JPH11311903A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、キャリア回収装置の設置条件如何に
拘らず、良好にキャリアを回収でき、また、回収したキ
ャリアを剥離できるようにした現像装置を提供すること
を目的とする。転写ベルト方式の装置であっても、定着
時に、オフセットを発生させることなく画像を良好に定
着することができるようにした画像形成装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】本発明は感光体ドラム１０に担持された静
電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像剤によ
り現像する現像器１１と、この現像器１１による現像時
に感光体ドラム１０に付着したキャリアを表面に吸着す
ることにより除去し、このキャリアを回転することによ
り搬送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し
直交する方向に沿う溝３１を有したキャリア回収装置２
５と具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、電子写
真装置に備えられる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置には、トナーとキャリ
アからなる２成分現像剤を用いて現像する２成分磁気ブ
ラシ方式のものがある。この２成分磁気ブラシ方式の現
像装置においては、高画質化の為、小粒径キャリアが用
いられてきた。小粒径キャリアを用いると画質が飛躍的
に向上する一方で、感光体上にキャリアが付着するとい
う弊害が発生する。

【０００３】しかし、この感光体に付着したキャリアを
転写前に除去、回収できれば問題は減少する。そこで、
従来より現像部の後方で、かつ転写部の前方に磁性部材
によるキャリア回収装置を設けて、感光体表面より付着
キャリアを回収する対策が行われてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
キャリア回収装置は、ある特定の磁界を持つ現像ローラ
の近傍に、現像ローラの磁界とは異なるある特定の磁界
を持つ磁性部材を設置し、この磁性部材の持つ磁力によ
り付着キヤリアを回収するものであるため、設置条件の
如何に依っては双方の磁界が複雑に影響し合い以下に挙
げるような問題が発生した。

【０００５】即ち、キャリア回収装置が現像ローラより
現像剤を直接引き寄せてしまうという問題である。これ
は、主にキャリア回収装置の磁力が現像ローラの主極、
搬送極等と比較して大きい場合に生じる現象で、この現
象が生じるとキャリ回収装置上に現像剤溜まりが出来、
その結果キャリアの回収効率が極端に減少したり、或い
は皆無となる。

【０００６】さらには、この現像剤の溜まりが増加する
と、現象ローラとキャリア回収装置の間で現像剤がロッ
クしてしまい現像装置内より現像剤が落ちるという現象
につながる。現像落ちすると、電子写真装置の機能その
ものが損なわれてしまう。

【０００７】このように、電子写真装置の現像装置内に
キャリア回収装置を設置する場合、設置条件如何によっ
ては、回収能力が減少、皆無となったり、画像不具合が
生じたり、電子写真装置の機能そのものが損なわれてし
まうという問題があった。

【０００８】また、従来においては、感光体から回収さ
れたキャリアはキャリア回収装置からブレードにより剥
離されて現像器内に回収される。しかしながら、回収キ
ャリアをブレードにより剥離する方法では、いずれブレ
ードの接触部分が摩擦し、適切な接触角度、接触圧力が
得られなくなり、現像器内へのキャリアの回収能力が低
下するという問題があった。

【０００９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、キャリア回収装置の設置条件如何に拘らず、良好に
キャリアを回収でき、また、回収したキャリアを剥離で
きるようにした現像装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、請求項１記載のものは、像担持体に担持され
た静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像剤
により現像する現像手段と、この現像手段による現像時
に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着するこ
とにより除去し、このキャリアを回転することにより搬
送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し直交
する方向に沿う溝部を有したキャリア回収手段とを具備
する。

【００１１】請求項２記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し直
交する方向に沿う溝部を、回転方向に亘って所定間隔を
存して複数形成したキャリア回収手段とを具備する。

【００１２】請求項３記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し直
交する方向に沿う溝部を、回転方向に亘って所定間隔を
存して複数形成したキャリア回収手段とを具備し、前記
キャリア回収手段の溝部は、回転方向に沿う表面側の幅
をＡ、内底部側の幅をＢとしたとき、Ａ≧Ｂである。

【００１３】請求項４記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し直
交する方向に沿う溝部を、回転方向に亘って所定間隔を
存して複数形成したキャリア回収手段とを具備し、前記
キャリア回収手段の溝部は、回転方向に沿う表面側の幅
をＡ、内底部側の幅をＢ、深さをＣとしたとき、Ａ≧Ｂ
で、０．５≦Ａ≦４ｍｍで、０．５ｍｍ≦Ｃ≦２．Ｏｍ
ｍである。

【００１４】請求項５記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し直
交する方向に沿う溝部を、回転方向に亘って所定間隔を
存して複数形成したキャリア回収手段とを具備し、前記
キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる吸着極、こ
の吸着極により吸着されたキャリアを搬送する搬送極、
この搬送極と同極で、搬送極により搬送されるキャリア
を剥離する剥離極を有する。

【００１５】請求項６記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に回転方向に対し直
交する方向に沿う溝部を、回転方向に亘って所定間隔を
存して複数形成したキャリア回収手段とを具備し、前記
キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる磁力が３０
０〜１２００Ｇの吸着極、この吸着極により吸着された
キャリアを搬送する磁力が３００〜１２００Ｇの搬送
極、この搬送極と同極で、搬送極により搬送されるキャ
リアを剥離する磁力が３００〜１２００Ｇの剥離極を有
する。

