JPH11237788A

JPH11237788A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11237788A
Application number: JP5745698A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Akafuji; 昌彦赤藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体表面に形成した静電潜像を現像装置の
二成分系現像剤によってトナー像として可視像化する画
像形成装置において、感光体上にトナー像を形成すると
き、現像剤中のキャリアが感光体表面に付着した際、そ
のキャリアを効率よく感光体表面から除去する。【解決手段】感光体に対向してキャリア担持部材２１
を設け、そのキャリア担持部材２１にキャリアと逆極性
の電圧を印加すると共に、キャリア担持部材２１の内部
にキャリア回収用マグネット２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体と、該像
担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、トナーと
磁性キャリアを有する現像剤によって前記静電潜像をト
ナー像として可視像化する現像装置と、そのトナー像を
転写材に転写する転写手段とを具備する画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或
いはその少なくとも２つの機能を備えた複合機などとし
て構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知で
ある。この種の画像形成装置においては、トナーと磁性
キャリアが互いに逆極性に摩擦帯電され、そのトナーが
像担持体に形成された静電潜像に静電的に移行してトナ
ー像が形成される。キャリアは像担持体表面に付着すべ
きものではない。ところが、何らかの理由によって、現
像剤中のキャリアが像担持体表面に付着することがあ
る。例えば、キャリアが劣化すると、そのキャリアがト
ナーと同じ極性に帯電することがあり、かかる帯電極性
の反転したキャリアが像担持体表面に静電的に付着す
る。

【０００３】上述のように像担持体表面にキャリアが付
着すると、転写手段によって像担持体表面のトナー像を
転写材に転写するとき、そのキャリアが転写材に移行
し、これによって、転写された画像の品質が劣化するお
それがある。またトナー像転写後の像担持体表面に付着
する転写残トナーは、一般に、クリーニング装置のクリ
ーニング部材によって除去され、その像担持体表面が清
掃されるが、そのクリーニング時に、像担持体表面にキ
ャリアが付着していると、そのキャリアによって像担持
体に傷が付けられたり、クリーニング部材の劣化が促進
され、その寿命が縮められるおそれがある。

【０００４】そこで、静電潜像の可視像化が行われる現
像部よりも像担持体表面移動方向下流側にキャリア回収
用マグネットを設け、このキャリア回収用マグネットに
よって像担持体表面に付着したキャリアを吸引して当該
キャリアを除去する画像形成装置が提案されている（特
開平５−６６６７８号公報参照）。ところが、この構成
によると、磁力の作用だけで、像担持体表面からキャリ
アを吸引するので、像担持体表面に付着したキャリアを
効率よく除去できなくなるおそれがある。像担持体表面
に付着したキャリアに作用する磁力が大きくなるよう
に、キャリア回収用マグネットの磁気量を高めれば、像
担持体表面のキャリアを効率よく除去することは可能で
あるが、このようにすると、現像剤のトナーとして、磁
性トナーを用いた場合、像担持体表面にトナー像を構成
するトナーまでもがキャリア回収用マグネットに吸引さ
れて回収され、そのトナー像が乱されるおそれがある。
このためキャリア回収用マグネットの磁気量をあまり高
めることはできず、これによってキャリアの回収効率が
低下するのである。

【０００５】また、像担持体表面に付着したキャリアを
静電気力によって像担持体表面から回収する方法も考え
られる。例えば、像担持体表面に対向して設けた導電性
のキャリア回収部材にキャリアの本来の帯電極性と逆極
性の電圧を印加し、その付着キャリアを静電的にキャリ
ア回収部材に移行させるのである。この構成によれば、
トナーが磁性であるか、非磁性であるかを問わず、像担
持体表面に付着したキャリアに対して大きな静電気力を
及ぼし、当該キャリアを像担持体表面から除去すること
が可能である。

【０００６】ところが、先に説明したように、キャリア
の帯電極性が反転し、本来の極性と逆極性に帯電したキ
ャリアが像担持体表面に付着することがあり、この場合
には、上述のようにキャリア回収部材にキャリア本来の
帯電極性と逆紡効の電圧を印加しても、帯電極性の反転
したキャリアを静電的に回収することはできない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した新
規な認識に基づきなされたものであり、その目的とする
ところは、現像剤のトナーが磁性トナーであるか、非磁
性トナーであるかを問わず、しかも像担持体表面に付着
したキャリアが本来の帯電極性のままであるか、又はこ
れが反転しているかにかかわらず、像担持体表面に付着
したキャリアを効率よく除去することのできる冒頭に記
載した形式の画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置におい
て、像担持体表面の移動方向に関し、静電潜像の可視像
化が行われる現像部よりも下流側であって、トナー像の
転写が行われる転写部よりも上流側の領域に、像担持体
表面に付着したキャリアを磁力と静電気力によって除去
するキャリア回収手段を設けたことを特徴とする画像形
成装置を提案する（請求項１）。

【０００９】その際、前記キャリア回収手段が、像担持
体表面に対置され、かつキャリアの本来の帯電極性と逆
極性の電圧を印加されるキャリア担持部材と、該キャリ
ア担持部材の内部に配置されたキャリア回収用マグネッ
トとを有していると有利である（請求項２）。

