JP6324200B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤担持体の内側にマグネットローラを配置した現像装置及びこれを用いる画像形成装置に関する。

近年の現像装置において、非磁性トナーと磁性キャリアを混合し、現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。二成分現像方式はトナーの帯電量の安定性に優れることから、高速画像形成装置やカラー画像形成装置で好適に使用されている。

二成分現像剤を用いる画像形成装置では、回転する円筒状スリーブの内部に所定の磁力パターンが着磁された円柱状マグネットローラを固定配置し、その磁力パターンに従って現像剤をスリーブの表面に付着させて搬送する。搬送された現像剤は現像スリーブに近接した規制ブレードによって薄層にされた後、感光体ドラムの対向部で現像される。現像後に現像スリーブ上に残留した現像剤は、その後、現像スリーブから分離されて現像容器２内に回収される。

マグネットローラとして、例えば、汲み上げ極、搬送極、現像極、回収極、剥離極の５極から構成されるものがある。このような奇数の極数で構成されるマグネットローラの場合、汲み上げ極と剥離極が同極となり、この両極間に低磁界領域が生じることがある。この低磁界領域が生じることで、現像後に現像スリーブ上に残留した現像剤の回収率が低下し、未回収の現像剤によって現像後の履歴がスリーブの１周後に残ってしまい、画像不良を起こす恐れが生じていた。

これを防止するため、低磁界領域をスリーブ表面で１０ｍＴ以下に制御する必要性があり、且つ、この１０ｍＴ以下の領域をフラットにする必要がある。これにより、現像剤の回収率が向上する。

特許文献１は、マグネットローラ４の同極間（低磁界領域の生じる領域）に、棒状、且つ、断面が略扇形の側面に同極の磁極を有し、内周面が側面と逆極となるマグネットピースを配置することを開示している。

しかしながら、特許文献１の方法では、低磁界領域制御用にマグネットピースが配置されていると、マグネットローラの長手方向における両端部の磁気特性が盛り上がる傾向にある。すると、低磁界領域の両端部では現像剤が回収されずに外側に回り込み、現像剤の滞留が生じる。すると、マグネットローラの長手方向の端面に対応する位置の現像スリーブの表面には、局所的に、マグネットローラの円周面に対応する位置よりも多くの現像剤が担持されてしまう。

このように滞留した現像剤は、現像容器外へと漏れて、画像形成装置本体内を汚染するおそれも生じる。そこで、従来、現像スリーブの端部から現像剤の漏れ対策として、現像スリーブ端部に磁性板やマグネットシールを配置し、磁気穂をスリーブに接触させて磁気的にシールする構成が採用されていた（特許文献２参照）。

特開２００２−５０５１５ 特開平２−２６２１７１号公報

しかしながら、特許文献２では、磁気シールが必要な為、その分コストアップの原因となる。そこで、現像スリーブ端部における磁気特性を改善することで、磁気シールを用いなくても現像剤漏れを抑制する構成が考えられる。

しかしながら、磁気シールを不要とするように構成した場合、現像スリーブ端部での現像剤の滞留に起因する現像剤漏れは抑制できても、現像スリーブ端部領域にて現像スリーブと現像容器の隙間からトナーが噴き出すトナー飛散のおそれが生じる。これは、現像スリーブの長手全域に亘って低磁界領域に現像剤がほとんど存在しない領域があるためである。また、端部に磁気シールが配置されていないため、現像スリーブの端部において、現像容器と現像スリーブとの間に、飛散したトナーが漏れだす隙間が生じてしまうからである。

この対策として、この隙間を埋めるために現像容器と現像スリーブのクリアランスを極度に狭めた場合、現像容器と現像スリーブが接触する可能性がある。そして、接触の結果として接触による現像スリーブの変形や、接触の際に発生した摩擦熱によるトナーの凝集等が生じるおそれがある。

本発明の目的は、現像剤担持体の端部に磁気シールを設けなくても、現像剤担持体端部で現像剤が滞留することによる現像剤漏れを抑制しながらトナー飛散を抑制可能な現像装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、開口部を有し、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記開口部に配置され、像担持体に形成された静電像を現像する現像領域に向けて前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、前記現像回転体の内部に固定して配置され、第１の磁極と、前記現像回転体の回転方向に関して前記第１の磁極と隣り合うように配置され且つ前記第１の磁極と同極である第２の磁極を有し、前記現像領域を通過した前記現像剤を前記現像回転体の表面から剥離させるための磁界を発生するマグネットと、を備えた現像装置において、前記現像容器と前記現像回転体との間に形成された空間において、前記現像回転体の回転軸線方向の端部に対向する前記現像容器の対向領域には、電圧印加電源により電圧が印加されることに伴ってトナーの正規の帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極が設けられていることを特徴とする。

