現像装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収し、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られ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１４は、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、磁性トナーを撹拌して現像ローラ２７に供給する撹拌部材２４と、トナーを収容する現像容器２２とを備える。現像容器２２の容器内壁部には、トナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させる現像剤通過路２２ｆが形成されている。現像剤通過路２２ｆの近傍には、磁石５１が配置される。磁石５１の現像ローラ２７回転方向上流側が現像ローラ２７の表面に近接し、磁石５１の現像ローラ２７回転方向下流側が現像ローラ２７の表面から前記上流側よりも離間して配設される。
【解決手段】現像装置１４は、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、磁性トナーを撹拌して現像ローラ２７に供給する撹拌部材２４と、トナーを収容する現像容器２２とを備える。現像容器２２の容器内壁部には、トナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させる現像剤通過路２２ｆが形成されている。現像剤通過路２２ｆの近傍には、磁石５１が配置される。磁石５１の現像ローラ２７回転方向上流側が現像ローラ２７の表面に近接し、磁石５１の現像ローラ２７回転方向下流側が現像ローラ２７の表面から前記上流側よりも離間して配設される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像してトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、小型で低コストな磁性一成分トナー用いた現像装置が実用化されている。この現像装置は、現像ローラの内部に複数の磁極を有する磁石を設け、更に現像ローラ上のトナーの量を規制する規制部材を設けて、規制部材と現像ローラとの間でトナーを帯電させ、現像ローラ上に所定量のトナー薄層を担持させている。
【０００３】
近年、上述のような現像装置においても、出力スピードの高速化が必要になり、現像ローラの回転速度が大きくなっている。現像ローラの回転速度が大きくなると、現像ローラ上でトナーが強く帯電し、現像ローラ上に強固に付着することになる。このチャージアップしたトナーによって、その後に新たに供給されるトナーは現像ローラと接触することを妨げられ、十分な電荷を持つことができない。その結果、濃度低下やゴースト現象等の異常画像が発生する。また、チャージアップしたトナーによって、規制部材と現像ローラとの間でトナーが詰まりやすくなり、凝集トナーが発生する。この凝集トナーによって、グレー画像上に縦白筋の異常画像が発生する。
【０００４】
そこで、トナーのチャージアップによって現像ローラ上に強固に付着したトナーを現像ローラから引き剥がすことが必要になる。特許文献１では、現像ローラは、その内部に、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を固定支持し、磁石からなる磁界発生部材は、規制部材よりも現像ローラの回転方向上流側で、固定磁石体の磁極間部に対向する位置に設けられ、この位置でトナーの磁気ブラシを形成するようになっている。この構成において、現像ローラ上のトナーが現像領域で像担持体に供給され、像担持体上の静電潜像が現像されると、像担持体上にトナー像が形成される。現像領域において、消費されずに現像ローラ上に残存したトナーは、磁気ブラシによって現像ローラ上から剥ぎ取られ、現像ローラの回転に伴い現像ローラの下側より現像容器内に回収される。
【０００５】
しかしながら、上述した先行技術においては、磁界発生部材のＮ極とＳ極が現像ローラの法線方向に配置され、磁界発生部材が現像ローラの下側に配設される。この磁界発生部材と、現像ローラと、現像容器の下部内壁との間のスペースは、限られた狭い範囲であり、磁気ブラシによって剥ぎ取られたトナーは、このスペースを流通しがたく、このスペース内に詰まると、凝集するおそれがある。そうすると、凝集トナーによって筋状のトナー薄層が形成され、縦白筋の異常画像が発生し、更に、凝集トナーによって、剥ぎ取られたトナーが塞き止められ、現像容器外に漏れ出るという不都合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３４２６７号公報（段落［００２８］、［００３３］〜［００３５］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収し、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られ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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、磁性現像剤を収容する現像容器と、像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像剤を撹拌して前記現像ローラに供給する撹拌部材と、前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁性部材とを備える現像装置において、前記現像容器には、前記磁性部材により剥ぎ取られた現像剤を現像ローラ側から撹拌部材側に通過させる現像剤通過路が現像ローラ回転方向に対し現像領域の下流側に形成されており、前記磁性部材は、前記現像剤通過路の近傍に配置され、且つ、磁性部材の現像ローラ回転方向上流側を前記現像ローラの表面に近接させ、磁性部材の現像ローラ回転方向下流側を前記現像ローラの表面から前記上流側よりも離間させて配置されることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁性部材によって、現像ローラ表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路を通って、撹拌部材側に回収される。ここで、磁性部材は、その現像ローラ回転方向上流側が現像ローラの表面に近接し、その現像ローラ回転方向下流側が現像ローラの表面から離間して配置されるので、現像剤通過路の開口は比較的に大きくなる、または、現像剤通過路は磁性部材から離間させられる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、前記磁性部材は、前記現像ローラの表面に対向する磁石を有することを特徴としている。この構成によれば、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁石の磁力によって、現像ローラ表面から剥ぎ取られる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、前記磁性部材は、前記磁石と前記現像剤通路との間に配置される磁性板を有することを特徴としている。この構成によれば、磁性板は磁石の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路は磁気シールドされた状態となり、現像剤通過路を通過する現像剤に対する磁石の磁力の影響を抑えられる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、前記現像剤通過路は、撹拌部材側の開口を現像ローラ側の開口より大きく形成されていることを特徴としている。この構成によれば、現像剤通過路の撹拌部材側の開口断面積は現像ローラ側の開口断面積より大きいので、撹拌部材側の開口部を通過する現像剤は、現像ローラ側の開口部を通過するときより、現像剤間で受ける圧力が小さくなる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、前記現像剤通過路は、現像ローラ側の開口部と撹拌部材側の開口部を略同じ大きさで形成されていることを特徴としている。この構成によれば、現像剤通路の開口を、現像容器の内壁部に平行に延びて形成することが可能である。一方、磁石は、現像ローラ回転方向上流側が現像ローラの表面に近接し、現像ローラ回転方向下流側が現像ローラの表面から離間して配置されるので、現像ローラ表面に対し傾斜して対向し、また磁石は現像剤通過路に対しても傾斜して配置されることになる。この現像剤通過路と磁石の配置によって、現像剤通過路は現像ローラ側から撹拌部材側に向かって磁石から離れた位置となり、現像剤通過路を通過する現像剤に対する磁石の磁力の影響を抑えられる。
【００１４】
