(57)【要約】【課題】  現像剤中の劣化したトナーを減らすことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に像保持体と並んだ、表面の電位が像保持体の表面電位とは独立な独立部材と、独立部材の表面を帯電させる帯電器とを備え、現像器が、像保持体および独立部材の双方に隣り合った、現像剤を像保持体に面した現像領域および独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、現像ロールに隣り合い現像ロールの回転軸に沿って延びた、独立部材から遠い方から独立部材に近づく方へと向かう第１方向に、収容した現像剤を搬送する第１収容部と、第１収容部に隣接し第１収容部に並んで延びた、両端に、第１収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、第１方向とは逆の第２方向に、収容した現像剤を搬送する第２収容部と、トナー供給口を通じて第２収容部へトナーを供給するトナー供給部とを備えた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部と、
前記像保持体表面に形成された潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する、該トナーを含んだ現像剤を内部に収容した現像器とを備え、
前記潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に前記像保持体と並んだ、該表面の電位が前記像保持体の表面電位とは独立な独立部材と、
前記独立部材の表面を帯電させる帯電器とを更に備え、
前記現像器が、
前記像保持体および前記独立部材の双方に隣り合った、該像保持体および該独立部材とは電位差を有する、表面に前記現像剤を保持して回転することで該現像剤を、該像保持体に面した現像領域および該独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、
前記現像ロールに隣り合い該現像ロールの回転軸に沿って延びた、内部に前記現像剤を収容して該現像剤を該現像ロールに供給する、収容した現像剤を撹拌しつつ該回転軸に沿って、前記独立部材から遠い方から該独立部材に近づく方へと向かう第１方向に搬送する第１収容部と、
前記第１収容部に隣接し該第１収容部に並んで延びた、両端に、該第１収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、内部に前記現像剤を収容しトナーが供給されて該現像剤と該トナーを撹拌して混合しつつ前記第１方向とは逆の第２方向に搬送する第２収容部と、
トナー供給口を通じて前記第２収容部へトナーを供給するトナー供給部とを備えたものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像ロールは、前記現像剤を前記現像領域へと搬送する現像部および該現像剤を前記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記独立部材が、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる電位差であって、前記現像ロールと前記像保持体との間の電位差よりも大きな電位差を該現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記独立部材が、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる電位差であって、前記現像ロールと前記像保持体との間の電位差よりも小さな電位差を該現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記独立部材が、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる電位差を該現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする請求項１、２、４のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記独立部材の、前記帯電器によって帯電された表面に露光光を照射して該表面に電位分布を形成する露光器を備え、
前記独立部材が、前記電位分布によって前記現像ロールとの間に、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる第１電位差であって、前記現像ロールと前記像保持体との間の電位差よりも小さな第１電位差と、前記現像ロールと前記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界を該現像ロールと該独立部材との間に生じさせる第２電位差との双方を有するものであることを特徴とする請求項１、２、４、５のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像ロールは、前記現像剤を前記現像領域へと搬送する現像部および該現像剤を前記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
前記非現像部に電位を付与することで、該非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と該像保持体との間の電位差よりも大きい電位差と、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる大差発生電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１、２、３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像ロールは、前記現像剤を前記現像領域へと搬送する現像部および該現像剤を前記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
