JP2010096922A - 現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二成分現像剤の担持領域に影響を及ぼすことなく、一対の現像剤担持体の間隔を通じて漏れ出す二成分現像剤を現像容器に回収して外部に漏れ出させない画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像スリーブ４３の二成分現像剤の担持領域Ａ４の外側を端部カバーシート８０で覆って、現像スリーブ４１、４３の間隔から漏れ出す二成分現像剤を現像装置４Ｙに閉じ込める。現像スリーブ４１、４３の間隔Ｇ２から漏れ出す二成分現像剤を端部カバーシート８０で捕捉した後、現像スリーブ４３の回転を利用して現像容器４０へ回収する。端部カバーシート８０は、上流側の現像スリーブ４１を覆う部分よりも下流側の現像スリーブ４３を覆う部分のほうが長手方向の外側へ位置するように、縁の輪郭に段差が形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体とが現像剤を上流側から下流側へ受け渡しつつ並列に現像を行う現像装置、詳しくは、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔から感光体側へ現像剤が漏れ出し難い構造に関する。

ベルト部材に沿って複数の感光体を配置し、感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像装置をそれぞれの感光体に配置した画像形成装置が実用化されている。そして、近年、画像形成のプロセススピードの高まりから、一対の現像剤担持体を含む複数の現像剤担持体を用いて複数段階に現像を行う現像装置が実用化されている。

特許文献１には、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体とを用いて静電像を２段階に現像するダブルスリーブ型の現像装置が示される。ここでは、現像容器内で、上流側規制部材の一例である帯状の磁石部材を現像剤担持体の端部に対向させることにより、二成分現像剤の担持領域を、現像剤担持体の長手方向に限界付けている。帯状の磁石部材は、二成分現像剤の磁気穂を形成して現像剤担持体に表面に摺擦させることにより、現像容器内の二成分現像剤が現像剤担持体に連れ回って端部から漏れ出すことを阻止する。

特許文献２には、現像剤担持体の内側に非回転に配置した磁性部材の磁極の配置によって、上流側の第１の現像剤担持体から下流側の第２の現像剤担持体へ二成分現像剤を受け渡す現像装置が示される。ここでは、第２の現像剤担持体の磁性部材において二成分現像剤の受け渡しを行う磁極と同一極性の磁極を配置した下流側規制部材の一例である帯状の磁石部材が、現像容器内の第２の現像剤担持体の端部に対向して配置される。帯状の磁石部材は、現像容器内の二成分現像剤が二成分現像剤の担持領域の外側へ拡散しつつ第２の現像剤担持体に連れ回って第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔から漏れ出すことを妨げている。
特開２００３−１５４１０号公報 特開２００７−７２２２２号公報

特許文献２に示される現像装置の場合、以下のような構成にすることで現像剤担持体の端部からの現像剤の飛散を防止している。即ち、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体の内部に配置された非回転の磁性部材の磁極配置によって、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔には、二成分現像剤の磁気穂が連続して遮蔽壁（シール）を形成している。このため、二成分現像剤の担持領域に関しては、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔から二成分現像剤が漏れ出すことは無いが、担持領域の外側では、現像容器内の二成分現像剤が漏れ出す可能性がある。二成分現像剤の担持領域の外側では、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔に磁気穂が形成されないため、現像容器の外側へ向かって回転する下流側の現像剤担持体に連れ回った二成分現像剤の漏れ出しを阻止できないからである。従って、特許文献２に示される現像装置では、上述したように、第２の現像剤担持体の端部に帯状の磁石部材を配置して、二成分現像剤が第２の現像剤担持体に連れ回って一対の現像剤担持体の間隔に達することを磁気的に阻止している。

しかし、このようにして現像容器内から漏れ出す二成分現像剤を無くしても、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体の端部において、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔を通じて漏れ出す二成分現像剤は完全には無くならないことが判明した。すなわち、特許文献１、２に示される対策を施した現像装置においても、ごくわずかな二成分現像剤が第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔から漏れ出すことが判明した。

そして、後述するように、第１の現像剤担持体から第２の現像剤担持体へ受け渡される二成分現像剤の一部も、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔を通じて漏れ出していることが確認された。

そして、二成分現像剤の担持領域の外側で第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔から漏れ出す二成分現像剤は、現像装置の端部下に落下して堆積する。また、二成分現像剤中のトナーが感光ドラムの端部に付着して連れ回り、クリーニング装置の端部、中間転写ベルトの端部、二次転写ローラの端部等の汚染を通じて画像の外側の余白色部分を汚す可能性がある。帯電装置の端部の帯電性能を低下させて、画像に濃度ムラが形成される可能性もある。

そこで、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体と感光ドラムとが形成する隙間の両端部に磁石や吸引装置を配置して、漏れ出した二成分現像剤を回収することが提案された。しかし、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体と感光ドラムとに挟まれた狭い空間では十分な効果を上げるような構造を配置できない。磁石や吸引装置は、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体とにおける二成分現像剤の担持領域に影響を及ぼして、逆に二成分現像剤の飛散量が増えることもある。

