JP2000305352A - 現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数の現像剤担持体を備える現像
装置に一成分現像剤を採用しても、現像剤担持体の軸線
方向端部での現像剤の飛散、漏れを抑制し、現像剤担持
体周辺に配設された潜像担持体、帯電体等の汚れを防止
して画像ムラやピッチムラ等の画像不良が生じることの
ない高速な画像形成を実現可能な現像装置及びこの現像
装置を備える画像形成装置の提供を目的とする。 【解決手段】 磁性シール部材２ｄは、現像スリーブ２
０及び現像スリーブ３０の間の位置若しくはそこに臨む
近傍位置で磁性シール部材２ｄと現像スリーブ２０及び
現像スリーブ３０との間の現像剤が現像装置２の現像剤
容器内に再び収容されるように、穴２ｉが形成されてい
ることにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像を担持する潜
像担持体体に現像剤を付与することにより、該潜像を現
像剤像として可視化する現像装置及びこの現像装置を備
える画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる画像形成装置にあっては、
潜像担持体上を一様に帯電させた後、アナログ露光又は
半導体レーザー或いはＬＥＤにより画像露光を行い、該
潜像担持体上に静電潜像を形成した後、該静電潜像を現
像装置によって現像剤像として可視像化し、記録媒体た
る転写材に上記現像剤像を転写した後、該転写材を潜像
担持体から分離し定着装置によって定着処理を施すこと
によって定着画像として出力する画像形成装置が知られ
ている。

【０００３】先ず、かかる従来の画像形成装置の動作に
ついて図１２に基づき説明する。

【０００４】かかる画像形成装置は、例えば、ＯＰＣ、
ａ−Ｓｉ等の光導電層を備え矢印Ｂ方向に回転される潜
像担持体たる感光ドラム１０１を有している。

【０００５】かかる画像形成装置にあっては、先ず、こ
の感光ドラム１０１の表面が、一次帯電器１０３によっ
て、例えば−７００Ｖに一様帯電される。

【０００６】次いで、画像信号情報に応じた画像露光１
１２により、感光ドラム１０１上の露光部の表面電位を
例えば−２００Ｖに減衰させ、感光ドラム１０１上に画
像の画像信号に応じた潜像を形成する。画像露光１１２
には、例えば半導体レーザー或いはＬＥＤアレーが用い
られる。

【０００７】次に、乾式一成分現像剤を用いた現像装置
たる現像器１０２により上記潜像を現像してトナー像と
して可視化する。乾式一成分現像剤を用いた現像装置
は、簡易でキャリア等の交換が要らないため高耐久高寿
命であり、例えば磁性一成分トナーを用いたジャンピン
グ現像等がある。尚、現像器１０２は負に帯電した黒ト
ナーを用いる。又、現像時、現像器１０２に備えられた
現像剤担持体たる現像スリーブには現像バイアスとし
て、−５５０Ｖ程度の直流バイアスを印加して、潜像を
反転現像させる。

【０００８】この後、必要に応じてチャージャー１１０
を用いて転写前処理を施し（通常はＤＣ若しくはＡＣに
よるコロナの付与、又は光除電などを組み合わせたりす
る）、感光ドラム１０１に供給された転写材上に転写帯
電器１０４により転写する。

【０００９】その後、転写処理の施された転写材を定着
装置たる定着器１０７に送ってトナー像を転写材上に定
着し画像が得られる。一方、現像に供されず感光ドラム
１０１上に残った転写残りのトナーをクリーニング装置
１０６により除去し、次の画像形成に備える。

【００１０】一方、画像形成装置の高速化を図るため
に、従来の現像装置においては、特開平０３−２０４０
８４に記載されているように２成分磁気ブラシを用いた
現像装置に現像スリーブを複数備えて対応していたり、
又、特開平０２−１８８７７８に記載されているように
現像剤担持体たる現像スリーブと潜像担持体たる感光体
との距離を感光体の回転方向下流の現像スリーブほど近
づけることにより、現像スリーブから感光体へのトナー
の補給量の均一化を図っているものが知られている。

【００１１】次に、従来の現像装置に備えられた回転可
能な現像剤担持体の軸線方向端部における現像剤のシー
ル方法について、図１３乃至図１５に基づき説明する。

【００１２】かかる現像装置は、図１３に示すように、
現像剤を収容する現像容器１０２ａを備え、現像容器１
０２ａ内には撹拌手段１０２Ｂ，１０２Ｃが配設され、
撹拌手段１０２Ｂ，１０２Ｃにより現像容器１０２ａ内
の現像剤が撹拌され所定方向に搬送されるようになって
いる。

【００１３】又、かかる現像装置は、感光ドラム１０１
上に形成された静電潜像を現像するための、及び、現像
容器１０２ａ内の現像剤を感光ドラム１０１の方に搬送
するための、磁性粉体担持体である現像剤担持体たる現
像スリーブ１２０を有する。

【００１４】通常、現像スリーブ１２０は、その周囲が
非磁性金属からなっており、図１３に示すように、内部
に固定配置され周方向に複数の磁極たるＮ１，Ｎ２，Ｎ
３，Ｓ１，Ｓ２を有する磁界発生手段たるマグローラ１
２０ａを備えている。

【００１５】又、現像スリーブ１２０は、その軸１２０
ｃが図１５に示されるように現像容器１０２ａの側壁１
０２ｅに軸受け１２０ｂを介して支持されている。尚、
図１５において、側壁１２０ｅは片側のみが図示されて
いる。

【００１６】このような構成により、現像剤は現像スリ
ーブ１２０の回転によって、現像スリーブ１２０に担持
されながらＳ３極からＮ１極に搬送され、支持板５によ
って支持された現像ブレード１０２ｇにより現像スリー
ブ１２０上の現像剤量が規制され、現像スリーブ１２０
上に現像剤薄層として形成される。尚、Ｎ２極は現像主
極であり、ここで現像剤は感光ドラム１０１上の静電潜
像を現像し、その後、現像剤は現像スリーブ１２０の回
転により、現像容器１０２ａ内に戻される。

