(57)【要約】  【課題】  回転スリーブの端部近傍におけるトナーの高密度化を軽減することにより，トナー肥りやトナーの凝集を防止することが可能な現像装置を提供すること。  【解決手段】  層厚規制ブレード１５における回転スリーブ２１の長手方向端部側，即ち，上記層厚規制ブレード１５の両端部の所定位置のみにマグネットローラ２２と反発する磁石１０を配設する。例えば，上記層厚規制ブレード１５における現像領域の端部近傍と対向する位置，或いは上記層厚規制ブレード１５におけるシール部と非シール部との境界近傍と対向する位置に上記磁石１０を配設する。これにより，上記磁石１０とマグネットローラ２２との間で反発磁界が発生し，その間を通過する磁性現像剤が反発磁界の力によって分散されるため，上記回転スリーブ２１の端部における高密度化が軽減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定マグネットを回転スリーブで内包してなる現像ローラと，
上記回転スリーブの表面と対向配置され，上記回転スリーブ上に担持された磁性現像剤の層厚を略均一に規制する層厚規制部材と，
上記回転スリーブに担持された磁性現像剤を該回転スリーブの端部でシールするシール部材と、
を備えてなる現像装置であって，
上記層厚規制部材における上記回転スリーブの長手方向端部側の所定位置のみに上記固定マグネットと反発する磁石を配設してなることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記磁石が，該磁石と対向する上記固定マグネットと同極性である請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
上記層厚規制部材の上記回転スリーブ回転方向上流側に上記磁石が配設されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項４】
上記磁石が配設される上記所定位置は，上記回転スリーブ上の現像領域の端部近傍と対向する位置である請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
上記磁石が配設される上記所定位置は，上記シール部材によりシールされる上記回転スリーブ上のシール部と非シール部との境界近傍と対向する位置である請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
上記磁石が，上記シール部から上記非シール部に亘って配設されてなる請求項５に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複写機等の画像形成装置に用いられる現像装置に関し，特に，現像ローラの回転スリーブ上に担持された磁性現像剤の層厚を略均一に規制する層厚規制部材と，上記回転スリーブに担持された磁性現像剤を該回転スリーブの端部でシールするシール部材とを備えた現像装置における上記回転スリーブ端部での所謂トナー肥り現象（現像剤層が他の部分と較べて厚くなる現象）を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ，ファクシミリ装置などの画像形成装置には，感光体ドラムや感光ベルトなどの像担持体上の静電潜像を現像する現像装置が備えられいる。
上記現像装置には，一般に，回転スリーブの表面に担持された現像剤を均一化するための層厚規制ブレード（層厚規制部材に相当）が設けられている。この層厚規制ブレードにより上記回転スリーブの表面の現像剤が均されると，上記層厚規制ブレードで掻き取られた余分な現像剤は回転スリーブの端部方向（軸方向外側）へ移動することになるが，この際，回転スリーブの端部における現像剤の漏れ（零れ落ち）を防止する必要がある。
このような現像剤の漏れを防止する手法として，フェルトやスポンジ等の弾性部材を回転する回転スリーブの端部表面に圧接させることで上記現像剤をシールする手法や，特許文献１に記載されているように，回転スリーブの両端部の外周面に沿って所定の空隙を隔てて磁性部材を配置することにより内部のマグネットローラとの間で磁気ブラシを形成して上記現像剤をシールする手法が知られている。
【０００３】
ここで，図６及び図７を用いて，後者の手法，即ち磁気ブラシで現像剤をシールする手法が適用された現像装置Ｙの概略構成について説明する。なお，図６は現像装置Ｙの概略構成図，図７は現像ローラ２０の端部構造の詳細図である。
