(57)【要約】【課題】温度湿度等の環境変化や長時間の使用などによっても、現像剤担持体上の残留現像剤を現像装置に効率良く回収し、残留現像剤の漏出による画像汚れや現像装置周辺を汚すことがない現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１４の本体ハウジング１４ａの内部の現像ローラ３１に密着するように除電部材３４が配置され、現像剤をシールする。除電部材３４は現像ローラ３１に対向する最上層の第１導電部である第１シート３４ａ、中間層の第２シート３４ｂ、最下層の第２導電部である第３シート３４ｃが積層されて構成されている。第１シート３４ａには残留現像剤を現像ローラ３１側に吸引する方向の電位が印加され、第３シート３４ｃには残留現像剤を第３シート３４ｃ側に吸引する方向に電位が印加されるので、残留現像剤は現像装置に効率良く回収され、外部に漏出することがない。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一成分系の現像剤を帯電させ薄層として表面に保持する現像剤担持体と、該現像剤担持体を保持すると共に前記現像剤を収容する現像装置ハウジングと、現像処理後に前記現像剤担持体上の残留現像剤を前記現像装置ハウジングに回収する際に現像装置ハウジング外への現像剤漏れを防止するシール部を備えた現像装置において、
前記シール部は、少なくとも異なる２種類の電圧を印加可能にする少なくとも２つの導電部を備え、前記現像剤担持体に圧接されていること
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記シール部の導電部は、絶縁性のシートを２枚の導電性のシートで挟んで構成された第１及び第２の導電部から構成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１の導電部は、前記現像剤担持体が現像領域を通過した後に現像剤担持体上の残留現像剤が最初に接触する上流側に配置された導電部であって、現像剤担持体上の残留現像剤が現像剤担持体側に吸引される方向に電圧が印加されており、前記第２の導電部は前記第１の導電部の下流側に配置された導電部であって、現像剤担持体上の残留現像剤が第２の導電部側に吸引される方向に電圧が印加されていることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体に印加されている現像バイアスが直流バイアスの場合は前記第２の導電部には現像バイアスと等しい平均値を持つ交流バイアスが印加され、前記現像剤担持体に印加されている現像バイアスが交流バイアスの場合は前記第２の導電部には現像バイアスの平均値と等しい直流バイアスが印加されることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至４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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一成分系現像剤を使用する画像形成装置の現像装置、及びその現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置、例えば複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ、或いはこれ等の機能を備えたＭＦＣと呼ばれる複合機では、感光体上に形成された画像の静電潜像をトナーで現像し、これを記録媒体に転写した後、定着装置により定着処理して画像を固定し、画像の記録を行っている。
【０００３】
このような画像形成装置において、非磁性の一成分系現像剤を使用する現像装置では、感光体上に形成された画像の静電潜像に現像剤を供給する現像剤担持体が接近して配置され、現像剤担持体上に形成した現像剤の薄層により感光体上の画像の静電潜像の現像処理を行っている。
【０００４】
