JPS6317480A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は複写機等の画像形成装置、詳しくは現像装置に
おいて使用される２成分現像剤のキャリア交換のために
工夫された構造を有する画像形成装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

従来、磁性キャリヤ粒子（以下単にキャリヤという）と
非磁性絶縁性等のトナー粒子（以下単にトナーという）
とを有する２成分現像剤を用いた現像装置においては、
キャリヤとトナーを十分に攪拌してトナーを摩擦帯電す
る必要があるが、耐久枚数が進むと徐々にキャリア表面
がトナーにより汚染され、トナーを所定の値に摩擦帯電
できなくなシ、地カプリ等の現像が発生することが知ら
れている。したがってキャリアは定期的に交換すること
が必要とされるが、その作業は、現像装置を複写機等の
本体から取出し、更に分解してキャリアを除去すること
で行なわれておシ、作業は非常に繁雑で時間のかかると
いうメンテナンス上難の多いものとなっていた。

〔発明の目的〕

本発明は上述の欠点を除去するため罠なされたものであ
シ、その目的は、現像装置差らびにこれが用いられる複
写機等の本体付属機器の機能を都合よく利用して、該現
像装置の複写機等本体からの取出し１分解を行なうこと
なく、キャリアの回収、廃棄を行なうことが可能な新規
々キャリアの回収方法を開発し、この方法に好適な構造
を有する画像形成装置を提供するところにある。

〔発明の概要〕

而してかかる目的の実現のため罠なされた本発明よシな
る画像形成装置の特徴は、磁性キャリアとトナーを有す
る二成分系現像剤の磁気ブラシが表面に形成される現像
剤搬送面部材を有し、この現像剤搬送面部材に近接対向
して配置された潜像担持体の潜像を現像する現像装置；
該現像装置と潜像担持体の間に、前記現像剤により現像
された潜像担持体上の顕画像の転写後、前記潜像担持体
の表面に残留する現像剤を除去するクリーニング装置（
以下クリーナという）；とを備えた画像形成装置におい
て、前記潜像担持体の表面に対してキャリアを選択的に
移行付着させる制御手段を有し、付着したキャリヤを潜
像担持体の表面から上記クリーナで除去する構成をなす
ところにある。

本発明においてかかる構成を採用した理由は次のととＫ
よる。

すなわち前記した画像形成装量においては。

電子写真法等によって形成した潜像担持体（以下感光体
という）の潜像を、現像剤のトナーにより現像顕画し、
これを所定の転写対に転写してハード；ビーを得ると共
に、感光体の表面は次の画像形成のために、クリーナに
より表面残留トナーの除去清掃が行なわれる。除去され
たトナーは、廃トナーとして通常貯溜され、所定の時期
に廃棄される。

このような使用態様並びにそのための所定の各装置を有
する画像形成装置にあっては、トナーに関して現像装置
→感光体表面→クリーナの移行のルートがあるから、こ
のルートをキャリアに対して与えるととができれば、現
像装置の取出し、分解等の作業を必要としない新規々キ
ャリア回収方法が得られることになる。　　　　　【か
かる観点から、本発明においてはこの新規なキャリア回
収方法の実現に適当した前記構成を採用したのである。

本発明において回収の対象とされる磁性キャリアは、一
般磁界作用を与える現像装置の現像スリーブ機構（通常
スリーブ内に固定又は回転磁石を内装）この間での磁気
引力を考慮しなければならないが、この引力を越える作
用力をキャリアに与えれば、劣化したキャリアを現像容
器内から容易に除去できるという現象に基づくものであ
る。したがってこれと共に二成分系現像剤を構成するト
ナーには、非磁性、あるいは弱い磁性のあるもの、絶縁
性、導電性のいずれのものであり【もよい。

本発明は、劣化キャリアの交換という手間を操作者やサ
ービスマンをわずられせることなく簡単に行え、しかも
従来のように使用可能な現像装置を捨てるという無駄も
防止できるものである。

：発明の実施例〕 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

実施例１゜ 本発明に係る画像形成装置は、前述したようＫ、種々の
電子写真複写装置、又はコンピュータ出力部のカラー記
碌装置等の画像形成装置にて好適に実現し得るものであ
るが、本実施例においては、例えば黒色、赤色、青色の
ような３色画像を得るためのカラー電子写真複写装置に
本装置が適用されたものとして説明する。又、斯るカラ
ー電子写真複写装置は、種々の静電潜像形成プロセス、
例えば１次帯電−２次帯電／色分解露光−全面露光の諸
工程を含む、所謂ＮＰプロセス又は１次帯電−色分解露
光の諸工程を含む、所謂カールソンプロセス、他を利用
し得るが本実施例ではカールソンプロセスを応用した電
子写真複写装置について説明する。

