JP2001350344A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高画質の画像を長期間に亘って安定して得る
ことができる現像装置を提供すること。 【構成】 感光ドラム（像担持体）７と所定の距離だけ
離れた位置に設けられて磁性現像剤をその表面に保持す
る現像ローラ（現像剤担持体）１０ｃと、該現像ローラ
１０ｃの両端部付近に現像ローラ１０ｃの外周面との間
に隙間を形成するよう配置された強磁性体の磁気シール
（シール部材）２１ａ，２１ｂと、前記現像ローラ１０
ｃの回転中心の軸線方向において前記磁気シール２１
ａ，２１ｂと重なる位置に前記現像ローラ１０ｃに接触
するように配置されたスクレーパ２２ａ，２２ｂ（現像
剤掻き取り部材）を有する現像装置１０において、前記
現像ローラ１０ｃの回転中心の軸線方向において前記ス
クレーパ２２ａ，２２ｂの現像ローラ１０ｃとの接触部
に対して画像領域側に規制部３０ａ，３０ｂを設け、該
規制部３０ａ，３０ｂと前記現像ローラ１０ｃとの距離
ＳＳを前記感光ドラム７と現像ローラ１０ｃとの距離Ｓ
Ｄよりも小さく（ＳＳ＜ＳＤ）設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に形成
された静電潜像を現像するための現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の現像装置を図８に基づいて説明す
る。

【０００３】図８はプロセスカートリッジＢの断面図で
あり、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）や複写機等に
装填されるプロセスカートリッジＢに設けられた現像装
置１０においては、中空円筒形状の現像ローラ１０ｃの
中にマグネットＭｇが配置され、該マグネットＭｇの磁
力によってトナーを現像ローラ１０ｃ上に引き寄せ、現
像ローラ１０ｃ又はマグネットＭｇが回転することによ
って感光ドラム７上の静電潜像を顕像化する現像部へと
トナーが搬送される。

【０００４】ところで、トナーが現像室１０ｂから外側
へ漏れるのを防止する方法として、図８に示すように強
磁性体のシール部材２１を非接触で配置し、その磁力に
よってトナーを保持する方法が知られている。

【０００５】又、感光ドラム７と現像ローラ１０ｃとの
間にＡＣ＋ＤＣの電圧を印加して両者間でトナーを往復
させて現像する所謂ジャンピング現像を行うために両者
間の距離を一定に保つ必要がある場合、厚さが厳しく管
理されたキャップコロを現像ローラ１０ｃの両端部を覆
うように被せる方法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成において、現
像ローラ１０ｃ又はマグネットＭｇの回転によってシー
ル部材２１及びその近傍を通過して現像ローラ１０ｃの
下流側に運ばれるトナーの層の厚さが感光ドラム７と現
像ローラ１０ｃとの距離よりも大きい場合、トナーが感
光ドラム７と現像ローラ１０ｃの距離が最も小さくなる
現像部領域に到達する前に感光ドラム７に直接接触して
しまう。すると、シール部材２１の近傍において良好な
現像を行うことができなくなることがあった。

【０００７】又、トナーの感光ドラム７への接触によっ
て飛散したトナーがキャップコロと感光ドラム７が当接
する部分に塊状で分散し、感光ドラム７と現像ローラ１
０ｃとの距離が大きく変動してしまって良好な現像を行
うことができないことがあった。この問題に対して現像
ローラ１０ｃの長手方向においてシール部材２１の位置
にスクレーパ２２を設け、このスクレーパ２２を現像ロ
ーラ１０ｃに接触させてトナーを掻き落とす方法が一般
的に用いられている。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、高画質の画像を長期間に亘っ
て安定して得ることができる現像装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体と
所定の距離だけ離れた位置に設けられて磁性現像剤をそ
の表面に保持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の両
端部付近に現像剤担持体の外周面との間に隙間を形成す
るよう配置された強磁性体のシール部材と、前記現像剤
担持体の回転中心の軸線方向において前記シール部材と
重なる位置に前記現像剤担持体に接触するように配置さ
れた現像剤掻き取り部材を有する現像装置において、前
記現像剤担持体の回転中心の軸線方向において前記現像
剤掻き取り部材の現像剤担持体との接触部に対して画像
領域側に規制部を設け、該規制部と前記現像剤担持体と
の距離を前記像担持体と現像剤担持体との距離よりも小
さく設定したことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記現像剤担持体の外周面と前記シール部
材との隙間を前記現像剤担持体の回転方向の最下流部に
おいて前記像担持体と現像剤担持体との距離よりも小さ
く設定したことを特徴とする。

