JP2011043635A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像プロセスに供された現像剤と現像容器内の現像剤との衝突によるトナー飛散を抑制することができる現像装置を提供する。
【解決手段】現像剤を収容した現像容器４０と、現像剤を電子写真感光体に供給する現像剤担持体４１と、現像剤担持体の内部に固定配置され、現像剤を現像剤担持体に吸着し、または剥離するために複数の磁極を有する磁性体４１ａと、現像容器内の現像剤を撹拌して現像剤担持体に供給するための現像剤搬送撹拌部材４３ｄと、磁性体の磁極により現像剤が現像剤担持体から剥離される領域よりも鉛直方向下方であって、現像剤搬送撹拌部材により撹拌される現像剤面よりも鉛直方向上方に、水平方向に対して所定の角度で傾斜して設置された飛散防止部材４４と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真感光体に形成した静電像を現像剤により現像する現像装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置にあっては、電子写真感光体に形成した静電像を現像する現像剤として、非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備えた２成分現像剤を使用するものがある。２成分現像剤は、特に、カラー画像形成装置においては、トナーに磁性体を含ませなくてもよいため、色味が良好であるなどの理由から広く用いられている。

このような２成分現像剤を用いる現像装置として、例えば図７に示すような構成のものが広く用いられている。すなわち、現像容器１００には連通した撹拌室１００ａ及び現像室１００ｂが形成され、それぞれに現像剤搬送撹拌部材である搬送スクリュー１０１ａ，１０１ｂが設けられている。一方、回転可能な現像スリーブ１０２内には回転方向に複数の磁極が配置されたマグネットが固定配置されている。

現像に際しては、前記搬送スクリュー１０１ａ，１０１ｂを回転させて撹拌室１００ａ及び現像室１００ｂに収納された現像剤を撹拌しながら循環搬送する。前記撹拌搬送により摩擦帯電したトナーがキャリアの表面に付着した現像剤を、マグネットの磁力により現像スリーブ１０２に吸着する。そして、吸着された現像剤は現像スリーブ１０２の回転により電子写真感光体（不図示）との対向部まで搬送される。この対向部では、現像スリーブ１０２に現像バイアスを印加することによりトナーのみが電子写真感光体表面に形成された静電像に転移し、電子写真感光体表面に静電像に応じたトナー像が形成される。そして、現像プロセスで電子写真感光体に転移しなかった現像剤は現像スリーブ１０２の回転によって現像容器内に戻り、マグネットの磁力によって現像スリーブ１０２から剥離されて現像容器内に落下する。

このような現像装置において、特に高温高湿環境下、または現像剤中に含まれるトナー量が通常状態より多くなってしまった場合に、現像装置からトナーが飛散して画像形成装置の他の装置に付着してしまうということがある。これは、上記の高温高湿環境下、または現像剤中のトナー量が多い場合に、トナーの帯電量が低下することによりキャリアに対する付着力が低下するなどの要因によって引き起こされる。

また、省スペース・高性能化の観点から、現像装置にも小型化・高速化が求められており、現像装置内部のエアフローや現像剤の流れなどによってトナーのみが舞上がるといった現象にも起因する。

そこで、画像形成装置内部に現像装置からのトナー飛散を抑制・防止することを目的に、飛散防止電極を配することで飛散トナーを捕集する構成を用いるものがある。例えば、特許文献１のように、飛散したトナーを捕集する飛散防止バイアス印加電極などを現像スリーブと現像容器に挟まれた開口部などに配置し、これにバイアス印加することで、画像形成部や機外に対するトナー飛散を防止する構成がある。

また、特許文献２のように、現像プロセスに供されて戻ってきた現像剤（現像終了剤）を撹拌室１００ａ側に落とすという、現像容器内において現像領域から遠い位置に現像終了剤を取り込むものがある。このような構成であっても現像剤の飛散が抑制可能と思われる。

