JP2006030695A - トナー回収装置、現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーを回収するトナー回収部材の軸方向端部に付着したトナーがハウジングに設けられた開口から落下するのを抑制する。
【解決手段】 現像器１３は、感光体ドラム１０に対向する開口部７２を有し且つ内部にはトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤が収容される現像ハウジング７１、この現像ハウジング７１の開口部７２に面した箇所に配設される現像剤担持体としての現像ロール、開口部７２と現像ロールとの間に形成される隙間をシールすると共に現像領域近傍でトナークラウドとなったトナーを収集するシールロール７８、シールロール７８に付着したトナーを掻き取るスクレーパ７９を有している。シールロール７８の軸方向長さＬは現像ハウジング開口幅Ｗよりも短く設定され、且つ、シールロール７８の軸方向両端をそれぞれ現像ハウジング７１の開口部７２よりも内側に位置させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置で用いられるトナーを回収するトナー回収装置等に係り、より詳しくは、像担持体に付着したトナーや像担持体近傍に浮遊するトナーを回収するトナー回収装置等に関する。

従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。この種の現像装置としては、感光体ドラムに対向して現像用開口が形成された現像ハウジング内に、磁性を有するキャリアと着色樹脂を主体とするトナーとからなる二成分現像剤を収容し、現像用開口に面した箇所には現像ロールを、この現像ロールの背面側には現像剤を攪拌搬送するオーガを、それぞれ配設したものが用いられている。この現像装置では、オーガにてトナーおよびキャリアを攪拌搬送することでトナーを帯電する。また、現像ロールに設けられた磁極により現像剤(キャリアおよびキャリアに付着するトナー)を現像ロール上に吸着する。そして、現像ロールと感光体ドラムとが対向する現像領域において、現像ロールに印加される現像バイアスにより、感光体ドラムの潜像形成部位へとトナーが選択的に転移付着し、感光体ドラム上にトナー像が形成される。

このような現像装置では、現像用開口と現像ロールとの隙間から現像剤が噴き出してしまうと、噴き出したトナーが感光体ドラムに付着し、形成される画像に汚れを生じさせたり、画像形成装置機内を汚したりしてしまう。また、最近では、トナーの小粒径化や画像形成速度の高速化が進んでおり、現像領域の近傍で現像ロールや感光体ドラムから離脱したトナーによるトナークラウドが発生しやすくなっている。このようなトナークラウドを構成するトナーが感光体ドラムに付着した場合にも、形成される画像に汚れを生じさせたり、画像形成装置機内を汚したりしまうことになる。

そこで、現像用開口のシールおよび現像ロールや感光体ドラムから離脱したトナーの回収を行う目的で、現像用開口に設けられる現像ロールの下方にトナーを静電吸着させるためのアンダーシール部材を設ける技術が提案されている(特許文献１参照。)。また、この特許文献１では、アンダーシール部材として回転可能に配設されるシールロールが用いられており、このシールロールにスクレーパを圧接配置することで、シールロールに付着したトナーを掻き取り現像ハウジング内に回収している。

特開２０００−１１２２３７号公報(第４−６頁、図１)

しかしながら、上記特許文献１記載の現像装置では、シールロールの軸方向端部が現像ハウジングに設けられた現像用開口よりも外側に位置しており、かつ、スクレーパの軸方向端部も現像用開口よりも外側に位置しているため、シールロール両端側でスクレーパによって掻き取られたトナーが現像装置内に回収されずに蓄積されて現像装置外へと落下し、画像形成装置機内を汚すおそれがあった。
なお、このような問題は、上述した現像装置だけでなく、例えば感光体ドラム等の像担持体上に付着した残留トナーを除去するクリーニング装置におけるトナー回収においても、同様に生じ得るものである。

