(57)【要約】  【課題】現像装置から飛散するトナーによって生じるトナー落ち画像といった異常画像の発生を防止することが可能な現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供する。  【解決手段】現像剤を収容する現像ケース５０と、現像ケース５０内に回転自在に収容され、現像領域において対向配置された潜像担持体１に現像剤を供給する現像剤担持体５１とを備え、画像形成時に現像剤が少なくとも１箇所に付着する現像装置５において、貯留された現像剤に対して振動を付与する振動手段６２を有し、振動手段６２は非画像形成時に振動を付与する構成とした。【選択図】図７
2018072625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像ケースと、
前記現像ケース内に回転自在に収容され、現像領域において対向配置された潜像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体とを備え、
画像形成時に現像剤が少なくとも１箇所に付着する現像装置において、
貯留された前記現像剤に対して振動を付与する振動手段を有し、
前記振動手段は非画像形成時に振動を付与する現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の近傍に配設され、前記現像領域より前記現像剤担持体の回転方向上流側位置で現像剤が付着し、前記潜像担持体の表面に一端が接触する閉塞部材と、前記現像ケースに固定され前記閉塞部材の他端を支持する支持部材とを有し、前記振動手段は前記支持部材に対して振動を付与することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の軸方向における長さが、前記現像剤担持体に比して前記閉塞部材及び前記支持部材が長く、前記軸方向において前記現像剤担持体よりはみ出した前記支持部材を前記振動手段が振動させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像ケースは、前記現像剤担持体と前記潜像担持体とが対向する前記現像領域から前記現像剤担持体の回転方向下流側において前記現像剤担持体と対向する対向部を有しており、前記振動手段は前記対向部に対して振動を付与することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
前記対向部は前記現像ケースとは別部材によって構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の現像装置において、
前記対向部はその表面に現像剤難付着特性を有していることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一つに記載の現像装置と、前記潜像担持体と帯電装置とクリーニング装置との少なくとも一つとを一体的に有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れか一つに記載の現像装置を少なくとも一つ有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７記載のプロセスカートリッジを少なくとも一つ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、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタ等の電子写真式画像形成装置において、高画質化のためにトナーの小粒径化が進められているが、反面、キャリアとの接点が小さくなることからトナーがキャリアから離れ易くなり、現像装置外部にトナーが飛散するリスクが高まっている。
【０００３】
また、現像ローラが回転駆動する際に、現像装置外部の空気を現像装置内部に取り込むことで現像装置の内圧が高くなり、これにより圧力が抜け易い箇所から圧力が抜け、その際に現像装置内部で浮遊しているトナーも現像装置外部に出てきてしまう。
現像装置外部に飛散したトナーが、特に感光体近傍の現像装置のケーシングに付着してこれが蓄積されると、画像形成装置の振動等により蓄積されたトナーが塊となって落下する。そして、落下したトナーが感光体や感光体近傍の現像ローラ、または中間転写体上に落ちると、いわゆるトナー落ち画像という異常画像が生じてしまう。
【０００４】
上述した不具合の発生を防止するため、感光体表面とケーシングの開口部との隙間を塞ぐための現像剤飛散防止シートを備えた現像装置が提案されている（例えば「特許文献１」参照）。この現像装置は、現像剤を担持して回転し感光体と対向する現像領域において感光体表面上に形成された静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像ローラと、現像ローラとの間に所定のギャップを介して対向配置され現像ローラ上に担持される現像剤量を規制する現像剤規制部材とを備えている。さらに、現像剤を内部に収容するケーシングも備えている。
【０００５】
上述の現像剤飛散防止シートは、現像領域に対して現像ローラの表面移動方向上流側に配設され、ケーシングの現像ローラとの対向面に一端が固定され、他端を感光体の表面に接触させることで感光体表面とケーシング開口部との隙間を塞いでいる。これにより、ケーシング外部への現像剤の飛散を防止することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、最近では画像形成速度の高速化に伴い感光体の回転が高速となっているため、現像ローラの回転も高速化し、これに伴いトナーが舞い易く現像剤が現像剤飛散防止シートに付着し易くなる傾向にある。
このため、シート先端部に付着したトナーが経時で溜まり、このトナー溜まりに画像形成動作中における何等かの衝撃が加わることにより、トナーの塊が落下して異常画像が発生してしまうという問題点がある。