特開平８−２４０９７２ 特開２００６−３０１４４９

しかし、前述した特許文献１に開示された構成では、正規の帯電極性がネガの場合、ポジ帯電したトナーは捕集できるが弱ネガトナーは捕集できない、というように帯電極性の偏った飛散トナーのみしか捕集できない。また、捕集するトナー量にも限界があり、電極付近がトナーでいっぱいになった場合の処理に問題がでてくるため、恒久的な飛散トナーの防止に対しては効果が充分ではない。

また、特許文献２に開示された構成では、終了現像剤を現像領域に供給するための現像室１００ｂに供給しないことによって、現像室１００ｂ側の現像剤量の低下を招くおそれがあり、コート不良などの濃度ムラが発生する可能性がある。

そのため、飛散防止電極にバイアス印加して捕集する構成でなく、回収した現像剤を現像室に回収する構成において、トナー飛散を効果的に抑制する構成が求められている。

画像形成装置において、高温高湿環境下、または現像剤中に含まれるトナー量が多い場合に、現像装置からトナーが飛散して画像形成装置内の他の装置などに付着する問題に対して恒久的な対策が求められている。特に、図７に示すように、現像スリーブ１０２から現像剤が剥離される位置と搬送スクリュー１０１ｂに高低差がある場合には現像剤同士の衝突や現像装置や現像剤の挙動によって発生するエアフローによって、トナーが飛散しやすくなる。

そこで、現像スリーブ１０２の反発磁極Ｓ２，Ｓ３を現像室１００ｂの現像剤撹拌搬送路の現像剤面に近い位置にし、この現像剤撹拌搬送路に落下する現像終了剤の落下距離を短くすることが考えられる。そのために、反発磁極Ｓ２，Ｓ３を現像スリーブ１０２の鉛直方向下方向に設ける。これにより、落下する現像終了剤と現像剤搬送経路中の現像剤面との衝突が軽減される。

ところが、前述のように現像スリーブ１０２の反発磁極Ｓ２，Ｓ３部分を現像スリーブ１０２の鉛直下方に設けると、その反発磁極Ｓ２，Ｓ３部分が搬送スクリュー１０１ｂの図７右側にシフトする。このため、現像終了剤が搬送スクリュー１０１ｂの右側の上方の現像剤を搬送する領域に落下し、そのまま現像スリーブ１０２に供給されてしまう。そのため、現像スリーブ１０２上を現像剤濃度の薄い現像終了剤が連れまわって、現像領域における現像剤の濃度ムラを発生させてしまうおそれがある。

また、現像剤を現像スリーブ１０２に汲み上げる現像剤汲み上げ磁極Ｓ３の位置をそのままに、現像剤を現像スリーブ１０２から剥離する剥離磁極Ｓ２のみを鉛直下方に設けるといった構成も考えられる。しかし、この場合には反発磁界自体が小さくなることで現像スリーブ１０２から現像剤を剥離する力が弱まってしまう。このため、現像スリーブ１０２による現像剤搬送力や汲み上げ極Ｓ３による現像剤汲み上げ力によって現像終了剤が現像剤搬送経路中に取り込まれること無く現像領域まで搬送され、濃度ムラなどの画像不良を引き起こすおそれがある。

本発明は上記点に鑑みてなされたものである。そのための本発明の目的は、現像後に現像剤担持体に残留した現像剤を現像室に回収する構成において、回収した現像剤を現像剤担持体の鉛直下方に落下させなくても現像容器内の現像剤との衝突による現像剤の飛散を抑制することができる現像装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、現像剤を収容した現像室と、前記現像室内の現像剤を静電像が形成された電子写真感光体に供給するために回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に固定配置され、前記現像剤を前記現像剤担持体に吸着し、または剥離するために複数の磁極を有する磁性体と、前記現像室内の現像剤を撹拌して前記現像剤担持体に供給するための現像剤搬送撹拌部材とを有し、現像後に前記現像剤担持体に残留した現像剤を前記現像室に戻す現像装置において、前記磁性体の磁極により現像剤が前記現像剤担持体から剥離される領域よりも鉛直方向下方であって、前記現像剤搬送撹拌部材により撹拌される現像剤面よりも鉛直方向上方に配置され、前記現像剤担持体から落下する現像剤の落下速度を減速させて前記現像室に滑り落とすために、水平方向に対して傾斜して設置された飛散防止部材を有することを特徴とする。