また、請求項６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。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁性部材によって、現像ローラ表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路を通って、撹拌部材側に回収される。ここで、磁性部材は、その現像ローラ回転方向上流側が現像ローラの表面に近接し、その現像ローラ回転方向下流側が現像ローラの表面から離間して配置されるので、現像剤通過路の開口は比較的に大きくなる、または、現像剤通過路は磁性部材から離間させられる。従って、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収することができ、更に、現像剤が凝集するおそれがないので、凝集した現像剤によって塞き止められて、現像剤が現像容器外に漏れ出ることがない。また、縦白筋の異常画像が発生することがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、磁性部材は現像ローラの表面に対向する磁石を有するので、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁石の磁力によって、現像ローラ表面から確実に剥ぎ取られる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、磁性板は磁石の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路は磁石の磁力の影響を抑えられるので、現像ローラから剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路内を円滑に通過し、撹拌部材側に確実に回収される。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像剤通過路の撹拌部材側の開口部を通過する現像剤は、現像ローラ側の開口部を通過するときより、現像剤間で受ける圧力が小さいので、現像剤通過路内を円滑に通過し、撹拌部材側に確実に回収される。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明によれば、現像剤通過路は現像ローラ側から撹拌部材側に向かって磁石から離して配置されるので、現像剤通過路を通過する現像剤に対する磁石の磁力の影響を抑えられ、現像ローラから剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路内を円滑に通過し、撹拌部材側に確実に回収される。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収し、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における現像装置の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る現像装置の要部構成の断面を示す側面図
【図５】本発明の第３実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２３】
（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、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２４】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ確実に用紙搬送部３に送り出す。
【００２５】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。この画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像装置１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２６】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２７】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は、除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。
【００２８】
次に、現像装置について図２に基づいて説明する。図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置１に用いられる現像装置の概略構成を示す断面図である。
【００２９】
現像装置１４は、磁性一成分現像剤を収容する現像容器２２と、この現像剤（以下、「トナー」と記すことがある）を撹拌する撹拌部材２３、２４と、現像ローラ２７、及び規制部材２８とを備えている。そしてトナータンク３１は現像装置１４にトナーを供給する。
【００３０】
撹拌部材２３、２４は、現像容器２２内に回転可能に配設され、トナーを撹拌、循環させて、現像ローラ２７に供給する。
【００３１】
現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、円筒状の非磁性材からなり、撹拌部材２４に隣接する位置で現像容器２２に回転可能に支持される。固定磁石体２５は、現像スリーブ２６内に固設される永久磁石からなり、現像スリーブ２６に向けて磁界を発生する。また、現像ローラ２７は、現像容器２２の開口から露出し、像担持体である感光体１１に一定の間隔を隔てて対向している。この対向する領域は、現像スリーブ２６上に担持されているトナーを感光体１１に向けて供給するための現像領域Ｄとなっている。更に、現像スリーブ２６には、トナーを感光体１１に供給するために、直流に交流を重畳した現像バイアス２９が印加される。
【００３２】
規制部材２８は、現像スリーブ２６表面に担持されるトナーを所定の層厚に規制するものであり、ブレード状をなし現像スリーブ２６の略上方で現像スリーブ２６表面との間に所定間隔を設けて、現像容器２２に取り付けられる。
【００３３】
現像スリーブ２６内の固定磁石体２５の磁力により、撹拌部材２４から供給されたトナーが現像スリーブ２６表面に担持される。担持されたトナーは、規制部材２８により所定の層厚に規制され、現像スリーブ２６の回転（図２の矢印方向の回転）により、現像流域Ｄに向けて搬送される。現像スリーブ２６に現像バイアス２９が印加されることにより、現像領域Ｄにおいて現像スリーブ２６と感光体１１との間に電位差が発生し、現像スリーブ２６上のトナーは感光体１１に供給され、感光体１１上の静電潜像はトナー像に現像される。
【００３４】
次に、現像装置１４の構成を図３に基づいて詳しく説明する。図３は現像装置の要部構成を示す断面図である。
【００３５】
現像容器２２は、その容器内壁部に、トナーを収容する現像剤収容部２２ａと、トナーを収容するとともにトナーを感光体１１に供給する現像剤供給部２２ｂと、現像容器２２の下方で現像剤収容部２２ａと現像剤供給部２２ｂとの間に介在する隣接部２２ｃとを有し、樹脂で形成される。
【００３６】
現像剤収容部２２ａには、２つの撹拌部材２３、２４が隔壁２２ｈを挟んで配設されている。撹拌部材２３、２４は、現像剤収容部２２ａに回転可能に支持される支軸と、支軸の軸方向に螺旋状に形成される羽根とを備える。トナータンク３１（図２参照）から現像装置１４に供給されたトナーが撹拌部材２３の回転によって撹拌され、撹拌されたトナーが隔壁２２ｈに設けた穴を介して、撹拌部材２４へ搬送される。更に、撹拌部材２４の回転によってトナーが撹拌されながら、現像剤収容部２２ａ内を循環する。そして、撹拌されたトナーは現像スリーブ２６に供給される。
【００３７】
現像剤供給部２２ｂには、現像スリーブ２６が回転可能に配設される。現像スリーブ２６はアルミニウム等の非磁性材料で円筒状に形成される。現像スリーブ２６内には、固定磁石体２５が現像剤供給部２２ｂに固定支持される。固定磁石体２５は、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配列され、現像スリーブ２６表面に向けて磁界を発生させる。
【００３８】
固定磁石体２５の撹拌部材２４に対向する位置には、磁極Ｎ１が配置され、磁極Ｎ１の磁力によって撹拌部材２４から供給されるトナーが現像スリーブ２６表面に付着する。また、規制部材２８に対向する位置には、磁極Ｓ１が配置されている。規制部材２８と現像スリーブ２６との間隔とともに、この磁極Ｓ１と磁性部材からなる規制部材２８との磁界によって、現像スリーブ２６表面へのトナー付着量が規制される。また、現像領域Ｄに対向する位置には磁極Ｎ２が配置され、更に、現像容器２２の隣接部２２ｃに対向する位置には磁極Ｓ２が配置されている。
【００３９】
隣接部２２ｃは、断面略三角形状をなして装置の長手方向（図３の紙面方向）に延び、現像剤通路２２ｆと取り付け部２２ｇを形成している。
【００４０】