本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、トナーを回収するトナー回収部材の軸方向端部に付着したトナーがハウジングに設けられた開口から落下するのを抑制することにある。
また、他の目的は、現像用開口と現像剤担持体との間をシールすると共に浮遊トナー等を回収するシール部材を備えた現像装置において、シール部材の軸方向端部に付着した現像剤が現像ハウジングに設けられた現像用開口から落下するのを抑制することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用されるトナー回収装置は、像担持体との対向部に像担持体の軸方向に沿って開口が形成され且つ内部にはトナーが収容されるハウジングと、ハウジングの開口に面した箇所に回転可能に配設され且つ像担持体に付着したトナーあるいは像担持体近傍に浮遊するトナーを回収するトナー回収部材と、ハウジングの内部からトナー回収部材に圧接配置され且つトナー回収部材に付着したトナーを掻き取る掻き取り部材とを含み、トナー回収部材の軸方向両端が開口よりも内側に配置されることを特徴としている。
ここで、掻き取り部材の軸方向両端の位置がトナー回収部材の軸方向両端の位置と略一致していることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される現像装置は、像担持体との対向部に像担持体の軸方向に沿って現像用開口が形成され且つ内部には現像剤が収容される現像ハウジングと、現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可能に配設され且つ現像ハウジング内に収容される現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体と現像用開口との間に形成される現像用開口の軸方向の隙間をシールするシール部材と、現像ハウジングの内部からシール部材に圧接配置され且つシール部材に付着した現像剤を掻き取る掻き取り部材とを含み、シール部材の軸方向両端が現像用開口よりも内側に配置されることを特徴としている。

ここで、シール部材は、現像剤担持体の回転方向下流側または現像剤担持体の下側に回転可能に配設されることを特徴とすることができる。また、掻き取り部材の軸方向両端の位置がシール部材の軸方向両端の位置と略一致していることを特徴とすることができる。さらに、現像剤は、キャリアおよびトナーを含み、シール部材の軸方向端部と対向する現像用開口の端部には、磁性を有する磁性部材が取り付けられることを特徴とすることができる。この場合に、磁性部材には、弾性を有し掻き取り部材の軸方向端部が所定の食い込み量にて接触する弾性部材が取り付けられることを特徴とすることができる。そして、現像剤は、キャリアおよびトナーを含み、現像剤担持体は、回転可能な非磁性スリーブと複数の磁極が形成され非磁性スリーブ内に固定的に配設される磁石部材とを有し、磁石部材に形成される複数の磁極のうち、非磁性スリーブに担持された現像剤を非磁性スリーブから離脱させるための反発磁界を形成する同極反発極における現像スリーブの回転方向上流側の磁極が、現像スリーブの回転中心とシール部材の回転中心とを通る直線上の位置から現像スリーブの回転方向下流側１５°までの範囲内に配置されることを特徴とすることができる。

本発明によれば、トナーを回収するトナー回収部材の軸方向端部に付着したトナーがハウジングに設けられた開口から落下するのを抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、矢印Ａ方向に回転する像担持体としての感光体ドラム１０の周囲に、感光体ドラム１０を帯電する帯電器１１、感光体ドラム１０上に静電潜像を書込むレーザ露光器１２(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、トナーが収容されて感光体ドラム１０上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１３、転写部１５における静電転写に先立ち感光体ドラム１０上のトナー像を帯電する転写前帯電器１４、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像を転写部１５において転写材である記録紙(用紙)Ｐに転写する転写ユニット２０、転写部１５の下流側において感光体ドラム１０に近接して配置された画像濃度の調整を行うための画像濃度センサ１８、静電転写後の残留トナーの帯電量を低減するクリーニング前帯電器１６、感光体ドラム１０上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが配設されている。さらには、用紙Ｐに転写された未定着トナー像を定着する定着器６０、各装置(各部)の動作を制御する制御部３０を備えている。