図６及び図７に示すように，上記現像装置Ｙは，マグネットローラ２２を回転スリーブ２１で内包して構成される現像ローラ２０と，所定の電荷を帯びたトナーを収容するトナー収容部１８と，上記トナー収容部１８内のトナーを攪拌させて所定の電荷に帯電させると共に後記する供給ローラ１２へ帯電したトナーを送給する攪拌ローラ１３と，上記攪拌ローラ１３から送給されたトナーを上記現像ローラ２０へ送給する供給ローラ１２と，上記回転スリーブ２１上のトナー層の層厚を略均一化する層厚規制ブレード１５（層厚規制手段の一例）と，回転スリーブ２１上のトナーを該回転スリーブ２１の軸方向（長手方向）の両端でシールする磁性シール部材１４（シール手段の一例）と，これらを収納或いは支持するハウジング１７とを備えて構成される。
【０００４】
このように構成された現像装置Ｙにおいては，上記供給ローラ１２から送給されたトナーが上記マグネットローラ２２の磁力吸着により汲み上げられ，反時計方向に回転する上記回転スリーブ２１の表面に担持される。担持されたトナーは，上記回転スリーブ２１の回転によって，トナーを汲み上げた場所から回転方向下流側に搬送され，上記回転スリーブ２１の鉛直上方で該回転スリーブ２１と所定間隔を隔てて配設された層厚規制レード１５へ運ばれる。トナーが層厚規制ブレード１５に到達すると，該層厚規制ブレード１５によってトナーの層厚が略均一に規制される。このとき，回転スリーブ２１上のトナーが上記層厚規制ブレード１５による規制によって，回転スリーブ２１の両端部側へ押し寄せられるが，この現像装置Ｙには上記磁性シール部材１４が設けられているため，回転スリーブ２１の端部からのトナーの漏れが防止される。
【特許文献１】特開平１０−２６８８４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，上記現像装置Ｙでは，上記磁性シール部材１４が設けられることにより上述したトナーの漏れが防止されるものの，上記回転スリーブ２１の両端部へ移動してきたトナーの逃げ場が無くなるため，上記回転スリーブ２１の両端部近傍においてトナーが高密度化することになる。このようなトナーの高密度化は，上記磁性シール部材１４によるシール部と非シール部（磁性シール部材の配設位置から中央側の領域）との境界において顕著である。
このように高密度化したトナーは，上記層厚規制ブレード１５では容易に均されず，押し付けられ圧縮されるものの，上記層厚規制ブレード１５を通過した後に元の厚さに復元する。その結果，図８に示すように，回転スリーブ２１の端部近傍のトナー層が他の部分（例えば中央部近傍）のトナー層よりも厚くなる所謂トナー肥り現象が生じる（図８の符号Ｐ参照）。特に，ステンレス製の回転スリーブを使用するときは，その表面粗さはアルミニウム製のものと較べると小さくなり，ブラスト処理などがなされた端部では更にその表面粗さが小さくなるため，低湿環境においてはトナー肥りが生じ易くなる。このようなトナー肥りが発展し，回転スリーブ２１上の現像領域（感光体ドラム上の画像形成領域に対応する回転スリーブ２１上の領域。図８の斜線範囲）にまで拡大すると，感光体ドラム上の画像形成領域に必要量以上のトナーが付着したり，或いは非画像形成領域にトナーが付着して用紙にノイズ（黒点）となって現れることになり，問題である。また，上記トナーの高密度化によりトナーが凝集するという問題も生じ得る。これらの問題は，上記磁性シール部材１４に代えてフェルトなどの弾性部材を回転スリーブ２１に圧接してシールする場合にも生じ得る。
また，トナー漏れ防止策として上記磁性シール部材１４を用いた場合は，上記回転スリーブ２１と上記磁性シール部材１４との間隙に介在するトナーが他の領域のトナーと比べて過帯電されるため，上記磁性シール部材１４へ移動してきたトナーを押し返す現象が生じ，トナー肥りが現像領域に近い場所で発生することになり，問題である。
上述した各問題は，近年の印字処理の高速化要求に応じて，上記回転スリーブ２１の回転速度が高速化されるに伴い顕著に現れている。
従って，本発明は上記事情に鑑みなされたものであり，その目的とするところは，回転スリーブの端部近傍におけるトナーの高密度化を軽減することにより，トナー肥りやトナーの凝集を防止することが可能な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は，固定マグネットを回転スリーブで内包してなる現像ローラと，上記回転スリーブの表面と対向配置され，上記回転スリーブ上に担持された磁性現像剤の層厚を略均一に規制する層厚規制部材と，上記回転スリーブに担持された磁性現像剤を該回転スリーブの端部でシールするシール部材とを備えてなる現像装置に適用され，上記層厚規制部材における回転スリーブの長手方向端部側の所定位置のみに上記固定マグネットと反発する磁石を配設してなることを特徴とする現像装置として構成される。なお，この現像装置に用いられる上記磁性現像剤としては，磁性トナーを含む一成分現像剤，非磁性トナーとキャリアを含む二成分現像剤，或いはこれらのいずれかを含む液体現像剤などが該当する。