【００１７】従来、フェルトによって現像スリーブ上の
現像剤を機械的にかきとる方法では、現像スリーブの駆
動するトルクが高くモーターに負荷をかけ寿命を短くす
ると共に端部昇温をして端部トナー固着などを引き起こ
す虞があった。

【００１８】又、現像容器１０２ａ内を上述のように循
環移動される現像剤が、現像スリーブ１２０の表面に沿
って、軸受け１２０ｂ方向に移送され、現像スリーブ１
２０の軸線方向の端部へと漏出して、装置本体内部に飛
散して、種々の不都合を引き起こす虞があった。

【００１９】そこで、このような現像剤の上記端部への
漏出を防止する方法として、特開平２−２６２１７１号
公報にも開示されているように、現像スリーブ１２０の
軸線方向両端部分には、現像スリーブ１２０の表面と所
定の空隙をもって、現像スリーブ１２０の軸線方向両端
部の少なくとも一部の周面に沿って現像剤による磁気ブ
ラシを形成し、該磁気ブラシによって現像剤の現像スリ
ーブ１２０の軸線方向両端部への漏出をシールする方法
が提案されている（図１４）。

【００２０】又、その改良として特開平８−１３７２５
９に示されているように現像スリーブの半径方向に鋸歯
の形状にして磁力を集中させて現像剤の現像スリーブの
軸線方向両端部への漏出をシールする方法が提案されて
いる。

【００２１】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記の従来の現像装置のように、高速化のために複数の現
像剤担持体を有する現像装置は、現像能力を増大させる
という点で利点があるが、現像剤担持体の高速回転化に
よって、現像剤担持体である現像スリーブの軸線方向端
部で現像剤が漏れる虞がある。特に、現像スリーブ端面
の中央部では、トナーが滞留又は溢れ易いため、結果と
してトナー漏れし易く、又、複数の現像スリーブ間に現
像剤スリーブ上の現像剤の層厚を規制するための部材を
設けず、複数の現像スリーブが互いに近接して配設され
た現像装置においてこれらの現象が顕著であった。

【００２２】又、現像スリーブの軸線方向端部でトナー
飛散が生じるとそれに伴い現像スリーブと感光体との距
離を一定に維持するための感光体突き当てコロ等が汚れ
て、耐久をしていくと、突き当てコロのトナー付着によ
り現像スリーブと感光体との距離が一定に保てなくなり
（ギャップが広がり）結果として濃度低下や、ピッチむ
らを発生させる虞があった。これに関しては、ギャップ
精度の厳しい非接触現像方式を採用した一成分磁性現像
剤をもちいた、例えば一成分ジャンピング現像方式では
特に不利であった。

【００２３】更に、現像スリーブの軸線方向端部でトナ
ー飛散が生じるとそれに伴い、感光体であるドラム、ベ
ルト端部にもトナーが付着し、付着したまま、画像形成
装置を動作させると感光体端部にトナーが融着してしま
うといった現象が生じ、クリーニング部でクリーニング
不良や感光体の端部汚れを促進させる虞があった。

【００２４】又、現像スリーブの軸線方向端部でトナー
飛散が生じるとそれに伴い一次帯電器にへも飛散トナー
が舞い、帯電器のワイヤー端部付近にワイヤー汚れが生
じ、特に低湿状況下では帯電が不安定であるために汚れ
がそのまま画像むらとなる虞があった。

【００２５】そこで、本発明は、複数の現像剤担持体を
備える現像装置に一成分現像剤を採用しても、現像剤担
持体の軸線方向端部での現像剤の飛散、漏れを抑制し、
現像剤担持体周辺に配設された潜像担持体、帯電体等の
汚れを防止して画像ムラやピッチムラ等の画像不良が生
じることのない高速な画像形成を実現可能な現像装置及
びこの現像装置を備える画像形成装置の提供を目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】主たる本出願にかかる発
明は、回転可能な潜像担持体上に形成された潜像を現像
剤によって可視像化する現像装置であって、現像剤を収
容する現像剤容器と、潜像担持体と対向配設され現像剤
を担持する回転自在な複数の現像剤担持体と、現像剤担
持体の軸線方向両端部に配設され現像剤担持体を支持す
る支持部材と、現像剤担持体の軸線方向両端部の周面の
少なくとも一部に沿って近接して配置され磁界を発生さ
せて現像剤担持体表面と支持部材の現像剤担持体端面近
傍との間をシールする現像剤シール部材とを有し、現像
剤担持体が、内部に固定配置され周方向に複数の磁極を
有する磁界発生手段を備える現像装置において、現像剤
シール部材は、複数の現像剤担持体の間の位置若しくは
そこに臨む近傍位置で現像剤シール部材と現像剤担持体
との間の現像剤が現像剤容器内に再び収容されるよう
に、穴若しくは切り欠きが形成されていることを特徴と
する現像装置である。

【００２７】又、他の主たる本出願にかかる発明は、一
連の画像形成プロセスによって形成された画像を記録媒
体に記録する画像形成装置であって、上記現像装置を備
えることを特徴とする画像形成装置である。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て添付図面に基づき説明する。

【００２９】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態にかかる画像形成装置ついて説明する。

【００３０】図１に、本実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す。

【００３１】本実施形態にかかる画像形成装置にあって
は、プロセススピードが４８０ｍｍ／ｓｅｃで毎分９２
枚の白黒デジタル複写機であって、潜像担持体たる感光
体にφ１０８のａ−Ｓｉドラム感光体を用いている。ａ
−Ｓｉドラム感光体は、有機感光体に比べ、高耐久で寿
命が３００万枚以上あり、高速機に向いているという特
徴がある。

