JP5811437B2 - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、二成分現像剤を用いて現像を行う現像装置、及びこれを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いる画像形成部に装備される現像装置においては、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を現像剤担持体上に担持し、現像剤担持体内部の固定磁極によって磁気ブラシを形成させて現像を行う現像装置が知られている。この現像装置では、ドクターブレード等の現像剤規制部材で現像剤の層厚を規制した後、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像剤担持体の表面移動により、潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する。その際、現像剤は遠心力或いは現像装置内の気流の影響を受け、キャリアの飛散或いはトナーの飛散（以下、「現像剤の飛散」という）を引き起こす。現像剤の現像ケーシング外への飛散は、潜像担持体上における現像領域よりも移動方向上流側に現像剤が付着する等、画像形成装置内を汚染することになり好ましくない。そのため、これらの対策として、現像領域における現像剤担持体移動方向上流側における現像ケーシングの開口縁部と潜像担持体表面との隙間を塞ぐ現像剤飛散防止シートが設置されるのが一般的である。しかしながら、一般的な現像剤飛散防止シートでは初期的には効果があっても、経時では現像剤飛散防止シートの現像剤担持体に対向する面に飛散した現像剤が付着し、その面にトナー溜まりが発生しやすくなる。このようなトナー溜まりが発生すると、何らかの衝撃が加わることで、トナーの塊が落下し、異常画像が発生する等の種々の不具合が発生する。

そこで、例えば、特許文献１では、上述した現像剤飛散防止シートに加えて、現像剤規制部材の規制位置通過後の現像剤層を覆うように現像剤溜まり防止シートを設けている。この現像剤溜まり防止シートは、一端が現像ケーシングの内壁部に固定され、自由端が現像剤飛散防止シートの端部に接触している。これにより飛散した現像剤が、現像剤飛散防止シートの現像剤担持体に対向する面に付着するのを抑制することができる。また、現像剤飛散防止シートに代わって現像剤溜まり防止シートに飛散したトナーが付着したとしても、この現像剤溜まり防止シートの現像剤担持体に対向する面は現像剤担持体上の現像剤によって擦られるため、現像剤溜まり防止シートにトナー溜まりが発生しにくい。

しかしながら、上述した現像剤溜まり防止シートは一端を現像剤飛散防止シートの端部に突き当て設置されている。そのため、現像剤溜まり防止シートの現像装置への組み付けが難しい。また、現像剤溜まり防止シートは一端が現像剤飛散防止シートの端部に突き当てられて固定されるため、現像剤担持体上の現像剤にストレスがかかりやすく搬送ムラが生じやすくなる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、組み付けが容易で、且つ現像剤担持体上の現像剤に対してストレスが少ない状態で、トナー飛散やトナー落ちを抑制することができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、現像ケーシングの開口から一部が露出した状態で潜像担持体表面に対向配置され、トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、該潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体表面上の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体との間に所定のギャップを介して対向配置され、該現像剤担持体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る現像装置において、一端が現像領域よりも該現像剤担持体移動方向上流側で該現像ケーシングの開口縁部の該現像剤担持体表面に対向している内壁部に固定され、他端が該潜像担持体に接触することにより、該現像ケーシングの開口縁部と該潜像担持体との隙間を塞ぐ第一シール部材と、一端が該現像ケーシングの開口縁部の内壁部における該第一シール部材の一端よりも該潜像担持体から離れた位置に固定され、他端が自重により垂れ下がり該現像剤規制部材による規制位置を通過した該現像剤担持体上の現像剤に接触する第二シール部材とを備えることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記第二シール部材は、上記現像剤担持体表面と所定のギャップを保って円弧状に撓み、該現像剤担持体の内部に固定配置された磁界発生手段によって発生する磁界により穂立ちする磁気ブラシの穂の先端に接触することを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２の現像装置において、上記第二シール部材の他端は、上記磁界発生手段のうちの現像主極による磁気ブラシと、該磁界発生手段のうち該現像主極よりも現像ローラ移動方向上流側に隣接して配された搬送磁極による磁気ブラシとの間であって穂が寝ている箇所に位置することを特徴とするものである。
請求項４の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域にトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを備え、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１、２、又は３の現像装置を用いることを特徴とするものである。