本発明は、現像剤の担持領域に影響を及ぼすことなく、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔を通じて漏れ出す二成分現像剤を現像容器に回収して外部に漏れ出させない画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の現像装置は、少なくとも磁性粒子を有する現像剤を収納する現像容器と、前記現像容器に設けられた開口部において回転可能に設けられ、像担持体と対向する現像位置に現像剤を供給する第１の現像剤担持体と、前記開口部において前記第１の現像剤担持体よりも前記像担持体の回転方向の下流側に回転可能に設けられ、前記像担持体と対向する現像位置に現像剤を供給する第２の現像剤担持体と、前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体の内側にそれぞれ非回転に配置され、前記第１の現像剤担持体及び第２の現像剤担持体の表面に現像剤を担持させる磁性部材と、前記第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体の現像剤担持領域の外側において、前記第１の現像剤担持体と前記第２の現像剤担持体の間隔から前記像担持体に向かう経路上に設けられ、前記現像容器外に飛散する現像剤を遮るとともに前記現像容器内に案内するカバー部材とを備える。

本発明の画像形成装置では、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔を通じて漏れ出す現像剤がカバー部材に捕捉される。捕捉された現像剤は、第２の現像剤担持体とカバー部材との隙間を、第２の現像剤担持体の回転力を利用して搬送されて現像容器へ回収される。このため、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との端部領域を通じて現像装置の外へ漏れ出す現像剤の量が少なくなる。カバー部材は、現像剤の担持領域の外側に配置されるので、担持領域の現像剤に干渉して飛び散らせることが無く、担持領域の現像剤に影響を及ぼすような磁力や気流も発生しない。

従って、簡単な構造で、担持領域の現像剤に影響を及ぼすことなく、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体との間隔を通じて漏れ出す現像剤を、速やかに現像容器に回収して外部に漏れ出させない。

以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、現像剤担持体の両端部が薄いカバー部材で覆われている限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、現像スリーブが２本のダブルスリーブ型のみならず、３本以上の現像スリーブを備えた現像装置でも実施できる。中間転写型のみならず、ベルト部材として記録材搬送ベルトを用いる記録材搬送方式、感光ドラムから１枚ずつの記録材へトナー像を転写する枚葉方式の画像形成装置でも実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

なお、特許文献１、２に示される画像形成装置、現像装置に関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。説明中、特許請求の範囲で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。

図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、中間転写ベルト２５に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型フルカラープリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて、一次転写部ＴＹを通過する中間転写ベルト２５に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて、一次転写部ＴＭを通過する中間転写ベルト２５上のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、一次転写部ＴＣ、ＴＫを通過する中間転写ベルト２５に順次重ねて一次転写される。

複数の一例である四色のトナー像は、中間転写ベルト２５の回転に伴って二次転写部Ｔ２へ搬送され、二次転写部Ｔ２へ給送されてトナー像に重ねて挟持搬送される記録材Ｐへ一括二次転写される。

複数の一例である四色のトナー像が二次転写された記録材Ｐは、ヒータ７３によって内部から加熱された定着ローラ７１に加圧ローラ７２を圧接した定着装置７に送り込まれて、加熱加圧を受けることにより、トナー像を定着される。

分離装置１２は、ピックアップローラ１１によって記録材カセット１０から引き出された記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ１３へ送り出す。レジストローラ１３は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト２５に担持されたトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り出す。

ベルト部材の一例である中間転写ベルト２５は、テンションローラ２１、駆動ローラ２２、及び対向ローラ２３に掛け渡して支持され、駆動ローラ２２に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。

ベルトクリーニング装置２６は、中間転写ベルト２５にクリーニングブレードを摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト２５に付着した転写残トナーを除去する。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、付設された現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の符号末尾のＹを、Ｍ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙの周囲に、帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写転写ローラ５Ｙ、及びクリーニング装置６Ｙを配置する。

感光ドラム１Ｙは、外径８０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に、帯電特性が負極性の有機光導電体（ＯＰＣ）を塗布して構成され、中心支軸を中心に３００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。

帯電装置２Ｙは、ワイヤ電極に高電圧を印加してコロナ放電を発生させ、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１Ｙに照射することにより、感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤ（例えば−７００Ｖ）に帯電させる。

露光装置３Ｙは、イエロー分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１Ｙの表面に画像の静電像を書き込む。露光された部分は、暗部電位ＶＤが放電されて、明部電位ＶＬ（例えば−１００Ｖ）に低下する。

現像装置４Ｙは、露光装置３Ｙが感光ドラム１Ｙに書き込んだ静電像をイエロートナーで現像して、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像を形成する。

一次転写ローラ５Ｙは、感光ドラム１Ｙに向かって付勢されて中間転写ベルト２５に圧接し、中間転写ベルト２５と感光ドラム１Ｙとの間に転写部ＴＹを形成する。電源Ｄ１は、一次転写ローラ５Ｙに正極性の直流電圧Ｖ１（例えば−２２００Ｖ）を印加して、負極性に帯電して感光ドラム１Ｙに担持されたトナー像を中間転写ベルト２５に一次転写する。

クリーニング装置６Ｙは、感光ドラム１Ｙにクリーニングブレードを当接させて、一次転写部ＴＹを通過した感光ドラム１Ｙの表面に残留した転写残トナーを除去する。

＜現像装置＞
図２は現像装置の一対の現像材担持体における二成分現像剤の受け渡しの説明図、図３は現像材担持体の端部に配置された磁石部材の説明図である。

図２に示すように、現像装置４Ｙは、回転する現像スリーブ４１、４３の二成分現像剤の担持面を現像容器４０に設けられた開口部から感光ドラム１Ｙ側へ露出させている。現像容器４０には、少なくとも磁性粒子を有する現像剤として、イエローの非磁性トナーと磁性キャリアとが混合された二成分現像剤が収納されている。供給スクリュー４５が貫通して配置される現像剤供給室４７と、攪拌スクリュー４６が貫通して配置される現像剤攪拌室４８とは、両端部が連通して二成分現像剤の循環経路を構成している。