【００１６】請求項７記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に粗面処理を施した
キャリア回収手段とを具備する。

【００１７】請求項８記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に粗面処理を施し、
表面荒をＲｚ＝５〜５０とするキャリア回収手段とを具
備する。

【００１８】請求項９記載のものは、像担持体に担持さ
れた静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤により現像する現像手段と、この現像手段による現像
時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着する
ことにより除去し、このキャリアを回転することにより
搬送して回収するもので、前記表面に粗面処理を施し、
表面荒をＲｚ＝５〜５０とするキャリア回収手段とを具
備し、前記キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる
吸着極、この吸着極により吸着されたキャリアを搬送す
る搬送極、この搬送極と同極で、搬送極により搬送され
るキャリアを剥離する剥離極を有する。

【００１９】請求項１０記載のものは、像担持体に担持
された静電潜像をキャリアとトナーとからなる２成分現
像剤により現像する現像手段と、この現像手段による現
像時に前記像担持体に付着したキャリアを表面に吸着す
ることにより除去し、このキャリアを回転することによ
り搬送して回収するもので、前記表面に粗面処理を施
し、表面荒をＲｚ＝５〜５０とするキャリア回収手段と
を具備し、前記キャリア回収手段は、キャリアを吸着さ
せる磁力が３００〜１２００Ｇの吸着極、この吸着極に
より吸着されたキャリアを搬送する磁力が３００〜１２
００Ｇの搬送極、この搬送極と同極で、搬送極により搬
送されるキャリアを剥離する磁力が３００〜１２００Ｇ
の剥離極を有する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
の形態を参照して説明する。図１は画像形成装置として
の電子写真装置の内部構成を示す図である。図１中１０
は像担持体としての感光体ドラムで、この感光体ドラム
１０は、例えば厚さが２．５ｍｍで、５９．９６ｍｍの
外径を有するアルミニューム円筒の外周面に感光層が被
膜されて約６０ｍｍの外径が与えられたものである。

【００２１】感光体ドラム１０は、Ａ４サイズの用紙の
長辺を進行方向と直交する方向に向けて搬送する横送り
とするために３４０ｍｍの長さが与えられ、図示しない
駆動モータにより、複写速度に対応した所定の速度で回
転される。

【００２２】感光体ドラム１０の回りには、感光体ドラ
ム１０に形成された静電潜像に図示しないトナーを供給
することで潜像を現像する現像手段としての現像装置１
１、現像装置１１により感光体ドラム１０に形成された
静電潜像を現像して得られたトナー像を図示しないカセ
ットなどの用紙供給部から供給される記録用紙に転写す
る際に、トナーが効率よく記録用紙に転写されるよう
に、以下に説明する転写装置による転写に先だって、ト
ナーと感光体ドラム１０との間の静電吸着を減衰させる
転写前除電装置１２、現像装置１１により感光体ドラム
１０に形成された静電潜像を現像して得られたトナー像
を図示しないカセットなどの用紙供給部から供給される
記録用紙に転写する転写装置１３、転写装置１３により
トナー像が転写された記録用紙と感光体ドラム１０との
間に生じた静電吸着を減衰する分離装置１４、分離装置
１４により感光体ドラム１０との間の静電吸着が弱めら
れた記録用紙を感光体ドラム１０の表面から剥離する剥
離装置１５、転写装置１３によりトナー像が記録用紙に
転写された後に、感光体ドラム１０に残された転写残り
トナーを取り除いて回収するクリーニング装置１６、ク
リーニング装置１６により転写残りトナーが回収された
感光体ドラム１０の表面に残っている電荷を除去する除
電装置１７、感光体ドラム１０を所定の表面電位に帯電
する帯電装置１８、帯電装置１８により一様に帯電され
た感光体ドラム１０の所定の領域に光を照射して、例え
ばマスキングまたは縮小複写時に所定の大きさの非画像
領域を提供する部分消去ＬＥＤユニット１９、順に、配
置されている。

【００２３】なお、現像装置１１と部分消去ＬＥＤユニ
ット１９との間の空間から、感光体ドラム１０の外周面
に、図示しない画像読取部により光の明暗情報として取
り込まれた複写対象物の画像情報が、ミラー２０を経由
して露光される。

【００２４】現像装置１１は、直径がおおむね３０ｍｍ
の非磁性体であるアルミニウム円筒により形成された現
像スリーブと現像スリーブの内部に固定された磁石（図
２を用いて後段に説明する）およびとを含む現像ロ
ーラ２１を有している。

【００２５】現像ローラ２１の外周の所定の位置には、
現像スリーブとの間に所定の間隔を置いて固定され、現
像スリーブにより感光体ドラム１０に向けて搬送される
現像剤の量を規制するドクターブレード２４が配置され
ている。また、現像ローラ２１と転写前除電装置１２と
の間であって、感光体ドラム１０の外周に対して所定の
間隔となる位置には、現像スリーブにより感光体ドラム
１０に形成された静電潜像を現像する際に感光体ドラム
１０の表面に付着するキャリアを回収するキャリア回収
装置２５が設けられている。