前記非現像部に電位を付与することで、該非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と該像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１、２、４から６のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像ロールは、前記現像剤を前記現像領域へと搬送する現像部および該現像剤を前記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
前記非現像部に電位を付与することで、該非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と前記像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１、２、４、５、６、８のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像ロールは、前記現像剤を前記現像領域へと搬送する現像部および該現像剤を前記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
前記非現像部に第１の電位を付与することで、前記非現像部と前記独立部材との間に、前記現像部と前記像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部と、該非現像部に第２の電位を付与することで、該非現像部と該独立部材との間に、該現像部と該像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部とを兼ねた、該第１の電位と該第２の電位との切換が自在な電位付与部を備えたことを特徴とする請求項１、２、４、５、６、８、９のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に組み込まれる現像装置には、収容槽内を現像ロールに隣接した第１収容室と、この第１収容室に隣接した第２収容室とに仕切って、これら第１収容室および第２収容室の相互間で現像剤を撹拌しながら移動させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−２０４１０５号公報  （第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、現像剤中の劣化したトナーを減らすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されてこの像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部と、
上記像保持体表面に形成された潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する、このトナーを含んだ現像剤を内部に収容した現像器とを備え、
上記潜像形成部によって潜像が形成される面の広がる方向に上記像保持体と並んだ、この表面の電位が上記像保持体の表面電位とは独立な独立部材と、
上記独立部材の表面を帯電させる帯電器とを更に備え、
上記現像器が、
上記像保持体および上記独立部材の双方に隣り合った、この像保持体およびこの独立部材とは電位差を有する、表面に上記現像剤を保持して回転することでこの現像剤を、この像保持体に面した現像領域およびこの独立部材に面した対向領域へと搬送する現像ロールと、
上記現像ロールに隣り合いこの現像ロールの回転軸に沿って延びた、内部に上記現像剤を収容してこの現像剤をこの現像ロールに供給する、収容した現像剤を撹拌しつつこの回転軸に沿って、上記独立部材から遠い方からこの独立部材に近づく方へと向かう第１方向に搬送する第１収容部と、
上記第１収容部に隣接しこの第１収容部に並んで延びた、両端に、この第１収容部との間で現像剤が移動する移動口が設けられた、内部に上記現像剤を収容しトナーが供給されてこの現像剤とこのトナーを撹拌して混合しつつ上記第１方向とは逆の第２方向に搬送する第２収容部と、
トナー供給口を通じて上記第２収容部へトナーを供給するトナー供給部とを備えたものであることを特徴とする。
【０００５】
請求項２に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる電位差であって、上記現像ロールと上記像保持体との間の電位差よりも大きな電位差をこの現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる電位差であって、上記現像ロールと上記像保持体との間の電位差よりも小さな電位差をこの現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る画像形成装置は、
上記独立部材が、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる電位差をこの現像ロールとの間に有するものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項６に係る画像形成装置は、
上記独立部材の、上記帯電器によって帯電された表面に露光光を照射してこの表面に電位分布を形成する露光器を備え、