攪拌スクリュー４６の搬送方向上流側に位置する現像容器４０の端部に配置された現像剤供給口５０を通じて、トナー比率を高めた補充用の二成分現像剤が現像剤攪拌室４８に供給される。攪拌スクリュー４６は、二成分現像剤を軸方向に搬送して現像剤供給室４７へ循環させる過程で、循環する二成分現像剤に、現像剤供給口５０を通じて供給された補充用の二成分現像剤を混合する。また、同時に、現像スリーブ４３から現像剤攪拌室４８へ分離された二成分現像剤を、循環する二成分現像剤に取り込んで混合する。

供給スクリュー４５は、二成分現像剤を軸方向に搬送して現像剤攪拌室４８へ循環させる過程で、帯電した二成分現像剤を現像スリーブ４１の長手方向に渡って一様に供給する。供給スクリュー４５の搬送方向下流側に位置する現像容器４０の端部に配置された現像剤吐出口４９を通じて、循環する二成分現像剤の一部が、帯電性能の低下したものとして溢れ出して除去される。

現像装置４Ｙは、供給スクリュー４６及び攪拌スクリュー４５によって、二成分現像剤を紙面と垂直な方向に搬送しつつ攪拌して、非磁性トナーを負極性に、磁性キャリアを正極性にそれぞれ帯電させる。帯電した二成分現像剤は、磁性部材の一例であるマグネット４２、４４の周囲で回転する現像スリーブ４１、４３に、穂立ち状態で担持されて、感光ドラム１Ｙを摺擦する。

電源Ｄ４は、負極性の直流電圧Ｖｄｃ（例えば−３５０Ｖ）に、周波数８．０ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．８ｋＶの矩形波の交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ４１、４３に印加する。これにより、直流電圧Ｖｄｃによって現像スリーブ４１、４３よりも相対的に正極性となった感光ドラム１Ｙの静電像へ、負極性に帯電したトナーが移動して、感光ドラム１Ｙの静電像が反転現像される。

二成分現像剤は、マグネット４２のカット極Ｎ１で現像スリーブ４１に吸着されるとともにコート量規制部材５４によって担持される層厚を揃えられる。二成分現像剤は、マグネット４２のカット極Ｎ１、搬送極Ｓ１、Ｎ１、現像極Ｓ２、受け渡し極Ｎ３が現像スリーブ４１の表面に沿って発生する磁界に拘束される。現像スリーブ４１によって感光ドラム１Ｙと対向する現像位置へ搬送された二成分現像剤中のトナーは、感光ドラム１Ｙの静電像と現像スリーブ４１との電位差によって電気力を受け、現像スリーブ４１から感光ドラム１Ｙへ向かって飛翔する。

詳しく説明すれば、現像スリーブ４１に印加された交流電圧によってトナーは、現像スリーブ４１と感光ドラム１Ｙとの対向間隔を往復運動する。負極性に帯電したトナーは、往復運動をしながら、現像スリーブ４１にかかる直流電圧Ｖｄｃと静電像との電位差に従って移動する。これにより、暗部電位ＶＤの領域ではトナーが現像スリーブ４１に戻り、明部電位ＶＬの領域では電位差に応じた量のトナーが感光ドラム１Ｙに付着する。

現像スリーブ４１に担持された二成分現像剤は、現像スリーブ４１と現像スリーブ４３との対向領域に形成されたマグネット４２、４４の磁気力線に沿って現像スリーブ４３に移動する。マグネット４２の受け渡し極Ｎ３磁極よりも回転方向の下流側には磁極が無いため、現像スリーブ４１から二成分現像剤が剥落して、マグネット４４の受け渡し極Ｓ１に吸着されて現像スリーブ４３に載せ替えられる。二成分現像剤は、マグネット４４の受け渡し極Ｓ１、現像極Ｎ１、搬送極Ｓ２、Ｎ３、剥ぎ取り極Ｓ３が現像スリーブ４３の表面に沿って発生する磁界に拘束される。

現像スリーブ４３によって感光ドラム１Ｙと対向する現像位置へ再び搬送された二成分現像剤のトナーは、感光ドラム１Ｙの静電像と現像スリーブ４３との電位差によって電気力を受け、現像スリーブ４３から感光ドラム１Ｙへ向かって飛翔する。トナーは、現像スリーブ４３に印加された交流電圧によって感光ドラム１Ｙとの対向間隔を往復運動して、現像スリーブ４３にかかる直流電圧Ｖｄｃと静電像との電位差に応じた量が感光ドラム１Ｙに付着する。

現像によってトナーの一部が消費された二成分現像剤は、現像スリーブ４３に担持されて回転し、再び現像容器４０に回収されて現像剤攪拌室４８へ戻される。マグネット４４の剥ぎ取り極Ｓ３よりも回転方向の下流側では磁極が無いので、磁力が無くなって拘束力がゼロになり、剥ぎ取り極Ｓ３を通過した二成分現像剤は遠心力で飛ばされたり、重力で落下したりして現像スリーブ４３から分離される。

