(57)【要約】【課題】  ２成分トナー現像装置において、転写器へのキャリアの進入を防止し、白抜け画像の発生や感光体の破壊を防ぎ、感光体の寿命を延ばすことを目的とする。【解決手段】  感光体上に形成された静電潜像を内部に固定された磁石を備えた現像ローラ上にキャリアとトナーよりなる現像剤で磁気ブラシを形成して現像する現像器を用いた画像形成装置において、現像ローラ下流側近傍に、反磁性材料で作られたキャリア除去ローラを配置した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁石が固定された現像ローラ上にキャリアとトナーとからなる現像剤で磁気ブラシを形成して感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像ローラの下流側近傍に反磁性材料で作られたキャリア除去ローラを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記キャリア除去ローラは、銅、二酸化珪素、亜鉛、炭素の何れかを主成分とした材料によりな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】
前記キャリア除去ローラは、無垢の材料で形成されてい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】
前記感光体は、非晶質シリコン系光導電材料が用いられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体は、有機系光導電材料が用いられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び該画像形成装置に係わり、詳しくは２成分現像剤によって潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像部を露光することにより、感光体上に静電潜像を形成し、これを現像剤によって可視化、即ち現像する画像形成装置の現像剤としては、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いるものが知られており、当該現像装置としては、現像剤を感光体近傍まで搬送するとともに静電潜像に応じて感光体にトナーを移行させるための現像ローラを用いたものが知られている。
この現像ローラには通常、内部に固定された磁石を有しており、内部の磁石は磁界を形成するように着磁されていて、現像器内で攪拌された現像剤を現像ローラ上に移行させる機能、ドクターブレードで均一な現像剤層厚を形成するための機能、感光体との近接位置で磁気ブラシを接触させる機能、現像領域を通過後に現像器内に現像剤を戻す機能等を果たすように形成されている。
この現像ローラによる現像工程において、現像領域を通過した後、現像器内に現像剤を戻す際に、その現像剤の一部が現像器内に戻らずに現像されたトナーの静電力により感光体に付着したまま転写器に進入してしまったり、現像器の下へ落下してしまう現象が発生することがある。
又、転写器に進入した場合トナー像を紙に転写する際にトナーの転写が妨げられて画像に白抜けが発生したり、感光体表面を傷つけたり、放電破壊等の欠陥を生じることになることが知られている。
【０００３】
より具体的に説明する。図４は、画像形成装置の全体を示す概略構成図である。
このような画像形成装置は、感光体７を一様に帯電する帯電装置１、画像情報を感光体７に静電潜像として記録する半導体レーザーやＬＥＤ等を光源とする露光装置２、感光体７の静電潜像をトナーで顕像化するための現像装置３、転写紙Ｐへ感光体７上のトナー像を転写するための転写装置４、現像後転写紙Ｐを感光体７から分離するための分離装置５、転写されずに感光体７上に残ったトナーを除去するためのクリーニング装置６、感光体７上の電荷を除去するためのＬＥＤ等を光源とする除電光照射装置８などから構成されている。
このような画像形成装置の動作としては、画像形成装置本体が起動され、感光体７が矢印方向に回転を開始した後、帯電装置１により帯電が開始される。そして露光装置２により画像露光が開始され、帯電された部位が現像装置３に到達すると現像装置３により現像バイアスが印加されて静電潜像が現像される。転写紙Ｐが転写装置４へ到達するのに合わせて転写装置４への電圧印加を開始され、現像された像が転写紙Ｐへ転写され、その後分離装置により感光体７より分離、排出される。転写紙Ｐへ転写されずに感光体７上に残ったトナーはクリーニング装置６により除去される。その後感光体７は除電光照射装置８により除電された後に画像形成装置本体が停止する。
図５は、上述した画像形成装置に一般的に用いられている従来の現像装置の構成を示した図である。この図５に示す現像ローラ３ａは、内部に回転せずに固定される磁石Ｓ、Ｎを備えた非磁性材料の中空円筒であり、図中の点線で示すような磁界が形成されている。この場合、現像ローラ３ａにより近い領域に磁界を集めることができず、キャリアを誘導できず、感光体の移動とともに現像領域から離れていったキャリアを落下させることができなくなってしまう。
そこで、この問題を解決するものとして、感光体表面に付着した現像剤（キャリア）を磁気力によって吸引捕獲する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平８−２６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示された方法では、感光体に近づけないと捕獲が困難になる。しかしながら、近づけると捕獲した現像剤が穂を形成し感光体上のトナー像を乱すことになるという問題がある。
