JPH07120110B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機，プリンタ等において静電潜像担体の表
面に形成されている静電潜像を可視像化する現像装置に
関するものである。

（従来の技術およびその問題点） 従来、複写機などの画像形成装置においては、静電潜像
担体上の静電潜像に応じて現像装置から供給されたトナ
ーをシートに転写するとともに、転写後静電潜像担体上
に残留するトナーはクリーニング装置によって回収し、
廃棄処分していた。

しかしながら、この種の現像装置では、トナーを無駄に
廃棄することからコピーコストが割高になる、回収トナ
ーの収容スペースの分だけ複写機が大型化する、回収ト
ナーを廃棄する手間を必要とするのでメンテナンスが面
倒になる、という欠点を有していた。

このため、近年、前記回収トナーを現像装置に送り戻し
て再利用する、トナーリサイクル機構を有する複写機が
種々提供されている。

ところが、回収されたトナーには帯電不良トナーの他
に、静電潜像担体に付着していた紙粉，ゴミ等が同時に
回収されて混入しており、しかも、複写動作を繰り返す
度に現像剤中における不純物の含有比が高くなる。この
結果、トナーの正常な帯電が阻害されて帯電不良トナー
が増大し、画質不良を招来するという問題点を有してい
た。

そこで、前記帯電不良トナー，紙粉，ゴミ等の不純物を
除去するために、磁気ローラを内蔵した現像スリーブ下
方の現像装置ハウジング底部に、現像スリーブに沿って
開口部を形成するとともに、該開口部下方に回収ボック
スを設け、現像スリーブに磁気吸着されている現像剤に
含まれる帯電不良トナー，紙粉等の不純物を自重、ある
いは遠心力によって落下させて回収する方法が特開昭60
-49366号公報によって提案されている。

しかしながら、このものでは、第３図に示すように、磁
極（Ｎ₂），（Ｓ₁），（Ｓ₂）に対向する部分の磁力線
は半径方向に指向しているため疎状態になっているが、
磁極間（Ｓ₁-Ｎ₂），（Ｎ₂-Ｓ₂）では磁力線は重なり合
っている。

このため、前記磁力線に沿って磁気刷子を形成している
現像剤は、磁極対向部では疎になっており、その部分に
保持されている不純物は拘束力が弱く容易に落下して回
収されるが、そこからすこし離れると現像剤は重なり合
い高密度となっているため、不純物は現像剤中に保持さ
れて容易に落下しない。

従って、不純物の回収効率が悪く現像剤の不純物含有比
が次第に上昇し、所期の目的が達成できないという問題
点を有していた。

また、別の方法として、トナー回収路中に静電気力や磁
力、あるいはメッシュ等を用いたリサイクルフィルタを
設けた複写機が提案されているが、このものではフィル
タ装置を設ける分だけ多くのスペースを要することか
ら、装置が大型化するうえ、非磁性トナーを使用する２
成分現像方式を採用した現像装置にあっては、トナーに
磁気拘束力を付与する必要上、クリーニング装置まで磁
性キャリアを搬送しなければならないという問題点を有
していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、
軸方向に延在する複数の磁石を周方向に固定状態に内蔵
するとともに、前記磁石によって表面に磁気吸着されて
いる刷子状の現像剤を静電潜像担体と対向する現像領域
に搬送せしめ、静電潜像担体上に画像を露光して形成さ
れている静電潜像にトナーを供給してこれを可視像化す
る現像スリーブをハウジング内に収容した現像装置にお
いて、前記現像スリーブの下方であって前記磁石の磁界
が及ぶ範囲内に設けられた磁性体と、該磁性体の下部に
設けられた不純物回収容器とを設け、磁石から発生して
いる磁力線を可能な限り磁性体に指向させて、磁気刷子
間に保持されている不純物の拘束力を弱め、不純物の回
収効率を高めるようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明にかかる現像装置を、一実施例を示す添付
図面について説明する。

第１図おいて、（１）は表面に静電潜像担体層を有する
感光体ドラムで、この感光体ドラム（１）は外径50mmを
有し、図示しない駆動手段によって、周速85mm/secで矢
印（ａ）方向に回転駆動可能としてある。

（２）は本発明にかかる現像装置で、この現像装置
（２）は、概略、ケーシング（４）と、下カバー（５）
と、上カバー（６）とからなるハウジング（３）内に、
感光体ドラム（１）側から順次後方に向かって現像スリ
ーブ（７）、第１ローラ（９）、第２ローラ（10）を配
置するとともに、現像スリーブ（７）の下に不純物回収
装置（20）を設けたものである。