転写ユニット２０は、駆動ロール２２とアイドルロール２３とによって張架された転写搬送ベルト２１と、転写搬送ベルト２１の内側に配設され、転写搬送ベルト２１を介して感光体ドラム１０に圧接される転写ロール２４とを備えている。そして、転写ユニット２０は、転写部１５に搬送されてくる用紙Ｐに感光体ドラム１０上のトナー像を転写する機能と、転写部１５においてトナー像が転写された用紙Ｐを定着器６０まで搬送する機能とを有している。また、転写ユニット２０は、転写搬送ベルト２１をクリーニングするためのベルトクリーナ２５を有している。

また、本実施の形態の画像形成装置は、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送された用紙Ｐを所定のタイミングで転写部１５に送り込むレジストロール５４、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐをレジストロール５４に導く搬送シュート５３、レジストロール５４から送り出された用紙Ｐを転写部１５に導くインレットシュート５５、転写ユニット２０によりトナー像が転写されて搬送されてくる用紙Ｐを定着器６０へ導く定着入口ガイド５６を備えている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(ＩＩＴ)や図示しないパーソナルコンピュータ(ＰＣ)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、ガンマ補正、枠消し編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、レーザ露光器１２に出力される。

レーザ露光器１２では、入力された画像データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを感光体ドラム１０に照射している。感光体ドラム１０では、帯電器１１によって表面が所定の帯電電位に帯電された後、このレーザ露光器１２によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。次に、感光体ドラム１０に形成された静電潜像は、現像器１３によってトナー像が現像される。なお、現像器１３の構成および現像器１３における現像動作については後述する。

ここで、本実施の形態の画像形成装置では、所定のサイクル毎にセットアップサイクルが実行される。すなわち、実際の画像形成動作に先立って、所定のパッチ領域が所定の条件で現像される。その際には、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１は感光体ドラム１０から離隔した状態に設定される。その状態で、現像されたパッチ領域は転写部１５をそのまま通過し、転写部１５の下流側に配設された画像濃度センサ１８によってパッチ領域のトナー像の濃度が計測される。画像濃度センサ１８によって計測されたトナー濃度信号は制御部３０に送られる。そして、画像濃度センサ１８からの信号に基づく制御部３０からの指示により、レーザ露光器１２による露光量および現像器１３内のトナー濃度が調整され、所定の画像濃度が維持されるように設定されることとなる。

次に、実際の画像形成動作時において感光体ドラム１０上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１０と転写ユニット２０とが当接する転写部１５に搬送される。トナー像が転写部１５に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が転写部１５に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から所定サイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経てレジストロール５４に到達する。このレジストロール５４においては、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が担持された感光体ドラム１０の移動タイミングに合わせてレジストロール５４が回転する。それによって、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされ、用紙Ｐはインレットシュート５５から転写部１５に送り出される。

転写部１５では、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐが、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１を介して、感光体ドラム１０と転写ロール２４との間に挟み込まれる。その際に、転写ロール２４にはトナーの帯電極性（ここでは、マイナス極性とする。）と反対極性の電圧（転写バイアス）が印加されることで、転写ロール２４から転写搬送ベルト２１に感光体ドラム１０上のトナー帯電極性とは反対極性の電荷が付与される。それにより、感光体ドラム１０上に担持された未定着トナー像は、感光体ドラム１０と転写ロール２４とによって押圧される転写部１５において、用紙Ｐ上に静電転写される。

その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、転写ユニット２０の転写搬送ベルト２１に静電吸着された状態で感光体ドラム１０から剥離されて搬送され、転写ユニット２０の用紙Ｐ搬送方向下流側に設けられた定着器６０まで送られる。なお、用紙Ｐが感光体ドラム１０から剥離されず、感光体ドラム１０に吸着されたままの状態となった場合には、転写部１５の下流側の感光体ドラム１０表面近傍に配設された分離爪（不図示）によって、用紙Ｐは感光体ドラム１０から分離され、転写搬送ベルト２１に静電吸着されるように構成されている。
転写搬送ベルト２１の定着器６０側の後端部では、転写搬送ベルト２１が駆動ロール２２に巻き付く際の曲率、および用紙Ｐのコシによって、用紙Ｐは転写搬送ベルト２１から剥離される。そして、用紙Ｐは、定着入口ガイド５６に導かれて定着器６０に搬送される。
定着器６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器６０において熱および圧力による定着処理を受けることによって用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送され、一連の画像形成動作が完了する。また、用紙Ｐを搬送した後の転写搬送ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされる。

