JPH11231652A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二成分現像剤を使用したジャンピング現像方
式の現像装置において、トナーの飛散現象の発生を防止
しつつ履歴現象を簡単かつ確実に防止できるようにす
る。 【解決手段】 装置ハウジング２内に、現像ロール３の
現像領域Ｅの通過後でかつ磁気ブラシロール４との対向
位置Ｐの到達前となるロール表面に当接してその表面に
付着するトナーＴを掻き取るトナー掻き取り部材１０
と、このトナー掻き取り部材１０により掻き取られたト
ナーＴを静電気的に吸着させるとともにその吸着したト
ナーＴを少なくとも装置ハウジング２内の二成分現像剤
Ｔに接触させ得る回転電極部材３０と、この回転電極部
材３０に吸着しないトナーＴを少なくとも吸引して回収
する回転回収部材５０を備えた吸引回収室６０とを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機、プリンタ、ファクシミリそれらの複合機
等の画像形成装置に使用される現像装置に係り、特に、
非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を使
用し、そのトナーをキャリアとの摩擦帯電により帯電せ
しめた後にその帯電されたトナーのみを現像領域に最終
的に搬送して現像を行う、いわゆるハイブリッド現像方
式の複合現像装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置は、高速の画像形成装
置の現像装置として使用されることが多いが、特に、潜
像が形成される感光体等の潜像担持体上に、カラー画像
を形成するための複数色のトナー像を順次重ねて現像形
成する、いわゆる「重ね現像方式」に好適であるとされ
ている。ちなみに、このような重ね現像方式は、近年に
おける画像のカラー化ニーズの観点からみた場合、その
カラー画像形成の生産性を向上せしめるための一手段に
もなり得るものである。

【０００３】図９は、従来におけるハイブリッド現像方
式の現像装置の一例を示すものである。この現像装置
は、同図に示すように、二成分現像剤Ｔのトナー及びキ
ャリアを装置ハウジング１００のトナー収容室１００ａ
内で攪拌部材１０１により攪拌してトナーを摩擦帯電さ
せた後、その攪拌後の二成分現像剤Ｔを非磁性からなる
円筒状のスリーブ内に磁石を配設した磁気ブラシロール
１０２の回転するスリーブ上に磁気ブラシを形成した状
態で現像ロール１０３まで保持搬送し、しかる後、その
磁気ブラシロール１０２から現像ロール１０３にトナー
のみを転移させ、最後に、この現像ロール１０３から潜
像担持体２００にむけてトナーを転移させることによ
り、その担持体２００上の潜像を顕像化させるものであ
る。なお、上記磁気ブラシロール１０２と現像ロール１
０３との間には、第１のバイアス電源１０４からトナー
転移用のバイアスが印加され、これにより磁気ブラシロ
ール１０２上の磁気ブラシ中にある帯電したトナーを現
像ロール１０３側に静電的に転移させるようにしてい
る。また、現像ロール１０３と潜像担持体２００との間
には、第２のバイアス電源１０５から現像バイアスが印
加され、これにより現像ロール１０３上のトナーを潜像
担持体２００（の潜像部分）に選択的に付着させるよう
にしている。

【０００４】そして、このようなハイブリッド現像方式
の現像装置では、その現像時において現像ロール１０３
上のトナーを潜像担持体２００にむけて飛翔させて、そ
の担持体２００の表面にトナーを接触させなることなく
現像（非接触現像）を行うこともできるため、例えば、
重ね現像方式における２色目以降の現像を行う場合、そ
の２色目以降の現像装置における現像ロール１０３上の
トナーが、前の現像工程により潜像担持体２００上にす
でに形成されているトナー像に触れて、トナーの一部を
回収すること等により、そのトナー像を乱してしまうよ
うなことがない。従って、このハイブリッド現像方式の
現像装置を重ね現像方式に適用した場合には、その２色
目以降の現像をすでに現像形成された像を乱すことなく
良好に行うことが可能になるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うなハイブリッド現像方式の現像装置においては、磁気
ブラシロール１０２から現像ロール１０３へのトナーの
転移（トナーローディング）に関し、現像ロール１０３
の回転回数が累積されるにつれてそのロール１０３上に
付着しているトナーの量が増加してしまうという傾向が
ある（図７参照）。しかも、この傾向に加えて、磁気ブ
ラシロール１０２と現像ロール１０３の間に印加するト
ナー転移用バイアス（特にＡＣ成分による交番電界）の
影響により、現像ロール１０３上にはその回転回数が累
積されるにつれて微粒径のトナーの割合（占有率）が増
えやすいという傾向もある（図８参照）。

