JP2006126804A

JP2006126804A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

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Publication number: JP2006126804A
Application number: JP2005270710A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Uratani; 俊輔浦谷; Noriyuki Komatsu; 範行小松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2006-05-18
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Also published as: JP4185927B2; US7283765B2; US20060067730A1

Abstract

【課題】現像容器の外側に現像剤が漏れ出るのを効果的に防ぐことができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置を現像ローラ１９の軸線方向から見た場合、複数の極大磁束密度位置点のうち現像ブレード１７の支持部１７ｂに最も近い極大磁束密度位置点と支持部１７ｂとを結ぶ線Ｔが現像ローラ１９の周面と交差する第一位置Ｐ１と、現像ローラ１９が静電潜像を現像する第二位置Ｐ２との間で、掻き寄せ部材１８が現像ローラ１９に当接する。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置において、像担持体としての電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるため、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は広く用いられている。

上記プロセスカートリッジの一例が、例えば特許文献１に記載されているように、感光体ドラム１と、それに作用するプロセス手段として、帯電ローラ２、現像スリーブ５、及び、クリーニング手段が一体化されている。

そして、現像スリーブ５は、磁性一成分現像剤（トナー）を、感光体ドラム１に搬送して、現像バイアスが印加されることで、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像する。

すなわち、現像スリーブ５はトナー容器３に回転可能に支持されている。そして、現像スリーブ５の内部には、現像スリーブ５に現像剤を担持させるための磁石であるマグネットローラ６が内側に設けられている。

そして、トナーは、マグネットローラ６の磁力により現像スリーブ５の表面に付着し、現像ブレード７により層厚が一定に規制された後、感光体ドラム１０上の潜像と対向する位置に搬送され、潜像に付着して現像を行う。

このようなプロセスカートリッジにおいて、現像スリーブ５の両端部には、現像領域外へトナーが漏出するのを防止するためのシール部材１３が設けてある。

このシール部材１３は、現像スリーブ５と一定の間隙をもって配置された磁性体シール部材を用いている。そして、磁性体シール部材１３とマグネットローラ５との間に集中磁界を形成し、シール部材１３と現像スリーブ５との間の間隙にトナーを介在させ、磁気ブラシを形成する。それによって、トナーがトナー容器３から漏れ出るのを防止するように構成している。

ところが、現像スリーブ５が回転すると、現像スリーブ５の長手方向の外側に向かってトナーが移動する傾向にある。そこで、現像スリーブ５の長手方向の両端部に付着しているトナーを、再び長手方向の中央側へと戻すために、掻き寄せ部材１７を配置している。掻き寄せ部材１７は、現像スリーブ５の回転方向において、シール部材１３の下流側に設けられている。掻き寄せ部材１７は、先端１７ａが現像スリーブ５に対して、現像スリーブ５の回転方向に対してカウンタ方向に当接している。そして、先端１７ａは、現像スリーブ５が回転した際に、トナーを長手方向中央側にかき寄せるようにテーパがついている。
特開平９−２１８５７８号公報

本発明の目的は、現像容器の外側に現像剤が漏れ出るのを効果的に防ぐことができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、掻き寄せ部材によって、現像剤を現像ローラの中央側に効果的に移動させることができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の第１の態様によれば、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、前記現像ローラを支持する現像容器と、前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、を有し、前記現像装置を前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接する現像装置が提供される。

本発明の第２の態様によれば、電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、前記現像ローラを支持する現像容器と、前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、を有し、前記プロセスカートリッジを前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する現第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接するプロセスカートリッジが提供される。

本発明の第３の態様によれば、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、（ｉ）電子写真感光体と、（ｉｉ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、前記現像ローラを支持する現像容器と、前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、を有し、前記現像装置を前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する現第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接する現像装置と、（ｉｉｉ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有する画像形成装置が提供される。

本発明の第４の態様によれば、プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、（ｉ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、前記現像ローラを支持する現像容器と、前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、を有し、前記プロセスカートリッジを前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する現第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、（ｉｉ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有する画像形成装置が提供される。

本発明によれば、現像容器の外側に現像剤が漏れ出るのを効果的に防ぐことができ、さらに、掻き寄せ部材によって、現像剤を現像ローラの中央側に効果的に移動させることができる。