本発明においては、第一シール部材によって現像ケーシングと現像担持体との隙間が第一シール部材によって塞がれているので、現像剤規制部材による規制位置を通過した現像剤が現像ケーシング外へ飛散することを抑制することができる。また、第二シール部材は、他端が自重により垂れ下がって現像剤規制部材による規制位置を通過した現像剤担持体上の現像剤に確実に接触し、第二シール部材の現像剤担持体に対向する面が現像剤によって擦られることになる。そのため、第二シール部材の現像剤担持体に対向する面に現像剤が付着して溜まるのを抑制することができる。また、第二シール部材は、他端が自重で垂れ下がって現像剤担持体上の現像剤に接触する構成であるため、両端部が固定されて現像剤担持体上の現像剤に接触するシール部材に比べ、現像剤剤担持体上の現像剤に対してストレスが少なく、現像剤の搬送ムラが生じにくい。また、第二シール部材は、他端が自重で垂れ下がる構成であるため、他端を別のシール部材の端部に突き当てて装置内に組み付ける場合に比べ組み付けが容易である。

本発明は、組み付けが容易で、且つ現像剤担持体上の現像剤に対してストレスが少ない状態で、トナー飛散やトナー落ちを抑制することができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。

本実施形態に係る複写機の概略構成を説明する構成図。 同複写機の画像形成ユニットの概略構成を説明する構成図。 同画像形成ユニットの現像装置の一部構成を説明する部分拡大構成図。

以下、本発明の実施形態に係る現像装置を用いる画像形成装置の一例として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成を説明する構成図である。この複写機はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００等を備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００等も備えている。

上記プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の画像形成ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。画像形成ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５等が配設されている。

光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。

画像形成ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれドラム状の感光体１の周囲に備える帯電器、現像装置２、ドラムクリーニング装置、除電器等を１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、画像形成装置１本体に対して着脱可能になっている。

以下、イエロー用の画像形成ユニット２０Ｙについて説明する。帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置２Ｙによって現像されてＹトナー像となる。Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。Ｙ用の画像形成ユニット２０Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他の画像形成ユニット２０Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。

次に、中間転写ユニット１７について説明する。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０等を有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等も有している。中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。

また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に一次転写電界が形成される。Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。

中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録シートたる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。

次に、二次転写装置２２について説明する。中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。

そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。レジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。

複写機本体の下部に設けられた給紙装置２００には、ペーパーバンク４３内に複数の給紙カセット４４が鉛直方向に多段に収容される。各給紙カセット４４内には、複数の転写紙が紙束の状態で重ねて収容されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。

給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。

一方、上記中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。

定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。

定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、排出ローラ５６により複写機の筐体の図中左側板に突設せしめられたスタック部５７上に排出されるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。

図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。

このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第一走行体３３と第二走行体３４とがともに走行を開始し、第一走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第二走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。

このような原稿読取動作と並行して、各画像形成ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。

また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。

本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置２も駆動を停止させて、感光体１や現像剤の不要な消耗を防止する。

本複写機は、複写機内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等から構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。

図２は、画像形成ユニットの概略構成を説明する構成図である。４つの画像形成ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。

現像装置２は、主に、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ３と、現像剤を内部に収容する現像ケーシング１３とから構成されている。現像ケーシング１３は、図中版時計回り方向に回転する感光体１の表面と対向する位置が開口しており、その開口から図中時計回り方向に回転する現像ローラ３の一部が露出している。現像ローラ３は、その開口から露出した表面部分が感光体１の表面と微少間隔をあくように配置されている。この現像ローラ３は、導電性且つ非磁性の材料から形成された円筒状の現像スリーブと、現像スリーブの内部に複数の磁極が固定配置されるマグネットローラとから構成されている。現像スリーブが回転駆動されると、現像スリーブはマグネットローラに対して相対移動し、感光体１の表面移動方向に対して連れ回り方向に回転する。また、現像スリーブには、現像バイアスを印加するための図示しない電源が接続されている。現像スリーブに現像バイアスが印加されると、現像ローラ３の表面と感光体１の表面とが対向する現像領域に現像電界が形成される。この現像電界により、現像ローラ３表面に担持された現像剤中のトナーが、感光体１に形成された静電潜像に付着し、現像がおこなわれる。この現像時において、現像領域では現像ローラ３上の現像剤中の磁性キャリアがマグネットローラにより形成される磁界の作用により磁気ブラシが穂立ちした状態となる。