【０００６】このため、この現像装置による現像を行っ
た場合には、各現像ごとに現像ロール上にトナーの消費
領域と非消費領域とが発生してそのロール上におけるト
ナーの付着状態にばらつきが生じる関係から、前の現像
画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）のように現
れる現象、いわゆる履歴現象が発生しやすいという不具
合がある。特に、上記したトナーローディングに関する
傾向性（困難性）が、その履歴現象の発生を助長してい
る傾向がある。

【０００７】また、現像ロール１０３上に付着している
トナー量の増加により、トナーの飛散（以下、トナーク
ラウドという）が発生しやすくなり、このトナークラウ
ドの発生によりトナーが装置ハウジングの外に放出され
て機内汚染等を誘発するという不具合もある。

【０００８】そこで、このような履歴現象やトナークラ
ウドの発生を防止するため、例えば、現像ロール１０３
上に付着したトナーを潜像担持体１０５と対向する現像
領域Ｅを通過した後に一旦掻き取るという対策が考えら
れる。しかし、現像ロール１０３上のトナーを単に掻き
取った場合には、その帯電されているトナーによる激し
いトナークラウドが発生してしまい、トナーによる機内
汚染の発生を防止できないばかりか、トナーによる機外
汚染をも引き起こす可能性が高まってしまう問題があ
る。しかも、その掻き取ったトナーを現像ハウジング内
に確実に戻すための対策も必要となる。

【０００９】また、本出願人がすでに提案している現像
装置におけるトナークラウドの防止対策手段を適用する
ことも考えられる。この提案の現像装置とは、特開平９
−７３２３０号公報に示すように、磁気ブラシ現像を行
う現像装置において発生し得るトナークラウドを防止す
るため、現像ハウジング内に羽根車等からなる回転回収
部材を配設した現像剤戻り通路を設けたものである。し
かし、この現像装置は、あくまでも磁気ブラシを形成す
る現像ロール（磁気ブラシロール）付近を浮遊している
殆ど帯電されていないトナーを吸引して回収しようとす
るものであるため、その回転回収部材を備えた現像剤戻
り通路を適用して前記トナークラウドの発生を防止しよ
うとした場合には、現像ロールから掻き取ったトナーが
帯電していることから、そのトナーが回転回収部材をは
じめその現像剤戻り通路の壁に静電的に付着し、さらに
は堆積してしまうというおそれがある。

【００１０】従って、本発明の主な目的は、トナーの飛
散現象の発生を防止しつつ履歴現象を簡単かつ確実に防
止することができる、二成分現像剤を使用したハイブリ
ッド現像方式の現像装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、潜
像が形成される潜像担持体と対向する部位に現像用開口
が開設され、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像
剤を収容して攪拌する現像剤収容室を備えた装置ハウジ
ングと、この装置ハウジングの現像用開口に面して配設
されて回転する現像ロールと、この現像ロールと前記現
像剤収容部との間に配設されて回転し、その収容室内で
攪拌されて摩擦帯電した二成分現像剤を磁気ブラシ状に
して現像ロール側に搬送する磁気ブラシロールとを有
し、前記磁気ブラシロールと前記現像ロールとの間にト
ナー供給用バイアスを印加して磁気ブラシロール上のト
ナーのみを現像ロール側に転移させるとともに、前記現
像ロールと前記潜像担持体との間に現像バイアスを印加
して現像ロール上のトナーを潜像担持体と対向する現像
領域でその担持体側に転移させる現像装置において、前
記装置ハウジング内に、前記現像ロールの現像領域の通
過後でかつ前記磁気ブラシロールとの対向位置の到達前
となるロール表面に当接してその表面に付着するトナー
を掻き取るトナー掻き取り部材と、このトナー掻き取り
部材により掻き取られたトナーを静電気的に吸着させる
とともにその吸着したトナーを少なくとも前記装置ハウ
ジング内の二成分現像剤に接触させ得る回転電極部材
と、この回転電極部材に吸着しないトナーを少なくとも
吸引して回収する回転回収部材を備えた吸引回収室とを
設けたものである。

【００１２】ここで、上記トナー掻き取り部材として
は、現像ロールの表面に当接した状態でそのロール表面
に付着するトナーを、そのロール表面を損傷させること
なく、掻き取ることができるものであればよく、例え
ば、弾性を有するシート状や板状のものが使用される。
また、この掻き取り部材は、現像ロールと当接する側と
は反対側の後方側端部を回転電極部材に対して接触させ
て配設しても或いは接触しないように配設してもよい
が、その電極部材に吸着されたトナーを掻き取って装置
ハウジング内の戻す観点からは、接触させて配設するこ
とが好ましい。

