JP2010009030A - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速の画像形成装置に用いる現像方式であっても、簡単な構成でトナー飛散を防止する現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置２は、感光体１１ａにトナーを供給する現像ローラ２０と、表面に磁性キャリアとトナーからなる現像剤による磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを現像ローラ２０に接触させるとともにバイアス電圧５６を印加することにより、現像ローラ２０にトナーを供給する磁気ローラ２１と、この磁気ローラ２１表面に対向し該表面に担持する現像剤の層厚を調節する規制ブレード２４と、現像ローラ２０を感光体１１ａに向けて露出する開口部２２ａを有する現像容器２２とを備える。磁気ブラシが現像ローラ２０表面に接触する部分の近傍にて、規制ブレード２４側と磁気ローラ２１表面側との各壁面６１ａ、６１ｂと、現像容器２２の壁面２２ｄと、これらの壁面６１ａ、６１ｂ及び２２ｄで囲まれる空間６２を有する回収部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、磁性キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を用い、磁気ローラから現像ローラにトナーを供給する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いた画像形成装置に係る現像装置は、キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を磁気ローラに担持し、この磁気ローラに担持された現像剤を現像ローラに供給し、更に現像ローラ上でトナー薄層を形成し、現像ローラ上のトナー薄層から感光体へトナーを飛翔させることにより感光体上の潜像を現像している。このような現像方式はカラー画像形成装置における高速、高画質に対応するものとして注目されている。

上記の現像方式では、磁気ローラから現像ローラに供給されたトナーが感光体へ飛翔して現像を行うが、現像ローラから感光体に飛翔せずに、現像ローラに残留したトナーの回収を行うことで、現像ローラには常にフレッシュなトナーが供給される仕組みとなっている。現像ローラ表面に残留したトナーを回収するには、磁気ローラに担持された磁気ブラシによりトナーを現像ローラから掻き取ることによって、磁気ローラ側にトナーを戻している。

しかしながら、トナーが必要以上に帯電し過帯電となった場合には、現像ローラ表面で帯電凝集が発生して、磁気ブラシによる現像ローラからのトナーの掻き取りが行なわれなくなり、現像ローラにトナーが付着したままとなる。現像ローラに付着したトナーは現像されにくいため、その部分は画像濃度の低下、またはゴーストのような画像欠陥になるおそれがある。逆に、トナーが帯電不足になると、現像ローラへの付着力が弱く、現像ローラからトナーが飛散し、飛散したトナーが現像装置外に漏れるおそれがある。

そこで、特許文献１では、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を用い、磁性トナー粒子中に磁性粉を内添して、この磁性粉の平均粒径が所定の範囲であり、且つ磁性粉の粒子形状が所定の八面体を有するように、現像剤を改良している。この現像剤の改良によって、適度なトナー帯電量を維持することができ、トナー飛散や現像ローラへのトナー付着を抑制するようにしている。

しかしながら、上述した先行技術のように、磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤では、製造コストが大きくなり、また画像形成装置がさらに高速化すると、現像剤の改良だけでは、現像性の確保とトナーの飛散防止とを両立させることが困難になる。
特開２００６−２５９５３３号公報（段落［００２０］、図３）

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高速の画像形成装置に用いる現像方式であっても、簡単な構成でトナー飛散を防止する現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、静電潜像を形成する像担持体に対向して配置されるとともに、トナーを表面に担持して搬送し、前記像担持体に供給する現像ローラと、表面に磁性キャリアとトナーからなる現像剤による磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを前記現像ローラに接触させるとともにバイアス電圧を印加することにより、前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラと、前記磁気ローラ表面に対向し該表面に担持する現像剤の層厚を調節する規制ブレードと、前記現像ローラと前記磁気ローラを回転可能に保持し、前記現像ローラを前記像担持体に向けて露出する開口部を有する現像容器とを備える現像装置において、磁気ブラシが前記現像ローラに接触する部分の近傍にて、前記規制ブレード側と前記磁気ローラ表面側とに向いた各壁面と、前記現像容器の壁面と、前記壁面で囲まれる空間を有する回収部とを備えることを特徴としている。

