JPH10221954A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間の使用においても飛び散りのない良好
な画像を得ることのできる現像装置を提供する。 【解決手段】 通常現像剤規制体１ａに当接していたス
クレーパ５を、非画像形成時に所定時間離間させ、現像
容器３ａ内に残っていた帯電しにくいトナーや、紙粉な
どを現像剤規制体１ａによって搬送し、現像剤規制体ク
リーナ２１のクリーニングブレード２１ａにより剥ぎ取
り、回収容器２１ｂに回収する。この工程は例えば１万
枚時、もしくは２万枚時に行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機ある
いはプリンタなどとされる電子写真方式や静電記方式の
画像形成装置に関し、現像装置に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法を利用した画像形成装
置の現像装置として、現像剤規制部において、磁性トナ
ーに互いに逆方向に働く少なくとも２つ以上の搬送力を
与え、上記搬送力のうち少なくとも１つは現像領域方向
に搬送する力で、かつ、その搬送力は主に搬送トナーの
帯電電荷量に依存した力とし、なおかつ、現像領域方向
以外の方向に働く搬送力を磁性トナーにかかる磁力に依
存した力とし、帯電していない磁性トナーに現像領域方
向への搬送力を与えない現像装置が提案されている。

【０００３】これにより、十分に帯電した磁性トナーの
みをを現像剤担持体表面に均一にコートし、現像領域に
十分に帯電した磁性トナーのみを搬送することが可能と
なった。

【０００４】また、上記現像装置を、像担持体上のトナ
ー像を転写材に転写後、像担持体上に残った残トナーを
回収し、それを現像装置に戻して再利用するいわゆるト
ナーリユース方式の画像形成装置において使用した場
合、回収された残トナーに含まれる紙粉などの異物が帯
電していないトナーと共に現像領域以外の方向に搬送さ
れるため、現像剤規制部に紙粉が詰まることにより生じ
るコートスジなどの問題が他の現像方式に比べて生じに
くいことがわかっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記現
像装置を用いた場合でも、現像剤の補給を何度も繰り返
すような長期にわたる使用や、あるいは度重なるトナー
のリユースを行なうことにより、現像装置内の現像剤規
制部近傍に帯電しづらいトナーや紙粉などの異物が蓄積
されてくる。

【０００６】十分に帯電されていないトナーが現像剤規
制部近傍に溜ってくると、現像剤担持体の回転による搬
送力により、現像領域に搬送される十分に帯電している
トナーに混じって現像剤規制部を通過し現像されてしま
うために、飛び散りの多い画像が形成されてしまう。

【０００７】また、紙粉が多く蓄積されてくると、それ
らの紙粉が現像剤規制部に詰まり画像にスジが生じてし
まうことがある。

【０００８】従って、本発明の主な目的は、長期間の使
用においても飛び散りのない良好な画像を得ることので
きる現像装置を備えた画像形成装置を提供することであ
る。

【０００９】本発明の他の目的は、紙粉の現像剤規制部
近傍の詰まりを防止できるトナーリユース方式の現像装
置を備えた画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
磁性体を有する磁性トナーを含む現像剤により静電潜像
担持体上の静電潜像を現像する現像装置を有し、前記現
像装置は、現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面
に担持し、かつ、前記現像容器から静電潜像を現像する
現像領域に現像剤を搬送する回転可能な現像剤担持体
と、前記現像剤担持体内部に静止配置された永久磁石
と、前記現像剤担持体上の現像剤の塗布量を規制する磁
性を有する部材を含む回転可能な現像剤規制体とを備
え、かつ、現像剤規制部にて、磁性トナーに対して前記
現像剤担持体の回転による現像領域方向への搬送力と、
前記現像剤規制体の回転による現像領域方向以外の方向
への搬送力を与える画像形成装置において、前記現像装
置は、前記現像剤規制体に当接し現像剤を掻き取るため
の離接自在な掻き取り部材と、前記現像剤規制体上の現
像剤を回収保持するための回収保持手段とを有し、非画
像形成時に所定時間、前記掻き取り手段を前記現像剤規
制体から離間させることを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００１１】前記現像容器と前記回収保持手段の回収容
器とが少なくともその一部を共有することが好ましい。
前記静電潜像担持体上に現像した現像剤を転写する手段
と、転写後の前記静電潜像担持体上の残現像剤を回収
し、前記現像容器に供給する手段とを有することが好ま
しい。非画像形成時の所定時間、磁性トナーに対して前
記現像剤担持体から前記現像剤規制体方向に静電気力を
生じさせる電位供給手段を有することが好ましい。