【００１１】従って、本発明によれば、現像バイアスを
印加しなくても現像剤が像担持体に接触して飛散するこ
とがないため、像担持体と現像剤担持体との距離が大き
く変動することがなく、高画質の画像を長期間に亘って
安定して得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る現像装置要部の断面図、図２はスクレーパを
２方向から見た図、図３は現像装置のプロセス部品及び
関連する部品の長手方向の位置関係を示す図、図４は現
像装置を含むプロセスカートリッジの主断面図、図５は
現像装置を感光ドラム側から見た外観図である。尚、以
下において、符号のない手段及び部材は全て不図示であ
る。又、本文中「長手方向」とは、現像ローラの回転中
心軸の軸線方向を指すものとする。

【００１４】［全体構成］画像形成装置は、電子写真画
像形成プロセスによって記録媒体に画像を形成するもの
であり、図４に示すように、像担持体であるドラム形状
の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）７にト
ナー像を形成する。そして、前記トナー像の形成と同期
して給送トレイにセットされた記録媒体２をピックアッ
プローラ及び給紙ローラ等から成る搬送手段で搬送す
る。

【００１５】次いで、図４に示すプロセスカートリッジ
Ｂに設けられた前記感光ドラム７に形成されたトナー像
を、転写手段としての転写ローラ４に電圧を印加するこ
とによって記録媒体２上に転写する。その後、トナー像
の転写を受けた記録媒体２をガイド板でガイドして定着
手段へと搬送する。定着手段は、ヒータを内蔵した定着
ローラとこの定着ローラに記録媒体２を押圧してこれを
搬送する加圧ローラとで構成され、記録媒体２に熱及び
圧力を印加して転写トナー像を記録媒体２に定着するも
のである。そして、トナー像が定着された記録媒体２は
排出ローラによって搬送されて排出部へと排出される。

【００１６】［プロセスカートリッジ］プロセスカート
リッジＢは、図４に示すように、像担持体としての感光
層を有する感光ドラム７を回転駆動し、その表面を帯電
手段である帯電ローラ８からの電圧印加によって一様に
帯電する。次いで、光学系から画像情報に応じたレーザ
ービーム光を露光開口部９を介して感光ドラム７へ照射
して該感光ドラム７上に静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像装置１０によってトナーを用いて現像してこれ
をトナー像として可視化する。ここで、帯電ローラ８は
感光ドラム７に接触して設けられて感光ドラム７を帯電
処理する。又、現像装置１０は感光ドラム７の現像領域
へトナーを供給し、感光ドラム７に形成された静電潜像
を現像してこれをトナー像として可視化する。

【００１７】現像装置１０は、トナー室１０ａ内のトナ
ーを現像室１０ｂへ供給し、現像室１０ｂに取り付けた
現像ローラ１０ｃを回転させるとともに、現像ブレード
１０ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を固定
磁石Ｍｇを内蔵した現像ローラ１０ｃの表面に形成し、
そのトナーを感光ドラム７の現像領域へ供給し、そのト
ナーを前記静電潜像に応じて感光ドラム７へ転移させる
ことによって静電潜像を現像してこれをトナー像として
可視像化する。

【００１８】そして、転写ローラ４に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加し、感光ドラム７に形成されたトナー
像を記録媒体２に転写する。尚、トナー像転写後に感光
ドラム７上に残留する転写残トナーはクリーニング手段
１１によって除去され、除去されたトナーは廃トナー溜
め１１ｂへ集められる。

【００１９】前記感光ドラム７等の各部品は、トナー現
像枠体１２とトナー現像壁部材１３及びクリーニング枠
体１４とを結合して構成されたカートリッジ枠体内に収
納されてプロセスカートリッジＢとしてユニット化され
ている。即ち、トナー現像枠体１２とトナー現像壁部材
１３を溶着してトナー室１０ａ及び現像室１０ｂを構成
し、現像室１０ｂに現像ローラ１０ｃ及び現像ブレード
１０ｄを取り付けている。又、クリーニング枠体１４に
は感光ドラム７と帯電ローラ８及びクリーニング手段１
１を構成する各部材を取り付けている。そして、前記ト
ナー現像枠体１２とクリーニング枠体１４とを揺動可能
に結合することによってプロセスカートリッジＢが構成
されている。

【００２０】上記プロセスカートリッジＢには、画像情
報に応じた光を感光ドラム７へ照射するための露光開口
部９及び感光ドラム７を記録媒体２に対向させるための
転写開口部１５が設けられている。尚、転写開口部１５
は、感光ドラム７に形成されたトナー像を記録媒体２に
転写するためのものであり、両開口部９，１５は不図示
のシャッター部材によって開閉される。