本発明にあっては、現像プロセスに供された現像剤を現像容器内に取り込む際に、飛散防止部材に沿って現像剤が落下することで、鉛直方向の落下速度が緩和される。このため、落下する現像剤と現像容器内の現像剤との衝突によるトナー飛散が抑制される。

実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の断面説明図である。 電子写真方式を用いた画像形成プロセスの概略図である。 第１実施形態に係る現像装置の断面説明図である。 第２実施形態に係る現像装置の断面説明図である。 第３実施形態に係る現像装置の断面説明図である。 第４実施形態に係る現像装置の断面説明図である。 従来の現像装置の断面説明図である。

次に本発明に係る現像装置について、これを備えた画像形成装置とともに図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本実施形態の画像形成装置Ｍの全体構成及び動作について説明する。図１は本実施形態の画像形成装置Ｍの概略断面構成図であり、図２は画像形成プロセスの概略図である。

本実施形態の画像形成装置Ｍは、画像形成装置本体（装置本体）に接続された原稿読み取り装置或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報を受ける。この画像情報は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラー画像情報であり、これを電子写真方式を利用して記録材（記録用紙、プラスチックシート、布等）に形成するものである。

本実施形態の画像形成装置Ｍは、４連タンデム式の画像形成装置であり、複数の像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐ（ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫ）を有する。

画像形成部Ｐは、図２に示すように、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（感光ドラム）１を有する。感光ドラム１の外周には、帯電手段としての帯電装置２、露光手段としての露光装置３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写装置５、クリーニング手段としてのクリーニング装置７が設けられている。転写装置５は、中間転写体としてのエンドレスの中間転写ベルト５１を有する。中間転写ベルト５１は複数のローラに掛け回されて、図１の反時計回り方向に回転（周回移動）する。また、中間転写ベルト５１を介して各感光ドラム１に対向する位置には１次転写部材５２が配置されている。また、中間転写ベルト５１が掛け回されたローラのうち一つに対向する位置に２次転写部材５３が設けられている。

画像形成に際しては、先ず帯電装置２によって、回転する感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光ドラム１の表面を、露光装置３により画像情報信号に応じて走査露光することによって、感光ドラム１上に静電像を形成する。感光ドラム１に形成された静電像は、現像装置４を用いて現像剤のトナーによりトナー像として顕像化する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１と感光ドラム１とが当接する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１において、１次転写部材５２に印加される１次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト５１上に転写（１次転写）される。例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１の画像形成部ＰＹから順次に、各感光ドラム１から中間転写ベルト５１上にトナー像が転写され、中間転写ベルト５１上に４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。

一方、記録材収容部としてのカセット９に収容されている記録材Ｓが、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録材搬送部材によって給送される。そして、記録材Ｓは中間転写ベルト５１と２次転写部材５３とが当接する２次転写部（ニップ部）Ｎ２に、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。そして、中間転写ベルト５１上の多重トナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写部材５３に印加される２次転写バイアスの作用により、記録材Ｓ上に転写される。

その後、中間転写ベルト５１から分離された記録材Ｓは定着装置６へと搬送される。記録材Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置６によって加熱、加圧されることによって溶融混合されると共に、記録材Ｓ上に定着される。その後、記録材Ｓは機外へ排出される。

１次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置７によって回収される。これにより、感光ドラム１は、次の画像形成工程に備える。また、２次転写工程後に中間転写ベルト５１上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ５６によって除去される。