取り付け部２２ｇは、磁石５１と磁性板５３とを有する磁性部材を取り付ける平坦面であり、現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に向けて上方に傾斜して形成される。
【００４１】
磁石５１は長手方向に延びる板状の２極磁石である。磁性板５３は、板状で長手方向に延びる鉄等の磁性材料からなり、磁石５１の磁力線を引き込む。磁性板５３が取り付け部２２ｇに接着剤で固着され、更に、その上面に磁石５１が接着剤で固着される。
【００４２】
このように、磁石５１が磁性板５３を介して隣接部２２ｃに取り付けられると、磁石５１は現像スリーブ２６に対向する。この磁石５１のＮ極は、現像スリーブ２６表面と所定の空間を有して近接し、磁石５１のＳ極は、現像スリーブ２６表面からＮ極よりも大きく離間して配設されることになる。そして、磁石５１のＮ極は、現像スリーブ２６を介して対向する固定磁石体２５とともに、現像スリーブ２６に付着した残存トナーを剥ぎ取る。また、磁性板５３は、磁石５１の固定磁石体２５とは反対側の磁力線をその内部に引き込み、後述する現像剤通過路２２ｆに向かう磁力線をシールドすることになる。
【００４３】
現像剤通過路２２ｆは、取り付け部２２ｇの下方近傍で現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に貫通し、且つ長手方向に延びるトンネル状の開口であり、剥ぎ取られたトナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させるものである。現像剤通過路２２ｆは、現像ローラ側開口部２２ｆ１から撹拌部材側開口部２２ｆ２まで開口している。
【００４４】
ここで、磁性部材（磁石５１、磁性板５３）は現像ローラ２７側から上方に傾斜して配置されるので、撹拌部材側開口部２２ｆ２の開口断面積は現像ローラ側開口部２２ｆ１の開口断面積より大きく形成することが可能である。撹拌部材側開口部２２ｆ２の開口断面積を大きくすることで、撹拌部材側開口部２２ｆ２を通過するトナーは、現像ローラ側開口部２２ｆ１を通過するときより、トナー間で受ける圧力が小さくなる。
【００４５】
現像スリーブ２６の周りには、図３の矢印方向（現像スリーブ２６の回転方向）に沿って、順に、規制部材２８と、感光体１１と対向する現像領域Ｄと、現像スリーブ２６と現像剤供給部２２ｂとの間に形成されるトナー循環領域Ｔ、及び磁石５１が配置されることになる。尚、トナー循環領域Ｔは、その隙間を小さく形成され、現像容器２２内のトナーが外部に漏れるのを防いでいる。
【００４６】
従って、現像領域Ｄで感光体１１に供給されなかったトナーは、現像スリーブ２６表面に付着し、現像スリーブ２６の回転に伴って、トナー循環領域Ｔを通って磁石５１に至る。磁石５１のＮ極と、対向する固定磁石体２５のＳ極とで生じる磁界によって、残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは現像ローラ側開口部２２ｆ１から現像剤通過路２２ｆ内に入る。ここで、トナー循環領域Ｔ、及び現像スリーブ２６のトナー剥ぎ取り部に比べると、撹拌部材側開口部２２ｆ２及び現像剤収容部２２ａ内はトナーによる圧力が小さく、また、磁性板５３によって、現像剤通過路２２ｆ内は磁石５１の磁力に対して磁気シールドされているので、剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路２２ｆ内を撹拌部材側開口部２２ｆ２に向かって円滑に通り、撹拌部材２４側に回収される。
【００４７】
上記第１実施形態によれば、現像装置１４は、磁性トナーを収容する現像容器２２と、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、この現像ローラ２７上のトナー量を規制する規制部材２８と、トナーを撹拌して現像ローラ２７に供給する撹拌部材２４とを備える。現像容器２２には、現像ローラ２７及び撹拌部材２４を回転可能に支持するとともに、トナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させる現像剤通過路２２ｆが形成されている。この現像剤通路２２ｆは、現像領域Ｄの現像ローラ２７回転方向下流側にある隣接部２２ｃに設けられて、現像剤通過路２２ｆの近傍には、磁石５１（磁性部材）が設けられる。磁石５１の現像ローラ２７回転方向上流側が現像ローラ２７の表面に近接し、磁石５１の現像ローラ２７回転方向下流側が現像ローラ２７の表面から前記上流側よりも離間して配置される。
【００４８】
この構成によると、撹拌部材２４で撹拌されたトナーは、現像ローラ２７内の固定磁石体２５により、現像ローラ２７表面に担持され、規制部材２８によって、現像ローラ２７上に所定量の薄層として付着する。そして、トナーが現像領域Ｄに供給されると、感光体１１上の静電潜像が現像され、感光体１１上にトナー像が形成される。現像領域Ｄにおいて現像に供されずに、現像ローラ２７表面に残存するトナーは、磁石５１によって、現像ローラ２７表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路２２ｆを通って、撹拌部材２４側に回収される。従って、現像に供されないトナーを現像ローラ２７上から確実に剥ぎ取り・回収することができ、更に、トナーが凝集するおそれがないので、凝集したトナーによって塞き止められて、トナーが現像容器２２外に漏れ出ることがない。また、縦白筋の異常画像が発生することがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００４９】
また、上記第１実施形態によれば、磁石５１と現像剤通過路２２ｆとの間には磁性板５３が配置される。これによって、磁性板５３は磁石５１の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路２２ｆは磁石５１の磁力の影響を抑えられるので、現像に供されないトナーは、現像剤通過路２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。
【００５０】
また、上記第１実施形態によれば、現像剤通過路２２ｆは、撹拌部材側開口部２２ｆ２を現像ローラ側開口部２２ｆ１より大きく形成されている。これによって、撹拌部材側開口部２２ｆ２を通過するトナーは、現像ローラ側開口部２２ｆ１を通過するときより、トナー間で受ける圧力が小さくなるので、現像剤通過路２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。
【００５１】
尚、上記第１実施形態では、磁性部材は、磁石と、この磁石と現像剤通路との間に配置される磁性板とを有する構成を示したが、本発明はこれに限らず、磁性部材は磁石のみで構成してもよい。
【００５２】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の要部構成の断面を示す側面図である。第１実施形態と異なる、現像剤通路の構成について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５３】
隣接部２２２ｃは、断面略三角形状（図３参照）をなして装置の長手方向（図４の左右方向）に延びる。現像剤通過路２２２ｆは隣接部２２２ｃの長手方向に複数個形成される。各現像剤通過路２２２ｆは、三方を囲まれ、上側を開放して形成される。隣接する現像剤通過路２２２ｆ間に形成される立壁の上面部２２２ｄには、磁性板２５３が接着剤で固着される。磁性板２５３は、鉄等の磁性材料からなり長手方向に延びる。隣接部２２２ｃに取り付けられると、磁性板２５３は現像剤通過路２２２ｆの上側の開口を覆うことになる。
【００５４】
更に、磁性板２５３の上面に磁石２５１が接着剤で固着される。磁石２５１は長手方向に延びる板状の２極磁石である。磁石２５１が磁性板２５３を介して隣接部２２２ｃに取り付けられると、第１実施形態と同様に、磁石２５１は現像スリーブ２６（図略）に対向し、磁石２５１のＮ極は、現像スリーブ２６表面と所定の空間を有して近接し、磁石２５１のＳ極は、現像スリーブ２６表面からＮ極よりも大きく離間して配設されることになる。
【００５５】
上記第２実施形態によると、磁性板２５３は磁石２５１の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路２２２ｆは磁石２５１の磁力の影響を抑えられるので、現像スリーブ２６から剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路２２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。更に、現像剤通過路２２２ｆを隣接部２２２ｃに形成するときに、現像剤通過路２２２ｆの上方が開放されているので、簡単な金型構成で現像容器を成型加工することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図である。上記実施形態と異なる、現像剤通路の構成について主に説明する。
