JP2011232536A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像スリーブ長手方向において、現像スリーブの非画像形成領域に付着したトナーが現像されて紙に付着する。
【解決手段】磁性キャリアとトナーを含む現像剤を担持し、像担持体１０１に形成された潜像を現像する現像剤担持体（現像スリーブ）６と、前記現像剤担持体６の長手方向端部において、前記現像剤担持体６に対して前記像担持体１０１と逆側に設けられ、前記現像剤担持体の周面に沿って配置された磁性部材と、前記磁性部材と対向する位置で前記現像剤担持体６の外周面に設けられ、前記トナーと同極性に帯電する帯電シート２０２と、前記帯電シート２０２と前記像担持体１０１との間に設けられた端部シール（絶縁シート）２０３と、を有し、前記現像剤担持体６の長手方向に関して、前記帯電シート２０２の幅が、前記磁性部材の幅以上であり、前記端部シール２０３の幅以下であることを特徴とする現像装置。
【選択図】図１４

Description

本発明は、電子写真方式により形成された静電潜像を現像する為の現像装置に関するものである。

電子写真方式による画像形成装置において、磁性キャリアと非磁性トナーを含む現像剤を用いる二成分現像方式の場合は、現像剤担持体が磁力により担持した現像剤を潜像担持体の方へ供給し、現像する。

従来の二成分現像方式の現像装置は、現像剤を循環させるスクリューが内蔵された現像剤容器と潜像担持体に対向し、現像剤を潜像担持体へ搬送する現像剤担持体を備えている。通常、二成分磁性現像剤を用いる場合の現像剤担持体は、現像剤担持能力を担う磁石ローラを内蔵した現像スリーブからなる。現像スリーブは磁石ローラの磁力により現像剤を担持し、回転することで現像剤を潜像担持体に搬送する。

このとき、現像スリーブの表面に担持された現像剤のうち、現像スリーブの両端部にある現像剤がスリーブ端部側へ移動され、現像装置外に漏れることがある。

上記の現像剤漏れに対して、特許文献１には、現像スリーブの両端部に対向する現像剤容器内部に磁石部材を配置し、磁石部材に現像剤を吸着させることで、現像剤がスリーブの端部側へ移動することを抑制し、現像剤漏れを防止する技術が記載されている。

しかし、特許文献１に記載の技術では二成分磁性現像剤の場合、スリーブが回転する時に前記磁石部材に吸着した現像剤は磁石によって拘束されている。また、磁石と対向する現像スリーブ表面は、トナーを搬送しないように表面処理（ブラスト処理）がされていない。そのため、磁石と対向するトナーが搬送されることはない。しかし、耐久していくうちに、磁石に拘束されたトナーが現像スリーブ表面（非ブラスト領域）と擦れ、磁石部材の磁力に対して拘束力のない非磁性トナーが現像スリーブ表面に付着する。こうして付着したトナーは、スリーブの回転に伴って再び磁石部材に拘束された磁気穂に回収されるものもあるが、回収しきれずに付着トナーが成長していく。磁石と対向する現像スリーブ表面に付着し成長したトナーは、最終的には、現像容器に取り込まれずに現像スリーブから落下し、装置内を汚染したり、画像不良の原因となる虞があった。特に、現像スリーブを高速で回転させる場合、非ブラスト領域に付着するトナー量が増加してトナー漏れが顕著となってしまう。

上記のトナー漏れに対して、特許文献２に記載の技術では、前記磁石部材に対向する位置より広い範囲の非ブラスト領域周方向全体に前記トナーと同極性に帯電する帯電シートを貼る。

この帯電シートはトナーと同極性に帯電するため、帯電シートとトナーに電気的な斥力が起き、非ブラスト領域にトナーが付着することを抑制し、非ブラスト領域からのトナー漏れを防止する。