【００３２】かかる画像形成装置にあっては、図１に示
すように、潜像担持体たる感光体１が帯電器３により例
えば＋５００Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉで画
像露光１２がなされる。画像露光１２は半導体レーザー
を光源として画像信号により変調されたレーザービーム
であり、レーザービームはモーターにより一定の回転数
で回転する多面鏡により偏光され、結像レンズを経て、
折り返しミラーで反射された後、感光体１上をラスタ走
査されその露光部の表面電位を例えば＋１００Ｖに減衰
させて像状の潜像を形成する。波長は６８０ｍｍであ
る。

【００３３】その後、現像装置２によって上記潜像をト
ナー像として現像する。

【００３４】本実施形態では、簡易で現像スリーブ寿命
２０００ｋ枚までメンテの要らない高耐久な現像方式で
ある黒の磁性１成分現像剤を用いた現像を行う。トナー
はネガトナーで粒径は８．５μｍである。又、本実施形
態では、複数の現像剤担持体たる現像スリーブを用いた
正規現像を行う。

【００３５】本実施形態では、現像装置２で静電潜像を
トナー像にした後、ポスト帯電器１０で総電流−２００
μＡ（ＡＣ＋ＤＣ）を流してトナー像を帯電させた後、
矢印方向に進む転写材に転写帯電器４により転写し、定
着装置たる定着器７に送ってトナー像を定着する。

【００３６】次に、本実施形態で用いた現像装置２につ
いて詳しく説明する。

【００３７】現像装置２に使用される現像剤は、簡易で
メンテの要らなく高耐久高信頼性で生産性の高い一成分
磁性トナーとなっている。

【００３８】現像装置２は、図２及び図３に示すよう
に、現像剤担持体たる二つの現像スリーブ２０，３０を
備え、現像剤担持体たる第一現像スリーブ２０は非磁性
部材であるφ３０のアルミＡ２０１７の上にＦＧＢ＃６
００でブラスト処理をした後、その表面にフェノール樹
脂、結晶性グラファイト、カーボンをそれぞれ１００：
４０：３の割合で混合した膜が形成されている。これは
ゴースト画像を防止するとともに現像スリーブ表面の耐
久性を高めるためである。

【００３９】現像スリーブ２０は、現像スリーブ２０内
部に固定配置され、図３（ａ）及び表１に示すような磁
場パターンを有する固定マグネット２０ａを備えてい
る。

【００４０】

【表１】 現像スリーブ２０は、感光体１の周速度に対して１２０
％の周速度で回転するようになっている。現像スリーブ
２０上のトナー量は磁気ブレード２ｇで層厚を規制され
るようになっている。尚、現像スリーブ２０と磁気ブレ
ード２ｇとの距離Ｓ−Ｂｇａｐは２５０μｍとなってお
り、現像スリーブ２０と感光体１との距離Ｓ−Ｄｇａｐ
は２００μｍとなっている。

【００４１】又、現像スリーブ２０には＋２００ＶのＤ
ＣバイアスとＶｐｐ１４００Ｖ、周波数２．５ｋＨｚの
矩形波とをＡＣバイアスとして印加した磁性一成分非接
触現像を行うようになっており、従って、現像コントラ
ストはトナーの飛翔方向に３００Ｖとなっており、かぶ
りとりコントラストが１００Ｖとなっている。

【００４２】現像剤担持体たる現像スリーブ３０は、非
磁性部材であるφ３０のアルミＡ２０１７に、現像スリ
ーブ２０と同様な約１０μｍの膜を形成したものを用い
ている。

【００４３】現像スリーブ３０は、現像スリーブ３０内
部に固定配置され、図３及び表２に示すような４極の磁
場パターンよりなるマグネット３０ａを備えている。

【００４４】

【表２】 現像スリーブ３０には、＋２００ＶのＤＣバイアスとＶ
ｐｐ１５００Ｖ、周波数２．７ｋＨｚの矩形波とをＡＣ
バイアスとして印加されるようになっている。

【００４５】現像スリーブ３０は、感光体１の周速度に
対して１００％の周速度で回転するようになっている。
現像スリーブ３０上のトナーは、第一現像スリーブ２０
によって層厚規制されるようになっている。尚、第一現
像スリーブ２０との距離ｇａｐは３００μｍとなってお
り、現像スリーブ３０と感光体１との距離Ｓ−Ｄｇａｐ
は２５０μｍとなっている。

【００４６】次に、現像装置２に備えられた現像剤シー
ル部材について説明する。

【００４７】図３に示すように、現像スリーブ２０は現
像スリーブ２０内部に６つの磁極たるＮ１，Ｎ２，Ｎ
３，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を有するマグネット２０ａを備
え、現像スリーブ３０は現像スリーブ３０内部に６つの
磁極たるＮ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を有する
マグネット３０ａを備えており、両現像スリーブ２０，
３０の外周に沿って図に示すような形をした２本現像ス
リーブ用の主に鉄よりなるモルグロイ（ＫＮメッキ、透
磁率１０．６）で作製した現像剤シール部材たる磁性シ
ール部材２ｄを図３（ｂ）に示すように現像スリーブ２
０，３０の軸線方向両端近傍に設けた。現像スリーブ２
０，３０表面と磁性シール部材２ｄとのギャップは現像
スリーブ２０，３０の周全体に亘って４２０μｍ±１０
０μｍとなるようにした。

【００４８】現像スリーブ２０，３０の軸線方向におけ
る、マグネット２０ａの長さはＬ１＝３０５ｍｍ、マグ
ネット３０ａの長さはＬ２＝３０５ｍｍとした。

【００４９】尚、マグネットに対する磁性シール部材の
適切な位置は、現像スリーブの軸線方向（長手方向）に
おける、磁性シール部材の外側の端部位置とマグネット
の外側の端部位置とを一致させるのが一番好ましい。

【００５０】これは磁性シール部材の端部よりマグネッ
トが外に出ると上記長手方向の外にも磁力が存在するた
めに、その磁力でトナーが外に運ばれてしまい、トナー
漏れを引き起こす虞があるからである。