本発明は、上述した問題点を解決し、現像装置から飛散するトナーによって生じるトナー落ち画像といった異常画像の発生を防止することが可能な現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、現像剤を収容する現像ケースと、前記現像ケース内に回転自在に収容され、現像領域において対向配置された潜像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体とを備え、画像形成時に現像剤が少なくとも１箇所に付着する現像装置において、貯留された前記現像剤に対して振動を付与する振動手段を有し、前記振動手段は非画像形成時に振動を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、貯留された現像剤に対して非画像形成時に振動を与えることにより、バンディングと呼ばれる横筋状を呈する異常画像の発生を防止することができる。
また、貯留されたトナーは上述の振動により現像剤担持体上あるいは潜像担持体上に落下するが、現像剤担持体側に落下したトナーは画像形成動作前に現像ケース内に回収されて攪拌及び混合されるので、トナー落ち画像等の異常画像の発生を防止することができる。一方、潜像担持体側に落下したトナーは画像形成動作前にクリーニング装置によって回収されるので、異常画像の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられるプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる現像装置の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる現像装置の概略斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられる現像装置を説明する概略図である。
【図６】本発明の一実施形態における現像剤の流れを説明する概略図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に用いられる現像装置の概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に用いられる現像装置の概略図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に用いられる現像装置の概略図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に用いられる現像装置の概略図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に用いられる現像剤難付着特性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明に係る現像装置が含まれるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の構成を示す模式図である。図１において、符号１００は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、３２は原稿を搬送する原稿搬送部を備え原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、３０は出力画像が積載される排紙トレイ、２６は転写紙等の被記録媒体Ｐが収容される給紙部、２７は給紙部に収容される被記録媒体Ｐを１枚ずつ給紙する給紙ローラ、２８は被記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ対を示している。
【００１１】
符号６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、各色（イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））の作像部であり、１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは各色のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋは各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に形成される静電潜像を現像する現像装置、９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に形成されたトナー像を被記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）を示している。
【００１２】
符号８は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写体としての中間転写ベルト８Ａを備えた中間転写ユニット、１９は中間転写ベルト８Ａ上のカラートナー像を被記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写部材としての２次転写バイアスローラ、２０は被記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、３１はイエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの各色トナー粒子を現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋに供給する各色のトナーボトル３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｂｋを収容するボトル収容器を示している。
【００１３】
