(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に現像剤を供給する現像装置であって、
現像剤が収容される現像槽と、
前記現像槽の上部に着脱可能に設けられる現像槽カバーと、
前記現像槽内の現像剤を担持して軸線まわりに回転し、担持した現像剤を前記感光体へ向けて搬送する現像ローラと、
前記現像槽の前記軸線方向端部における、前記現像槽の外方への現像剤の移動を遮るシール機構であって、
前記現像槽カバーに固定される磁気シール部材であって、前記軸線の上方において前記現像ローラの前記軸線方向における端部に臨み、該端部に対して間隔を空けて設けられる磁気シール部材と、
前記端部に臨む前記現像槽の部分に固定される非磁気シール部材であって、前記軸線の下方に少なくとも設けられるとともに、前記現像ローラの回転方向において、前記磁気シール部材に隣接する位置まで、延びて設けられる非磁気シール部材と、を含むシール機構と、を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像ローラの回転方向は、前記現像ローラの、前記感光体に臨む部分において、現像剤を上方に搬送する方向であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記端部に臨む前記現像槽の部分には、前記現像ローラを軸支する軸受が設けられ、
前記端部は、前記軸受よりも前記現像槽の外方に延びて設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
電子写真方式の画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体に現像剤を供給する現像装置であって、
現像剤が収容される現像槽と、
前記現像槽の上部に着脱可能に設けられる現像槽カバーと、
前記現像槽内の現像剤を担持して軸線まわりに回転し、担持した現像剤を前記感光体へ向けて搬送する現像ローラと、
前記現像槽の前記軸線方向端部における、前記現像槽の外方への現像剤の移動を遮るシール機構であって、
前記現像槽カバーに固定される磁気シール部材であって、前記軸線の上方において前記軸線方向における前記現像ローラの端部に臨み、該端部に対して間隔を空けて設けられる磁気シール部材と、
前記端部に臨む前記現像槽の部分に固定される非磁気シール部材であって、前記軸線の下方に少なくとも設けられるとともに、前記現像ローラの回転方向において、前記磁気シール部材に隣接する位置まで、延びて設けられる非磁気シール部材と、を含むシール機構と、を備える現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルカラー化や高画質化に対応した電子写真方式の画像形成装置には、トナーと強磁性体を含むキャリアとからなる２成分現像剤が広く使用されている。現像装置は、現像槽内で２成分現像剤を攪拌することにより、トナーとキャリアとの間に摩擦を生じさせ、これによって、トナーを帯電させる。帯電したトナーは、キャリアに付着した状態で、磁石が内蔵される現像ローラの表面に担持される。現像ローラの回転によってキャリアおよびトナーが感光体ドラムに近接すると、トナーは、電気的吸引力によって、キャリアから感光体ドラムの表面に形成された静電潜像へ移動する。これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
【０００３】
上記現像装置において、現像ローラは、軸受を介して、現像槽に支持される。この軸受の隙間に現像剤が入り込むと、現像ローラは回転し難くなり、故障の原因になってしまう。また、キャリアが樹脂成分を含む場合、キャリアから樹脂成分が剥がれ落ちて、軸受近傍において凝集固着すると、現像ローラは回転し難くなり、故障の原因になってしまう。さらに、現像剤が軸受を通り過ぎて現像槽の外側へ移動すると、画像形成装置内が現像剤によって汚染されてしまう。このような問題を解決するために、軸受への現像剤の移動を遮る壁として機能するシール部材を設けることが考えられるが、現像ローラの回転を阻害しないためには、シール部材と現像ローラとは必ず間隔を空ける必要があるので、シール部材と現像ローラとの隙間を通って、現像剤が軸受へと移動してしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の現像装置では、現像ローラの回転方向において、現像ローラの軸線方向端部を取り巻く略リング状の磁気シール部材を、現像槽に固定して設けている。この磁気シール部材は、それ自体が、軸受への現像剤の移動を遮る壁として機能するとともに、磁気シール部材と現像ローラとの隙間に、磁力によって現像剤を吸引してブラシ（以下、「磁気ブラシ」と称する）を形成し、磁気ブラシによって、磁気シール部材と現像ローラとの隙間における、軸受への現像剤の移動を遮ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８９５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
キャリアは使用によって劣化していくので、定期的に新しいものと交換する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の現像装置では、現像ローラを取り巻く磁気シール部材が現像槽に固定されているので、磁気シール部材や現像ローラを現像槽から取り外すのが困難であり、その結果、古いキャリアを現像槽から除去することが難しくなる。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、現像ローラの軸線方向端部への現像剤の移動を遮ることができ、かつ、古い現像剤を現像槽から除去し易い現像装置および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】
【０００８】
本発明は、感光体に現像剤を供給する現像装置であって、
現像剤が収容される現像槽と、
前記現像槽の上部に着脱可能に設けられる現像槽カバーと、
前記現像槽内の現像剤を担持して軸線まわりに回転し、担持した現像剤を前記感光体へ向けて搬送する現像ローラと、
前記現像槽の前記軸線方向端部における、前記現像槽の外方への現像剤の移動を遮るシール機構であって、
前記現像槽カバーに固定される磁気シール部材であって、前記軸線の上方において前記現像ローラの前記軸線方向における端部に臨み、該端部に対して間隔を空けて設けられる磁気シール部材と、
前記端部に臨む前記現像槽の部分に固定される非磁気シール部材であって、前記軸線の下方に少なくとも設けられるとともに、前記現像ローラの回転方向において、前記磁気シール部材に隣接する位置まで、延びて設けられる非磁気シール部材と、を含むシール機構と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
また本発明は、前記現像ローラの回転方向は、前記現像ローラの、前記感光体に臨む部分において、現像剤を上方に搬送する方向であることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記端部に臨む前記現像槽の部分には、前記現像ローラを軸支する軸受が設けられ、
前記端部は、前記軸受よりも前記現像槽の外方に延びて設けられることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置であって、
感光体と、
前記感光体に現像剤を供給する現像装置であって、
現像剤が収容される現像槽と、
前記現像槽の上部に着脱可能に設けられる現像槽カバーと、
前記現像槽内の現像剤を担持して軸線まわりに回転し、担持した現像剤を前記感光体へ向けて搬送する現像ローラと、
前記現像槽の前記軸線方向端部における、前記現像槽の外方への現像剤の移動を遮るシール機構であって、
前記現像槽カバーに固定される磁気シール部材であって、前記軸線の上方において前記軸線方向における前記現像ローラの端部に臨み、該端部に対して間隔を空けて設けられる磁気シール部材と、
前記端部に臨む前記現像槽の部分に固定される非磁気シール部材であって、前記軸線の下方に少なくとも設けられるとともに、前記現像ローラの回転方向において、前記磁気シール部材に隣接する位置まで、延びて設けられる非磁気シール部材と、を含むシール機構と、を備える現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、磁気シール部材によって、現像ローラの上方において、現像ローラの軸線方向端部への現像剤の移動を遮ることができ、かつ、非磁気シール部材によって、現像ローラの下方において、現像ローラの軸線方向端部への現像剤の移動を遮ることができる。磁気シール部材は現像槽カバーに固定されており、現像槽カバーは現像槽に対して着脱自在である。したがって、現像槽内の現像剤を新しい現像剤へ交換する際には、現像槽カバーとともに磁気シール部材を取り外すことができる。よって、古い現像剤が磁気シール部材に拘束されたまま現像装置に残るのを防止することができ、古い現像剤を現像槽から除去し易くなる。さらに、非磁気シール部材は、現像ローラの回転方向において磁気シール部材に隣接する位置まで延びて設けられるので、飛翔する現像剤が現像ローラの軸線方向端部側へ移動するのを遮る障壁として機能する。これにより、現像ローラの回転方向において磁気シール部材から非磁気シール部材にわたって、現像ローラの軸線方向端部側への現像剤の移動を遮ることができる。