第１図には本発明に係る画像形成装置の１つの実施例で
ある、例えば黒色、赤色、青色３色画像を得るためのカ
ラー電子写真複写装置が概略断面図にて示される。先ず
、カラー電子写真複写装置の全体構成について説明する
と、複写装置の概略中央部に、表面に電子写真用感光層
が形成された感光ドラム１０が配置される。該感光ドラ
ム１０は周知の態様で回転中心０を有した回転支持軸（
図示せず）に回転自在に且つ着脱自在に取付られゐ。本
実施例において、感光ドラム１０は矢印Ｘの方向、つま
シ第１図で時計方向に回転するものとする。

感光ドラム１０の概略真上位置に１次帯電器１１、感光
ドラム１０の、第１図で右側側部に多色現像装置１、感
光ドラム１０の概略真下位置に転写放電器１２及び感光
ドラム１０の、第１図で左側側部にりＩＪ−ニング装置
１３が配置される。又、電子写真複写装置の上方部には
光学系１４が配置され、原稿画像を、前記１次帯電器１
１と多色現像装置１この間に位置した露光部ＥＫて感光
ドラム１上に投影するように構成される。光学系１４は
任意の光学系を利用し得る。又、露光位置Ｅと現像装置
１この間には感光ドラム１００表面・電位を測定するた
めの電位センサＳが設けられ、１次帯電器１１とクリー
ニング装置１３この間には感光ドラム１０上の残留電荷
を消去するための光源１５が設けられる。

ここに説明するカラー複写装置は上述のように黒色、赤
色、青色３色画像を得るだめのカラー電子写真複写装置
であるために多色現像装置１は現像ユニツ）１．．１．
及び１．の３個の現像ユニットを有しているが、本発明
はこの構成に限定されず、２個又は４個以上の現像ユニ
、トを有することもできるし、勿論１個の現像ユニット
を有した装置でｈりてもよい。

上述の如く構成されるカラー電子写真複写装置の作動に
ついて概略説明する。

感光ドラム１０は作動開始と共に矢印Ｘの方向に回転を
始め、１次帯電器１１によって帯電される。帯電された
感光ドラム１０は更に回転し、光学系１４の働きにより
て露光部ＥＫて光像がスリット露光され、感光ドラム１
０上に各色の静電潜像が形成される。この時、電位セン
サＳによって感光ドラム１０の表面電位が測定される。

感光ドラム１０上の潜像は次で感光ドラム１０の回転に
よって多色現像装置１が配置された現像域りへともたら
される。該現像域りにて感光ドラム１０上の静電潜像は
多色現像装置１の中の選択された１つの現像ユニットに
てトナー像として顕像化される。各現像ユニ′ットＩｓ
　　＝１＊　　−Ｉｍは、それぞれの現像スリーブを有
する現像ユニットであれば種々の構造とし得るが、本明
細書では説明を簡単にするためＫ、各現像ユ＝ｙ）１１
　　、ｉｔ　　ｅｌＭは基本的には同じ構造で、各々モ
ノカラー現像剤を収納した例えば特公昭５８−３２３７
５号又は特公昭５８−３２３７７号に記載されるような
ジャンピング現像方式の現像ユニットであるとする。

感光ドラム上のトナー像は、転写放電器１２が配置され
た転写域ＴｒｌＣて給紙装置（図示せず）から送給され
レジストローラ１６によりタイミングよく給紙された転
写材１７に転写される。

トナー像を担持した転写材１７はその後定着装置（図示
せず）へと搬送され、定着される。

感光ドラム１０はクリーニング装置１３及び光源１５の
作用を受けた後再び次の画像形成プロセスを行なう。

第２図は前記複写機に適用された２成分現像剤を用いる
現像装置１部分の概要を拡大して示したものであシ、説
明の便宜上現像装置は一つのみを示した。とこで現像装
置１は補給用トナ２を収納したホッノ々一部３と、キャ
リアとトナーが適度な比率で混合されている２成分現像
剤４を収納した現像部５とからなシ、現像部５には上述
現像剤４を十分に混ぜ合わせる攪拌手段６、更に該現像
剤４を内蔵したマグネット７により吸引担持し現像剤塗
布量を調整するドクターブレード８を通過し現像位置ま
で搬送する回転非磁性現像スリーブ９を有し、該現像ス
リーブ９に所定の現像バイアスを印加することにより、
感光ドラム１０表面に形成された静電潜像をトナーによ
り現像する構成となっている。

２０は現像バイアスを印加するための現像バイアス回路
を示している。

現像部５には上述の現像剤の濃度を検知する手段（略記
）が設けられていると共に、その検知に応じて補給ロー
ラー２１が回転しホラ／４一部３の補給用トナー２が現
像部５へ供給されるようＫなっている。