【００２６】転写前除電装置１２は、感光体ドラム１０
の感光体に対して不所望な光疲労を与えることのない波
長および光強度の除電光を提供することで、現像装置１
１により感光体ドラム１０の表面の静電潜像に供給され
たトナーを、以下に説明する転写装置１３による転写工
程で効率よく記録用紙に転写可能とするために、転写装
置１３による転写に先だって、トナーと感光体ドラム１
０との間の静電吸着を減衰させる。

【００２７】転写装置１３は、感光体ドラム１０との間
に記録用紙が介在されている状態で、図示しない高圧電
源装置に接続されたコロナ放電ワイヤから以下に説明す
る帯電装置１８により感光体ドラム１０に提供される電
荷と同一の極性の電荷を感光体ドラム１０に供給するこ
とで、感光体ドラム１０の感光体に形成された静電潜像
が上述した現像装置１１からのトナーにより現像された
トナー像を、図示しない記録用紙に引き寄せることで転
写する。分離装置１４は、図示しない交流高圧電源装置
に接続されたコロナ放電ワイヤから分離電圧（ＡＣ）
を、出力するもので、転写装置１３によりトナー像が転
写された記録用紙と感光体ドラム１０との間に生じた静
電吸着を減衰して、感光体ドラム１０からトナー像が転
写された記録用紙を、（記録用紙上に静電的に保持され
ているのみの）トナー像に影響を与えることなく剥離可
能とする。

【００２８】剥離装置１５は、感光体ドラム１０の表面
と先端部が僅かに接触するよう位置された爪状体であっ
て、分離装置１４により感光体ドラム１０との間の静電
吸着の程度が減衰されている記録用紙を、（記録用紙に
静電的に保持されているのみの）トナー像に影響を与え
ることなく剥離する。

【００２９】クリーニング装置１６は、感光体ドラム１
０の表面と所定の圧力で接触可能に形成されたゴム性の
クリーニングブレード２６を有し、転写装置１３でトナ
ー像が記録用紙に転写された後に、感光体ドラム１０に
残された転写残りトナーを、掻き落として回収する。

【００３０】除電装置１７は、感光体ドラム１０の感光
体に対して不所望な光疲労を与えることのない波長およ
び光強度の除電光を提供することで、クリーニング装置
１６により転写残りトナーが回収された感光体ドラム１
０の表面に残っている電荷を除去する。

【００３１】帯電装置１８は、コロナ放電に利用される
図示しないコロナワイヤと、コロナワイヤの周囲を取り
巻くとともにコロナワイヤから放電された帯電出力を感
光体ドラム１０にのみ供給するためのシールドケースな
らびにコロナワイヤと感光体ドラム１０との間に、感光
体ドラム１０の表面に対して概ね１．５ｍｍの距離に配
置され、感光体ドラム１０に提供される表面電位を安定
化する図示しないグリッド電極を有し、図示しない帯電
電源装置に接続されたコロナワイヤからコロナ放電によ
り感光体ドラム１０の表面の感光層を所定の表面電位に
帯電する。

【００３２】なお、グリッド電極は、図示しないツェナ
ダイオードによりコロナワイヤからのコロナ放電の一部
を取り込み、感光体ドラム１０の表面電位を、所定の電
位に維持するために利用される。

【００３３】部分消去ＬＥＤユニット１９は、図示しな
い複数のＬＥＤ素子が感光体ドラム１０の軸線に沿っ
て、所定ピッチで配列されたもので、非画像部の大きさ
に合わせて、それぞれのＬＥＤ素子が選択的に点灯され
ることで、帯電装置１８により感光体ドラム１０に提供
された電荷を部分的に消去して、任意の大きさの非画像
部を提供する。

【００３４】次に、図２を参照して現像装置１１の現像
ローラ２１とキャリア回収装置２５について詳細に説明
する。図１を用いて概略を説明したように、感光体ドラ
ム１０に形成された静電潜像は、現像装置１１から供給
されるトナーにより現像される。なお、実際の現像に際
しては、感光体ドラム１０の表面電位Ｖｏ、現像装置の
現像ローラ（すなわちトナーおよびキャリア）に印加さ
れる現像バイアス電圧Ｖｂ、感光体ドラム１０の表面と
現像装置１１の現像ローラ２１の表面との間の距離Ｄに
より規定されるコントラスト電位ΔＶ＝（ＶｏーＶｂ）
／Ｄ、現像ローラ２１の回転により発生してトナーおよ
びキャリアに影響を及ぼす遠心力Ｆｒ、トナーおよびキ
ャリアに固有の特性のさまざまな要因により、感光体ド
ラム１０に形成された静電潜像に対してトナーのみを供
給することは不可能であり、キャリアが感光体ドラム１
０に付着することすなわちキャリア付着は避けられな
い。

【００３５】このキャリア付着を少なくする事は可能で
あるが、ゼロにする事は実質不可能である。特に、小粒
径キャリアにおいては、現像ローラ２１との磁気的結合
力が微弱となる為、ΔＶ．Ｆｒ等による影響を受け易く
なり、キャリア付着現象が増大する。

【００３６】この様にして発生するキヤリア付着現象
は、電子写真システムに多大な悪影響を及ぼす。第一に
現像装置１１内の問題である。

【００３７】現像剤中のキヤリアが減少する為、現像装
置１１内の現像剤総量が減少し現像剤搬送システムに不
具合が生じ、画像欠陥につながる。第二に感光体ドラム
１０に付着した付着キャリアが転写紙上に転写されてし
まう場合である。