尚、本実施形態の画像形成装置Ｍは、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。

［現像装置］
次に図３（ａ）を参照して、本実施形態の現像装置４について説明する。

本実施形態の現像装置４は、非磁性トナーと磁性キャリアから成る２成分現像剤を収容する現像容器４０を有する。現像容器４０には、内部に固定して配置された磁界発生手段としてのマグネットロール４１ａを内蔵した円筒状の現像剤担持体としての現像スリーブ４１が回転可能に設けられている。また、現像スリーブ４１の表面に現像剤の薄層を形成する現像剤量規制部材としての規制ブレード４２、トナー飛散防止用のマイラーシート４２ａが設けられている。さらに、現像容器４０内には、収納された現像剤を撹拌し、且つ搬送するスクリュー状部材で構成された現像剤搬送撹拌部材である第１の搬送スクリュー４３ｄと第２の搬送スクリュー４３ｅが配置されている。

現像容器４０の内部は垂直方向に延在する隔壁４３ｃによって現像室（現像剤搬送経路）４３ａと撹拌室（現像剤搬送経路）４３ｂとに区画されている。そして、現像室４３ａに第１の搬送スクリュー４３ｄが配置され、撹拌室４３ｂに第２の搬送スクリュー４３ｅが配置されている。隔壁４３ｃの長手方向両端部（図３（ａ）の奥側と手前側）には、現像室４３ａと撹拌室４３ｂとの間での現像剤の通過を許す連通部（不図示）が設けられ、現像剤が現像室４３ａと撹拌室４３ｂとを循環搬送されるようになっている。

本実施形態の第１、第２の搬送スクリュー４３ｄ，４３ｅは、それぞれ、磁性体の軸（回転軸）４３ｄ１，４３ｅ１の周りに、搬送部としての螺旋形状の羽根４３ｄ２，４３ｅ２を設けて形成されている。また、本実施形態では、第２の搬送スクリュー４３ｅには、羽根４３ｅ２に加えて、軸４３ｅ１からその半径方向に突出し、現像剤の搬送方向に所定の幅を有する撹拌リブ（不図示）をも有している。この撹拌リブは、軸４３ｅ１の回転に伴って現像剤を撹拌する。

第１の搬送スクリュー４３ｄは、現像室４３ａ内の現像剤を撹拌し且つ搬送する。また、第２の搬送スクリュー４３ｅは、自動トナー補給制御（ATR:Auto Toner Replenisher）のもとで、現像剤補給装置によって補給部において供給されたトナーと、既に撹拌室４３ｂ内にある現像剤とを撹拌し且つ搬送してトナー濃度を均一化する。

第１、第２の搬送スクリュー４３ｄ，４３ｅは、現像スリーブ４１の回転軸線方向（現像幅方向）に沿ってほぼ平行に配置されている。そして、第１の搬送スクリュー４３ｄと、第２の搬送スクリュー４３ｅとは、現像スリーブ４１の回転軸線方向に沿って互いに逆方向に現像剤を撹拌搬送する。こうして、現像剤は、第１、第２の搬送スクリュー４３ｄ，４３ｅによって、連通部を介して現像容器４０内を循環させられる。つまり、第１、第２の搬送スクリュー４３ｄ，４３ｅの搬送力により、現像プロセスでトナーが消費されてトナー濃度の低下した現像室４３ａ内の現像剤が、一方の連通部（図３（ａ）の奥側）を介して撹拌室４３ｂ内へ移動する。また、トナーが補給されて撹拌された撹拌室４３ｂ内の現像剤が他方の連通部（図３（ａ）の手前側）を介して現像室４３ａへ移動する。

現像装置４の現像室４３ａは、感光ドラム１に対面した現像領域に相当する位置が開口しており、この現像容器４０の開口部に、一部露出するようにして円筒状の現像剤担持体である現像スリーブ４１が回転可能に配置されている。本実施形態では、現像スリーブ４１は非磁性材料で構成され、現像動作時には図示矢印方向に回転する。そして、現像スリーブ４１の内部には、現像剤を周方向に沿って現像スリーブ４１に吸着し、または現像スリーブ４１から剥離するために複数の磁極を有する磁性体としてのマグネットロール４１ａが固定配置されている。