【００２１】［現像手段のシール周り構成］次に、現像
装置１０の特に端部のシール周りの構成について説明す
る。

【００２２】図５は現像装置１０を感光ドラム７側から
見た外観図であり、感光ドラム７と現像ローラ１０ｃの
隙間ＳＤを一定に保つキャップコロ２４ａ，２４ｂが図
示のように現像ローラ１０ｃ、現像ブレード１０ｄ及び
スクレーパ２２ａ，２２ｂ及び現像ローラ１０ｃの両端
部を覆うように設けられており、磁気シール２１ａ，２
１ｂはそれぞれスクレーパ２２ａ，２２ｂの後に隠れて
いる。

【００２３】基本的なシールの構成は次の通りである。

【００２４】トナーが現像装置１０から外側へ漏れるの
を防止するために、図３に示すように現像ブレード１０
ｄの外側に、図１に示すように現像ローラ１０ｃの近傍
に強磁性体（例えば表面で２０００Ｇ程度）である磁気
シール２１ａ，２１ｂを非接触で配置している。磁気シ
ール２１ａ，２１ｂの磁力によって現像ローラ１０ｃと
の隙間にトナーを保持することによって現像室１０ａ内
のトナーがこの隙間を通って長手方向において外側に漏
れようとするのを防止している。

【００２５】図３に示すように、スクレーパ２２ａ，２
２ｂは各磁気シール２１ａ，２１ｂと長手方向でオーバ
ーラップして磁気シール２１ａ，２１ｂの外側まで延び
るように設けられている。スクレーパ２２ａ，２２ｂ
は、現像ローラ１０ｃの回転によって該現像ローラ１０
ｃと磁気シール２１ａ，２１ｂの隙間部を通過したトナ
ーを現像ローラ１０ｃと感光ドラム７の間の現像部に到
達する前に現像ローラ１０ｃ表面から掻き落とす。スク
レーパ２２ａ，２２ｂの現像ローラ１０ｃとの当接部
は、図２に示すように、画像領域側（内側）に向かうに
従って現像ローラ１０ｃの回転方向においてより下流側
で接触するような形状（即ち、掻き落としたトナーが現
像ローラ１０ｃの回転によって長手方向で画像領域側
（内側）に向かう形状）を有する。

【００２６】スクレーパ２２ａ，２２ｂには、図２に示
すように、各々長手方向において磁気シール２１ａ，２
１ｂに対して画像領域（内側）に規制部３０ａ，３０ｂ
が設けられている。図１に示すように、規制部３０ａ，
３０ｂは、スクレーパ２２ａ，２２ｂの現像ローラ１０
ｃとの当接部近傍において現像ローラ１０ｃと隙間ＳＳ
を形成するように設けられており、隙間ＳＳは現像ロー
ラ１０ｃと感光ドラム７の間の隙間ＳＤ（図４参照）よ
りも小さく設定されている（ＳＳ＜ＳＤ）。例えば、隙
間ＳＳ＝０．２ｍｍ、ＳＤ＝０．３ｍｍ、現像ローラ１
０ｃと磁気シール２１ａ，２１ｂの隙間を０．４ｍｍと
する。

【００２７】現像ローラ１０ｃの回転によって規制部３
０ａ，３０ｂへ運ばれてきた現像ローラ１０ｃ上のトナ
ー層は、厚さが０．２ｍｍより厚い場合は規制部３０
ａ，３０ｂにより上部を擦り落とされ、厚さが０．２ｍ
ｍ以下の場合は規制部３０ａ，３０ｂに接触することな
く感光ドラム７と現像ローラ１０ｃ間が最も接近する位
置を含む現像部へと導かれる。感光ドラム７と現像ロー
ラ１０ｃの距離は０．３ｍｍに設定されているため、現
像バイアスを印加しなくてもトナーが感光ドラム７に接
触してしまうという問題は発生しない。

【００２８】又、本実施の形態においては、規制部３０
ａ，３０ｂをスクレーパ２２ａ，２２ｂと一体に構成し
たため、製造コストの上昇を非常に小さく抑えることが
できる。

【００２９】尚、本実施の形態では、マグネットＭｇが
固定で現像ローラ１０ｃが回転するようにしたが、これ
に限る分けではなく、現像ローラ１０ｃが固定でマグネ
ットＭｇが回転しても良い。

【００３０】又、ＳＳ，ＳＤ等の値もこれに限る訳では
なく、設定値として適宜設定すれば良い。

【００３１】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図６及び図７に基づいて説明する。尚、図６は本
実施の形態に係る現像装置の主要部の断面図、図７は磁
気シールの外観を示す斜視図である。