図３の（ａ）に示すように、現像スリーブ４１の端部には、表面に磁極を配置した帯状の磁性シール５１が配置される。磁性シール５１は、表面に二成分現像剤の磁気穂Ｈを形成して磁性シール５１と現像スリーブ４１の隙間を埋める。これにより、磁性シール５１と現像スリーブ４１の隙間を通じて軸方向へ二成分現像剤が移動して、現像スリーブ４１の端部に二成分現像剤が付着したり、現像容器４０から漏れ出したりしないようにしている。

上流側規制部材の一例である磁性シール５１に形成された磁気穂Ｈによって、現像スリーブ４１における二成分現像剤の担持領域Ａ１が長手方向に限界付けられる。その後、感光ドラムに対向する現像領域Ａ２を経て担持領域Ａ１が現像スリーブ４１と現像スリーブ４３の間隔Ｇ１に搬送される。間隔Ｇ１では、現像スリーブ４１に形成された磁気穂Ｈが引き抜かれて現像スリーブ４３へ乗り移るように二成分現像剤が移動する。このとき、表面がカウンタ方向に移動する現像スリーブ４１と現像スリーブ４３との間で急激な方向転換を伴って二成分現像剤が移動するため、現像スリーブ４１と現像スリーブ４３の間隔Ｇ１では、二成分現像剤が外側へ少し拡散する。このため、現像スリーブ４３における二成分現像剤の担持領域Ａ３は、現像スリーブ４１における二成分現像剤の担持領域Ａ１よりも長手方向の外側へ広くなる。

また、間隔Ｇ１では、急激な方向転換を伴って二成分現像剤が移動するため、ごく少量の二成分現像剤が間隔Ｇ１に沿って二成分現像剤の担持領域の外側の間隔Ｇ２へ飛散する。そして、飛散した二成分現像剤の一部が、外側へ向かって回転する現像スリーブ４３に駆動されて間隔Ｇ２から感光ドラム１Ｙ側へ飛散する。

現像スリーブ４３の端部には、現像スリーブ４３との対向面に磁極を配置した帯状の磁性シール５２が配置される。磁性シール５２は、表面に二成分現像剤の磁気穂Ｈを形成して、マグネット４４が磁極を持たない範囲を摺擦して現像スリーブ４３に連れ回る二成分現像剤を除去する。また、磁性シール５２と現像スリーブ４３の隙間を磁気穂Ｈで埋めて、現像スリーブ４３の端部に向かって軸方向へ二成分現像剤が移動するのを妨げる。

図３の（ｂ）に示すように、現像スリーブ４１、４３の間隔Ｇ２に近い側の磁性シール５１、５２の端部は、下流側のマグネット４４のＳ３磁極と同一極性の磁極に形成してある。下流側規制部材の一例である磁性シール５２の端部とマグネット４４のＳ３磁極との間に反発磁界を形成して、現像スリーブ４３に連れ回る二成分現像剤が現像スリーブ４１、４３の間隔Ｇ２へ搬送されることを阻止している。

図３の（ａ）に示すように、これにより、特許文献２に示されるように、現像容器内から二成分現像剤が、担持領域Ａ１の外側の間隔Ｇ２を通じて漏れ出すことを阻止している。ただし、特許文献２に示されるように、現像容器内から二成分現像剤が間隔Ｇ２に進入することを阻止する磁気的な対策は、このような磁極配置には限定されない。

しかし、磁性シール５１、５２の磁極をこのように設定しても、担持領域Ａ１、Ａ３の外側の現像スリーブ４１、４３の間隔Ｇ２から漏れ出す二成分現像剤を完全には防止できないことが判明した。

図２に示すように、長期間に渡って大量の画像形成を行うと、現像装置４Ｙが搭載されたガイド部材１１上で、現像スリーブ４１、４３の担持領域Ａ２、Ａ４の外側の直下位置に、二成分現像剤ｎｉが蟻塚のように堆積する。堆積した二成分現像剤ｎｉは、帯電電荷が減衰すると、非磁性トナーと磁性キャリアとに分離するため、現像装置４Ｙを手前側に引き出す際のわずかな風で微粒子の非磁性トナーが周囲に飛び散ってしまう。

そして、堆積した二成分現像剤は長手方向の内側に向かって広がって、中間転写ベルト２５に落下して画像を汚してしまう。また、感光ドラム１Ｙの回転に伴って運ばれたトナーは、図１に示すクリーニング装置６Ｙへ到達し、クリーニングブレードよりも長手方向外側の領域を汚してしまう。このため。クリーニングブレードの外側に設置されたサイドシールにせき止められて落下し、クリーニング装置６Ｙを搭載したガイド部材上で、蟻塚のように堆積する。そして、ここでも、ガイド部材上を長手方向の内側に向かって広がって、中間転写ベルト２５に落下して画像を汚してしまう。

さらに、トナーの一部は、クリーニング装置６Ｙをすり抜けて帯電装置２Ｙまで達し、帯電装置２Ｙのシールド板やグリッドを汚して、メンテナンス頻度を高める結果となる。

図３の（ａ）に示すように、担持領域Ａ１、Ａ３の外側の間隔Ｇ２からは、担持領域Ａ１、Ａ２の間隔Ｇ１からよりも多く、二成分現像剤が感光ドラム（１：図２）側へ飛散している。そして、二成分現像剤の漏れ出しに起因する非磁性トナーが感光ドラム１に連れ回って、感光ドラム１の端部の周囲に不必要なトナー汚染を引き起している。