以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。ただし、説明文中の符号は、図面を参照するためのものであって、構成を限定するものではない。

実施例１
先ず、図１４を用いて、本発明が適用される現像装置Ａが装着される、本実施例の画像形成装置の全体構成について説明する。図１４に示すレーザービームプリンタＰは、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体４（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に現像剤（トナー）による画像を形成する画像形成装置である。

即ち、レーザービームプリンタＰが備える像担持体としてのドラム形状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１０の表面は、帯電手段である帯電ローラ１１によって一様に帯電される。この感光体ドラム１０の周面に、潜像形成手段（露光手段）である光学手段１から画像情報に応じたレーザー光Ｌを照射して感光体ドラム１０に画像情報に応じた潜像を形成する。ここで形成された感光体ドラム１０上の潜像を、後述の現像手段によって現像することで、感光体ドラム１０上に現像剤像（以下、「トナー像」という。）が形成される。

一方、トナー像の形成と同期して、カセット６ａにセットした記録媒体４は、ピックアップローラ６ｂ、搬送ローラ対６ｃ、６ｅ、搬送ガイド６ｄ、６ｆ、及びレジストローラ対６ｇで搬送される。

次いで、感光体ドラム１０と一定の電圧を印加された転写手段である転写ローラ３とで形成されたニップ部を通る。このとき感光体ドラム１０上に現像されたトナー像が記録媒体４に転写される。

トナー像の転写を受けた記録媒体４は、搬送ガイド６ｈで定着手段５へと搬送される。この定着手段５は駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有している。そして、定着手段５のニップ部を通過する記録媒体４に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。その後、記録媒体４は搬送ガイド６ｉ、排出ローラ対６ｊで搬送され、排出トレイ７へと排出される。

そして、トナー像が転写された後の感光体ドラム１０は、それと対向するブレード等のクリーニング手段１４によって転写残トナーが除去され、次回の画像形成に備える。

尚、図１４に示されるように、レーザービームプリンタＰは、感光体ドラム１０、現像装置Ａ、帯電ローラ１１、及びクリーニング手段１４が一体化され、プロセスカートリッジＣ（以下、「カートリッジＣ」という。）を構成している。そして、カートリッジＣは画像形成装置本体Ｐａに対して、装着手段（不図示）によって着脱自在とされる。

次に、本実施例におけるカートリッジＣについて図１を用いて説明する。

カートリッジＣを構成する現像手段である現像装置ユニットＡには、現像剤収納容器（トナー容器）２０と、現像ローラ１９と、現像ブレード１７と、を有する。トナー容器２０は、現像剤である磁性一成分現像剤（トナー）を収容している。また、現像ローラ１９は、感光体ドラム１０の周面上に形成された静電潜像にトナーを供給して可視画像を形成させるための中空の円筒形状である。現像ブレード１７は、トナーに摩擦帯電電荷を付与し、現像ローラ１９の表面上にトナー層を形成するものである。

そして、現像ローラ１９は、現像容器１５に備えられている。現像容器１５は、トナー容器２０と連結しており、トナー容器２０と現像容器１５との間には封止部材であるトナーシール１３が設けられている。そして、現像装置Ａを使用する前は、トナー容器２０にトナーが収容されており、トナーシール１３によりトナー容器２０からのトナーの漏出が防止されている。そして、ユーザがカートリッジＣを使用する際に、先ず、トナーシール１３を引き抜くようになっている。トナーシール１３が引き抜かれると、トナー容器２０に収容されたトナーが現像容器１５内に流入する。

また、現像ローラ１９と現像容器１５との間の下部開口には、吹き出し防止シート２１が設けられている。そして、下部開口からトナーが漏れるのを防止する。

現像動作を行う際は、トナー容器２０内のトナーを攪拌手段２３ａ、２３ｂの回転によって現像ローラ１９に送り出す。そして、現像ローラ１９には、その回転に対して固定位置に設けられたマグネットローラ１６が内蔵されている。マグネットローラ１６の磁極配置に関しては後に詳しく説明する。