現像室４３ａ内を循環搬送されている現像剤は、現像室４３ａから、第１搬送スクリュー４３ｄにより現像スリーブ４１に供給される。現像スリーブ４１に供給された現像剤は、マグネットロール４１ａの発生する磁界により現像スリーブ４１上に所定の量が担持され現像剤溜まりを形成する。現像スリーブ４１に担持された現像剤は、現像スリーブ４１が回転することによって、現像剤溜まりを通過して規制ブレード４２によって層厚が規制されると共に、感光ドラム１と対向する現像領域へと搬送される。

現像領域で、現像スリーブ４１上の現像剤は穂立ちして磁気穂を形成する。本実施形態では、磁気穂を感光ドラム１に接触させて、現像剤のトナーを感光ドラム１に供給することで、感光ドラム１上の静電像をトナー像として現像する。また、現像効率、即ち、静電像へのトナーの付与率を向上させるために、通常、現像スリーブ４１には現像バイアス電源から、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。

感光ドラム１にトナーを供給した後の現像スリーブ４１上の現像剤は、現像スリーブ４１が更に回転することによって現像室４３ａに戻って搬送スクリューによる現像剤循環の内に戻る。

本実施形態の現像装置４である現像カートリッジは、前記感光ドラム１と帯電装置２、及びクリーニング装置７とが一体になったドラムカートリッジと離間可能に画像形成装置Ｍ内に設置され、それぞれを別々に取り出しが可能な構成となっている。また、現像装置４には、該現像スリーブ４１と感光ドラム１との間に所定の距離を設定して固定するためのスペーサ部材が備えられており、所定の当接圧でスペーサ部材を感光ドラム１表面に突き当てる構成である。装置本体の現像カートリッジ設置部には、画像形成装置Ｍに設置した現像カートリッジをドラムカートリッジ方向に加圧する加圧レバーが備えられており、レバーを回転させることで所定の当接圧を加える。上記現像カートリッジを取り外すためには、現像カートリッジとドラムカートリッジ間にかけられている圧力を、加圧レバーを解除方向に回転させてから、それぞれのカートリッジを装置本体に設けられたガイド部材に沿って引き出して交換する構成となっている。

［飛散防止部材］
本実施形態の現像装置４には現像プロセスに供され、現像後に戻ってきた現像剤である現像終了剤が現像室内に落下することによるトナー飛散を抑制するための飛散防止部材４４が設けられている。次にこの飛散防止部材４４について説明する。

図３（ａ）に示した現像装置では、図中の矢印で示したように現像プロセスに供された現像終了剤が、現像スリーブ４１の回転速度に初速を与えられて反発磁極Ｓ２、Ｓ３間で現像スリーブ４１から剥ぎ取られて、現像室４３ａの現像剤面６０に対して落下する。本実施形態の現像装置にあっては、飛散防止部材４４を現像スリーブ４１の反発磁極Ｓ２とＳ３の間であり、且つ現像室４３ａの現像剤面より鉛直方向で高い位置（図３（ｂ）における領域Ｈ）に設けることで、落下する現像剤によるトナー飛散を抑制している。

すなわち、飛散防止部材４４は剥離磁極Ｓ２により現像剤を現像スリーブ４１から剥離する領域よりも鉛直方向下方であって、第１の搬送スクリュー４３ｄにより撹拌される現像剤面よりも鉛直方向上方に配置されている。そして、飛散防止部材４４は水平方向に対して所定の角度で傾斜して設置されている。

本実施形態の飛散防止部材４４は、長手方向の長さが現像スリーブ４１の長手方向長さと略同じであって、厚さ１ｍｍ、幅４ｍｍの板状部材である。この飛散防止部材４４を、幅方向一方側端部が剥離磁極Ｓ２から約５ｍｍ下方、且つ現像スリーブ４１の周面から１．５ｍｍ離れた位置に配置され、角度が水平方向に対して３０°傾斜するように配置されている。

現像剤は、現像スリーブ４１の下側から汲み上げ極Ｓ３の磁力により汲み上げられ、規制ブレード４２によって現像スリーブ４１上に薄層コートされる。コートされた現像剤は、現像スリーブ４１によって、感光ドラム１との対向領域である現像部を通過して図３（ａ）の矢印の方向に搬送される。