上記構成により、現像剤担持体の端部に磁気シールを設けなくても、現像剤担持体端部で現像剤が滞留することによる現像剤漏れを抑制しながらトナー飛散を抑制可能な現像装置を提供できる。

現像器を用いた画像形成装置の概略説明図。 第１実施形態の現像器の概略構成図。 第１実施形態における磁界発生部材の断面方向の磁束密度を示した図。 磁界発生部材の低磁界領域における長手方向端部近傍の磁束密度を示した図。 第１実施形態のマグネットローラの説明図。 第１実施形態のマグネットローラの磁力分布を示す図。 第１実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図。 第２実施形態の現像器の概略構成図。 第２実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図。 第３実施形態の現像器の概略構成図。 第４実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の拡大図。 第４実施形態の現像器の長手端部図。 第４実施形態の効果を説明する模式図。 第５実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の説明図。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について説明する。図１は現像器を用いた画像形成装置の概略説明図である。

図１に示すように、本実施形態では、各色のトナー像を形成するため、複数のドラムカートリッジを、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色分並列して設ける。ドラムカートリッジは、感光体ドラム２８（像担持体）を有する。そして、ドラムカートリッジを含み、各色の画像を形成するためのステーションを構成する。

各ステーションの感光体ドラム２８に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２４上に一次転写され、次に、４色重ねられるように転写材に一括転写（二次転写）される。その後、定着器２５によって加圧加熱をする。これにより、フルカラー画像を得る。

なお以下の説明で、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略し数字を単に示したものは、図１におけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各ドラムカートリッジに共通な部分である。

各ドラムカートリッジにおけるトナー像作像動作について説明する。まず、一次帯電器２１によって帯電されたφ３０ｍｍの感光体ドラム２８の表面を、露光部２２から照射されるレーザーによって露光する。これにより、感光体ドラム２８上に静電潜像が形成される。

次に、静電潜像に対して、現像器１（現像装置）からトナーを供給することで現像し、トナー像を得る。トナー像は一次転写ローラ２３によって、中間転写ベルト２４に多重転写される。転写された後に感光体ドラム２８上に残った残トナーはクリーナー２６により除去される。

図２は、第１実施形態の現像器の概略構成図である。図２を用いて、第１実施形態の現像器１について詳しく説明する。現像器１は、いわゆるタンデム方式といわれるフルカラー画像形成装置で用いられる。

図２に示すように、現像器１は、二成分現像剤を収容する現像容器２と、その開口部にφ２０ｍｍの現像スリーブ３（現像剤担持体）が備えられる。

本実施形態の現像剤は、現像方式として二成分現像方式に用いられるもので、マイナス帯電極性の非磁性トナーと磁性キャリアを混合したものである。非磁性トナーはポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。初期状態の現像剤中のトナー濃度（現像剤中に含まれるトナーの重量比）は、本実施形態では８％である。

現像スリーブ３は現像器１の内部に回転可能に配置される。現像容器２は、感光体ドラム２８に対向した一部分が開口しており、この開口部から、現像スリーブ３が一部露出するようにして配置される（図２参照）。

現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、複数の磁極を具備する固定のマグネットローラ４（磁界発生部材）を内包する。現像スリーブ３は、図中矢印方向に回転し、汲上極Ｎ１の位置で吸着した現像剤をブレード５方向へ搬送する。

Ｓ１極によって穂立ちされられた現像剤は、ブレード５によってせん断力を受けその量が規制される。現像剤が現像スリーブ３とブレード５のギャップを通過すると、現像スリーブ３上に所定の層厚の現像剤層が形成される。現像剤層は感光体ドラム２８と対向する現像領域に担持搬送され、Ｎ２極によって磁気穂を形成した状態で感光体ドラム２８の表面に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像は現像される。

