(57)【要約】【課題】  シール部材上に捕集したトナーを現像装置内へと効率よく搬送、回収することができる現像装置を提供する。【解決手段】  複数の磁極を有するマグネット３０と、マグネット３０の外周に回転可能に配置されたスリーブ３１とを有し、感光体ドラム２と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像ロール１１と、現像領域の下流側に設けられ、現像剤の機外への漏れ出しを防止するシールロール１２とを有し、現像ロール１１の磁極の１つを、シールロール１２に対向配置し、磁極によって穂立ちする現像剤磁気ブラシをシールロール１２に当接するように構成した。現像剤磁気ブラシがシールロール１２表面を摺擦するように構成するので、シールロール１２上に捕集されたトナーを現像装置内へ効率よく搬送、回収することが可能となる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有するマグネットと、該マグネットの外周に回転可能に配置されたスリーブとを有し、像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像ロールと、
前記現像領域の下流側に設けられ、前記現像剤の機外への漏れ出しを防止するシール部材とを有し、
前記現像ロールの磁極の１つを、前記シール部材に対向配置し、該磁極によって穂立ちする現像剤磁気ブラシを前記シール部材に当接するようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記対向配置した磁極の磁束密度のピーク位置が、現像ロールと前記シール部材との中心を結ぶ直線に対して、前記スリーブの回転方向下流側に０度以上１５度以下となるように配置したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記シール部材に対向する位置における前記現像剤磁気ブラシの穂立ち高さを前記スリーブと前記シール部材との間隙の１．２倍から３倍となるように設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記対向配置した磁極における磁束密度分布を、前記スリーブ回転方向下流側よりも上流側で広くなるように前記マグネットを設定したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の現像装置。
【請求項５】
前記対向配置した磁極と、該磁極と同極性で前記対向配置した磁極よりも前記スリーブ回転方向の下流側に位置する磁極とで反発極を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の現像装置。
【請求項６】
前記シール部材の表面は、導電性の材料からなり、前記スリーブと前記シール部材の表面とが同電位となるようにバイアス電圧を印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の現像装置。
【請求項７】
前記シール部材に対して、薄板で構成されるスクレーパ部材を、その先端が前記シール部材表面に当接するように配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の現像装置。
【請求項８】
前記スクレーパ部材の当接する位置は、前記磁気ブラシが前記シール部材に当接する位置よりも、前記スリーブの回転方向の下流側にあることを特徴とする請求項７記載の現像装置。
【請求項９】
前記スクレーパ部材は、前記先端部とは反対側の端部から前記先端部に行くに従って、水平方向に対して角度が付けられていることを特徴とする請求項７又は８記載の現像装置。
【請求項１０】
前記スクレーパ部材は、導電性の材料からなり、前記スクレーパ部材と前記シール部材の表面とが同電位となるようにバイアス電圧を印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする請求項７から９のいずれか一項記載の現像装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の現像装置を備えた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、像担持体と現像剤担持体とが近接する現像領域の下流側にシール部材（以下、シールロールと呼ぶ）を設けて、現像装置からの飛散トナーの漏れ出しを防止する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体と現像剤担持体とが近接する現像領域では、現像剤担持体から像担持体へとトナーが飛翔する。この時、現像領域には、トナーが空中に浮遊して飛散トナーとなったものが存在する。この時、現像装置と像担持体との間には所定の隙間が設けられているため、この隙間から飛散トナーが現像装置外部へ漏れ出し、画像形成装置内の汚染が生じて、画像形成装置内部における部材の劣化や、プリント画像上へのトナー汚れの発生に繋がるという問題点が有る。
【０００３】
