JP6344366B2 - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる二成分現像式の現像装置、及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における乾式トナーを用いた現像方式としては、キャリアを用いない一成分現像方式と、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、現像ローラー上に形成されたトナー及びキャリアから成る磁気ブラシにより感光体上の静電潜像を現像する二成分現像方式とが知られている。

このような二成分現像剤を用いる現像装置では、摩擦帯電したキャリアが感光体上の非画像部に形成される逆電界によって感光体表面に移動する、いわゆるキャリア飛びが問題となる。感光体表面に移動したキャリアは、感光体と感光体上の残留トナーを除去するクリーニングブレードとの隙間に挟まり、感光体に強く押し当てられることでキャリア表面のコート剤が感光体に付着する。その結果、付着筋が画像上に白線として現れる画像不具合が発生する。

また、二成分現像方式及び一成分現像方式のいずれにおいても、感光体と現像ローラーとの対向部分（現像領域）で飛散したトナーが感光体の回転によって発生する空気流に伴って現像装置の外部に飛散し、画像形成装置内部を汚染するという問題点もある。

そこで、感光体の回転方向に対し現像領域の下流側にキャリア回収ローラーを配置して感光体に付着したキャリアを回収したり、トナー飛散防止ローラーを配置してトナーの飛散を防止したりする方法が提案されている。例えば特許文献１には、感光体の表面移動方向における現像ローラーの下流側に設けられ、感光体に付着したキャリアを表面上に担持して回転可能なキャリア回収スリーブと、キャリア回収スリーブに内包されるように固定配置され複数の磁極を有するキャリア回収磁石ローラーと、を有するキャリア回収ローラーを備えた現像装置が開示されている。

特開２０１４−８１４０５号公報

ところで、感光体からキャリアを回収する場合、現像領域よりも強い磁界や強い電界をかけないとキャリアを完全に回収することはできない。通常、キャリア回収ローラーは現像ローラーよりも小径であるため、キャリア回収ローラー内に配置した磁石によって強い磁力を得ることは困難であった。そのため、強い磁界や電界を得るには現像ローラーと感光体とのギャップよりも小さいギャップでキャリア回収ローラーを感光体に対向させる必要がある。しかし、キャリア回収ローラーと感光体とのギャップを小さくすると、キャリア回収ローラーとの接触による感光体表面の傷付きや感光層の削れ、或いはトナーやトナー外添剤によるキャリア回収ローラーの汚れが発生するおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、キャリア回収部材を用いて像担持体上に付着したキャリアを効果的に回収可能な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。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、筐体と、現像剤担持体と、キャリア回収部材と、を備え、像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置である。筐体は、磁性を有するキャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する。現像剤担持体は、筐体の開口部から像担持体に対向するように回転可能に支持され、外周面に現像剤を担持する。キャリア回収部材は、像担持体の回転方向に対し現像剤担持体の下流側において像担持体に対向するように回転可能に支持され、像担持体の表面に付着したキャリアを回収する。キャリア回収部材は、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだ導電性編物と、導電性編物に内挿される円筒状の支持部材と、支持部材の内部に固定され、複数の磁極を有する回収マグネットと、を有する。導電性編物には、像担持体に付着したキャリアがキャリア回収部材側に移動する方向の回収電圧が印加される。

本発明の第１の構成によれば、キャリア回収部材の表面に、金属繊維で編んだ導電性編物が装着されており、金属繊維に磁界及び電界が集中するため、像担持体とキャリア回収部材との間の隙間を広く設定することが可能となる。その結果、像担持体表面の傷付きや感光層の削れ、或いはトナーやトナー外添剤によるキャリア回収部材の汚れを防止することができる。従って、長期間に亘って安定したキャリア回収効果を維持可能となる。