また、現像装置２は、現像ローラ３の表面に担持されて現像領域に搬送される現像剤量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード１２や、ドクターブレード１２に延設される現像ケーシング１３の開口縁部１３１に後述する第一入口シール、第二入口シールとを備えている。また、現像装置２は、現像ローラ３に現像剤を供給しながら図２の手前方向に現像剤を搬送する供給スクリュ８や、現像領域を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ３の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路７は現像ローラ３の下方に並設されている。また、現像装置２は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中奥側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。

上記供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。

現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第二仕切り壁１３４の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にトナーとキャリアが予め混合された現像剤となるプレミックストナーが供給される。

また、供給搬送路９は、プレミックストナー等の補給により現像装置２内の現像剤量が必要以上に多くなった場合に現像装置２の外部へ供給搬送路９内の現像剤の一部を排出する排出搬送路１８を備えている。排出搬送路１８は、現像剤排出口１８ａと、現像剤排出口１８ａから排出された現像剤を現像装置２の外部に搬送する排出搬送スクリュ１８ｂを備えている。排出搬送路１８は、仕切り壁１３５を挟んで供給搬送路９と隣り合うように配置され、現像剤排出口１８ａは、供給搬送路９の現像剤搬送方向下流側端部で供給搬送路９と排出搬送路１８とを連通するように仕切り壁１３５に設けられた開口である。

次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ３に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ３に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部より攪拌搬送路１０に供給される。現像ローラ３から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部より攪拌搬送路１０に供給される。そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部より供給搬送路９に供給される。

攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。

上記現像装置２では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ３に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、剤供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。

なお、図２に示すように、現像装置２の下部から上部への現像剤の移動は、攪拌スクリュ１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。すなわち、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。よって、上述したす現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。

本実施形態の現像装置２では、図２に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。さらに、現像装置２では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図２に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。

供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。

なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュの軸方向とは垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。

また、現像装置２では、現像ローラ３と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ３と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ３に現像剤を無理なく供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。また、攪拌スクリュ１１は、図２中の手前側から見て反時計回り方向に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。

次に、本発明の特徴部となる現像装置に設けられる第一シール部材たる第一入口シール、及び第二シール部材たる第二入口シールについて説明する。図３は、現像装置の一部構成を説明する一部拡大構成図である。図３に示すように、第一入口シール４及び第二入口シール５は、現像領域よりも現像ローラ移動方向上流側となる現像ケーシング１３の開口縁部１３１に一端がそれぞれ固定され、他端（自由端）が現像領域に向かっている。これら第一入口シール４及び第二入口シール５は、ポリウレタン（ＰＵＲ）樹脂やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の弾性シートからなる。

上記第一入口シール４は、上述したように、一端が現像領域よりも現像ローラ移動方向上流側で現像ケーシング１３の開口縁部１３１の先端に固定され、他端（自由端）が感光体１表面にトレーリング方向で接触するように配置されている。これにより、現像ケーシング１３の開口縁部１３１と感光体１の表面との隙間が塞がれ、この隙間からの現像剤飛散を防止することができる。

また、上記第二入口シール５は、一端が第一入口シール４よりも感光体１から離れた位置でありドクターブレード１２に近接する位置となる現像ケーシング１３の開口縁部１３１の内壁部に固定され、他端（自由端）が自重により円弧状に垂れ下がり、ドクターブレード１２を通過して現像領域に搬送されるまでの現像剤Ｔに接触するように配置されている。現像ローラ３表面と第二入口シール５とのギャップは、第二入口シール５の現像ローラ３に対向する面が現像ローラ３上に形成される磁気ブラシの穂の先端と接触するように設置されている。これにより、第二入口シール５の現像ローラ３に対向する面は、現像ローラ３により搬送される現像剤Ｔの穂の先端によって擦られることになり、現像剤溜まりが生じず、またトナーの塊が落下することによる不具合を抑制できる。また、第二入口シール５は自重により垂れ下がった状態で現像ローラ３上の現像剤Ｔに接触しているため、現像ローラ３上の現像剤Ｔの穂が立った状態であっても、寝た状態であってもストレス無く接触することができ、位置が固定される入口シールと接触するのに比べ現像剤の搬送ムラが生じにくい。また、第二入口シール５は、他端が自重で垂れ下がる構成であるため、他端を別のシール部材の端部に突き当てて装置内に組み付ける場合に比べ組み付けが容易である。