現像に供された後の現像剤は、互いに隣接する同極の剥離極Ｎ３（第１磁極）と汲上極Ｎ１（第２磁極）の間にある低磁界領域によって現像スリーブ３より剥離される。

現像容器２は、隔壁１５により現像室１１（第１現像剤収容室）と撹拌室１２（第２現像剤収容室）に分けられる。現像室１１、撹拌室１２は、内径はφ３０ｍｍで構成され、現像スリーブ３の回転軸方向に沿って延在する。隔壁１５の両端は、現像容器２の内部の長手方向両端部側壁までは達しておらず、これにより現像室１１と撹拌室１２との間で現像剤の通過を許す連通部が形成される。

現像室１１、撹拌室１２には、現像室１１と撹拌室１２との間で現像剤を循環させる第一スクリュー１３（第１循環搬送部材）、第二スクリュー１４（第２循環搬送部材）を有する。

第一スクリュー１３および第二スクリュー１４は、スクリュー軸径がφ８ｍｍ、スクリュー羽根径がφ２０ｍｍ及び羽根の間隔は２０ｍｍで構成される。現像スリーブ３、第一スクリュー１３、第二スクリュー１４は、それぞれ４００ｒｐｍの速度で回転する。第一スクリュー１３および第二スクリュー１４の回転により、現像剤は、現像容器２内を循環しつつ混合及び撹拌される。

現像スリーブ３、第一スクリュー１３、第二スクリュー１４は、それぞれ不図示のギア列によって連結駆動され、不図示の現像器駆動ギアからの駆動を受け取って回転する。

隔壁１５は、現像スリーブ３の無磁力帯の付近で現像スリーブ３に近接する。現像スリーブ３上の現像剤がＮ３極で剥離された後に、現像室１１に収容される。

次に、本実施形態におけるマグネットローラ４の特徴について図３および図４に基づいて説明する。図３は第１実施形態における磁界発生部材の断面方向の磁束密度を示した図である。

一般に、奇数個の磁極ピークで構成されるマグネットローラの場合、剥離極Ｎ３（第１磁極）と汲上極Ｎ１（第２磁極）が同極となるため、この両極の間に磁力（磁束密度）の低磁界領域（極小領域Ｇ）が出来る。または、両極間の反発力により反発磁界が生じることがある。なお、本実施形態では、剥離極Ｎ３と汲上極Ｎ１は互いに同極で隣接する磁極であるが、剥離極Ｎ３と汲上極Ｎ１の間には、極めて小さい異極が生じることがある。本実施形態では、この場合も含めて、互いに同極となる磁極が隣接しているものとしている。

この低磁界領域や反発磁界の磁力が大きい場合、現像後の現像剤担持体上に担持された現像剤の剥ぎ取り性が低下し、現像剤担持体上から剥ぎ取れなかった現像剤によって濃度薄等の画像不良を起こすおそれが生じていた。

したがって、本実施形態のマグネットローラ４では、現像剤担持体の外周面と略一致する円周面で測定した磁力が１０ｍＴ以下となる低磁界領域を有する。且つ、この１０ｍＴ以下の低磁力帯の磁力が生じる領域をフラットにした。これにより、現像剤の剥ぎ取り性が向上する。これに加えて、低磁界領域におけるマグネットローラ４の長手方向の磁力分布を次のように規定することで、低磁界領域の外側に現像剤の回り込みを抑制している。この結果、磁気シールを用いなくても現像剤の漏れを抑制可能な構成としている。

図４は磁界発生部材の低磁界領域における長手方向端部近傍の磁束密度を示した図である。図４（ａ）は本実施形態に係るマグネットを示した図であり、図４（ｂ）は比較例のマグネットを示した図である。

また、マグネットローラ４は、以下のように、長手方向の磁力特性を規定した。これについて説明する。まず、現像剤担持体の周方向において、剥離極と汲上極間で磁束密度が極小となる低磁界領域における現像剤担持体長手方向の磁束密度分布を規定する。本実施形態のマグネットローラ４の極小領域の端部の磁力盛り上がりの規定は次のとおりである。

現像剤担持体の周方向において低磁界領域の磁束密度が最小となる位置の現像剤担持体の長手方向の磁力分布は、次のとおりである。磁束密度の減衰率が最大となる最大位置から現像剤担持体の中央方向へ３０ｍｍ位置までの範囲での最大磁束密度と、前記範囲よりも現像剤担持体の中央側における磁束密度との差分が３ｍＴ以下である。かつ、前記最大位置よりも現像剤担持体の長手方向外側の磁束密度の絶対値が３ｍＴ以下である。