特開平１１−１３３７５０ 特開２００８−１８５６６３

特許文献２の構成では、帯電シートにより磁石部材に対向する非ブラスト領域にトナーが付着することを抑制することができる。しかしながら、特許文献２の構成であっても、装置の長期間の使用で、磁石部材に吸着した現像剤と帯電シートが長期間擦れると、帯電シートの表面の微小な凹凸部分にトナーが付着してしまう場合がある。帯電シートに付着したトナーが堆積し成長すると、堆積したトナーが、現像バイアスに打ち勝って潜像担持体側へ飛翔し、飛翔したトナーが紙上に転移し、画像不良が発生してしまう場合があった。

本来、現像スリーブの端部である非画像領域では、トナーが現像されないようにドラムから現像スリーブ側に向かう力がトナーに働くように電界が形成されている。このため、帯電シートにトナーが付着してもドラム上に現像されることはない。しかし、帯電シートに付着したトナー量が多くなると、この電界の力に打ち勝ってドラム側に飛翔するトナーが発生し、画像不良の原因となってしまう虞があった。

一方、従来、現像容器の開口部の端部からの現像剤の漏れを抑制する端部シールを設ける構成がある。この端部シールを設けることで、帯電シートに付着したトナーがドラム側に飛翔することをある程度抑制可能である。しかし、現像スリーブ回転軸方向に関して、帯電シートの幅の方が端部シールの幅よりも大きいと、帯電シートのうち端部シールと重なっていない領域に付着したトナーがドラム側に飛翔してしまう問題があった。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体に設けられた帯電シートに付着したトナーが像担持体に付着してしまうことを抑制するものである。

上記の課題は、本発明に沿った以下の現像装置にて解決される。

磁性キャリアとトナーを含む現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の長手方向端部において、前記現像剤担持体に対して前記像担持体と逆側に設けられ、前記現像剤担持体の周面に沿って配置された磁性部材と、
前記磁性部材と対向する位置で前記現像剤担持体の外周面に設けられ、前記トナーと同極性に帯電する帯電シートと、
前記帯電シートと前記像担持体との間に設けられた端部シールと、を有し、
前記現像剤担持体の長手方向に関して、前記帯電シートの幅が、前記磁性部材の幅以上であり、前記端部シールの幅以下であることを特徴とする。

現像剤担持体の現像剤担持領域外に設けられた帯電部材に付着したトナーが像担持体に現像されてしまうことを抑制できる。

本発明を適用できる画像形成装置の実施例１の概略図 本発明を適用できる画像形成装置の実施例１の像担持体周りの概略図 本発明の実施例１の現像装置の概要（断面図） 本発明の実施例１の現像装置の概要（長手図） 本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ周りの概要 本発明の実施例１の現像スリーブの溝加工（Ｖ字）の概略図 本発明の実施例１の現像スリーブの溝加工（台形）の概略図 本発明の実施例１の現像スリーブの溝加工（Ｕ字）の概略図 本発明の実施例１で説明する現像漏れの概略図 本発明の実施例１で適用できる磁石部材による現像漏れ対策の概略図 本発明の実施例１で説明するトナー漏れの概略図 本発明の実施例１で適用できる帯電シートによるトナー漏れ対策の概略図 本発明の実施例１で説明するトナー付着の概略図 本発明の実施例１で適用できる絶縁部材によるトナー付着起因の画像不良対策の概略図 本発明の実施例１で適用できる現像器周りの磁石部材、帯電シート、絶縁シートの配置図 本発明の実施例１で適用できる磁石部材、帯電シート、絶縁シートの配置図

（実施例１）
以下に本発明による第１の実施例となる現像装置について詳しく説明する。

＜本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の概要＞
図１に示すように、本発明の現像装置を適用できる画像形成装置は、それぞれ潜像担持体としての感光ドラム１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ）を各々が備えている４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、を有している。各画像形成ステーションの下方には、中間転写装置１２０が配置されている。中間転写装置１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１が、ローラ１２２、１２３、１２４に張設されて、矢印方向に走行するように構成されている。