【００１４】
また本発明によれば、現像ローラの回転方向は、現像ローラの、感光体に臨む部分において、現像剤を上方に搬送する方向である。したがって、現像後に現像ローラ上に残存している、移動し易くなっている現像剤は、現像ローラの軸線方向端部側へ移動するときに、磁気シール部材によって磁気的に吸引され、拘束されることになる。よって、現像ローラの軸線方向端部側への現像剤の移動をより確実に遮ることができる。
【００１６】
また本発明によれば、現像ローラの軸線方向端部に臨む現像槽の部分には、現像ローラを軸支する軸受が設けられ、現像ローラの軸線方向端部は、軸受よりも現像槽の外方に延びて設けられるので、現像ローラの軸線方向端部を現像槽の外で冷却することができる。よって、現像剤の樹脂成分が軸受近傍に堆積したとしても、現像ローラの軸線方向端部の熱でこの樹脂成分が溶けて軸受近傍に凝集固着するのが抑制され、現像ローラの回転が阻害され難くなる。
【００１７】
また本発明によれば、現像装置は、現像ローラの軸線方向端部側への現像剤の移動を遮ることができるので、画像形成装置内の現像剤による汚染を防ぐことができる。また、現像槽内の現像剤の交換が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置１００の構成を示す模式図である。
【図２】トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。
【図４】現像装置２００の構成を示す模式図である。
【図５】図４に示す線Ｖ−Ｖを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図６】図４に示す線ＶＩ−ＶＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図７】図４に示す線ＶＩＩ−ＶＩＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図８】図７に示す線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図９】図７に示す線ＩＸ−ＩＸを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図１０】図７に示す線Ｘ−Ｘを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図１１】現像装置４００を示す図である。
【図１２】図１１に示す線ＸＩＩ−ＸＩＩを切断面線とする現像装置４００の断面図である。
【図１３】図１１に示す線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩを切断面線とする現像装置４００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
はじめに、本発明の第１実施形態である現像装置２００を備える画像形成装置１００の全体的な構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
【００２０】
画像形成装置１００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、定着部４０と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｂ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙと、クリーニングユニット２５ｂ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙと、トナーカートリッジ３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙと、トナー供給パイプ２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｂ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。
【００２１】
感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２００、クリーニングユニット２５、トナーカートリッジ３００、トナー供給パイプ２５０、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
【００２２】
感光体ドラム２１は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム２１としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材（導電性基体）と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる薄膜（光導電層）とを含むものを用いることができる。
【００２３】
帯電部２２、現像装置２００、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向回りに、この順序で配置され、帯電部２２は、現像装置２００およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。
【００２４】
帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。
【００２５】
帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などとともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などよりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
【００２６】
帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。
【００２７】
露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２００との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット２３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
【００２８】
現像装置２００は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する装置である。現像装置２００の鉛直方向上部には、筒状部材であるトナー供給パイプ２５０が接続される。現像装置２００の詳細については後述する。
【００２９】
トナーカートリッジ３００は、現像装置２００よりも鉛直方向上方に配置され、未使用のトナーを貯蔵する。トナーカートリッジ３００の鉛直方向下部にはトナー供給パイプ２５０が接続される。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する。トナーカートリッジ３００の詳細については後述する。
【００３０】
クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット２５としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。
【００３１】
トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像に現像装置２００からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。
【００３２】
中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符Ａ４方向に移動する。
【００３３】
駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２は、その回転によって、中間転写ベルト３１を矢符Ａ４方向へ移動させる。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。
【００３４】
中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４としては、たとえば、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえば、ステンレス）ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。
【００３５】
転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。
【００３６】