【００５１】又、逆に磁性シール部材の外端に対してマ
グネットの端部が中に入り過ぎると、本来、磁性シール
部材とマグネットとの間で磁気ブラシを形成してトナー
漏れを無くす磁性シール部材が、磁性シール部材の外端
部では磁力が存在しないのにもかかわらず、現像スリー
ブ上には磁性シール部材の幅で磁気ブラシを形成するた
めに、外側のトナーは端部に漏れると同時に、トナー層
厚も大きくなり、ボタ落ちする虞があるからである。

【００５２】更に、現像スリーブ及びマグネットの長手
方向においては、現像スリーブとマグネットとの関係等
でガタがあるために、それらを考慮してマグネット端か
ら１ｍｍ内側に入ったところに磁性シール部材の端部が
位置するようにした。

【００５３】本実施形態にかかる磁性シール部材２ｄ
は、図３に示すような形状となっており、幅が５ｍｍと
なっている。

【００５４】又、磁性シール部材２ｄは、現像スリーブ
２０と現像スリーブ３０との間位置に直径２ｍｍの穴２
ｉが形成されている。尚、磁性シール部材２ｄと現像ス
リーブ２０，３０との隙間は上述した通りである。

【００５５】本実施形態にかかる現像装置を備える画像
形成装置によって出力された画像の評価を表３に示す。
尚、表３は、現像スリーブ２０，３０の軸線方向におけ
るマグネット２０ａ及びマグネット３０ａの長さがとも
に３０５ｍｍで、その幅が５ｍｍの場合について、穴の
形成されていない磁性シール部材を比較例として評価を
行なった。

【００５６】

【表３】 表３に示すように、本実施形態にあっては、トナー端部
漏れ、コロ汚れ、ドラム端部汚れのいずれに関しても比
較例に比べ良い評価を得ることができる。

【００５７】尚、表３における評価基準について次に述
べる。

【００５８】＜端部トナー漏れ＞ ○：２５０ｋ枚耐久でトナー量０．５ｇ以下 △：０．５〜１．０ｇ ×：１．０ｇ以上 ＜コロ汚れ（主観評価）＞ ○：２５０ｋ枚ハーフトーン部むらＯＫ △：１００〜２５０ｋ枚 ×：１００ｋ枚以下 ＜ドラム端部汚れ＞ ○：２５０ｋ枚ハーフトーン部むらＯＫ △：１００〜２５０ｋ枚 ×：１００ｋ枚以下 本実施形態が表３に示すように比較例に比べて良い理由
は、複数の現像スリーブを用いる現像方式の場合、その
間の部分にはトナーの流れが一様ではなく現像スリーブ
の回転速度や、画像比率、磁極パターンによって現像ス
リーブ間のトナー量の変動が大きいためである。

【００５９】これは現像スリーブの軸線方向端部におい
ても同様であり、該軸線方向端部でのトナーをシールす
る方法として磁性シール等の非接触でのシール方法を用
いる場合、複数の現像スリーブ間でトナーが溜まり外部
に溢れ出す虞がある。

【００６０】本実施形態は、これらのことを鑑みたもの
であり、磁性シール部材に上述したような穴が形成され
ており、該穴の径は１ｍｍ以上が好ましく、更に好まし
くは２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。

【００６１】上記穴を磁性シール部材に形成することに
より、複数の現像スリーブ間で溜まったトナーが最適量
より多いときは、上記穴から現像剤容器内に戻されるよ
うになっている。

【００６２】図４は、本実施形態にかかる現像装置の現
像スリーブ２０，３０の軸線方向端部における上面図で
あり、色つき部で示す現像スリーブ２０，３０に対する
現像装置２の現像剤容器の開口部の縁部分の関係を示し
ている。

【００６３】本実施形態にあっては、図４に示すよう
に、上記現像剤容器の開口部の縁部分に、磁性シール部
材２ｄに形成された穴２ｉの位置に対応して管状の穴た
るトナー逃し経路２ｈが形成されている。

【００６４】図３（ａ）及び図４に示すように、本実施
形態にかかる現像装置にあっては、２つの現像スリーブ
２０，３０の間位置に臨む近傍位置に磁性シール部材２
ｄに形成された穴の位置に合わせて現像剤容器の開口部
の縁部分に管状のトナー逃し経路２ｈが形成されてい
る。

【００６５】本実施形態にあっては、現像スリーブ２
０，３０の間に溜まった余分なトナーによって生じた圧
力により、該トナーをこのトナー逃し経路を通じて、再
び現像装置２の現像剤容器内に戻すようになっている。

【００６６】従来、各々の現像スリーブにそれぞれ磁性
シール部材を設けた構成の現像装置にあっては、特に現
像スリーブ間に現像剤層厚規制を設けないでコンパクト
にできず、各々の現像スリーブにおいて磁性シール部材
を複数に分けて構成すると、現像スリーブ間の部分で現
像スリーブの軸線方向端部に対するトナーシール能力が
ないためにかなりのトナー漏れを発生させ、上述した従
来の現像装置における問題点を解決できなかった。

【００６７】尚、本発明は、本実施形態のような現像装
置の構成に限らず、その他の系として、複数の現像スリ
ーブが互いに反対方向に回転するような、現像スリーブ
間にトナーが集まり易く上記問題点に対して厳しい構成
の場合にも適用可能である。

【００６８】このような場合において、従来系における
磁性シール部材の実力と本実施形態における磁性シール
部材の実力との差は明らかであり、本発明は本実施形態
に限らず、複数の現像スリーブを有する現像装置におい
て効果的であることがわかる。

【００６９】以上の構成にすることで高速械対応の現像
システムであるとともに現像剤担持体である現像スリー
ブの軸線方向端部における現像剤飛散、漏れを防止し
た、現像装置を提供することができ、特に現像部で交番
電界を用いた現像方式であり、かつ飛散し易いキャリア
を用いない一成分磁性現像剤を用いる一成分ジャンピン
グ現像方式に対応した現像装置を提供することができ
る。