本実施例では非接触式帯電であるコロナ帯電方式の一次帯電装置１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ）によって帯電する。帯電された感光ドラム１０１の表面は、不図示のレーザドライバによっておのおの駆動されるレーザ１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）によって露光することで感光ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この潜像を現像器１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）によって現像することでそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。

各画像形成ステーションで形成されたトナー像は、一次転写手段としての転写ブレード１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ）による転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト１２１上に転写され重ね合わせられる。中間転写ベルト１２１上に形成された４色のトナー像は、ローラ１２４と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ１２５によって記録紙Ｐに転写される。記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２１に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナー１１４ｂによって除去される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ローラ１３１、１３２を備えた定着装置１３０によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光ドラム１０１上に残った一次転写残トナーは、クリーナー１０９（１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ）により除去され、次の画像形成に備える。

＜前記画像形成装置の感光体ドラム周りの構成＞
さらに図２にて、本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の、潜像担持体である感光体ドラム周りの構成を詳しく説明する。ここで、各色について感光体ドラム回りの構成は同様である為、ある１色について代表して説明する。

図２にて、本実施例の画像形成装置においては、静電潜像担持体である感光体ドラム１０１が回転自在に設けられている。また、非接触帯電式（コロナ式）一次帯電器１０２によって一様に帯電された該感光体ドラム１０１の表面は、レーザ発光素子１０３によって露光されることで該感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置１０４で可視像化する。次に該可視像を転写ブレード１０５により、中間転写ベルト１２１上に転写する。また、感光体ドラム１０１上の転写残トナーはクリーニングブレード接触式のクリーニング装置１０９により除去され、更に前露光ランプ１１０にて感光体ドラム１０１上の電位が消去され、該感光体ドラム１０１は再び画像形成に供される。

＜現像装置の構成＞
さらに、現像装置１０４について図３及び図４で詳しく説明する。本実施例において、現像装置１０４は現像容器２を備え、現像容器２内に現像剤としてトナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤１が収容されている。また、現像容器２内に現像剤担持体として現像スリーブを備えており、現像剤搬送方向ｂに現像スリーブ６から前記２成分現像剤１は搬送される。さらに、現像スリーブ６上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材５を有している。

本実施例にて、現像容器２の内部は、その略中央部が本稿紙面に垂直方向に延在する隔壁８によって現像室４ａと攪拌室４ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室４ａ及び攪拌室４ｂに収容されている。

現像室４ａ及び攪拌室４ｂには、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー３ａ、３ｂがそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー３ａは、現像室４ａの底部に現像スリーブ６及び７の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室４ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー３ｂは、攪拌室４ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー３ａとほぼ平行に配置され、攪拌室４ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー３ａとは反対方向に搬送する。

このように、第１及び第２の搬送スクリュー３ａ、３ｂの回転による搬送によって、現像剤が隔壁８の両端部の開口部（即ち、連通部）９、１０（図４参照）を通じて現像室４ａと攪拌室４ｂとの間で循環される。

本実施例では、現像室４ａと攪拌室４ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室４ａと攪拌室４ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。

本実施例においては、現像容器２の感光体ドラム１０１に対向した現像領域Ａに相当する位置には開口部があり、この開口部において現像スリーブ６が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。

本実施例にて、現像スリーブ６の直径は２４ｍｍ、感光体ドラム１０１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ６と感光体ドラム１０１との最近接領域を約４００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａに搬送した現像剤を感光体ドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ６は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ６ｍが非回転状態で設置されている。

上記構成にて、現像スリーブ６は、現像時に図３に示したように図示矢印方向ｂ（反時計方向）に回転し、前記穂切り部材５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持する。現像スリーブ６は、層厚が規制された現像剤を感光体ドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送し、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像に現像剤を供給し、潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ６には不図示の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。本実施例では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。