また、マグネットローラ４の端部の磁力反転の規定については次のとおりである。すなわち、磁界発生長手端部の磁束密度の減衰率最大位置から、長手中央とは反対方向への磁界発生領域において、磁界の極性が同一極もしくは反対極が発生した時は、その磁束密度の絶対値が３ｍＴ以内である。ここで、長手中央部の磁束密度とは、上記の端部よりも内側領域の磁束密度の平均値をいう。

このように、上記磁気特性を満たせば、低磁界領域（反発磁界領域）の長手方向の磁力分布は同じような磁気特性となる。このため、従来のように低磁界領域における長手方向端部の磁力の影響により現像剤が漏れ出してしまうことを抑制できる。一方、マグネットローラ４の周方向のうち、剥離極と汲上極間以外では、基本的には現像剤担持体中央側の磁力が高いため、現像剤が現像剤担持体端部から漏れ出しにくい状況となっている。

本実施形態における磁束密度の測定においては、現像スリーブ表面から１００μｍ離れた位置での測定値を磁力として記載している。また、周方向の測定はマグネットローラ４の長手中央と、長手両端部から２ｃｍ中央寄りの合計三箇所を計測した。長手方向の測定は、現像スリーブ３の長手全域にわたって計測した。

次に、本実施形態におけるマグネットローラ４の構成及び製造方法の詳細に示す。図５は第１実施形態のマグネットローラの説明図である。図５に示すように、マグネットローラ４は５個のマグネットピースから構成される。

マグネットローラ４を製造する際には、まず、磁性粉としてフェライト粉、ＮｄＦｅＢ系磁性粉等を使用し、バインダーとしてエポキシ樹脂やナイロン樹脂と混合する。その混練物を断面が略扇型で棒状に成形した後、着磁し（いわゆるボンド磁石体とし）、図５に示す、汲上極Ｎ１と剥離極Ｎ３以外の磁極、つまり、搬送極Ｓ１、現像極Ｎ２、回収極Ｓ２をそれぞれ構成するマグネットピースに使用する。各マグネットピースは必要とする特性に合わせて適宜磁性粉やバインダーをそれぞれ選定すればよい。

また、磁性粉として磁気異方性フェライト粉（異方性Ｓｒフェライト、異方性Ｂａフェライト等）を使用し、バインダーとしてのゴム（ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等）とを混合する。その混練物を断面が略扇型で棒状に磁場中で押し出し成形して、着磁し、間隙の両側に位置する汲上極Ｎ１と剥離極Ｎ３となるマグネットピースに使用する。

この場合の磁性粉の磁化の配向は、図５中矢印に示すように、汲上極Ｎ１、剥離極Ｎ３のマグネットピースの径方向である。換言すれば、内周面から外周面への放射方向である。且つ、汲上極Ｎ１と剥離極Ｎ３のマグネットピースの間隙に面した側面の近傍領域では、磁性粉の磁化方向が該側面に沿っている。

但し、前記磁性粉の磁化の配向は、マグネットピース側面に平行な方向から汲上極Ｎ１剥離極Ｎ３のマグネットピースの中央部の径方向に平行方向までの角度範囲であればよい。そして、各マグネットピースを汲上極Ｎ１と剥離極Ｎ３間に間隙を設けるようにシャフト７の外周に貼り合わせる。シャフト７は通常、鉄等の磁性体である。

図６は、第１実施形態のマグネットローラの磁力分布を示す図である。図６を用いて、マグネットローラ４の表面磁力を円周方向、すなわち、マグネットローラ４を収納する円筒状スリーブに相当する円周面上に沿って測定したときの着磁パターンを説明する。

図６（ａ）は、周方向（但し、右回り（時計回り）に表面磁束密度を測定）の磁力分布である。図６（ａ）のように、汲上極Ｎ１、剥離極Ｎ３間の磁力を１０ｍＴ以下（図示の例では７ｍＴ以下）に低減することができ、フラットなパターンを形成できている。

図６（ｂ）は、汲上極Ｎ１と剥離極Ｎ３との間の間隙部分における低磁界領域のマグネットローラ４長手方向の磁力分布である。図６（ｂ）のように、長手方向の磁力特性の変動は少なく、その変動を３ｍＴ以下に抑制できる。

なお、本実施形態では上述のようなマグネットローラ４を使用したが、これに限るものではない。マグネットローラの端部における磁力の盛り上がりを抑制すマグネットであれば、別の製造方法で製造したものでもよい。