現像領域を通過した現像剤は、現像容器内部まで搬送されて反発磁極間の剥離磁極Ｓ２の位置付近から現像スリーブ４１を剥離する。剥離された現像剤は、落下途中に配置された飛散防止部材４４に接触し、この飛散防止部材４４の上面を滑って現像室４３ａの現像剤面に落下する。

このように、現像スリーブ４１から剥離した現像終了剤は現像室４３ａの現像剤面に直接落下することなく、飛散防止部材４４の上面に沿って滑り落ちるため、現像剤落下速度が減速して現像室４３ａ内での現像剤飛散が抑制される。

ここで、本実施形態のように飛散防止部材４４を設けた現像装置と、設けない現像装置とで飛散トナー量の比較実験を行った。

実験条件としては、高温高湿環境下において、Ｔ／Ｄ（トナー重量／現像剤重量）＝８％の現像剤を用いた。飛散トナー量は、現像装置を単体で駆動させてその現像装置の周囲を用紙で覆って所定時間駆動させた後に、用紙に付着したトナー量で評価した。このとき、飛散防止部材４４を備えていない現像装置の場合のトナー飛散量を１００％としたとき、本実施形態の現像装置の構成では約３０％であった。このことからも、本実施形態の現像装置にあっては、現像剤が現像室４３ａの現像剤面に落下することで発生する飛散トナー量を低減できることが確認できた。

また、飛散防止部材４４の形状は、板状部材に限らず、落下方向に対して所定の角度で対向した面を有する部材であればよい。

前述のように、現像プロセスに供された現像剤を現像容器内に取り込む際に、飛散防止部材に沿って現像剤が落下することで、鉛直方向の落下速度が緩和される。このため、落下する現像剤と現像容器内の現像剤との衝突によるトナー飛散が抑制される。

そして、トナー飛散防止のために、飛散防止電極にバイアス印加して捕集する構成でないために、トナーの極性にかかわらずトナー飛散を抑制することができる。また、終了現像剤は傾斜した飛散防止部材４４に沿って現像室４３ａに落下するために、回収した現像剤を現像スリーブ４１の鉛直下方に落下させなくても現像容器内の現像剤との衝突による現像剤の飛散を抑制することができる。このため、現像終了剤が搬送スクリュー４３ｄの右側の上方の現像剤を搬送する領域に落下し、そのまま現像スリーブ４１に供給されてしまう事態も防止することができる。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る現像装置について図４を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは第１実施形態と異なる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態の現像装置は、図４に示すように、第１実施形態で設けた第１の飛散防止部材４４に、さらに第２の飛散防止部材４４ａが配置されている。第２の飛散防止部材４４ａは、第１実施形態の飛散防止部材４４（第１の飛散防止部材）と同じ板状部材を用いている。

本実施形態の第２の飛散防止部材４４ａは、傾斜面を第１の飛散防止部材４４の下方端に対向して配置し、第１の飛散防止部材４４に対して５ｍｍ下方に設置している。また、現像装置上方から鉛直下方を見た場合に、第１の飛散防止部材４４と第２の飛散防止部材４４ａの下端部が略重なるような弁状の位置関係となっている。すなわち、現像室４３ａの上方が第１、第２の飛散防止部材４４，４４ａによって覆われたような配置関係となっている。これにより、第１、第２の飛散防止部材により現像剤表面からトナーが上方に移動するエアフローを防止することができる。

また、第１の飛散防止部材４４を滑り落ちた現像剤は第２の飛散防止部材４４ａに受けられ、この第２の飛散防止部材４４ａ上を滑り落ちて現像室４３ａの現像剤面に落下する。このとき現像剤の落下速度がより緩和され、現像剤の飛散防止効果がさらに高まる。

本実施形態の構成において、第１実施形態と同様の飛散トナー量の比較実験を行った。このとき、飛散防止部材４４を備えていない現像装置の場合のトナー飛散量を１００％としたとき、本実施形態における現像装置の構成ではトナー飛散量は約５％であった。