【００１３】また、上記回転電極部材としては、例え
ば、金属製のロール状のものが使用される。この電極部
材は、例えば、現像装置の回転駆動源からの駆動力をう
けて回転するように構成され、特にトナーの吸着回収性
を上げる観点からすると、その回転速度は現像ロールの
回転速度よりも速くなるように設定するとよい。また、
この電極部材の表面には、その電極部材に吸着したトナ
ーが磁気ブラシロール上の磁気ブラシと接触する際に、
その磁気ブラシロールに印加されるバイアスがトナーを
伝わって電極部材側に流入しやすくなることを防止する
観点から、電気抵抗値が１０⁸ Ω・ｃｍ以上となるよう
な電気絶縁性を付与するための処理を施すことが好まし
い。

【００１４】しかも、この電極部材には、通常、少なく
ともトナーを静電的に吸着させるための吸着用のバイア
スを印加させる。このときの吸着用バイアスは、トナー
転移用バイアスとの間で、電極部材上のトナーが磁気ブ
ラシロール側に静電的に転移するような電界が形成され
る電圧に設定される。また、電極部材に印加するバイア
スは、電極部材へのトナー吸着と電極部材からのトナー
離脱とを確実に行えるようにする観点からすると、前記
吸着用のバイアスと吸着したトナーを電極部材から離脱
させるための離脱用のバイアスとを用い、その双方のバ
イアスを所定の時期において適宜切り換えて印加するよ
うに構成するとよい。吸着用バイアスとしては、トナー
の帯電極性とは逆極性側となるバイアスが使用され、一
方の離脱用のバイアスとしては、トナーの帯電極性と同
じ極性側となるバイアスが使用される。

【００１５】さらに、上記回転回収部材としては、回転
により、トナー掻き取り部材から吸引回収室内に向かう
空気流（吸引力）を形成し（発生させ）、回転電極部材
に吸着しないトナーを少なくとも吸引して回収する機能
を奏するものであればよく、例えば、羽根車やロール等
が使用される。この回転回収部材も、電極部材と同様
に、現像装置の回転駆動源からの駆動力をうけて回転す
るように構成される。また、この回転回収部材には、帯
電したトナーの静電的な付着を確実に防止する観点か
ら、トナーの帯電極性と同じ極性側となるバイアスを印
加するように構成することが好ましい。

【００１６】この回転回収部材が配設される吸引回収室
は、回転回収部材により吸引したトナーを回収するため
のものであり、具体的には、その回転回収部材により発
生した空気流のみを装置ハウジングの外部に排気させる
一方で、トナーをせき止めて捕集して装置ハウジングの
外部には排出させない構造のものであればよい。

【００１７】このような現像装置によれば、現像ロール
上の現像領域を通過した後におけるトナーがトナー掻き
取り部材により一旦掻き取られる。これにより、現像領
域通過後の現像ロールの全表面には常に磁気ブラシロー
ルから新しいトナーが改めて供給されるようになるた
め、現像ロール上の画像履歴が消失する。

【００１８】そして、掻き取り部材により掻き取られた
トナーは、回転電極部材に静電的に吸着される。回転電
極部材に吸着したトナーは、その後、少なくとも装置ハ
ウジング内にある二成分現像剤に接触することにより、
掻き落とされて装置ハウジング内に戻される。一方、回
転電極部材に吸着しないで浮遊しているトナーは、回転
回収部材により吸引されて吸引回収室内に回収される。
これにより、掻き取り部材により現像ロールから掻き取
られたトナーは、その掻き取り作用により激しく飛散す
ることはなく基本的に回転電極部材により装置ハウジン
グ内に戻されて再利用されるが、たとえ回転電極部材に
吸着されないで浮遊していても、回転回収部材により吸
引回収室に回収される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。

【００２０】◎実施の形態１ 図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置の全体構成
を示す概略断面図である。この現像装置は、例えば電子
写真方式を利用した複写機等に使用されるもので、その
複写機等における感光体又は誘電体からなる潜像担持体
１上に形成される潜像を、トナーＴと磁性キャリアＣか
らなる二成分現像剤Ｇを用いてハイブリッド現像方式に
より現像するタイプのものである。潜像担持体１は、ド
ラム又はベルトのいずれかの形態からなり、図中の矢印
方向に回転するように設置されている。この潜像担持体
１は、図中の矢印方向とは逆方向に回転するものであっ
てもよい。