図７は第１実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図である。本実施形態では、現像容器２の端部領域に図２及び図７に示すように、現像容器２の曲率部３１で、且つ現像スリーブ３の端部位置に、トナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な静電シール部材３２（電界形成部材）を配設する。静電シール部材３２はトナーと同極性に帯電する帯電系列を持つものを使用し、かつトナーより高い極性に帯電する材料であることが望ましい。なお、現像スリーブ３よりも外側において、現像スリーブ３の回転軸６には、ベアリング３３が付帯される。

静電シール部材３２の貼り付け領域は、図７に示すように、現像スリーブ３の現像剤を搬送する領域から外れた端部領域である。また、静電シール部材３２の貼り付け領域は、現像スリーブ３の長手方向において、マグネットローラ４とかぶさらないようにしている。

この理由は次のとおりである。すなわち、マグネットローラ４の磁力が影響している領域では、現像スリーブ３上に現像剤がコートされる。このため、現像剤のコート領域において静電シール部材３２と現像剤とが接触すると、その摩擦により、静電シール部材３２自体が破れるおそれがあるためである。

本実施形態で使用したトナーは、−側（負極性）に帯電する。静電シール部材３２としては、厚さ１００μｍのテープ状のものを使用した。現像容器２と現像スリーブ３の間隙は１ｍｍある。このため、１００μｍのテープを張っても、現像スリーブ３が現像容器２に対して擦れるようなことはない。

現像容器２に現像剤が投入されると、最初、静電シール部材３２の設置領域にもトナーが入ってくる。すると、すぐに静電シール部材３２が−側に帯電するため、静電シール部材３２と現像スリーブ３の間において、トナーは同極の静電シール部材３２から反発の電界をうける。

一方、現像容器２内のキャリアは＋側（正極性）に帯電している。このため、−側に帯電したトナーは、キャリアにひかれて、現像容器２の中に戻っていく。

上述の発明の解決課題にあるように、マグネットローラ４の低磁界領域で現像スリーブ３から剥ぎ落された現像剤は、現像容器２内で舞いあがる。そして、現像スリーブ３と現像容器２との空間Ｓ（図１３参照）に舞い上がった現像剤は、容器の隙間から噴き出すおそれがある。

本実施形態においては、曲率部３１に静電シール部材３２が添付してあるため、経時においても、トナーが静電シール部材３２から反発電界を受ける。このため、現像剤は、現像スリーブ３と現像容器２の空間Ｓから外部へ噴き出すことなく、現像容器２の中に戻っていく。

これにより、現像スリーブ３の端部領域からのトナー飛散を抑制することが可能となり、経時において出力画像中に飛散トナーが載るような不具合を抑制することができる。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図８は第２実施形態の現像器の概略構成図である。

本実施形態においては、図８に示すように、現像スリーブ３の端部領域にて、現像スリーブ３の１周全面にトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な静電シール部材３２（電界形成部材）を張り付ける。これにより、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

静電シール部材３２としては、前述の実施形態と同様、トナーと同極性に帯電する性質をもち、かつ帯電特性の高いものを使用するのが望ましい。本実施形態においても、静電シール部材３２は厚さ１００μｍのテープ状のものを使用した。

図９は第２実施形態の現像スリーブ周辺構造の説明図である。図９では、現像スリーブ３の端部領域における長手方向の配置を示す。本実施形態においても現像スリーブ３のマグネットローラ４の存在しない端部領域に、静電シール部材３２を添付した。本実施形態では、静電シール部材３２を、現像スリーブ３の端部から１２ｍｍの領域まで現像スリーブ３の１周分にわたって張り付けている。

本実施形態の構成により、前述の実施形態と同様、トナー飛散を抑制することが可能となる。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図１０は第３実施形態の現像器の概略構成図である。

第１実施形態においては、現像スリーブ３の端部領域に対向した現像容器２の曲率部３１の全面に静電シール部材３２を添付した。これに対して本実施形態においては、図１０に示すように、現像剤が現像スリーブ３から剥ぎ取られる剥離極Ｎ３から汲上極Ｎ１の間の低磁界領域にトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な静電シール部材３２（電界形成部材）を設置する。低磁界領域でトナー飛散が発生しやすいためである。

これにより、端部からのトナー飛散を効果的に抑制することが可能となる。尚、本実施例では、剥離極Ｎ３と、汲上極Ｎ１は、互いに同極で隣接する磁極であるが、剥離極Ｎ３と汲上極Ｎ１の間には、極めて小さい異極が生じることがある。本実施形態では、この場合も含めて、互いに同極となる磁極が隣接しているものとしている。