図１に示すように装置本体１００には、中間転写ユニット８が配置されている。イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、中間転写ユニット８の中間転写ベルト８Ａに下方から対向するように並設されている。４つの作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、電子写真方式の作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であり、例えば図２に示す構成である。図２においては、作像部６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）を省略して図示している。
【００１４】
図２に示す作像部６は、潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置２等で構成されている（図１では現像装置５のみ表示）。作像部６では、感光体ドラム１上で作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
作像部６を構成する感光体ドラム１、帯電装置４、現像装置５、クリーニング装置２は一体的に纏められ、プロセスカートリッジ４０を構成している。各プロセスカートリッジ４０は、それぞれ装置本体１００に対して着脱自在に構成されており、それぞれが寿命に達したときに新品のものに交換可能である。なお図１では、プロセスカートリッジ４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂｋと表記している。
このように、装置本体１００に対し着脱可能であるプロセスカートリッジ４０とすることにより、作像部６のメンテナンスを行う際の作業性が向上し、かつ交換も容易となり、リサイクル性が向上する。
【００１５】
以下、図１に示す画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、各色の作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおいて感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上で行なわれる作像プロセスについては、図２も参照して説明する。
先ず、図示しない原稿搬送部の搬送ローラにより原稿台から原稿が搬送され、原稿読込部３２のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部３２においてコンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
【００１６】
より詳しく述べると、図示を省略しているが、原稿読込部３２は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介してカラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の各処理を行ない、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
得られたイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、例えばレーザ光走査方式の光書込装置からなる図示しない露光部に送信される。そして、露光部からは各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２）が、それぞれ対応する感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に向けて発せられる。
【００１７】
一方、４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、それぞれ、図１において時計回り方向に回転している。そして、先ず感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面は帯電装置４（図２参照）との対向部で一様に帯電される（帯電工程）。次に、帯電された感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面は図示しない露光部から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達し、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。
【００１８】
より具体的には、露光部に設けられた４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分毎に別の光路を通過することになる。
イエロ成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１Ｙ表面に照射される。このときイエロ成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより感光体ドラム１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。このように帯電装置４にて帯電された後の感光体ドラム１Ｙ上には、イエロ成分に対応した静電潜像が形成される。
【００１９】
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左から２番目の感光体ドラム１Ｍ表面に照射されて、感光体ドラム１Ｍ上にはマゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Ｌは、紙面左から３番目の感光体ドラム１Ｃ表面に照射されて、感光体ドラム１Ｃ上にはシアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Ｌは、紙面左から４番目の感光体ドラム１Ｂｋ表面に照射されて、感光体ドラム１Ｂｋ上にはブラック成分の静電潜像が形成される。
