましい。これは、回収ローラ２４を非磁性とすれ
ば、回収ローラ２４とキャリアとの間に磁気的な吸引力
が働くことがなく、劣化していない正常なキャリアまで
回収ローラ２４に回収することがないからである。

【００２３】（２）第２の実施形態図３に本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態の
現像装置１０Ａは、感光体１００に対向する上部現像ロ
ーラ１４ａ及び下部現像ローラ１４ｂと、上部の現像ロ
ーラ１４ａに対して現像剤４６を供給する別の現像剤担
持体すなわち供給ローラ７０を備えており、この供給ロ
ーラ７０に回収ローラ２４とドクターブレード３０が対
向させてある。また、回収ローラ２４にはバイアス電源
２８が供給ローラ７０にはバイアス電源７２がそれぞれ
接続され、上記実施形態と同様に、供給ローラ７０から
回収ローラ２４に向かう電界が形成されている。なお、
現像ローラ１４ａ、１４ｂと供給ローラ７０の基本的構
成は第１実施形態の現像ローラ１４と同一であり、その
他の構成も第１の実施形態と同一であるので、詳細な説
明は省略する。

【００２４】この現像装置１０Ａでは、現像剤混合撹拌
室３４の現像剤４６はバケットローラ３６により供給ロ
ーラ７０に供給される。次に、現像剤４６はドクターブ
レード３０で搬送量が規制された後、回収領域６２で回
収ローラ２４に劣化した不安定なキャリアが回収され
る。また、回収されたキャリアはスクレーパ３２で回収
ローラ２４から除去され、現像剤混合撹拌室３４に落下
する。

【００２５】続いて、現像剤４６は上部現像ローラ１４
ａ、さらに下部現像ローラ１４ｂに供給され、これら現
像ローラ１４ａ、１４ｂと感光体１００との対向領域で
感光体１００上の静電潜像を現像する。

【００２６】このように構成した現像装置１０Ａでは、
回収ローラ２４に回収されたキャリアを現像剤混合撹拌
室３４のより後部領域に落下させることができる。

【００２７】（３）第３の実施形態図４に本発明の第４の実施形態を示す。この実施形態に
係る現像装置１０Ｂでは、磁石体１６の回収ローラ２４
に対向する部分に同一極性の磁極Ｎ，Ｎを隣接して配置
している。その他の構成は第１の実施形態と同一であ
る。このように構成した現像装置１０Ｂによれば、磁極
Ｎ、Ｎの対向部を通過する現像剤４６はこれらの磁極対
向部を飛翔して搬送される。そのため、回収ローラ２４
とキャリアとの衝突頻度が極めて高くなり、劣化したキ
ャリアが効率よく回収ローラ２４に付着して回収され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置の第１の実施形態を示
す断面図である。

【図２】回収領域から現像領域に移動する現像剤の挙
動を説明する図である。

【図３】本発明に係る現像装置の第２の実施形態を示
す断面図である。

【図４】本発明に係る現像装置の第３の実施形態を示
す断面図である。

【符号の説明】

１０…現像装置、１４…現像ローラ、１６…磁石体、２
０…スリーブ、２４…回収ローラ、３０…ドクターブレ
ード、３２…スクレーパ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂本和洋大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者神谷隆幸大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持する像担持体に向けてト
ナーとキャリアとを含む現像剤を搬送する現像剤担持手
段と、キャリアの回収手段とを備えた現像装置におい
て、上記回収手段を現像剤担持手段により像担持体に向
けて搬送される現像剤に対向して配置したことを特徴と
する現像装置。
【請求項２】上記現像剤担持手段が複数の現像剤担持
体で構成されており、上記回収手段は少なくとも一つの
現像剤担持体に対向していることを特徴とする請求項１
の現像装置。
【請求項３】上記回収手段とこれに対向する現像剤担
持体との間には、キャリアを回収手段に向けて吸引する
電界が形成されていることを特徴とする請求項１又は２
の現像装置。