一般に、２成分磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にカブリが発生し易くなる。このため、現像スリーブ６に印加する直流電圧と感光体ドラム１０１の帯電電位（即ち白地部電位）との間に電位差を設けることにより、カブリを防止することが行なわれる。

前記穂切り部材である規制ブレード５は、現像スリーブ６の長手方向軸線に沿って延在した板状の部材で構成される。この規制ブレード５の材質としては、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料、またはＳＰＣＣ等の磁性低炭素鋼材料、或いは前記非磁性材料と前記磁性材料との張り合わせ部材が用いられる。また、規制ブレード５は、感光体ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材５の先端部と現像スリーブ６との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。

尚、規制ブレード５と現像スリーブ６の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ６上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。なお、規制ブレード５と現像スリーブ６は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施例では５００μｍに設定した。

又、現像領域Ａにおいては、現像装置１０４の現像スリーブ６は、共に感光体ドラム１０１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、対感光体ドラム２．０倍で移動している。この周速比に関しては、通常０．１〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。

＜現像装置の現像剤の補給方法＞
次に、本実施例における現像剤の補給方法について図３及び図４を用いて説明する。図３は現像器長手方向を長手方向端部から見た断面図。図４は現像剤１の循環経路を見るため現像器１０４を上から見た断面図。ただし、ホッパー１２は現像剤１の経路が分かるよう現像器１０４に取り付けた図である。

現像装置１０４の上部には、トナーとキャリアを混合した補給用２成分現像剤（通常はトナー／補給用現像剤＝１００％〜８０％）を収容するホッパー１２が配置される。トナー補給手段を構成するこのホッパー１２は、下部にスクリュー状の補給部材、即ち、補給スクリュー１３を備え、補給スクリュー１３の一端が現像装置１０４の前端部に設けられた現像剤補給口１１の位置まで延びている。

画像形成によって消費された分のトナーは、補給スクリュー１３の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー１２から現像剤補給口１１を通過して、現像容器２内に補給される。このようにしてホッパー１２から現像装置１０４に補給現像剤が補給される。補給現像剤の補給量は、補給スクリュー１３の回転数によっておおよそ定められる。この回転数は画像データのビデオカウント値や、現像容器２内に設置された不図示のトナー濃度検知手段の検知結果、等に基づいて、不図示のトナー補給量制御手段によって定められる。

＜現像装置の現像剤の概要＞
ここでさらに本実施例の現像装置１０４の現像容器２に収容されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤１について詳しく説明する。

トナーは、結着樹脂と、着色剤と、必要に応じてシリカ等の添加剤とを有している。トナーの樹脂は、例えば負帯電性ポリエステル系樹脂があり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。

また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０＾７Ωｃｍ以上、好ましくは１０＾８Ωｃｍ以上である。本実施例では１０＾８Ωｃｍのものを用いた。
尚、本実施例にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）、個数平均分布、体積平均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）及びパーソナルコンピュータを使用した。

電解水溶液として、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使用した。

測定方法は以下に示す通りである。即ち、上記の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、上記のコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。

又、本実施例にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。

ここから、現像スリーブの構成、及びマグネットローラについて説明する。

＜現像スリーブ内の非回転固定マグネットローラと、現像剤の搬送について＞
まず、本実施例において、現像スリーブ内に非回転状態で固定されているマグネットローラの詳細と、現像スリーブ上を搬送される現像剤の挙動について、図５を参照にして説明する。

現像スリーブ６内にはローラ状の第１の磁界発生手段（マグローラ）６ｍが固定配置されている。この第１のマグローラ６ｍは、第１の現像領域Ａに対向する現像磁極Ｓ１を有している。現像磁極Ｓ１が第１の現像領域Ａに形成する現像磁界により現像剤の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが、第１の現像領域Ａで矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１０１に接触して静電潜像をこの第１の現像領域Ａで現像する。

第１のマグローラ６ｍは上記現像磁極Ｓ１の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極の合計５極を有しており、このうちＮ２極とＮ３極は現像剤容器２内において同極で隣り合っており、現像剤１に対してバリアが形成されている。