【００１０】また、上記請求項２に記載の画像形成装置
において、前記現像装置が、前記現像剤を収容した現像
ケースと、該現像ケースに収容された現像剤を撹拌する
剤撹拌手段と、前記像担持体に対置された現像剤担持部
材と、該現像剤担持部材の内部に配置された剤担持用マ
グネットとを具備し、前記現像剤担持部材と剤担持用マ
グネットの少なくとも一方を回転駆動することにより、
現像剤担持部材に供給された現像剤を、該現像剤担持部
材に担持しつつ、当該現像剤担持部材と像担持体との間
の現像部に搬送し、その搬送現像剤によって静電潜像を
可視像化するように構成されており、かつ前記像担持体
表面からキャリア担持部材に回収されたキャリアを該キ
ャリア担持部材から分離すると共に、その分離されたキ
ャリアが、そのまま現像剤担持部材に担持されて前記現
像部へ搬送されることなく、前記剤撹拌手段の設けられ
た現像ケース内の領域に移動するように、当該キャリア
を案内するキャリア案内手段を設けると有利である（請
求項３）。

【００１１】さらに、上記請求項３に記載の画像形成装
置において、前記キャリア担持部材に回収されたキャリ
アを搬送すべく、該キャリア担持部材とキャリア回収用
マグネットの少なくとも一方を回転駆動する駆動手段を
設けると共に、前記キャリア案内手段が、キャリア担持
部材に担持されて搬送されるキャリアを該キャリア担持
部材から掻き取り除去する掻き取り部材を具備している
と有利である（請求項４）。

【００１２】また、上記請求項３に記載の画像形成装置
において、前記キャリア回収用マグネットを不動に固定
し、かつ前記キャリア担持部材に回収されたキャリアを
搬送すべく、該キャリア担持部材を回転駆動する駆動手
段を設けると共に、前記剤担持用マグネットを不動に固
定し、かつ前記現像剤担持部材に担持された現像剤を前
記現像部に搬送すべく、該現像剤担持部材を回転駆動す
る駆動手段を設け、前記キャリア担持部材に担持されて
搬送されるキャリアが、前記現像部を通過した後の現像
剤担持部材部分に移行し、その現像剤担持部材部分が再
び現像部へ至る前に、移行したキャリアが現像剤担持部
材から分離して前記剤撹拌手段の設けられた現像ケース
内の領域へ戻るように、前記キャリア回収用マグネット
と、剤担持用マグネットの各磁極を配置すると共に、キ
ャリア担持部材と現像剤担持部材の回転方向を設定する
ことによって、前記キャリア案内手段を構成すると有利
である（請求項５）。

【００１３】また、上記請求項３に記載の画像形成装置
において、前記キャリア回収用マグネットを不動に固定
し、かつ前記キャリア担持部材に回収されたキャリアを
搬送すべく、該キャリア担持部材を回転駆動する駆動手
段を設けると共に、前記剤担持用マグネットを不動に固
定し、かつ前記現像剤担持部材に担持された現像剤を前
記現像部に搬送すべく、該現像剤担持部材を回転駆動す
る駆動手段を設け、前記キャリア担持部材に担持されて
搬送されるキャリアが、該キャリア担持部材から分離
し、かつその分離したキャリアが、現像剤担持部材に移
行することなく、前記剤撹拌手段の設けられた現像ケー
ス内の領域へ戻るように、前記キャリア回収用マグネッ
トと、剤担持用マグネットの各磁極を配置すると共に、
キャリア担持部材と現像剤担持部材の回転方向を設定す
ることによって、前記キャリア案内手段を構成すると有
利である（請求項６）。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って詳細に説明する。

【００１５】図１は、電子複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ又はその複合機などとして構成される画像形成装置
の一例を示す部分断面概略図である。ここに示した画像
形成装置は、像担持体の一例であるドラム状の感光体１
を有し、この感光体１は図示していない画像形成装置本
体の機枠に回転自在に支持され、画像形成動作時に図１
における時計方向（矢印Ａ方向）に回転駆動される。こ
のとき、帯電装置の一例である帯電ローラ２が感光体１
の表面に当接しながら回転する。この帯電ローラには所
定極性の電圧が印加され、これによって感光体１の表面
が所定極性、この例ではマイナスに均一に帯電される。

【００１６】次いで、上記帯電面に対し、図示していな
い露光装置、本例ではレーザ光学ユニットから出射した
光変調されたレーザ光Ｌが照射され、これによって感光
体表面に画像信号に対応した静電潜像が形成される。こ
のとき、レーザ光Ｌの照射された感光体１の表面電位の
絶対値は低下し、ここが画像部、すなわち静電潜像を構
成する。またレーザ光Ｌの当てられなかった感光体１の
表面電位は実質的に変らず、ここが非画像部、すなわち
地肌部となる。図２に示すように、非画像部（地肌部）
の表面電位Ｖ₁は、例えば−９００Ｖ、画像部（静電潜
像）の表面電位Ｖ₂は、例えば−２００Ｖとなる。

【００１７】上述の帯電ローラ２とレーザ光学ユニット
は、感光体１より成る像担持体に静電潜像を形成する潜
像形成手段の一例を構成する。帯電ローラ２の代りに、
帯電ブレード、感光体１から離間して配置されたコロナ
放電器などの帯電装置を用いたり、レーザ光学ユニット
の代りに、原稿画像を感光体表面に結像投影する結像光
学系より成る露光装置などを用いることもできる。この
ように、本例の画像形成装置は、像担持体に静電潜像を
形成する潜像形成手段を有している。

【００１８】上述の如く形成された静電潜像は、現像装
置３によってトナー像として可視像化され、転写手段の
一例を構成する転写ローラ４によって、例えば転写紙よ
り成る転写材Ｐの表面に転写される。トナー像を形成す
るトナーは、後述するように所定の極性に帯電してお
り、この帯電極性と逆極性の電圧が転写ローラ４に印加
される。かかる転写ローラ４は、転写材Ｐを介して感光
体１に当接しながら矢印Ｂ方向に回転駆動され、このと
き感光体１と転写ローラ４の間の転写部５において、感
光体１上のトナー像が転写材Ｐ上に静電的に転写され
る。転写材Ｐは矢印Ｃ方向に搬送され、転写部５を通過
した後、図示していない定着装置を通り、このとき転写
されたトナー像が転写材上に転写される。転写ローラ４
の代りに、転写ブレードや、転写ブラシ、或いは感光体
１から離間して配置されたコロナ放電器などの転写手段
を用いることもできる。また感光体上に形成されたトナ
ー像を中間転写体に一次転写し、次いでそのトナー像を
最終転写紙に二次転写するように構成することもでき、
この場合には、上記中間転写体が、感光体１より成る像
担持体からトナー像を転写される転写材を構成する。