【００５７】
現像容器３２２は、その容器内壁部に、トナーを収容する現像剤収容部３２２ａと、トナーを収容するとともにトナーを感光体１１に供給する現像剤供給部３２２ｂと、現像容器３２２の下方で現像剤収容部３２２ａと現像剤供給部３２２ｂとの間に介在する隣接部３２２ｃとを有し、樹脂で形成される。
【００５８】
現像剤収容部３２２ａには、２つの撹拌部材２３、２４が配設されている。撹拌部材２３、２４は、現像剤収容部３２２ａに回転可能に支持されて軸方向に螺旋状に形成される羽根を備え、撹拌されたトナーを現像ローラ２７に供給する。
【００５９】
現像剤供給部３２２ｂには、現像ローラ２７が配設される。現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、現像剤供給部３２２ｂに回転可に支持され、アルミニウム等の非磁性材料で円筒状に形成される。現像スリーブ２６内には、固定磁石体２５が固定支持される。固定磁石体２５は、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配列され、現像スリーブ２６表面に向けて磁界を発生させる。
【００６０】
固定磁石体２５の撹拌部材２４に対向する位置には、磁極Ｎ１が配置され、磁極Ｎ１の磁力によって撹拌部材２４から供給されるトナーが現像スリーブ２６表面に付着する。また、規制部材２８に対向する位置には、磁極Ｓ１が配置されている。規制部材２８と現像スリーブ２６との間隔とともに、この磁極Ｓ１と磁性部材からなる規制部材２８との磁界によって、現像スリーブ２６表面へのトナー付着量が規制される。また、現像領域Ｄに対向する位置には磁極Ｎ２が配置され、更に、現像容器３２２の隣接部３２２ｃに対向する位置には磁極Ｓ２が配置される。
【００６１】
隣接部３２２ｃは、断面略三角形状をして装置の長手方向に延び、現像剤通過路３２２ｆと、取り付け部３２２ｇ、及び磁気シールド部３２２ｉを有する。
【００６２】
取り付け部３２２ｇは、磁性部材である磁石３５１を取り付ける平坦面であり、現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に向けて上方に傾斜し、且つ長手方向に延びて形成される。
【００６３】
磁石３５１は長手方向に延びる板状の２極磁石であり、取り付け部３２２ｇに接着剤で固着される。磁石３５１が隣接部３２２ｃに取り付けられると、磁石３５１は現像スリーブ２６に対向し、磁石３５１のＮ極は、現像スリーブ２６表面と所定の空間を有して近接し、磁石３５１のＳ極は、現像スリーブ２６表面からＮ極よりも大きく離間して配設されることになる。そして、磁石３５１のＮ極は、現像スリーブ２６を介して対向する固定磁石体２５とともに、現像スリーブ２６に付着した残存トナーを剥ぎ取る。
【００６４】
現像剤通過路３２２ｆは、取り付け部３２２ｇの下方近傍で現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に貫通し、且つ長手方向に延びるトンネル状の開口であり、剥ぎ取られたトナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させるものである。現像剤通過路３２２ｆは、現像ローラ側開口部３２２ｆ１から撹拌部材側開口部３２２ｆ２まで水平方向に平行に延び、現像ローラ側開口部３２２ｆ１と撹拌部材側開口部３２２ｆ２との各開口の断面積は略同じである。
【００６５】
磁気シールド部３２２ｉは、傾斜して形成される取り付け部３２２ｇと、水平方向に平行に延びる現像剤通過路３２２ｆとの間に形成され、現像剤通過路３２２ｆを磁石３５１から離間させ、特に撹拌部材側開口部３２２ｆ２側を一層大きく離間させることになる。この磁気シールド部３２２ｉによって、現像剤通過路３２２ｆ内における磁石３５１の磁力が現像ローラ２６側から攪拌部材２４側に向かって徐々に小さくなり、現像剤通過路３２２ｆ内をトナーが滑らかに通過することになる。
【００６６】
現像スリーブ２６の周りには、図５の矢印方向（現像スリーブ２６の回転方向）に沿って、順に、規制部材２８、現像領域Ｄと、循環領域Ｔ、及び磁石３５１が配置されることになる。
【００６７】
従って、現像領域Ｄで感光体１１に供給されなかったトナーは、現像スリーブ２６表面に付着し、現像スリーブ２６の回転に伴って、トナー循環領域Ｔを通って磁石３５１に至る。磁石３５１のＮ極と、対向する固定磁石体２５のＳ極とで生じる磁界によって、残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは現像ローラ側開口部３２２ｆ１から現像剤通路３２２ｆ内に入る。ここで、トナー循環領域Ｔ、及び現像スリーブ２６のトナー剥ぎ取り部に比べると、現像剤収容部３２２ａ内はトナーによる圧力が小さく、また、磁気シールド部３２２ｉによって、現像剤通過路３２２ｆ内における磁石３５１の磁力が小さくなるので、剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路３２２ｆ内を撹拌部材側開口部３２２ｆ２に向かって円滑に通り、撹拌部材２４側に回収される。
【００６８】
上記第３実施形態によれば、磁石３５１は、隣接部３２２ｃに傾斜して取り付けられ、現像剤通過路３２２ｆは、現像ローラ側開口部３２２ｆ１と撹拌部材側開口部３２２ｆ２を略同じ大きさで、隣接部３２２ｃに水平方向に形成されている。この現像剤通過路３２２ｆと磁石３５１の配置によって、現像剤通路３２２ｆは現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に向かって磁石３５１から離れた位置となり、現像剤通過路３２２ｆを通過するトナーは磁石３５１の磁力の影響を抑えられるので、現像スリーブ２６から剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路３２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。
【００６９】
尚、上記実施形態では、現像ローラの固定磁石体の磁極と、対向する磁性部材の磁石の磁極とを異極にする構成を示したが、本発明はこれに限らず、固定磁石体の磁極と、対向する磁石の磁極とを同極にして、固定磁石体と磁石とで反発磁界を形成し、この反発磁界によって、現像スリーブ表面に付着したトナーを剥ぎ取るようにしてもよい。また、磁性部材の磁石を固定磁石体の磁極Ｎと磁極Ｓとの間に配置し、磁石の磁力を比較的に強くしておき、磁石の磁力によって、トナーの磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで、現像スリーブ表面に付着したトナーを剥ぎ取るようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
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る。
【符号の説明】
【００７１】
１ 画像形成装置
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像装置
２２、３２２ 現像容器
２２ａ、３２２ａ 現像剤収容部（容器内壁部）
２２ｂ、３２２ｂ 現像剤供給部（容器内壁部）
２２ｃ、２２２ｃ、３２２ｃ 隣接部（容器内壁部）
２２ｆ、２２２ｆ、３２２ｆ 現像剤通過路
２２ｆ１、３２２ｆ１ 現像ローラ側開口部
２２ｆ２、３２２ｆ２ 撹拌部材側開口部
２２ｇ、３２２ｇ 取り付け部
２３、２４ 撹拌部材
２５ 固定磁石体
２６ 現像スリーブ
２７ 現像ローラ
２８ 規制部材
５１、２５１、３５１ 磁石（磁性部材）
５３、２５３ 磁性板（磁性部材）
３２２ｉ 磁気シールド部
Ｄ 現像領域
Ｔ トナー循環領域
【技術分野】
【０００１】
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するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像してトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、小型で低コストな磁性一成分トナー用いた現像装置が実用化されている。この現像装置は、現像ローラの内部に複数の磁極を有する磁石を設け、更に現像ローラ上のトナーの量を規制する規制部材を設けて、規制部材と現像ローラとの間でトナーを帯電させ、現像ローラ上に所定量のトナー薄層を担持させている。
【０００３】
近年、上述のような現像装置においても、出力スピードの高速化が必要になり、現像ローラの回転速度が大きくなっている。現像ローラの回転速度が大きくなると、現像ローラ上でトナーが強く帯電し、現像ローラ上に強固に付着することになる。このチャージアップしたトナーによって、その後に新たに供給されるトナーは現像ローラと接触することを妨げられ、十分な電荷を持つことができない。その結果、濃度低下やゴースト現象等の異常画像が発生する。また、チャージアップしたトナーによって、規制部材と現像ローラとの間でトナーが詰まりやすくなり、凝集トナーが発生する。この凝集トナーによって、グレー画像上に縦白筋の異常画像が発生する。