また、現像容器１５には、現像ローラ１９の周面に当接する弾性体（弾性部）であるブレード１７ａと、それを支持する磁性を有する支持部１７ｂと、で構成される現像ブレード１７が設置されている。現像ブレード１７と現像ローラ１９との当接部において、現像ローラ１９の表面に担持されたトナーは、ブレード１７ａによって摩擦帯電電荷を付与されるとともに、現像ローラ１９の表面におけるトナー層の厚さが規制される。

現像ローラ１９はスペーサーコロ（不図示）によって感光体ドラム１０に対して一定のクリアランスを保ちつつ、付勢バネ（不図示）により感光体ドラム１０に押圧されている。そして、現像ローラ１９は、表面に形成されたトナー層を感光体ドラム１０の現像領域Ｄ（図２参照）に供給し、静電潜像を現像する。又、現像ローラ１９近傍には現像容器１５内のトナーを循環させる現像剤攪拌部材２４が回転可能に取り付けられている。

カートリッジＣを構成する感光体ユニットＢは、感光体ドラム１０、帯電ローラ１１、クリーニングブレード１４が備えている。帯電ローラ１１は、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させるためのものである。そして、クリーニングブレード１４は、記録媒体４に転写されずに感光体ドラム１０上に付着している残留トナーを感光体ドラム１０表面から掻き落とすものである。

感光体ドラム１０は時計回りに回転している。帯電ローラ１１は一定の電圧が印加されており、感光体ドラム１０が接触すると接触した感光体ドラム１０の感光層表面は一様に帯電する。ついで光学手段１からの画像情報に応じたレーザー光Ｌを感光体ドラム１０上に照射することにより、感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する。その後、現像手段である、上記構成の現像装置Ａによって感光体ドラム１０上に現像剤像（トナー像）が形成される。

レーザービームプリンタ本体Ｐａ（図１４）に設けられた転写ローラ３にトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム１０に形成されたトナー像を記録媒体４に転写する。その後、クリーニングブレード１４によって感光体ドラム１０上の残留トナーを除去する。ここでクリーニングブレード１４は感光体ドラム１０に当接して感光体ドラム１０に残留したトナーを掻き落として廃トナー容器１２に集める。

以上に説明した構成の画像形成装置であるレーザービームプリンタＰ、カートリッジＣにおいて、本実施例における本発明の特徴部分を、図２〜図８を用いて説明する。

図２は、現像装置Ａにおける、中空の円筒である現像ローラ１９端部の軸方向（長手方向）の断面説明図である。現像ローラ１９の内部空間には、現像ローラ１９が回転駆動されている時も所定位置に固定保持される棒状の磁石であるマグネットローラ１６が内包されている。又、現像ローラ１９表面には、トナーの層厚を規制するための弾性部（弾性体）であるブレード１７ａと、支持部（支持部材）１７ｂと、で構成される現像ブレード１７が所定圧で当接するように配置されている。尚、ここで支持部１７ｂは、例えば冷間圧延炭素鋼等の金属材料である。

更に、現像ローラ１９の軸線方向端部領域には、現像ローラ１９の周面に沿って設けられた強磁性体である磁性体シール部材、即ち、磁気シール２２と、現像ローラ１９に端縁部１８ｃが当接する現像剤掻き寄せ部材（スクレーパ）１８と、が配置されている。

磁気シール２２は、現像ローラ１９との隙間において、トナーが現像容器１５から外へ漏出するのを防止するためのものである。また、スクレーパ１８は、現像ローラ１９の軸線方向において、磁気シール２２の外側端部２２ａよりも外側に、現像ローラ１９との当接点端部１８ｇを有して現像ローラ１９表面に付着している。そして、現像ローラ１９の回転により、磁気シール２２と現像ローラ１９との間隙部から漏出してきたトナーを再び現像領域Ｄ側（長手方向中央側）へと戻すためのものである。ここでは、スクレーパ１８は、現像ブレード１７の支持部材１７ｂの、現像容器１５に対して外側面に取り付けられている。スクレーパ１８は、摺動性を有するポリアセタール（ＰＯＭ）やポリカーボネイト等で形成されている。