本発明は、上述した実状を考慮してなされたものであって、転写器へのキャリアの進入を防止し、白抜け画像の発生や感光体の破壊を防ぎ、感光体の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内部に磁石が固定された現像ローラ上にキャリアとトナーとからなる現像剤で磁気ブラシを形成して感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像ローラの下流側近傍に反磁性材料で作られた  キャリア除去ローラを配置したことを特徴とする。
また請求項２記載の発明は、前記キャリア除去ローラは、銅、二酸化珪素、亜鉛、炭素の何れかを主成分とした材料によりなることを特徴とする。
また請求項３記載の発明は、前記キャリア除去ローラは、無垢の材料で形成されていることを特徴とする。
また請求項４記載の発明は、前記感光体は、非晶質シリコン系光導電材料が用いられていることを特徴とする。
また請求項５に記載の発明は、前記感光体は、有機系光導電材料が用いられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、感光体上に形成された静電潜像を内部に固定された磁石を備えた現像ローラ上にキャリアとトナーよりなる現像剤で磁気ブラシを形成することで、現像する現像装置を用いた画像形成装置において、前記現像ローラ下流側近傍に反磁性材料で作られたキャリア除去ローラを配置したことにより、現像領域通過後の磁界を、現像ローラにより近い領域に集めることができ、感光体のキャリアを現像ローラに誘導することができる。またキャリア除去ローラと感光体とのニップ通過後の位置では感光体に付着したキャリアが転写部に進入する前に落下しやすい磁界まで弱めることができる、これによりの、転写器へのキャリアの進入を防止し、白抜け画像の発生や感光体の破壊を防ぐことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置に備えられている現像装置の構成を示した図である。この図１に現像装置においては、現像ローラ３ａの下流側に、磁界を加えたとき、その向きとは逆向きに磁化される性質を有する反磁性材料で作られたキャリア除去ローラ９が配されており、図中の点線で示すような磁界が形成されている。このように構成した場合は、現像領域通過後の磁界を、図５に比べて、現像ローラ３により近い領域に集めることができるので、感光体７のキャリアを現像ローラ３ａに誘導することができる。また、この場合は、キャリア除去ローラ９を矢印で示した方向に回転させることで、キャリア除去ローラ９上に落下したキャリアを現像ローラ３ａに戻すことができる。
さらに、現像領域通過後の磁界を、現像ローラ３により近い領域に集めることで、キャリア除去ローラ９と感光体７とのニップ通過後の位置では、感光体７に付着したキャリアが転写部に進入する前に落下しやすい磁界まで弱めることができる。
キャリア除去ローラ９の材料としては、銅、二酸化珪素、亜鉛、炭素の何れかを主成分とした反磁性材料を用いることで、感光体７に付着したキャリアを転写器４への進入前に落下しやすい磁界とすることにより、転写器４へのキャリアの進入を防止し、白抜け画像の発生や感光体７の破壊を防ぐことが可能になる。
特に、キャリア除去ローラ９を無垢の反磁性材料とすることで、より効果的に感光体７に付着したキャリアを転写部４への進入前に落下しやすい磁界とすることができ、転写器４へのキャリアの進入を防止し、白抜け画像の発生や感光体の破壊を防ぐことが可能になる。
また、感光体７として非晶質シリコン系感光体を用いた場合には、非晶質シリコン系感光体が放電破壊に弱いという特性を有しているため、キャリアの転写部４への進入は絶対に避ける必要がある。
【０００８】
図２に、非晶質シリコン系感光体を実験機に装着してランニングテストを行い、画像上に現れた放電破壊によるピンホールの感光体１周あたりの個数を求めた結果を示す。この図２から分かるように、従来方式に比べて本発明方式の現像装置のほうが、ピンホールが発生しにくいので、本発方式の現像装置をキャリアの転写部への進入による放電破壊が発生しやすい非晶質シリコン系感光体に適用することで、感光体の寿命を延ばすことが可能となる。
また、有機系感光体を用いた場合においては、接触転写を用いた装置での転写部でのキャリアと感光体の摺擦による傷、あるいはクリーニングブレードに挟み込まれたキャリアが感光体に傷を発生させることを防止することが可能となる。
キャリアの接触転写を用いた転写部またはクリーニング部への進入により、傷や偏摩耗が発生しやすい有機系感光体に適用することで、感光体の寿命を延ばすことが可能となる。
図３に、ランニングテストを行い感光体のもっとも薄い部分の膜厚の削れ量の測定結果のデータを示す。この図３から分かるように、従来方式に比べて本発明方式の現像装置のほうが膜削れ量も少ないので、本発方式の現像装置のほうが感光体の寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置の概略構造を示した図。
【図２】本発明と従来法のピンホール発生テスト結果を示す説明図。
【図３】本発明と従来法の膜削れ量テスト結果を示す説明図。
【図４】画像形成装置の概略構成を示した図。
【図５】従来の現像装置の概略構造を示した図。
【符号の説明】
【００１０】
１  帯電装置、２  露光装置、３  現像装置、４  転写装置、５  分離装置、  ６  クリーニング装置、８  除電光照射装置、７  感光体、３ａ  現像ローラ、９  キャリア除去ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005331854.tif 000006
【図５】
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