以上より、本実施形態の構成により、現像剤が現像室４３ａの現像剤面に落下することで発生する飛散トナー量をより低減できることが確認できた。

なお、本実施形態において、現像スリーブ４１と現像室４３ａとの距離が離れている現像装置である場合、互い違いに配置した第１の飛散防止部材と第２の飛散防止部材の組合せを増やし、複数枚の飛散防止部材を順次滑り落ちるようにするとよい。

上記のように、本実施形態にあっては、現像プロセスに供された現像終了剤を現像容器内に取り込む際に、第１、第２の飛散防止部材が弁の役割をすることで現像剤表面からトナーが上方に移動するエアフローを防止することができる。これにより、さらにトナー飛散を防止できる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る現像装置について図５を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは第１実施形態と異なる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態では、図５に示すように、飛散防止部材４４の設置角度を水平方向対して４２°に設置した。この設置角は、使用した現像剤の安息角と同等である４２°とした。このとき、設置角が安息角以下である場合、飛散防止部材４４上に載ったまま動かない現像剤が発生するおそれがある。しかし、本実施形態の構成では飛散防止部材４４の設置角度が現像剤の安息角と同等であるために、現像剤は飛散防止部材４４上に殆んど残ることなく現像室４３ａに落下する。

本実施形態の構成において、第１実施形態と同様に飛散トナー量の比較実験を行った。このとき、飛散防止部材４４を備えていない現像装置の場合のトナー飛散量を１００％としたとき、本実施形態の現像装置の構成ではトナー飛散量は約２５％であった。

なお、前述した第２実施形態の構成において、第１の飛散防止部材４４と第２の飛散防止部材４４ａの設置角度を使用する現像剤の安息角と同等にした場合、トナー飛散量は約５％となり、トナー飛散量を効果的に低減することができた。

また、飛散防止部材４４の水平方向に対する角度を９０°の状態（立てた状態）にし、その状態から飛散防止部材４４を５°きざみに水平方向に傾斜させてトナー飛散量の変化を調べた。飛散防止部材４４の設置角度が水平方向に対して８０°のときは、現像剤の飛散量は９２％と飛散防止部材４４がない場合とほぼ同等のレベルであった。これは、現像スリーブ４１から剥離した現像剤は飛散防止部材４４上を滑り落ちるのではなく、落下速度が減速しないに等しい状態となって現像室４３ａに落ちるためである。

しかし、飛散防止部材４４の傾斜が水平方向に対して７５°になると、現像剤のトナーの飛散量が８０％程度となり、飛散防止部材４４がないときに比べて２０％程度改善する効果が現れた。

このことから、飛散防止部材４４の設置角度は使用現像剤の安息角以上であって、飛散防止部材４４上を滑り落ちることができる角度（落下速度が緩和される角度）であることが望ましい。そのための設置角の上限としては、種々実験してみたところ水平方向に対して７５°を超えるとトナー飛散量が大きくなったことから、７５°以下に設定することが望ましい。

以上より、本実施形態の構成により、現像剤が現像室４３ａの現像剤面に落下することで発生する飛散トナー量をより低減できることが確認できた。

以上のように、飛散防止部材の設置角度を使用現像剤の安息角以上にすることで、飛散防止部材上に現像剤を残留させることなく、トナー飛散を防止すると共に現像容器内の現像剤の循環が円滑な現像装置を提供することができる。

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態に係る現像装置について図６を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは第１実施形態と異なる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態の飛散防止部材の構成は、図６に示すように、第２実施形態と同様の構成において、第１の飛散防止部材４４及び第２の飛散防止部材４４ａの鉛直方向下方側端部に磁力１５０［Ｇ］のプラスチックマグネット４４ｂを設置した。すなわち、飛散防止部材の現像剤が滑り落ちる端部に、現像剤を吸着する磁性部を設けてなるものである。

現像剤が飛散防止部材４４を滑り落ちるときに、プラスチックマグネット４４ｂの磁力によって、その下端には磁気穂４５が形成される。この磁気穂４５によって、第１の飛散防止部材４４と第２の飛散防止部材４４ａの隙間が塞がれる形となる。