図２に示す現像ローラ１９軸線方向（長手方向）端部領域を、断面図として示したのが、図３である。図３において、磁気シール２２は、現像ローラ１９の軸線方向両端部で現像容器１５内部側に、現像ローラ１９の外周面と所定間隔ｇをもって配置されている。そして、磁気シール２２と現像ローラ１９の内側に設けられたマグネットローラ１６との間に集中磁界を形成する。そして、磁気シール２２と現像ローラ１９との間隙部にトナーを介在させ、磁気ブラシを形成することで、現像容器１５内のトナーがこの間隙部を通って現像容器１５から外に漏出するのを防止している。

本実施例では、磁気シール２２は、磁界を発生する磁石から形成されたもので、現像ローラ１９の両端部に周面に沿って設けられると共に、この状態で現像ローラ１９と共に現像容器１５に取り付けられている。

磁気シール２２は、例えば、図４（ａ）に示すように、その内面がＮ極とＳ極とが交互になるような磁極パターンに着磁されている。そして、各々の磁力線２２ｂに沿って形成されるトナーの穂立ちによる磁気ブラシによって現像ローラ１９の外周面と、磁気シール２２の表面との間隙ｇを埋め、トナーが現像領域Ｄ外へ流出するのを防止している。磁気シール２２の構成は、特にこれに限定されるものではない。

又、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、両側面がそれぞれＮ極とＳ極の磁極パターンに着磁された磁気シール２２、或いは表面と裏面とがそれぞれＮ極とＳ極の磁極パターンに着磁された磁気シール部材２２を用いて磁気ブラシを形成する構成もある。

このような磁気シール２２を用いることで、現像ローラ１９と磁気シール２２とを非接触にでき、現像ローラ１９の回転トルクは著しく小さくなる。従って、現像ローラ１９の駆動モータも小型で低価格なもので良く、又、回転トルクの変動も小さく、現像ローラ１９や感光体ドラム１０の回転ムラが生じにくくなる。又、磁気シール部材２２の摩耗等もなくなるので、半永久的に良好なシール性を発揮でき、リサイクルにも対応可能である。

ここで、スクレーパ１８は、従来と同様にスクレーパ支持体１８ｂに先端１８ａが取り付けられた以下の（１）〜（３）の構成になっている。
（１）図３で、現像ローラ１９は反時計方向に回転するが、その現像ローラ１９の回転方向に対して磁気シール２２よりも下流側にある。
（２）スクレーパ１８の先端１８ａを現像ローラ１９表面に現像ローラ１９の回転方向に対してカウンタ方向に当接させた状態である。
（３）図５に示すように、現像ローラ１９が回転したときに現像ローラ１９表面に付着したトナーを現像領域Ｄ側（長手方向中央側）に掻き寄せるように、スクレーパ１８の先端１８ａの端縁部１８ｃにテーパがついている。

上記（１）、（２）、（３）の構成により、スクレーパ１８は、トナーを、現像ローラ１９と感光体ドラム１０との間の現像部Ｐ２（図３参照）に到達する前に、現像ローラ１９長手方向における現像領域Ｄ側に掻き寄せる。前記トナーは、現像ローラ１９表面に付着して、現像ローラ１９の回転により現像容器１５出口において磁気シール２２と現像ローラ１９との間隙部から出てきたトナーである。

更に、本実施例では、図６に示すように、端縁１８ｃは、現像領域Ｄ側（現像ローラ１９長手方向中央側）に向かうに従って、現像ローラ１９の回転方向に対して徐々に下流側で当接するようなテーパ形状とされる。そのため、掻き取ったトナーを現像ローラ１９の回転によって現像領域Ｄ側（長手方向中央側）に寄せている。スクレーパ１８は、前記構成によって、その掻き寄せ能力を向上させている。

更に、本実施例では、マグネットローラ１６の磁力と現像ブレード１７の支持部１７ｂとの間で磁気回路が発生する。その磁気回路の磁力によって、掻き寄せたトナーが、スクレーパ１８と現像ローラ１９の当接位置に溜り易くなるのを回避するため、スクレーパ１８は以下の構成になっている。

図７に示すように、スクレーパ１８は、先端１８ａの端縁部１８ｃが、磁気回路Ｔよりも現像ローラ１９の回転方向に対して下流側の現像ローラ１９表面に当接していることが特徴として挙げられる。磁気回路Ｔは、現像ブレード１７の支持部１７ｂの現像ローラ１９周面との最も近い点１７ｃと、マグネットローラ１６のＮ１極１６ａとの間で形成される磁気回路である。