そこで、現像装置４Ｙでは、現像スリーブ４３の二成分現像剤の担持領域Ａ４の外側を外側カバー部材の一例であるシート材料の端部カバーシートで覆って、間隔Ｇ２から漏れ出す二成分現像剤を現像装置４Ｙに閉じ込めた。間隔Ｇ２から漏れ出す二成分現像剤を端部カバーシートで捕捉した後、現像スリーブ４３の回転を利用して現像容器４０へ回収する。

＜外側カバー部材＞
図４は端部カバーシートの配置の説明図である。

図４の（ａ）に示すように、端部カバーシート７０は、第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体の現像剤担持領域の外側で、現像剤担持領域（Ａ３）の外側で現像剤担持体（４１、４３）の間隔（Ｇ２）から感光体に向かう経路上に設けられている。こうすることで、現像剤担持領域の外側で、現像剤担持体（４１、４３）の間隔（Ｇ２）から現像容器外へ飛散した現像剤を遮ると共に、漏れ出す二成分現像剤を、現像剤担持体（４３）の回転方向に沿って現像剤容器（４０）へ案内する。

図４の（ｂ）に示すように、端部カバーシート７０は、現像剤担持体（４１、４３）における長手方向に垂直な断面の輪郭に沿って出入りする断面形状を有する。端部カバーシート７０は、現像剤担持体（４１、４３）における二成分現像剤の担持領域（Ａ１、Ａ３）の外側を一体に覆う。

端部カバーシート７０は、図４の（ａ）に示されるように、上部７０ｃと下部７０ｄとを現像容器４０に固定して取り付けられる。端部カバーシート７０の中央をガイドピン７１で押えて、端部カバーシート７０の側部７０ｂを現像容器４０に密着させて、二成分現像剤が外へ漏れ出す隙間が形成されないようにしている。端部カバーシート７０の内側の縁７０ａは、現像スリーブ４１から現像スリーブ４３への受け渡しに伴って外側へ拡散した二成分現像剤の担持領域Ａ３に接触しない範囲で、できるだけ近付けて位置決めされている。

＜実施例１＞
図５は実施例１における現像装置の回転方向に垂直な断面図、図６は端部カバーの無い現像装置の斜視図、図７は端部カバーを取り付けた現像装置の斜視図である。図８は実施例１における現像スリーブ周辺構成の説明図、図９は端部カバーシートの説明図である。

図５の（ｂ）に示すように、実施例１では、端部カバーシート８０は、現像剤担持体（４３）と感光体（１Ｙ）との対向間隔よりも二成分現像剤の最大粒子径以上に薄いシート材料で形成される。そして、現像剤担持体（４３）と感光体（１Ｙ）との対向間隔で現像剤担持体（４３）の表面に摺擦するように配置される。これにより、端部カバーシート８０と感光体（１Ｙ）との間で二成分現像剤を引き摺って感光体（１Ｙ）が損傷することがない。

また、端部カバーシート８０は、一様な厚さの伸縮可能なシート材料で形成され、現像剤担持体（４３）の回転方向に張力を付与された状態で配置される。これにより、現像剤担持体（４３）と感光体（１Ｙ）との対向間隔で、端部カバーシート８０を現像剤担持体（４３）側へ引き寄せて表面に摺擦させている。

図９に示すように、外側カバー部材（８０）は、上流側の現像剤担持体（４１）を覆う部分よりも下流側の現像剤担持体（４３）を覆う部分のほうが現像担持体（４１、４３）の長手方向の外側へ位置するように、縁の輪郭に段差が形成されている。段差は、一対の現像剤担持体（４１、４３）がそれぞれ感光体（１Ｙ）を現像する現像領域（Ａ２、Ａ４）の間隔に位置させて、一対の現像剤担持体（４１、４３）の間隔よりも下流側の現像剤担持体側（４３）へずらせて配置される。段差は、縁を斜めに後退させた輪郭の凹所にアールを持たせてある。
現像スリーブ４１、４３の直径： ２０ｍｍ
現像スリーブ４１、４３の長さ： ３５０ｍｍ
現像スリーブ４１、４３の間隔： １ｍｍ
現像スリーブ４１、４３の周速度： ４００ｍｍ／ｓｅｃ
感光ドラム４Ｙの直径： ８０ｍｍ
感光ドラム４Ｙの周速度： ３００ｍｍ／ｓｅｃ
感光ドラム４Ｙと現像スリーブ４１、４３の対向間隔：３００μｍ
端部カバーシート８０の材料：ウレタンシート
端部カバーシート８０の寸法： 縦８０ｍｍ×横２５ｍｍ×厚み１００μｍ
段差量： １．５ｍｍ
段差の傾斜角度： ４５度
段差の底のアール： ２ｍｍ
二成分現像剤のトナー比率： ８重量％
磁性キャリアの最大径： ７０μｍ
トナーの平均粒径： ５．５μｍ

図５の（ａ）に示すように、現像装置４Ｙの長手方向の中央部では、現像スリーブ４１、４２に担持された二成分現像剤が循環して感光ドラム１Ｙの静電像を現像する。矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１Ｙの表面と同一方向に表面が移動するように、現像スリーブ４１、４３は、それぞれ矢印Ｒ３、Ｒ４方向に回転する。