【００２０】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面は、それぞれ現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋとの対向位置に達する。そして、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋから各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に各色のトナーが供給されて、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上の静電潜像が現像される（現像工程）。
【００２１】
その後、現像工程後の各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面は、それぞれ中間転写ベルト８Ａとの対向部に達する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと中間転写ベルト８Ａを介して対向する位置には、中間転写ベルト８Ａの内周面と当接するように各１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋがそれぞれ設置されている。そして、各１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋの位置において、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト８Ａ上に順次重ねて転写される（１次転写工程）。このとき感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００２２】
その後、転写工程後の各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面は、それぞれ対応するクリーニング装置２（図２参照）との対向位置に達する。そして、各クリーニング装置２が有するクリーニングブレード２ａ等で、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。その後、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの表面は図示しない除電装置との対向位置に達し、この位置で各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上の残留電位が除去される。上述の動作により、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００２３】
上述の作像プロセスは、４つの作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにてそれぞれ行われる。すなわち、図１において各作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの下方に配設された図示しない露光部から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが各作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に向けて照射される。露光部は、光源からレーザ光Ｌを照射し、このレーザ光Ｌを回転駆動されるポリゴンミラーで走査しながら複数の光学素子を介して各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に照射する。その後、上述した現像工程を経て各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上に形成した各色のトナー像を中間転写ベルト８Ａ上に重畳転写する。これにより中間転写ベルト８Ａ上にフルカラー画像が形成される。
【００２４】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、それぞれ中間転写ベルト８Ａを各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋには、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。中間転写ベルト８Ａは矢印方向に走行し、各１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。これにより各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上の各色のトナー像が中間転写ベルト８Ａ上に重ねて１次転写される。
【００２５】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８Ａは、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８Ａを挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８Ａ上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被記録媒体Ｐ上に転写される。このとき中間転写ベルト８Ａには、被記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。中間転写ベルト８Ａ上に残存する未転写トナーは図示しないベルトクリーニングユニットによって除去され、これにより中間転写ベルト８Ａが初期状態に復帰する。以上の動作により、中間転写ベルト８Ａ上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
【００２６】