従って、現像剤１の流れをまとめると、まず、第１の搬送スクリューの搬送及び跳ね上げにより、第１の現像スリーブ６のＮ２（汲み上げ極）に現像剤１はトラップされる。次に、第１の現像スリーブ６の回転に伴って、Ｎ２（汲み上げ極）→Ｓ２（カット極）→Ｎ１（搬送極）→Ｓ１（第１の現像極）→Ｎ３（受け渡し極）と搬送される。最後に、Ｎ３極とＮ２極は現像剤容器２内において同極で隣り合っており、現像剤１に対してバリアが形成されている為、現像剤は磁極による磁気拘束力から解放されて、第１の搬送スクリューに再び戻ってきて搬送される。

＜現像スリーブの表面処理＞
本実施例の現像装置１０４においては、現像スリーブ６上を搬送される現像剤の単位面積あたりの質量が２３ｍｇ／ｃｍ２以下になった場合に、画像濃度の低下が発生するので、これを現像装置１０４の寿命と定められる。ここで現像スリーブの寿命とは、一般的に、現像スリーブの表面性の変化により現像スリーブの現像剤搬送能力が低下し、現像領域への現像剤の搬送が不十分になり、画像濃度の低下等の不良画像が発生した時を言う。

現像装置の寿命を延ばす為に、初期の設定時に、穂切り部材５と現像スリーブ６のギャップを離して、現像スリーブ上を搬送される現像剤の単位面積当たりの質量を多くすることも考えられる。しかし、現像スリーブ上を搬送される現像剤の単位面積当たりの質量を増やし過ぎると、感光体ドラムとのギャップに現像剤が詰まりキャリ着等の画像不良が起きる場合がある。従って、初期の設定時における現像スリーブ上を搬送される現像剤の、単位面積当たりの質量の最適な値が存在し、本実施例においては、３０ｍｇ／ｃｍ２となるように、穂切り部材５と現像スリーブ６のギャップを管理している。

ここで、現像スリーブの現像剤搬送性が経時的に変化するメカニズムについて説明する。まず、現像スリーブの表面が鏡面のような平滑な場合は、現像剤と現像スリーブ表面との摩擦が極端に少ない為に、現像剤は殆ど搬送されない。そこで、現像スリーブ表面に適度な凹凸を作り、この凹凸によって現像剤と現像スリーブ表面との摩擦を意図的に作り出し、現像剤の搬送量を確保するような構成が一般的に用いられている。現像スリーブ表面に適度な凹凸を作成する手法としては一般的に以下の２つの方法がある。

（１）ブラスト処理
例えば、高温下でスリーブ状に押し出された素管金属に対して、冷間で、所定の粒度分布を有する砥粉やガラスビーズ等の粒子を高圧で吹き付ける加工法。表面の微小な凹凸深さは約５〜１５μｍ程度であり、この凹凸深さが大きいほど現像剤搬送能力が高い。
（２）溝加工処理
例えば、高温下でスリーブ状に押し出された素管金属を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する。溝の形状としては、図６〜図８に示すようなＶ字型、台形型、Ｕ字型等（総じて略Ｖ字形状）が一般的である。溝の深さは現像スリーブの表面から約５０〜１５０μｍ程度、溝の本数は、例えば外径φ２０のスリーブでは５０〜１２０本程度が一般的である。ここで溝の深さが深いほど、また溝の本数が多いほど搬送能力が高い。

ここで上述の２つの表面処理方法において、どちらの場合でも、現像剤との摺擦による経時的な磨耗により、ブラスト処理の凸部分の先端が削れたり、溝加工処理のエッジ部分が削れたりして、現像剤の搬送性が低下する。ただし、溝加工処理の現像スリーブは、一般的にブラスト処理の現像スリーブよりも経時的な磨耗による現像剤搬送性の変化が小さく、長寿命を達成できる。