【００１９】このように本例の画像形成装置は、像担持
体表面に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手
段を有している。

【００２０】転写材Ｐにトナー像を転写した後の感光体
表面に付着した転写残トナーは、クリーニング装置６の
クリーニング部材７によって除去され、感光体表面が清
掃される。図示した例では、クリーニング部材７として
先端エッジ部が感光体表面に圧接したクリーニングブレ
ードが用いられ、感光体表面から除去された転写残トナ
ーはクリーニングケース８内に設けられたトナー搬送部
材９によってクリーニングケース外に搬送される。クリ
ーニング装置６によってクリーニングされた感光体表面
は、除電ランプ１０からの光を照射され、その表面電位
が初期化される。

【００２１】現像装置３は、互いに逆極性に摩擦帯電さ
れるトナーと磁性キャリアを有する粉体状の二成分系現
像剤Ｄを収容した現像ケース１１と、この現像ケース１
１に収容された現像剤Ｄを撹拌する剤撹拌手段とを有
し、図示した例では、第１及び第２撹拌部材１２，１３
によって剤撹拌手段が構成されている。現像剤を構成す
る各キャリア粒子は、その少なくとも一部が磁性体より
成る。例えば低抵抗のフェライトより成る芯材の表面
に、例えばシリコーン樹脂より成る高抵抗の樹脂製コー
ト層を被覆してなるキャリア粒子が用いられる。かかる
キャリア粒子の平均粒子は、例えば約５０μｍ、その体
積固有抵抗率は例えば１０⁶乃至１０¹⁰Ωcmである。ト
ナーは磁性トナーであっても非磁性トナーであってもよ
く、かかるトナーと磁性キャリアが所定の割合で混合さ
れ、必要に応じてこれに添加剤が外添されて二成分系の
現像剤Ｄが構成される。個々のトナー粒子は、例えば黒
又は有彩色に着色されている。

【００２２】また第１及び第２撹拌部材１２，１３の上
方には、現像剤担持部材の一例である現像スリーブ１４
が配置され、この現像スリーブ１４と第１及び第２撹拌
部材１２，１３は、互いに平行に、しかも感光体１に対
して平行に延び、現像ケース１１の前後の側壁、すなわ
ち図１の紙面に対して手前側と奥側の各側壁に回転自在
に支持されている。現像スリーブ１４は、導電性の非磁
性体、例えばアルミニウムより成る中空円筒状に形成さ
れ、感光体１に対して所定のギャップをあけて対向配置
されている。

【００２３】現像スリーブ１４の内部には、剤担持用マ
グネット１５が不動に固定配置され、そのＳ極とＮ極の
各磁極は、現像スリーブ１４の周方向に配列され、図１
には、その各磁極にＮ₁，Ｎ₂，Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₃を付して
ある。

【００２４】上述のように、本例の現像装置３は、感光
体１より成る像担持体に対置された現像スリーブ１４と
して構成された現像剤担持部材と、その現像剤担持部材
の内部に配置された剤担持用マグネット１５とを具備し
ている。現像スリーブ１４の代りに無端ベルトなどから
成る現像剤担持部材を用いたり、無端ベルト状の像担持
体などを用いることもできる。

【００２５】第１撹拌部材１２と第２撹拌部材１３の間
には仕切り板１６が配置されて現像ケース８の内部が２
つの現像剤室Ｒ₁，Ｒ₂に分けられていて、その仕切り板
１６の図１における手前側と奥側の端部に形成された各
開口を通して２つの現像剤室Ｒ₁，Ｒ₂が互いに連通して
いる。第１撹拌部材１２と第２撹拌部材１３は、それぞ
れ図示していない駆動手段によって回転駆動され、各現
像剤室Ｒ₁，Ｒ₂内の現像剤Ｄを混合撹拌しながら搬送す
る。このように搬送される現像剤Ｄは、仕切り板１６に
形成された開口を通して両現像剤室Ｒ₁，Ｒ₂を循環す
る。このように現像剤Ｄが混合撹拌されるとき、そのト
ナーとキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電される。本例
ではトナーがマイナスに、キャリアがプラスに摩擦帯電
されるものとする。

【００２６】一方、本例の現像装置３においては、剤担
持用マグネット１５が現像ケース１１に対して不動に固
定され、現像スリーブ１４は、画像形成装置本体に設け
られた図示していない駆動手段によって図における反時
計方向（矢印Ｅ方向）に回転駆動される。現像スリーブ
１４の周面に供給された現像剤Ｄは、このスリーブ１４
の内部の剤担持用マグネット１５の磁力の作用で現像ス
リーブ１４の周面に担持されてブラシ状に穂立ちし、現
像スリーブ１４が矢印Ｅ方向に回転することにより、そ
の回転方向に搬送される。このとき、現像スリーブ１４
に対置されたドクタ１７によって構成された現像剤規制
手段によって、搬送される現像剤の量が規制され、所定
量の現像剤が現像スリーブ１４と感光体１との間の現像
部（現像領域）１８に搬送される。この現像部１８を搬
送される現像剤は、感光体表面に接触し、又は近接す
る。