【００３８】この場合には、べた部に白斑等の画像欠陥
が生じ定着器にも悪影響を及ぼす。また、キャリア付着
したアウトプット画像を例えば、電子写真装置に於いて
自動原稿送り装置などを用いて原稿として用いた場台、
キャリアが他面部に付着しシステムに不具合が生じる事
もある。

【００３９】第三に付着キャリアが転写紙上に転写され
ない場合にはクリーニングブレード２６に行き着く事に
なり、クリーニングブレード２６の寿命が短くなってし
まう不具合を生じさせる。

【００４０】このことから、キャリア回収装置２５で回
収したキャリアを現像装置１１内に確実に搬送する方法
について詳細に説明する。図２に示されるように、現像
ローラ２１の回転中心２１ａと感光体ドラム１０の回転
中心１０ａは、直線Ａ上に位置されている。また、現像
ローラ２１の中心２１ａとキャリア回収装置２５の回転
中心２５ａは、直線Ｃ上に位置されている。一方、キャ
リア回収装置２５の中心２５ａと感光体ドラム１０の中
心１０ａは、直線Ｂ上に位置されている。

【００４１】現像ローラ２１は、現像スリーブ２１Ｓ
と、現像スリーブ２１Ｓの内側に位置された固定磁石２
１Ｍからなり、固定磁石２１Ｍには、磁力線の向きが直
線Ａに沿って立ち上がるように着磁された第１の磁極
（以後、主極という）、磁力線の向きが概ね直線Ｃと
平行な方向に立ち上がるように着磁された第２の磁極
（以後、搬送極という）およびこの２つの磁極の他に
設けられた図示しない２つまたは３つの磁極が配置され
ている。

【００４２】現像スリーブ２１Ｓは、感光体ドラム１０
の表面と対向される位置において、自身の外周が移動さ
れる方向が感光体ドラム１０の表面の移動方向と同一の
方向になるよう感光体ドラム１０が回転される方向に対
して逆方向に回転されている。また、現像スリーブ２１
Ｓの外周が移動する速度すなわちスリーブ周速は感光体
ドラム１０の表面の移動速度すなわちドラム周速に比較
して所定の倍率となるよう設定されている。

【００４３】キャリア回収装置２５は、図１に示すよう
に現像ローラ２１の現像スリーブ２１Ｓに類似した円筒
状の回収スリーブ２５Ｓと、回収スリーブ２５Ｓの内側
に位置された固定磁石２５Ｍからなり、固定磁石２５Ｍ
には、磁力線の向きが直線Ｂに沿って立ち上がるように
着磁された第１の磁極（以後、吸着極という）および
この吸着極の他に設けられた第２の磁極（以後、搬送
極という）ならびに第３の磁極（以後、剥離極とい
う）からなる３つの磁極が配置されている。なお、第
１の磁極の極性は、現像ローラ２１の主極と同極性
の極性、即ちＮ極に着磁されている。

【００４４】また、剥離極は、好ましくは、吸着極
に対して円周上で反対側で吸着極に対向する位置に配
置される。なお、搬送極は、回収ローラ２５の回転中
心と感光体ドラム１０の回転中心を結んだ線分から１５
０ないし２１０°の範囲に設定される。また、剥離極
の極性は、吸着極の極性と逆のＳ極である。搬送極
は、吸着極と反対の極性であるＳ極となっている。

【００４５】また、回収スリーブ２５Ｓの外周面が移動
される速度すなわち回収ローラ周速は、好ましくは、３
ないし３０ｍｍ／ｓに設定される。ところで、キャリア
回収装置２５の回収スリーブ２５Ｓの表面には、回収ス
リーブ２５Ｓの回転方向に対し直交する方向に沿って溝
３１が形成されている。この溝３１は回収スリーブ２５
Ｓの表面にその回転方向に亘って所定間隔を存して多数
本形成されている。

【００４６】この溝３１は図４に拡大して示すように、
表面側の幅寸法をＡ、内底部側の幅寸法をＢ、深さ寸法
をＣとしたとき、Ａ≧Ｂの関係を有し、０．５≦Ａ≦４
mm、０．５≦Ｃ≦２．０mmとなっている。また、上記し
た吸着極、搬送極、剥離極の磁力と、設置角度は
表１に示すように設定されている。

【００４７】

【表１】

【００４８】吸着極、搬送極、剥離極の磁力はそ
れぞれ３００〜１２００Ｇで、角度は吸着極が−１０
〜＋１０°、搬送極＋６０°〜１５０°、剥離極は
搬送極＋３０〜２１０°となっている。

【００４９】但し、感光体ドラム中心１０ａと回収装置
中心２５ａを結んだ線を０°とし、回転方向（感光体の
回転方向と逆方向）をプラスとする。次に、現像装置１
１内の現像剤（トナーとキャリアとが所定の比率で混合
されている粉体）の流れについて説明する。

【００５０】ハウジング１１ａ内に投入された現像剤
は、図１に示した第２のミキサ２３により、図１におけ
る紙面と直交する方向の奥側（または前側）に搬送され
る。一方、第１のミキサ２２は、第２のミキサ２３によ
り搬送された現像剤を、逆向き即ち、図１における紙面
と直交する方向の前側（または奥側）に搬送する。従っ
て、第１及び第２のミキサ２２，２３の回転によって、
ハウジング１１ａ内に投入された現像剤は、ハウジング
１１ａ内を循環されて、所定の電位に摩擦帯電される。