本実施例ではスリーブのマグローラによる現像剤担持能力のある部分をブラスト加工した。以下ブラスト加工した部分をブラスト領域と呼び、ブラスト領域を現像剤担持能力のある現像剤担持領域とする。また、ブラスト加工していない端部を非ブラスト領域と呼ぶ。

＜現像スリーブ端部の磁気シール構成＞
ここから、本実施例の特徴である現像スリーブ６端部の構成について説明する。端部の構成図は図１５、本実施例の配置図は図１６である。

図４のように、現像装置１０４内のスクリューは現像剤１を循環させる。この循環移動によって、現像剤１は現像スリーブ６長手方向に搬送される。この現像剤１のスリーブ６長手方向移動によってブラスト領域２０５ａを通過した現像剤１が現像剤担持能力のない非ブラスト領域２０６ａに侵入し、現像スリーブ６が回転することで現像剤１が非ブラスト領域２０６ａから現像装置１０４外に漏れる。図９は現像スリーブ端部非ブラスト領域の断面図である。また、現像スリーブ６周方向においてマグローラ６ｍの磁極Ｎ３から磁極Ｎ２間へは現像剤１の受け渡しが行われず、磁極Ｎ３から磁極Ｎ２間は現像スリーブ６に磁力による現像剤坦持能力がない領域がある（図５参照）。この領域において現像剤１は現像スリーブ６に担持されないため、現像剤１の現像スリーブ６長手方向搬送によって現像スリーブ６のブラスト領域２０５ａを通過しやすく、上記課題が悪化する。上記課題に対して、図１０のように、現像スリーブ６の長手方向端部において、現像スリーブ６に対して感光ドラムと逆側に磁性部材としての磁石部材２０１を設ける。即ち、磁石部材２０１は、非ブラスト領域２０６ａに対向する現像器１０４内部に非ブラスト領域２０６ａと非接触に配置する。こうすることで、磁石部材２０１に現像剤１を吸着させ、現像剤１がスリーブ非ブラスト領域２０６ａに侵入することを抑制し、現像剤１漏れを防止する。現像剤１漏れを防ぐため、キャリアの磁化量と現像剤搬送速度を考慮し、本実施例において上記磁石部材２０１は幅６．０ｍｍ厚み１．０ｍｍ磁力６００ｇａｕｓｓのゴムマグネットを用いた。

前記磁石部材２０１と現像スリーブ６の距離と効果について記す。前記磁石部材２０１の位置が現像スリーブ６から１ｍｍ以内の距離で配置すると、現像剤漏れは抑制できる。しかし、現像スリーブ６内のマグローラ６ｍと近すぎて、マグローラ６ｍ端部の磁界に影響を変化させてしまい、現像スリーブ６端部の現像剤担持能力にムラができ、出力画像にムラができてしまった。前記磁石部材２０１の位置が現像スリーブ６から３ｍｍ以上離して配置すると、前記磁石部材２０１と現像スリーブ６の距離が遠すぎて、前記磁石部材２０１の磁力の効果が及ぶ前に現像剤１が非ブラスト領域２０６ａに侵入し、現像剤漏れが起きる。従って本実施例では現像スリーブ６から２ｍｍ離れた位置に配置した。

前記磁石部材２０１のスリーブ長手方向の位置と効果について記す。前記磁石部材２０１の位置がスリーブ長手方向のブラスト領域２０５ａと非ブラスト領域２０６ａの境界から外側に１ｍｍ以内の距離で配置すると、現像剤漏れは抑制できる。しかし、現像スリーブ６内のマグローラ６ｍと近すぎて、マグローラ６ｍ端部の磁界に影響を変化させてしまい、現像スリーブ６端部の現像剤担持能力にムラができ、出力画像にムラができる。前記磁石部材２０１の位置が現像スリーブ６長手方向のブラスト領域２０５ａと非ブラスト領域２０６ａの境界から外側に３ｍｍ以上離して配置すると、前記磁石部材２０１と現像スリーブブラスト領域２０５ａの距離が遠すぎる。この場合、前記磁石部材２０１の磁力の効果が及ぶ前に現像剤が非ブラスト領域２０６ａに侵入し、現像剤漏れが起きる。従って本実施例では、前記磁石部材２０１を、現像スリーブ６長手方向にブラスト領域２０５ａと非ブラスト領域２０６ａの境界から外側に２ｍｍ離れた位置に配置した。