この構成によれば、磁気ローラ表面に担持された現像剤が規制ブレードを通過すると、帯電不良のトナーが発生して、磁気ローラ表面からトナーが離散する。また、磁気ローラに形成された磁気ブラシが現像ローラ表面に接触して、トナーが現像ローラに供給されるとき、帯電不良のトナーが発生して、帯電不良のトナーが飛散する。このように規制ブレードと、磁気ブラシを現像ローラに接触させる部分にて、現像ローラと磁気ローラの各表面からトナーが飛散するが、現像ローラと磁気ローラの回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、飛散したトナーは、この空気流に沿って流れると、回収部の空間に貯留される。

また、請求項２に記載の発明では、前記現像ローラと前記磁気ローラが回転すると、前記回収部で空気の渦流が生じることを特徴としている。この構成によれば、現像ローラと磁気ローラの回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、この空気流が回収部内では各壁面に沿って循環する渦流になり、飛散したトナーは、この渦流に沿って流れると、回収部の空間に貯留される。

また、請求項３に記載の発明では、前記回収部内で前記現像ローラの軸方向に延び、渦流の流れを整える整流部材を設けたことを特徴としている。この構成によれば、現像ローラと磁気ローラの回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、この空気流は、回収部内では、整流部材を中心とした流れに整えられた渦流となって循環し、飛散したトナーはこの渦流に沿って流れると、回収部の空間にトナーが貯留される。

また、請求項４に記載の発明では、前記現像ローラ表面に離間しながら沿うように展開され、前記回収部に設けられるフィルム部材を備えることを特徴としている。この構成によれば、回収部の空間に貯留されたトナーはフィルム部材によって回収部外に出難くなる。

また、請求項５に記載の発明では、前記回収部は前記現像ローラ側に向けて開放された回収開口部を有し、前記フィルム部材は前記回収開口部の一部を覆うことを特徴としている。この構成によれば、回収部の空間に貯留されたトナーが回収部から現像容器の開口部に飛散し難くなる。

また、請求項６に記載の発明では、前記フィルム部材は前記現像容器の開口部の一部を覆うことを特徴としている。この構成によれば、回収部の空間に貯留されたトナーが回収部から現像容器の開口部に飛散し難くなる。

また、請求項７に記載の発明では、前記回収部の空間にトナーを付着させる導電部材を設けたことを特徴としている。この構成によれば、回収部の空間を循環するトナーは、導電部材に付着する。

また、請求項８に記載の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、磁気ローラ表面に担持された現像剤が規制ブレードを通過すると、帯電不良のトナーが発生して、磁気ローラ表面からトナーが離散する。また、磁気ローラに形成された磁気ブラシが現像ローラ表面に接触して、トナーが現像ローラに供給されるとき、帯電不良のトナーが発生して、帯電不良のトナーが飛散する。このように規制ブレードと、磁気ブラシを現像ローラに接触させる部分にて、現像ローラと磁気ローラの各表面からトナーが飛散するが、現像ローラと磁気ローラの回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、飛散したトナーは、この空気流に沿って流れると、回収部の空間に貯留されるので、回収部を設けるという簡単な構成で、現像装置外にトナーが漏れることを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、現像ローラと磁気ローラの回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、この空気流が回収部内では各壁面に沿って循環する渦流になり、飛散したトナーは、この渦流に沿って流れると、回収部の空間に貯留されるので、飛散したトナーを確実に回収部に貯留することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、現像ローラと磁気ローラの回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、この空気流は、回収部内では、整流部材を中心とした流れに整えられた渦流となって循環し、飛散したトナーはこの渦流に沿って流れると、回収部の空間にトナーが貯留されるので、飛散したトナーを確実に回収部に貯留することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、回収部の空間に貯留されたトナーはフィルム部材によって回収部外に出難くなるので、確実にトナー飛散を防止することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、フィルム部材が回収部の回収開口部の一部を覆うと、回収部の空間に貯留されたトナーが回収部から現像容器の開口部に飛散するのを確実に防止することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、フィルム部材が現像容器の開口部の一部を覆うと、回収部の空間に貯留されたトナーが回収部から現像容器の開口部に飛散するのを確実に防止することができる。