また、導電性編物の表面に形成された多数の凹凸が、キャリア回収部材の回転によってキャリア回収部材の回転方向の空気流を発生させる。空気流の方向は、筐体の開口部の外側から内側に向かう方向となるため、筐体の開口部からのトナー飛散を抑制することができる。また、金属繊維からの放電により、像担持体上に現像されたトナーの帯電量を増加させることも可能になり、高湿時にトナーの帯電量低下によって発生する転写性低下に対しても効果がある。

本発明の現像装置１６を備えた画像形成装置１００の全体構成を示す概略図 本発明の一実施形態に係る現像装置１６の側面断面図 図２における現像ローラー２５及びキャリア回収ローラー２９周辺の拡大図 キャリア回収ローラー２９の分解斜視図 導電性編物２９ｃの表面の拡大写真

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図であり、右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）は、装置本体１の下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、装置本体１の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラー対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラー、画像形成部９、定着装置１０等の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）７０が配置されている。

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動可能に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙（記録媒体）がピックアップローラー５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラー６に圧接するようにリタードローラー１３が配設されており、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。

そして、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、除電装置（図示せず）、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光装置（ＬＳＵ）１９から構成されている。現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。

本実施形態では、感光体ドラム１４はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体であり、アルミニウム等の導電性基体（筒体）上に、感光層としてａ−Ｓｉ系の光導電層を形成し、その上面にａ−Ｓｉ系のＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮなどの無機絶縁体または無機半導体から成る表面保護層が積層されている。

帯電装置１５は、ハウジング内に、感光体ドラム１４に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラーと、帯電ローラーをクリーニングするための帯電ローラークリーニングブラシとを有している。帯電ローラーは導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。

現像装置１６は、現像ローラー２５（図２参照）によって感光体ドラム１４上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置１６へのトナーの供給はトナーコンテナ２０により行われる。なお、ここでは磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が現像装置１６内に収容されている。

クリーニング装置１７は、感光体ドラム１４に接触してドラム表面の残留トナーを除去するクリーニングブレードを有している。クリーニングブレードとしては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体ドラム１４の接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレードの材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１４への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１４の仕様に応じて適宜設定される。

転写ローラー１８は、感光体ドラム１４表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路４を搬送されてくる用紙に転写する。転写ローラー１８には、トナーと逆極性の転写バイアスを印加するための転写バイアス電源及びバイアス制御回路（いずれも図示せず）が接続されている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置１５によって感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置（ＬＳＵ）１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー１８により感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写位置）に供給された用紙へと転写される。

トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着装置１０に向けて搬送される。この定着装置１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着装置１０に備えられた加熱ローラー及び加熱ローラーに圧接される加圧ローラーから成る定着ローラー対１０ａによって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部９及び定着装置１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。

転写後に感光体ドラム１４表面の残留トナーがクリーニング装置１７により除去され、感光体ドラム１４表面の残留電荷は除電装置により除電される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５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。

図２は、本実施形態の現像装置１６の側面断面図であり、図３は、図２における現像ローラー２５付近の拡大断面図である。図２に示すように、現像装置１６のハウジング２１（筐体）内はハウジング２１と一体形成された仕切壁２１ａによって、第１貯留室２２ａと第２貯留室２２ｂとに区画されている。そして、この第１貯留室２２ａには第１攪拌スクリュー２３が配設され、第２貯留室２２ｂには第２攪拌スクリュー２４が配設されている。

第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４は、それぞれ支軸（回転軸）の周囲に螺旋羽を設けた構成になっており、互いに平行な状態でハウジング２１に回転可能に軸支されている。なお、第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４の軸方向であるハウジング２１の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の両端部においては仕切壁２１ａが存在せず、第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４間でのトナーの受け渡しが可能となっている。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、第１貯留室２２ａ内の現像剤を攪拌しながら第２貯留室２２に搬送し、第２攪拌スクリュー２４は、第２貯留室２２ｂに搬送されてきた現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラー２５に供給する。