２次転写ニップの位置に搬送された被記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。給紙部２６には転写紙等の被記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると最上位の被記録媒体Ｐがレジストローラ対２８に向けて給送される。レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８Ａ上に形成されたカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対２８が回転駆動され、被記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。これにより、被記録媒体Ｐ上に所望のカラー画像が転写される。
【００２７】
２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被記録媒体Ｐは、定着装置２０に搬送される。定着装置２０に搬送された被記録媒体Ｐは、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とによって表面に転写されたカラー画像を定着される。定着後の被記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９を経て装置外部へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００の外部に排出された被記録媒体Ｐは、出力画像として排紙トレイ３０上に順次スタックされる。以上により、画像形成装置における一連のカラー画像形成プロセスが完了する。
【００２８】
次に図２に基づいて、各作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおける各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋの構成例についてさらに詳しく説明する。
図２は、作像部６に用いられるプロセスカートリッジ４０の概略断面図である。プロセスカートリッジ４０は、図１に示す各色の作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋに対して着脱可能に構成される。現像装置５は、現像ケースとしてのケーシング５０と、ケーシング５０内に配設され感光体ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１と、現像ローラ５１の下方に設置された現像剤規制部材としてのドクターブレード５２と、ケーシング５０の縦方向にそれぞれ配置されている空間からなる現像剤回収部及び現像剤供給部に相当する回収現像剤搬送室５８及び供給現像剤搬送室５９と、各搬送室５８，５９に配設されている現像剤搬送部材となるスクリュ部材で構成された第１搬送スクリュ５３及び第２搬送スクリュ５４とを備えている。
【００２９】
回収現像剤搬送室５８及び供給現像剤搬送室５９内には、キャリアとトナーとからなる２成分系の現像剤が収容されている。本実施形態における現像剤に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるものが用いられている。供給現像剤搬送室５９は現像ローラ５１の縦方向下部に位置しており、現像ローラ５１に向けて現像剤を供給する。
【００３０】
ケーシング５０の第１搬送スクリュ５３と対向する位置には、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５６が設けられている。各搬送スクリュのうち、第１搬送スクリュ５３は現像ローラ５１に対向し現像ローラ５１から離脱した現像剤と補給トナーを混合攪拌する回収用搬送部材としての回収スクリュである。第２搬送スクリュ５４は、現像ローラ５１のほぼ下方に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ５１に現像剤を供給する供給用搬送部材としての供給スクリュである。各搬送スクリュ５３，５４は回転方向を互いに逆方向に設定されることで、相対方向に現像剤を移動させて図２における紙面方向に現像剤を循環させる構成である。
【００３１】
図３は、現像装置５における現像剤の供給及び回収状態を説明するための概略断面図、図４は図３に示す現像装置５の斜視図である。現像装置５の基本的な構成は図２の作像部（プロセスカートリッジ）６に組み込んだものと同様である。図３に示すように、現像ローラ５１は、内部に固設された複数の磁極を有するマグネットローラ５５、マグネットローラ５５の周囲を回転する円筒状の現像スリーブ５１ａ等を有している。マグネットローラ５５には、例えばＰ１極〜Ｐ５極の５つの磁極が形成されている。そして、５つの磁極が形成されたマグネットローラ５５の周囲を現像スリーブ５１ａが回転することで、その回転に伴い現像剤が現像ローラ５１上（現像スリーブ５１ａ上）を移動することになる。
【００３２】
図３においてマグネットローラ５５に付した放射状の曲線は、Ｐ１極〜Ｐ５極のそれぞれの磁場（磁力）の領域を示すものである。Ｐ１極は現像領域で現像剤の磁気ブラシを形成するための主磁極、Ｐ２極、Ｐ３極は搬送磁極、Ｐ４極は剤離れ磁極、Ｐ５極は汲み上げ極である。
図３では５極の磁極（Ｐ１極〜Ｐ５極）が形成されたマグネットローラ５５としたが、磁極の数は５極に限らず、３極あるいは４，６，７極としてもよい。マグネットローラ５５に代えて、複数の固定磁石を配置した構成としてもよい。図３に記載したＰ１極〜Ｐ５極の極性（Ｎ極、Ｓ極）は一例であり、Ｎ極とＳ極を逆にしてもよい。
【００３３】
次に、一方向循環現像方式の現像装置の構成例について説明する。