転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の移動によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６にトナーが付着すると、このトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。
【００３７】
転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら移動するとき、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部４０に搬送される。
【００３８】
記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１００外壁面に設けられ、画像形成装置１００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００３９】
ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。
【００４０】
レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００４１】
記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、この記録媒体にトナー像が転写される。
【００４２】
定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備える。加熱ローラ４１は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接するローラである。加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部６０に搬送される。
【００４３】
排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、定着部４０よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。
【００４４】
排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
【００４５】
画像形成装置１００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【００４６】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００４７】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１００に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００４８】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１００に設けられる各装置にも電力を供給する。
【００４９】
図２は、トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。図３は、図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する装置である。トナーカートリッジ３００は、トナー収容容器３０１と、トナー汲み上げ部材３０２と、トナー排出部材３０３と、トナー排出容器３０４とを含む。
【００５０】
トナー収容容器３０１は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、この内部空間において、トナー汲み上げ部材３０２を回転自在に支持し、未使用のトナーを収容する。トナー排出容器３０４は、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って設けられる略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、この内部空間において、トナー排出部材３０３を回転自在に支持する。トナー収容容器３０１の内部空間とトナー排出容器３０４の内部空間とは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って形成される連通口３０５を介して連通する。トナー排出容器３０４は、その鉛直方向下部に、排出口３０６が形成される。トナー排出容器３０４には、排出口３０６において、トナー供給パイプ２５０が接続される。
【００５１】
トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａと、基体３０２ｂと、摺動部３０２ｃとを含む。回転軸３０２ａは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体３０２ｂは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸３０２ａに取り付けられる。摺動部３０２ｃは、基体３０２ｂの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａがその軸線回りに回転するのに伴って基体３０２ｂが回転運動し、これによって基体３０２ｂの幅方向両端部に設けられる摺動部３０２ｃがトナー収容容器３０１の内壁面を摺擦することで、トナー収容容器３０１内のトナーを、トナー排出容器３０４へ汲み上げる。
【００５２】
トナー排出部材３０３は、トナー排出容器３０４内のトナーを排出口３０６に向けて搬送する部材である。トナー排出部材３０３は、トナー排出回転軸３０３ａと、このトナー排出回転軸３０３ａを取り巻いて設けられるトナー排出羽根３０３ｂとを含む、オーガスクリュー状部材である。
【００５３】
トナーカートリッジ３００によれば、トナー収容容器３０１内の未使用トナーが、トナー汲み上げ部材３０２によってトナー排出容器３０４に汲み上げられる。そして、トナー排出容器３０４に汲み上げられたトナーは、トナー排出部材３０３によって排出口３０６に搬送される。排出口３０６に搬送されたトナーは、この排出口３０６からトナー排出容器３０４外へ排出され、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００に供給される。
【００５４】
図４は、現像装置２００の構成を示す模式図である。図５は、図４に示す線Ｖ−Ｖを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図６は、図４に示す線ＶＩ−ＶＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図７は、図４に示す線ＶＩＩ−ＶＩＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図８は、図７に示す線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図９は、図７に示す線ＩＸ−ＩＸを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図１０は、図７に示す線Ｘ−Ｘを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【００５５】
現像装置２００は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置２００は、現像槽２０１と、第１搬送部材２０２と、第２搬送部材２０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８と、軸受２０９ａ，２０９ｂと、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂを含むシール機構２１０ａ，２１０ｂと、を含む。本発明の特徴である磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂについて詳細に説明する前に、現像装置２００の全体的な構成について説明する。
【００５６】
現像槽２０１は、対向して設けられる側壁部２０１ａおよび側壁部２０１ｂと、側壁部２０１ａ，２０１ｂに垂直に連なる底壁部２０１ｃとによって内部空間が形成される箱状の部材であり、この内部空間に現像剤が貯留される。本発明において用いられる現像剤としては、磁性トナーのみからなる１成分現像剤であっても、磁性トナーまたは磁性キャリアのうちの少なくとも一方を含む２成分現像剤であってもよい。
【００５７】
側壁部２０１ａ，２０１ｂには、現像槽２０１の外方に向かって突出する略円筒状の突出部２０１ｄ，２０１ｅがそれぞれ設けられている。突出部２０１ｄの内側の空間と、突出部２０１ｅの内側の空間と、側壁部２０１ａ，２０１ｂおよび底壁部２０１ｃによって形成される内部空間とは連通する。突出部２０１ｄと突出部２０１ｅとは、互いの軸線が一致するように設けられる。突出部２０１ｄ，２０１ｅの内側において、側壁部２０１ａ，２０１ｂから遠い側の軸線方向端部には、現像ローラ２０４を軸支するための軸受２０９ａ，２０９ｂがそれぞれ設けられる。なお、図１０では、軸受２０９ａを転がり軸受として示しているが、軸受２０９ａ，２０９ｂとしては、転がり軸受であっても滑り軸受であってもよい。