現像ローラー２５は、ハウジング２１の開口部２１ｂから露出して感光体ドラム１４に対向しており、感光体ドラム１４の回転に応じて回転することで、感光体ドラム１４の感光層に現像剤を供給する。現像ローラー２５は、回転可能な非磁性の現像スリーブ２５ａと、現像スリーブ２５ａの内部に固定される複数の磁極を有する永久磁石から成る現像マグネット２５ｂとで構成されている。図３に示すように、現像マグネット２５ｂは、Ｓ１極、Ｓ２極と、Ｎ１極、Ｎ２極、Ｎ３極から成る５つの磁極が現像スリーブ２５ａの内周面に沿って配置されている。この現像マグネット２５ｂの磁力により現像スリーブ２５ａの表面に現像剤を付着（担持）させて磁気ブラシを形成する。なお、現像マグネット２５ｂは５極構成に限らず、例えば３極構成や７極構成としてもよい。

現像ローラー２５は、第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４と平行な状態で、ハウジング２０に回転可能に軸支されている。第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４、及び現像ローラー２５は、モーター（図示せず）により回転駆動される。また、現像ローラー２５には電圧印加装置３０が接続されており、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。

規制ブレード２７は、その長手方向（図２の紙面と垂直な方向）が最大現像幅よりも大きく形成されており、現像ローラー２５と所定の間隔を隔てて配置されることにより、感光体ドラム１４に供給する現像剤量を規制する規制部３１を形成する。規制ブレード２７の材質としては、磁性体のＳＵＳ（ステンレス）等が用いられる。

第２攪拌スクリュー２４に対向する第２貯留室２２の底面には、ハウジング２１内に貯留される現像剤量を検知する現像剤量検知センサー（図示せず）が設けられている。この現像剤量検知センサーの検知結果に応じて、トナーコンテナ２０（図１参照）に貯留されたトナーがハウジング２１の上部に設けられた現像剤供給口（図示せず）を介してハウジング２１内に供給される。

現像ローラー２５の回転軸にはＤＳコロ（図示せず）が回転可能に外挿されている。ＤＳコロは、感光体ドラム１４の外周面の両端部に当接することにより現像ローラー２５と感光体ドラム１４との距離（ＤＳ間ギャップ）ｄ１を厳密に規制している。ＤＳコロにはベアリングが内蔵されており、感光体ドラム１４に従動して回転することでドラム表面の摩耗を防止できるようになっている。また、現像ローラー２５の両端部にはハウジング２１と現像ローラー２５との隙間からの現像剤の漏出を防止するための磁気シール部材（図示せず）が配設されている。

規制ブレード２７が磁性体で構成されるため、規制ブレード２７の先端にはＳ極が誘起される。これにより、規制ブレード２７の先端と現像マグネット２５ｂのＮ３極（規制極）との間で規制部３１に引き合う方向の磁界が発生する。

この磁界により、規制ブレード２７と現像ローラー２５との間に磁性キャリアが連なった磁気ブラシが形成され、磁気ブラシが規制部３１を通過することにより所望の高さに層規制される。その後、現像スリーブ２５ａが時計回り方向に回転してＳ１極（搬送極）により現像スリーブ２５ａの外周面に沿う方向の磁界が付与され、磁気ブラシが感光体ドラム１４に対向する領域（現像領域）に移動する。そして、Ｎ１極（主極）により磁界が付与されるため、現像スリーブ２５ａ上の磁気ブラシが起立して感光体ドラム１４の表面に接触する。これにより、感光体ドラム１４の表面に形成された静電潜像が磁気ブラシ中のトナーによってトナー像に現像される。

さらに現像スリーブ２５ａが時計回り方向に回転すると、今度はＳ２極（搬送極）により現像スリーブ２５ａの外周面に沿う方向の磁界が付与されて、磁気ブラシと共にトナー像の形成に使われなかった現像剤が現像スリーブ２５ａ上に回収される。さらに、現像マグネット２５ｂの同極部分（Ｎ２極とＮ３極）において磁気ブラシが現像スリーブ２５ａから離脱して第２貯留室２２ｂ内に落下する。そして、第２攪拌スクリュー２４により攪拌、搬送された後、Ｎ３極（汲上極）の磁界により再び現像スリーブ２５ａ上に磁気ブラシが形成される。