【００５１】第１および第２のミキサ２２，２３の回転
によって、ハウジング１１ａ内を循環されている現像剤
の所定量は、現像ローラ２１の固定磁石２１Ｍのうちの
図示しない磁極に引き寄せられ、現像スリーブ２１Ｓの
回転により図１に示したドクターブレード２４に向けて
搬送される。

【００５２】ドクターブレード２４の近傍に搬送された
現像剤は、ドクターブレード２４の近傍に設けられた図
示しない磁極に引き寄せられ、現像スリーブ２１Ｓの回
転により、感光体ドラム１０と現像スリーブ２１Ｓとが
対向される現像位置に向けて搬送される。なお、現像位
置は、直線Ａと現像スリーブ２１Ｓとが交わる位置の近
傍に定義されている。

【００５３】現像位置に搬送された現像剤は、現像ロー
ラ２１の主極からの磁力線に沿ってブラシ状に組成さ
れ、対向する感光体ドラム１０の表面の静電潜像に、ト
ナーのみを供給する。

【００５４】現像位置において、磁気ブラシを形成して
感光体ドラム１０の表面の静電潜像にトナーを供給した
現像スリーブ２１Ｓ上の現像剤は、現像ローラ２１の搬
送極からの磁力と現像スリーブ２１Ｓの回転によりハ
ウジング１１ａ内に回収され、第１のミキサ２２から現
像スリーブ２１Ｓに供給される現像剤と混合される。

【００５５】これにより、感光体ドラム１０上の静電潜
像の現像に利用され、トナー濃度が変化された現像剤
は、再び第１および第２のミキサ２２，２３による摩擦
帯電の工程に戻される。

【００５６】なお、この摩擦帯電の工程においては、図
示しないトナー濃度センサにより検知されたトナー濃度
と基準値との差に対応する量のトナーが図示しないトナ
ータンクから補給されるとともに第１および第２のミキ
サ２２，２３により撹拌および摩擦帯電されて再び現像
スリーブ２１Ｓに供給される。

【００５７】ところで、現像ローラ２１の主極の近傍
で感光体ドラム１０の表面に向けて現像剤がブラシ状に
組成されることで磁気ブラシが形成されて静電潜像が現
像される際に、既に説明したように現像剤中のキャリア
も若干量感光体ドラム１０の表面に付着される。

【００５８】この感光体ドラム１０に付着したキャリア
は、キャリア回収装置２５の吸着極に吸着され、この
キャリアは搬送極に引き寄せられるとともに、回収ス
リーブ２５Ｓの表面の溝３１…に捕らえられ回収スリー
ブ２５Ｓの回転に伴い、搬送極方向に向かう。さら
に、回収スリーブ２５Ｓの回転に伴い剥離極方向に向
かうが、搬送極と剥離極は同極（Ｓ極）である為、
回収スリーブ２５Ｓの表面から磁気的に剥離され、再
び、現像ローラ２１上に吸着され、現像器１１のハウジ
ング内へと搬送回収される。

【００５９】なお、この回収スリーブ２５Ｓによりハウ
ジング１１ａ内に搬送されたキャリアは、現像ローラ１
２の搬送極からの磁力によりハウジング１１ａの内部
に案内される。従って、回収スリーブ２５Ｓが回転され
る方向は、現像スリーブ２１Ｓが回転される方向と逆向
きである。次に、上記したように構成される現像器１１
を東芝製複写機レオドライ６５６０に搭載して試験した
結果を表２及び表３に基づいて説明する。

【００６０】

【表２】

【００６１】

【表３】

【００６２】キャリア付着の評価は上記複写機を用い、
表２の条件に設定した後１０万枚の複写を行い、その後
黒べた画像と、白画像を１枚得てサンプルとした。両サ
ンブルとも画像上に全くキャリアが認められないものを
〇、キャリア付着が少しでも確認されるものを×とし
た。

【００６３】現像スリーブ２１Ｓの搬送性は上記と同様
に１０万枚の複写を行ったのち、現像器１１を取り出し
て現像スリーブ２１Ｓの観察を行う事で判断した。現像
スリーブ２１Ｓの下方、キャリア回収装置２５との間に
現像剤溜りが全く出来ていない場合には〇、出来ていた
場合には×と判断した。

【００６４】キャリア回収装置２５の搬送性についても
上記と同様、現像器１１を観察する事で判断した。キャ
リア回収装置２５の上方、現像スリーブ２１Ｓ側に現像
溜まりが出来ていない場合には〇、出来ている場合には
Δ、画像上に現像剤落ちていた場合は×と判断した。キ
ャリア回収装置２５の剥離性についても、上記と同様に
現像器１１を観察する事で判断した。

【００６５】キャリア回収装置２５の下方を観察し、剥
離極を通過したキャリア回収装置２５上にキャリアが
残っていなければ〇、残っていたら×と判断した。 ＜実施例１〜１８＞回収スリーブ２５Ｓ上の溝３１の形
状（mm）、及び吸着極、搬送極、剥離極の磁力
（Ｇ）、さらに、その設置位置（°）を表２の如く変化
させて実験を行ったところ実施例１〜１８の範囲ではキ
ャリア付着、現像スリープ２１Ｓの搬送性、回収装置２
５の搬送性、回収装置２５の剥離性について何の間題も
発生しなかった。