【００５８】
現像槽２０１は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂材料から形成される。側壁部２０１ａ，２０１ｂ、底壁部２０１ｃ、および突出部２０１ｄ，２０１ｅは、一体成形されていてもよいし、別部材であってもよい。
【００５９】
現像槽２０１には、その鉛直方向上方に現像槽カバー２０５が設けられ、内部空間に、第１搬送部材２０２、第２搬送部材２０３、現像ローラ２０４、ドクターブレード２０６、および隔壁２０７が設けられる。また、現像槽２０１の鉛直方向下部（底部）には、トナー濃度検知センサ２０８が設けられる。現像槽２０１は、感光体ドラム２１と現像ローラ２０４との間に開口部が設けられる。
【００６０】
現像ローラ２０４は、磁石が配置される略円柱状のマグネットローラとマグネットローラを覆う略円筒状の現像スリーブとを含み、現像槽２０１内の現像剤を現像スリーブ表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２１へ供給する。現像ローラ２０４は、突出部２０１ｄ，２０１ｅの軸線方向と一致する軸線Ｓ１方向に延び、突出部２０１ｄ，２０１ｅに挿通され、軸線Ｓ１方向両端部が突出部２０１ｄ，２０１ｅの外まで延びている。本実施形態では、現像ローラ２０４の現像スリーブが、突出部２０１ｄ，２０１ｅ内に設けられる軸受２０９ａ，２０９ｂによって軸支される。なお、本発明の他の実施形態としては、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向両端部に、軸線Ｓ１方向に延びる軸部材を設け、この軸部材が軸受２０９ａ，２０９ｂによって軸支されるように構成してもよい。
【００６１】
現像ローラ２０４の現像スリーブの軸線Ｓ１方向一端部には、ギア２０４ａが設けられる。現像スリーブは、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、このギア２０４ａを介して、軸線Ｓ１まわりに、２００ｒｐｍ〜６００ｒｐｍで回転する。
【００６２】
本実施形態では、現像ローラ２０４の現像スリーブの回転方向Ｇは、現像ローラ２０４の、感光体ドラム２１に臨む部分において、現像剤を鉛直方向上方に搬送する回転方向である。本発明の他の実施形態としては、この回転方向Ｇとは逆の方向、すなわち、現像ローラ２０４の、感光体ドラム２１に臨む部分において、現像剤を鉛直方向下方に搬送する回転方向であってもよい。
【００６３】
現像ローラ２０４には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ２０４に担持されたトナーは、感光体ドラム２１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム２１へ移動する。
【００６４】
シール機構２１０ａ，２１０ｂは、現像槽２０１の軸線Ｓ１方向端部における、現像槽２０１の外方への現像剤の移動を遮る機構であり、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂを含む。磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂについては、後に詳述する。
【００６５】
ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向に延びる矩形板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽２０１に固定され、かつ他端が現像ローラ２０４の表面に対して間隔を空けて設けられる。ドクターブレード２０６と現像ローラ２０４との間隔（ドクターギャップ）は、たとえば０．４ｍｍ〜２．０ｍｍである。ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の表面に対して間隔を空けて設けられることで、現像ローラ２０４に担持される現像剤の量を所定量に規制する。規制された現像剤は、現像ローラ２０４上で層状になる。ドクターブレード２０６の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などを使用できる。
【００６６】
隔壁２０７は、現像槽２０１の幅方向略中央部において、現像槽２０１の長手方向に沿って延びる形状の部材である。隔壁２０７は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃから立設され、かつ、長手方向両端部が現像槽２０１の側壁部２０１ａ，２０１ｂから離間するように設けられる。隔壁２０７によって、現像槽２０１の内部空間は、第１搬送路Ｐと、第２搬送路Ｑと、第１連通路Ｒと、第２連通路Ｓとに区分されている。
【００６７】
第２搬送路Ｑは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、現像ローラ２０４に臨む空間である。第１搬送路Ｐは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、隔壁２０７を挟んで第２搬送路Ｑに対向する空間である。第１連通路Ｒは、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。第２連通路Ｓは、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。
【００６８】
現像槽カバー２０５は、現像槽２０１の鉛直方向上部に着脱自在に設けられ、供給口部２０５ａを有する。現像槽カバー２０５には、供給口部２０５ａにおいて、トナー供給パイプ２５０が接続される。供給口部２０５ａは、現像槽２０１にトナーを供給するための開口が形成される開口部であり、トナーカートリッジ３００に収容されているトナーは、トナー供給パイプ２５０およびこの開口を経て、現像槽２０１内に供給される。
【００６９】
供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に設けられる。より詳細には、供給口部２０５ａに形成される開口が、第１搬送路Ｐに臨み、かつ、隔壁２０７の長手方向において第２連通路Ｓと同じ位置となるように設けられる。
【００７０】
第１搬送部材２０２は、第１搬送路Ｐ内に設けられる。第１搬送部材２０２は、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側から長手方向一端部２０７ａ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第１搬送部材２０２による現像剤の搬送方向を、搬送方向Ｘと称する。
【００７１】
第１搬送部材２０２は、第１回転軸部材２０２ａと、第１螺旋羽根２０２ｂと、第１ギア２０２ｃとを含むオーガスクリュー状部材である。第１回転軸部材２０２ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、搬送方向Ｘ下流端において、第１ギア２０２ｃと接続される。第１回転軸部材２０２ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定される図示しない軸受および現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。
【００７２】
第１回転軸部材２０２ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第１螺旋羽根２０２ｂが設けられる。第１螺旋羽根２０２ｂの外径は、１２ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００７３】
第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、および第１ギア２０２ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールなどの樹脂材料から形成される。また、第１回転軸部材２０２ａは、ＳＵＳやＳＵＭなどの金属材料から形成されてもよい。第１回転軸部材２０２ａおよび第１螺旋羽根２０２ｂは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。
【００７４】
このような第１搬送部材２０２は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第１ギア２０２ｃを介して、第１回転軸部材２０２ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜６００ｒｐｍで回転する。これに伴って、第１螺旋羽根２０２ｂが第１回転軸部材２０２ａの軸線を中心として回転運動し、その結果、第１搬送路Ｐに貯留される現像剤は、搬送方向Ｘ下流側に搬送される。上述したように、現像槽カバー２０５の供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に形成されるので、トナーカートリッジ３００内の未使用のトナーは、まず、第１搬送路Ｐに供給され、その後、第１搬送部材２０２によって、第１搬送路Ｐの搬送方向Ｘ下流側に搬送されることになる。