第３図は感光ドラム表面に形成された静電潜像の暗部と
明部に対応した電位、及び第２図に示されるバイアス回
路２０により現像スリーブに印加される現像バイアスの
様子を示したものである。例えば暗部電位を一７００Ｖ
明都電位を一２００ｖとすると、現像バイアス条件とし
てはｖＤｃ−２５０ｖ位（第３図（、）参照）を現像ス
リーブに印加するととＫよシ地カツリがない良好な現像
を行なうことが可能となる。また、キャリアやトナーの
種類によってはｖＤｃ２５０ＶにＡＣ成分を重畳したよ
うなバイアスを現像スリーブに印加して現像を行なう場
合（第３図伽）参照）もある。

これらいづれの場合も、静電潜像は逆極性に摩擦帯電さ
れたトナー（マイナス潜像ではトナーはプラス帯電とな
る）により現像され、したがってキャリアは静電潜像と
同極性であシ現像されることは実質的に殆どない。

本夾施例においては、以上の構成に加えて、バイアス回
路２０に更に印加電圧切換回路を内置させ、これにより
バイアスミ圧切換えが可能に設けられている特徴的構成
が与えられている。

すなわち、キャリアとトナーの攪拌によ）徐々にキャリ
ア汚染が進みキャリアの交換が必要となった場合にモー
ド変更用の操作キー２２等により上述の現像バイアス条
件のうちｖＤｃ成分を変えるのである。

ここで、前記印加電圧切換回路は、例えば。

画像形成装置本体の図示しない操作部Ｋ、前記そ−ド変
更用の操作キー２２を設け、これに連動させて分圧抵抗
の可変スイッチをオン、オフさせる等の回路として構成
される。

なお、キャリア回収のための制御手段は、以上の例では
現像バイアス回路を利用し【構成したが、キャリア回収
のためにのみ用いられるバイアス回路を用いてもよい。

以上の構成により例えばｖＤｃを暗部電位程度（第３図
（Ｃ）参照）とすることで感光ドラム表面に形成された
明部にキャリアを移行付着させクリーナに於て回収させ
ることが可能となる。なお、更にキャリアの現像を促進
させるために明部電位と現像バイアスｖＤｃこのコント
ラスト電位を大きくするように明部電位を変えたシ、ｖ
ＤＣを更に変えたシ、あるいはＡＣ成分重畳のバイアス
の場合は、ＡＣ成分を切って上述のＤＣ成分のみとする
ことがよい。このようにして感光ドラムに移行付着され
たキャリアはクリーナで回収され、廃トナー容器等（図
示せず）Ｋ集められた転写残トナーと共に捨てるととが
可能となる。

例えば常時強露光（ブランク露光等）を与えて感光ドラ
ム表面電位を最大限除電した状態としｖＤｃこのコント
ラストを最大とする（１次帯電を無い状態で強震光する
ことも可）、又磁気ブラシの穂立ち量を多くするように
ドクターブレードとスリーブ間隙を変えたシ磁極位置を
変えることを上記と合わせておこなうことも有効である
。

なお感光ドラムとクリーナーの耐用枚数をキャリアの寿
命と合わせるべくキット化することでこれらの交換時に
キャリアをクリーナに回収しユニット毎交換捨てること
も可能でちるし、上述のモード変更スイッチの設定はサ
ービス時に行なうことでもよいがキット化された場合に
は耐用枚数ＩＫ到達した時点で自動的に切換わるように
設定することも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明よシなる画像形成装置によ
れば、現像装置内の二成分系現像剤の磁性キャリアを、
従来にない新規な回収ルートを経て回収することが可能
となシ、従来このキャリア回収のために要していた手間
のかかる作業が大幅に改善されて、メンテナンス作業性
の改善の上でその有用性は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明を適用した複写機の構成概要−例を
示す図、第２図は同現像装置部の構成概要図、第３図は
感光体表面電位とバイアス電圧の関係を示した図である
。 １：現偉装置　　　　２：補給用トナー３：ホッパ一部
　　　４：現像剤 ５：現像部　　　　　６：攪拌手段 ７：内蔵マグネット　８：ドクターグレード９：非磁性
現像スリーブ１０：感光ドラム１１：１次帯電器　　１
２：転写放電器１３：クリーニング装置（クリーナ） １４：光学系　　　　１５：光源 １６：レジストローラ　１７：転写材 ２０：現像バイアス回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性キャリア粒子とトナー粒子を有する二成分系現像剤
   の磁気ブラシが表面に形成される現像剤搬送面部材を有
   し、この現像剤搬送面部材に近接対向して配置された潜
   像担持体の潜像を現像する現像装置；該現像装置と潜像
   担持体の間に、前記現像剤により現像された潜像担持体
   上の顕画像の転写後、前記潜像担持体の表面に残留する
   現像剤を除去するクリーニング装置；とを備えた画像形
   成装置において、前記潜像担持体の表面に対してキャリ
   アを選択的に移行付着させる制御手段を有し、付着した
   キャリヤ粒子を潜像担持体の表面から上記クリーニング
   装置で除去することを特徴とする画像形成装置