【０００４】
そこで、トナーのチャージアップによって現像ローラ上に強固に付着したトナーを現像ローラから引き剥がすことが必要になる。特許文献１では、現像ローラは、その内部に、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を固定支持し、磁石からなる磁界発生部材は、規制部材よりも現像ローラの回転方向上流側で、固定磁石体の磁極間部に対向する位置に設けられ、この位置でトナーの磁気ブラシを形成するようになっている。この構成において、現像ローラ上のトナーが現像領域で像担持体に供給され、像担持体上の静電潜像が現像されると、像担持体上にトナー像が形成される。現像領域において、消費されずに現像ローラ上に残存したトナーは、磁気ブラシによって現像ローラ上から剥ぎ取られ、現像ローラの回転に伴い現像ローラの下側より現像容器内に回収される。
【０００５】
しかしながら、上述した先行技術においては、磁界発生部材のＮ極とＳ極が現像ローラの法線方向に配置され、磁界発生部材が現像ローラの下側に配設される。この磁界発生部材と、現像ローラと、現像容器の下部内壁との間のスペースは、限られた狭い範囲であり、磁気ブラシによって剥ぎ取られたトナーは、このスペースを流通しがたく、このスペース内に詰まると、凝集するおそれがある。そうすると、凝集トナーによって筋状のトナー薄層が形成され、縦白筋の異常画像が発生し、更に、凝集トナーによって、剥ぎ取られたトナーが塞き止められ、現像容器外に漏れ出るという不都合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３４２６７号公報（段落［００２８］、［００３３］〜［００３５］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収し、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られ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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、磁性現像剤を収容する現像容器と、像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像剤を撹拌して前記現像ローラに供給する撹拌部材と、前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁性部材とを備える現像装置において、前記現像容器には、前記磁性部材により剥ぎ取られた現像剤を現像ローラ側から撹拌部材側に通過させる現像剤通過路が現像ローラ回転方向に対し現像領域の下流側に形成されており、前記磁性部材は、前記現像剤通過路の近傍に配置され、且つ、磁性部材の現像ローラ回転方向上流側を前記現像ローラの表面に近接させ、磁性部材の現像ローラ回転方向下流側を前記現像ローラの表面から前記上流側よりも離間させて配置されることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁性部材によって、現像ローラ表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路を通って、撹拌部材側に回収される。ここで、磁性部材は、その現像ローラ回転方向上流側が現像ローラの表面に近接し、その現像ローラ回転方向下流側が現像ローラの表面から離間して配置されるので、現像剤通過路の開口は比較的に大きくなる、または、現像剤通過路は磁性部材から離間させられる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、前記磁性部材は、前記現像ローラの表面に対向する磁石を有することを特徴としている。この構成によれば、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁石の磁力によって、現像ローラ表面から剥ぎ取られる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、前記磁性部材は、前記磁石と前記現像剤通路との間に配置される磁性板を有することを特徴としている。この構成によれば、磁性板は磁石の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路は磁気シールドされた状態となり、現像剤通過路を通過する現像剤に対する磁石の磁力の影響を抑えられる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、前記現像剤通過路は、撹拌部材側の開口を現像ローラ側の開口より大きく形成されていることを特徴としている。この構成によれば、現像剤通過路の撹拌部材側の開口断面積は現像ローラ側の開口断面積より大きいので、撹拌部材側の開口部を通過する現像剤は、現像ローラ側の開口部を通過するときより、現像剤間で受ける圧力が小さくなる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、前記現像剤通過路は、現像ローラ側の開口部と撹拌部材側の開口部を略同じ大きさで形成されていることを特徴としている。この構成によれば、現像剤通路の開口を、現像容器の内壁部に平行に延びて形成することが可能である。一方、磁石は、現像ローラ回転方向上流側が現像ローラの表面に近接し、現像ローラ回転方向下流側が現像ローラの表面から離間して配置されるので、現像ローラ表面に対し傾斜して対向し、また磁石は現像剤通過路に対しても傾斜して配置されることになる。この現像剤通過路と磁石の配置によって、現像剤通過路は現像ローラ側から撹拌部材側に向かって磁石から離れた位置となり、現像剤通過路を通過する現像剤に対する磁石の磁力の影響を抑えられる。
【００１４】
また、請求項６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。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁性部材によって、現像ローラ表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路を通って、撹拌部材側に回収される。ここで、磁性部材は、その現像ローラ回転方向上流側が現像ローラの表面に近接し、その現像ローラ回転方向下流側が現像ローラの表面から離間して配置されるので、現像剤通過路の開口は比較的に大きくなる、または、現像剤通過路は磁性部材から離間させられる。従って、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収することができ、更に、現像剤が凝集するおそれがないので、凝集した現像剤によって塞き止められて、現像剤が現像容器外に漏れ出ることがない。また、縦白筋の異常画像が発生することがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、磁性部材は現像ローラの表面に対向する磁石を有するので、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤は、磁石の磁力によって、現像ローラ表面から確実に剥ぎ取られる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、磁性板は磁石の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路は磁石の磁力の影響を抑えられるので、現像ローラから剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路内を円滑に通過し、撹拌部材側に確実に回収される。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像剤通過路の撹拌部材側の開口部を通過する現像剤は、現像ローラ側の開口部を通過するときより、現像剤間で受ける圧力が小さいので、現像剤通過路内を円滑に通過し、撹拌部材側に確実に回収される。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明によれば、現像剤通過路は現像ローラ側から撹拌部材側に向かって磁石から離して配置されるので、現像剤通過路を通過する現像剤に対する磁石の磁力の影響を抑えられ、現像ローラから剥ぎ取られた現像剤は、現像剤通過路内を円滑に通過し、撹拌部材側に確実に回収される。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り・回収し、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における現像装置の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図