【００７５】
第２搬送部材２０３は、第２搬送路Ｑ内に設けられる。第２搬送部材２０３は、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側から長手方向他端部２０７ｂ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第２搬送部材２０３による現像剤の搬送方向を、搬送方向Ｙと称する。
【００７６】
第２搬送部材２０３は、第２回転軸部材２０３ａと、第２螺旋羽根２０３ｂと、第２ギア２０３ｃとを含むオーガスクリュー状部材である。第２回転軸部材２０３ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、搬送方向Ｙ上流端において、第２ギア２０３ｃと接続される。第２回転軸部材２０３ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定される図示しない軸受および現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。
【００７７】
第２回転軸部材２０３ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第２螺旋羽根２０３ｂが設けられる。第２螺旋羽根２０３ｂの外径は、１２ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００７８】
第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、および第２ギア２０３ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールなどの樹脂材料から形成される。また、第２回転軸部材２０３ａは、ＳＵＳやＳＵＭなどの金属材料から形成されてもよい。第２回転軸部材２０３ａおよび第２螺旋羽根２０３ｂは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。
【００７９】
このような第２搬送部材２０３は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第２ギア２０３ｃを介して、第２回転軸部材２０３ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜６００ｒｐｍで回転する。これに伴って、第２螺旋羽根２０３ｂが第２回転軸部材２０３ａの軸線を中心として回転運動し、その結果、第２搬送路Ｑに貯留される現像剤は、搬送方向Ｙ下流側に搬送される。
【００８０】
図４に示すトナー濃度検知センサ２０８は、現像槽２０１の底部において、第２搬送部材２０３の鉛直方向下方に装着され、センサ面が第２搬送路Ｑの長手方向中央部に露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ２０８は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
【００８１】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８が検知するトナー濃度検知結果に応じて、トナー排出部材３０３を回転させ、現像槽２０１内にトナーを供給する制御を行う。より具体的には、トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８によるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否かを判断し、低いと判断した場合に、トナー排出部材３０３を回転させる駆動部に制御信号を送り、トナー排出部材３０３を所定の期間回転させる。
【００８２】
トナー濃度検知センサ２０８には、図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ２０８を駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、トナー濃度検知センサ２０８に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ２０８への電圧の印加は、図示しない制御部によって制御される。
【００８３】
トナー濃度検知センサ２０８としては、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、ＴＳ−Ｌ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ａ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ｋ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。
【００８４】
以上のように構成される現像装置２００によれば、現像槽２０１内において、現像剤は、第１搬送路Ｐ、第１連通路Ｒ、第２搬送路Ｑ、第２連通路Ｓ、という順序で循環搬送される。循環搬送される現像剤のうちの一部は、第２搬送路Ｑにおいて、現像ローラ２０４の表面に担持され、担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム２１へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ２０８が検知すると、未使用のトナーがトナーカートリッジ３００から第１搬送路Ｐ内へ供給される。供給されたトナーは、第１搬送路Ｐ内で搬送されながら、既に貯留されていた現像剤中に拡散する。
【００８５】
次に、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂについて説明する。図７および図８に示すように、磁気シール部材２１１ａは、現像槽カバー２０５の、側壁部２０１ａ側の端部に固定される。磁気シール部材２１１ｂは、現像槽カバー２０５の、側壁部２０１ｂ側の端部に固定される。
【００８６】
磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂは、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１の鉛直真上において、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向端部に臨み、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向端部に対して間隔を空けて設けられる。磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂは、現像ローラ２０４に沿って湾曲した板状の部材であり、磁石または磁性体（鉄などの強磁性体）を含んでいる。本実施形態では、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂは、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１を軸線とする円筒を周方向に分割した形状の磁石である。
【００８７】
磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂは、現像剤を磁気的に吸引および拘束し、現像ローラ２０４と磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂとの隙間に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシを形成することが可能であれば、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに含まれる磁石の磁極の配置はどのような配置であってもよく、磁石の吸着力はどのような大きさであってもよい。たとえば、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに含まれる磁石の磁極の配置は、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの軸線Ｓ１方向両端部が異なる磁極になる配置であり、また、磁石の吸着力は、一方の磁極で吸着して磁化方向に持ち上げることが可能な最大の鉄板の重量で表すと、たとえば０．１〜０．８ｇ重である。なお、磁石の代わりに磁性体が設けられる場合、この磁性体が現像ローラ２０４内のマグネットローラの磁力によって磁化され、その結果、この磁性体によって磁気ブラシが形成される。磁性体は、このようにして磁気ブラシを形成可能であれば、どのような材質であってもよい。
【００８８】
磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの軸線Ｓ１方向長さＬ１は、たとえば３ｍｍ〜１２ｍｍである。また、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの、軸線Ｓ１の鉛直真上から、回転方向Ｇ上流側に延びる部分の中心角度θ１は、たとえば１０°〜６０°であり、回転方向Ｇ下流側に延びる部分の中心角度θ２は、たとえば３０°〜１００°である。また、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂと現像ローラ２０４との間隔Ｌ２は、たとえば０．３ｍｍ〜１．５ｍｍである。
【００８９】
図７および図８に示すように、非磁気シール部材２１２ａは、突出部２０１ｄの内側において、側壁部２０１ａに近い側の軸線方向端部に固定される。非磁気シール部材２１２ｂは、突出部２０１ｅの内側において、側壁部２０１ｂに近い側の軸線方向端部に固定される。
【００９０】
非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、少なくとも現像ローラ２０４の軸線Ｓ１の鉛直真下に設けられ、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向端部に臨み、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向端部に対して間隔を空けて設けられる。非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、現像ローラ２０４に沿って湾曲した板状の部材であり、磁石を含んでいない。本実施形態では、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１を軸線とする円筒を周方向に分割した形状の樹脂性の部材である。
【００９１】
非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂの軸線Ｓ１方向長さＬ３は、たとえば５ｍｍ〜１２ｍｍである。本実施形態では、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂの長さＬ３は磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの長さＬ１と同じであり、軸線Ｓ１方向において、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂと磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂとは同じ位置に設けられる。非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂの、軸線Ｓ１の鉛直真下から、回転方向Ｇ上流側に延びる部分の中心角度θ３は、たとえば８０°〜１５０°であり、回転方向Ｇ下流側に延びる部分の中心角度θ４は、たとえば６０°〜１２０°である。本実施形態では、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、回転方向Ｇにおいて、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに隣接する位置まで、延びて設けられる。具体的には、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの回転方向Ｇ下流側端部に隣接するように、軸線Ｓ１の鉛直真下から回転方向Ｇ上流側に延びて設けられる。非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂと現像ローラ２０４との間隔Ｌ４は、たとえば０ｍｍ〜１．０ｍｍである。
【００９２】
非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、現像剤が突出部２０１ｄ，２０１ｅの内側を通って軸受２０９ａ，２０９ｂ側へ移動するのを遮る障壁として機能する。非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂと現像ローラ２０４とは離間しているが、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１の鉛直方向下方では、現像剤は、主に、突出部２０１ｄ，２０１ｅの鉛直方向下側の内壁面上を移動しようとするので、この内壁面の軸線Ｓ１方向において軸受２０９ａ，２０９ｂから遠い側の端部に非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂを固定することで、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１の鉛直方向下方における、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動を遮ることができる。
【００９３】
これに対して、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂは、上述したように、現像ローラ２０４との隙間に磁気ブラシを形成する。磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂと現像ローラ２０４とは離間しているが、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１の鉛直方向上方では、現像剤は、主に、現像ローラ２０４上を移動しようとするので、軸線Ｓ１の鉛直真上に磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂを設け、軸線Ｓ１の鉛直真上に磁気ブラシを形成することで、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１の鉛直方向上方における、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動を遮ることができる。
【００９４】
さらに、本実施形態では、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂは、回転方向Ｇにおいて磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに隣接する位置まで延びて設けられるので、飛翔する現像剤が突出部２０１ｄ，２０１ｅの内側を通って軸受２０９ａ，２０９ｂ側へ移動するのを遮る障壁として機能する。これにより、回転方向Ｇにおいて磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂから非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂにわたって、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動を遮ることができる。
【００９５】
このように、現像装置２００では、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂによって、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動を遮ることができる。また、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂは現像槽カバー２０５に固定されており、現像槽カバー２０５は現像槽２０１に対して着脱自在である。したがって、現像槽２０１内の現像剤を新しい現像剤へ交換する際には、現像槽カバー２０５とともに磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂを取り外すことができる。よって、古い現像剤が磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに拘束されたまま現像装置２００に残るのを防止することができ、古い現像剤を現像槽２０１から除去し易くなる。
【００９６】
本実施形態では、現像ローラ２０４の回転方向Ｇは、現像ローラ２０４の、感光体ドラム２１に臨む部分において、現像剤を上方に搬送する方向である。したがって、現像後に現像ローラ２０４上に残存している、移動し易くなっている現像剤は、軸受２０９ａ，２０９ｂ側へ移動するときに、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂによって磁気的に吸引され、拘束されることになる。よって、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動をより確実に遮ることができる。
【００９７】
また、本実施形態では、現像ローラ２０４は、突出部２０１ｄ，２０１ｅ内に設けられる軸受２０９ａ，２０９ｂによって軸支され、軸線Ｓ１方向両端部が突出部２０１ｄ，２０１ｅの外まで延びており、軸線Ｓ１方向両端部が露出している。したがって、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向両端部を現像槽２０１の外で冷却することができる。よって、現像剤の樹脂成分が軸受２０９ａ，２０９ｂ近傍に堆積したとしても、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１方向両端部の熱でこの樹脂成分が溶けて軸受２０９ａ，２０９ｂ近傍に凝集固着するのが抑制され、現像ローラ２０４の回転が阻害され難くなる。