図３に示す現像装置５は、現像ローラ５１とドクターブレード５２、第１搬送スクリュ５３とそれを収容した回収現像剤搬送室５８、第２搬送スクリュ５４とそれを収容した供給現像剤搬送室５９、各搬送室５８，５９間の空間を遮蔽して分離する遮蔽部材５７から構成されている。各搬送室５８，５９には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー（粒径５．２μｍ）と磁性微粒子であるキャリア（粒径３５μｍ）とを７ｗｔ％に均一混合した現像剤が一定量（例えば３００ｇ）充填されており、互いに並列に配置した各搬送スクリュ５３，５４を矢印の方向に所定の回転数（例えば６００ｒｐｍ）で回転させることによって補給後のトナー攪拌と搬送とを同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与とを行っている。
【００３４】
均一混合された現像剤は、現像スリーブ５１ａに近接して平行に設けられた第２搬送スクリュ５４で長手方向に相当する軸方向に沿って攪拌搬送され、マグネットローラ５５のＰ５磁極の磁力によって現像スリーブ５１ａの外周部表面に移送される。現像スリーブ５１ａが図中矢印方向に回転することにより、感光体ドラム１と現像スリーブ５１ａとによって作られる現像領域に現像剤が運ばれ、図示しない高圧電源により現像電界を形成することによってトナーが感光体ドラム１上の静電潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ５１ａの回転に伴ってケーシング５０内に回収され、マグネットローラ５５のＰ４下流付近で第１搬送スクリュ５３に回収される。
【００３５】
図５は、図４において矢印Ａで示す方向の矢視図であり、同図においてはケーシング５０の壁部が取り除かれた状態を示している。図５において、白抜き矢印は現像剤の移動方向を示しており、（Ａ−１）は現像スリーブ５１ａから第１搬送スクリュ５３に向けて現像剤が回収された場合の第１搬送スクリュ５３での現像剤の移動方向を示し、（Ａ−２）は（Ａ−１）の正面視による図を示している。
図５（Ｂ）は、各搬送室５８，５９での各搬送スクリュ５３，５４による現像剤の移動方向を示している。同図において、スクリュ端の領域ａ及びｂでは、上段の第１搬送スクリュ５３と下段の第２搬送スクリュ５４とによる空間としての攪拌搬送室が上下に連通しており、ａ部では上段から下段へ、ｂ部では下段から上段へ現像剤が搬送される。ａ部とｂ部とにおけるスクリュの形状はパドルや逆巻きのスクリュを設けており、搬送方向に対して垂直方向への搬送能力を持たせている。つまり現像装置５は、２つの空間の長手方向両端部に配された現像剤を循環搬送させるための連通部を備えている。
【００３６】
図６は、図３及び図４に示す現像装置５の長手方向における現像剤の動きを示す概略断面図である。
図６に示すように、供給現像剤搬送室５９では第２搬送スクリュ５４により白抜き矢印の方向に現像剤の搬送を行うが、第２搬送スクリュ５４で搬送される現像剤は現像ローラ５１の磁力により現像スリーブ５１ａ上に汲み上げられる。
現像後の現像剤は現像スリーブ５１ａ上から分離され、第１搬送スクリュ５３側の回収現像剤搬送室５８内に送られる。各搬送室５８，５９は、現像ローラ５１の現像領域外の部位において遮蔽部材５７の一部を欠如させることによって形成された連通部３，７において連通されており、第２搬送スクリュ５４で搬送される現像に使用されなかった現像剤は、第２搬送スクリュ５４の搬送方向下流側の連通部３から第１搬送スクリュ５３側の回収現像剤搬送室５８に受け渡される。
【００３７】
回収現像剤搬送室５８には、図４及び図６に示すように、第１搬送スクリュ５３の現像剤を搬送するスクリュ羽根領域外の位置にトナー補給口ＴＩが設けられている。トナー補給口ＴＩから新たなトナーが補給されてトナー搬送スクリュにより搬送され、このトナーが第２搬送スクリュ５４から受け渡された現像剤と混合されて攪拌搬送される。第１搬送スクリュ５３で攪拌搬送される現像剤には、現像後に現像ローラ５１から回収した現像剤が混合され、同様に攪拌搬送される。第１搬送スクリュ５３で攪拌搬送された現像剤は、回収現像剤搬送室５８の搬送方向下流側に位置する連通部７で供給現像剤搬送室５９に受け渡される。
このように、本発明が適用可能な現像装置５では、現像剤が第２搬送スクリュ５４と第１搬送スクリュ５３とにより一方向循環搬送され、その搬送過程で現像ローラ５１への供給、現像ローラ５１からの回収、及びトナー補給が行われる。
【００３８】
図７は、本発明の第１の実施形態を示している。この第１の実施形態では、ドクターブレード５２を支持するケーシング５０の外壁部に支持部材６１を取り付けており、支持部材６１に閉塞部材としての現像剤飛散防止シート６０の基端部を取り付けている。ポリウレタン樹脂やポリエチレンテレフタラート樹脂等の弾性部材から構成され可撓性を有する現像剤飛散防止シート６０は、その幅が現像ローラ５１の軸方向長さとほぼ同じとなるように構成されており、その自由端部を時計回り方向に回転駆動される感光体ドラム１の表面に当接させる態様で配設されている。
【００３９】
上述の構成により、現像装置５から感光体ドラム１へと供給された現像剤が現像ケース５０の外部に飛散することが防止でき、異常画像の発生を防止することができる。
しかし、図７に符号Ｔで示すように、画像形成動作中に感光体ドラム１に供給されたトナーが現像剤飛散防止シート６０の自由端部近傍に貯留され、この貯留されたトナーＴが画像形成時における振動により現像ローラ５１上や露光部上に落下すると異常画像が発生してしまう。
【００４０】
上述した不具合の発生を防止すべく本発明の第１の実施形態では、現像剤飛散防止シート６０に対して振動を付与する振動手段としての振動部材６２を支持部材６１に取り付け、支持部材６１を振動させることによってその振動を現像剤飛散防止シート６０に伝え、この現像剤飛散防止シート６０の振動によりトナーＴが振動しトナーＴを落下させて付着状態の解消を行っている。