現像剤担持体、例えば現像スリーブの上に現像剤の薄層を形成するには、まず現像スリーブの回転方向上流側に配置されたポリウレタンなどの発泡体、或いはファーブラシなどで構成された弾性ローラにより現像剤を現像スリーブに供給する。そして、現像スリーブに、ウレタン、シリコンゴム等で構成した弾性ブレードを当接させ、現像スリーブと弾性ブレードとの間に前記供給された現像剤を通過させて現像剤の厚みを規制して薄層を形成すると共に、摩擦により現像剤に必要な電荷を付与させるものがある。
【０００５】
現像スリーブ上に薄層に形成された現像剤は現像処理に使用されて消費されるが、使用されなかった現像剤は現像スリーブ上に残留する。この残留現像剤は前記した現像剤を現像スリーブに供給する弾性ローラによりはぎ取られ、新たな現像剤が現像スリーブ上に供給され、上記の動作を繰り返す。
【０００６】
非磁性の一成分系現像剤では、磁気的な吸着力が利用できないため、十分に摩擦帯電された現像剤以外は現像スリーブに保持されない。このため、現像スリーブ上に残留した現像剤などが現像スリーブの近辺から外部に漏れ出し、現像装置の周辺を汚すという不都合があった。
【０００７】
そこで、この対策として、現像装置ハウジングの開口部にシール部材を設けて現像剤の漏れを防止することが提案されているほか、現像スリーブ上の残留現像剤を回収する部分に設けたシール部材（除電部材）に、現像スリーブと同様のバイアス電位を付与して現像スリーブとシール部材とを同電位になるようにして、残留現像剤がシール部材に引き剥がされずに現像装置ハウジングへ回収する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−３４４８５９号公報。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の現像装置では、画像形成装置の配置や使用状況等の環境の変化、例えば温度湿度の変化や長時間の使用などにより、現像剤担持体上の現像剤の付着量が異常に増加した場合には、現像剤担持体に接触する除電部材により残留現像剤の電荷も除電されて現像剤担持体による残留現像剤の保持及び搬送力が低下し、残留現像剤が現像装置に十分に回収されず、外部に漏れ出したり噴煙となって飛散し、画像汚れや現像装置の周辺を汚すという不都合があった。この発明は、上記課題を解決し、温度湿度の変化や長時間の使用などの環境の変化によっても、現像剤の外部への漏出や飛散等が生じることがない現像装置、及びその現像装置を備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を解決するものであって、請求項１の発明は、少なくとも一成分系の現像剤を帯電させ薄層として表面に保持する現像剤担持体と、該現像剤担持体を保持すると共に前記現像剤を収容する現像装置ハウジングと、現像処理後に前記現像剤担持体上の残留現像剤を前記現像装置ハウジングに回収する際に現像装置ハウジング外への現像剤漏れを防止するシール部を備えた現像装置において、前記シール部は、少なくとも異なる２種類の電圧を印加可能にする少なくとも２つの導電部を備え、前記現像剤担持体に圧接されていることを特徴とする現像装置である。
【００１１】
そして、前記シール部の導電部は、絶縁性のシートを２枚の導電性のシートで挟んで構成された第１及び第２の導電部から構成されている。
【００１２】
また、前記第１の導電部は、前記現像剤担持体が現像領域を通過した後に現像剤担持体上の残留現像剤が最初に接触する上流側に配置された導電部であって、現像剤担持体上の残留現像剤が現像剤担持体側に吸引される方向に電圧が印加されており、前記第２の導電部は、前記第１の導電部の下流側に配置された導電部であって、現像剤担持体上の残留現像剤が第２の導電部側に吸引される方向に電圧が印加されている。
【００１３】
また、前記現像剤担持体に印加されている現像バイアスが直流バイアスの場合は前記第２の導電部には現像バイアスと等しい平均値を持つ交流バイアスが印加され、前記現像剤担持体に印加されている現像バイアスが交流バイアスの場合は前記第２の導電部には現像バイアスの平均値と等しい直流バイアスが印加されるように構成されている。
【００１４】