これにより，上記磁石によって上記回転スリーブの端部における磁性現像剤が上記固定マグネットと上記磁石とにより形成される反発磁界を通過する際に反発して上記磁石による磁界（磁場）が及ばない方向へ分散されるため，上記回転スリーブの端部におけるトナー肥りやトナーの凝集を防止することができる。その結果，感光体ドラム上の画像形成領域への必要量以上のトナーの付着や，黒点などのノイズが防止され得る。
この場合，上記磁石が，該磁石と対向する上記固定マグネットと同極性であれば，上記磁石と固定マグネットとの間に反発し合う磁界が生じるため，磁性現像剤の分散が促進される。
また，上記磁石によりトナーが分散された後に上記層厚規制部材によって上記回転スリーブ上のトナーを均一化させるべく，上記層厚規制部材の上記回転スリーブ回転方向上流側に上記磁石を配設することが好ましい。
また，上記磁石が配設される上記所定位置の具体例としては，上記回転スリーブ上の現像領域の端部近傍と対向する位置，即ち，上記層厚規制部材における上記現像領域の端部近傍と対向する位置が考えられる。これにより，磁石の磁極が上記現像領域の端部近傍に向けられるため，この部分におけるトナーの分散効率を向上させることができる。
また，上記磁石が配設される上記所定位置は，上記シール部材によりシールされる上記回転スリーブ上のシール部と非シール部との境界近傍と対向する位置，即ち，上記層厚規制部材における上記シール部と上記非シール部との境界近傍と対向する位置であってもよい。上記シール部と上記非シール部との境界付近でトナーの高密度化が生じるため，上記位置に磁石を設ければトナーの分散が効率よく行われ，トナー肥り，トナーの凝集を好適に防止することが可能となる。この場合，上記磁石が，上記シール部から上記非シール部に亘って配設されておれば，上記シール部と上記非シール部との境界近傍に磁石の磁極が向けられるため，より一層，トナーの分散効率が高まる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば，現像装置において，上記層厚規制部材における上記回転スリーブの長手方向端部側の所定位置のみに固定マグネットの磁界と反発する磁界が発生し，上記回転スリーブの端部で反発磁界が形成される。これにより，上記反発磁界を通る磁性現像剤が分散されるため，上記回転スリーブの端部におけるトナー肥りやトナーの凝集が防止され，感光体ドラム上の画像形成領域への必要量以上のトナーの付着や，黒点などのノイズの発生を軽減，防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘの概略構成図，図２は上記現像装置Ｘを現像ローラ側（図１の矢視Ａ−Ａ）から見たときの主要構成部の概略構成図，図３は層厚規制ブレードに取り付けられた磁石の取付位置を説明する図，図４は層厚規制ブレードの配設位置を説明する図，図５は層厚規制ブレードに取り付けられた磁石とマグネットローラ間の磁界の方向を示す図，図６は従来の現像装置Ｙの概略構成図，図７は現像ローラの端部構造の詳細図，図８はトナー肥り現象を説明する図である。なお，図１において，従来の現像装置Ｙの構成要素と共通する構成要素については同符号を付して表している。
【０００９】
図１に示すように，本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘは，複写機，ファクシミリ装置，プリンタ装置などの画像形成装置において，感光体ドラムや感光体ベルトなどの像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像するものであり，前記した従来の現像装置Ｙ（図６）と略同様に，４つの磁極を有するマグネットローラ２２（固定マグネットに相当）を回転スリーブ２１で内包して構成される現像ローラ２０，磁性トナーを含む一成分現像剤（以下「トナー」と称す）を収容するトナー収容部１８，上記トナー収容部１８内のトナーを攪拌させて該トナーを所定の電荷（本実施形態では負極）に帯電させると共に後記する供給ローラ１２に帯電したトナーを送給する攪拌ローラ１３，送給されたトナーを上記回転スリーブ２１へ送給する供給ローラ１２，回転スリーブ２１上に担持されたトナー層の層厚を規制して略均一化する層厚規制ブレード１５（層厚規制手段の一例），回転スリーブ２１上のトナーを該回転スリーブ２１の両端でシールする磁性シール部材１４（シール手段の一例），これらの各構成要素を収容又は支持するハウジング１７を備えて構成される。
更に，上記現像装置Ｘにおいては，上記現像装置Ｙとは異なり，上記マグネットローラ２２と反発する極性Ｓの磁石１０が上記層厚規制ブレード１５に取り付けられている。この磁石１０の取付位置については後述する。