【００９８】
次に、本発明の第２実施形態である現像装置４００について説明する。現像装置４００は、現像装置２００とほぼ同様の構成であるので、異なる部分について主に説明する。図１１は、現像装置４００を示す図であり、図７に対応する。図１２は、図１１に示す線ＸＩＩ−ＸＩＩを切断面線とする現像装置４００の断面図である。図１３は、図１１に示す線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩを切断面線とする現像装置４００の断面図である。
【００９９】
現像装置４００は、シール機構２１０ａ，２１０ｂとして、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂと、非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂと、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂと、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂとを含む。現像装置４００は、シール機構２１０ａ，２１０ｂ以外の部材は、現像装置２００と共通する。
【０１００】
現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、現像ローラ２０４の現像スリーブの表面に固定される。現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、突出部２０１ｄ，２０１ｅの、側壁部２０１ａ，２０１ｂに近い側の軸線方向端部の内側において、軸受２０９ａ，２０９ｂよりも側壁部２０１ａ，２０１ｂに近い部分に臨み、この部分に対して間隔を空けて設けられる。現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、現像ローラ２０４に沿って湾曲した板状の部材であり、磁石を含んでいる。本実施形態では、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１を軸線とする円筒を周方向に分割した形状の磁石である。
【０１０１】
現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、現像ローラ２０４の現像スリーブの回転に伴って、軸線Ｓ１まわりに回転する。現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、回転によって鉛直方向下方に位置したときに、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂおよび非磁気シール部材２１２ａ，２１２ｂによっても遮られずに突出部２０１ｄ，２０１ｅ内において外方に移動してきた現像剤を、磁気的に吸引および拘束して、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの表面上に回収する。そして、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂは、回転によって鉛直方向上方に位置したときに、回収した現像剤を、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂへ引き渡す。現像剤の引渡しは、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの磁力によって行われる。
【０１０２】
現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさは、現像剤の引渡しが可能となるように、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂとの距離などに基づいて、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさよりも小さく設定される。たとえば、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさは、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさの１／１０〜１／２に設定される。
【０１０３】
現像剤引渡部材２１３ａは、一方の磁極（Ｓ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ａに近い側の端部に配置され、他方の磁極（Ｎ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ａから遠い側の端部に配置され、磁気シール部材２１１ａは、一方の磁極（Ｓ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ａに近い側の端部に配置され、他方の磁極（Ｎ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ａから遠い側の端部に配置される。また、現像剤引渡部材２１３ｂは、一方の磁極（Ｎ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ｂに近い側の端部に配置され、他方の磁極（Ｓ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ｂから遠い側の端部に配置され、磁気シール部材２１１ｂは、一方の磁極（Ｎ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ｂに近い側の端部に配置され、他方の磁極（Ｓ極）が軸線Ｓ１方向において軸受２０９ｂから遠い側の端部に配置される。このように、軸線Ｓ１方向において、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの磁極と、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの磁極とが異なって対向するように各磁極を配置することで、現像剤の引渡しが円滑に行われる。
【０１０４】
現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの軸線Ｓ１方向長さは、たとえば、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの長さＬ１と同程度である。また、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの回転方向Ｇにおける中心角度は、３６０°未満であり、好ましくは、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの中心角度、すなわち中心角度θ１と中心角度θ２との和と同じである。現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの中心角度が３６０°未満であることにより、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの回転に伴って突出部２０１ｄ，２０１ｅ内の磁場が大きく変化し、突出部２０１ｄ，２０１ｅ内での現像剤の滞留が抑制され、その結果、現像剤の引渡しが円滑になる。現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの中心角度が磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの中心角度と同じであれば、現像剤の引渡しがより円滑になる。
【０１０５】
このような現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂを備える本実施形態では、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂによって軸受２０９ａ，２０９ｂよりも内方で現像剤が回収される。したがって、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動をより確実に遮ることができる。また、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂによって回収された現像剤は磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂに引き渡されるので、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂには現像剤が残らず、現像槽カバー２０５とともに磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂを取り外すことで、古い現像剤が現像装置４００に残るのを防止することができる。