【００３２】本実施の形態ではスクレーパを使用せず、
磁気シール２１ａ，２１ｂの形状を図６に示すような形
状とする。即ち、磁気シール２１ａ，２１ｂの現像ロー
ラ１０ｃの回転方向において最下流側に突起３１ａ，３
１ｂを設け、これらの突起３１ａ，３１ｂと現像ローラ
１０ｃとの距離ＳＭを現像ローラ１０ｃと感光ドラム７
の間の距離ＳＤよりも小さくしている（ＳＭ＜ＳＤ）。
例えば、隙間ＳＤ＝０．３ｍｍ、ＳＭ＝０．２ｍｍ、突
起３１ａ，３１ｂ以外の部分の現像ローラ１０ｃと磁気
シール２１ａ，２１ｂの隙間を０．４ｍｍとしている。

【００３３】現像ローラ１０ｃと磁気シール２１ａ，２
１ｂの隙間にあるトナーは、現像ローラ１０ｃの回転に
よって０．４ｍｍの厚さでシール部から回転方向下流側
に出ようとするが、突起３１ａ，３１ｂがその出口でト
ナーの厚さを０．２ｍｍ以下に規制する。従って、シー
ル部出口から下流側に出てくるトナー層の厚みは、０．
３ｍｍより小さくなるため、トナー層は感光ドラム７と
現像ローラ１０ｃ間が最も接近する位置を含む現像部へ
と導かれるまで感光ドラム７と接触することがない。つ
まり、現像バイアスを印加しなくてもトナーが感光ドラ
ム７に接触してしまうという問題が発生しない。

【００３４】尚、本実施の形態では、磁気シール２１
ａ，２１ｂと現像ローラ１０ｃとの距離ＳＭは最下流側
のみ突起形状とすることによって現像ローラ１０ｃと感
光ドラム７の間の距離ＳＤよりも小さくしたが、これに
限る訳ではなく、全域に亘ってＳＭ＜ＳＤを満たす形状
であっても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、像担持体と、該像担持体と所定の距離だけ離れ
た位置に設けられて磁性現像剤をその表面に保持する現
像剤担持体と、該現像剤担持体の両端部付近に現像剤担
持体の外周面との間に隙間を形成するよう配置された強
磁性体のシール部材と、前記現像剤担持体の回転中心の
軸線方向において前記シール部材と重なる位置に前記現
像剤担持体に接触するように配置された現像剤掻き取り
部材を有する現像装置において、前記現像剤担持体の回
転中心の軸線方向において前記現像剤掻き取り部材の現
像剤担持体との接触部に対して画像領域側に規制部を設
け、該規制部と前記現像剤担持体との距離を前記像担持
体と現像剤担持体との距離よりも小さく設定したため、
高画質の画像を長期間に亘って安定して得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置要部の断
面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る現像装置のスクレ
ーパを２方向から見た図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る現像装置のプロセ
ス部品及び関連する部品の長手方向の位置関係を示す図
である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る現像装置を含むプ
ロセスカートリッジの主断面図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係る現像装置を感光ド
ラム側から見た外観図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係る現像装置の主要部
の断面図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る現像装置の磁気シ
ールの外観を示す斜視図である。

【図８】従来のプロセスカートリッジの主断面図であ
る。

【符号の説明】

７ 感光ドラム（像担持体） １０ 現像装置 １０ｃ 現像ローラ（現像剤担持体） ２１ａ，２１ｂ 磁気シール（シール部材） ２２ａ，２２ｂ スクレーパ（現像剤掻き取り部材） ３０ａ，３０ｂ 規制部 ＳＤ 像担持体と現像剤担持体との距離 ＳＭ 現像剤担持体の外周面とシール部材と
の隙間 ＳＳ 規制部と現像剤担持体との距離

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、該像担持体と所定の距離だ
   け離れた位置に設けられて磁性現像剤をその表面に保持
   する現像剤担持体と、該現像剤担持体の両端部付近に現
   像剤担持体の外周面との間に隙間を形成するよう配置さ
   れた強磁性体のシール部材と、前記現像剤担持体の回転
   中心の軸線方向において前記シール部材と重なる位置に
   前記現像剤担持体に接触するように配置された現像剤掻
   き取り部材を有する現像装置において、 前記現像剤担持体の回転中心の軸線方向において前記現
   像剤掻き取り部材の現像剤担持体との接触部に対して画
   像領域側に規制部を設け、該規制部と前記現像剤担持体
   との距離を前記像担持体と現像剤担持体との距離よりも
   小さく設定したことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体の外周面と前記シール
   部材との隙間を前記現像剤担持体の回転方向の最下流部
   において前記像担持体と現像剤担持体との距離よりも小
   さく設定したことを特徴とする請求項１記載の現像装
   置。