【図４】本発明の第２実施形態に係る現像装置の要部構成の断面を示す側面図
【図５】本発明の第３実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２３】
（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、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２４】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ確実に用紙搬送部３に送り出す。
【００２５】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。この画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像装置１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２６】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２７】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は、除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。
【００２８】
次に、現像装置について図２に基づいて説明する。図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置１に用いられる現像装置の概略構成を示す断面図である。
【００２９】
現像装置１４は、磁性一成分現像剤を収容する現像容器２２と、この現像剤（以下、「トナー」と記すことがある）を撹拌する撹拌部材２３、２４と、現像ローラ２７、及び規制部材２８とを備えている。そしてトナータンク３１は現像装置１４にトナーを供給する。
【００３０】
撹拌部材２３、２４は、現像容器２２内に回転可能に配設され、トナーを撹拌、循環させて、現像ローラ２７に供給する。
【００３１】
現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、円筒状の非磁性材からなり、撹拌部材２４に隣接する位置で現像容器２２に回転可能に支持される。固定磁石体２５は、現像スリーブ２６内に固設される永久磁石からなり、現像スリーブ２６に向けて磁界を発生する。また、現像ローラ２７は、現像容器２２の開口から露出し、像担持体である感光体１１に一定の間隔を隔てて対向している。この対向する領域は、現像スリーブ２６上に担持されているトナーを感光体１１に向けて供給するための現像領域Ｄとなっている。更に、現像スリーブ２６には、トナーを感光体１１に供給するために、直流に交流を重畳した現像バイアス２９が印加される。
【００３２】
規制部材２８は、現像スリーブ２６表面に担持されるトナーを所定の層厚に規制するものであり、ブレード状をなし現像スリーブ２６の略上方で現像スリーブ２６表面との間に所定間隔を設けて、現像容器２２に取り付けられる。
【００３３】
現像スリーブ２６内の固定磁石体２５の磁力により、撹拌部材２４から供給されたトナーが現像スリーブ２６表面に担持される。担持されたトナーは、規制部材２８により所定の層厚に規制され、現像スリーブ２６の回転（図２の矢印方向の回転）により、現像流域Ｄに向けて搬送される。現像スリーブ２６に現像バイアス２９が印加されることにより、現像領域Ｄにおいて現像スリーブ２６と感光体１１との間に電位差が発生し、現像スリーブ２６上のトナーは感光体１１に供給され、感光体１１上の静電潜像はトナー像に現像される。
【００３４】
次に、現像装置１４の構成を図３に基づいて詳しく説明する。図３は現像装置の要部構成を示す断面図である。
【００３５】
現像容器２２は、その容器内壁部に、トナーを収容する現像剤収容部２２ａと、トナーを収容するとともにトナーを感光体１１に供給する現像剤供給部２２ｂと、現像容器２２の下方で現像剤収容部２２ａと現像剤供給部２２ｂとの間に介在する隣接部２２ｃとを有し、樹脂で形成される。
【００３６】
現像剤収容部２２ａには、２つの撹拌部材２３、２４が隔壁２２ｈを挟んで配設されている。撹拌部材２３、２４は、現像剤収容部２２ａに回転可能に支持される支軸と、支軸の軸方向に螺旋状に形成される羽根とを備える。トナータンク３１（図２参照）から現像装置１４に供給されたトナーが撹拌部材２３の回転によって撹拌され、撹拌されたトナーが隔壁２２ｈに設けた穴を介して、撹拌部材２４へ搬送される。更に、撹拌部材２４の回転によってトナーが撹拌されながら、現像剤収容部２２ａ内を循環する。そして、撹拌されたトナーは現像スリーブ２６に供給される。
【００３７】
現像剤供給部２２ｂには、現像スリーブ２６が回転可能に配設される。現像スリーブ２６はアルミニウム等の非磁性材料で円筒状に形成される。現像スリーブ２６内には、固定磁石体２５が現像剤供給部２２ｂに固定支持される。固定磁石体２５は、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配列され、現像スリーブ２６表面に向けて磁界を発生させる。
【００３８】
固定磁石体２５の撹拌部材２４に対向する位置には、磁極Ｎ１が配置され、磁極Ｎ１の磁力によって撹拌部材２４から供給されるトナーが現像スリーブ２６表面に付着する。また、規制部材２８に対向する位置には、磁極Ｓ１が配置されている。規制部材２８と現像スリーブ２６との間隔とともに、この磁極Ｓ１と磁性部材からなる規制部材２８との磁界によって、現像スリーブ２６表面へのトナー付着量が規制される。また、現像領域Ｄに対向する位置には磁極Ｎ２が配置され、更に、現像容器２２の隣接部２２ｃに対向する位置には磁極Ｓ２が配置されている。
【００３９】
隣接部２２ｃは、断面略三角形状をなして装置の長手方向（図３の紙面方向）に延び、現像剤通路２２ｆと取り付け部２２ｇを形成している。
【００４０】
取り付け部２２ｇは、磁石５１と磁性板５３とを有する磁性部材を取り付ける平坦面であり、現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に向けて上方に傾斜して形成される。
【００４１】
磁石５１は長手方向に延びる板状の２極磁石である。磁性板５３は、板状で長手方向に延びる鉄等の磁性材料からなり、磁石５１の磁力線を引き込む。磁性板５３が取り付け部２２ｇに接着剤で固着され、更に、その上面に磁石５１が接着剤で固着される。
【００４２】
このように、磁石５１が磁性板５３を介して隣接部２２ｃに取り付けられると、磁石５１は現像スリーブ２６に対向する。この磁石５１のＮ極は、現像スリーブ２６表面と所定の空間を有して近接し、磁石５１のＳ極は、現像スリーブ２６表面からＮ極よりも大きく離間して配設されることになる。そして、磁石５１のＮ極は、現像スリーブ２６を介して対向する固定磁石体２５とともに、現像スリーブ２６に付着した残存トナーを剥ぎ取る。また、磁性板５３は、磁石５１の固定磁石体２５とは反対側の磁力線をその内部に引き込み、後述する現像剤通過路２２ｆに向かう磁力線をシールドすることになる。
【００４３】
現像剤通過路２２ｆは、取り付け部２２ｇの下方近傍で現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に貫通し、且つ長手方向に延びるトンネル状の開口であり、剥ぎ取られたトナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させるものである。現像剤通過路２２ｆは、現像ローラ側開口部２２ｆ１から撹拌部材側開口部２２ｆ２まで開口している。
【００４４】
ここで、磁性部材（磁石５１、磁性板５３）は現像ローラ２７側から上方に傾斜して配置されるので、撹拌部材側開口部２２ｆ２の開口断面積は現像ローラ側開口部２２ｆ１の開口断面積より大きく形成することが可能である。撹拌部材側開口部２２ｆ２の開口断面積を大きくすることで、撹拌部材側開口部２２ｆ２を通過するトナーは、現像ローラ側開口部２２ｆ１を通過するときより、トナー間で受ける圧力が小さくなる。
【００４５】
現像スリーブ２６の周りには、図３の矢印方向（現像スリーブ２６の回転方向）に沿って、順に、規制部材２８と、感光体１１と対向する現像領域Ｄと、現像スリーブ２６と現像剤供給部２２ｂとの間に形成されるトナー循環領域Ｔ、及び磁石５１が配置されることになる。尚、トナー循環領域Ｔは、その隙間を小さく形成され、現像容器２２内のトナーが外部に漏れるのを防いでいる。
【００４６】