現像スリーブ（７）は、非磁性導電材（例えば、アルミ
ニウム）を円筒状（外径24.5mm）に成形したもので、外
周面にはサンドブラスト処理にて微小凹凸が形成されて
おり、感光体ドラム（１）と現像ギャップ（Ds）をもっ
て対向し、図示しない駆動手段によって矢印（ｂ）方向
に115rpmの速度で回転駆動可能としてある。

現像スリーブ（７）の内部には、磁気ローラ（８）が固
定状態に収容されており、磁気ローラ（８）には軸方向
に延在する複数の磁石が、それらの磁極（Ｎ₁，〜,N₃,S
₁，〜,S₃）をＮ₁〜Ｓ₁〜Ｎ₂〜Ｓ₂〜Ｓ₃〜Ｎ₃〜Ｎ₄の順
序で外周面に位置して配置され、特に、磁極Ｎ₂は不純
物回収装置（20）と対向する最下部に配置してあり、ケ
ーシング（４）の磁極（Ｎ₂）との対向部には、現像ス
リーブ（７）の軸方向に開口部（4a）が形成してある。

なお、磁極Ｎ₁は950G（G:ガウス）、磁極Ｎ₂,N₃,S₁，
〜,S₃は600Gに設定されている。

第１ローラ（９）、第２ローラ（10）は、外径20mmを有
し、ケーシング（４）の底部を立ち上げて両端を欠除し
た仕切り板（11）によって仕切られた搬送路（9a），
（10a）にそれぞれ配置されており、これらは共に図示
しない駆動手段によって、同期して矢印（ｃ），（ｄ）
方向に170rpmの速度で回転駆動可能としてある。

不純物回収装置（20）は、ケーシング（４）の開口部
（4a）を覆うように現像スリーブ（７）の下方に設けら
れた回収容器（22）と、ケーシング（４）の開口部（4
a）の直下に位置するように回収容器（22）内に設けら
れたメッシュ（21）とから構成されており、この不純物
回収装置（20）はガイド部（13）に沿って現像装置
（２）の側方から脱着可能としてある。メッシュ（21）
は自らが磁化された磁性体で形成され、回収容器（20）
の上面に対し間隙を有している。また、メッシュ（21）
は磁極（Ｎ₂）からの磁界の及ぶ範囲に位置するととも
に、現像スリーブ（７）上に保持される現像剤がメッシ
ュ（21）と接触しない程度としてある。

このように、磁極（Ｎ₂）とメッシュ（21）が対向して
いるため、第２図に示すように、磁極（Ｎ₂）から磁極
（Ｓ₁）又は磁極（Ｓ₂）との間に生じている磁力線はメ
ッシュ（21）に向って傾斜し、磁極（Ｎ₂）近傍の磁力
線間隔が疎になっている。

なお、回収容器（22）の感光体ドラム（１）側の先端部
（22a）は、ケーシング（４）の先端部（4a）の直下よ
りもさらに感光体ドラム（１）に向って伸張されてい
る。

また、下カバー（５）には現像スリーブ（７）と穂高規
制ギャップ（Db）をもって対向する穂高規制部材（12）
が取り付けてある。

以下、前記構成からなる現像装置（２）の動作について
説明する。

ケーシング（４）内には絶縁性トナーと磁性キャリアと
からなる現像剤が収容され、この現像剤は第１ローラ
（９）、第２ローラ（10）の回転に基づいて、搬送路
（9a），（10a）内を循環搬送されつつ混合攪拌され、
トナーがキャリアと接触して良好に帯電される。

そして、一部の現像剤が第１スクリュウ（９）によって
現像スリーブ（７）に供給されると、この現像剤は磁気
ローラ（８）の磁力によって現像スリーブ（７）の表面
に保持され、磁気ローラ（８）の磁力線に沿って現像剤
の穂（磁気刷子）が形成される。

現像スリーブ（７）の表面に保持された現像剤は、現像
スリーブ（７）の回転に基づいて矢印（ｂ）方向に搬送
され、穂高規制板（12）によって前記磁気刷子が穂切り
されて搬送量が調整される。その後、現像剤は感光体ド
ラム（１）との対向部（現像領域（Ｘ））に搬送され、
感光体ドラム（１）上の静電潜像に摺察し、これを現像
する。

現像領域（Ｘ）でトナーを消費してトナー含有比の低下
した現像剤は、引き続いて矢印（ｂ）方向に搬送され、
第１ローラ（９）との対向部に至ると現像スリーブ
（７）の表面から離脱する。