ここで、この磁気回路Ｔについて説明する。

図８はマグネットローラ１６によって形成される磁束密度を示す。マグネットローラ１６は断面において外周部に４つの磁極（Ｎ極Ｎ１、Ｓ極Ｓ１、Ｎ極Ｎ２、Ｓ極Ｓ２）を有する。それらの極大磁束密度方向を図８では、それぞれ矢印１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにて示している。

図８に示した４つの磁極の極大密度方向を図３の現像装置Ａの現像ローラ１９配置部分の部分断面図に示すと、磁極Ｎ１の極大磁束密度方向１６ａは現像ブレード１７方向を指向している。即ち、Ｎ１極１６ａは、現像ローラ１６の軸線方向から現像ローラ１６を見た場合、４つの極大である磁極のうち現像ブレード１７の支持部１７ｂに最も近い磁極である。そして、磁極Ｓ１の極大磁束密度方向１６ｂは感光体ドラム１０と現像ローラ１９との最近接部の近傍領域を指向している。又、磁極Ｎ２の極大磁束密度方向１６ｃは現像容器１５の開口側縁部を指向している。そして、磁極Ｓ２の極大磁束密度方向１６ｄは現像容器１５内部を指向している。

又、図８において実線で示した曲線は、マグネットローラ１６の磁極により発生する現像ローラ１９径方向の磁束密度分布であり、この磁束密度分布を磁束密度分布Ｂｒで表す。ここでは、感光体ドラム１０の中心と現像ローラ１９の中心とを結ぶ領域を横軸として、感光体ドラム１０対向部を０°としている。

図８に示す磁束密度分布Ｂｒの測定は、ホール素子を用いたプローブ（Ｆ．Ｗ．ＢＥＬＬ製ＳＡＦ７１−１８０２−１５）をマグネットローラ１６の近傍に固定して測定する。すなわち、マグネットローラ１６を回転させながら、前記プローブに接続したガウスメータ（Ｆ．Ｗ．ＢＥＬＬ製７０３０型）で測定することにより得られる。尚、Ｓ極とＮ極は逆でもよく、本実施例では永久磁石であるが、電磁石を用いてもよい。

図７に示すように、磁気回路Ｔは、マグネットローラ１６の現像ブレード１７による現像剤規制磁極Ｎ１の極大磁束密度位置点と、支持部１７ｂとを結ぶ領域、現像ローラ１９を軸線方向から見た場合の断面においては直線となる。そして、前記断面において、スクレーパ１８の先端１８ａの端縁部１８ｃは、磁気回路Ｔに対して現像ローラ１９の回転方向下流側において、現像ローラ１９周面に当接している。すなわち、磁気回路Ｔが現像ローラ１９の周面と交差する第一位置であるＰ１と、現像ローラ１９が静電潜像を現像する第二位置Ｐ２（図３参照）との間で、スクレーパ１８が現像ローラ１９に当接する。

現像ローラ１９の回転により、磁気シール２２と現像ローラ１９との間隙部から漏出したトナーは、磁気回路Ｔを通過してスクレーパ先端１８ａと現像ローラ１９の当接位置に到達する。そして、スクレーパ先端１８ａの端縁部１８ｃによって、現像ローラ１９表面から現像領域Ｄ側（長手方向中央側）に完全に掻き寄せられる。

この時、スクレーパ先端１８ａは磁気回路Ｔよりも現像ローラ１９の回転方向に対して下流側に位置している。そのため、スクレーパ先端１８ａの端縁部１８ｃの現像ローラ１９への当接位置と磁気回路Ｔとは離れている。よって、スクレーパ先端１８ａに到達したトナーの磁気回路Ｔの磁力による拘束力は小さくなっている。したがって、スクレーパ先端１８ａのテーパ形状により現像ローラ１９の回転に伴ってトナーを現像領域Ｄ側（長手方向中央側）に効率良く掻き寄せることができる。