飛散トナーの現像装置外への漏れ出しを防止する技術として、特許文献１では、現像ロールの下方に、現像ロールと逆方向に回動するシールロールを設けて、現像ロールより飛散した現像剤が現像器外部へと流出することを防ぐ技術を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１２２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シールロール上に捕集されたトナーが、現像装置内部へと回収され難いため、シールロール上にトナーの堆積が生じる。このため、シールロール上から現像装置外部へぼた落ち状のトナー飛散が発生しやすいという問題が発生する。
【０００６】
特に現像剤担持体としての現像ロールを高速に回転させた場合、現像ロール上での磁気ブラシの転動による衝撃や遠心力等によってトナー飛散の発生量が多くなる。従って、シールロール上へのトナー付着量が多くなり、シールロール上から現像装置外部へぼた落ち状のトナー飛散が発生しやすくなる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シール部材上に捕集したトナーを現像装置内へと効率よく搬送、回収することができる現像装置及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】
かかる目的を達成するために本発明の現像装置は、複数の磁極を有するマグネットと、該マグネットの外周に回転可能に配置されたスリーブとを有し、像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像ロールと、前記現像領域の下流側に設けられ、前記現像剤の機外への漏れ出しを防止するシール部材とを有し、前記現像ロールの磁極の１つを、前記シール部材に対向配置し、該磁極によって穂立ちする現像剤磁気ブラシを前記シール部材に当接するように構成した。
【０００９】
現像剤磁気ブラシがシール部材表面を摺擦するように構成するので、シール部材上に捕集されたトナーを現像装置内へ効率よく搬送、回収することが可能となる。
【００１０】
上記現像装置において、前記対向配置した磁極の磁束密度のピーク位置が、現像ロールと前記シール部材との中心を結ぶ直線に対して、前記スリーブの回転方向下流側に０度以上１５度以下となるように配置するとよい。
【００１１】
従って、現像剤磁気ブラシが、スリーブとシール部材との間をスムーズに通過することが可能なり、現像剤の搬送安定性を高めることができる。また、間隙上流への現像剤の滞留やこぼれの発生を防止することができる。また現像剤が単位時間あたりに間隙を通過する量が多い、高速で回転する現像ロールにも適用可能となる。
【００１２】
上記現像装置において、前記シール部材に対向する位置における前記現像剤磁気ブラシの穂立ち高さを前記スリーブと前記シール部材との間隙の１．２倍から３倍となるように設定するとよい。
【００１３】
シール部材上に捕集されたトナーの現像剤穂立ちによる回収、搬送作業と、現像剤穂立ちのスリーブ、シール部材間でのスムーズな搬送とを両立することができる。
【００１４】
上記現像装置において、前記対向配置した磁極における磁束密度分布を、前記スリーブ回転方向下流側よりも上流側で広くなるように前記マグネットを設定するとよい。
【００１５】
現像ロールとシール部材の対向部のスリーブ回転方向上流側で、現像剤に含まれる磁性キャリアに作用する磁力を高めることができ、現像剤の搬送安定性を高めることができる。
【００１６】
上記現像装置において、前記対向配置した磁極と、該磁極と同極性で前記対向配置した磁極よりも前記スリーブ回転方向の下流側に位置する磁極とで反発極を形成するとよい。
【００１７】
反発極間で発生する現像剤の飛翔作用によりシール部材からのトナーの回収効率と、現像装置内への搬送性能を高めることができる。
【００１８】
上記現像装置において、前記シール部材の表面は、導電性の材料からなり、前記スリーブと前記シール部材の表面とが同電位となるようにバイアス電圧を印加するバイアス印加手段を有するとよい。
【００１９】
現像ロールとシール部材間の電界の影響によるトナーやキャリアの付着を防止することができる。
【００２０】
上記現像装置において、前記シール部材に対して、薄板で構成されるスクレーパ部材を、その先端が前記シール部材表面に当接するように配置するとよい。
【００２１】
磁気ブラシとスクレーパ部材とを併用することで、シール部材上のトナーの回収効率をさらに高めることができる。
【００２２】
上記現像装置において、前記スクレーパ部材の当接する位置は、前記磁気ブラシが前記シール部材に当接する位置よりも、前記スリーブの回転方向の下流側にあるとよい。
【００２３】
磁気ブラシとスクレーパ部材とを併用する場合において、両者の位置関係を最も回収効率がよい設定とすることができる。
【００２４】
上記現像装置において、前記スクレーパ部材は、前記先端部とは反対側の端部から前記先端部に行くに従って、水平方向に対して角度が付けられているとよい。
【００２５】