なお、このときの第二入口シール５の他端（自由端）は、現像主極Ｐ１による磁気ブラシと、それより現像ローラ移動方向上流側に隣接して配された搬送磁極Ｐ２による磁気ブラシとの間であって穂が寝ている箇所に位置するのが好ましい。現像主極Ｐ１による穂立ちに第二入口シール５の先端が接触すると、磁気ブラシが乱され、画像の均一間が損なわれるためである。また、第二入口シール５の現像ローラ３に対向する面にアルミニウム蒸着層を設けることにより、第二入口シール５を二層構造とし、第二入口シール５にトナーがより付着しにくいようにしてもよい。

以上、本実施形態に係る現像装置２によれば、第一シール部材たる第一入口シール４によってトナー飛散が抑制される。同時に、第二シール部材たる第二入口シール５によって現像剤溜まりが生じにくく、現像領域へのトナー落ちが抑制される。また、第二入口シール５は、他端が自重で垂れ下がる構成であるため、両端部が固定されるシール部材に比べ、現像ローラ３上の現像剤に対してストレスが少ない状態で接触することができ搬送ムラが生じにくい。また、第二入口シール５は、他端が自重で垂れ下がる構成であるため、他端を別のシール部材の端部に突き当てて装置内に組み付ける場合に比べ組み付けが容易である。
また、本実施形態に係る現像装置２によれば、第二入口シール５が現像剤ローラ３と所定のギャップを保って円弧状に撓み、現像ローラ３上に担持される磁気ブラシの穂の先端にストレスなくやさしく接触することができる。その結果、第二入口シール５の現像ローラ３に対向する面に現像剤が付着しにくく、現像剤が溜まりにくい。
また、本実施形態に係る現像装置２によれば、第二入口シール５の先端が現像ローラ３上に担持されている磁気ブラシの穂が寝ている箇所に位置するので、現像領域において磁気ブラシを乱すことがない。
また、上記現像装置２を備えた複写機によれば、現像領域付近からの現像剤飛散やトナー落ちを抑制することができ、高品質な画像を得ることができる。

１ 感光体
２ 現像装置
３ 現像ローラ
４ 第一入口シール
５ 第二入口シール
１２ ドクターブレード
１３１ 現像ケーシングの開口縁部

特許第４２８０５３７号公報

Claims (4)

1. 現像ケーシングの開口から一部が露出した状態で潜像担持体表面に対向配置され、トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、該潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体表面上の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体との間に所定のギャップを介して対向配置され、該現像剤担持体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る現像装置において、
   一端が現像領域よりも該現像剤担持体移動方向上流側で該現像ケーシングの開口縁部の該現像剤担持体表面に対向している内壁部に固定され、他端が該潜像担持体に接触することにより、該現像ケーシングの開口縁部と該潜像担持体との隙間を塞ぐ第一シール部材と、
   一端が該現像ケーシングの開口縁部の内壁部における該第一シール部材の一端よりも該潜像担持体から離れた位置に固定され、他端が自重により垂れ下がり該現像剤規制部材による規制位置を通過した該現像剤担持体上の現像剤に接触する第二シール部材とを備えることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１の現像装置において、
   上記第二シール部材は、上記現像剤担持体表面と所定のギャップを保って円弧状に撓み、該現像剤担持体の内部に固定配置された磁界発生手段によって発生する磁界により穂立ちする磁気ブラシの穂の先端に接触することを特徴とする現像装置。
3. 請求項２の現像装置において、
   上記第二シール部材の他端は、上記磁界発生手段のうちの現像主極による磁気ブラシと、該磁界発生手段のうち該現像主極よりも現像ローラ移動方向上流側に隣接して配された搬送磁極による磁気ブラシとの間であって穂が寝ている箇所に位置することを特徴とする現像装置。
4. 潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域にトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを備え、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
   上記現像装置として、請求項１、２、又は３の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

Images