【００７０】又、現像スリーブと感光体との距離を一定
にするための感光体突き当てコロなどの耐久による汚れ
を防止し、ギャップ精度の厳しい例えば非接触現像方式
を採用した一成分ジャンピング現像方式等においても耐
久によっての濃度低下やピッチむらのない塙画質な現像
装置を提供することができる。

【００７１】更に、感光体であるドラム、ベルト端部の
トナー付着を防止し、耐久によるクリーニング部でのク
リーニング不良や感光体の端部汚れが促進されない現像
装置を提供することができる。

【００７２】又、現像スリーブの軸線方向端部における
トナー飛散によって生じる一次帯電器等のワイヤー汚れ
を防止するとともに画像むらのない現像装置を提供する
ことができる。

【００７３】更に、複数の現像剤担持体を近接させて高
速化、省スペース化を同時にはかると共に、２００万枚
の寿命で、濃度が高濃度でかつ安定した現像装置を提供
することができる。

【００７４】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００７５】本実施形態の特徴は、潜像担持体たる感光
体が一回転する間に、複数の潜像を感光体上に形成し、
該潜像をそれぞれ複数の現像装置たる現像器で現像して
可視画像とした後、該可視画像を記録媒体たる転写材に
一括転写する２色画像形成装置に本発明を適用したこと
である。

【００７６】このように、通常の多重転写を行う多色画
像形成装置が潜像担持体の電位を可視画像の転写毎に前
露光装置によってリセットするのに対して、本実施形態
にあっては、潜像担持体上に多重現像をした後、転写装
置により転写材に一括転写を行なうため、プロダクティ
ビティが高いというメリットがある。

【００７７】又、複数の色を用いた現像方式は、非磁性
一成分現像やキャリアを用いた２成分磁気ブラシ方式が
主流であり、これに比べ磁性一成分現像はメンテナンス
が要らなく、長寿命である。

【００７８】図６は本実施形態にかかる画像形成装置の
概略断面図である。

【００７９】図６において、２１は背面からの光を透過
可能な図中矢印ａ方向に移動する潜像担持体たるＯＰＣ
ベルト感光体である。

【００８０】感光体２１は、第１の帯電器２２によって
例えば−６００Ｖ（暗部電位）に一様帯電された後、第
１の画像露光３８がなされるようになっている。尚、第
１の画像露光３８は第１の６００ｄｐｉのＬＥＤであり
波長は６７０ｎｍである。又、画像露光３８は結像レン
ズ（図示せず）を経た後、ＯＰＣベルト感光体２１に照
射され、その露光部の表面電位を画像信号レベルに応じ
て減衰させて像状の第１の潜像を形成するようになって
いる（例えば最大濃度部で−１００Ｖにする）。

【００８１】その第１の潜像は例えば負に帯電した黒の
一成分磁性トナー（粒径６μｍ）からなる現像剤を用い
た第１の現像装置３４で現像するようになっており、そ
の第１の現像装置３４は例えばφ３２の第一現像スリー
ブ２０に−５００Ｖの直流バイアスを印加し、２０００
Ｈｚ、１５００Ｖｐｐの三角波の交流電圧に−２００Ｖ
の直流電圧を重畳したバイアス電圧をφ２０の第二現像
スリーブ３０に印加して第１の潜像を反転現像するよう
になっている。このときトナー像の電位はトナー電荷に
より例えば最大濃度部で、５０Ｖ程度電位が下がり−１
５０Ｖ前後となる。

【００８２】第一現像スリーブ２０は、ＯＰＣベルト感
光体２１との距離Ｓ−Ｄｇａｐを２００μｍとし、非接
触現像を行うようになっている。

【００８３】第二現像スリーブ３０は、ＯＰＣベルト感
光体２１との距離Ｓ−Ｄｇａｐを２５０μｍとし、非接
触現像を行なうようになっている。

【００８４】第一現像スリーブ２０のトナー層厚規制
は、厚さ１．０ｍｍの板をその先端の厚さが０．３ｍｍ
となるようカットしたものをＳ−Ｂｇａｐが２５０μｍ
となるよう配設することにより行なうようになってい
る。このようにすることでトナーコート量を安定して下
げることができる。コート量Ｍ／Ｓは第一現像スリーブ
２０が０．８ｍｇ／ｃｍ²となっており、第二現像スリ
ーブ３０が１．０５ｍｇ／ｃｍ²となっている。このよ
うにすることで画像のかぶりレベルを低減することがで
き、より良い画像になる。

【００８５】第１の現像器３４で第１の潜像を現像した
後、感光体２１は背面によりＥ．Ｌ．或いはＬＥＤ素子
３１等により全面露光が施され、最大濃度部の第１のト
ナー像電位と第１の全面露光後の暗部電位とを、例えば
それぞれ−５０Ｖ、−２００Ｖのように電位差が小さく
なるようにする。

【００８６】次いで、感光体２１は第２帯電器５によっ
て再帯電され例えば最大濃度部のトナ一層電位が−６７
０Ｖ、暗部電位が−７００Ｖとされる。つまり、暗部電
位が最大濃度部のトナー層電位より若干低くかつ最大濃
度部のトナー層電位が第２の潜像コントラストをとれる
程度とされる。

【００８７】次いで、第１露光手段３と同様に第２の画
像信号により変調された第２のＬＥＤによる露光を行
う。第一露光と同等に６００ｄｐｉのＬＥＤであり波長
は６７０ｎｍである。第２のＬＥＤ２５は結像レンズを
介して感光体の背面より感光体２１に照射されるように
なっている。

【００８８】このようにして形成された第２の潜像は赤
トナーとキャリアとを用い、キャリアが動作時感光体に
非接触である第２の現像器２７にて例えば２０００Ｈ
ｚ、２５００Ｖｐｐ、Ｄｕｔｙ３５％の交流に−５７０
Ｖの直流を重畳したバイアスを印加することにより第１
のトナー像部は現像せずに上記潜像部のみが現像され
る。