現像スリーブ４１から剥ぎ取られた現像剤は第１の飛散防止部材４４に当たって鉛直下方の速度が緩和されて落下する。落下する現像剤は自重によって第１の飛散防止部材４４と第２の飛散防止部材４４ａの磁気穂４５を押しのけて下方に落下する。現像室４３ａの現像剤面に落下した現像剤は、若干トナーを飛散させるが、弁状に配置した第１の飛散防止部材４４と第２の飛散防止部材４４ａのそれぞれの隙間は、空気は通過させるがトナーは磁気穂４５に付着する。また、磁気穂４５はある程度現像剤の流れの中で入れ替わるため、飛散トナーが大きく蓄積はしない。これにより、現像室４３ａ内の現像剤表面からトナーが上方に移動するエアフローが防止され、第２実施形態の場合以上にトナーの飛散が抑制される。

本実施形態の構成において、第１実施形態と同様に飛散トナー量の比較実験を行った。このとき、飛散防止部材４４を備えていない現像装置の場合のトナー飛散量を１００％としたとき、本実施形態における現像装置の構成ではトナー飛散量は約２％であった。これにより、本実施形態の構成により、現像剤が現像室４３ａの現像剤面に落下することで発生する飛散トナー量をより低減できることが確認できた。

以上のように飛散防止部材の隙間に磁気穂を形成することで、現像終了剤の回収を妨げることなく、より飛散トナーの現像容器外への流出を防止することができる。

Ｐ …画像形成部
Ｓ …記録材
１ …感光ドラム
２ …帯電装置
３ …露光装置
４ …現像装置
４０ …現像容器
４１ …現像スリーブ
４１ａ …マグネットロール
４２ …規制ブレード
４２ａ …マイラーシート
４３ａ …現像室
４３ｂ …撹拌室
４３ｃ …隔壁
４３ｄ …第１の搬送スクリュー
４３ｅ …第２の搬送スクリュー
４４ …飛散防止部材
４４ａ …第２の飛散防止部材
４４ｂ …プラスチックマグネット
４５ …磁気穂
５ …転写装置
５１ …中間転写ベルト
５３ …二次転写部材
５６ …中間転写体クリーナ
６ …定着装置
７ …クリーニング装置
９ …カセット

Claims (7)

1. 現像剤を収容した現像室と、
   前記現像室内の現像剤を静電像が形成された電子写真感光体に供給するために回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の内部に固定配置され、前記現像剤を前記現像剤担持体に吸着し、または剥離するために複数の磁極を有する磁性体と、
   前記現像室内の現像剤を撹拌して前記現像剤担持体に供給するための現像剤搬送撹拌部材とを有し、
   現像後に前記現像剤担持体に残留した現像剤を前記現像室に戻す現像装置において、
   前記磁性体の磁極により現像剤が前記現像剤担持体から剥離される領域よりも鉛直方向下方であって、前記現像剤搬送撹拌部材により撹拌される現像剤面よりも鉛直方向上方に配置され、前記現像剤担持体から落下する現像剤の落下速度を減速させて前記現像室に滑り落とすために、水平方向に対して傾斜して設置された飛散防止部材を有することを特徴とする現像装置。
2. 現像剤を前記現像剤担持体から剥離する領域は、前記磁性体が形成する磁界のうち反発磁極間にあることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記飛散防止部材の鉛直方向下方であって、前記飛散防止部材に沿って落ちる現像剤を受け、前記飛散防止部材から滑り落ちる現像剤の落下速度を減速させて前記現像室に滑り落とすために、水平方向に対して傾斜して設置された第２の飛散防止部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 現像装置の上方から鉛直下方を見たときに、前記飛散防止部材の下端部と前記第２の飛散防止部材の下端部とが重なるように配置されていることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
5. 前記飛散防止部材は、水平方向に対して前記現像剤の安息角以上の角度に傾斜して設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記飛散防止部材の水平方向に対する傾き角度は、７５°以下であることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記傾斜した飛散防止部材の鉛直方向下方側端部に現像剤を吸着する磁性部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の現像装置。

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