なお，本現像装置Ｘは，乾式の現像装置であって，負極に帯電された磁性トナーを含む一成分現像剤を用いて現像する一成分現像方式の現像装置として説明するが，非磁性トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いて現像する二成分現像方式の現像装置や，上記一成分現像剤若しくは上記二成分現像剤のいずれかを含む液体現像剤を用いた湿式の現像装置であっても本発明を適用することが可能である。
【００１０】
上記現像ローラ２０は，その内部に設けられた４つの磁極２２ａ（Ｎ極），２２ｂ（Ｓ極），２２ｃ（Ｎ極），２２ｄ（Ｓ極）で構成されるマグネットローラ２２と，該マグネットローラ２２の外周に設けられた非磁性体の円筒状の回転スリーブ２１とを有して構成される。上記マグネットローラ２２は隣り合う磁極が異なるようにして複数の磁石を張り合わせたブロックタイプのものであって，回転しないように上記ハウジング１７に固定支持されている。これに対して，上記回転スリーブ２１は上記マグネットローラ２２の外周方向へ反時計回りに回転自在に上記ハウジング１７で軸支されている。
上記マグネットローラ２２を構成する４つの磁極のそれぞれには個別の役割があり，上記磁極２２ａ（汲み上げ極）は上記供給ローラ１２から供給された負極に帯電されたトナーを汲み上げて回転スリーブ２１の表面上に吸着させる役割，上記磁極２２ｂ（搬送極）は回転スリーブ２１上のトナーを搬送する役割，上記磁極２２ｃ（現像極）はトナーを穂立ちさせて感光体ドラム４上の静電潜像を現像する役割，上記磁極２２ｄ（回収極）は現像後に残留したトナーを現像装置Ｘ内に搬送（回収）する役割を有する。なお，上記マグネットローラ２２はブロックタイプのものに限定されることはなく，例えば４つの磁極エリアを持ち一体成形されたものであってもよい。また，その磁極数も４つに限定されることはない。
【００１１】
上記現像ローラ２０の両端部には，上記回転スリーブ２１のハウジング１７の内部側の外周面と所定の間隙を隔てて対向配置された磁性体からなる上記磁性シール部材１４が固設されている。この磁性シール部材１４は，上記回転スリーブ２１で内包されるマグネットローラ２２との間で集中磁界を形成し，上記所定の間隙にトナーを介在させて磁気ブラシを形成することで，トナーが上記回転スリーブ２１の両端部から流出することを防止している。
本実施形態では，シール手段の一例として上記磁性シール部材１４を例示するが，この磁性シール部材１４に代えて，フェルトやスポンジなどの弾性部材を用い，この弾性部材を上記回転スリーブ２１の表面に圧接させることによりトナーの流出（漏れ）を防止するようにしてもよい。なお，この場合は，上記弾性部材がシール手段の一例となる。
【００１２】
上記層厚規制ブレード１５は，上記汲み上げ極２２ａ（Ｎ極）によってトナーが汲み上げられた場所から上記回転スリーブ２１の回転方向下流側であって，感光体ドラム４との対向面よりも回転方向上流側に，上記回転スリーブ２１の表面と対向配置されている。
この層厚規制ブレード１５には，前記したように上記磁石１０が取り付けられている。具体的には，図２（ａ）に示すように，上記磁石１０が，上記層厚規制ブレード１５における上記回転スリーブ２１の長手方向端部側であって，上記磁性シール部材１４と隣接する位置（所定位置に相当），即ち，上記層厚規制ブレード１５の両端部の上記隣接する位置のみに配設されている。ここに，図２（ａ）は図１の現像装置Ｘを矢視Ａ−Ａから見た図である。
【００１３】
ここで，上記層厚規制ブレード１５は，図４（ｂ）に示すように，厚さ２ｍｍ，高さ２０ｍｍ，幅が少なくとも上記回転スリーブ２１の全幅よりも長い板状の磁性部材であり，上記磁石１０は，厚さ２ｍｍ，高さ１０ｍｍ，幅１０ｍｍの板磁石である。また，上記層厚規制ブレード１５及び上記磁石１０の下面が面一となるように上記磁石１０が取り付けられており，その下面と上記回転スリーブ２１の表面との間隙は約０．３ｍｍに設定されている。もちろんこのようなサイズ，寸法に限られることはなく，現像装置の仕様，使用するトナーの仕様などに応じて適宜設計されたサイズ，寸法を採用することが可能であることはいうまでもない。なお，本実施形態では，磁性部材の層厚規制ブレード１５を用いるが，非磁性部材で構成された層厚規制ブレードを用いてもよい。
【００１４】
このように，本現像装置Ｘには上記層厚規制ブレード１５の両端部に上記磁石１０が設けられているため，上記磁性シール部材１４が設けられることによって該磁性シール部材１４の近傍にトナーが集まってきても，上記磁石１０とマグネットローラ２２の搬送極２２ｂ間で発生する反発磁界を通過することによってトナーが分散される。したがって，上記回転スリーブ２１の端部の上記磁性シール部材１４の近傍においてトナーの高密度化が生じなくなり，その結果，トナー肥りやトナーの凝集が防止される。
【００１５】