【００２７】このとき、現像スリーブ１４に接続された
電源１９によって、現像スリーブ１４には所定のバイア
ス電圧が印加されている。このバイアス電圧としては、
例えば−６００Ｖ程の直流電圧であってもよいが、本例
では図３に示すように直流電圧に交流電圧を重畳して生
成したバイアス電圧を現像スリーブ１４に印加する。図
３に示した電圧波形のうちＶ₃で示す第１電圧部は、例
えば−１６００Ｖ、Ｖ₄で示した第２電圧部は、例えば
＋４００Ｖであり、その中間の電圧Ｖ₀は−６００Ｖで
ある。

【００２８】前述のように感光体１の地肌部は−９００
Ｖ、静電潜像は−２００Ｖとなっているので、この静電
潜像が現像スリーブ１４に対向した現像部１８に至る
と、同じく現像部１８に搬送された現像剤中のマイナス
に帯電したトナーが静電潜像に静電的に移行し、その静
電潜像がトナー像として可視像化される。図３に示した
第１の電圧部Ｖ₃は、現像剤中のトナーを静電潜像に移
行させるように作用するが、第２電圧部Ｖ₄は、静電潜
像から現像スリーブ１４の側へトナーを静電的に移行さ
せるように作用し、その全体の作用で静電潜像を可視像
化する。このように、潜像担持体から現像スリーブ１４
の側にトナーを戻す作用を当該トナーに与えることによ
って、現像能力の向上と、現像されたドットの均一性を
高めることができる。現像部１８に搬送された現像剤中
のキャリアは、現像スリーブ１４内の剤担持用マグネッ
ト１５の磁力によって束縛され、通常は感光体１の表面
に移行することはない。

【００２９】現像部１８を通過した現像剤は、引き続き
現像スリーブ１４上に担持されて搬送される。現像部１
８よりも現像剤搬送方向下流側の剤担持用マグネット１
５の部分には、図１にＳ₂，Ｓ₃で示すように、同極性の
磁極が隣り合って位置しており、現像剤が、その両磁極
Ｓ₂，Ｓ₃の間の領域に至ると、当該現像剤はこの領域に
おいて現像スリーブ１４から離れ、下方の第１撹拌部材
１２が設けられた現像ケース１１内の領域に落下する。
ここで、その現像剤は第１及び第２撹拌部材１２，１３
によって前述のように撹拌される。

【００３０】上述のように、本例の画像形成装置は、ト
ナーと磁性キャリアを有する現像剤Ｄによって静電潜像
をトナー像として可視像化する現像装置３を有してお
り、図示した例では、剤担持用マグネット１５を不動に
固定し、現像スリーブ１４より成る現像剤担持部材に担
持された現像剤を現像部１８に搬送すべく、その現像剤
担持部材を駆動手段によって回転駆動した。これに対
し、現像剤担持部材を不動に固定し、剤担持用マグネッ
ト１５を、例えば図１における時計方向に回転駆動し、
又は現像剤担持部材と剤担持用マグネット１５を共に回
転駆動して、二成分系の現像剤Ｄを現像部１８に搬送す
るように構成してもよい。要は、現像剤担持部材と剤担
持用マグネットの少なくとも一方を回転駆動することに
より、現像剤担持部材に供給された現像剤を、その現像
剤担持部材に担持しつつ、当該現像剤担持部材と像担持
体との間の現像部に搬送し、その搬送現像剤によって静
電潜像を可視像化するように現像装置を構成するのであ
る。

【００３１】また、図１に示した例では、感光体を帯電
し、その帯電面に光を当てた部分を静電潜像とし、この
静電潜像に、感光体の帯電極性と同極性のトナーを付着
させる反転現像方式が採用されているが、帯電した感光
体表面に選択的に光を当て、その光の当てられなかった
部分を静電潜像とし、その帯電電位の極性と逆極性に帯
電したトナーを、当該静電潜像に付着させる正規現像方
式を採用することもできる。

【００３２】ところで、前述のように現像部１８におい
て、潜像担持体の可視像化が行われるとき、現像剤中の
キャリアは感光体表面に付着せず、現像剤中に留まるも
のである。ところが、先にも説明したように、何らかの
理由によって、少量のキャリアが感光体１の表面に付着
することがある。

【００３３】例えば、現像スリーブ１４に担持された現
像剤がドクタ１７を通るとき、ストレスを受けるため、
キャリアの抵抗を制御しているコート層が経時的に削れ
る所謂キャリア膜削れが発生したり、トナーに含まれる
帯電制御剤やワックスなどの物質が熱などの影響により
キャリア粒子の表面に付着する所謂キャリアスペント化
が発生してキャリアが劣化すると、そのキャリアがトナ
ーと同極に帯電し、当該キャリアが感光体上の静電潜像
に静電的に付着することがある。

【００３４】また現像スリーブ１４に対して、図３に示
す如きバイアス電圧を印加すると、感光体表面の帯電電
位が変化して、第２電圧部Ｖ₄と感光体上の地肌部との
電位差が大きくなった場合、剤担持用マグネット１５が
キャリアを束縛する磁力以上の静電気力がキャリアに働
き、これによってキャリアが感光体上の地肌部に付着す
ることもある。

【００３５】上述のように感光体表面にキャリアが付着
してしまうと、転写部５において、感光体表面のトナー
像を転写材Ｐに転写するとき、その付着キャリアが転写
材Ｐ上に移行し、これによって転写材上の画像の画質が
低下したり、感光体上に付着したキャリアがクリーニン
グ部材７に至ったとき、そのキャリアによって感光体表
面に傷が付けられたり、クリーニング部材７の劣化が促
進されるおそれがある。