二成分現像剤は、供給スクリュー４５から現像スリーブ４１へと供給され、コート量規制部材５４にてコート量を規制される。二成分現像剤は、現像スリーブ４１で１回目の現像を行い、トナーのみを感光ドラム１Ｙへ受け渡す。その後、現像スリーブ４１、４３の間隔で、二成分現像剤が現像スリーブ４１から現像スリーブ４３へ移転し、現像スリーブ４３上で２回目の現像を行い、トナーのみを感光ドラム１Ｙへ受け渡す。その後、現像スリーブ４３に担持された二成分現像剤は、現像容器４０の内部を入っていき、攪拌スクリュー４６へ戻る。

図５の（ｂ）に示すように、現像スリーブ４１、４３の端部には、磁性シール５１、５２が、現像スリーブ４１、４３と所定のギャップを設けて円弧状に設置される。

図８に示すように、現像スリーブ４１、４３のシリンダ表面には、二成分現像剤をコートし易くするため、ブラスト処理を施している。現像スリーブ４１、４３の内側に非回転に配置されるマグネット４２、４４の長さは、ブラスト処理された領域とほぼ同じ長さ、もしくは取り付けガタ、部品公差を考慮して、若干（１〜２ｍｍ程度）長めにしてある。ブラスト処理された領域内を確実に二成分現像剤でコートするためには、若干長めの方がよい。

現像スリーブ４１、４３の端部の非ブラスト処理領域に磁性シール５１、５２が配置される。磁性シール５１、５２により、現像スリーブ４１、４３にコートされている二成分現像剤が回転時に端部から漏れ出てくるのを防いでいる。

しかし、現像スリーブ４１、４３は近接しているため、現像スリーブ４１、４３の間隔近傍には磁性シール５１、５２を配置できない。このため、現像スリーブ４１、４３の間隔周辺に浮遊してきた二成分現像剤は、現像スリーブ４３の回転力によって感光ドラム１Ｙ方向へ漏れ出す。

そこで、実施例１では、現像スリーブ４１、４３の端部の非ブラスト領域の間隔から漏れ出る二成分現像剤をせき止めるために、図７に示すように、端部カバーシート８０を設けた。

図９に示すように、端部カバーシート８０は、現像スリーブ４３と感光ドラム１Ｙの間に配置されているので、現像スリーブ４３と感光ドラム１Ｙの対向間隔よりも薄い厚みとなっている。

現像スリーブと感光体の現像ギャップは２００〜５００μｍの場合が多いが、実施例１では現像ギャップは３００μｍであり、端部カバーシート８０の厚みは１００μｍである。

端部カバーシート８０は、現像スリーブ４１、４３や感光ドラム１Ｙの表面と摺擦するため、材質としては、柔らかく摺動性の良いウレタンやフッ素系の樹脂材料が好ましい。また、たるみを少なくし、現像スリーブ４１、４３の輪郭に沿うように配置することを考えると、伸縮性のある材料が好ましい。端部カバーシート８０の表面にシボ加工を施すと、現像スリーブ４１、４３や感光ドラム１Ｙと貼り付くこともなく、なお良い。

端部カバーシート８０は、次の手順で取り付けた。
（１）ドラムシール５３を取り外した状態で、端部カバーシート８０の上部を不図示の押え板で挟み込み、押え板を現像容器４０にビス止めにて固定する。なお、端部カバーシート８０の上部を両面テープにて現像容器４０に固定してもよい。
（２）端部カバーシート８０に軽くテンションを張った状態で端部カバーシート８０の下部を、同じく押え板のビス止めもしくは両面テープにて固定し、その後、ドラムシール５３を取り付ける。
（３）最後に、現像スリーブ４１、４３を回転可能に支持するベアリングが格納された現像容器４０の側面の湾曲に沿うように端部カバーシート８０の縁を取り付ける。
（４）このとき、端部カバーシート８０は、若干伸ばされながら取り付けられる。このため、中央の窪み部分のみを両面テープやビス止めにて固定すれば、端部カバーシート８０の縁の全域が現像容器４０の側面と密着し、端部カバーシート８０からさらに外側へ二成分現像剤が漏れることを防止できる。

なお、現像容器４０の側面は、現像スリーブ４１、４３の輪郭を倣うようにできており、現像容器４０の側面の湾曲面に沿うように取り付けることにより、現像スリーブ４１、４３に沿うように端部カバーシート８０を固定できる。

端部カバーシート８０の長手方向の取り付け位置は、二成分現像剤の担持領域に干渉しないことが望ましい。高速回転する二成分現像剤の磁気穂に端部カバーシート８０が接触すると、二成分現像剤が飛び散るからである。

ここで、上流側の現像スリーブ４１における二成分現像剤の担持領域は、図８に示すように、現像スリーブ４１のブラスト領域になる。しかし、下流側の現像スリーブ４３では、長手方向の少し外側へ二成分現像剤の担持領域が広がる傾向がある。つまり、現像スリーブ４１、４３のブラスト領域、マグネット長さが等しくても、現像スリーブ４３のほうが二成分現像剤の担持領域の長さが少し広くなる。そして、端部カバーシート８０の内側の縁の位置は、二成分現像剤に接触しない、ぎりぎりの位置が漏れに対して効果が大きくなる。