上記層厚規制ブレード１５の配設位置は，上記マグネットローラ２２によってトナーが搬送される範囲内にある。したがって，上記層厚規制ブレード１５及びこれに取り付けられた磁石１０は，図４（ａ）に示すように，上記搬送極２２ｂ（Ｓ極）の磁界が影響する範囲に配設されていることになる。
上記磁石１０は，上述したように，マグネットローラ２２との間で反発磁界を発生させるためにＳ極のもの，即ち，上記搬送極２２ｂ（Ｓ極）と同極性のものを用いている。したがって，上記磁石１０と上記搬送極２２ｂとの間には，図５に示すように，湾曲した磁力線を描く反発し合う磁界が形成される。そのため，この磁界中に介在する負極のトナーは双方の磁界の影響を受けて，その磁界の影響の少ない方向，即ち，上記磁石１０から遠ざかる方向へ広範囲に分散されることになる。具体的には，上記回転スリーブ２１の中央方向へ分散される。なお，回転スリーブ２１の端部には上記磁性シール部材１４が配設されているため上記回転スリーブ２１の端部方向へは分散されない。
なお，上記磁石１０は，上記層厚規制ブレード１５のいずれの面に設けられていてもよいが，図２（ａ）に示すように，本実施の形態では，上記層厚規制ブレード１５の上記回転スリーブ２１の回転方向上流側の面１５ａに設けている。これにより，上記磁石１０によりトナーが分散された後のトナー層が上記層厚規制ブレード１５によって均一化され，均等高さに均されたトナー層が現像に供せられる。
【００１６】
ところで，上記磁性シール部材１４の近傍のトナーが高密度化の要因は，上記磁性シール部材１４が設けられることによって，上記回転スリーブ２１の両端部へ移動してきたトナーの逃げ場が無くなることにある。このような要因に鑑みると，トナーが最も高密度化する領域は，上記層厚規制ブレード１５による規制によって端部方向へ移動してきたトナーが上記磁性シール部材１４にぶつかる地点であるといえる。即ち，図３（ａ）に示される，上記磁性シール部材１４によりシールされる上記回転スリーブ２１上のシール部３１（横縞部分）と非シール部３２（網掛け部分）との境界近傍の領域３３が最も高密度化する領域である。実際のところ，この領域３３でのトナー肥りやトナーの凝集の発生率が高いことは自明である。
したがって，トナーの高密度化を効率よく解消するには，上記層厚規制ブレード１５における上記領域３３に対向する位置に上記磁石１０を取り付けることが好ましい。この場合，図２（ｂ）に示すように，上記磁石１０を，上記シール部３１から上記非シール部３２に亘って配設し，更に上記磁石１０の中心が上記シール部３１と上記非シール部３２との境界に位置するように配設すれば，上記磁石１０の磁極が上記境界付近に向けられるため，即ち，最も強い磁界が上記境界近傍に印加されるため，好適である。なお，このとき，上記磁石１０と上記磁性シール部材１４とが重合して位置干渉が生じるが，上記磁性シール部材１４の側面に上記磁石１０を収容可能な切り欠きなどを形成して，そこへ上記磁石１０を嵌め込むなどすることにより，上記位置干渉は解消され得る。
【００１７】
また，感光体ドラム４上の画像形成領域（特に画像形成領域端部）への必要量以上のトナーの付着や，非画像形成領域への不必要なトナーの付着を防止することを重視するならば，図３（ｂ）に示される，上記回転スリーブ２１上の現像領域３４（斜線部分）の幅方向の端部近傍の領域３５と対向する上記層厚規制ブレード１５に上記磁石１０を取り付けるようにすればよい。
もちろん，上記領域３３及び３４の双方に磁石を個別に配設してもよいし，上記領域３３及び３４を覆う一の磁石を配設してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘの概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘを現像ローラ側（図１の矢視Ａ−Ａ）から見たときの主要構成部の概略構成図。
【図３】層厚規制ブレードに取り付けられた磁石の取付位置の詳細を説明する図。
【図４】層厚規制ブレードの配設位置を説明する図。
【図５】層厚規制ブレードに取り付けられた磁石とマグネットローラ間の磁界の方向を示す。
【図６】従来の現像装置Ｙの概略構成図。
【図７】現像ローラの端部構造の詳細図。
【図８】トナー肥り現象を説明する図。
【符号の説明】
【００１９】
４…感光体ドラム
１０…磁石
１２…供給ローラ
１３…攪拌ローラ
１４…磁性シール部材
１５…層厚規制ブレード（層厚規制部材）
１７…ハウジング
１８…トナー収容部
２０…現像ローラ
２１…回転スリーブ
２２…マグネットローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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