【００３６】そこで、本例の画像形成装置においては、
図４にも示すように、感光体１より成る像担持体の表面
に付着したキャリアを磁力と静電気力によって除去する
キャリア回収手段２０が設けられている。図１及び図２
に示したキャリア回収手段２０は、感光体１より成る像
担持体の表面に対置され、感光体１の軸線方向のほぼ全
長に亘って、当該感光体１に対して平行に延びる円筒状
のキャリア担持部材２１と、そのキャリア担持部材２１
の内部に配置され、その担持部材２１の軸線方向のほぼ
全長に亘って延びるキャリア回収用マグネット２２とを
有している。キャリア担持部材２１は導電性の非磁性
体、例えばアルミニウムより成り、かかるキャリア担持
部材２１には電源２３が接続され、この電源２３によっ
て、当該キャリア担持部材２１にはキャリアの本来の帯
電極性と逆極性、本例ではマイナスの電圧が印加されて
いる。キャリア回収用マグネット２２は、図４にＮ₃，
Ｎ₄，Ｓ₄で示すように、キャリア担持部材２１の周方向
に沿って配列された所定極性の磁極を有している。

【００３７】図４における符号Ｔは、感光体表面に形成
されたトナー像のトナーを模式的に示し、符号Ｃ₁は現
像部１８（図１）において、感光体表面に付着したキャ
リアを模式的に示している。またトナーＴとキャリアの
それぞれに付した「＋」「−」は、その帯電極性を示し
ている。かかるキャリアＣ₁が、感光体１の回転に伴っ
てキャリア担持部材２１に対向する位置に至ると、この
キャリアＣ₁はその少なくとも一部が磁性体より成る磁
性キャリアであるため、キャリア回収用マグネット２２
の磁力の作用によって感光体表面からキャリア担持部材
２１の表面に移行する。キャリア担持部材２１は、キャ
リアＣ₁を回収するキャリア回収部材としての用をな
す。

【００３８】上述のようにして、キャリア担持部材２１
に回収されたキャリアには、図４に符号Ｃ₂を付してあ
る。その際、キャリア回収用マグネット２２の磁気量を
高め、キャリアＣ₁に作用する磁力を高めると、キャリ
アＣ₁の回収効率が高められる。ところが、このように
すると、感光体表面に付着したトナーＴが磁性トナーで
あった場合には、そのトナーＴも、磁力の作用によって
キャリア担持部材２１に回収されてしまい、そのトナー
像が乱される。従って、少なくとも一部が磁性体より成
る磁性トナーを用いた場合には、キャリア回収用マグネ
ット２２の磁気量をあまり大きくすることはできない。
ところが、このように磁気量が小さいと、磁力だけでキ
ャリアＣ₁を回収しようとした場合には、その回収効率
が低下する。

【００３９】これに対し、本例のキャリア回収手段２０
は、そのキャリア担持部材２１に、キャリアＣ₁の本来
の帯電極性と逆極性の電圧が印加され、感光体上に付着
したキャリアＣ₁を静電的にキャリア担持部材２１に回
収するので、その回収効率が低下する不具合を阻止でき
る。また、静電気力だけで付着キャリアＣ₁を回収した
とすると、帯電極性が反転キャリア、図の例ではマイナ
スに帯電してしまったキャリアＣ₁をキャリア担持部材
２１に静電的に吸引することはできないが、本例の構成
では、磁力によっても、付着キャリアを回収するので、
帯電極性が反転したキャリアも効率よくキャリア担持部
材２１に回収することができる。

【００４０】このように、本例のキャリア回収手段２０
によれば、感光体上に付着したキャリアＣ₁を、磁力と
静電気力とによって回収するので、トナーＴが磁性トナ
ーであるか又は非磁性トナーであるかを問わず、また感
光体表面に付着したキャリアＣ₁が本来の帯電極性に帯
電したままか、又はその極性が反転しているかにかかわ
らず、その付着キャリアＣ₁を効率よくキャリア担持部
材２１に回収することができる。

【００４１】キャリア回収手段２０は、感光体の周方向
における適宜な位置に配置しても、感光体上のキャリア
を回収することが可能であるが、本例の画像形成装置の
ように、感光体１より成る像担持体の表面の移動方向、
すなわち矢印Ａ方向に関して、静電潜像の可視像化が行
われる現像部１８よりも下流側であって、トナー像の転
写が行われる転写部５よりも上流側の領域にキャリア回
収手段２０を設けると、付着キャリアＣ₁が転写部５と
クリーニング部材７の部位へ送られることを防止し、転
写材Ｐ上にキャリアが付着してその転写画像の画質が劣
化したり、クリーニング部材７の劣化を早め、或いは感
光体表面に傷が付けられる不具合を阻止することが可能
である。

【００４２】また、キャリアの本来の帯電極性と逆極性
の電圧を印加されたキャリア担持部材２１と、キャリア
回収用マグネット２２とを分離し、これらを感光体１の
表面の移動方向に沿って配設することもできるが、図１
及び図２に示したように、キャリア担持部材２１を筒状
に形成し、その内部にキャリア回収用マグネット２２を
配置することにより、これらをコンパクト化でき、画像
形成装置が大型化する不具合を阻止できる。

【００４３】さらに、キャリア担持部材２１に付着した
キャリアＣ₂を、その担持部材２１によって搬送し、こ
れをキャリア担持部材２１から分離すると、そのキャリ
ア担持部材２１に多量のキャリアＣ₂が留まる不具合を
阻止できる。その際、キャリア担持部材２１から分離さ
れたキャリアの帯電量は低下しているのが普通であるた
め、キャリア担持部材２１から分離されたキャリアがそ
のまま現像スリーブ１４に移行し、これがそのまま現像
部１８に搬送されたとすると、かかるキャリアを含む現
像剤によって形成されたトナー像の濃度が局部的に低下
し、その画質が劣化するおそれがある。