【００２１】そして、この現像装置は、図１に示すよう
に、矢印方向に回転する潜像担持体１と対向する部位に
現像用開口２ａが開設され、二成分現像剤Ｇを収容して
攪拌するための現像剤収容室２０を備えた装置ハウジン
グ２を有したもので、この現像ハウジング２には、その
現像用開口２ａ側にロール表面の一部をハウジング２の
外に露出させた状態で回転するように配設される現像ロ
ール（ドナーロール）３と、この現像ロール３の背面側
に所定の間隔をあけて回転するように配設される磁気ブ
ラシロール４と、この磁気ブラシロール４の背面側とな
る現像剤収容室２０内に回転することにより二成分現像
剤Ｇを攪拌して搬送するように配設される一対の攪拌オ
ーガ５，６と、現像ロール３の背面側下方に配設されそ
のロール３上に形成される磁気ブラシの穂立ち高さを規
制するトリマー７とが装備されている。

【００２２】また、この現像装置は、磁気ブラシロール
４上の磁気ブラシ中にあるトナーＴのみを現像ロール３
側に転移させるためのトナー供給用バイアスを、磁気ブ
ラシロール４と現像ロール３との間に印加するための第
１のバイアス電源８と、現像ロール３上のトナーＴを潜
像担持体１と対向する現像領域Ｅでその担持体１側に転
移させるための現像バイアスを、現像ロール３と潜像担
持体１との間に印加するための第２のバイアス電源９と
を備えている。なお、装置ハウジング２の現像用開口２
ａの上端縁と下端縁には、現像ロール３との間を密封す
るための図示しないシール部材がそれぞれ設けられてい
る。

【００２３】ここで、上記現像ロール３は、アルミニウ
ムにより円筒状に成形された金属ロールであり、その表
面に対してアルマイト処理を施し、その表面抵抗が１０
⁸ Ω・ｃｍ以上になるように設定されている。この現像
ロールは、図示しなく回転駆動源により図１中の矢印方
向に一定の速度で回転するようになっている。

【００２４】また、上記磁気ブラシロール４は、固定支
持された略円柱形状のマグネット部材４０の外周に回転
可能な円筒状の非磁性スリーブ４１を配設したものであ
り、上記マグネット部材４０の磁力によりスリーブ４１
上に現像剤Ｇによる磁気ブラシを形成するとともに、そ
のスリーブ４１の回転に伴いその磁気ブラシを現像ロー
ル３側まで搬送してそのロール３に摺擦させるようにな
っている。マグネット部材４０には磁極Ｎ，Ｓが所定の
位置に配設されている。また、この磁気ブラシロール４
は、現像ロール３に対して０．５〜１．５ｍｍ程度の間
隔をあけて配設されており、しかも、そのスリーブ４１
が現像ロール３の回転速度に対して２〜３倍の速さとな
るように図１中の矢印方向に回転するようになってい
る。

【００２５】一方、上記一対の攪拌オーガ５，６は、図
１や図２に示すように、磁気ブラシロール４と軸方向を
一致させて現像剤収容室２０内に配設される第１オーガ
５と第２オーガ６からなるものである。また、これら２
本のオーガ５，６が配設される現像剤収容室２０は、そ
の両オーガ５，６間となる位置に仕切板２１が立設され
て第１オーガ５が配設される第１攪拌路２０ａと第２オ
ーガ６が配設される第２攪拌路２０ｂとに区分されてお
り、また、その第１攪拌路２０ａと第２攪拌路２０ｂと
を連通させるための連通用開口２２，２３が設けられて
いる。そして、第１オーガ５と第２オーガ６は、その各
現像剤搬送方向が相反するように各々の回転方向やオー
ガ羽根の巻方向が決定されており、この例では現像剤Ｇ
が第１攪拌路２０ａ→第２攪拌路２０ｂ→第１攪拌路２
０ａと循環する仕組みになっている。

【００２６】ちなみに、第２攪拌路２０ｂの上流側（現
像装置の手前側）には、図２に示すように、図示しない
トナーボックスに通じるトナー補給路２５が設けられて
おり、このトナー補給路２５から補給されたトナーが第
１オーガ５から搬送されてきた現像剤と第２攪拌路２０
ｂ内で合流した後、第１攪拌路２０ａに循環されるまで
の間に均一に混合されるようになっている。