なお、本実施の形態の画像形成装置では、単色のトナー画像を形成する構成としたが、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を重ね合わせてカラートナー画像を形成するカラー画像形成装置に適用することも可能である。

次に、現像器１３について詳細に説明する。図２は現像器１３の断面拡大図を示しており、図３は現像器１３の斜視図を示している。図２、図３に示すように、現像器１３は、感光体ドラム１０に対向する現像用開口としての開口部７２を有し且つ内部にはトナーおよびキャリアからなる二成分現像剤(図示せず)が収容される現像ハウジング７１と、この現像ハウジング７１の開口部７２に面した箇所に配設される現像剤担持体としての現像ロール７３と、この現像ロール７３の背面側の現像ハウジング７１内に配設される一対のオーガ７４,７５と、現像ロール７３の現像位置(開口部７２)手前側に現像ロール７３と所定距離をもって配設され現像ロール７３上の現像剤層厚さを規制するトリマ７６とを有している。また、一対のオーガ７４,７５の間にはこれらオーガ７４,７５を仕切る仕切り壁７７が設けられている。なお、現像ハウジング７１は、下部側に設けられて現像ロール７３、一対のオーガ７４,７５やシールロール７８等を保持する下部ハウジング７１ａと下部ハウジング７１ａの上部側に下部ハウジング７１ａに対して着脱自在に設けられる上部ハウジング７１ｂとで構成されている。

ここで、現像ロール７３は、回転可能に配設される現像スリーブ７３ａと、現像スリーブ７３ａの内側に固定的に配設されると共に内部には複数の磁極が配列される磁石ロール７３ｂとで構成されている。本実施の形態において、現像スリーブ７３ａは矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっており、感光体ドラム１０と対向する現像位置において感光体ドラム１０と同方向に回転するようになっている。また、現像スリーブ７３ａは、例えばＳＵＳ等の金属にて構成されており、現像スリーブ７３ａには、図示しないバイアス電源によりトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。なお、磁石ロール７３ｂに形成される複数の磁極の構成については後述する。

また、現像ロール７３の回転方向下流側であって現像ハウジング７１の開口部７２に面した箇所には、回転可能にシールロール７８が配置されている。シールロール７８は、感光体ドラム１０近傍に飛散するトナーを回収するトナー回収部材としての機能および開口部７２と現像ロール７３との間に形成される隙間をシールするシール部材としての機能を有している。このシールロール７８は、例えばＳＵＳ等の金属にて構成される。そして、シールロール７８は、矢印Ｃ方向に回転駆動されるようになっており、感光体ドラム１０と対向する対向位置では感光体ドラム１０とは逆方向に、現像スリーブ７３ａと対向する対向位置では現像スリーブ７３ａと同方向に回転するようになっている。さらに、シールロール７８には、このシールロール７８の回転方向に対してカウンタ方向に掻き取り部材としてのスクレーパ７９が圧接配置されている。さらにまた、シールロール７８は、矢印Ｄ方向に移動可能に配設されており、感光体ドラム１０や現像器１３等によって構成される感光体ドラムユニットが画像形成装置に対して装着され且つ現像器１３が画像形成位置にセットされた場合に、シールロール７８が現像ハウジング７１側に押し込まれることにより、感光体ドラム１０とシールロール７８との距離が一定に保たれるようになっている。したがって、現像器１３が画像形成装置機内で画像形成位置にセットされる前後で、シールロール７８とスクレーパ７９との相対的な位置関係が変わることになる。そして、シールロール７８には、図示しないバイアス電源によりトナーの帯電極性と同極性のシールバイアスが印加されている。