【００４４】そこで、本例の画像形成装置においては、
感光体１より成る像担持体の表面からキャリア担持部材
２１に回収されたキャリアを該キャリア担持部材２１か
ら分離すると共に、その分離されたキャリアが、そのま
ま現像スリーブ１４より成る現像剤担持部材に担持され
て現像部１８へ搬送されることなく、剤撹拌手段の設け
られた現像ケース１１内の領域に移動するように、当該
キャリアを案内するキャリア案内手段が設けられてい
る。以下、その具体例を明らかにする。

【００４５】図１及び図４に示した例においては、キャ
リア回収用マグネット２２は現像ケース１１に不動に固
定され、キャリア担持部材２１は、画像形成装置本体に
設けられた図示していない駆動手段によって、例えば図
１及び図４における反時計方向（矢印Ｆ方向）に回転駆
動され、これによってキャリア担持部材２１の表面に回
収されたキャリアＣ₂は、その担持部材２１の回転方向
に搬送される。キャリア担持部材２１を不動に固定し、
その代りにキャリア回収用マグネット２２を回転駆動
し、或いはキャリア担持部材２１とキャリア回収用マグ
ネット２２を共に回転駆動してキャリア担持部材２１上
のキャリアＣ₂を搬送してもよい。要は、キャリア担持
部材２１に回収されたキャリアＣ₂を搬送すべく、該キ
ャリア担持部材２１とキャリア回収用マグネット２２の
少なくとも一方を回転駆動する駆動手段を設ければよ
い。

【００４６】また、図１及び図４に示すように、キャリ
ア担持部材２１と感光体１との対向領域よりも、キャリ
ア担持部材２１の回転方向下流側の部位には、キャリア
担持部材２１に担持されて搬送されるキャリアＣ₂をそ
のキャリア担持部材２１から掻き取り除去する掻き取り
部材２４の先端が圧接している。さらに、キャリア担持
部材２１の下方領域には、現像ケース１１の端部１１Ａ
が位置し、しかもキャリア担持部材２１と現像スリーブ
１４との間には、現像ケース１１に固定されたガイド部
材２５が配置されている。

【００４７】感光体１の表面からキャリア担持部材２１
に回収されたキャリアＣ₂は、その担持部材２１に担持
されつつ搬送され、掻き取り部材２４によってキャリア
担持部材２１から分離される。その際、図示した例で
は、キャリア担持部材２１の回転方向に関し、掻き取り
部材２４よりも上流側のキャリア回収用マグネット２２
の部分には、図４にＮ₃，Ｎ₄で示すように同じ極性の磁
極がキャリア担持部材２１の周方向に隣り合って位置し
ている。これによってキャリアＣ₂はキャリア担持部材
２１から極めて分離しやすい状態となっていて、掻き取
り部材２４の作用によって容易にキャリア担持部材２１
から分離される。またキャリア担持部材２１とキャリア
回収用マグネット２２より成るキャリア回収手段２０が
感光体１の下側の領域に設けられているので、そのキャ
リア担持部材上のキャリアＣ₂を、その自重を利用して
効率よくキャリア担持部材２１から分離させることでき
る。

【００４８】キャリア担持部材から分離されて下方に落
下するキャリアについては、図４に符号Ｃ₃を付して示
してあるが、かかるキャリアＣ₃は、現像ケース１１の
端部１１Ａとガイド部材２５によって案内されつつ、第
１及び第２撹拌部材１２，１３より成る剤撹拌手段の設
けられた現像ケース内の領域に落とされる。キャリア担
持部材２１から分離されたキャリアＣ₃が現像スリーブ
１４の側へ移行し、このスリーブ１４に担持されてその
まま現像部１８へ搬送されることはない。ガイド部材２
５を設けることによって、この効果をより高めることが
できるが、現像剤担持部材と現像スリーブ１４の配置状
態によっては、ガイド部材２５を省略しても、キャリア
担持部材２１から離れたキャリアＣ₃を直に第１撹拌部
材１２上に落下させることができる。このように、本例
では前述のキャリア案内手段が、掻き取り部材２４と、
その近傍のキャリア回収用マグネット２２の同極性の磁
極Ｎ₃，Ｎ₄と、ガイド部材２５とを具備しているが、掻
き取り部材２４だけでキャリア案内手段を構成すること
もできる。

【００４９】かかるキャリア案内手段によって現像ケー
スの底部に案内されたキャリアは、回転する第１及び第
２撹拌部材１２，１３によって、ここに存在する現像剤
Ｄと充分に混合撹拌され、その帯電量が高められ、その
キャリアに多量のトナーが付着する。かかる現像剤が前
述のように現像スリーブ１４に担持されて現像部１８に
搬送されるので、現像されたトナー像の濃度が局部的に
低下する不具合を防止できる。

【００５０】上述した例では、キャリア担持部材２１上
のキャリアＣ₂を、掻き取り部材２４により掻き取り除
去したが、この構成によると、そのキャリアに大きなス
トレスがかかり、その寿命が低下するおそれがある。そ
こで、図５に示す例においては、図１及び図４に示した
掻き取り部材２４とガイド部材２５が設けられていな
い。その代りに、キャリア担持部材２１が現像スリーブ
１４に接近して配置され、しかもキャリア担持部材２１
が時計方向（矢印Ｇ方向）に回転駆動され、さらに剤担
持用マグネット１５の同極性の磁極Ｓ₂，Ｓ₃のうちの現
像スリーブ回転方向上流側の磁極Ｓ₂と、これに対向し
たキャリア回収用マグネット２２の磁極Ｎ₄が逆極性と
なっている。他の構成は図１乃至図４に示したところと
実質的に相違はない。