シール部材上のトナーを現像装置内に回収する搬送ガイドとして、スクレーパ部材を使用することができる。
【００２６】
上記現像装置において、前記スクレーパ部材は、導電性の材料からなり、前記スクレーパ部材と前記シール部材の表面とが同電位となるようにバイアス電圧を印加するバイアス印加手段を有するとよい。
【００２７】
シール部材とスクレーパ部材間の電界の影響によりトナーやキャリアが付着する不具合を防止することができる。
【００２８】
本発明の画像形成装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の現像装置を備えている。
【００２９】
シール部材上に捕集したトナーを現像装置内へと効率よく搬送、回収可能な現像装置を備えた画像形成装置とすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、シール部材上に捕集したトナーを現像装置内へと効率よく搬送、回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００３２】
まず図１を参照しながら画像形成装置１の構成を説明する。図１に電子写真方式の画像形成装置の構成を示す。図１に示す矢印方向に回転する感光体ドラム（像担持体）２の周囲に、感光体ドラム２を所定電位に帯電するスコロトロン帯電器３、感光体２上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置（ＲＯＳ：Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）などの画像書込装置（本例では同装置からのレーザ光のみを示す）、感光体ドラム２上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置４、転写ベルト８、転写ローラ９等の転写手段から感光体ドラム２に注入された電荷を除電する除電帯電装置５、感光体ドラム２の表面に潤滑剤を塗布し、感光体ドラム２表面の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置６、感光体２表面の静電残像を除電するイレーズランプ７、転写材を搬送する転写ベルト８と現像装置４により現像された現像像を転写材に転写する転写ローラ９とからなる転写手段等を備えている。
【００３３】
画像形成装置の作像プロセスについて説明する。先ず、スコロトロン帯電器３にて感光体ドラム２を帯電した後、画像書込装置からのレーザ光にて感光体ドラム２上に静電潜像を書き込む。その後、現像装置４にて静電潜像をトナー像として可視像化し、所定のタイミングで転写部位へと移動させる。一方、転写材は、転写ベルト８にて所定のタイミングで転写部位へと搬送され、転写ローラ９と、帯電された転写ベルト８によって転写バイアスを印加されることで、感光体ドラム２上のトナー像が転写材に転写される。なお、転写ベルト８及び転写ローラ９とからなる転写手段は、スコロトロン帯電器３による帯電とは逆極性となるように転写電界をかける。
【００３４】
次に、図２を参照しながら現像装置４の構成を説明する。図２に示すように現像装置４は、感光体ドラム２に隣接して配置されたハウジング１０と、このハウジング１０に回転可能に取り付けられ、感光体ドラム２と所定のギャップを維持して現像領域を形成し、この現像領域で感光体ドラムに現像剤を供給する現像ロール１１と、現像領域の現像ロール１１回転方向下流側に配設され、ハウジング１０内で発生した飛散トナーが感光体ドラム２とハウジング１０との間からハウジング１０外に漏れ出ることを防止するシールロール１２と、現像ロール１１の左側に位置し、トナー及び磁性キャリアからなる現像剤を攪拌し、現像ロール１１に供給する第１オーガ１３と、第１オーガ１３の左側に位置し、現像剤を攪拌する第２オーガ１４とが配置されている。また、現像領域よりも上流側のハウジング１０には、現像剤層厚規制部材１５が設けられており、現像ロール１２の表面に付着して搬送される現像剤の層厚を規制する。またシールロール１２上に残留する現像剤を掻き取るスクレーパ１６が、先端部をシールロール１２に圧接させて設けられている。
【００３５】
現像装置４内の二成分現像剤は、トナーとキャリアから構成されており、それらが現像装置４内で攪拌されることにより、トナーが所望の帯電状態となる。現像では、この現像剤を、現像ロール１１により、感光体ドラム２と対向する現像領域まで搬送する。現像ロール１１に電圧を印加することにより、現像領域内の現像剤から、トナーが感光体ドラム２上の静電潜像に転移する。このようにして静電潜像がトナーにより現像され、感光体１０上にトナー像が形成される。
【００３６】
また現像ロール１１は、図３に示すように固定支持された略円柱状のマグネット３０の外周に回動可能な円柱状のスリーブ３１を配設したものであり、図３（Ａ）に示すマグネット３０の磁力によってスリーブ３１上に磁性キャリアが吸着され、図３（Ｂ）に示すように磁力線に沿って穂立ちをなす現像剤の磁気ブラシが形成されるようになっている。なお、本実施例のマグネット３０は、図２に示すようにＳ１〜Ｓ３，Ｎ１〜Ｎ４の７つの極（磁束密度ピーク位置）を有している。