次に、磁石ロール７３ｂに形成される複数の磁極について説明する。磁石ロール７３ｂには、その外周面に沿って７極の磁極Ｎ１〜Ｎ４およびＳ１〜Ｓ３が形成されている。ここで、磁極Ｎ３(ピックアップ極)は、オーガ７４によって攪拌搬送される二成分現像剤を現像スリーブ７３ａ上に吸着する機能を有している。磁極Ｓ２(トリミング極)は、対向配置されたトリマ７６との間に形成される間隙によって所定量の現像剤層を形成する。また、磁極Ｓ３,Ｎ２,Ｎ１(搬送極)は、現像スリーブ７３ａ上に吸着された二成分現像剤を現像スリーブ７３ａの回転に伴って搬送する機能を有している。さらに、磁極Ｓ１(現像極)は、現像スリーブ７３ａ上に吸着される二成分現像剤を搬送すると共に、現像領域における二成分現像剤の穂立ちを形成する機能を有している。さらにまた、磁極Ｎ４(ピックオフ極)は、隣接する磁極Ｎ３と共に反発磁界を形成し、現像スリーブ７３ａ上に吸着された二成分現像剤を現像スリーブ７３ａから剥離させる機能を有している。つまり、本実施の形態における磁極Ｎ４は、同極反発極における現像スリーブ７３ａの回転方向上流側の磁極として機能している。

次に、上述した現像器１３におけるシールロール７８の配設手法について詳細に説明する。
図４は、現像器１３を図２に示すIV方向から見た図である、ただし、図４においては、現像器１３から上部ハウジング７１ｂ、現像ロール７３、スクレーパ７９が取り外されている。この現像器１３では、現像ハウジング７１に設けられた開口部７２の軸方向長さ(以下、現像ハウジング開口幅という)Ｗよりもシールロール７８の軸方向長さＬを短く設定しており、しかも、シールロール７８の軸方向両端がそれぞれ現像ハウジング７１の開口部７２よりも内側に位置するように配設されている。また、図示はしていないが、スクレーパ７９(図１参照)の軸方向長さはシールロール７８の軸方向長さＬと略同一に設定されており、シールロール７８の軸方向両端がスクレーパ７９の軸方向両端と略一致するように配設されている。

また、図５は、図３に示す現像器１３の一端部側(奥側端部)を拡大した斜視図である。ただし、図５には、現像器１３からシールロール７８が取り外された状態を示している。図５において、スクレーパ７９の端部と対向する現像ハウジング７１の内側端部すなわち開口部７２の軸方向端部には、例えばステンレス板からなる磁性部材としての磁性プレート８０が取り付けられている。この磁性プレート８０の厚さは０.５ｍｍであり、現像ハウジング７１の開口部７２から内部にわたってその端部を現像ロール７３の周面に沿って０.５ｍｍの間隙を保って配置されている。また、磁性プレート８０とスクレーパ７９との間には、片面が磁性プレート８０に固着されると共に他方の片面がスクレーパ７９に食い込むように配設される弾性部材としての補助シール部材８１が設けられている。ここで、補助シール部材８１は、多数の気泡を有するスポンジにて構成され、厚さは１.５ｍｍ、寸法は縦８.５ｍｍ×横８.５ｍｍである。そして、スクレーパ７９の自由端側すなわちシールロール７８に接触する側の部位は、補助シール部材８１と非接触に配置されている。また、磁性プレート８０よりも外側には、略現像ロール７３に沿ってゴム中に磁石粉を分散してなるマグプレート８２が装着されている。