上述の構成において、現像剤飛散防止シート６０に直接振動部材６２を取り付けると、振動部材６２の重さによって現像剤飛散防止シート６０が垂れ下がり、その結果、現像剤飛散防止シート６０と感光体ドラム１との間に隙間が生じ、この隙間からトナーが飛散してしまい、現像剤飛散防止シート６０本来の機能が発揮されない。このため、振動部材６２は支持部材６１に取り付けられている。
【００４１】
第１の実施形態において、振動部材６２としてはモータを用いており、このモータの駆動源は装置本体１００からコネクタを介して供給している。また、振動部材６２の駆動は、画像形成動作終了後に０．５秒間のみ駆動させる構成としている。
このように、現像剤飛散防止シート６０に対して非画像形成時に振動を与えることにより、バンディングと呼ばれる横筋状を呈する異常画像の発生を防止することができる。
また、現像剤飛散防止シート６０に付着した塊ではないトナーＴは、上述の振動により現像剤飛散防止シート６０から取り除かれて現像ローラ５１上あるいは感光体ドラム１上に移動する。現像ローラ５１側のトナーＴは、現像ローラ５１の回転に伴い画像形成動作前にケーシング５０内に回収され、第１搬送スクリュ５３によって攪拌及び混合されるので、トナー落ち画像等の異常画像の発生が防止される。一方、感光体ドラム１側のトナーＴは、感光体ドラム１の回転に伴い画像形成動作前にクリーニング装置２によって回収されるので、異常画像の発生が防止される。
【００４２】
第１の実施形態の変形例として、振動部材６２としてモータに代えてばねを用いたメカ機構を用いてもよい。この場合、叩き動作のオンオフは画像形成動作後の非画像形成時に現像ローラ５１を逆転させる方法等が考えられる。具体的には、現像ローラ５１の正転時には空転し、逆転時のみギヤが回転するワンウェイクラッチを組み込んだメカ機構によってばねを圧縮し、圧縮したばねを一気に開放することで叩き部材であるノックピンが現像剤飛散防止シート６０を叩く構成とすればよい。そして、その後に現像ローラ５１が非画像形成時に正回転し、上述と同様に現像ローラ５１側のトナーＴをケーシング５０内に回収する。
この構成によっても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４３】
図８は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態では、現像ローラ５１の軸方向長さである幅方向長さ５１Ｌに比して、現像剤飛散防止シート６０の幅方向長さ６０Ｌ及び支持部材６１の幅方向長さ６１Ｌを長く形成し、現像ローラ５１の幅方向長さ５１Ｌよりもはみ出した現像剤飛散防止シート６０及び支持部材６１に対して振動を加える振動部材６２を配置している。
振動部材６２は、画像形成装置を小型化するためには小さなスペースに収納する必要があるがプロセスカートリッジ４０が小さくなるほど現像装置５と感光体ドラム１との間の位置に振動部材６２を配置しにくくなる。
【００４４】
そこで、図８に示す構成とした。長手方向端部において現像ローラ５１よりはみ出した現像剤飛散防止シート６０の部位に直接振動部材６２を取り付けると、振動部材６２の重さや自重によって現像剤飛散防止シート６０が垂れ下がってしまうため、振動部材６２によって振動を加えても現像剤飛散防止シート６０に振動が伝わらない。そこで、長手方向において現像ローラ５１よりはみ出した支持部材６１付近の、スペースのある支持部材６１の部位に振動を加えられるように振動部材６２を配置することにより、支持部材６１を介して現像剤飛散防止シート６０まで確実に振動が伝わり、現像剤飛散防止シート６０上のトナーＴに始動が伝わり、トナーＴを振動によって取り除くことができる。
この第２の実施形態によれば、画像形成装置を小型化しても現像剤飛散防止シート６０が本来の機能を果たしつつ付着したトナーＴを振動で取り除くことにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
図９は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態では、ケーシング５０の上部に振動部材６２を配置している。振動部材６２は、主に現像ローラ５１と対向するケーシング５０の対向部５０ａに振動を加える。振動部材６２は、第１の実施形態と同様である。
この構成により、ケーシング５０の対向部５０ａ上のトナーＴを落下させ取り除くことができる。このように非画像形成時に振動を加えてケーシング５０に付着したトナーＴを落下させることにより、画像形成時に付着したトナーＴが落下することを防止できる。
さらに、感光体ドラム１と対向するケーシング５０の対向部５０ｂに振動が加えられ、対向部５０ｂに付着しているトナーＴが振動により落下してトナーＴを取り除くことができる。取り除かれたトナーＴは、下方の感光体ドラム１の回転に伴い画像形成動作前にクリーニング装置２によって回収されるので、異常画像の発生を防止することができる。
【００４６】
第３の実施形態では、ケーシング５０の上部に振動部材６２を取り付けて上下方向に振動を加える構成としたが、ケーシング５０の振動が十分な場合には図９においてケーシング５０の左側あるいは手前側あるいは奥側に振動部材６２を取り付けて、ケーシング５０を振動させてトナーＴを落下させる構成としてもよい。なお、ケーシング５０は複数の分割部材によって構成されるが、材質は同じである。
また、第３の実施形態では画像形成動作終了後に振動を加える構成としたが、画像形成前、より詳しくは初動作が開始される前に振動を加えても同様の作用効果を得ることができる。
さらに、第１の実施形態の変形例と同様に、振動部材６２としてばねを利用したメカ機構で叩く構成としてもよい。
【００４７】
図１０は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態は、上述した第３の実施形態と比較すると、ケーシング５０の上部を第１搬送スクリュ５３や第２搬送スクリュ５４を内包するケーシング５０の材質等が異なる別部材４９によって構成し、別部材４９の対向部４９ａにトナーＴが付着する構成としている。