＜現像スリーブの現像剤非担持領域における帯電シート構成＞
二成分磁性現像剤の場合は、図１１のように現像スリーブ６が回転する時に前記磁石部材２０１に吸着した現像剤１が非ブラスト領域２０６ａと擦れると、磁石部材２０１の磁力に対して拘束力のない非磁性トナー１ｔが非ブラスト領域２０６ａに付着し堆積する。こうして、非ブラスト領域２０６ａからトナー１ｔが漏れ、前記画像装置内に飛散し、トナー１ｔが中間転写体１２０等を通し紙に付着し定着されるという画像不良が起きる。上記課題に対して図１２のようにトナー１ｔと同極性に帯電する帯電シートとしての帯電シート２０２を、現像スリーブの外周面に設けている。具体的には、帯電シート２０２を前記磁石部材２０１に対向する位置より広い範囲の非ブラスト領域２０６ａ周方向全体に貼る。こうすることで、帯電シート帯電シート２０２とトナー１ｔに電気的な斥力を働かせ、非ブラスト領域２０６ａにトナー１ｔが付着することを大幅に抑制することができる。こうして、非ブラスト領域２０６ａにトナー１ｔが付着することによって生じる、非ブラスト領域２０６ａからのトナー１ｔ漏れを防止する。帯電シート２０２は現像スリーブ６長手方向においてブラスト領域２０５ａと重なると画像領域２０５ｂが減るのでブラスト領域２０５ａは避ける必要がある。本実施例ではマイナス帯電するトナー１ｔを用いているので、帯電シート２０２としてマイナス帯電する幅８．０ｍｍ厚み０．１ｍｍのポリエステルを用いた。

帯電シート２０２の位置と効果について記す。本実施例においては、帯電シート２０２のスリーブの長手方向に関する幅は、磁石部材２０１を覆うように磁石部材２０１の幅よりも広くなっている。これは、前記磁石部材２０１の磁力が現像スリーブ６方向に対して湾曲しているため、現像スリーブ６長手方向において磁石部材２０１の幅よりも磁石部材２０１に付着した現像剤の幅が広いからである。磁石部材２０１とキャリアの磁化量が大きいほど磁石部材２０１に付着する現像剤１の幅が広くなる。本実施例においては、帯電シート２０２の両端をそれぞれ磁石部材２０１の両端よりも０．５ｍｍ以上外側となるように覆った。また、本実施例では現像スリーブ６長手方向にブラスト領域２０５ａと非ブラスト領域２０６ａの境界から外側に１ｍｍ離れた位置に配置した。

＜現像スリーブ端部シール部材＞
ここから、本発明の特徴部分について説明する。

装置の長期間使用する場合、前記磁石部材２０１に吸着した現像剤１と前記帯電シート２０２が長期間擦れるため、図１３のように前記帯電シート２０２の微小な凹凸部分２０２ｂにトナー１ｔが付着する。そして、凹凸部２０２ｂに付着したトナー１ｔと別のトナー１ｔが付着し徐々に堆積していく。前記トナー１ｔは漏れるほど堆積することはないが、潜像担持体１０１端部に現像される。このため、現像スリーブの長手方向に関して、通紙領域２０７と帯電シート２０２が重なる場合、もしくは通紙領域が帯電シート近傍にある場合、長期間の使用で紙端部の余白部分にトナー１ｔが現像される画像不良が起こる。本実施例では、紙サイズによっては、通紙領域が前記帯電シート２０２と重なる位置関係となっている。