【００１２】前記現像剤担持体の内部に固定された永久
磁石の磁極が、前記現像剤規制体の永久磁石の磁極と近
接対向する配置とし、前記両磁極間で形成される磁場の
磁束密度の変化が、前記現像剤担持体から前記現像剤規
制体側に行くほど磁束密度が高くなることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１４】実施例１ 本発明の実施例１について図１及び図２により説明す
る。

【００１５】先ず、図２により本実施例の画像形成装置
の全体構成について説明する。同図において、感光ドラ
ム１１は１００ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転駆動される。
感光ドラム１１は一次帯電ローラ１２により所定の電位
に帯電され、ついで画像露光ランプ１３の原稿反射光１
４により画像露光を受けることで静電潜像が形成され
る。

【００１６】続いて現像装置３により静電潜像にトナー
が付着され、トナー像として順次可視像化されていく。
このトナー像はついで転写装置７により転写材Ｐに転写
される。なお、前後回転時、紙間等の非画像形成時は、
ブランク露光ランプ１５により感光ドラム１１の電位は
下げられ、トナー像は形成されない。

【００１７】トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、続い
て感光ドラム１１から分離されて定着装置１７へ搬送さ
れ、トナー像が定着されてその後装置本体外部に排出さ
れる。トナー像が転写された後の感光ドラム１１はクリ
ーニング装置１９のクリーニングブレード１９ａによっ
て残留トナー等の付着汚染物が除去され、続いて前露光
装置１６によって電荷が除去される。

【００１８】次に、現像装置３について、図１により説
明する。現像装置３は、現像容器３ａの開口部に設けら
れ現像領域に現像剤を担持搬送する現像剤担持体である
現像スリーブ１ａ、現像容器３ａ内の現像剤を撹拌し現
像スリーブ１ａの方向に搬送する搬送部材４、現像領域
に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制体６ａ、
現像剤規制体６ａに付着した現像剤を剥ぎ取る掻き取り
部材であるスクレーパ５、及び、現像剤規制体６ａをク
リーニングするクリーニングブレード２１ａと、クリー
ニングブレード２１ａに剥ぎ取られた現像剤を回収する
回収容器２１ｂとを備えた回収保持手段である現像剤規
制体クリーナ２１を有している。

【００１９】スクレーパ５は、現像容器３ａの上部に矢
印ｃ方向にスライド可能に設置され、通常は現像剤規制
体６ａに当接している。

【００２０】現像スリーブ１ａはφ２０の非磁性金属部
材により構成され矢印ｂ２方向に回転し、その内部には
永久磁石１ｂが固定されている。

【００２１】現像剤規制体６ａは、φ２０の非磁性金属
部材により構成され、現像スリーブ１ａの近傍に、現像
スリーブ１ａの回転方向ｂ₂ と同方向の矢印ｂ₁ の方向
に回転可能に配され、その内部に永久磁石６ｂが固定さ
れている。

【００２２】本実施例においては、現像スリーブ１ａと
現像剤規制体６ａの距離Ｗを１００μｍから２ｍｍの範
囲とし、また現像スリーブ１ａの内部に固定された永久
磁石１ｂの磁極Ｎ１１が、現像剤規制体６ａの永久磁石
６ｂの磁極Ｓ６１と近接対向する配置とし、さらに磁極
Ｓ６１と磁極Ｎ１１との間で形成される磁場の磁束密度
の変化が、現像スリーブ１ａから現像剤規制体６ａ側に
行くほど磁束密度が高くなる構成とした。