上記独立部材が、上記電位分布によって上記現像ロールとの間に、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きと同じ向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる第１電位差であって、上記現像ロールと上記像保持体との間の電位差よりも小さな第１電位差と、上記現像ロールと上記像保持体との間に生じている電界の向きとは逆向きの電界をこの現像ロールとこの独立部材との間に生じさせる第２電位差との双方を有するものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に電位を付与することで、この非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部とこの像保持体との間の電位差よりも大きい電位差と、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる大差発生電位付与部を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項８に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に電位を付与することで、この非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部とこの像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項９に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に電位を付与することで、この非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部と上記像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１０に係る画像形成装置は、
上記現像ロールは、上記現像剤を上記現像領域へと搬送する現像部およびこの現像剤を上記対向領域へと搬送する非現像部が互いに分離した、それら現像部および非現像部に互いに異なる電位が付与されるものであって、
上記非現像部に第１の電位を付与することで、上記非現像部と上記独立部材との間に、上記現像部と上記像保持体との間の電位差よりも小さい電位差と、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きと同じ向きの電界とを生じさせる小差発生電位付与部と、この非現像部に第２の電位を付与することで、この非現像部とこの独立部材との間に、この現像部とこの像保持体との間に生じる電界の向きとは逆向きの電界を生じさせる逆電界発生電位付与部とを兼ねた、この第１の電位とこの第２の電位との切換が自在な電位付与部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る画像形成装置によれば、現像剤中の劣化したトナーを減らすことができる。
【００１５】
請求項２に係る画像形成装置によれば、種類の異なる劣化トナーの除去に対応できる。
【００１６】
請求項３に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの過帯電トナーが除去される。
【００１７】
請求項４に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの低帯電トナーが除去される。
【００１８】
請求項５に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの逆極トナーが除去される。
【００１９】
請求項６に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの低帯電トナーと逆極トナーが同時に除去される。
【００２０】
請求項７に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの過帯電トナーが除去される電位状態を確実に得ることができる。
【００２１】
請求項８に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの低帯電トナーが除去される電位状態を確実に得ることができる。
【００２２】
請求項９に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの逆極トナーが除去される電位状態を確実に得ることができる。
【００２３】
請求項１０に係る画像形成装置によれば、劣化トナーのうちの低帯電トナーと逆極トナーとのそれぞれを選択的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、プリンタの概略構成図である。
【００２６】
図１に示すプリンタ１は、感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与する帯電ロール１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光を生成するレーザ露光器１２と、トナーを含む現像剤を収容する現像器１３と、記録用紙を収容する用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して搬送する用紙搬送装置１７と、トナー像を、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にトナー像を定着させる定着器１５と、感光体１０の表面をクリーニングするクリーニング装置２０とを有している。現像器１３は、感光体１０に対向して回転しながら、現像剤を感光体１０との間の領域に搬送する現像ロール１３３を有している。また、クリーニング装置２０は、クリーニング部材２１を感光体１０に接触させて感光体１０の表面をクリーニングする。尚、現像器１３に収容されている現像剤には、トナーの他に、このトナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある磁性キャリアが含まれている。
【００２７】
このプリンタ１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態である。また、感光体１０が、表面に像が形成されて該像を保持する像保持体の一例である。レーザ露光器１２が、帯電器により帯電された像保持体の表面を露光することで該表面に静電的な潜像を形成する露光器の一例である。
【００２８】
ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。
【００２９】