上記課題の起きる前記帯電シート２０２の凹凸は１５ミクロン程度でも起きることが分かっている。前記帯電シート２０２を５０ミクロンのシールとして貼る場合にはスリーブ周方向で重なるため、上記課題が起こる５０ミクロンの凹凸ができ、上記課題が起こる。前記帯電シート２０２が熱収縮チューブ状の場合は取り付ける際には凹凸ができないが、チューブ上に１５ミクロンの凹凸があり、上記課題は起こる。

上記課題に対して、図１４のように端部シールとしての絶縁シート２０３を現像スリーブ６と感光体ドラム１０１間に配置する。絶縁シート２０３は、現像スリーブ６長手方向において前記帯電シート２０２に対向する位置よりも広い範囲に配置する。言い換えると、現像スリーブ６の回転軸線方向に関する帯電シート２０２の幅を、磁石部材２０１の幅以上、かつ、絶縁シート２０３の幅以下とする。
こうすることで、現像スリーブ６と感光体ドラム１０１間を物理的に遮蔽することで前記帯電シート２０２に付着したトナー１ｔの現像を抑制し前記画像不良を防止する。絶縁シート２０３は現像スリーブ６長手方向においてブラスト領域２０５ａと重なると画像領域２０５ｂが減るのでブラスト領域２０５ａは避ける必要がある。本実施例では絶縁シート２０３として幅１０ｍｍ厚み０．１ｍｍのプラスチックを用いた。

絶縁シート２０３のスリーブからの距離と絶縁部材２０３の幅について記す。絶縁シート２０３が現像スリーブ６から離れていると、前記帯電シート２０２からトナー１ｔの飛ぶ範囲が広くなる場合がある。従って絶縁シート２０３の幅は広い方が好ましい。本実施例では現像スリーブ６と感光体ドラム１０１間において、現像スリーブから０．１ｍｍ離れた位置に絶縁シート２０３を配置した。

本発明において、本実施例で用いた画像形成装置の材質や構成はこれらに限るものではない。本実施例では、絶縁シートの幅は帯電シートの幅よりも広くしているが、絶縁シートの幅が帯電シートの幅と同じであってもよい。即ち、絶縁シートの幅が帯電シートの幅以上であれば本発明の効果を得ることができる。本実施例によれば、現像スリーブ６端部において、前記磁石部材２０１による現像剤漏れ防止ができる。更に、前記帯電シート２０２によるトナー１ｔ漏れ防止後に起こる、トナー１ｔ付着による画像不良を、絶縁シート２０３により遮蔽することで現像スリーブ端部に付着したトナー１ｔの現像を防止することができる。

１０１ 感光ドラム
１０４ 現像装置
１２ 成分現像剤
３ａ 第１の搬送スクリュー
３ｂ 第２の搬送スクリュー
６ 上流の現像スリーブ
６ｍ 上流の現像スリーブ内に固定された非回転のマグネットローラ
７ 下流の現像スリーブ
７ｍ 下流の現像スリーブ内に固定された非回転のマグネットローラ

Claims (3)

1. 磁性キャリアとトナーを含む現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の長手方向端部において、前記現像剤担持体に対して前記像担持体と逆側に設けられ、前記現像剤担持体の周面に沿って配置された磁性部材と、
   前記磁性部材と対向する位置で前記現像剤担持体の外周面に設けられ、前記トナーと同極性に帯電する帯電シートと、
   前記帯電シートと前記像担持体との間に設けられた端部シールと、を有し、
   前記現像剤担持体の長手方向に関して、前記帯電シートの幅が、前記磁性部材の幅以上であり、前記端部シールの幅以下であることを特徴とする現像装置。
2. 前記端部シールは、前記現像剤担持体の長手方向において現像剤担持能力のある現像剤担持領域と重ならないように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤担持体の長手方向において通紙領域と前記帯電シートとが重なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。

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