この現像器１３では、現像ロール７３の端部は磁性プレート８０と二成分現像剤を構成するキャリアとの間に形成される磁界により、また、現像ロール７３とスクレーパ７９との間に形成される楔状の領域には、現像ロール７３と対向するシールロール７８との間に形成される二成分現像剤を用いた磁気ブラシシールが形成される。これにより、この楔状の領域からのトナーの噴き出しを抑制している。さらに、この現像器１３では、上述したように、画像形成装置への取り付け、取り外し時にシールロール７８がＤ方向(図２参照)に移動するが、シールロール７８の移動を受けて、スクレーパ７９も若干揺動する。ここで、本実施の形態では、スクレーパ７９の軸方向端部に補助シール部材８１を設けると共に、この補助シール部材８１にスクレーパ７９の軸方向端部を食い込ませて配置しているため、スクレーパ７９が揺動した場合にも、補助シール部材８１とスクレーパ７９との密着状態を維持できるため、現像ハウジング７１内のトナーが噴き出すといった事態は生じない。また、スクレーパ７９の自由端側は補助シール部材８１よりも突出して配置されているため、シールロール７８とスクレーパ７９との間に補助シール部材８１が挟み込まれることもない。さらに、補助シール部材８１が弾性を有していることから、補助シール部材８１によってスクレーパ７９の揺動が妨げられることもない。

次に、この現像器１３の動作について説明する。図２において、図示しない二成分現像剤は、一対のオーガ７４,７５によって現像ハウジング７１に攪拌されながら循環搬送される。これにより、二成分現像剤を構成するトナーが摩擦帯電される。そして、二成分現像剤がオーガ７４によって現像ロール７３側に搬送されると、現像ロール７３の磁石ロール７３ｂに設けられた磁極Ｎ３により二成分現像剤中のキャリアが吸引されることで、現像スリーブ７３ａ上に二成分現像剤による現像剤層が形成される。そして、現像スリーブ７３ａ上に形成された現像剤層が現像スリーブ７３ａのＢ方向への回転に伴ってトリマ７６との対向部を通過する際、現像スリーブ７３ａ上の現像剤層は所定の厚さに規制され、所定の搬送量となって感光体ドラム１０と対向する開口部７２まで運ばれる。このとき、現像スリーブ７３ａには、図示しないバイアス電源により所定の現像バイアスが印加されており、現像スリーブ７３ａ上の現像剤層は、感光体ドラム１０と最近接する現像領域において感光体ドラム１０上に形成された静電潜像(図示せず)を現像して可視像化する。その後、開口部７２を通過し現像を終了した現像剤層は、さらに現像スリーブ７３ａ上に担持された状態で搬送され、磁極Ｎ４と磁極Ｎ３との間に形成される反発磁界によって現像スリーブ７３ａ上から剥がされ、再び現像ハウジング７１内で一対のオーガ７４,７５によって攪拌搬送され、次の現像を待つことになる。

また、現像スリーブ７３ａ上に担持された二成分現像剤によって感光体ドラム１０上の静電潜像を現像する際に、二成分現像剤のトナーが開口部７２の近傍に飛散してトナークラウドとなることがある。このようにしてトナークラウドとなったトナーが感光体ドラム１０上に多量に付着すると、画像汚れを招いてしまうことになる。ここで、本実施の形態に係る現像器１３では、トナークラウドが舞いやすい場所、具体的には、現像スリーブ７３ａの回転方向下流側に上述したシールロール７８を設けている。また、シールロール７８には、図示しないバイアス電源によってシールバイアスが印加されている。これにより、開口部７２近傍に浮遊するトナーは、シールロール７８に静電的に吸着される。そして、シールロール７８に付着したトナーは、シールロール７８の回転によってスクレーパ７９との対向部まで搬送され、スクレーパ７９によって掻き取られる。スクレーパ７９によって掻き取られたトナーは、現像ハウジング７１内で一対のオーガ７４,７５によって攪拌搬送され、次の現像を待つことになる。

以上説明したように、本実施の形態に係る現像器１３では、現像領域近傍でトナークラウドとなったトナーをシールロール７８に吸着させて収集し、現像器１３内に回収している。これにより、開口部７２近傍すなわち現像領域から飛散したトナーが感光体ドラム１０に付着して画像を汚す、といった事態を回避することができる。特に、例えば１分間にＡ４用紙１００枚以上のプリントアウトが可能な高速機と呼ばれる画像形成装置では、現像器１３から飛散したトナークラウドに起因する画像汚れが生じやすいことから、このようなシールロール７８を設けることがきわめて有効である。