【００５１】感光体１からキャリア担持部材２１に移行
し、この担持部材２１に担持されてその回転方向に搬送
されるキャリアＣ₂が、互いに対向した磁極Ｎ₄，Ｓ₂の
間の領域に至ると、これらにより形成される磁界の作用
と、キャリア担持部材２１と現像スリーブ１４の回転に
よって、当該キャリアＣ₂は現像スリーブ１４の表面に
移行する。このように移行したキャリアは、剤担持用マ
グネット１５の互いに隣り合った同極性の磁極Ｓ₂，Ｓ₃
の間に位置することになる。このため、このキャリアＣ
₃は他の現像剤と共に第１及び第２撹拌部材１２，１３
の設けられた現像ケース底部へと落下する。キャリア担
持部材２１に回収されたキャリアは、この場合も、その
まま現像スリーブ１４に担持されて現像部１８に搬送さ
れることはない。

【００５２】上述のように、図５に示した画像形成装置
においては、キャリア回収用マグネット２２を不動に固
定し、かつキャリア担持部材２１に回収されたキャリア
Ｃ₂を搬送すべく、該キャリア担持部材２１を回転駆動
する駆動手段を設けると共に、前述の剤担持用マグネッ
ト１５を不動に固定し、かつ現像剤担持部材に担持され
た現像剤Ｄを現像部１８に搬送すべく、該現像剤担持部
材を回転駆動する駆動手段を設け、さらにキャリア担持
部材２１に担持されて搬送されるキャリアＣ₂が、現像
部１８を通過した後の現像剤担持部材部分に移行し、そ
の現像剤担持部材部分が再び現像部１８へ至る前に、移
行したキャリアが現像剤担持部材から分離して剤撹拌手
段の設けられた現像ケース内の領域へ戻るように、キャ
リア回収用マグネット２２と、剤担持用マグネット１５
の各磁極を配置すると共に、キャリア担持部材２１と現
像剤担持部材の回転方向を設定することによって、前述
のキャリア案内手段が構成されている。

【００５３】図５に示すように、キャリア担持部材２１
の回転方向に関して、前述の磁極Ｎ₄よりも下流側のキ
ャリア回収用マグネット２２の部分に、その磁極Ｎ₄と
同極性の磁極Ｎ₃を設けておくと、万一、現像スリーブ
１４の側にキャリアが移行しなかったときも、その両磁
極Ｎ₄，Ｎ₃の間の領域で、そのキャリアを下方に落下さ
せることができる。

【００５４】また、図６に示す例においては、キャリア
回収用マグネット２２の各磁極が図示するように配置さ
れ、剤担持用マグネット１５の同極性の磁極Ｓ₂，Ｓ₃の
うちの現像スリーブ回転方向上流側の磁極Ｓ₂と、これ
に対向したキャリア回収用マグネット２２の磁極Ｓ₅が
同極性となっている。キャリア担持部材２１の回転方向
に関し、磁極Ｓ₅よりも下流側に位置する磁極Ｓ₆は、当
該磁極Ｓ₅と同極性になっている。感光体１に対向した
磁極Ｎ₅は、磁極Ｓ₅と逆極性である。図６に例示した画
像形成装置の他の構成は、図６に示した構成と変りはな
い。

【００５５】感光体１から回収されてキャリア担持部材
２１に担持されてその回転方向Ｇへ搬送されるキャリア
Ｃ₂が互いに対向した磁極Ｓ₅，Ｓ₂の間の領域に至る
と、これらの磁極Ｓ₅，Ｓ₂の極性は同極性であるため、
そのキャリアは現像スリーブ１４の側に移行しない。そ
して、このキャリアが磁極Ｓ₅と、その隣りの磁極Ｓ₆と
の間の領域に至ったとき、これらの磁極Ｓ₅，Ｓ₆は同極
性であるため、キャリアはキャリア担持部材２１から離
れて下方に落下する。このとき、キャリアは剤担持用マ
グネット１５の同極性の磁極Ｓ₂，Ｓ₃の間の領域を通る
が、このとき現像スリーブ１４に吸引されずにそのまま
下方に落下する。このようにこの例の場合も、キャリア
担持部材２１から分離されたキャリアＣ₃がそのまま現
像スリーブ１４に担持されて現像部１８に搬送されるこ
とはない。

【００５６】上述のように、図６に示した画像形成装置
においては、キャリア回収用マグネット２２を不動に固
定し、かつキャリア担持部材２１に回収されたキャリア
Ｃ₂を搬送すべく、該キャリア担持部材２１を回転駆動
する駆動手段を設けると共に、前述の剤担持用マグネッ
ト１５を不動に固定し、かつ現像剤担持部材に担持され
た現像剤を前記現像部１８に搬送すべく、該現像剤担持
部材を回転駆動する駆動手段を設け、キャリア担持部材
２１に担持されて搬送されるキャリアＣ₂が、該キャリ
ア担持部材２１から分離し、かつその分離したキャリア
Ｃ₃が、現像剤担持部材に移行することなく、剤撹拌手
段の設けられた現像ケース内の領域へ戻るように、キャ
リア回収用マグネット２２と、剤担持用マグネット１５
の各磁極を配置すると共に、キャリア担持部材２１と現
像剤担持部材の回転方向を設定することによって、前述
のキャリア案内手段が構成されている。

【００５７】図５及び図６に示した例では、キャリア担
持部材２１からキャリアを分離するとき、そのキャリア
に大きなストレスを与えることはなく、その寿命低下を
防止できる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、現像剤中のトナーが磁性トナーであるか、非磁性ト
ナーであるかを問わず、しかも像担持体表面に付着した
キャリアが本来の帯電極性のままであるか、又はその帯
電極性が反転しているかにかかわらず、像担持体表面に
付着したキャリアを効率よく回収することができる。