また、請求項７に記載の発明によれば、回収部の空間を循環するトナーは、導電部材に付着するので、確実にトナー飛散を防止することができる。

また、請求項８に記載の発明によれば、高速の画像形成装置に用いる現像方式であっても、簡単な構成でトナー飛散を防止する現像装置を備える画像形成装置にすることができる。

は、本発明の第１実施形態である画像形成装置の概略構成を示す図である。 は、本発明の第１実施形態である現像装置を概略的に示す断面図である。 は、本発明の第２実施形態である現像装置の要部を概略的に示す断面図である。 は、本発明の第３実施形態である現像装置の要部を概略的に示す断面図である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である像担持体としての感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の各色に対応させて配設される。感光層はアモルファスシリコンでもよい。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及び除電器１４ａ〜１４ｄが配設される。

現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、現像装置２ａ〜２ｄの感光体回転方向上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させ、また、除電器１４ａ〜１４ｄは、現像装置２ａ〜２ｄの感光体回転方向下流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面に現像後に残った電荷を除電する。

露光ユニット１２は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射され、照射されたレーザ光により、各感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。

中間転写ベルト１７は、テンションローラ６、駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に張架されている。この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向して中間転写ベルト１７に圧接し、１次転写ニップ部を形成する。この各１次転写ニップ部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写されることにより、中間転写ベルト１７表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。

２次転写ローラ３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラ２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して、２次転写ニップ部を形成する。この２次転写ニップ部において中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。

画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写ニップ部に搬送する第１搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写ニップ部に搬送する第２搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上部には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３搬送路３９とが配設される。

給紙カセット３２は、装置の外部（図１において手前側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラ３３ｂ及び捌きローラ３３ａにより１枚ずつ第１搬送路３３側に繰り出される。

第１搬送路３３と第２搬送路３６とはレジストローラ３３ｃの手前で合流しており、レジストローラ３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写ニップ部に搬送される。２次転写ニップ部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加された２次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト１７上のフルカラーのトナー像を２次転写されて、定着装置１８に搬送される。

定着装置１８は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ローラと、定着ローラに圧接して配設された加圧ローラ等とを備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、トナー像が定着部１８で定着された後、必要に応じて第４搬送路４０で反転されて用紙の裏面にもトナー像が２次転写され、定着装置１８で定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは第３搬送路３９を通って、排出ローラ１９ａにより用紙排出部３７に排出される。

図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置の構成を示す断面図であり、図２の上側が画像形成装置１の上方を示す。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置を示すａ〜ｄの符号を省略する。

図２に示すように、現像装置２は、現像ローラ２０、磁気ローラ２１、現像容器２２、撹拌部材２３、及び規制ブレード２４等により構成されている。

現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下方の現像収容部２２ｃにおいて磁性キャリアとトナーからなる現像剤を貯留し、撹拌部材２３と磁気ローラ２１及び現像ローラ２０を回転可能に保持している。現像容器２２には、現像ローラ２０を感光体１１ａに向けて露出させる開口部２２ａが形成されている。

現像ローラ２０は、感光体１１ａに対向し、一定の隙間を設けて感光体１１ａの右方に配設され、磁気ローラ２１は、一定の隙間を設けて現像ローラ２０に対向し、現像ローラ２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラ２１は、現像ローラ２０に接近した対向位置において、現像ローラ２０にトナーを供給するトナー供給領域Ｔを形成している。撹拌部材２３は、第１ミキサー２３ａ及び第２ミキサー２３ｂを備えて、磁気ローラ２１の略下方に配設される。第２ミキサー２３ｂが磁気ローラ２１の下方に設けられ、第１ミキサー２３ａが第２ミキサー２３ｂの右方に隣接して設けられる。また、規制ブレード２４は磁気ローラ２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。