【００３７】
このように現像ロール１１の表面では、現像剤をマグネットの磁力により保持し、スリーブ３１回転によりこの磁気ブラシを感光体ドラム２に摺擦または近接させる。現像ローラ１１にはバイアス電圧が印加されているため、現像ロール１１と感光体ドラム２との間に電界が生じ、この作用により現像剤中の帯電したトナーが感光体ドラム２上の静電潜像に転移する。
【００３８】
なお、図４に示すように現像ローラ１１と、シールロール１２と、スクレーパ１６にはバイアス印加部２１によってバイアス電圧が印加される。バイアス印加部２１は制御部２０によって制御されている。シールロール１６の少なくとも表面並びにスクレーパ１６を導電性材料で構成して、現像ロール１１のスリーブ３１と、シールロール１６表面と、スクレーパ１６とが同電位となるようにバイアス電圧を印加する。これによって各部材間に不要な電場が発生することがなくなり、部材へのトナー付着やキャリア付着等を防止することができる。
【００３９】
本実施例は、図２に示すようにシールロール１２に内部の固定磁極Ｎ４を対向させて、現像剤磁気ブラシがシールロール１２の表面を摺擦するように構成する。現像剤磁気ブラシがシールロール１２表面を摺擦して、シールロール１２上に捕集されたトナーを現像装置４内へ効率よく搬送、回収することが可能となる。
【００４０】
また、磁極Ｎ４の磁束密度ピーク位置は、現像ロール１１とシールロール１２との中心間を結ぶ直線に対して、スリーブ回転方向の下流側に０°〜１５°の範囲に設定する。磁束密度のピーク位置を中心間を結ぶ直線よりもずらすことで、現像剤磁気ブラシが、スリーブ３１とシールロール１２との間をスムーズに通過することが可能なる。従って、現像剤の搬送安定性を高めることができる。また、現像ロール１１とシールロール１２との間隙上流への現像剤の滞留やこぼれの発生を防止することができる。また現像剤が単位時間あたりに間隙を通過する量が多い、高速で回転する現像ロールにも適用可能となる。
【００４１】
また磁気ブラシ穂立ち高さ(自然長)は、ロール間隙の１．２〜３倍となるように設定する。このように設定することで、現像ロール１１とシールロール１２との間隙での現像剤搬送安定性を高めることが可能となり、間隙上流側への現像剤コボレを発生することなく、トナー回収作用を得ることができる。
【００４２】
また磁極Ｎ４の磁束密度分布は、スリーブ回転方向上流側の方が下流側よりも幅広(ピーク位置〜０ｍＴの間隔が長い)とすることで、間隙上流側の磁力が高まり、搬送安定性をさらに高めることができる。
【００４３】
さらにシールロール１２に対向させる磁極Ｎ４は、同極性の磁極Ｎ３とともに反発極を形成している。反発極の上流側の極Ｎ４をシールロール１２に対向することで、反発極間で発生する現像剤の飛翔の作用により、回収と現像装置４内への搬送をより安定化することができる。
【００４４】
次に、スクレーパ１６について説明する。スクレーパ１６は、その先端をシールロール１２に当接させている。その当接位置は、磁気ブラシがシールロール１２に当接する位置よりも、スリーブ３１の回転方向の下流側にある。このような配置にすることで、磁気ブラシとスクレーパ１６とを併用する場合において、両者の位置関係を最も回収効率がよい設定とすることができる。またスクレーパ１６は、現像装置内下方へと現像剤を導くガイド板形状となっている。スクレーパ１６は、図２に示すようにシールロール１２に当接する先端部とは反対側の端部から先端部に行くに従って、水平方向に対して角度が付くように設けることで、スクレーパ１６をガイド部材として使用することができる。
【００４５】
上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図２】現像装置の詳細な構成を示す図である。
【図３】磁気ブラシについて説明するための図である。
【図４】現像ロールとシールロールとスクレーパに印加されるバイアス電圧を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  画像形成装置                  ２  感光体ドラム
３  スコロトロン帯電器            ４  現像装置
５  除電帯電装置                  ６  クリーニング装置
７  イレーズランプ                ８  転写ベルト
９  転写ローラ                    １０  ハウジング
１１  現像ロール                  １２  シールロール
１３  第１オーガ                  １４  第２オーガ
１５  現像剤層厚規制部材          １６  スクレーパ
２０  制御部                      ２１  バイアス印加部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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