【００６６】尚、実施例２の様に、図４に示す溝３１の
内底部の幅寸法Ｂを０、つまり溝３１の形状を三角形に
しても問題は発生しない。 ＜比較例１＞実施例１と同条件下で剥離極を取り去る
と、キャリアは回収装置２５上に堆積し回収装置２５及
び現像スリーブ２１Ｓの搬送性を悪化させ、やがては吸
着極の効果を失わせて画像上へのキャリア付着に至っ
た。 ＜比較例２＞回収スリーブ２５Ｓ上の溝３１を取り去っ
たものは実施例１に比ぺやや回収装置２５の搬送性が劣
る結果となった。 ＜比較例３＞図４における回収スリーブ２５Ｓ上の溝３
１の表面側の幅寸法Ａに比べ内底部側の幅寸法Ｂを広く
した場合には溝３１の端部にキャリアが残存し剥離性が
悪化した。 ＜比較例４＞回収スリーブ２５Ｓ上の溝３１の深さＣを
浅くした場合には、溝３１を乗り越え残留するキャリア
が発生しキャリア回収装置２５の搬送性が悪化した。 ＜比較例５＞溝３１の深さＣを深くした場合には剥離極
での剥離性が悪化した。 ＜比較例６，７＞溝３１の幅が狭い場合に於いても広い
場合に於いてもキャリア回収装置２５の搬送性は悪化し
た。 ＜比較例８＞吸着極の磁力を下げると感光ドラム１０
上に付着したキャリアを吸着する力が低下する為画像上
にキャリア付着が発生した。 ＜比較例９＞吸着極の磁力を上げると現像スリーブ２
１Ｓ上からキャリアを直接引き寄せてしまう為現像スリ
ーブ２１Ｓの搬送性が低下した。 ＜比較例１０＞搬送極の磁力を下げるとキャリア回収
装置２５の搬送性が低下した。 ＜比較例１１＞搬送極の磁力を上げると現像スリーブ
２１Ａ上からキャリアを直接引き寄せてしまう為現像ス
リーブ２１Ａの搬送性が低下した。 ＜比較例１２＞剥離極の磁力を下げるとキャリア回収
装置２５の剥離性が低下した。 ＜比較例１３＞剥離極の磁力を上げると現像スリーブ
２１Ａ上からキャリアを直接引き寄せてしまう為現像ス
リーブ２１の搬送性が低下した。 ＜比較例１４，１５＞吸着力の設置位置を−１５゜，＋
１５゜にすると吸着極が感光ドラム１０から離れてし
まう事によりキャリア付着が悪化した。

【００６７】以上のように、キャリア回収装置２５の回
収スリーブ２５Ｓ上に溝３１…を設けるため、溝３１…
でキャリアを保持して搬送でき、キャリアの搬送力を高
めることができる。

【００６８】従って、効率の良いキャリア回収を行える
ようになり、キャリア付着による弊害を除去する事が出
来た。また、実験の結果求められた適切な条件の下にキ
ャリアの吸着極、搬送極を設置する事によってさら
に効率の良いキヤリアの回収が行える。

【００６９】さらに、今回の提案では上記吸着極、搬
送極の２極に加え、剥離極を設ける事によって、従
来用いてきたキャリアを剥離させる為のブレードが不要
となり、ブレードの摩耗等によって生じる問題点や、必
要とされる精度の高さから生じる設置時の問題も解決す
る事が出来た。

【００７０】図５は本発明の第２の実施の形態を示すキ
ャリア回収装置４０を示すものである。このキャリア回
収装置４０は上記した第１の実施の形態におけるキャリ
ア回収装置２５と同様に、回収スリーブ４０Ｓの内部
に、吸着極、搬送極、剥離極を配置している。

【００７１】そして、このキャリア回収装置４０の回収
スリーブ４０Ｓの表面には、粗面処理が施されて粗面４
１となっている。次に、キャリア粒径とライフにおける
現像剤の減少量と回収装置４０のキャリア回収効果につ
いて、東芝複写機レオドライ６５６０の現像器を改造し
て試験を行った結果について説明する。

【００７２】試験は１０００００枚の複写前後の現像剤
量を測定することにより行った。図６のグラフに示すよ
うに、キャリア粒径が小さくなると、複写後の現像剤の
減少量が大きくなることが分かる。また回収装置４０を
設置することによって現像剤の減少を防ぐことが分か
る。また回収装置４０の吸着極の磁力を上げることに
よって回収効果が増すことも分かる。

【００７３】一般的に用いられているキャリアの粒径は
６０（μm ）程度であることと現像剤の減少が与える影
響を考慮すると、２００（Ｇ）の磁力で５０（μm ）の
キャリア、３００（Ｇ）の磁力で４０（μm ）のキャリ
アを使用することができる。

【００７４】図７は平均粒径３０（μm ）のキャリアを
用い、搬送極の効果と回収スリーブ４０Ｓの表面を粗
面にする効果を調査した結果を示すグラフである。搬送
極も粗面処理もない回収装置と比較し、粗面処理した
回収装置は搬送力が向上しており、搬送極を設置した
ものはさらに搬送力が向上していることが分かる。