撹拌部材２３は、第１ミキサー２３ａと第２ミキサー２３ｂの２本で構成される。第１ミキサー２３ａは磁性キャリアとトナーからなる現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１ミキサー２３ａと第２ミキサー２３ｂを仕切る現像容器２２の仕切り壁２２ｂの長手方向（図２の紙面奥行き方向）の両端部分には穴（図略）が設けられ、第１ミキサー２３ａが回転すると、帯電した現像剤が仕切り壁２２ｂに設けた一方の穴から第２ミキサー２３ｂに搬送され、現像剤が第１ミキサー２３ａと第２ミキサー２３ｂとを循環する。第２ミキサー２３ｂが回転して、現像剤が磁気ローラ２１に供給される。

撹拌部材２３によって現像剤を撹拌するとき、現像剤の粉煙が現像容器２２内で上方に向けて発生するが、拡散防止フィルム６３は、この現像剤の粉煙を現像ローラ２０側に上昇させないようにしている。拡散防止フィルム６３の上端部が現像容器２２内に固定保持され、その下端部が磁気ローラ２１の回転の支障にならない程度に弾性的に磁気ローラ２１に当接している。

規制ブレード２４は、磁気ローラ２１の表面に対して所定の間隔を設けて、トナー供給領域Ｔの磁気ローラ２１の回転方向上流側に配設され、磁気ローラ２１表面に形成される磁気ブラシの層厚規制を行うためのものである。

磁気ローラ２１は、ローラ軸２１ａと磁極部材Ｍ及び磁気スリーブ２１ｂを備え、撹拌部材２３により撹拌された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラ２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された極性の異なる複数の磁石が交互に周方向に配設され、ローラ軸２１ａに接着等により固着される。ローラ軸２１ａは、磁気スリーブ２１ｂ内で、磁極部材Ｍと磁気スリーブ２１ｂの間に所定の隙間を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。磁気スリーブ２１ｂは、図示しないモータとギヤからなる駆動機構により、現像ローラ２０と同方向に回転し（図２の矢印方向）、また直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳したバイアス電圧５６を印加される。磁気スリーブ２１ｂ表面で、帯電した現像剤が磁極部材Ｍの磁力により磁気ブラシを形成して担持され、また規制ブレード２４により、磁気ブラシが所定の高さに調節される。

ここで、磁気スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって磁気スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、トナー供給領域Ｔで現像ローラ２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、磁気スリーブ２１ｂに印加されたバイアス電圧５６に応じて、現像ローラ２０に供給される。尚、磁気スリーブ２１ｂは、現像ローラ２０と同方向に回転するので、トナー供給領域Ｔにおいて、現像ローラ２０に対して反対方向に回転駆動されることになり、現像ローラ２０にトナーのみを供給しやすくなる。

現像ローラ２０は、ローラ軸２０ａ及び現像スリーブ２０ｂを備えて構成されている。ローラ軸２０ａは、現像スリーブ２０ｂ内で、現像スリーブ２０ｂを固着して、現像容器２２に回転自在に支持される。図示しないモータとギヤからなる駆動機構により、ローラ軸２０ａが回転すると、現像スリーブ２０ｂは、図２の矢印方向に回転する。また、現像スリーブ２０ｂには、直流電圧５５ａに交流電圧５５ｂを重畳した現像バイアス電圧５５が印加される。現像バイアス電圧５５を印加された現像スリーブ２０ｂが図２の矢印方向に回転すると、現像スリーブ２０ｂ表面に担持されたトナーは、現像部Ｄで感光体１１ａに飛翔し、感光体１１ａ上の静電潜像が現像される。

現像後に、感光体１１ａの潜像形成に供されなかった現像スリーブ２０ｂ表面の未現像トナーは、現像スリーブ２０ｂの矢印方向の回転によって、現像部Ｄからトナー供給領域Ｔまで搬送され、磁気スリーブ２１ｂ表面の磁気ブラシに接触する。トナー供給領域Ｔで磁気ブラシに接触すると、未現像トナーは、磁気ブラシによって現像スリーブ２０ｂ表面から掻き取られて、磁気ローラ２１側に回収される。