振動部材６２は、画像形成装置を小型化するためには小さなスペースに収める必要があり、強い振動を与えることとはトレードオフの関係にある。第１搬送スクリュ５３や第２搬送スクリュ５４を内包するケーシング５０より振動を加えられる部材の容積が小さくて重量が軽量であるほど震動源からの振動が強くなるため、この第４の実施形態ではケーシング５０の上部を別部材４９により構成して振動を加えている。別部材４９とケーシング５０とは、ケーシング５０内の現像剤が漏洩することを防止するため、スポンジ等の漏洩防止部材を間に挟んで構成されている。
この構成により、弱い振動でも蓄積したトナーを落下させることができ、異常画像の発生を防止することができる。また、感光体ドラム１と対向する別部材４９の対向部４９ｂに振動が加えられ、対向部４９ｂに付着しているトナーＴが振動により落下してトナーＴを取り除くことができる。取り除かれたトナーＴは、下方の感光体ドラム１の回転に伴い画像形成動作前にクリーニング装置２によって回収されるので、異常画像の発生を防止することができる。
【００４８】
図１１は、本発明の第５の実施形態に用いられる現像剤難付着特性を有する部材について説明する図である。現像剤難付着特性を有する部材としては、例えばＴｏｙａｌ  Ｌｏｔｕｓ（登録商標）が挙げられ、このシートを図９及び図１０に示す対向部５０ａ，４９ａ等の対向面に貼り付けて、付着するトナーＴと対向部５０ａ,４９ａ表面との非静電付着力が第１搬送スクリュ５３や第２搬送スクリュ５４を内包するケーシング５０の面よりも小さくなるように構成した。Ｔｏｙａｌ  Ｌｏｔｕｓ（登録商標）とは蓮の葉のようなナノサイズ凹凸を表面に施してあるシートであり、撥水性に優れると共にトナーとの付着力が非常に小さくなる特性を確認している。ただし、現像剤難付着特性とはこれに限定されず、特開２０１５−１９４６７６号公報に記載された特性を有する表面であればよい。
【００４９】
また、シートの貼り付けに限られず、スプレー塗布、ディッピング、あるいは部材そのものの表面をナノインプリント等の技術を用いてナノサイズオーダの凹凸を設ける構成としてもよい。このように、対向部５０ａ，４９ａの表面としてトナーが付着しにくいものを用いることにより、振動を加えた際にトナーが剥がれ易くなり、緩凝集防止効果をより一層発揮することが確認された。
【００５０】
次に、現像剤難付着特性について説明する。
現像剤難付着特性を有する表面は、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）で計測した測定長さ２μｍにおける表面粗さＲａが２５ｎｍよりも大きいことを特徴としている。ＳＰＭによる表面粗さＲａの測定には、セイコーインスツルメンツ製走査型プローブ顕微鏡システムＳＰＡ４００を用い、ＤＦＭ（ダッピングモード）で１０μｍ四方の走査を行った後、傾き補正を行い２μｍの測定長さかつカットオフなしで測定を行った。測定長さを２μｍとした理由は、一般的に電子写真式の画像形成装置に用いられるトナー粒径が２〜１０μｍであることを鑑み、トナーと材料の接触界面を考える上で必要十分な長さであると考えたためである。これにより、トナーと接する微細な領域での凹凸形状が測定可能となる。なお、各測定値は測定箇所を変えて１０回測定したものの平均値である。
【００５１】
本実施形態で使用したＴｏｙａｌ  Ｌｏｔｕｓ（登録商標）の上記測定法による表面粗さＲａ＝４５ｎｍである。
ＳＰＭで測定した測定長さ２μｍでの表面粗さＲａに関して、現像剤難付着特性を有する範囲の上限は、論理的にはないと考える。ただし、微細な凹凸が大きすぎる（測定長さ２μｍでＲａが大きい状態とは、凹凸の深さ方向の振幅が大きくなるということを示す）と、実際問題としてはＳＰＭのプローブが材料の粗さ面に追従できなくなるので、測定値が真の粗さを表さなくなる。ＳＰＭで測定する表面粗さＲａには、ＪＩＳによる適用制限があり、Ｒａ：１〜３０ｎｍである。
今回の測定方法は測定長さを２μｍに固定しておりＪＩＳに従うものではないが、プローブが粗さ面に追従しきれなくなる問題は共通である。従って、計測した測定長さを２μｍにおける表面粗さＲａの下限値を２５ｎｍとしたが、上限値は設けていない。
【００５２】
上述した各実施形態では、画像が形成されるものとして被記録媒体Ｓを示したが被記録媒体Ｓとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また用紙以外の記録媒体として、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等、シート状を呈し画像形成可能な物質であればどのようなものを用いてもよい。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５４】
１  潜像担持体（感光体ドラム）
５  現像装置
４０  プロセスカートリッジ
４９  別部材
４９ａ，４９ｂ，５０ａ，５０ｂ  対向部
５０  現像ケース（ケーシング）
５１  現像剤担持体（現像ローラ）
６０  閉塞部材（現像剤飛散防止シート）
６１  支持部材
６２  振動手段（振動部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５５】
【特許文献１】特開２０１２−２２６１９１号公報
【図１】
2018072625.tif 000003
【図２】
2018072625.tif 000004
【図３】
2018072625.tif 000005
【図４】
2018072625.tif 000006
【図５】
2018072625.tif 000007
【図６】
2018072625.tif 000008
【図７】
2018072625.tif 000009
【図８】
2018072625.tif 000010
【図９】
2018072625.tif 000011
【図１０】
2018072625.tif 000012
【図１１】
2018072625.tif 000013