静電シール部材３２を設置する領域は、剥離極Ｎ３の垂直方向の磁束密度が最大になる位置から汲上極Ｎ１の垂直方向の磁束密度が最大となるような位置までの領域である。

これにより、テープの添付領域を狭くすることが可能となり、より効率的にトナー飛散を抑制することが可能となる。

〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図１１は第４実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の拡大図である。図１１には現像器１の長手端部における、現像スリーブ３の回転軸に垂直な断面を示す。

現像スリーブ３と対向する位置の現像容器２の曲率部３１には、現像スリーブ３を覆うようにトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極１６（電界形成部材）が設けられる。

電極１６を設ける領域に関して詳細に説明する。図１２は第４実施形態の現像器の長手端部図である。図１２は現像器１の長手端部における、現像スリーブ３軸に平行な断面を、感光体ドラム２８と反対側から見たものである。なお、図１２は現像器１の長手片側の端部を表したものであるが、不図示の他端部も反転して同様の構成としているため、その説明は省略する。

本実施形態では、周方向の領域に関しては、現像スリーブ３に対向する現像容器２側の全域に電極１６を設けているが、これに限るものではない。少なくとも、マグネットローラ４の汲上極Ｎ１と剥離極Ｎ３の間の低磁界領域の近傍で、現像剤が担持されていない領域を含むように設けられていれば、本実施形態の効果は得ることができる。

図１２に示すように、電極１６の長手方向の領域に関しては、現像スリーブ３の端部から、マグネットローラ４の端部を含むように設けられている。

なお、この領域に限るものではなく、電極１６の長手方向に関して、少なくとも現像スリーブ３上に現像剤が担持される領域と重なる領域が存在するように設けられていればよい。前記領域を逸脱しない範囲において、長手方向の領域を自由に設定してもよいため、一端が現像剤担持領域と重なるように設定された場合、他端は現像スリーブ３の端部から延長されても、短縮されてもよい。

続いて、電極１６に印加される電圧に関して詳細に説明する。図１２に示すように、電極１６は電圧印加電源１７と接続されている。電圧印加電源１７から電極１６に印加される電圧ＶＡは、ＶＡ＝−７００Ｖとする。また、現像器１が駆動している間中、電圧ＶＡを印加するようにした。

電圧ＶＡは、電極１６と対向する現像スリーブ３に印加される電圧ＶＳに対して、電位差ΔＶ（＝ＶＡ−ＶＳ）がトナーの帯電極性と同極性となるように設定される。これにより、飛散トナーが電極１６と反発する作用が働く。

本実施形態においては、マイナス帯電極性（負極性）のトナーを使用している。そして、現像器１の駆動時には、現像スリーブ３にＶＳ＝−４００Ｖの電圧が印加されているため、ΔＶ＝−３００Ｖとなる。この場合、電極１６は飛散トナーに対して斥力を発揮するため、飛散トナーが現像器１の外部へと漏れだすことを抑制することができる。

電極１６に電圧ＶＡを印加するタイミングや電圧ＶＡの大きさに関しては、本実施形態のものに限られるものではない。前述の通り、電圧ＶＡの印加は、トナーに対して斥力を作用させることが目的である。このため、本実施形態の効果を得られる範囲内において、自由に設定してもよい。

例えば、ΔＶ＝−３００Ｖでなくとも、ΔＶの絶対値が大きければ大きい程、トナーにかかる斥力が大きくなる。また、トナーの帯電量が大きい場合は、ΔＶが小さくても十分に飛散を防止する効果が得られる。したがって、使用する現像剤や環境によって、その都度ΔＶを変化させてもよい。

また、プラス帯電極性（正極性）のトナーを使用時には、ΔＶの値も正の値になるように設定されなければならない。つまり、ΔＶの正負の符合が最も重要であり、トナーの帯電極性と一致しさえしていれば、ＶＡやＶＳの値自体の正負の符合にはよらない。

なお、現像スリーブ３に印加される電圧ＶＳがＤＣにＡＣを重畳したものであった場合は、そのＤＣ成分、もしくは足し合わせた平均値をＶＳとして、ＶＡ、乃至、ΔＶを決定すればよい。