図１に示すプリンタ１では、矢印Ａ方向に回転する感光体１０の表面に、帯電ロール１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光がレーザ露光器１２により照射されることで感光体１０の表面には静電的な潜像が形成される。メカニズムについては後述するが、現像器１３に収容されている現像剤は現像ロール１３３の表面に供給され、現像ロール１３３と感光体１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーが潜像上に付着することにより、感光体１０の表面の静電的な潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４により転写され、トナー像を加熱および加圧する定着器１５により記録用紙上のトナー像が溶融されて記録用紙上に定着される。その後、感光体１０の、トナー像の転写を終えた部分に残留する残留物が、矢印Ａの向きの回転おける転写ロール１４よりも下流側で帯電ロール１１よりも上流側、かつ感光体１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が接触したクリーニング部材２１により除去され、除去された残留物は残留物収容箱２２に収容される。尚、このプリンタ１は単色画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。
【００３０】
図２は、図１に示す現像器をレーザ露光器側から見た透視図である。
【００３１】
図２には、現像ロール１３３と、現像剤を収容する現像剤収容槽１３２と、現像剤収容槽１３２の内部で現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材１３１とを備えた現像器１３が示されている。
【００３２】
現像剤収容槽１３２は、内部が、現像ロール１３３に並行して延びた壁１３２１によって、現像ロール１３３と隣り合った第１収容室１３２ａとこの第１収容室１３２ａと隣り合った第２収容室１３２ｂとに分けられている。
【００３３】
これら第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれには、撹拌搬送部材１３１が１つずつ配備されており、これら撹拌搬送部材１３１は、具体的には、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれに配備された撹拌搬送部材１３１が互いに逆向きに回転することで、現像剤収容槽１３２に収容されている現像剤は撹拌されながら壁１３２１の周囲を反時計回りに循環する。現像剤収容槽１３２の内部では、撹拌搬送部材１３１によってトナーと磁性キャリアとが撹拌されることでトナーがマイナス帯電し、磁性キャリアはプラス帯電する。このため、マイナス帯電したトナーは磁性キャリアに静電的に付着する。これにより、現像剤収容槽１３２の内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。
【００３４】
また、図２には、現像剤収容槽１３２には、新しいトナーを供給するためのトナー供給口１３２ｃが示されている。
【００３５】
ところで、画像密度の低い画像形成が長く続き、新たなトナーの供給があまり行われない状況下では、現像器内部のトナーと磁性キャリアとの度重なる摩擦により、トナー表面に付着している外添剤がトナー表面に埋没したり、トナー表面に偏在したりするためトナーの帯電性能が劣化する。具体的には、トナーの本来であれば狭い帯電量分布は広くなる。
【００３６】
低画像密度の画像形成が連続して行われたことで、帯電分布が広がったトナーが現像器内に多く収容されている状態にある時に、高画像密度の画像形成の開始に伴って新たなトナーが大量に現像器に供給されると、広がった帯電分布のうち高帯電側に位置するトナーが有する電荷は、新たに供給されてきたトナーへ急速に移動する。その結果、劣化のために磁性キャリアとの摩擦による帯電量の上昇が鈍いにもかかわらず、新たに供給されてきたトナーに電荷が奪われて低帯電となった低帯電トナーと、広がった帯電分布のうち高帯電側に位置するトナーから電荷を奪ったことで帯電量が充分な新たなトナーとが現像ロール１３３上に保持されることとなる。また、電荷が奪われたことで帯電極性が逆転してしまった所謂逆極トナーも、これら低帯電トナーや帯電量が充分な新たなトナーと共に現像ロール１３３上に保持される。このため、帯電量が不足しているために磁性キャリアとの静電的な結びつきが弱くなった低帯電トナーは、磁性キャリアから離れても静電的な潜像に付着せずに装置内で飛散したり、また、逆極トナーは、感光体１０の表面に形成された静電的な潜像が形成された部分以外の部分である背景領域に付着したりする。
【００３７】
そこで、本実施形態のプリンタ１では、画像となるトナー像を保持する感光体１０とは別に、劣化トナーを吸着する吸着ロール４０を備え、吸着ロール４０に吸着された劣化トナーをクリーニング装置２０で回収することにより、現像器１３の内部から劣化トナーを除去する。
【００３８】
図２には、現像剤収容槽１３２の第１収容室１３２ａにおける現像剤の搬送方向の最下流の、新たなトナーが供給される直前の位置に、現像ロール１３３と同軸に設けられた搬送ロール１３４と、この搬送ロール１３４に対向すると共に感光体１０と同軸に設けられた吸着ロール４０と、この吸着ロール４０を帯電する帯電装置５０とが示されている。
【００３９】
搬送ロール１３４は、現像ロール１３３とは別体で、印加される電圧が現像ロール１３３とは異なっているものの、現像ロール１３３と同径、同材料、および同構造のものである。
【００４０】
吸着ロール４０は、感光体１０と同径、同材料、および同構造のものである。
【００４１】
このプリンタ１では、現像ロール１３３と、この現像ロール１３３に対向する感光体１０とにより画像形成が行われる一方、吸着ロール４０と、この吸着ロール４０に対向する搬送ロール１３４とにより、搬送ロール１３４が表面に保持する現像剤からの劣化トナーの抽出が行われる。尚、吸着ロール４０の表面に対しては、露光は行われず、また、用紙も搬送されてこない。また、搬送ロール１３４が、本発明にいう非現像部の一例であり、吸着部材４０が、本発明にいう独立部材の一例である。また、帯電装置５０が、本発明いう帯電器の一例である。