しかし、現像剤が規制ブレード２４を通過した後、磁気ブラシの穂立ち部分で帯電不良のトナーが発生すると、磁気スリーブ２１ｂ表面からトナーが離散することになる。また、磁気スリーブ２１ｂ上の磁気ブラシが現像スリーブ２０ｂに接触して、現像スリーブ２０ｂにトナーを供給するときに、帯電不良のトナーはトナー供給領域Ｔ近傍に飛散することになる。このような規制ブレード２４やトナー供給領域Ｔにて磁気スリーブ２１ｂ及び現像スリーブ２０ｂの各表面から飛散したトナーは、現像スリーブ２０ｂと現像容器２２との間の空間を浮遊し、現像容器２２の開口部２２ａから現像装置２外に漏れるおそれがある。

そこで、本実施形態では、現像容器２２には、飛散したトナーを回収する回収部を設けている。回収部は、現像容器２２外郭の一部を形成する壁面２２ｄと、長手方向に延びる断面逆「く」字状のカバー６１との３面で囲まれて、現像ローラ２０側を開放した長手方向に延びる箱形状に形成される。

壁面２２ｄは、規制ブレード２４側から現像ローラ２０の現像部Ｄ側に向けて延びる立ち壁である。この壁面２２ｄは、現像スリーブ２０ｂの回転ブレがあっても接触しない程度の小さい空隙を現像スリーブ２０ｂとともに形成することにより、回収部内で後述する渦流Ｓを循環しやすくしている。またこの壁面２２ｄは、現像容器２２の上壁２２ｅとともに開口部２２ａを形成している。

カバー６１は、横壁面６１ａと下壁面６１ｂを備え、樹脂で形成される。横壁面６１ａは、磁気スリーブ２１ｂ表面に離間しながら沿うように現像ローラ２０側に向けて延び、横壁面６１ａと磁気スリーブ２１ｂ表面との隙間を狭くすることで、規制ブレード２４の近傍で飛散したトナーが周囲に拡散することを抑えている。また横壁面６１ａは、壁面２２ｄの長さより短くして、飛散したトナーが回収部に入りやすくしてある。下壁面６１ｂは横壁面６１ａの下方で規制ブレード２４に沿って延び、壁面２２ｄに当接している。カバー６１は長手方向の両端で現像容器２２に固着されている。

回収部には、現像ローラ２０の下方側の回収開口部６１ｃを開放し、壁面２２ｄと横壁面６１ａ及び下壁面６１ｂの３面で囲まれて、空間６２が形成される。この回収部の空間６２は、現像スリーブ２０ｂと磁気スリーブ２１ｂの各表面から飛散したトナーを回収することになる。つまり、現像スリーブ２０ｂと磁気スリーブ２１ｂが回転すると、現像スリーブ２０ｂと磁気スリーブ２１ｂの周面にそれらの回転方向に沿った空気流が発生する。磁気スリーブ２１ｂで発生した空気流は、磁気スリーブ２１ｂ表面と横壁面６１ａとの隙間をトナー供給領域Ｔに向けて流れ、この流れに沿って規制ブレード２４近傍の飛散トナーはトナー供給領域Ｔ側に上昇する。また現像スリーブ２０ｂで発生した空気流は、現像スリーブ２０ｂの回転方向に従って、トナー供給領域Ｔ近傍から回収開口部６１ｃに向かって流れ、壁面２２ｄに当たることにより、下壁面６１ｂ、横壁面６１ａに沿って、回収部に形成される空間６２を循環する渦流Ｓになる。従って規制ブレード２４とトナー供給領域Ｔにて磁気スリーブ２１ｂ及び現像スリーブ２０ｂの表面から飛散したトナーは、この空気流と渦流Ｓに沿って回収部の空間６２に取り込まれ、貯留されることになる。