また、この現像器１３では、図４に示したように、現像ハウジング開口幅Ｗよりもシールロール７８の軸方向長さＬを短く設定しており、且つ、シールロール７８の軸方向両端をそれぞれ現像ハウジング７１の開口部７２よりも内側に位置させている。また、スクレーパ７９(図２参照)の軸方向長さはシールロール７８の軸方向長さＬと略同一に設定されており、シールロール７８の軸方向両端がスクレーパ７９の軸方向両端と略一致するように配設されている。このため、シールロール７８に付着したトナーは、すべて開口部７２内にすなわち現像ハウジング７１の内部に搬送されてくることになり、しかも、スクレーパ７９によって掻き取られることになる。つまり、シールロール７８に付着したトナーを、軸方向全域にわたって取り除き、現像ハウジング７１内に回収することが可能になる。

なお、仮に現像ハウジング開口幅Ｗよりもシールロール７８の軸方向長さＬが長く設定されたときには、シールロール７８の軸方向端部の少なくともどちらか一方または両方が現像ハウジング７１の開口部７２よりも外側に位置することになる。この場合には、この外側の部位に付着したトナーを開口部７２内に搬送することができず、また、スクレーパ７９によって掻き取ることもできない。あるいは、シールロール７８の両端部と略同一位置までスクレーパ７９の両端部を延設したとしても、両端部側で掻き取ったトナーを開口部７２内に回収することはできない。つまり、シールロール７８上およびスクレーパ７９上の片側端部または両端部にトナーが付着したままの状態となってしまう。
これに対し、本実施の形態では、現像ハウジング開口幅Ｗよりもシールロール７８の軸方向長さＬを短く設定すると共に、シールロール７８の軸方向両端を現像ハウジング７１の開口部７２よりも内側に位置させた。これにより、シールロール７８に付着したトナーを全域にわたってスクレーパ７９により掻き取ることが可能となり、シールロール７８の軸方向両端部にトナーが蓄積されたり、シールロール７８の軸方向両端部に蓄積されたトナーが落下して機内汚れを招いたりするといった不具合の発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、図２に示すように、現像ロール７３の磁石ロール７３ｂに設けられた磁極Ｎ４を、現像ロール７３の回転軸とシールロール７８の回転軸とを通る直線Ｅよりも現像スリーブ７３ａの回転方向下流側、すなわち、現像ハウジング７１の内側に配置している。これにより、現像スリーブ７３ａ上の二成分現像剤が反発する磁極Ｎ４,Ｎ３間で剥離される際に発生するトナークラウドが現像ハウジング７１に設けられた開口部７２から噴き出すといった事態を防止することができる。なお、本発明者の実験によれば、磁極Ｎ４の配設位置は、現像ロール７３の回転軸とシールロール７８の回転軸とを通る直線Ｅから現像スリーブ７３ａの回転方向下流側１５°までの範囲より選定することが好ましい。ここで、磁極Ｎ４の配設位置を例えば現像ロール７３の回転軸とシールロール７８の回転軸とを通る直線Ｅよりも現像スリーブ７３ａの回転方向上流側とした場合には、現像スリーブ７３ａから離脱してトナークラウドが発生する危険性が高まる。一方、磁極Ｎ４の配設位置を例えば現像ロール７３の回転軸とシールロール７８の回転軸とを通る直線Ｅから現像スリーブ７３ａの回転方向下流側１５°よりもさらに下流側とした場合には、隣接する磁極Ｎ３との距離を確保できなくなり、現像スリーブ７３ａから現像剤を引き剥がすことが困難になる。