【００２３】磁性トナーは、重量平均径が５μｍ以上、
磁性トナーに内添される磁性体の重量が、磁性トナーの
重量の１０％以上の正帯電トナーを使用した。

【００２４】図１に示すように構成された現像装置３に
おいては、磁性トナーの現像領域方向への搬送力は以下
のようにして与えられる。

【００２５】現像容器３ａ内の磁性トナーは、撹拌部材
４により現像スリーブ１ａ方向に搬送され、永久磁石１
ｂにより現像スリーブ１ａに保持される。その際に現像
スリーブ１ａ表面近傍に存在する磁性トナーは、現像ス
リーブ１ａ表面との摩擦により帯電される。帯電した磁
性トナーは、トナー自身の電荷による鏡映力により現像
スリーブ１ａ表面に付着する。これらの十分に帯電した
磁性トナーは帯電電荷量に依存する鏡映力と現像スリー
ブ１ａ表面の摩擦力により、現像スリーブ１ａの回転に
伴う現像領域方向への搬送力を得る。

【００２６】また、現像領域方向以外の搬送力は以下の
ようにして与えられる。現像スリーブ１ａから現像剤規
制体６ａ側に行くほど磁束密度が高くなっているため、
現像スリーブ１ａと現像剤規制体６ａとの間に存在する
磁性トナーには、現像スリーブ１ａから現像剤規制体６
ａ側への磁気力が働く。

【００２７】また、現像剤規制体６ａを、現像スリーブ
１ａと同方向である図中矢印ｂ₁ 方向に回転させる構成
としているため、現像剤規制体６ａ表面に磁気力によっ
て保持された磁性トナーは、上記磁界による力と現像剤
規制体６ａ表面との摩擦力により、現像剤規制体６ａか
ら現像容器３ａ内方向への搬送力が与えられる。

【００２８】現像容器３ａ内方向に搬送された磁性トナ
ーは現像剤規制体６ａによって搬送されるが、それが現
像剤規制体６ａに付着したまま１周して現像剤規制部に
侵入するとその一部が現像剤担持体１ａ上に移り、現像
領域に搬送されてしまい画像の乱れを生じさせるので、
それを防ぐためスクレーパ５により現像剤規制体６ａ上
の磁性トナーを掻き落とし現像容器３ａ内に戻してい
る。そのため通常画像形成時には矢印ｂ₁ 向きにスクレ
ーパ５から現像剤規制部まで現像剤規制体６ａ上には磁
性トナーは存在しない。

【００２９】通常画像形成時は、現像スリーブ１ａを矢
印ｂ₂ 方向に１５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、現
像剤規制体を矢印ｂ₁ 方向に３００ｍｍ／ｓｅｃの周速
で回転させている。これにより、十分に帯電しているト
ナーのみが現像スリーブ１ａ上に均一にコートされ、現
像領域において飛び散りのない良好な画像が再現でき
る。

【００３０】ところで、前述のように、このような未帯
電トナーを現像せずに現像容器３ａ内に残す方式の装置
では、長期間使用により図１中ａの近傍（現像剤規制部
の現像容器３ａ内側）に帯電量の少ないトナーが溜って
しまう。この帯電しにくいトナーが大量に現像スリーブ
１ａ近傍に溜ると、現像スリーブ１ａの回転による搬送
力でこれらのトナーも現像領域の方向に搬送され始め
る。

【００３１】本発明者等の検討によると、本装置におい
てはＡ４サイズの転写材を用いた場合、２万枚以上の画
像形成を行なうと現像スリーブ１ａに塗布されたトナー
の中に帯電量が小さいトナーの割合が増え始め、形成さ
れる画像の解像度が低下してくる。

【００３２】そこで本実施例においては、上記の画像劣
化を防ぐために以下のような工程を設けた。即ち、２万
枚ごとの非画像形成時にスクレーパ５を０．５秒間現像
剤規制体６ａから離間させ、帯電量の小さいトナーを多
く含むａ近傍のトナーを現像剤規制体６ａにより矢印ｂ
₁ 方向に搬送させる。これを現像剤規制体６ａに当接し
ているクリーニングブレード２１ａにより掻き取り、回
収容器２１に回収する。