従って、現像領域Ｄで感光体１１に供給されなかったトナーは、現像スリーブ２６表面に付着し、現像スリーブ２６の回転に伴って、トナー循環領域Ｔを通って磁石５１に至る。磁石５１のＮ極と、対向する固定磁石体２５のＳ極とで生じる磁界によって、残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは現像ローラ側開口部２２ｆ１から現像剤通過路２２ｆ内に入る。ここで、トナー循環領域Ｔ、及び現像スリーブ２６のトナー剥ぎ取り部に比べると、撹拌部材側開口部２２ｆ２及び現像剤収容部２２ａ内はトナーによる圧力が小さく、また、磁性板５３によって、現像剤通過路２２ｆ内は磁石５１の磁力に対して磁気シールドされているので、剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路２２ｆ内を撹拌部材側開口部２２ｆ２に向かって円滑に通り、撹拌部材２４側に回収される。
【００４７】
上記第１実施形態によれば、現像装置１４は、磁性トナーを収容する現像容器２２と、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、この現像ローラ２７上のトナー量を規制する規制部材２８と、トナーを撹拌して現像ローラ２７に供給する撹拌部材２４とを備える。現像容器２２には、現像ローラ２７及び撹拌部材２４を回転可能に支持するとともに、トナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させる現像剤通過路２２ｆが形成されている。この現像剤通路２２ｆは、現像領域Ｄの現像ローラ２７回転方向下流側にある隣接部２２ｃに設けられて、現像剤通過路２２ｆの近傍には、磁石５１（磁性部材）が設けられる。磁石５１の現像ローラ２７回転方向上流側が現像ローラ２７の表面に近接し、磁石５１の現像ローラ２７回転方向下流側が現像ローラ２７の表面から前記上流側よりも離間して配置される。
【００４８】
この構成によると、撹拌部材２４で撹拌されたトナーは、現像ローラ２７内の固定磁石体２５により、現像ローラ２７表面に担持され、規制部材２８によって、現像ローラ２７上に所定量の薄層として付着する。そして、トナーが現像領域Ｄに供給されると、感光体１１上の静電潜像が現像され、感光体１１上にトナー像が形成される。現像領域Ｄにおいて現像に供されずに、現像ローラ２７表面に残存するトナーは、磁石５１によって、現像ローラ２７表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路２２ｆを通って、撹拌部材２４側に回収される。従って、現像に供されないトナーを現像ローラ２７上から確実に剥ぎ取り・回収することができ、更に、トナーが凝集するおそれがないので、凝集したトナーによって塞き止められて、トナーが現像容器２２外に漏れ出ることがない。また、縦白筋の異常画像が発生することがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００４９】
また、上記第１実施形態によれば、磁石５１と現像剤通過路２２ｆとの間には磁性板５３が配置される。これによって、磁性板５３は磁石５１の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路２２ｆは磁石５１の磁力の影響を抑えられるので、現像に供されないトナーは、現像剤通過路２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。
【００５０】
また、上記第１実施形態によれば、現像剤通過路２２ｆは、撹拌部材側開口部２２ｆ２を現像ローラ側開口部２２ｆ１より大きく形成されている。これによって、撹拌部材側開口部２２ｆ２を通過するトナーは、現像ローラ側開口部２２ｆ１を通過するときより、トナー間で受ける圧力が小さくなるので、現像剤通過路２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。
【００５１】
尚、上記第１実施形態では、磁性部材は、磁石と、この磁石と現像剤通路との間に配置される磁性板とを有する構成を示したが、本発明はこれに限らず、磁性部材は磁石のみで構成してもよい。
【００５２】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の要部構成の断面を示す側面図である。第１実施形態と異なる、現像剤通路の構成について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５３】
隣接部２２２ｃは、断面略三角形状（図３参照）をなして装置の長手方向（図４の左右方向）に延びる。現像剤通過路２２２ｆは隣接部２２２ｃの長手方向に複数個形成される。各現像剤通過路２２２ｆは、三方を囲まれ、上側を開放して形成される。隣接する現像剤通過路２２２ｆ間に形成される立壁の上面部２２２ｄには、磁性板２５３が接着剤で固着される。磁性板２５３は、鉄等の磁性材料からなり長手方向に延びる。隣接部２２２ｃに取り付けられると、磁性板２５３は現像剤通過路２２２ｆの上側の開口を覆うことになる。
【００５４】
更に、磁性板２５３の上面に磁石２５１が接着剤で固着される。磁石２５１は長手方向に延びる板状の２極磁石である。磁石２５１が磁性板２５３を介して隣接部２２２ｃに取り付けられると、第１実施形態と同様に、磁石２５１は現像スリーブ２６（図略）に対向し、磁石２５１のＮ極は、現像スリーブ２６表面と所定の空間を有して近接し、磁石２５１のＳ極は、現像スリーブ２６表面からＮ極よりも大きく離間して配設されることになる。
【００５５】
上記第２実施形態によると、磁性板２５３は磁石２５１の磁力線をその内部に引き込み、現像剤通過路２２２ｆは磁石２５１の磁力の影響を抑えられるので、現像スリーブ２６から剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路２２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。更に、現像剤通過路２２２ｆを隣接部２２２ｃに形成するときに、現像剤通過路２２２ｆの上方が開放されているので、簡単な金型構成で現像容器を成型加工することができる。
【００５６】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図である。上記実施形態と異なる、現像剤通路の構成について主に説明する。
【００５７】
現像容器３２２は、その容器内壁部に、トナーを収容する現像剤収容部３２２ａと、トナーを収容するとともにトナーを感光体１１に供給する現像剤供給部３２２ｂと、現像容器３２２の下方で現像剤収容部３２２ａと現像剤供給部３２２ｂとの間に介在する隣接部３２２ｃとを有し、樹脂で形成される。
【００５８】
現像剤収容部３２２ａには、２つの撹拌部材２３、２４が配設されている。撹拌部材２３、２４は、現像剤収容部３２２ａに回転可能に支持されて軸方向に螺旋状に形成される羽根を備え、撹拌されたトナーを現像ローラ２７に供給する。
【００５９】
現像剤供給部３２２ｂには、現像ローラ２７が配設される。現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、現像剤供給部３２２ｂに回転可に支持され、アルミニウム等の非磁性材料で円筒状に形成される。現像スリーブ２６内には、固定磁石体２５が固定支持される。固定磁石体２５は、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配列され、現像スリーブ２６表面に向けて磁界を発生させる。
【００６０】
固定磁石体２５の撹拌部材２４に対向する位置には、磁極Ｎ１が配置され、磁極Ｎ１の磁力によって撹拌部材２４から供給されるトナーが現像スリーブ２６表面に付着する。また、規制部材２８に対向する位置には、磁極Ｓ１が配置されている。規制部材２８と現像スリーブ２６との間隔とともに、この磁極Ｓ１と磁性部材からなる規制部材２８との磁界によって、現像スリーブ２６表面へのトナー付着量が規制される。また、現像領域Ｄに対向する位置には磁極Ｎ２が配置され、更に、現像容器３２２の隣接部３２２ｃに対向する位置には磁極Ｓ２が配置される。
【００６１】
隣接部３２２ｃは、断面略三角形状をして装置の長手方向に延び、現像剤通過路３２２ｆと、取り付け部３２２ｇ、及び磁気シールド部３２２ｉを有する。
【００６２】
取り付け部３２２ｇは、磁性部材である磁石３５１を取り付ける平坦面であり、現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に向けて上方に傾斜し、且つ長手方向に延びて形成される。
【００６３】
磁石３５１は長手方向に延びる板状の２極磁石であり、取り付け部３２２ｇに接着剤で固着される。磁石３５１が隣接部３２２ｃに取り付けられると、磁石３５１は現像スリーブ２６に対向し、磁石３５１のＮ極は、現像スリーブ２６表面と所定の空間を有して近接し、磁石３５１のＳ極は、現像スリーブ２６表面からＮ極よりも大きく離間して配設されることになる。そして、磁石３５１のＮ極は、現像スリーブ２６を介して対向する固定磁石体２５とともに、現像スリーブ２６に付着した残存トナーを剥ぎ取る。
【００６４】