そこで、実施例１では、図９に示すように、端部カバーシート８０の内側の縁は、現像スリーブ４１近傍よりも現像スリーブ４３近傍のほうが担持領域が広がる分だけ外側にシフトしている。

端部カバーシート８０の上部と下部が取り付けられる現像容器４０の側面部分４０ｂには、長手方向の貼り付け基準となる段差形状８１（ケガキ線も可）を取り入れている。このため、段差形状８１に突き当てることにより、二成分現像剤が担持されていない組み立て時に、現像スリーブ４１、４３の長手方向に、端部カバーシート８０を正確に位置決めて取り付けできる。

実施例１では、一対の現像スリーブ４１、４３の端部に端部カバーシート８０を取り付けることにより、現像スリーブ４１、４３の間隔から感光ドラム１Ｙ側への二成分現像剤の漏れ出しが防止される。端部カバーシート８０を設けることにより、現像スリーブ４１、４３の間隔から漏れ出る二成分現像剤をせき止め、漏れることにより発生する様々な問題を回避している。二成分現像剤の漏れを防止することにより、筐体内のトナー飛散が減るだけではなく、帯電装置、感光ドラム等、定期交換部品の延命といった波及効果も生じた。

そして、せき止められた二成分現像剤は、端部カバーシート８０に案内されて現像容器４０内へ戻されていくので、端部カバーシート８０内に二成分現像剤が溜まって溢れてくることもない。端部カバーシート８０により、現像スリーブ４１、４３の端部から漏れそうになる二成分現像剤を再び現像容器４０内へと戻すという良好な現像剤循環が生まれた。

また、現像スリーブ４１、４３を回転可能に支持している現像容器４０の側面に沿うように端部カバーシート８０を取り付けたので、薄い柔軟な端部カバーシート８０がたるむことなく側面の湾曲に密着して取り付けられる。これにより、端部カバーシート８０の縁の下を通じた外側への二成分現像剤の漏れを防止できる。感光ドラム１Ｙと端部カバーシート８０の接触面積が小さくなるので、薄い柔軟な端部カバーシート８０が回転する感光ドラム１Ｙに引っ張られて不安定に変形し続けることもない。

＜実施例２＞
図１０は実施例２の端部カバーシートの配置の説明図である。

図１０の（ａ）に示すように、実施例２では、端部カバーシート８５は、現像スリーブ４１、４３の間隔の近傍から下流側の現像スリーブ４３側を覆っている。

現像スリーブ４１、４３を回転可能に支持するベアリングＢｅが格納された現像容器４０の側面部分４０ｂにおいて、２つのベアリングＢｅの中間位置に相当する凹部に、端部カバーシート固定部材８６を固定している。そして、端部カバーシート８５の上部を端部カバーシート固定部材８６に固定している。端部カバーシート固定部材８６は、高電圧のかかっている現像スリーブ４１、４３や感光ドラム１Ｙに非常に距離が近いので、絶縁性の高い樹脂材料（又は金属材料に絶縁塗装した材料）のように絶縁部材とする。

ここでは、端部カバーシート８５の上部を端部カバーシート固定部材８６に取り付けた後、端部カバーシート８５に軽くテンションを張った状態で下部を固定している。この時点で端部カバーシート８５の外側の縁は現像容器４９の側面の凹凸に密着して、端部からの二成分現像剤の漏れ出しを阻止できるようになる。

図３の（ｂ）に示すように、二成分現像剤の漏れは、現像スリーブ４１、４３の間隔から現像スリーブ４３の回転力によって出てくる。つまり、現像スリーブ４１、４３の間隔よりも低い位置に飛んでくるので、現像スリーブ４１、４３の間隔から下側を覆えば、二成分現像剤の漏れに関して十分な効果を発揮できる。

また、実施例１と同様に、せき止められた二成分現像剤は、端部カバーシート８５によって現像容器４０内へ戻されるので、端部カバーシート８５内に二成分現像剤が溜まって溢れてくることもない。

＜実施例３＞
図１１は実施例３の端部カバーシートの配置の説明図である。

図１１の（ａ）に示すように、実施例３では、端部カバーシート９０が取り付けられる下側部分に特徴がある。

図１１の（ｂ）に示すように、第一に、現像容器４０の下側アゴ部９１の先端が鋭角になっている。第二に、端部カバーシート９０を現像スリーブ４３側に付勢する端部カバーガイド９２が現像容器４０にビス９３を用いて固定されて、端部カバーシート９０を挟み込む。上記２つの構成により、端部カバーシート９０でせき止めた二成分現像剤は。より現像容器４０内へと戻り易くなっている。

＜実施例４＞
図１２は実施例４の端部カバーシートの配置の説明図である。

図１２の（ａ）に示すように、実施例４では、感光ドラム１Ｙの回転方向は、実施例１〜３と同様に反時計方向であるが、現像スリーブ４１、４３の回転方向が実施例１〜３とは逆になっている。つまり、現像スリーブ４１、４３は、感光ドラム１Ｙの表面に対してカウンタ方向となる反時計方向に回転しているので、二成分現像剤の循環方向が実施例１〜３とは逆となっている。なお、図示は省略したが、図３に示す攪拌スクリュー４６、供給スクリュー４５の回転方向、コート量規制部材（５４：図５）の配置等にも逆方向の循環に必要な変更が施されている。