つまり、磁気回路Ｔが現像ローラ１９の周面と交差する第一位置であるＰ１と、現像ローラ１９が感光体ドラム１０の周面上の静電潜像を現像する第二位置Ｐ２（図３参照）との間で、スクレーパ１８が現像ローラ１９に当接する。これにより、磁気回路Ｔから離れた位置で現像剤をスクレーパ１８によって掻き寄せているため、漏出した現像剤を効率良く掻き寄せることができ、現像剤を効率的に現像領域Ｄ内に戻すことができる。さらに、現像装置Ａからの現像剤漏れを防止することができる。なぜならば、スクレーパ１８によって掻き寄せ領域は磁気回路Ｔの磁力による拘束力が小さく、現像剤が溜ることがないからである。

尚、ここで磁気回路Ｔよりも現像ローラ１９の回転方向下流側とは、通常現像ローラ１９の回転方向に沿って、前記位置Ｐ１から、前記位置Ｐ２の範囲である。また、更に図８のマグネットローラ１６によって形成される磁束密度分布における現像剤規制磁極Ｎ１極の磁束密度が極小となる点１６ｅの現像ローラ１９円周上の位置までの範囲であっても良い。即ち、図８及び図９に示すように、現像ローラ１９の中心と極小磁束密度位置点１６ｅとを結ぶ線１６ｆが前記現像ローラ１９の周面と交差する第三位置Ｐ３と、第一位置Ｐ１との間で、スクレーパ１８が現像ローラ１９に当接する構成である。第三位置Ｐ３は、第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間に位置する。第三位置Ｐ３は、マグネットローラ１６の磁力の影響を受けることが少ない位置である。したがって、第三位置Ｐ３と、第一位置Ｐ１との間で、スクレーパ１８が現像ローラ１９に当接することによって、更に効率よくトナーを現像領域Ｄ側（長手方向中央側）に効率良く掻き寄せることができる。また、磁気シール２２と現像ローラ１９との間隙部から漏出したトナーを早い段階で、現像領域Ｄ側（長手方向中央側）に効率良く掻き寄せることができるので、第一位置Ｐ１において静電潜像の現像を安定しておこなうことができる。

尚、本実施例において、トナーが現像ローラ１９の長手方向において、前記現像容器１５の外側に漏れるのを防ぐためのシール部材として、磁気シール２２を用いて説明した。しかし、不織布を利用した、現像ローラ１９の周面と接触してトナー漏れを防止するシール部材であっても良い。

実施例２
次に、本発明の実施例２について、図１０〜図１３を用いて説明する。尚、図において実施例１との共通の部材や構成については同一符号を付して説明を省略する。本実施例における、スクレーパ先端１８ａと現像ローラ１９との当接位置は実施例１と同様の位置である。即ち、磁気回路Ｔが現像ローラ１９の周面と交差する第一位置であるＰ１と、現像ローラ１９が感光体ドラム１０の周面上の静電潜像を現像する第二位置Ｐ２との間で、スクレーパ１８が現像ローラ１９に当接する。

本実施例では、実施例１と同様の現像装置Ａ構成において、図１０に示すように、クレーパ１８により掻き寄せられたトナーが現像ローラ１９表面から舞い上がるの（飛散）を抑えるための飛散防止部１８ｄが設けられている。そして、飛散防止部１８ｄは、スクレーパ１８の先端１８ａから延長させて、スクレーパ１８と一体で設けられている。

この飛散防止部１８ｄは、飛散防止部１８ｄの現像ローラ１９側の面１８ｅと現像ローラ１９のスクレーパ１８との当接位置における接線１８１との成す角度θが鋭角になるように設置されている。つまり、スクレーパ１８の現像ローラ１９との当接部１８ｃから延長させて、角度θ分現像ローラ１９表面から離れる方向に設置される。前記構成によって、スクレーパ１８により掻き取られたトナーが現像ローラ１９表面から離れて端縁部１８ｃ付近に舞い上がっても、スクレーパ１８の飛散防止部１８ｄが壁となって舞い上がるトナーを抑えることができる。

そして、トナーが舞い上がらなくなったことにより、マグネットローラ１６のＮ１極１６ａと現像ブレード１７の支持部材１７ｂとの間の磁気回路Ｔの磁力によって引き寄せられるトナーは減少する。そして、マグネットローラ１６のＮ１極１６ａと現像ブレード１７の支持部材１７ｂとの間の磁気回路Ｔの磁力によって拘束されるトナーを少なくすることができる。