【００２７】また、上記第１のバイアス電源８は、直流
（ＤＣ）用電源部と交流（ＡＣ）用電源部とで構成され
ており、トナー転移用バイアスとして、ＤＣ成分が重畳
された交番バイアス（ＡＣバイアス）を磁気ブラシロー
ル４（のスリーブ４１）と現像ロール３との間に印加す
るようになっている。このときのＤＣ成分としてはその
電圧が−５０〜−３００Ｖの範囲内のものを使用し、Ａ
Ｃ成分としてはそのピーク間電圧（Ｖ_P-P ）が１００〜
１０００Ｖで周波数が２〜６ｋＨｚの範囲内のものを使
用するように設定されている。図４ａ〜ｃは、この現像
装置における上記ＤＣ成分の電圧、ＡＣ成分のピーク間
電圧又は周波数と、磁気ブラシロール４から現像ロール
３へのトナーの転移量との相関関係をそれぞれ示すもの
である。一方、上記第２のバイアス電源９も、第１のバ
イアス電源８と同様に、ＤＣ用電源部とＡＣ用電源部と
で構成されており、現像バイアスとして、ＤＣ成分が重
畳された交番バイアス（ＡＣバイアス）を現像ロール３
と潜像担持体１との間に印加するようになっている。

【００２８】このような現像装置に使用する二成分現像
剤Ｇとしては、樹脂を主体とした平均粒径が５〜１０μ
ｍのトナーＴと、鉄粉等からなる平均粒径が３０〜１０
０μｍで抵抗値が１０¹²Ω・ｃｍ以下のキャリアＣとを
併用するものが好ましい。このうちキャリアＣの抵抗値
が１０¹²Ω・ｃｍを超えている場合には、磁気ブラシロ
ール４から現像ロール３へのトナーＴの転移（トナーロ
ーディング）性が極端に低下してしまうため、使用でき
ないこともある。従って、キャリアＣとしては、その抵
抗値が１０⁹ Ω・ｃｍ以下のものを使用することがより
望ましい。また、この現像剤ＧはトナーＴとキャリアＣ
を攪拌して混合することにより、トナーＴが摩擦帯電に
より負極性に帯電するようになっている。トナーＴとし
ては、必要に応じて正極性に帯電するものを使用しても
よい。

【００２９】そしてまた、この現像装置は、その装置ハ
ウジング２内に、トナー掻き取り部材としての掻き取り
ブレード１０と、回転電極部材としての電極ロール３０
と、回転回収部材としての吸引羽根５０を備えた吸引回
収室６０とがそれぞれ設けられている。

【００３０】上記掻き取りブレード１０は、現像終了後
における現像ロール３上に残留付着するトナーＴを掻き
取るためのものであり、そのブレード先端部が現像ロー
ル３の現像領域Ｅよりも回転方向下流側となるロール表
面、即ち現像ロール３の現像領域Ｅの通過後でかつ磁気
ブラシロール４との対向位置Ｐの到達前となるロール表
面にその軸方向全域にわたって当接し、そのブレード後
端側が先端部を最高点として後方側に徐々に下がるよう
な傾斜した状態となるように配設されている。このブレ
ード１０としては、厚さが５０〜１００μｍ程度の弾性
シート（フィルム）が使用される。

【００３１】上記電極ロール３０は、掻き取りブレード
１０により掻き取られたトナーＴを静電気的に吸着させ
るとともに、その吸着したトナーＴを磁気ブラシロール
４上に形成される磁気ブラシに接触させるためのもので
あり、この例では掻き取りブレード１０の後端部側であ
って磁気ブラシロール４の上方側となる位置に配設され
ている。また、この電極ロール３０は、現像装置の図示
しない回転駆動源からの駆動力をうけて図１中の矢印方
向に回転駆動するように支持されており、現像ロール３
の回転速度の約２〜３倍の速さで回転するように設定さ
れている。また、電極ロール３０は、そのロール表面に
前記掻き取りブレード１０の後端部が当接しており、そ
の表面に吸着したトナーが掻き落とされるようになって
いる。さらに、この電極ロール３０は、アルミニウム、
ステンレス等からなる金属製ロール基体からなり、その
基体表面に磁気ブラシロール４と同様にアルマイト処理
を施して、その表面抵抗が１０⁸ Ω・ｃｍ以上になるよ
うに設定されている。

【００３２】また、この電極ロール３０には、第３のバ
イアス電源３１から、掻き取りブレード１０により掻き
取られたトナーＴを少なくとも静電的に吸着させるため
の吸着用のバイアスが印加される。ここでは、吸着用バ
イアスとして、トナーＴの帯電極性（負極性）とは逆極
性となる＋１ｋＶ程度のＤＣバイアスが印加されるよう
になっている。