続いて、第１ローラ（９）によって新たな現像剤が現像
スリーブ（７）の表面に供給され、前記同様の現像動作
が繰り返し実行される。

前記現像動作中、現像スリーブ（７）上を搬送されてい
る現像剤は、相反する極性の磁極間では、磁力線に沿っ
て層状に重なり合って密になり、不純物は現像剤中に保
持されている。しかし、磁極（Ｎ₂）と対向する開口部
（4a）に達すると、メッシュ（21）に指向する磁力線に
沿って広範囲にわたって半径方向に立ち上がる。このた
め、磁極（Ｎ₂）近傍の磁力線および磁気刷子が疎にな
り、磁気刷子の中に保持されている帯電不良トナーや紙
粉，ゴミなどの不純物は拘束力を失い、重力と遠心力に
よって、開口部（4a）およびメッシュ（21）を介して回
収容器（22）に落下する。

以上の不純物回収動作が繰り返し実行されることによっ
て、現像剤に含まれている帯電不良トナーや紙粉などの
不純物は良好に分離されて回収されるとともに、回収容
器（22）に回収された不純物は、所定のコピー枚数ごと
に、回収容器（22）を取り出し、廃棄される。

このため、不純物によってトナーの摩擦帯電が阻害され
ることはなく、トナーは良好に帯電される。

また、前記現像動作中にケーシング（４）の先端部（4
a）と感光体ドラム（１）との隙間から漏れ出る粉煙ト
ナーや、ケーシング先端部（4a）に堆積して成長し、あ
る程度の量になってボタ落ちするトナーは、不純物と共
に回収容器（22）に回収される。このため粉煙トナーが
外部へ飛散し、周辺機器，感光体ドラムを汚染すること
はない。

前記実施例では、不純物回収装置（20）には、自らが磁
化された磁性体のメッシュ（21）を設けるものとした
が、これに限らず、磁性の板材でも、磁石でもよいし、
磁性の線材を適当な間隔で配置したものでもよい。

また、メッシュ（21）は自らが磁化された磁性体で形成
するものとしたが、これに限らず、磁場に対して応答す
る材料、例えば単なる鉄などで形成したものとしてもよ
い。この場合でも鉄などの材料は磁極に応答して磁化さ
れる結果、磁力線はメッシュ（21）に指向し、同様の効
果が発揮される。

さらに、メッシュ（21）は回収容器（22）に装着するも
のとしたが、これに限らず、ケーシング（４）に取り付
けてもよい。

さらにまた、前記実施例では、磁極（Ｎ₂）を最下部に
位置し、これに対向して開口部（4a）を形成するものと
したが、これに限らず、磁極（Ｎ₂）および開口部（4
a）は最下部から多少斜め上方に移動させてもよい。

そして、前記実施例では、開口部（4a）には磁極
（Ｎ₂）のみ対向させるものとしたが、これに限らず、
隣接する他の磁極（Ｓ₁）又は磁極（Ｓ₂）をも開口部に
対向させるようにしてもよい。

また、前記実施例では２成分現像剤を使用する現像装置
について示したが、これに限らず、一成分現像剤を使用
する現像装置にも適用できることは勿論である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる現像装置
は、現像スリーブの下方であって、現像スリーブに内臓
している磁石の磁界が及ぶ範囲内に設けられた磁性体
と、該磁性体の下部に設けられた不純物回収容器とを備
えている。

したがって、現像スリーブ上に保持されている現像剤の
穂は、磁性体に向かって広範囲に亘って立ち上がり、こ
れらの現像剤の間に保持されている不純物は拘束力を失
い、遠心力と重力によって回収容器内に良好に分離して
落下する。

このため、現像剤中に含まれている不純物は効率良く回
収され、トナーは不純物によって帯電が阻害されること
なく良好に帯電され、高品質の複写画像を得ることがで
き、特に、トナーリサイクル機構を有する複写機にあっ
ては、その機能を効率良く発揮することができる。

また、現像装置は外観上回収容器を設けた分しか大きく
ならず、しかも、そのために要するスペースはわずかで
あるから、現像装置をコンパクトにまとめることができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明にかかる現像装置の断面図、第２図，第
３図は磁力線の発生状態を示す図である。 １……感光体ドラム、２……現像装置、３……ハウジン
グ、７……現像スリーブ、８……磁気ローラ、20……不
純物回収装置、21……メッシュ、22……回収容器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−147365（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−172463（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の磁石を固定状態に内蔵するととも
   に、表面に磁気吸着されている刷子状の現像剤を現像領
   域に搬送せしめ、静電潜像担体上の静電潜像を可視像化
   する現像スリーブを備えた現像装置において、前記現像
   スリーブの下方であって前記磁石の磁界が及ぶ範囲内に
   設けられた磁性体と、該磁性体の下部に設けられた不純
   物回収容器と、を備えたことを特徴とする現像装置。