よって、スクレーパ１８の飛散防止部１８ｄを設けることにより現像領域Ｄ側に寄せるべきトナーは減少し、更に効率良くトナーを現像領域Ｄ側（現像ローラ１９長手方向中央側）に掻き寄せることができる。

尚、ここでは、図１１に示すように、飛散防止部１８ｄをスクレーパ１８の先端１８ａの端縁部１８ｃから延長させて一体とした構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、スクレーパ１８の飛散防止部１８ｄが発泡ウレタン等から構成される飛散防止部材１８ｆで構成されていても良い。即ち、スクレーパ先端１８ａの現像ローラ１９との当接部の裏面に重ねて一体とし、図１３のように、飛散防止部材１８ｆの現像ローラ１９側の面１８ｅと、接線１８１との成す角度θを鋭角にする。接線１８１は、現像ローラ１９のスクレーパ１８当接位置における、現像ローラ１９に対する接線である。前記構成にすることにより、同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、マグネットローラの磁力と現像剤規制部材の支持部とで形成される磁気回路から離れた位置で現像剤を掻き寄せることができる。そのため、スクレーパの掻き寄せ部分は、現像剤規制部材とマグネットローラとの間に形成される磁気回路の磁力による拘束力が小さい。よって、現像剤を効率的に現像領域Ｄ内に掻き寄せることができ、現像装置からの現像剤漏れを防止することができる。

又、スクレーパで掻き寄せられた現像剤の現像ローラ表面からの舞い上がりを抑えるための飛散防止部を設ける。そして、スクレーパと現像ローラの当接位置における接線と飛散防止部の現像剤担持体側の面との成す角度が鋭角である。

この構成によって、現像剤がスクレーパ上に堆積する量を規制することができるため、現像用磁界発生部材（磁石）の磁力と現像剤規制部材の支持部とで形成される磁気回路の磁力によって拘束される現像剤は減少する。そして、現像剤を確実に現像領域Ｄ側に掻き寄せることができる。

以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

例えば、画像形成装置の構成は、図１４に示したような構成でなくとも良く、複数の感光体ドラムを有する構成や、中間転写方式を採用したものでも良い。そして、プロセスカートリッジの構成も、表面に静電潜像が形成される像担持体と現像装置を有するものであれば良く、クリーニングブレードや帯電ローラを備えないものでも良い。又、画像形成装置においては、必ずしもプロセスカートリッジとして一体化されたものでなくとも良い。現像剤としては、実施例１及び２にて使用した磁性粉である磁性一成分トナー以外に、磁性粉を有する二成分現像剤のような他の現像剤を用いたものに対しても本発明は適用できる。

本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す図である。本発明に係る現像装置の一例における現像剤担持体軸線方向端部を示す部分断面図である。本発明に係る現像装置の一例における現像剤担持体軸線方向端部を示す部分断面図である。本発明に係るシール部材の一例を示す斜視図である。本発明に係る現像剤掻き寄せ部材の一例を示す正面図である。本発明に係る現像剤担持体軸線方向端部付近の一例を示す部分斜視図である。本発明に係る現像剤担持体と現像剤掻き寄せ部材との当接部付近の一例を示す拡大断面図である。本発明に係る磁石の磁極配置の一例を示す説明図である。本発明に係る現像剤担持体と現像剤掻き寄せ部材との当接部付近の一例を示す拡大断面図である。本発明に係る現像剤担持体と現像剤掻き寄せ部材との当接部付近の他の例を示す拡大断面図である。本発明に係る現像剤掻き寄せ部材の他の例を示す断面図である。本発明に係る現像剤掻き寄せ部材の他の例を示す断面図である。本発明に係る現像剤担持体と現像剤掻き寄せ部材との当接部付近の他の例を示す拡大断面図である。本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１０感光体ドラム（像担持体）
１５現像容器
１６マグネットローラ（磁石）
１７現像ブレード（現像剤規制部材）
１７ａブレード（弾性部）
１７ｂ支持部
１８スクレーパ（現像剤掻き寄せ部材）
１８ａスクレーパ先端部
１８ｂスクレーパ支持部材
１８ｃスクレーパ端縁部
１８ｄ飛散防止部
１９現像ローラ（現像剤担持体）
２２磁性体シール部材（磁気シール）
Ａ現像装置
Ｃプロセスカートリッジ
Ｐレーザビームプリンタ（画像形成装置）