【００４２】
以下、現像剤中の劣化トナーの抽出について図３および図４を参照しながら説明する。
【００４３】
図３は、現像器の断面図である。
【００４４】
図３のパート（ａ）には、図２に示される現像器等のＡ−Ａ断面を矢印方向に見た状態が示されており、図３のパート（ｂ）には、図２に示される現像器等のＢ−Ｂ断面を矢印方向に見た状態が示されている。ここで、劣化トナーの抽出のメカニズムを説明する前に、感光体１０と現像ロール１３３とによるトナー像の形成メカニズムについて説明する。
【００４５】
図３（ａ）に示される現像ロール１３３は、矢印Ｃ方向に回転する円筒部材１３３１と、この円筒部材１３３１の内部にこの円筒部材１３３１とは独立に固定された永久磁石ロール１３３２とを有している。この永久磁石ロール１３３２は、円筒部材１３３１の周回方向に複数の磁極が配列されたもので、現像剤の吸着および解放を規定する磁力分布を有している。
【００４６】
円筒部材１３３１の周面は、一部が現像剤収容槽１３２の内部に入り込み、その他は現像剤収容槽１３２の外に存在している。したがって、円筒部材１３３１が回転すると、円筒部材１３３１の周面各部は所定の回転速度で現像剤収容槽１３２の内部を通過する。そして、円筒部材１３３１の内部に備えられた永久磁石ロール１３３２の磁力分布により、現像剤収容槽１３２の内部を通過中の周面部分に現像剤が供給される。円筒部材１３３１は、この供給された現像剤を、感光体１０との間に形成された現像領域１３０１ａへ搬送する。
【００４７】
図３（ｂ）には、現像ロール１３３と同じ構成を有する搬送ロール１３４が示されており、この搬送ロール１３４の表面をなす円筒部材１３３１の周面のうち、現像剤収容槽１３２の内部を通過中の周面部分に現像剤が供給される。円筒部材１３３１は、この供給された現像剤を、吸着ロール４０との間に形成された対向領域１３０２ａへ搬送する。
【００４８】
図４は、レーザ露光器からのレーザ露光光の照射の様子を示す図である。
【００４９】
図４には、レーザ露光器１２からのレーザ露光光の照射範囲が感光体１０にとどまり、吸着ロール４０には及んでいない様子が示されている。
【００５０】
また、図４に示される感光体１０、吸着ロール４０、現像ロール１３３、および搬送ロール１３４には、それぞれが有する電位が記載されている。感光体１０は、帯電ロール１１による帯電により電位は−７２０Ｖとされるものの、その後、レーザ露光器１２からの、画像信号に応じたレーザ露光光の照射により形成された潜像部分の電位は−３００Ｖとなる。一方、レーザ露光光が非照射の部分の電位は−７２０Ｖのままとなる。また、吸着ロール４０は、帯電装置５０による帯電により−７２０Ｖとされ、その電位が維持される。また、現像ロール１３３の電位は、不図示の帯電装置により−６００Ｖとされ、搬送ロール１３４の電位は、搬送ロール１３４に繋がれている電源１３５により−１５００Ｖとされている。この電源１３５が、本発明にいう大差発生電位付与部の一例に相当する。
【００５１】
以上の電位関係により、現像ロール１３３に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、感光体１０との間に形成された現像領域１３０１ａに搬送されたトナーは、前述したように現像剤収容槽１３２内でマイナス極性に帯電されていることから、感光体１０の潜像部分との間に発生する、この潜像部分（電位は−３００Ｖ）から現像ロール１３３（電位は−６００Ｖ）へ向かう向きの電界（電位差は３００Ｖ）により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って潜像側に飛翔し、潜像はトナー現像される。その後、磁性キャリアは、現像ロール１３３の円筒部材１３３１の表面に磁力により吸着された状態で残り、現像剤収容槽１３２へと回収される。
【００５２】
また、搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール４０との間に形成された対向領域１３０２ａに搬送されたトナーのうちの過帯電トナーは、吸着ロール４０との間に発生する、この吸着ロール４０（電位は−７２０Ｖ）から搬送ロール１３４（電位は−１５００Ｖ）へ向かう、感光体１０の潜像部分と現像ロール１３３との間の電界と同じ向きでありながら潜像部分と現像ロール１３３との間の電界よりも強い電界（電位差は７８０Ｖ）により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール４０に吸着される。図３（ｂ）にも示されるように、吸着ロール４０の位置には、トナー像を記録媒体に転写するための転写器１４が存在しないため、吸着ロール４０に吸着されたトナーは転写されないままクリーニング装置２０に達してクリーニング部材２１によって吸着ロール４０から除去され、残留物収容箱２２に収容される。
【００５３】
以上に説明したように、本実施形態のプリンタ１では、現像剤収容槽１３２の内部の劣化トナーのうちの過帯電トナーが、現像剤収容槽１３２の第１収容室１３２ａにおける現像剤の搬送方向の最下流の、新たなトナーが供給される直前の位置で現像吸着ロール４０に吸着され、現像剤収容槽１３２から除去される。このため、過帯電トナーが効果的に除去されることで、新たなトナーへの急激な電荷の移動が効果的に抑制される。これにより、極端に帯電量の異なるトナーの発生が抑制される。
【００５４】
次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。
【００５５】
第２実施形態の画像形成装置と第１実施形態の画像形成装置との相違点は、吸着ロール４０で吸着する劣化トナーが、第１実施形態形態におけるような過帯電トナーではなく、帯電量の上昇が鈍いにもかかわらず、新たに供給されてきたトナーに電荷が奪われて低帯電となった低帯電トナー、および、急激な電荷の移動により逆極化した逆極トナーであることと、搬送ロール１３４の電位が低帯電トナーおよび逆極トナーの吸着に適した電位であることとにある。以下、これらの点について説明する。