【００３３】これにより、現像装置３内の帯電量の小さ
いトナーを取り除くことができ、飛び散りなどの画像の
劣化を防止できた。尚、この工程を２万枚ごとに行なう
ことで、画像形成を５０万枚行なっても良好な画像が得
られた。

【００３４】また、本実施例において現像剤規制体クリ
ーナ２１はスクレーパ５が離間するときのみ動作すれば
よいので、それ以外の状態では現像剤規制体６ａからク
リーニングブレード２１ａが離間するか、もしくは非常
に軽圧で当接できるような加圧力を可変とする構成でも
よい。

【００３５】また現像剤規制体クリーナ２１は磁性トナ
ーの磁力を利用してクリーニングを行なうような磁性ロ
ーラや磁気ブラシでもよい。

【００３６】実施例２ 実施例１においては、現像容器３ａと、現像剤規制体ク
リーナ２１の回収容器２１ｂとを別体とし、現像容器３
ａの上部にスクレーパ５を設けた構成であったが、実施
例２においては、図３に示すように、現像容器３ａの上
面と現像剤規制体クリーナ２１の底面を同一部材から形
成し、この部材上にスクレーパ５を支持する構成とし
た。

【００３７】このような構成とすることにより、実施例
１と同様の効果を得ることができると共に、装置全体の
小型化が可能となった。

【００３８】実施例３ 次に、本発明の実施例３について図４により説明する。
本実施例は、本発明を、クリーニング装置１９内に回収
された感光ドラム１１上の残トナーを搬送スクリュー
（不図示）によって現像容器３ａに送給し、廃トナーを
再度使用するトナーリユース方式の装置に実施したもの
である。

【００３９】このように廃トナーを再使用する装置の場
合、前述のように転写材から生じる紙粉が混入している
ために現像容器３ａ内にも紙粉が入ってしまう。

【００４０】本実施例の現像装置３は、現像剤規制体６
ａが回転体であり、未帯電トナーに対して現像容器３ａ
方向への搬送力が働くために、紙粉が多少トナーに混入
していてもそれによるトナーコートの不均一化といった
ような問題は生じにくい。

【００４１】しかし、長期の使用により紙粉は現像容器
３ａ内に多く蓄積し、またそれが現像剤規制部近傍ａ付
近に蓄積しやすいために、コート規制部への現像スリー
ブによるトナーの搬送を妨げてしまいコートが不均一に
なってしまう。

【００４２】本発明者等の検討では紙粉の生じ易い転写
材を用いて画像形成を繰り返したところ、１万枚以上の
画像形成で上記のような画像不良が生じてしまうことが
わかった。

【００４３】そこで、上記画像形成装置において、実施
例１と同様に画像形成数１万枚ごとの非画像形成時に
０．３秒間、スクレーパ５を現像剤規制体６ａから離間
させ、現像剤規制体６ａの搬送力により帯電量の少ない
トナーや、紙粉を搬送し、現像剤規制体クリーナ２１に
回収した。

【００４４】これにより紙粉の現像剤規制部近傍の詰ま
りを防止でき、５０万枚の画像形成枚数においても良好
な画像が得られた。

【００４５】実施例４ 次に、本発明の実施例４について図５により説明する。

【００４６】本実施例における現像装置３は、図１と同
様な構成を有し、現像剤担持体１ａと、現像剤規制体６
ａとの間に電位差を生じさせる電位供給装置とされる高
圧電源２２を備えている。本実施例においては正帯電ト
ナーを用いるので、現像剤担持体１ａを接地し現像剤規
制体６ａに−５００Ｖの電位を供給可能としている。

【００４７】実施例３のトナーリユース機において前述
したように１万枚毎に現像器内の帯電量の少ないトナー
や、紙粉を除去する工程を行なった。しかし５０万枚を
超え、さらに画像形成を行なうと、完全に除去しきれて
いない紙粉などがコートにスジをつくった。

【００４８】そこで帯電量の少ない紙粉を除去する工程
に合わせて、本実施例の電位供給装置２２により前記電
位差を生じさせることにより、より多くのトナーが現像
剤規制体６ａの方向に力を受け、それらのトナーと共に
多くの紙粉が搬送されて現像器３内から取り除かれ、画
像の乱れが解消された。