【０１０６】
現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂは、突出部２０１ｄ，２０１ｅの内側において、軸線Ｓ１の鉛直真下に固定される。現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂは、軸線Ｓ１において、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂと磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂとの間に設けられる。現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂは、現像ローラ２０４に対して間隔を空けて設けられる板状の部材であり、磁石を含んでいる。本実施形態では、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂは、現像ローラ２０４の軸線Ｓ１を軸線とする円筒を周方向に分割した形状の磁石であり、突出部２０１ｄ，２０１ｅの内表面とともに、円筒の内表面を形成する。
【０１０７】
現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂは、突出部２０１ｄ，２０１ｅ内を飛翔して移動してきた現像剤を、鉛直方向下方に向かわせ、飛翔を抑制する部材である。現像剤の飛翔を抑制することで、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂによる現像剤の回収がより確実に行われることになる。
【０１０８】
現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさは、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂによる現像剤の回収が可能となるように、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂとの距離などに基づいて、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさよりも小さく設定される。たとえば、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさは、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂに含まれる磁石の吸着力の大きさの１／２０〜１／５に設定される。
【０１０９】
現像剤飛翔抑制部材２１４ａは、一方の磁極（Ｓ極）が鉛直方向上側の端部に配置され、他方の磁極（Ｎ極）が鉛直方向下側の端部に配置される。また、現像剤飛翔抑制部材２１４ｂは、一方の磁極（Ｎ極）が鉛直方向上側の端部に配置され、他方の磁極（Ｓ極）が鉛直方向下側の端部に配置される。このように、軸線Ｓ１方向において現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂに近い側の、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂの磁極とは異なる磁極が鉛直方向上側となるように、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂの各磁極を配置することで、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂによる現像剤の回収が円滑に行われる。
【０１１０】
現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂの軸線Ｓ１方向長さは、たとえば、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂの長さＬ１と同程度である。また、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂの、軸線Ｓ１の鉛直真下から、回転方向Ｇ上流側に延びる部分の中心角度は、たとえば１０°〜９０°であり、回転方向Ｇ下流側に延びる部分の中心角度は、たとえば１０°〜９０°である。
【０１１１】
このような現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂを備える本実施形態では、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂによる現像剤の回収がより確実に行われるので、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動をより確実に遮ることができる。また、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂ近傍に落下した現像剤は現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂに回収されるので、現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂ近傍には現像剤が残らず、現像槽カバー２０５とともに磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂを取り外すことで、古い現像剤が現像装置４００に残るのを防止することができる。
【０１１２】
上述した第１，２実施形態において、磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂ、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂ、および現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂに含まれる各磁石は永久磁石であってもよく、電磁石であってもよい。永久磁石であれば、電力を供給することなく、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動を遮る効果が得られる。電磁石であれば、電力の供給を停止することで、磁石に付着した現像剤を除去することができ、各磁石のクリーニングが容易になる。
【０１１３】
上述した第１，２実施形態において、突出部２０１ｄ，２０１ｅおよび現像ローラ２０４が現像槽２０１から分離可能に構成されていてもよい。このように構成すれば、現像槽カバー２０５とともに磁気シール部材２１１ａ，２１１ｂを取り外し、その後、突出部２０１ｄ，２０１ｅおよび現像ローラ２０４とともに現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂおよび現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂを取り外すことで、現像装置２００，４００からすべての磁石を取り外すことができ、現像槽２０１内の古い現像剤の除去が容易になる。なお、現像剤引渡部材２１３ａ，２１３ｂおよび現像剤飛翔抑制部材２１４ａ，２１４ｂを、突出部２０１ｄ，２０１ｅから個別に分離可能に構成してもよい。
【０１１４】
以上のような現像装置２００または現像装置４００を備える画像形成装置１００によれば、軸受２０９ａ，２０９ｂ側への現像剤の移動を遮ることができ、画像形成装置１００内の現像剤による汚染を防ぐことができる。また、現像槽２０１内の現像剤の交換が容易になる。
【符号の説明】
【０１１５】
２０  トナー像形成部
３０  転写部
４０  定着部
５０  記録媒体供給部
６０  排出部
１００  画像形成装置
２００，２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙ，４００  現像装置
２０１  現像槽
２０４  現像ローラ
２０６  ドクターブレード
２０９ａ，２０９ｂ  軸受
２１０ａ，２１０ｂ  シール機構
２１１ａ，２１１ｂ  磁気シール部材
２１２ａ，２１２ｂ  非磁気シール部材
２５０，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙ  トナー供給パイプ
３００，３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙ  トナーカートリッジ
【図１】
0005964144.tif 000002
【図２】
0005964144.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005964144.tif 000007
【図７】
0005964144.tif 000008
【図８】
0005964144.tif 000009
【図９】
0005964144.tif 000010
【図１０】
0005964144.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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