【００５６】
図５は、第２実施形態のプリンタの現像器等の電位関係を示す図である。
【００５７】
図５には、電位が−１０００Ｖの第１電源１３７と、電位が−５００Ｖの第２電源１３８と、これらのうちの一方を切替自在に搬送ロール１３４に繋ぐ切替スイッチ１３６とが示されており、ここには、搬送ロール１３４に電位が−１０００Ｖの第１電源１３７の方が繋がれている状態が示されている。第１電源１３７が、本発明にいう小差発生電位付与部の一例に相当し、第２電源１３８が、本発明にいう逆電界発生電位付与部の一例に相当する。また、第１電源１３７と第２電源１３８と切替スイッチ１３６とによって、本発明にいう電位付与部の一例が構成されている。尚、搬送ロール１３４以外の、吸着ロール４０、感光体１０、および現像ロール１３３の電位は、第１実施形態のプリンタ１における電位と同じであるので説明は省略する。
【００５８】
図５に示されるように、切替スイッチ１３６によって、搬送ロール１３４に第１電源１３７が接続されると、搬送ロール１３４の電位は−１０００Ｖとなり、搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール４０との間に形成された領域に搬送されたトナーの中でも低帯電のトナーは、吸着ロール４０との間に発生する、この吸着ロール４０（電位は−７２０Ｖ）から搬送ロール１３４（電位は−１０００Ｖ）へ向かう、感光体１０の潜像部分と現像ロール１３３との間の電界と同じ向きながら潜像部分と現像ロール１３３の間の電界よりも弱い電界（電位差は２８０Ｖ）により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール４０に吸着される。その後、クリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって除去されて残留物収容箱２２に収容される。
【００５９】
一方、切替スイッチ１３６によって、搬送ロール１３４に第２電源１３８が接続されると、搬送ロール１３４の電位は−５００Ｖとなり、搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール４０との間に形成された領域に搬送されたトナーの中でも逆帯電トナーは、吸着ロール４０との間に発生する、搬送ロール１３４（電位は−５００Ｖ）から吸着ロール４０（電位は−７２０Ｖ）へ向かう、感光体１０の潜像部分と現像ロール１３３との間の電界の向きとは逆向きの電界により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って吸着ロール４０に吸着される。その後、クリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって除去されて残留物収容箱２２に収容される。
【００６０】
以上に説明したように、第２実施形態のプリンタでは、現像剤収容槽１３２に収容されている劣化トナーのうち低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が、吸着ロール４０に付与する電位を切り替えることで除去される。これにより、極端に帯電量の異なるトナーの発生が抑制される。
【００６１】
次に、本発明の画像形成装置の第３実施形態について説明する。
【００６２】
第３実施形態のプリンタと第２実施形態のプリンタとの相違点は、レーザ露光器１２の露光光の照射範囲が感光体１０に加え、さらに吸着ロール４０の中央部にまで及んでいる点と、第２実施形態では２つの電位を切り替えて搬送ロール１３４に付与することにより低帯電トナーと逆帯電トナーとをそれぞれ吸着ロール４０に吸着できるのに対し、第３実施形態では搬送ロール１３４に付与する電位を切り換えることなく低帯電トナーと逆帯電トナーとの双方を同時に吸着ロール４０に吸着する点が異なっている。
【００６３】
図６は、レーザ露光器からのレーザ露光光の照射範囲について示す図である。
【００６４】
図６には、レーザ露光器１２からのレーザ露光光の照射対象が、感光体１０と、吸着ロール４０の感光体１０側の端部から中央部分にまでに及んでいることが示されている。
【００６５】
また、図６には、感光体１０、吸着ロール４０、現像ロール１３３、および搬送ロール１３４には、それぞれが有する電位が記載されている。感光体１０および現像ロール１３３の各電位および電位関係については、前述してあるので省略する。
【００６６】
吸着ロール４０のうちの感光体１０側の端部から中央部までの電位は、最初は帯電装置５０による帯電により−７２０Ｖとされるものの、その後、レーザ露光光が照射された部分の電位は−３００Ｖとなり、レーザ露光光が照射されない残り半分の電位は−７２０Ｖを維持する。また、搬送ロール１３４の電位は、不図示の帯電装置により−５００Ｖとされる。
【００６７】
以上のような電位関係を有する、本実施形態のプリンタにおいては、搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール４０の感光体１０側の端部から中央部まで（以下では、吸着ロール４０の感光体１０側の端部から中央部までを、レーザ照射領域４１と称す。）との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの低帯電トナーは、このレーザ照射領域４１と搬送ロール１３４との間に発生する、レーザ照射領域４１（電位は−３００Ｖ）から搬送ロール１３４（電位は−５００Ｖ）へ向かう向きの電界（電位差は２００Ｖ）により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、吸着ロール４０のレーザ照射領域４１に吸着され、その後、クリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって除去されて残留物収容箱２２に収容される。