ハウジング２１内において現像ローラー２５の上方には、感光体ドラム１４表面に付着した磁性キャリアを回収するキャリア回収ローラー２９が配置されている。キャリア回収ローラー２９は、感光体ドラム１４の回転方向に対し現像ローラー２５の下流側において感光体ドラム１４の表面に非接触で配置され、感光体ドラム１４との対向面において逆方向（カウンター方向）に回転する。

キャリア回収ローラー２９は、円筒状の支持部材２９ａと、支持部材２９ａの内部に固定される回収マグネット２９ｂと、支持部材２９ａの外周面に装着された導電性編物２９ｃとを有する。支持部材２９ａは金属製であり、長手方向両端部には支軸が形成されている。回収マグネット２９ｂは、Ｓ３極、Ｓ４極と、Ｎ４極から成る３つの磁極が支持部材２９ａの内周面に沿って配置されている。なお、回収マグネット２９ｂは３極構成に限らず、例えば５極構成としてもよい。

導電性編物２９ｃは、金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだ編物である。金属繊維としては、例えばステンレス鋼繊維が用いられる。なお、本明細書でいう「編物」とは、一本の撚糸で結び目を作る要領で「一目ずつ」形成していくものであり、多数の縦糸と横糸が交差する構造を有し、「一段ずつ」形成される「織物」とは明確に区別される。

導電性編物２９ｃは伸縮性を有するため、導電性編物２９ｃの内径は支持部材２９ａの外径に比べて小さく形成しておく。キャリア回収ローラー２９を組み立てる場合は、図４に示すように、導電性編物２９ｃを径方向に伸長させながら、内部に回収マグネット２９ｂが配置された支持部材２９ａを導電性編物２９ｃの内側に挿入していくことにより、支持部材２９ａの外周面に導電性編物２９ｃを装着する。導電性編物２９ｃは、復元力（収縮力）によって支持部材２９ａの外周面に保持される。また、支持部材２９ａの両端部に設けられた支軸にはギャップコロ（図示せず）が回転可能に外挿されている。ギャップコロは、感光体ドラム１４の外周面の両端部に当接することによりキャリア回収ローラー２９と感光体ドラム１４との距離（ＤＣ間ギャップ）ｄ２を厳密に規制している。

また、キャリア回収ローラー２９には電圧印加装置３０が接続されている。キャリア回収ローラー２９により感光体ドラム１４の表面に付着したキャリアの回収を行う場合、支持部材２９ｂを介して導電性編物２９ｃにキャリアが感光体ドラム１４側からキャリア回収ローラー２９側に移動する方向の回収電圧を印加する。回収電圧としては、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することが好ましい。

図５は、導電性編物２９ｃの表面の拡大写真である。図５に示すように、導電性編物２９ｃの表面には多数の金属繊維が突出している。支持部材２９ａにキャリアと逆極性の電圧を印加すると、金属繊維の先端に電界が集中する。また、感光体ドラム１４に対向する回収マグネット２５ｂのＮ４極から発生する磁力線も金属繊維の先端に集中する。この金属繊維の先端に集まった電界及び磁界によって、感光体ドラム１４の表面に付着したキャリアがキャリア回収ローラー２９に吸着される。その結果、感光体ドラム１４の表面に付着したキャリアを効率よく回収することができる。

キャリア回収ローラー２９に回収されたキャリアは、回収マグネット２９ｂの同極部分（Ｓ３極とＳ４極）において溜まり、保持しきれなくなると、キャリア回収ローラー２９（導電性編物２９ｃ）から離脱して現像ローラー２５の対向位置にあるＳ２極に保持される。ここで、現像ローラー２５の対向位置にＳ極を配置しているのは、ここにＮ極を配置すると、現像ローラー２５とキャリア回収ローラー２９との間で磁気ブラシを形成してしまい、互いの電圧差によっていずれかのローラーにトナー現像が発生してしまうからである。その後、現像ローラー２５上に回収されたキャリアは、現像マグネット２５ｂの同極部分（Ｎ２極とＮ３極）において現像スリーブ２５ａから離脱し、第２貯留室２２ｂ内に落下する。