請求項５の発明は、前記した請求項１乃至４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である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一成分系現像剤を使用する現像装置を備えた画像形成装置１０の構成を説明する断面図である。図１において、１１は感光体ドラムで、図示しない駆動機構により矢印ａ方向に一定速度で回転するように構成されている。感光体ドラム１１の周囲には、その回転方向の順に帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、転写装置１５、分離装置１６、クリーニング装置１７、イレーサ１８が配置されている。現像装置１４の構成は、後で詳細に説明する。
【００１６】
次にその動作を簡単に説明する。作像動作が開始されると、図示しない駆動機構により矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１１の表面は、帯電装置１２により一様に帯電される。露光装置１３の内部に配置された図示しないレーザ装置から画像信号で変調されたレーザ光が感光体ドラム１１の表面に投射され、画像潜像が形成される。形成された画像潜像は現像装置１４に装填された現像剤（以下、トナーという）により現像され、感光体ドラム１１の表面にはトナー像が形成される。
【００１７】
一方、給紙装置２０からは記録媒体Ｐが搬送され、タイミングローラ２１で一旦停止するが、感光体ドラム１１上のトナー像が転写装置１５の位置に来るタイミングに合わせてタイミングローラ２１が回転を開始する。転写装置１５の作動により感光体ドラム１１の表面のトナー像は転写装置１５の下に搬送された記録媒体Ｐに転写される。トナー像が転写された記録媒体Ｐは分離装置１６の作動により感光体ドラム１１から分離され、定着装置２２に搬送される。記録媒体Ｐ上のトナー像は定着装置２２で定着処理され、画像が形成された記録媒体Ｐが排出トレイ２３に排出される。
【００１８】
トナー像が記録媒体Ｐに転写された後、感光体ドラム１１の表面には転写されなかったトナーが残留しているが、この残留トナーはクリーニング装置１７により除去し、回収される。この後、感光体ドラム１１の表面の残留電荷はイレーサ１８により除電され、次の作像動作に備える。
【００１９】
図２は、現像装置１４の構成を説明する断面図である。現像装置１４は、現像装置ハウジングを構成する本体ハウジング１４ａの中に、現像剤担持体を構成する現像ローラ３１、現像剤規制部材を構成する規制ブレード３２、現像ローラ３１に現像剤を供給する現像剤供給部材を構成する供給ローラ３３、現像ローラ３１の現像領域の下流側において現像ローラ３１に接触する除電部材３４の各部材が配置されている。現像剤担持体を構成する現像ローラ３１は、矢印ｂ方向に回転するものとする。
【００２０】
この他、現像装置１４の本体ハウジング１４ａには、現像剤ホッパー３５が設けられ、現像剤ホッパー３５の内部には撹拌部材３５ａが配置されている。
【００２１】
また、現像ローラ３１の両端には感光体ドラム１１の端部に接触するコロ部材（図示を省略した）が配置されており、現像ローラ３１と感光体ドラム１１との間隔を一定に保つように構成されている。この構成により、現像ローラ３１の表面には一定の層厚の現像剤が形成される。
【００２２】
図３は、上記した除電部材３４の第１の構成例の詳細を説明する断面図である。除電部材３４は、現像ローラ３１に対向する最上層の第１導電部を構成する第１シート３４ａ、中間層の第２シート３４ｂ、その下側の最下層の第２導電部を構成する第３シート３４ｃの３枚のシートの順に積層されて構成されており、第１導電部である第１シート３４ａと第２導電部である第３シート３４ｃとは導電性のシートで、中間層の第２シート３４ｂは絶縁性のシートで構成され、第１シート３４ａと第３シート３４ｃとは電気的に絶縁されている。なお、第１シート３４ａと第３シート３４ｃとは、表面粗さＲｚ＝５〜１０μｍ程度のものを使用するとよい。
【００２３】