【００７５】これにより、粗面処理との組み合わせで搬
送極を用いれば、吸着極の磁力を１５００（Ｇ）に
しても問題がないことが分かる。ただし、搬送極の磁
力は強すぎると、回収スリーブ４０Ｓ上の現像剤の搬送
性に悪影響を及ぼす今回の試験では１２００（Ｇ）が上
限であった。次に、東芝製複写機レオドライ６５６０の
現像器にキャリア回収装置４０を搭載して試験した結果
を表４及び表５に基づいて説明する。

【００７６】

【表４】

【００７７】

【表５】

【００７８】キャリア付着の評価は上記複写機を用い、
表３の条件に設定した後１０万枚の複写を行い、その後
黒べた画像と、白画像を１枚得てサンプルとした。両サ
ンブルとも画像上に全くキャリアが認められないものを
〇、キャリア付着が少しでも確認されるものを×とし
た。

【００７９】現像スリーブ２１Ｓの搬送性は上記と同様
に１０万枚の複写を行ったのち、現像器１１を取り出し
て現像スリーブ２１Ｓの観察を行う事で判断した。現像
スリーブ２１Ｓの下方、キャリア回収装置４０との間に
現像剤溜りが全く出来ていない場合には〇、出来ていた
場合には×と判断した。

【００８０】キャリア回収装置４０の搬送性についても
上記と同様、現像器１１を観察する事で判断した。キャ
リア回収装置４０の上方、現像スリーブ２１Ｓ側に現像
溜まりが出来ていない場合には〇、出来ている場合には
Δ、画像上に現像剤落ちていた場合は×と判断した。

【００８１】キャリア回収装置４０の剥離性について
も、上記と同様に現像器１１を観察する事で判断した。
キャリア回収装置４０の下方を観察し、剥離極を通過
したキャリア回収装置４０上にキャリアが残っていなけ
れば〇、残っていたら×と判断した。

【００８２】＜実施例１〜１７＞回収スリーブ４０Ｓの
表面荒さＲz 、吸着極、搬送極、剥離極の磁力
（Ｇ）、設置位置（°）を表３の如く変化させて実験を
行ったところ実施例１〜１７の範囲ではキャリア付着、
現像スリーブ２１Ｓの搬送性、回収装置４０の搬送性、
回収装置４０の剥離性について何の間題も発生しなかっ
た。

【００８３】＜実施例１８＞キャリア粒径を８０（μm
）としたものは、搬送性等には全く問題を生じなかっ
たが細線の再現再現性に代表される画質が目的とするレ
ベルに達していなかった。

【００８４】＜実施例１９＞平均キャリア粒径が２０
（μm ）と非常に小粒径のものを使用した際には、吸着
極の磁力を１２００（Ｇ）まで上げてもキャリア付着
が発生した。

【００８５】＜実施例２０，２１＞回収スリーブ４０Ｓ
の表面に対し、粗面処理を行わなかったものは、回収ス
リーブ４０Ｓの搬送性が悪く複写を重ねた結果やがてキ
ャリア付着が発生した。処理は行わなかったものの表面
荒さがＲz ＝４のものもレベルは良いが同様の傾向を示
した。

【００８６】＜実施例２２，２３＞吸着極の磁力を２
００（Ｇ）まで下げたものは、小粒径のキャリアとの組
み合わせでキャリア付着が発生し、逆に１３００（Ｇ）
まで上げたものは回収スリーブ４０Ｓの搬送性が悪化し
た。

【００８７】＜実施例２４，２５＞搬送極の磁力を２
５０（Ｇ）まで下げたものは回収スリーブ４０Ｓの搬送
性が悪化し、逆に１３００（Ｇ）まで上げたものは現像
スリーブ２１Ｓ上の現像剤に影響を及ぼし現像スリーブ
２１Ｓの搬送性を妨げた。

【００８８】＜実施例２６＞剥離極の磁力を２００
（Ｇ）まで下げたものは回収スリーブ４０Ｓからの剥離
性能が低下した。

【００８９】＜実施例２７，２８＞吸着極の設置位置
を−１５°にしたもの、或るは、１５°にしたものは共
にキャリアの回収能力が低下し、キャリア付着が発生し
た。

【００９０】＜実施例２９＞剥離極を取り去ったもの
は、回収スリーブ４０Ｓの剥離性能が著しく低下し、や
がてはキャリア付着が発生した。

【００９１】＜実施例３０＞搬送極を取り去ったもの
は、回収スリーブ４０Ｓの搬送性が低下し、やがてはキ
ャリア付着が発生した。

【００９２】以上のように、キャリア回収装置４０の回
収スリーブ４０Ｓの表面に粗面処理を施して粗面４１と
するため、キャリアの搬送力を高めることができる。従
って、効率の良いキャリア回収を行えるようになり、キ
ャリア付着による弊害を除去する事が出来た。

【００９３】また、実験の結果求められた適切な条件の
下にキャリアの吸着極、搬送極を設置する事によっ
てさらに効率の良いキヤリアの回収が行える。さらに、
今回の提案では上記吸着極、搬送極の２極に加え、
剥離極を設ける事によって、従来用いてきたキャリア
を剥離させる為のブレードが不要となり、ブレードの摩
耗等によって生じる問題点や、必要とされる精度の高さ
から生じる設置時の問題も解決する事が出来た。