上記第１実施形態によれば、現像装置２は、静電潜像を形成する感光体１１ａに対向して配置されるとともに、トナーを表面に担持して搬送し、感光体１１ａに供給する現像ローラ２０と、表面に磁性キャリアとトナーからなる現像剤による磁気ブラシを形成し、トナー供給領域Ｔで該磁気ブラシを現像ローラ２０に接触させるとともにバイアス電圧５６を印加することにより、現像ローラ２０にトナーを供給する磁気ローラ２１と、この磁気ローラ２１表面に対向し該表面に担持する現像剤の層厚を調節する規制ブレード２４と、現像ローラ２０と磁気ローラ２１を回転可能に保持し、現像ローラ２０を感光体１１ａに向けて露出する開口部２２ａを有する現像容器２２とを備える。トナー供給領域Ｔの近傍にて、規制ブレード２４側と磁気ローラ２１表面側との各壁面６１ａ、６１ｂと、現像容器２２の壁面２２ｄと、これらの壁面６１ａ、６１ｂ及び２２ｄで囲まれる空間６２とを有する回収部とを備える。

この構成によると、磁気ローラ２１表面に担持された現像剤が規制ブレード２４を通過すると、帯電不良のトナーが発生して、磁気ローラ２１表面からトナーが離散する。また、磁気ローラ２１に形成された磁気ブラシが現像ローラ２０表面に接触して、トナーが現像ローラ２０に供給されるとき、帯電不良のトナーが発生して、帯電不良のトナーが飛散する。このように規制ブレード２４とトナー供給領域Ｔにて、現像ローラ２０と磁気ローラ２１の各表面からトナーが飛散するが、現像ローラ２０と磁気ローラ２１の回転によって生じる空気流が回収部に向かって流れ、飛散したトナーは、この空気流に沿って流れると、空間６２に貯留されるので、回収部を設けるという簡単な構成で、現像装置２外にトナーが漏れることを防止することができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態である現像装置の要部構成を概略的に示す断面図である。第１実施形態と異なる、回収部に設けたフィルム部材と導電部材について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

フィルム部材６５は、長手方向に延びる板状の樹脂で形成され、その一端を現像容器２２の壁面２２ｄに固定保持される。回収開口部６１ｃにおいて、現像スリーブ２０ｂ表面と小さい空隙を形成してフィルム部材６５を展開させることにより、フィルム部材６５は、回収部の空間６２を開放した回収開口部６１ｃの一部を覆っている。フィルム部材６５が回収開口部６１ｃの一部を覆うと、回収部内で渦流Ｓが循環しやすくなるとともに、回収部の空間６２に貯留されたトナーが回収部外に出難くなるので、確実にトナー飛散を防止することができる。

導電部材６４は、金属箔や導電樹脂フィルムからなり、回収部の空間６２を形成する壁面２２ｄと横壁面６１ａ及び下壁面６１ｂに貼り付けられる。回収部の空間６２を循環するトナーが導電部材６４に静電的に付着するので、確実にトナー飛散を防止することができる。

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態である現像装置の要部構成を概略的に示す断面図である。上記実施形態と異なる、回収部に設けたフィルム部材と整流部材について主に説明する。

フィルム部材６６は、長手方向に延びる板状の樹脂で形成され、その一端部を現像容器２２の壁面２２ｄに固定保持される。フィルム部材６６の他端部は、現像スリーブ２０ｂの回転ブレがあっても接触しない程度の小さい空隙を形成して、現像ローラ２０から感光体にトナーを供給する現像部側に向けて延び、現像容器２２の上壁２２ｅと壁面２２ｄとで形成される開口部２２ａの一部を覆っている。フィルム部材６６が開口部２２ａの一部を覆うことで、回収部の空間６２に貯留されたトナーが現像装置外に出難くなるので、確実にトナー飛散を防止することができる。

整流部材６８は、現像ローラ２０の軸方向に延びる丸棒で形成され、回収部の空間６２内の略中央に配置され、その両端部を現像容器２２の側壁に固定保持される。整流部材６８は丸棒に限らず角棒でもよい。現像スリーブ２０ｂと磁気スリーブ２１ｂの回転によって、空気流が発生し、空気流が回収部の空間６２に向かって流れる。回収部内に整流部材６８を配置することによって、この空気流は、回収部内では、整流部材６８を中心とした流れに整えられた渦流となって循環する。飛散したトナーは、この渦流に沿って流れると、回収部の空間６２に貯留されるので、飛散したトナーを確実に回収部に貯留することができる。