本実施形態の構成によれば、キャリア回収ローラー２９の表面に、金属繊維で編んだ導電性編物２９ｃが装着されており、金属繊維に磁界及び電界が集中するため、ＤＣ間ギャップｄ２をＤＳ間ギャップｄ１よりも広く設定することが可能となる。その結果、感光体ドラム１４の表面の傷付きや感光層の削れ、或いはトナーやトナー外添剤によるキャリア回収ローラー２９の汚れを防止することができる。従って、長期間に亘って安定したキャリア回収効果を維持することができる。

また、キャリア回収ローラー２９に用いる導電性編物２９Ｃは、金属繊維を撚り合わせた撚糸を編み込むことで形成されるため、表面に多数の凹凸が形成されている。この凹凸がキャリア回収ローラー２９の回転によってキャリア回収ローラー２９の回転方向（図３の反時計回り方向）の空気流を発生させる。図３に示すように、キャリア回収ローラー２９の回転によって発生する空気流の方向は、ハウジング２１の開口部２１ｂの外側から内側に向かう方向となるため、ハウジング２１の開口部２１ｂからのトナー飛散を抑制する。また、金属繊維からの放電により、感光体ドラム１４上に現像されたトナーの帯電量を増加させることも可能になり、高湿時にトナーの帯電量低下によって発生する転写性低下に対しても効果がある。

さらに、導電性編物２９ｃの伸縮性を利用して、接着剤等を用いることなく支持部材２９ａに固定することができる。この場合、支持部材２９ａの外周面を粗面としておくことで、導電性編物２９ｃの保持性能をより向上させることができる。

なお、撚糸に用いる金属繊維の繊度が低い（繊維が細い）ほうが磁界及び電界が集中し易くなるが、繊維が細くなり過ぎるとキャリア回収ローラー２９の耐久性が低下する。金属繊維の直径は８μｍ以上３０μｍ以下が好ましい。また、導電性編物２９ｃの厚みが大きすぎると導電性編物２９ｃの中を磁力線が通過して隣の極へ向かってしまい、感光体ドラ１４方向への磁力線の本数が減ってしまう。これは導電性編物２９ｃの伸縮度が低い状態で使用する場合も同様である。そのため、導電性編物２９ｃの厚みは０．７ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、伸縮度は１．２倍以上とすることが好ましい。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示したような帯電ローラーを用いた接触帯電方式の帯電装置１５に代えて、コロナワイヤーとグリッドとを備えたコロナ帯電方式の帯電装置を用いることもできる。

さらに、本発明の画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、カラープリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。

本発明の現像装置１６を用いた場合のキャリア回収性能を評価した。試験方法は、図２及び図３に示したように、導電性編物２９ｃを装着したキャリア回収ローラー２９を備えた本実施形態の現像装置１６（本発明）と、導電性編物２９ｃを装着しない従来のキャリア回収ローラー２９を備えた現像装置（比較例）とを試験機（ＦＳ−１３２００改造機、京セラドキュメントソリューションズ社製）に搭載し、テスト画像として印字率５％の文字画像を１０万枚出力した後のキャリア付着による筋画像の有無を確認した。

試験条件は、外周面に有機感光層（ＯＰＣ）が形成された直径３０ｍｍの感光体ドラム１４を用い、感光体ドラム１４の線速を１８０ｍｍ／ｓｅｃ（プロセス速度３０枚／分）とした。また、感光体ドラム１４の白地部電位（明電位）Ｖ０を＋４３０Ｖ、画像部電位（暗電位）を＋１００Ｖとした。現像ローラー２５は、外周面にローレット加工を施した直径２０ｍｍの現像スリーブ２５ａ内に５極非対称の現像マグネット２５ｂを固定したものを用いた。また、現像ローラー２５には、３１０Ｖの直流電圧にＶｐｐ＝１５００Ｖ、周波数３．７ｋＨｚ、ｄｕｔｙ＝５０％の交流電圧を重畳した現像バイアスを印加した。また、感光体ドラム−現像ローラー間ギャップ（ＤＳ間ギャップ）を０．３５ｍｍに設定した。