【００８９】次いで、感光体２１上の２色画像はＤＣ電
圧にＡＣ電圧が重畳されて印加された帯電器（図示せ
ず）によりトナートリボを最適化され一般には転写材３
２に転写帯電器３６により転写され、分離帯電器３３お
よび感光体２１のベルトの曲率により感光体２１から剥
離され、定着手段３７にて定着された後２色カラープリ
ントとして機外へと排出されるようになっている。

【００９０】一方、転写処理後の感光体２１はクリーニ
ング装置３０にて残留トナーが除去された後、次の画像
形成プロセスに供される。尚、第２の現像器には２成分
現像剤による非接触現像方式を用いた。

【００９１】次に、本実施形態で用いた現像剤シール部
材を図７に示す。

【００９２】本実施形態にかかる現像剤シール部材たる
磁性シール部材３４ｄにあっては、マグネット長は第一
の実施形態と同じである。又、磁性シール部材３４ｄの
マグネット幅は第一現像スリーブ２０用が５ｍｍで第二
現像スリーブ３０用が５ｍｍであり、第一の実施形態と
同様である。

【００９３】本実施形態の特徴は、図７に示すように、
磁性シール部材３４ｄと現像スリーブ２０，３０の対向
面部に溝を形成したことである。図７（ｂ）に示すよう
に、該溝の幅は１．０ｍｍであり、溝の深さは１．０ｍ
ｍである。

【００９４】表４に本実施形態にかかる画像形成装置の
実力を示す。

【００９５】

【表４】 尚、比較例は第一の実施形態である。

【００９６】表４に示すように、この系は現像スリーブ
と磁性シール部材のギャップラチチュードについて、優
れていることがわかる。ギャップラチチュードが広いと
うことは、磁性シール部材を取り付けるための精度をあ
まり必要としないという点で、現像装置製造上、コスト
上非常に重要である。

【００９７】ギャップラチチュードの評価基準について
は±５０μｍを△、±１００μｍを○とした。平板、鋸
歯よりも矩形で周方向に溝を設けた方がラチチュードが
広がる。これはこの構成にすることで溝部で磁気拘束力
が最大限に高められるからである。

【００９８】従って、径方向に矩形或いは台形の溝を設
けた場合が磁性シール部材として最大限の性能を発揮す
ることがわかる。漏れ状態は溝を入れたほうが磁界の集
中が起きるためにトナーの磁気拘束力が高まり漏れづら
くなるのである。又、溝の形状は矩形が好ましく、鋸歯
はかけに弱く、その結果としてコストが高くなる。尚、
材質は第一の実施形態と同様である。

【００９９】以上のような構成により、感光体が一回転
する間に複数の潜像を形成し複数の現像器で現像した後
に一括転写する２色画像形成装置に本発明を適用するこ
とで、白黒のみでなくカラー化した画像形成装置におい
ても現像剤担持体たる現像スリーブの端部の現像剤飛
散、漏れを防止する現像装置を提供することができ、特
に、現像部で交番電界を用いた現像方式であり、かつ飛
散し易いキャリアを用いない一成分磁性現像剤を用いる
高速の一成分ジャンピング現像方式に対応した現像装置
を提供することができる。

【０１００】又、現像スリーブと感光体との距離を一定
に維持するための感光体突き当てコロなどの耐久による
汚れを肪止し、ギャップ精度の厳しい例えば非接触現像
方式を採用した一成分ジャンピング現像方式等において
も耐久によっての濃度低下や、ピッチむらのない高画質
な現像装置を提供することができる。

【０１０１】更に、感光体であるドラム、ベルト端部の
トナーの付着を防止し、耐久によるクリーニング部での
クリーニング不良や感光体の端部汚れが促進されない現
像装置を提供することができる。

【０１０２】又、現像スリーブ端部からトナー飛散によ
って生じる一次帯電器等のワイヤーの汚れを防止すると
共に画像ムラの生じない現像装置を提供することができ
る。

【０１０３】更に、複数の現像剤担持体を近接させるこ
とにより高速化、省スペース化を同時にはかると共に、
２００万枚の寿命で、濃度が高濃度でかつ安定した現像
装置を提供することができる。

【０１０４】又、現像装置の製造、コストの面でギャッ
プラチチュードが広い磁性シール部材方法を提供でき
る。

【０１０５】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【０１０６】本実施形態では、図８に示すような画像形
成システムであって、潜像担持体としてａ−Ｓｉドラム
を用いた画像形成装置たるデジタル複写機について説明
する。

【０１０７】かかるデジタル複写機にあっては、先ず、
デジタル複写機に備えられた潜像担持体たる感光ドラム
２０１の表面を、一次帯電器２０３により＋５００Ｖに
一様帯電する。

【０１０８】次いで、一様に帯電された感光ドラム２０
１表面を波長６８０μｍの半導体レーザーによって６０
０ｄｐｉでＰＷＭによる露光２１２を行って、感光ドラ
ム２０１上に静電潜像を形成する。次に、現像装置たる
現像器２０２により反転現像し、トナー像として可視化
する。

【０１０９】現像器２０２にあっては、現像剤としてポ
ジ極性の磁性一成分トナーを用い、ジャンピング現像を
行なうようになっている。これは、従来の２成分現像剤
を用いた場合ではキャリアの交換を１０万枚ごとにサー
ビスマンが行わねばならずメンテフリーでないためリユ
ースの利点があまり反映できないため、それに対して乾
式磁性一成分トナーを用いた場合はノーメンテで済むか
らである。

【０１１０】又、現像器２０２にあっては、現像バイア
スは２０００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐ、Ｄｕｔｙ５０％の
交流電圧に＋４００Ｖの直流電圧を重畳したバイアス電
圧を印加するようになっている。Ｓ−Ｂｇａｐは２５０
μｍとなっており、Ｓ−Ｄｇａｐは２５０μｍとなって
いる。

【０１１１】その後、ポスト帯電器で感光ドラム２０１
上に総電流＋２００μＡ流してトナー像を帯電させた
後、矢印Ｃ方向に進む転写材に転写帯電器２０４により
転写し、定着器２０７に送ってトナー像を定着する。