すなわち、二成分現像剤は、攪拌スクリュー（４６：図３）から現像スリーブ４３へ層厚を規制されて担持され、現像スリーブ４３に担持されて下から上へ回転して感光ドラム１Ｙの静電像を現像した後に現像スリーブ４１へ受け渡される。

その後、二成分現像剤は、現像スリーブ４１に担持されて下から上へ回転して感光ドラム１Ｙの静電像を再び現像した後に現像容器４０に回収される。

実施例４では、上側の現像スリーブ４１が下流側になるため、現像スリーブ４１の長手方向における二成分現像剤の担持領域の長さは、現像スリーブ４３におけるよりも長くなる。

そこで、現像スリーブ４１の長手方向の内側に位置する端部カバー９５の縁は、実施例１とは逆で、現像スリーブ４３近傍よりも現像スリーブ４１近傍のほうが担持領域が広がった分、外側にシフトしている。つまり、二成分現像剤の搬送方向で下流側が担持領域の長さが１〜２ｍｍ広がるので、端部カバーシート９５もそれに合わせて、下流側の現像スリーブ４１に対応する部分の内側ラインを１〜２ｍｍ外側にシフトするように段差を形成している。

画像形成装置の構成の説明図である。 現像装置の一対の現像材担持体における二成分現像剤の受け渡しの説明図である。 現像材担持体の端部に配置された磁石部材の説明図である。 端部カバーシートの配置の説明図である。 実施例１における現像装置の回転方向に垂直な断面図である。 端部カバーの無い現像装置の斜視図である。 端部カバーを取り付けた現像装置の斜視図である。 実施例１における現像スリーブ周辺構成の説明図である。 端部カバーシートの説明図である。 実施例２の端部カバーシートの配置の説明図である。 実施例３の端部カバーシートの配置の説明図である。 実施例４の端部カバーシートの配置の説明図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体（感光ドラム）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 帯電装置
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 現像装置
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 一次転写ローラ
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ クリーニング装置
２５ 中間転写ベルト
４１、４３ 現像剤担持体（現像スリーブ）
４２、４４ 磁性部材（マグネット）
４５ 供給スクリュー
４６ 攪拌スクリュー
５１、５２ 磁性シール
７０、８０、８５、９０、９５ 外側カバー部材（端部カバーシート）

Claims (10)

1. 少なくとも磁性粒子を有する現像剤を収納する現像容器と、
   前記現像容器に設けられた開口部において回転可能に設けられ、像担持体と対向する現像位置に現像剤を供給する第１の現像剤担持体と、
   前記開口部において前記第１の現像剤担持体よりも前記像担持体の回転方向の下流側に回転可能に設けられ、前記像担持体と対向する現像位置に現像剤を供給する第２の現像剤担持体と、
   前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体の内側にそれぞれ非回転に配置され、前記第１の現像剤担持体及び第２の現像剤担持体の表面に現像剤を担持させる磁性部材と、
   前記第１の現像剤担持体と第２の現像剤担持体の現像剤担持領域の外側において、前記第１の現像剤担持体と前記第２の現像剤担持体の間隔から前記像担持体に向かう経路上に設けられ、前記現像容器外に飛散する現像剤を遮るとともに前記現像容器内に案内するカバー部材と、を備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記カバー部材は、前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体における長手方向に垂直な断面の輪郭に沿って出入りする断面形状を有して、前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体における現像剤の担持領域の外側を一体に覆うことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記カバー部材は、前記現像剤担持体と感光体との対向間隔よりも現像剤の最大粒子径以上に薄いシート材料で形成され、少なくとも前記対向間隔では前記現像剤担持体の表面に摺擦するように配置されることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
4. 前記カバー部材は、一様な厚さの伸縮可能なシート材料で形成され、前記現像剤担持体の回転方向に張力を付与された状態で配置されることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
5. 前記カバー部材は、上流側の前記現像剤担持体を覆う部分よりも下流側の前記現像剤担持体を覆う部分のほうが前記現像担持体の長手方向の外側へ位置するように、縁の輪郭に段差が形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の現像装置。
6. 前記段差は、前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体がそれぞれ前記感光体を現像する現像領域の間隔に位置させて、前記第１の現像剤担持体及び前記第２の現像剤担持体の間隔よりも下流側の前記現像剤担持体側へずらせて配置されることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
7. 前記段差は、縁を斜めに後退させた輪郭の凹所にアールを持たせてあることを特徴とする請求項５又は６記載の現像装置。
8. 現像剤の担持領域を長手方向に限界付けるように、前記第１の現像剤担持体の端部に対応させて前記現像容器内に配置した上流側規制部材を備えることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の現像装置。
9. 前記第１の現像剤担持体と前記第２の現像剤担持体との間隔に対する前記現像容器内からの現像剤の連れ回りを妨げるように、前記現像容器には、下流側の前記磁性部材で現像剤の受け渡しに係る磁極と同一極性の磁極を配置した下流側規制部材が、下流側の前記現像剤担持体の端部に対向させて配置されることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の現像装置。
10. ベルト部材に沿って複数の感光体が配置された画像形成装置において、
    それぞれの前記感光体に形成された静電像を現像するように、前記複数の感光体に請求項１乃至９いずれか１項に記載の現像装置をそれぞれ備えたことを特徴とする画像形成装置。

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