【００４９】さらに画像形成枚数を重ね、ユーザーによ
る命令操作により上記動作を行なわせた場合、２５０万
枚の画像形成時点でも良好な画像が得られた。

【００５０】このように、磁力に加えて磁性トナーに現
像剤担持体１ａから現像剤規制体６ａに向かう方向に働
く静電気力をあたえることにより、より多くのトナーが
現像剤規制体６ａによって搬送されるため、それに伴っ
て帯電量の少ないトナーや、紙粉などの異物がより効率
よく現像剤規制体６ａによって搬送でき、さらに長期の
使用が可能となった。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、現像装置は、現像剤規制体に当接し現像剤を
掻き取るための離接自在な掻き取り部材と、前記現像剤
規制体上の現像剤を回収保持するための回収保持手段と
を有し、非画像形成時に所定時間、前記掻き取り手段を
前記現像剤規制体から離間させることにより、現像容器
内に蓄積した帯電しにくいトナーや、トナーリユース方
式の装置における現像装置内の紙粉などを取り除くこと
ができ、従来よりも高寿命化を達成することができると
ともに、飛び散りなどのない良好な画像を得ることがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の実施例１を示す構成図であ
る。

【図２】図１の現像装置を用いた画像形成装置を示す構
成図である。

【図３】本発明の現像装置の実施例２を示す構成図であ
る。

【図４】本発明の画像形成装置の実施例３を示す構成図
である。

【図５】本発明の現像装置の実施例４を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１ａ 現像スリーブ（現像剤担持体） １ｂ 永久磁石 ３ 現像装置 ３ａ 現像容器 ５ スクレーパ（掻き取り部材） ６ａ 現像剤規制体 ６ｂ 永久磁石 ７ 転写手段 １１ 感光ドラム（静電潜像担持体） ２１ 現像剤規制体クリーナ（回収保持手
段） ２１ａ クリーニングブレード ２１ｂ 回収容器 ２２ 高圧電源（電位供給手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体を有する磁性トナーを含む現像剤
   により静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置
   を有し、前記現像装置は、現像剤を収容する現像容器
   と、現像剤を表面に担持し、かつ、前記現像容器から静
   電潜像を現像する現像領域に現像剤を搬送する回転可能
   な現像剤担持体と、前記現像剤担持体内部に静止配置さ
   れた永久磁石と、前記現像剤担持体上の現像剤の塗布量
   を規制する磁性を有する部材を含む回転可能な現像剤規
   制体とを備え、かつ、現像剤規制部にて、磁性トナーに
   対して前記現像剤担持体の回転による現像領域方向への
   搬送力と、前記現像剤規制体の回転による現像領域方向
   以外の方向への搬送力を与える画像形成装置において、 前記現像装置は、前記現像剤規制体に当接し現像剤を掻
   き取るための離接自在な掻き取り部材と、前記現像剤規
   制体上の現像剤を回収保持するための回収保持手段とを
   有し、非画像形成時に所定時間、前記掻き取り手段を前
   記現像剤規制体から離間させることを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記現像容器と前記回収保持手段の回収
   容器とが少なくともその一部を共有することを特徴とす
   る請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記静電潜像担持体上に現像した現像像
   を転写材に転写する手段と、転写後の前記静電潜像担持
   体上の残現像剤を回収し、前記現像容器に供給する手段
   とを有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 非画像形成時の所定時間、磁性トナーに
   対して前記現像剤担持体から前記現像剤規制体方向に静
   電気力を生じさせる電位供給手段を有することを特徴と
   する請求項１、２、又は３の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤担持体の内部に固定された永
   久磁石の磁極が、前記現像剤規制体の永久磁石の磁極と
   近接対向する配置とし、前記両磁極間で形成される磁場
   の磁束密度の変化が、前記現像剤担持体から前記現像剤
   規制体側に行くほど磁束密度が高くなることを特徴とす
   る請求項１から４のうちいずれかひとつの画像形成装
   置。