【０１１２】一方、感光ドラム２０１上の転写残りのト
ナーをクリーニング装置２０６により除去、回収して搬
送パイプ８を通して廃トナー（リユーストナー）を現像
ホッパー２０９に戻す。

【０１１３】尚、搬送パイプにはスクリュー状の搬送部
材が内部にあり、回転することでリユーストナーを運ぶ
ようになっている。更に詳細を述べると図８に示すよう
に運ばれたリユーストナーは現像ホッパー２０９Ｂに入
れられ再利用される。

【０１１４】又、別に新たなトナーはホッパー２０９Ａ
に入れられ、マグローラ２２１Ａ，２２１Ｂにより磁力
でそれぞれのトナーは引きつけられ、マグローラ２２１
Ａ，２２１Ｂが回転することにより現像器２０２内にト
ナーは運ばれるようになっている。尚、本実施形態では
リユーストナーと新たなトナーとを現像器内で混ぜる方
法を採用したが、ホッパー内に混合するスペースを設け
混ぜても構わない。

【０１１５】現像器２０２内で混ぜられたトナーは再び
現像スリーブ２０，３０に送られ、感光ドラム２０１上
の潜像の現像に供される。マグローラ２２１Ａの通常の
回転速度は２回転／分でマグローラ２２１Ｂの回転速度
を変化させる。マグローラ回転の信号は現像器２内のピ
エゾセンサー（図示せず）（ＴＤＫ製）にトナーの自重
がかからなくなり、振動するとトナー供給信号が発せら
れるようになっている。通常、マグローラ２２１Ｂの回
転速度はマグローラ２２１Ａの回転速度に対して１０／
９０（マグローラ９Ａ：マグローラ９Ｂ＝９：１）とな
っている。

【０１１６】次に、本実施形態で用いた現像剤シール部
材たる磁性シール部材２０２ｄを図９に示す。尚、磁性
シール部材２０２ｄのマグネット長は第一の実施形態と
同じである。

【０１１７】磁性シール部材２０２ｄの幅は、第一の実
施形態と同様、現像剤担持体たる現像スリーブ２０用が
７ｍｍとなっており、現像剤担持体たる現像スリーブ３
０用が７ｍｍとなっている。

【０１１８】本実施形態の特徴は、第一の実施形態のよ
うな磁性シール部材２ｄに形成された穴２ｉに代えて、
図１１に示すように、磁性シール部材２０２ｄには切り
欠き２０２ｉが形成されていることである。

【０１１９】本実施形態にあっては、実際には、磁性シ
ール部材２０２ｄの現像スリーブ２０，３０の対向面部
に図９に示すような現像スリーブ２０，３０の周方向に
延びる溝が形成されている。この溝の幅は０．５ｍｍと
なっており、溝の深さは１．０ｍｍとなっている。

【０１２０】クリーナーからの廃トナーを用いる画像形
成装置にあっては、通常の新たなトナーの系よりも凝集
したトナーが多いために、クリーニングにかかる負荷は
大きい。従って、クリーニング不良について厳しい系で
ある。特に、現像スリーブ間のトナー量が多くなった際
のトナーへの圧力はかなり大きく、従って、現像スリー
ブの軸線方向端部でトナー漏れが起き易くなる。、飛散
が起きるとドラム端部汚れだけでなく、クリーニングの
端部めくれなどが起き易くなる。

【０１２１】本実施形態では、上述したような構成を採
ることにより、トナー端部漏れ、コロ汚れ、ドラム端部
汚れに関し、いずれも良い結果を得ることができる。

【０１２２】又、現像スリーブと磁性シール部材のギャ
ップラチチュードについては、溝の効果により、優れて
いることがわかる。ギャップラチチュードが広いという
ことは、第二の実施形態と同様に、磁性シール部材を取
り付けるための精度をあまり必要としないという点で、
現像装置製造上、コスト上非常に重要である。矩形で周
方向に溝を設けてもラチチュードが広がる。これはこの
構成にすることで溝部で磁気拘束力が最大限に高められ
るからである。漏れ状態は溝を入れたほうが磁界の集中
が起きるためにトナーの磁気拘束力が高まり漏れづらく
なるのである。又、溝の形状は矩形が好ましく、鋸歯は
かけに弱く、その結果としてコストが高くなる。尚、磁
性シール部材の材質は第二の実施形態と同様である。

【０１２３】本実施形態にかかる現像器２０２に備えら
れた現像剤容器の構成を図１０に示す。尚、図１１は、
かかる現像器２０２の現像スリーブ２０，３０の軸線方
向端部における上面図であり、色付き部は現像スリーブ
２０，３０を示している。

【０１２４】本実施形態にあっては、現像器２０２の現
像剤容器の開口部の縁近傍の内壁部分をまたぐように磁
性シール部材２０２ｄが備えつけられている。つまり、
磁性シール部材２０２ｄの幅方向に対して中央部付近の
位置に上記現像剤容器の開口部の縁部分が位置してい
る。これは、磁性シール部材２０２ｄの切り欠き部分２
０２ｉが上記開口部分の内壁より内側にすることによっ
て、切り欠き部からトナーが上記現像剤容器内に戻るよ
うにするためである。

【０１２５】このように、上記現像剤容器内に戻された
トナーは、再び現像スリーブ２０，３０に塗布されるこ
ととなる。

【０１２６】このようにして、本実施形態にあっては、
現像スリーブと磁性シール部材との間のトナーが溢れる
ことなく、上記間と現像剤容器内をうまく循環する構成
となっている。

【０１２７】以上のような構成により、本実施形態によ
り本体寿命５００万枚まで画像品質を維持し、メンテフ
リーでかつランニングコストが良く、環境対応したリユ
ース画像形成装置を実現することができ、現像剤担持体
である現像スリーブの端部の現像剤飛散、漏れを防止す
ることのできる超高速機の現像装置を提供することがで
き、特に現像部で交番電界を用いた現像方式であり、か
つ飛散し易いキャリアを用いない一成分磁性現像剤を用
いる一成分ジャンピング現像方式に対応した現像装置を
提供することができた。