なお、本実施の形態では、現像器１３に設けられたトナー回収機構を例に説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば図１に示すドラムクリーナ１７におけるトナー回収機構に適用することも可能である。この場合には、例えば本実施の形態で用いたシールロール７８と同等のロールをクリーニングロールとして感光体ドラム１０に対向配置し、このクリーニングロールにスクレーパを圧接配置する。そして、クリーニングロールが装着されるクリーナハウジングの開口部の幅よりもクリーニングロールの軸方向長さを短く設定し、且つ、クリーニングロールの軸方向両端をそれぞれクリーナハウジングの開口部よりも内側に位置させればよい。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。 現像器の断面図である。 現像器の斜視図である。 現像器を図２のIV方向から見た図である。 現像器に設けられた磁性シール材および補助シール材を説明するための斜視図である。

符号の説明

１０…感光体ドラム、１１…帯電器、１２…レーザ露光器、１３…現像器、１４…転写前帯電器、１５…転写部、１６…クリーニング前帯電器、１７…ドラムクリーナ、１８…画像濃度センサ、２０…転写ユニット、３０…制御部、５０…用紙トレイ、６０…定着器、
７１…現像ハウジング、７２…開口部、７３…現像ロール、７３ａ…現像スリーブ、７３ｂ…磁石ロール、７４,７５…オーガ、７６…トリマ、７７…仕切り壁、７８…シールロール、７９…スクレーパ、８０…磁性プレート、８１…補助シール部材、８２…マグプレート

Claims (8)

1. 像担持体との対向部に当該像担持体の軸方向に沿って開口が形成され且つ内部にはトナーが収容されるハウジングと、
   前記ハウジングの前記開口に面した箇所に回転可能に配設され且つ前記像担持体に付着したトナーあるいは当該像担持体近傍に浮遊するトナーを回収するトナー回収部材と、
   前記ハウジングの内部から前記トナー回収部材に圧接配置され且つ当該トナー回収部材に付着したトナーを掻き取る掻き取り部材とを含み、
   前記トナー回収部材の軸方向両端が前記開口よりも内側に配置されることを特徴とするトナー回収装置。
2. 前記掻き取り部材の軸方向両端の位置が前記トナー回収部材の軸方向両端の位置と略一致していることを特徴とする請求項１記載のトナー回収装置。
3. 像担持体との対向部に当該像担持体の軸方向に沿って現像用開口が形成され且つ内部には現像剤が収容される現像ハウジングと、
   前記現像ハウジングの前記現像用開口に面した箇所に回転可能に配設され且つ当該現像ハウジング内に収容される現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体と当該現像用開口との間に形成される当該現像用開口の軸方向の隙間をシールするシール部材と、
   前記現像ハウジングの内部から前記シール部材に圧接配置され且つ当該シール部材に付着した現像剤を掻き取る掻き取り部材とを含み、
   前記シール部材の軸方向両端が前記現像用開口よりも内側に配置されることを特徴とする現像装置。
4. 前記シール部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側または前記現像剤担持体の下側に回転可能に配設されることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
5. 前記掻き取り部材の軸方向両端の位置が前記シール部材の軸方向両端の位置と略一致していることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
6. 前記現像剤は、キャリアおよびトナーを含み、
   前記シール部材の軸方向端部と対向する前記現像用開口の端部には、磁性を有する磁性部材が取り付けられることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
7. 前記磁性部材には、弾性を有し前記掻き取り部材の軸方向端部が所定の食い込み量にて接触する弾性部材が取り付けられることを特徴とする請求項６記載の現像装置。
8. 前記現像剤は、キャリアおよびトナーを含み、
   前記現像剤担持体は、回転可能な非磁性スリーブと複数の磁極が形成され当該非磁性スリーブ内に固定的に配設される磁石部材とを有し、
   前記磁石部材に形成される前記複数の磁極のうち、前記非磁性スリーブに担持された前記現像剤を当該非磁性スリーブから離脱させるための反発磁界を形成する同極反発極における現像スリーブの回転方向上流側の磁極が、前記現像スリーブの回転中心と前記シール部材の回転中心とを通る直線上の位置から当該現像スリーブの回転方向下流側１５°までの範囲内に配置されることを特徴とする請求項３記載の現像装置。

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