【００６８】
一方、搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、吸着ロール４０の中央部からの残り半分（以下では、吸着ロール４０の中央部からの残り半分をレーザ非照射領域４２と称す。）との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの逆極トナーは、レーザ非照射領域４２と搬送ロール１３４との間に発生する、搬送ロール１３４（電位は−５００Ｖ）からレーザ非照射領域４２（電位は−７２０Ｖ）へ向かう向きの電界により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、レーザ非照射領域４２に吸着され、その後、クリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって除去されて残留物収容箱２２に収容される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態のプリンタでは、現像剤収容槽１３２に収容されている劣化トナーのうち低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が同時に除去されるこれにより、極端に帯電量の異なるトナーの発生が抑制される。
【００７０】
次に、本発明の画像形成装置の第４実施形態について説明する。
【００７１】
第４実施形態のプリンタと第３実施形態のプリンタとの相違点は、第３実施形態では、現像ロール１３３と搬送ロール１３４の電位が互いに異なっているのに対し、第４実施形態では、これら現像ロール１３３と搬送ロール１３４が一体化し、同電位になっている点である。
【００７２】
図７は、第４実施形態のプリンタの現像器等の電位関係を示す図である。
【００７３】
図７には、第３実施形態では別体であった現像ロール１３３と搬送ロール１３４とが一体化した現像剤保持ロール２３３が示されており、感光体１０、吸着ロール４０、および現像剤保持ロール２３３には、それぞれが有する電位が記載されている。感光体１０と現像剤保持ロール２３３との電位関係は、前述してあるので省略する。また、吸着ロール４０上のレーザ照射領域４１およびレーザ非照射領域４２の電位については、レーザ照射領域４１の電位が、第３実施形態では−３００Ｖであったのが−３５０Ｖに変更されているものの、機能的な変化はないことから説明は省略する。
【００７４】
搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、レーザ照射領域４１との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの低帯電トナーは、レーザ照射領域４１と現像剤保持ロール２３３との間に発生する、レーザ照射領域４１（電位は−３５０Ｖ）から現像剤保持ロール２３３（電位は−６００Ｖ）へ向かう向きの電界（電位差は２５０Ｖ）により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、レーザ照射領域４１に吸着され、その後、クリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって除去されて残留物収容箱２２に収容される。
【００７５】
一方、搬送ロール１３４に保持された磁性キャリアに静電的に付着し、レーザ非照射領域４２との間に形成された領域に搬送されたトナーのうちの逆極トナーは、レーザ非照射領域４２と現像剤保持ロール２３３との間に発生する、現像剤保持ロール２３３（電位は−６００Ｖ）からレーザ非照射領域４２（電位は−７２０Ｖ）へ向かう向きの電界により、磁性キャリアとの間の静電引力に打ち勝って、レーザ非照射領域４２に吸着され、その後、クリーニング装置２０のクリーニング部材２１によって除去されて残留物収容箱２２に収容される。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態のプリンタでも、現像剤収容槽１３２に収容されている劣化トナーのうち低帯電トナーおよび逆極性トナーの双方が同時に除去される。これにより、極端に帯電量の異なるトナーの発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】プリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す現像器をレーザ露光器側から見た透視図である。
【図３】現像器の断面図である。
【図４】レーザ露光器からのレーザ露光光の照射の様子を示す図である。
【図５】第２実施形態のプリンタの現像器等の電位関係を示す図である。
【図６】レーザ露光器からのレーザ露光光の照射範囲について示す図である。
【図７】第４実施形態のプリンタの現像器等の電位関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  プリンタ
１０  感光体
１１  帯電ロール
１２  レーザ露光器
１３  現像器
１３１  撹拌搬送部材
１３２  現像剤収容槽
１３３  現像ロール
１３４  搬送ロール
１３５  電源
１３６  切替スイッチ
１３７  第１電源
１３８  第２電源
１４  転写ロール
１５  定着器
１６  用紙カセット
１７  用紙搬送装置
２０  クリーニング装置
２１  クリーニング部材
２２  残留物収容箱
２３３  現像剤保持ロール
３０  スイッチ
３１  第１電源
３２  第２電源
４０  吸着ロール
５０  帯電装置
【図１】
2010139974.tif 000003
【図２】
2010139974.tif 000004
【図３】
2010139974.tif 000005
【図４】
2010139974.tif 000006
【図５】
2010139974.tif 000007
【図６】
2010139974.tif 000008
【図７】
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