現像剤通過路３２２ｆは、取り付け部３２２ｇの下方近傍で現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に貫通し、且つ長手方向に延びるトンネル状の開口であり、剥ぎ取られたトナーを現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過させるものである。現像剤通過路３２２ｆは、現像ローラ側開口部３２２ｆ１から撹拌部材側開口部３２２ｆ２まで水平方向に平行に延び、現像ローラ側開口部３２２ｆ１と撹拌部材側開口部３２２ｆ２との各開口の断面積は略同じである。
【００６５】
磁気シールド部３２２ｉは、傾斜して形成される取り付け部３２２ｇと、水平方向に平行に延びる現像剤通過路３２２ｆとの間に形成され、現像剤通過路３２２ｆを磁石３５１から離間させ、特に撹拌部材側開口部３２２ｆ２側を一層大きく離間させることになる。この磁気シールド部３２２ｉによって、現像剤通過路３２２ｆ内における磁石３５１の磁力が現像ローラ２６側から攪拌部材２４側に向かって徐々に小さくなり、現像剤通過路３２２ｆ内をトナーが滑らかに通過することになる。
【００６６】
現像スリーブ２６の周りには、図５の矢印方向（現像スリーブ２６の回転方向）に沿って、順に、規制部材２８、現像領域Ｄと、循環領域Ｔ、及び磁石３５１が配置されることになる。
【００６７】
従って、現像領域Ｄで感光体１１に供給されなかったトナーは、現像スリーブ２６表面に付着し、現像スリーブ２６の回転に伴って、トナー循環領域Ｔを通って磁石３５１に至る。磁石３５１のＮ極と、対向する固定磁石体２５のＳ極とで生じる磁界によって、残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは現像ローラ側開口部３２２ｆ１から現像剤通路３２２ｆ内に入る。ここで、トナー循環領域Ｔ、及び現像スリーブ２６のトナー剥ぎ取り部に比べると、現像剤収容部３２２ａ内はトナーによる圧力が小さく、また、磁気シールド部３２２ｉによって、現像剤通過路３２２ｆ内における磁石３５１の磁力が小さくなるので、剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路３２２ｆ内を撹拌部材側開口部３２２ｆ２に向かって円滑に通り、撹拌部材２４側に回収される。
【００６８】
上記第３実施形態によれば、磁石３５１は、隣接部３２２ｃに傾斜して取り付けられ、現像剤通過路３２２ｆは、現像ローラ側開口部３２２ｆ１と撹拌部材側開口部３２２ｆ２を略同じ大きさで、隣接部３２２ｃに水平方向に形成されている。この現像剤通過路３２２ｆと磁石３５１の配置によって、現像剤通路３２２ｆは現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に向かって磁石３５１から離れた位置となり、現像剤通過路３２２ｆを通過するトナーは磁石３５１の磁力の影響を抑えられるので、現像スリーブ２６から剥ぎ取られたトナーは、現像剤通過路３２２ｆ内を円滑に通過し、撹拌部材２４側に確実に回収される。
【００６９】
尚、上記実施形態では、現像ローラの固定磁石体の磁極と、対向する磁性部材の磁石の磁極とを異極にする構成を示したが、本発明はこれに限らず、固定磁石体の磁極と、対向する磁石の磁極とを同極にして、固定磁石体と磁石とで反発磁界を形成し、この反発磁界によって、現像スリーブ表面に付着したトナーを剥ぎ取るようにしてもよい。また、磁性部材の磁石を固定磁石体の磁極Ｎと磁極Ｓとの間に配置し、磁石の磁力を比較的に強くしておき、磁石の磁力によって、トナーの磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシで、現像スリーブ表面に付着したトナーを剥ぎ取るようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
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る。
【符号の説明】
【００７１】
１ 画像形成装置
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像装置
２２、３２２ 現像容器
２２ａ、３２２ａ 現像剤収容部（容器内壁部）
２２ｂ、３２２ｂ 現像剤供給部（容器内壁部）
２２ｃ、２２２ｃ、３２２ｃ 隣接部（容器内壁部）
２２ｆ、２２２ｆ、３２２ｆ 現像剤通過路
２２ｆ１、３２２ｆ１ 現像ローラ側開口部
２２ｆ２、３２２ｆ２ 撹拌部材側開口部
２２ｇ、３２２ｇ 取り付け部
２３、２４ 撹拌部材
２５ 固定磁石体
２６ 現像スリーブ
２７ 現像ローラ
２８ 規制部材
５１、２５１、３５１ 磁石（磁性部材）
５３、２５３ 磁性板（磁性部材）
３２２ｉ 磁気シールド部
Ｄ 現像領域
Ｔ トナー循環領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性現像剤を収容する現像容器と、像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像剤を撹拌して前記現像ローラに供給する撹拌部材と、前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁性部材とを備える現像装置において、
前記現像容器には、前記磁性部材により剥ぎ取られた現像剤を現像ローラ側から撹拌部材側に通過させる現像剤通過路が現像ローラ回転方向に対し現像領域の下流側に形成されており、
前記磁性部材は、前記現像剤通過路の近傍に配置され、且つ、磁性部材の現像ローラ回転方向上流側を前記現像ローラの表面に近接させ、磁性部材の現像ローラ回転方向下流側を前記現像ローラの表面から前記上流側よりも離間させて配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁性部材は、前記現像ローラの表面に対向する磁石を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁性部材は、前記磁石と前記現像剤通過路との間に配置される磁性板を有することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤通過路は、撹拌部材側の開口を現像ローラ側の開口より大きく形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤通過路は、現像ローラ側の開口と撹拌部材側の開口を略同じ大きさで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５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。
【請求項１】
磁性現像剤を収容する現像容器と、像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像剤を撹拌して前記現像ローラに供給する撹拌部材と、前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁性部材とを備える現像装置において、
前記現像容器には、前記磁性部材により剥ぎ取られた現像剤を現像ローラ側から撹拌部材側に通過させる現像剤通過路が現像ローラ回転方向に対し現像領域の下流側に形成されており、
前記磁性部材は、前記現像剤通過路の近傍に配置され、且つ、磁性部材の現像ローラ回転方向上流側を前記現像ローラの表面に近接させ、磁性部材の現像ローラ回転方向下流側を前記現像ローラの表面から前記上流側よりも離間させて配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁性部材は、前記現像ローラの表面に対向する磁石を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁性部材は、前記磁石と前記現像剤通過路との間に配置される磁性板を有することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤通過路は、撹拌部材側の開口を現像ローラ側の開口より大きく形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤通過路は、現像ローラ側の開口と撹拌部材側の開口を略同じ大きさで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−９５３４８（Ｐ２０１１−９５３４８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４７１９５（Ｐ２００９−２４７１９５）
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２８日（２００９．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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