【００３３】上記吸引回収室６０は、電極ロール３０に
吸着しないで浮遊しているトナーＴを少なくとも吸引し
て回収するための空間であり、装置ハウジング２の上蓋
２６とこの上蓋２６の下方にすき間をあけて配設される
区画板６１との間に形成される空間にて構成されてい
る。その区画板６１は電極ロール３０の背面側から装置
ハウジング２の後端側にかけて配設されている。区画板
６１の先端部と電極ロール３０との間は、少なくとも電
極ロール３０に吸着するトナーＴが通過し得る程度のす
き間が確保されている。また、この吸引回収室６０の後
方側には、図１に示すように、装置ハウジング２の上蓋
２６から貫通して上方に突出した管状の排気口６２が設
けられている。この排気口６２の終端部には、空気を通
過させるが、トナーＴをせき止めることができるトナー
回収フィルター６３が取り付けられている。この回収フ
ィルターとしては、例えば、通気性を有する公知のフィ
ルター部材が使用される。

【００３４】上記吸引羽根５０は、吸引回収室６０の電
極ロール３０側となる先端側に配設されている。この吸
引羽根５０は、例えばアルミニウムの引き抜き加工やプ
ラスチック成形品として一体的に形成されるもので、図
１や図３に示すように、回転シャフト５１に対して複数
枚の羽根部材５２を回転方向に傾斜するように立設させ
たパドル型構造からなるものである。そして、この吸引
羽根５０は、現像装置の図示しない回転駆動源からの駆
動力をうけて図１中の矢印方向に回転駆動するように支
持されている。この吸引羽根５０の回転により、掻き取
りブレード３０から吸引回収室６０内に向かう空気流
（吸引力）が形成される（図１中の点線矢印）。

【００３５】また、この吸引羽根５０には、第４のバイ
アス電源５３から、トナーの帯電極性と同じ極性側とな
るバイアスが印加される。ここでは、そのバイアスとし
て、トナーＴの帯電極性（負極性）と同じ極性となる−
２ｋＶ以下のＤＣバイアスが印加されるようになってい
る。

【００３６】次に、この現像装置の動作について説明す
る。

【００３７】まず、現像剤収容室２０内で回転する攪拌
オーガ５，６により十分に攪拌されてトナーＴが摩擦帯
電した二成分現像剤Ｇは、第１攪拌路２０ａを通して磁
気ブラシロール４の背面側を通過する際に、そのマグネ
ット部材４０の磁力によりスリーブ４１に吸着されて磁
気ブラシを形成するとともに、そのスリーブ４１の回転
に伴って現像ロール３側に搬送される。この磁気ブラシ
ロール４上の磁気ブラシは、スリーブ４１とトリマー７
の間を通過してその穂立ち高さが一定に規制された状態
で搬送されて現像ロール３のロール表面に摺擦される
が、その際、トナー転移用バイアスにより形成される交
番電界により、負極性に帯電しているトナーＴのみが磁
気ブラシロール４から現像ロール３側に転移してそのロ
ール３表面に薄層状に吸着する。そして、現像ロール３
上に吸着されたトナーＴは、現像ロール３の回転に伴い
潜像担持体１と対向する現像領域Ｅまで搬送されると、
現像バイアスにより形成される交番電界により担持体１
側に転移し、その担持体１に形成された潜像部位に付着
する。このようにして潜像担持体１上に形成される潜像
が現像される。

【００３８】この現像過程において、現像領域Ｅを通過
した後の現像ロール３は、その回転方向下流側で当接す
る掻き取りブレード１０により、そのロール３表面に残
留付着するトナーＴが掻き取られる。この掻き取られた
トナーＴは、負極性に帯電しており多少浮遊するが、そ
のほとんどが掻き取りブレード１０の後方側に配置され
吸着用バイアスが印加されている電極ロール３０に静電
的に吸着する。

【００３９】電極ロール３０に吸着したトナーＴは、そ
の回転に伴って電極ロール３０の下方に位置する磁気ブ
ラシロール４上に形成された磁気ブラシや装置ハウジン
グ２内にある現像剤Ｔに接触して摺擦されることによ
り、その一部がロール３０から掻き取られるが、その大
部分はロール３０表面に当接している掻き取りブレード
１０の後端部によって掻き落とされる。なお、電極ロー
ル３０の表面は、前述したようなアルマイト処理により
電気絶縁性の高い状態（高電気抵抗状態）になっている
ため、磁気ブラシロール４に印加されている転移用バイ
アスにより磁気ブラシ中を流れる流入電流による影響が
回避される。

【００４０】このようにして、現像領域Ｅを通過した後
の現像ロール３に残留付着するトナーＴは、そのロール
３表面からすべて掻き取られた後に、そのほとんどが装
置ハウジング２内に戻されて再利用される。そして、現
像後の現像ロール３は、トナーが一旦掻き取られるた
め、そのロール表面には前の現像過程における履歴が残
ることはない。従って、この現像装置を使用して画像
（コピー画像やプリント画像）の形成を行ったところ、
その得られた画像は、画像履歴によるゴーストの発生の
ない高品質なものであることが確認された。