そして、第１シート３４ａ、第２シート３４ｂ及び第３シート３４ｃは、図３に示すように、現像ローラ３１の回転方向（矢印ｂ方向）の上流側から順に第１シート３４ａ、第２シート３４ｂ、第３シート３４ｃが順に現像ローラ３１に接触するように、位置がずらされて積層されている。
【００２４】
また、第３シート３４ｃと現像装置１４の本体ハウジング１４ａとの間には、モルトプレーンなどの弾性部材３７が配置され、第１乃至第３の積層シートから構成された除電部材３４が現像ローラ３１に密着するように裏面から押圧し、現像装置１４内の現像剤をシールしている。
【００２５】
図４は、除電部材３４の構成の第２の構成例の詳細を説明する断面図である。除電部材３４は、現像ローラ３１に対向する第１導電部を構成する第１シート３４ａと、第２導電部を構成する第３シート３４ｃとから構成される。この構成では第２シート３４ｂはない。第１導電部を構成する第１シート３４ａと第２導電部を構成する第３シート３４ｃとは導電性のシートであって、第１シート３４ａと第３シート３４ｃとは絶縁物３６で隔てられて電気的に絶縁されている。
【００２６】
そして、第１シート３４ａと第３シート３４ｃとは、図４に示すように、現像ローラ３１の回転方向（矢印ｂ方向）の上流側から順に第１シート３４ａ、第３シート３４ｃが順に現像ローラ３１に接触するように、位置がずらされて配置されている。
【００２７】
また、第１シート３４ａと現像装置１４の本体ハウジング１４ａとの間にはモルトプレーンなどの弾性部材３８が配置され、第３シート３４ｃと現像装置１４の本体ハウジング１４ａとの間にもモルトプレーンなどの弾性部材３９が配置され、第１及び第３のシートから構成された除電部材３４が現像ローラ３１に密着するように裏面から押圧し、現像装置１４内の現像剤をシールしている。
【００２８】
図５は、除電部材３４へバイアス電位を印加するバイアス回路の第１の構成例を説明する図である。
【００２９】
このバイアス回路４０では、直流電源４１から規制ブレード３２、供給ローラ３３、及び除電部材３４の第１シート３４ａにバイアス電位Ｖ１が印加されると共に、同じ直流電源４１からツェナーダイオードＺＤを介して現像剤担持体を構成する現像ローラ３１に現像バイアス電位Ｖ２が印加されるように構成されており、ツェナーダイオードＺＤは、現像剤を現像ローラ３１側に吸引する方向に電位差−１００〜−２００Ｖを設けるような設定になっている。なお、この現像バイアス電位Ｖ２は、保護抵抗Ｒ（２０〜５０ＭΩ）を介して接地されている。
【００３０】
また、除電部材３４の第３シート３４ｃには、交流電源４２から現像バイアス電位Ｖ２に対して、現像剤を第３シート３４ｃ側に吸引する方向に電位差＋数１０〜＋１００Ｖを設けて印加されている。
【００３１】
図６は、除電部材３４へバイアス電位を印加するバイアス回路の第２の構成例を説明する図である。
【００３２】
このバイアス回路５０では、交流電源５１から規制ブレード３２、供給ローラ３３、及び除電部材３４の第１シート３４ａにバイアス電位Ｖ１が印加されると共に、同じ交流電源５１からツェナーダイオードＺＤを介して現像剤担持体を構成する現像ローラ３１に現像バイアス電位Ｖ２が印加されるように構成されており、ツェナーダイオードＺＤは、現像剤を現像ローラ３１側に吸引する方向に電位差−１００〜−２００Ｖを設けるような設定になっている。なお、この現像バイアス電位Ｖ２は、保護抵抗Ｒ（２０〜５０ＭΩ）を介して接地されている。
【００３３】
また、除電部材３４の第３シート３４ｃには、直流電源５２から現像バイアス電位Ｖ２に対して、現像剤を第３シート３４ｃ側に吸引する方向に電位差＋数１０〜＋１００Ｖを設けて印加されている。
【００３４】
上記したバイアス回路４０又は５０によれば、現像ローラ３１の矢印ｂ方向の回転により現像領域を通過した現像ローラ３１の上の残留現像剤は、除電部材３４の第１シート３４ａに現像剤を現像ローラ３１側に吸引する方向にバイアス電位Ｖ１が印加されて現像ローラ３１上に確実に吸着されているから、現像ローラ３１の矢印ｂ方向の回転により除電部材３４の第１シート３４ａに接触して摩擦されても、残留現像剤は現像ローラ３１に吸着されたまま現像装置１４の内部に確実に搬送され、外部へこぼれたり、噴煙として飛散することがない。