Claims

電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、
前記現像ローラを支持する現像容器と、
前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、
前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、
前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、
を有し、前記現像装置を前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接することを特徴とする現像装置。
前記掻き寄せ部材は、前記支持部に取り付けられることを特徴とする請求項１の現像装置。
前記第一位置と前記第二位置との間において前記現像ローラの中心と極小磁束密度位置点とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第三位置と、前記第一位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接し、前記極小磁束密度位置点は、前記磁石の周面において磁束密度が極小になる位置であ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。
前記シール部材は、前記現像ローラの周面と所定間隔をもって配置された、磁界を発生する磁気シール部材であって、前記磁界によって、前記現像ローラに供給された現像剤を前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
前記現像ローラの軸線方向において、前記掻き寄せ部材の外側端部は、前記シール部材の外側端部より外側に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置。
前記掻き寄せ部材は、前記現像ローラの周面からの現像剤が飛散するのを抑える飛散防止部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置。
前記掻き寄せ部材が前記現像ローラと当接する当接位置における接線と、前記飛散防止部との成す角度が鋭角であることを特徴とする請求項６の現像装置。
電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、
前記現像ローラを支持する現像容器と、
前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、
前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、
前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、
を有し、前記プロセスカートリッジを前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する現第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接することを特徴とするプロセスカートリッジ。
前記掻き寄せ部材は、前記支持部に取り付けられることを特徴とする請求項８のプロセスカートリッジ。
前記第一位置と前記第二位置との間において前記現像ローラの中心と極小磁束密度位置点とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第三位置と、前記第一位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接し、前記極小磁束密度位置点は、前記磁石の周面において磁束密度が極小になる位置であることを特徴とする請求項８または９に記載のプロセスカートリッジ。
前記シール部材は、前記現像ローラの周面と所定間隔をもって配置された、磁界を発生する磁気シール部材であって、前記磁界によって、前記現像ローラに供給された現像剤を前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
前記現像ローラの軸線方向において、前記掻き寄せ部材の外側端部は、前記シール部材の外側端部より外側に配置されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
前記掻き寄せ部材は、前記現像ローラの周面からの現像剤が飛散するのを抑える飛散防止部を有することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
前記掻き寄せ部材が前記現像ローラと当接する当接位置における接線と、前記飛散防止部との成す角度が鋭角であることを特徴とする請求項１３のプロセスカートリッジ。
記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
（ｉ）電子写真感光体と、
（ｉｉ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、前記現像ローラを支持する現像容器と、前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、を有し、前記現像装置を前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する現第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接する現像装置と、
（ｉｉｉ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための画像形成装置において、
（ｉ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラの内側に設けられた磁石であって、前記磁石の周面において磁束密度が極大になる極大磁束密度位置点を複数有する磁石と、前記現像ローラを支持する現像容器と、前記現像ローラに供給された現像剤が、前記現像ローラの軸線方向において、前記現像容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記現像ローラの軸線方向の端部に設けられたシール部材と、前記現像ローラの周面上において前記現像剤の量を規制するため現像剤規制部材であって、前記現像ローラと当接する弾性部と、前記弾性部を支持する金属材料からなる支持部と、を有する現像剤規制部材と、前記現像ローラの軸線方向の端部において、前記現像ローラに当接して、前記現像ローラの周面上の前記現像剤を、前記軸線方向において前記現像容器の内側に寄せる掻き寄せ部材と、を有し、前記プロセスカートリッジを前記現像ローラの軸線方向から見た場合、前記複数の極大磁束密度位置点のうち前記支持部に最も近い極大磁束密度位置点と前記支持部とを結ぶ線が前記現像ローラの周面と交差する第一位置と、前記現像ローラが前記静電潜像を現像する現第二位置との間で、前記掻き寄せ部材が前記現像ローラに当接するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
（ｉｉ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。