【００５９】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
キャリア回収手段を小型化できる。

【００６０】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
キャリア担持部材に回収したキャリアがそのまま現像部
へ搬送される不具合を防止できる。

【００６１】請求項４に記載の画像形成装置によれば、
簡単な構成によって、キャリア担持部材に回収したキャ
リアがそのまま現像部へ搬送される不具合を防止でき
る。

【００６２】請求項５及び６に記載の画像形成装置によ
れば、キャリアに過度のストレスをかけることなく、キ
ャリア担持部材に回収したキャリアがそのまま現像部へ
搬送される不具合を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一例を示す部分断面概略図であ
る。

【図２】感光体の静電潜像と地肌部の表面電位を説明す
る図である。

【図３】現像スリーブに印加するバイアス電圧の波形を
説明する図である。

【図４】図１の一部を拡大して示し、キャリアとトナー
の粒子を模式的に拡大して示す断面図である。

【図５】他の例を示す、図４と同様な断面図である。

【図６】さらに他の例を示す、図４と同様な断面図であ
る。

【符号の説明】

３現像装置５転写部１１現像ケース１５剤担持用マグネット１８現像部２０キャリア回収手段２１キャリア担持部材２２キャリア回収用マグネットＣ₁キャリアＣ₂キャリアＣ₃キャリアＤ現像剤Ｎ₁磁極Ｎ₂磁極Ｎ₃磁極Ｎ₄磁極Ｎ₅磁極Ｓ₁磁極Ｓ₂磁極Ｓ₃磁極Ｓ₄磁極Ｓ₅磁極Ｓ₆磁極Ｔトナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体に静電潜像を形
成する潜像形成手段と、トナーと磁性キャリアを有する
現像剤によって前記静電潜像をトナー像として可視像化
する現像装置と、そのトナー像を転写材に転写する転写
手段とを具備する画像形成装置において、像担持体表面の移動方向に関し、静電潜像の可視像化が
行われる現像部よりも下流側であって、トナー像の転写
が行われる転写部よりも上流側の領域に、像担持体表面
に付着したキャリアを磁力と静電気力によって除去する
キャリア回収手段を設けたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記キャリア回収手段が、像担持体表面
に対置され、かつキャリアの本来の帯電極性と逆極性の
電圧を印加されるキャリア担持部材と、該キャリア担持
部材の内部に配置されたキャリア回収用マグネットとを
有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像装置が、前記現像剤を収容した
現像ケースと、該現像ケースに収容された現像剤を撹拌
する剤撹拌手段と、前記像担持体に対置された現像剤担
持部材と、該現像剤担持部材の内部に配置された剤担持
用マグネットとを具備し、前記現像剤担持部材と剤担持
用マグネットの少なくとも一方を回転駆動することによ
り、現像剤担持部材に供給された現像剤を、該現像剤担
持部材に担持しつつ、当該現像剤担持部材と像担持体と
の間の現像部に搬送し、その搬送現像剤によって静電潜
像を可視像化するように構成されており、かつ前記像担
持体表面からキャリア担持部材に回収されたキャリアを
該キャリア担持部材から分離すると共に、その分離され
たキャリアが、そのまま現像剤担持部材に担持されて前
記現像部へ搬送されることなく、前記剤撹拌手段の設け
られた現像ケース内の領域に移動するように、当該キャ
リアを案内するキャリア案内手段を設けた請求項２に記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記キャリア担持部材に回収されたキャ
リアを搬送すべく、該キャリア担持部材とキャリア回収
用マグネットの少なくとも一方を回転駆動する駆動手段
を設けると共に、前記キャリア案内手段が、キャリア担
持部材に担持されて搬送されるキャリアを該キャリア担
持部材から掻き取り除去する掻き取り部材を具備してい
る請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記キャリア回収用マグネットを不動に
固定し、かつ前記キャリア担持部材に回収されたキャリ
アを搬送すべく、該キャリア担持部材を回転駆動する駆
動手段を設けると共に、前記剤担持用マグネットを不動
に固定し、かつ前記現像剤担持部材に担持された現像剤
を前記現像部に搬送すべく、該現像剤担持部材を回転駆
動する駆動手段を設け、前記キャリア担持部材に担持さ
れて搬送されるキャリアが、前記現像部を通過した後の
現像剤担持部材部分に移行し、その現像剤担持部材部分
が再び現像部へ至る前に、移行したキャリアが現像剤担
持部材から分離して前記剤撹拌手段の設けられた現像ケ
ース内の領域へ戻るように、前記キャリア回収用マグネ
ットと、剤担持用マグネットの各磁極を配置すると共
に、キャリア担持部材と現像剤担持部材の回転方向を設
定することによって、前記キャリア案内手段を構成した
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記キャリア回収用マグネットを不動に
固定し、かつ前記キャリア担持部材に回収されたキャリ
アを搬送すべく、該キャリア担持部材を回転駆動する駆
動手段を設けると共に、前記剤担持用マグネットを不動
に固定し、かつ前記現像剤担持部材に担持された現像剤
を前記現像部に搬送すべく、該現像剤担持部材を回転駆
動する駆動手段を設け、前記キャリア担持部材に担持さ
れて搬送されるキャリアが、該キャリア担持部材から分
離し、かつその分離したキャリアが、現像剤担持部材に
移行することなく、前記剤撹拌手段の設けられた現像ケ
ース内の領域へ戻るように、前記キャリア回収用マグネ
ットと、剤担持用マグネットの各磁極を配置すると共
に、キャリア担持部材と現像剤担持部材の回転方向を設
定することによって、前記キャリア案内手段を構成した
請求項３に記載の画像形成装置。