【００４１】一方、このような現像ロール３からのトナ
ーの掻き取り等が行われている間においては、吸引回収
室６０内の吸引羽根５０が回転しているため、その吸引
羽根５０の前方側が負圧状態になって空気流（図１中の
点線矢印）が発生している。このため、先の掻き取りブ
レード１０により掻き取られたトナーＴのうち電極ロー
ル３０に吸着されずに浮遊しているものは、この空気流
により、吸引回収室６０内にむけて吸引されて回収され
る。この際、吸引羽根５０には、トナーの帯電極性と同
じ極性側となるバイアスが印加されいるため、その空気
流に含まれている帯電したトナーＴが付着してしまうこ
とはない。

【００４２】そして、この空気流によって吸引回収室６
０内に運びこまれたトナーＴは、排気口６２まで運ばれ
た後、その排気口６２の途上にあるトナー回収フィルタ
ー６３によりせき止められる。これにより、装置ハウジ
ング２の外にトナーが排出されることが確実に防止され
る。また、吸引羽根５０の回転により形成された空気流
の空気は、トナー回収フィルター６３を通過して排気口
６２から外部に排気される。これにより、吸引回収室６
０内の空気量が不必要に増加し、その空気圧が高まるこ
とはない。

【００４３】最後に、この現像装置においては、現像後
の現像ロール３上に残留付着するトナーはすべて掻き取
られるため、現像領域Ｅに到達する前の現像ロール３上
に担持されているトナーの量については、図７に示すよ
うに、現像ロール３の回転回数が累積して増えても、従
来技術のように増加することはなく、常に一定に保たれ
るようになる。また、同じく、現像ロール３上に担持さ
れているトナーの粒径についても、図８に示すように、
現像ロール３の回転回数が累積して増えても、従来技術
のように小粒径化することはなく、常に一定に保たれる
ようになる。この結果、この現像装置によれば、現像領
域Ｅに対して常に一定したトナーを安定して供給するこ
とができるため、同一条件下の現像が実行されて、安定
した現像、ひいては画像の形成を行うことが可能とな
る。

【００４４】◎実施の形態２ 図５は、この発明の他の実施形態に係る現像装置を示す
ものである。この現像装置は、第３のバイアス電源３１
に代えて、電極ロール３０に２種のバイアスを切り換え
て印加するタイプのバイアス電源３２を使用した以外は
前記した実施の形態１と同じ構成からなるものである。

【００４５】すなわち、この実施形態における第３のバ
イアス電源３２は、現像ロール３から掻き取られたトナ
ーＴを電極ロール３０に静電的に吸着させるための吸着
用バイアスを出力する吸着用電源部３２ａの他に、電極
ロール３０に吸着したトナーＴを離脱させるための離脱
用バイアスを出力する離脱用電源部３２ｂを有するとと
もに、この各電源部３２ａ，３２ｂから出力される各バ
イアスのいずれか一方を電極ロール３０に印加するため
の切り換えを行うスイッチ部３３を備えたものである。
吸着用電源部３２ａとしては、例えば、実施形態１と同
様に＋１ｋＶ程度のＤＣバイアスを出力するものが使用
されるのに対し、離脱用電源部３２ｂはトナーＴの帯電
極性と同じ極性となる−１ｋＶ程度のＤＣバイアスを出
力するものが使用される。

【００４６】そして、スイッチ部３３は、現像ロール３
による潜像の現像が実際に実行されている間（潜像担持
体１上のイメージ部が現像領域Ｅを通過しているとき）
は、吸着用電源部３２ａから吸着用バイアスが印加され
る側にスイッチングされ、それ以外の間（主にイメージ
部とイメージ部の間となるインターイメージ部が通過し
ているときや、現像ロール３が停止しているとき）は、
離脱用電源部３２ｂから離脱用バイアスが印加される側
にスイッチングされるように設定されている。なお、こ
のスイッチ部は、このようなタイミングによる動作に限
定されない。

【００４７】この実施形態に係る現像装置では、現像ロ
ール３による潜像の現像が実際に実行されている間は、
電極ロール３０に吸着用バイアスが印加されているた
め、掻き取りブレード１０により掻き取られたトナーが
電極ロール３０に確実に吸着される。一方、その現像が
なされていない間は、電極ロール３０に離脱用バイアス
が印加されるため、電極ロール３０に吸着しているトナ
ーＴがそのロール３０からより離脱しやすくなり、確実
に装置ハウジング２側に戻される。これにより、トナー
の再利用を確実に行うことができ、また、吸引回収室６
０内に回収されるトナーの量を軽減させることもでき
る。