キャリア回収ローラー２９は、直径１２ｍｍの金属製の支持部材２９ａ内に３極非対称の回収マグネット２５ｂを固定し、外周面にステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）繊維を複数本集め、撚りを加えて作成した撚糸を用いて円筒状にニット編みした厚み０．７ｍｍの導電性編物２９ｃを装着した。また、キャリア回収ローラー２９には、７００Ｖの直流電圧にＶｐｐ＝６５０Ｖ、周波数３．７ｋＨｚ、ｄｕｔｙ＝５０％の交流電圧を重畳した回収電圧を印加した。また、感光体ドラム−キャリア回収ローラー間ギャップ（ＤＣ間ギャップ）を０．４〜１．０ｍｍに設定した。

試験の結果、キャリア回収ローラー２９に導電性編物２９ｃを装着した本発明の現像装置１６では、感光体ドラム１４へ付着したキャリアがキャリア回収ローラー２９によって効率よく回収され、１０万枚の耐久印字後においてもキャリア付着による筋画像の発生は認められなかった。

これに対し、キャリア回収ローラー２９に導電性編物２９ｃを装着しなかった比較例の現像装置では、感光体ドラム１４へのキャリア付着によるクリーニング不良が発生し、１０万枚の耐久印字後にキャリア付着による筋画像の発生が認められた。

本発明は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用いる現像装置であって、像担持体上に付着した磁性キャリアを回収するキャリア回収ローラーを備えた現像装置に利用可能である。

９ 画像形成部
１０ 定着装置
１４ 感光体ドラム（像担持体）
１５ 帯電装置
１６ 現像装置
１７ クリーニング装置
１８ 転写ローラー
２５ 現像ローラー（現像剤担持体）
２５ａ 現像スリーブ
２５ｂ 現像マグネット
２７ 規制ブレード
２９ キャリア回収ローラー（キャリア回収部材）
２９ａ 支持部材
２９ｂ 回収マグネット
２９ｃ 導電性編物
３０ 電圧印加装置
４１ 帯電ローラー（帯電部材）
４７ クリーニングブレード
１００ 画像形成装置

Claims (7)

1. 磁性を有するキャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する筐体と、
   該筐体の開口部から像担持体に対向するように回転可能に支持され、外周面に前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記像担持体の回転方向に対し該現像剤担持体の下流側において前記像担持体に対向するように回転可能に支持され、前記像担持体の表面に付着した前記キャリアを回収するキャリア回収部材と、
   を備え、前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置において、
   前記キャリア回収部材は、
   金属繊維を複数本撚り合わせた撚糸を用いて筒状に編んだ導電性編物と、
   該導電性編物に内挿される円筒状の支持部材と、
   該支持部材の内部に固定され、複数の磁極を有する回収マグネットと、
   を有し、
   前記導電性編物に前記像担持体に付着した前記キャリアが前記キャリア回収部材側に移動する方向の回収電圧が印加されることを特徴とする現像装置。
2. 前記回収電圧は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記像担持体と前記キャリア回収部材とのギャップは、前記像担持体と前記現像剤担持体とのギャップよりも大きい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. 前記金属繊維の繊維径が８μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記導電性編物の厚みが０．７ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記現像剤担持体は、前記筐体に回転可能に支持される現像スリーブと、該現像スリーブの内部に固定され、複数の磁極を有する現像マグネットと、を有し、
   前記現像剤担持体との対向部分に配置される前記回収マグネットの磁極は、前記キャリア回収部材との対向部分に配置される前記現像マグネットの磁極と同極性であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。