また、電極１６に電圧ＶＡを印加するタイミングに関しては、少なくとも現像器１が駆動している間は印加されているのが好ましい。しかしながら、これに限るものではなく、現像器１が駆動停止している最中に、電圧ＶＡが印加されていてもよい。

次に、電極１６の効果について図１３を用いて説明する。図１３は第４実施形態の効果を説明する模式図であり、（ａ）が断面図であり、（ｂ）が背面図である。図１３に示すように、現像容器２と現像スリーブ３の間に空間Ｓが生じる。

本実施形態で用いたマグネットローラ４は、低磁界領域の磁力が１０ｍＴ以下で、長手方向の磁力特性の変動が３ｍＴ以下である。そして、図１３に示すように、現像容器２と現像スリーブ３の間に空間Ｓが生じる。

ここで、空間Ｓの近傍には電極１６が備えられており、電極１６はトナーの帯電極性と同極性の電圧が電圧印加電源１７より印加される。このため、トナーと反発する作用を持つ。すると、電極１６に印加された同極性の電位によって、図１３（ｂ）のように、現像剤のある方向へ飛散トナーを戻す。

このため、現像容器２内に漂う飛散トナーが現像スリーブ３端部に到達し、現像スリーブ３と現像容器２と現像剤に囲まれた空間Ｓから外部に出そうになったときでも、飛散トナーが現像容器２の外部へ飛び出ることを抑制することができる。

〔第５実施形態〕
本発明の第５実施形態について説明する。前述と同様の構成については、同一符号を使用し、説明を省略する。図１４は第５実施形態の現像器の現像スリーブ周辺の説明図であり、（ａ）が現像スリーブ３の断面図であり、（ｂ）が現像スリーブ３長手方向の上面図である。

図１４に示すように、本実施形態においては、現像スリーブ３端部に対向する現像容器２の曲率部３１側の両端部に、第４実施形態と同様にトナーの正規帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極１６（電界形成部材）を配置する。そして、電極１６に電圧を印加する電圧印加電源１７を配置する。そして、本実施形態においては、両端部の電極１６を新たな長手電極１８で接続したことを特徴とする。

図１４（ａ）に示すように、長手電極１８は、現像スリーブ３に対向する現像容器２の曲率部３１に延設される。

このように、両端部の電極１６を長手電極１８によって接続すると、飛散トナーが飛び出るおそれのある現像容器２の開口全てを電極で覆うこととなる。よって、より効果的に飛散トナーの現像容器２外への飛び出しを抑制することができる。

Ｎ１…汲上極
Ｎ３…剥離極
Ｓ…空間
１…現像器
２…現像容器
３…現像スリーブ
４…マグネットローラ
３２…静電シール部材

Claims (2)

1. 開口部を有し、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、
   前記開口部に配置され、像担持体に形成された静電像を現像する現像領域に向けて前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、
   前記現像回転体の内部に固定して配置され、第１の磁極と、前記現像回転体の回転方向に関して前記第１の磁極と隣り合うように配置され且つ前記第１の磁極と同極である第２の磁極を有し、前記現像領域を通過した前記現像剤を前記現像回転体の表面から剥離させるための磁界を発生するマグネットと、
   を備えた現像装置において、
   前記現像容器と前記現像回転体との間に形成された空間において、前記現像回転体の回転軸線方向の端部に対向する前記現像容器の対向領域には、電圧印加電源により電圧が印加されることに伴ってトナーの正規の帯電極性に対して反発する電界を形成可能な電極が設けられていることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像回転体の回転方向に関して前記第１の磁極の垂直方向の磁束密度が極大となる第１の極大ピーク位置よりも下流側且つ前記第２の磁極の垂直方向の磁束密度が極大となる第２の極大ピーク位置よりも上流側における前記現像回転体の表面には、垂直方向の磁束密度の絶対値が１０［ｍＴ］以下である磁界領域が形成され、
   前記磁界領域内で磁束密度が極小となる極小ピーク位置での前記現像回転体の回転軸線方向における磁束密度の分布は、磁束密度の減衰率が最大となる最大位置から前記現像回転体の回転軸線方向の中央部に向かって３０［ｍｍ］の位置までの範囲で最大の磁束密度の絶対値と、当該範囲よりも前記現像回転体の回転軸線方向の中央部側における磁束密度の絶対値との差分が３［ｍＴ］以下、且つ前記最大位置よりも前記現像回転体の回転軸線方向の端部側における磁束密度の絶対値が３［ｍＴ］以下であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

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