【００４８】◎その他の実施形態 前記した実施形態１，２では、排気口６２としてトナー
回収フィルター６３を取り付けたものを例示したが、図
６に示すように、その排気口６２として、略９０°毎に
順次屈曲される屈曲排気路６４とし、その排気路６４内
の対向壁に複数のリブ６５を交互に離間配置し、このリ
ブ６５の存在により通気路６４内を通過する気流の直進
力を阻止すると同時にトナーＴを回収するように構成し
たものを使用してもよい。このような構成の排気口６２
では、吸引羽根５０の回転により吸引回収室６０内に運
びこれまれる空気流は、屈曲排気路６４を通過する際に
リブ６５によりその直進力が奪われるものの最後には外
部へ排気され、その一方でその空気流に含まれるトナー
Ｔはリブ６５に衝突してせき止められ、リブ６５の付け
根部分に堆積するようにして回収される。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、装置ハウジング内に、前記のごときトナー掻
き取り部材と、回転電極部材と、回転回収部材を備えた
吸引回収室とを設けたので、現像後の現像ロール上に残
留付着するトナーがトナー掻き取り部材により掻き取ら
れてそのほとんどが回転電極部材を介して装置ハウジン
グ内に戻され、しかも、掻き取られた後に浮遊している
ようなトナーが回転回収部材により吸引回収室内に回収
されることとなり、この結果、二成分現像剤を使用した
ハイブリッド現像方式の現像装置であるにもかかわら
ず、トナーを無駄にすることなく、しかもトナーの飛散
現象を発生させることもなく、履歴現象を簡単かつ確実
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１に係る現像装置を示す概
要図である。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図３】 吸引羽根の要部を示す斜視図である。

【図４】 磁気ブラシロールへ印加する転移用バイアス
の各設定条件と現像ロールへのトナー転移量との相関関
係を示すグラフ図である。

【図５】 本発明の実施形態２に係る現像装置を示す概
要図である。

【図６】 排気口の他の構成例を示す説明図である。

【図７】 本発明の実施形態及び従来装置における現像
ロールの回転回数とそのロール上のトナー量との相関関
係を示すグラフ図である。

【図８】 本発明の実施形態及び従来装置における現像
ロールの回転回数とそのロール上のトナー平均粒径との
相関関係を示すグラフ図である。

【図９】 従来の現像装置を示す概要図である。

【符号の説明】

１…潜像担持体、２…装置ハウジング、２ａ…現像用開
口、３…現像ロール、４…磁気ブラシロール、１０…掻
き取りブレード（トナー掻き取り部材）、２０…現像剤
収容室、３０…電極ロール（回転電極部材）、５０…吸
引羽根（回転回収部材）、６０…吸引回収室、Ｇ…二成
分現像剤、Ｔ…トナー、Ｅ…現像領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像が形成される潜像担持体と対向する
   部位に現像用開口が開設され、トナーと磁性キャリアか
   らなる二成分現像剤を収容して攪拌する現像剤収容室を
   備えた装置ハウジングと、この装置ハウジングの現像用
   開口に面して配設されて回転する現像ロールと、この現
   像ロールと前記現像剤収容部との間に配設されて回転
   し、その収容室内で攪拌されて摩擦帯電した二成分現像
   剤を磁気ブラシ状にして現像ロール側に搬送する磁気ブ
   ラシロールとを有し、 前記磁気ブラシロールと前記現像ロールとの間にトナー
   供給用バイアスを印加して磁気ブラシロール上のトナー
   のみを現像ロール側に転移させるとともに、前記現像ロ
   ールと前記潜像担持体との間に現像バイアスを印加して
   現像ロール上のトナーを潜像担持体と対向する現像領域
   でその担持体側に転移させる現像装置において、 前記装置ハウジング内に、前記現像ロールの現像領域の
   通過後でかつ前記磁気ブラシロールとの対向位置の到達
   前となるロール表面に当接してその表面に付着するトナ
   ーを掻き取るトナー掻き取り部材と、このトナー掻き取
   り部材により掻き取られたトナーを静電気的に吸着させ
   るとともにその吸着したトナーを少なくとも前記装置ハ
   ウジング内の二成分現像剤に接触させ得る回転電極部材
   と、この回転電極部材に吸着しないトナーを少なくとも
   吸引して回収する回転回収部材を備えた吸引回収室とを
   設けたことを特徴とする現像装置。