【０１２８】又、現像スリーブと感光体との距離を一定
にするための感光体突き当てコロなどの耐久による汚れ
を防止し、ギャップ精度の厳しい例えば非接触現像方式
を採用した一成分ジャンピング現像方式等においても耐
久によっての濃度低下やピッチむらのない高画質な現像
装置を提供することができる。

【０１２９】更に、感光ドラム、ベルト端部のトナーが
付着を防止し、耐久によるクリーミニン部でのクリーニ
ング不良や感光体の端部汚れが促進されない現像装置を
提供することができる。

【０１３０】又、現像スリーブ端部からのトナー飛散に
よって生じる一次帯電器等のワイヤー汚れを防止すると
共に画像ムラの生じない現像装置を提供することができ
る。

【０１３１】更に、複数の現像剤担持体を近接させるこ
とにより高速化、省スペース化を同時にはかると共に、
３００万枚の寿命で、濃度が高濃度でかつ安定した現像
装置を提供することができる。

【０１３２】

【発明の効果】以上にて説明したように、本出願にかか
る発明によれば、潜像担持体の回転方向の下流で潜像担
持体に対向する現像剤担持体が、上記回転方向の上流で
潜像担持体に対向する現像剤担持体の軸線方向端部から
上記下流に飛散する現像剤を担持するようになっている
ので、現像剤担持体の軸線方向端部での現像剤の飛散、
漏れを抑制し、現像剤担持体周辺に配設された潜像担持
体、帯電器等の汚れを防止して画像ムラやピッチムラ等
の画像不良が生じることのない高速な画像形成をするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられた現像装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図３】（ａ）は、図２の現像装置に備えられた現像剤
担持体及び現像剤シール部材を概略構成図を示す模式的
断面図であり、（ｂ）は、その現像剤担持体の長手方向
における現像剤担持体及び現像剤シール部材を説明する
ための図である。

【図４】本発明の第一の実施形態にかかる現像剤シール
部材の形状を説明するための図である。

【図５】本発明の第一の実施形態にかかる現像剤シール
部材と現像剤容器との位置関係を説明するための図であ
る。

【図６】本発明の第二の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。

【図７】（ａ）は、本発明の第二の実施形態にかかる現
像剤シール部材の形状を説明するための図であり、
（ｂ）は、かかる現像剤シール部材に形成された溝の形
状を説明するための図である。

【図８】本発明の第三の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。

【図９】本発明の第三の実施形態にかかる現像剤シール
部材の形状を説明するための図である。

【図１０】本発明の第三の実施形態にかかる現像剤シー
ル部材と現像剤容器との位置関係を説明するための図で
ある。

【図１１】本発明の第三の実施形態にかかる現像剤シー
ル部材の他の一例を説明するための図である。

【図１２】従来の画像形成装置の概略構成を示す模式的
断面図である。

【図１３】従来の現像装置の概略構成を示す模式的断面
図である。

【図１４】図１３の現像装置に備えられた現像剤担持体
と現像剤シール部材との関係を説明するための図であ
る。

【図１５】図１３の現像装置に備えられた現像剤担持体
の軸線方向端部における現像剤担持体、現像剤容器、及
び現像剤シール部材との関係を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光体（潜像担持体） ２ 現像装置 ２ｄ 磁性シール部材（現像剤シール部材） ２ｈ トナー逃し経路（現像剤容器に形成された穴） ２ｉ 穴（現像剤シール部材に形成された穴） ２０ 第一現像スリーブ（現像剤担持体） ３０ 第二現像スリーブ（現像剤担持体） ２０ａ，３０ａ マグネット（磁界発生手段） Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 磁極 ２１ ＯＰＣベルト感光体（潜像担持体） ３４ 現像装置 ３４ｄ 磁性シール部材（現像剤シール部材） ３４ｉ 穴（現像剤シール部材に形成された穴） ２０１ 感光ドラム（潜像担持体） ２０２ 現像器（現像装置） ２０２ｄ 磁性シール部材（現像剤シール部材） ２０２ｉ 切り欠き（現像剤シール部材に形成された切
り欠き）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な潜像担持体上に形成された潜
   像を現像剤によって可視像化する現像装置であって、現
   像剤を収容する現像剤容器と、潜像担持体と対向配設さ
   れ現像剤を担持する回転自在な複数の現像剤担持体と、
   現像剤担持体の軸線方向両端部に配設され現像剤担持体
   を支持する支持部材と、現像剤担持体の軸線方向両端部
   の周面の少なくとも一部に沿って近接して配置され磁界
   を発生させて現像剤担持体表面と支持部材の現像剤担持
   体端面近傍との間をシールする現像剤シール部材とを有
   し、現像剤担持体が、内部に固定配置され周方向に複数
   の磁極を有する磁界発生手段を備える現像装置におい
   て、現像剤シール部材は、複数の現像剤担持体の間の位
   置若しくはそこに臨む近傍位置で現像剤シール部材と現
   像剤担持体との間の現像剤が現像剤容器内に再び収容さ
   れるように、穴若しくは切り欠きが形成されていること
   を特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 現像剤容器は、現像剤シール部材に設け
   られた穴若しくは切り欠きに対応する位置に、現像剤シ
   ール部材と現像剤担持体との間の現像剤を内部に導くた
   めの穴若しくは溝が形成されていることとする請求項１
   に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤シール部材は、現像剤担持体と近
   接する側に複数の溝が形成されていることとする請求項
   １又は請求項２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 現像剤担持体は、互いに近接して潜像担
   持体と対向配設されていることとする請求項１乃至請求
   項３のいずれか一項に記載の現像装置。
5. 【請求項５】 一連の画像形成プロセスによって形成さ
   れた画像を記録媒体に記録する画像形成装置であって、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の現像装置
   を備えることを特徴とする画像形成装置。