更に、回収部内の三方の壁面に、金属箔や導電樹脂フィルムからなる導電部材を貼り付けておくと、回収部内を循環するトナーが導電部材に静電的に付着するので、確実にトナー飛散を防止することができる。

尚、上記第３実施形態では、整流部材６８は、現像容器２２に固定保持される構成を示したが、本発明はこれに限らず、整流部材は現像容器２２に回転自在に保持される構成にしてもよい。この場合には、整流部材は板状部材として、回転しやすくすると、渦流は回収部内で流れが良好に整えられる。

また、整流部材６８は、第３実施形態に適用した例を示したが、第１及び第２実施形態に適用してもよい。

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。

実施例では、感光体の周速は２４０ｍｍ／秒である。現像ローラは、外径が２０ｍｍであり、感光体に対する周速比が１．５であり、現像部Ｄの感光体までの距離が０．１５ｍｍである。そして、磁気ローラは、外径が２０ｍｍであり、現像ローラに対する周速比が１．５であり、トナー供給領域の現像ローラまでの距離が０．３ｍｍであり、主極磁力が７０ｍＴである。感光体の電位は、Ｖ₀＝＋３００ｖ、Ｖ_L＝＋２０ｖであり、現像ローラのバイアスは、Ｖｄｃ＝＋５０ｖ、Ｖｐｐ＝１５００ｖ、周波数＝３ｋＨｚ、ｄｕｔｙ＝３５％であり、磁気ローラのバイアスは、Ｖｄｃ＝＋２５０ｖ、Ｖｐｐ＝１７００ｖ、周波数＝３ｋＨｚ、ｄｕｔｙ＝６５％である。現像剤は、平均粒径６．８μｍ、比重１．２の正帯電トナーと、平均粒径３５μｍ、比重４．５の磁性キャリアを用い、３５枚／分で画像形成を行った。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、磁性キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を用い、磁気ローラから現像ローラにトナーを供給する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
２ａ〜２ｄ 現像装置
１１ａ〜１１ｄ 感光体
２０ 現像ローラ
２０ａ、２１ａ ローラ軸
２０ｂ 現像スリーブ
２１ 磁気ローラ
２１ｂ 磁気スリーブ
２２ 現像容器
２２ａ 開口部
２２ｄ 壁面（回収部）
２３ 撹拌部材
２４ 規制ブレード
６１ カバー（回収部）
６１ａ 横壁面（回収部）
６１ｂ 下壁面（回収部）
６１ｃ 回収開口部（回収部）
６２ 空間
６３ 拡散防止フィルム
６４ 導電部材
６５、６６ フィルム部材
６８ 整流部材
Ｍ 磁極部材
Ｓ 渦流
Ｔ トナー供給領域

Claims (8)

1. 静電潜像を形成する像担持体に対向して配置されるとともに、トナーを表面に担持して搬送し、前記像担持体に供給する現像ローラと、表面に磁性キャリアとトナーからなる現像剤による磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを前記現像ローラに接触させるとともにバイアス電圧を印加することにより、前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラと、前記磁気ローラ表面に対向し該表面に担持する現像剤の層厚を調節する規制ブレードと、前記現像ローラと前記磁気ローラを回転可能に保持し、前記現像ローラを前記像担持体に向けて露出する開口部を有する現像容器とを備える現像装置において、
   磁気ブラシが前記現像ローラに接触する部分の近傍にて、前記規制ブレード側と前記磁気ローラ表面側とに向いた各壁面と、前記現像容器の壁面と、前記壁面で囲まれる空間を有する回収部とを備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像ローラと前記磁気ローラが回転すると、前記回収部で空気の渦流が生じることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記回収部内で前記現像ローラの軸方向に延び、渦流の流れを整える整流部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像ローラ表面に離間しながら沿うように展開され、前記回収部に設けられるフィルム部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記回収部は前記現像ローラ側に向けて開放された回収開口部を有し、前記フィルム部材は前記回収開口部の一部を覆うことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記フィルム部材は前記現像容器の開口部の一部を覆うことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
7. 前記回収部の空間にトナーを付着させる導電部材を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。

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