【００３５】
そして、現像ローラ３１の矢印ｂ方向の回転により除電部材３４の第３シート３４ｃに接触すると、第３シート３４ｃには現像剤を第３シート３４ｃ側に吸引する方向に電位が設定されているから、残留現像剤は現像ローラ３１から剥離され、現像装置１４の本体ハウジング１４ａ内に回収される。
【００３６】
これにより現像ローラ３１上の残留現像剤が取り除かれた後、再び供給ローラ３３から新たな現像剤が供給される。
【００３７】
以上、この発明の現像装置をモノクロの画像形成装置に適用した実施の形態によって説明したが、この発明の現像装置はモノクロプリンターばかりでなく、フルカラーの画像形成装置にも適用できることはいうまでもない。
【００３８】
以上説明した実施の形態には、以下に記載する発明も含まれる。
【００３９】
（１）請求項１記載の現像装置において、前記シール部は、電気的に絶縁された第１の導電部及び第２の導電部を備え、現像剤担持体の回転方向上流側に第１の導電部、下流側に第２の導電部が接触するように配置されており、前記第１の導電部には現像剤担持体上の残留現像剤を現像剤担持体側に押しつける方向の電圧が印加され、前記第２の導電部には現像剤担持体上の残留現像剤を第２導電部側に吸引する方向に電圧が印加されていることを特徴とする現像装置。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１の発明の現像装置は、現像処理後に現像剤担持体上の残留現像剤を現像装置ハウジングに回収する際に現像装置ハウジング外への現像剤漏れを防止するシール部を、少なくとも異なる２種類の電圧を印加可能な２つの導電部を備えた構成としたものである。
【００４１】
そして、シール部の２つの導電部に、現像剤担持体上の残留現像剤の外部への漏出や飛散等が生じない方向に電圧を印加することで、画像形成装置の配置や使用状況等の環境の変化、例えば温度湿度の変化や長時間の使用などによっても、残留現像剤を現像装置に効率良く回収し、残留現像剤が外部に漏れ出したり噴煙となって飛散して画像汚れや現像装置周辺を汚すことがない現像装置を提供することができる。
【００４２】
また、請求項５の発明の画像形成装置は、請求項１の発明の現像装置を備えた画像形成装置であるから、請求項１の発明と同じく画像形成装置の配置や使用状況等の環境の変化、例えば温度湿度の変化や長時間の使用などによっても、残留現像剤を現像装置に効率良く回収し、残留現像剤が外部に漏れ出したり噴煙となって飛散して画像汚れや現像装置の周辺を汚すことがない画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の現像装置を備えた画像形成装置の構成を説明する断面図。
【図２】現像装置の構成を説明する断面図。
【図３】除電部材の第１の構成例の詳細を説明する断面図。
【図４】除電部材の第２の構成例の詳細を説明する断面図。
【図５】バイアス回路の第１の構成例を説明する図。
【図６】バイアス回路の第２の構成例を説明する図。
【符号の説明】
１０  画像形成装置
１１  感光体ドラム
１２  帯電装置
１３  露光装置
１４  現像装置
１４ａ  本体ハウジング（現像装置ハウジング）
１５  転写装置
１６  分離装置
１７  クリーニング装置
１８  イレーサ
２０  給紙装置
２１  タイミングローラ
２２  定着装置
２３  排出トレイ
３１  現像ローラ（現像剤担持体）
３２  規制ブレード（現像剤規制部材）
３３  供給ローラ（現像剤供給部材）
３４  除電部材
３４ａ  第１シート
３４ｂ  第２シート
３４ｃ  第３シート
３５  現像剤ホッパー
３５ａ  撹拌部材
３６  絶縁物
３７、３８、３９  弾性部材
４０  バイアス回路
４１  直流電源
４２  交流電源
５０  バイアス回路
５１  交流電源
５２  直流電源
【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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