【００９４】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、回収スリ
ーブの表面に溝部を形成するから、回収スリーブ上に引
き付けたキャリアは溝部に補足されて良好に搬送され、
効率良くキャリアを回収することができ、キャリア付着
による弊害を除去する事が出来る。

【００９５】また回収スリーブの表面に粗面処理を施す
から、回収スリーブ上に引き付けたキャリアは粗面に補
足されて良好に搬送され、効率良くキャリアを回収する
ことができ、キャリア付着による弊害を除去する事が出
来る。

【００９６】さらに、実験の結果求められた適切な条件
の下にキャリアの吸着極、搬送極を設置するから、
さらに効率の良いキヤリアの回収が行えるものである。
また、吸着極、搬送極の２極に加え、剥離極を設けるか
ら、従来用いてきたキャリアを剥離させる為のブレード
が不要となり、ブレードの摩耗等によって生じる問題点
や、必要とされる精度の高さから生じる設置時の問題も
解決する事ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である画像形成部を示す
構成図。

【図２】感光体、現像ローラ及びキャリア回収装置の配
置構成を示す図。

【図３】キャリア回収装置を示す構成図。

【図４】回収スリーブの溝形状を示す図。

【図５】本発明の他の実施形態であるキャリア回収装置
を示す図。

【図６】キャリア回収装置の吸着極の磁力と現像剤の減
少量との関係を示すグラフ図。

【図７】キャリア回収装置の搬送極の磁力の効果を示す
グラフ図。

【符号の説明】 １０…感光体ドラム（像担持体） １１…現像器（現像手段） ２５…キャリア回収手段 …吸着極 …搬送極 …剥離極 ３１…溝（溝部） ４１…粗面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に回転方向に対し直交する方向に沿う溝部を有した
   キャリア回収手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に回転方向に対し直交する方向に沿う溝部を、回転
   方向に亘って所定間隔を存して複数形成したキャリア回
   収手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に回転方向に対し直交する方向に沿う溝部を、回転
   方向に亘って所定間隔を存して複数形成したキャリア回
   収手段と、 を具備し、 前記キャリア回収手段の溝部は、回転方向に沿う表面側
   の幅をＡ、内底部側の幅をＢとしたとき、Ａ≧Ｂである
   ことを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に回転方向に対し直交する方向に沿う溝部を、回転
   方向に亘って所定間隔を存して複数形成したキャリア回
   収手段と、 を具備し、 前記キャリア回収手段の溝部は、回転方向に沿う表面側
   の幅をＡ、内底部側の幅をＢ、深さをＣとしたとき、Ａ
   ≧Ｂで、０．５≦Ａ≦４ｍｍ、０．５ｍｍ≦Ｃ≦２．Ｏ
   ｍｍであることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に回転方向に対し直交する方向に沿う溝部を、回転
   方向に亘って所定間隔を存して複数形成したキャリア回
   収手段と、 を具備し、 前記キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる吸着
   極、この吸着極により吸着されたキャリアを搬送する搬
   送極、この搬送極と同極で、搬送極により搬送されるキ
   ャリアを剥離する剥離極を有することを特徴とする現像
   装置。
6. 【請求項６】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に回転方向に対し直交する方向に沿う溝部を、回転
   方向に亘って所定間隔を存して複数形成したキャリア回
   収手段と、 を具備し、 前記キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる磁力が
   ３００〜１２００Ｇの吸着極、この吸着極により吸着さ
   れたキャリアを搬送する磁力が３００〜１２００Ｇの搬
   送極、この搬送極と同極で、搬送極により搬送されるキ
   ャリアを剥離する磁力が３００〜１２００Ｇの剥離極を
   有することを特徴とする現像装置。
7. 【請求項７】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に粗面処理を施したキャリア回収手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に粗面処理を施し、表面荒さをＲｚ＝５〜５０とす
   るキャリア回収手段と、 を具備することを特徴とする現像装置。
9. 【請求項９】像担持体に担持された静電潜像をキャリア
   とトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像手
   段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
   ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
   アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
   表面に粗面処理を施し、表面荒さをＲｚ＝５〜５０とす
   るキャリア回収手段と、 を具備し、 前記キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる吸着
   極、この吸着極により吸着されたキャリアを搬送する搬
   送極、この搬送極と同極で、搬送極により搬送されるキ
   ャリアを剥離する剥離極を有することを特徴とする現像
   装置。
10. 【請求項１０】像担持体に担持された静電潜像をキャリ
    アとトナーとからなる２成分現像剤により現像する現像
    手段と、 この現像手段による現像時に前記像担持体に付着したキ
    ャリアを表面に吸着することにより除去し、このキャリ
    アを回転することにより搬送して回収するもので、前記
    表面に粗面処理を施し、表面荒さをＲｚ＝５〜５０とす
    るキャリア回収手段と、 を具備し、 前記キャリア回収手段は、キャリアを吸着させる磁力が
    ３００〜１２００Ｇの吸着極、この吸着極により吸着さ
    れたキャリアを搬送する磁力が３００〜１２００Ｇの搬
    送極、この搬送極と同極で、搬送極により搬送されるキ
    ャリアを剥離する磁力が３００〜１２００Ｇの剥離極を
    有することを特徴とする現像装置。