JP2015172737A - 現像装置、カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物が混入することによる画像形成への影響を低減した現像装置を提供する。【解決手段】現像剤を表面に担持する現像剤担持体３１と、現像剤担持体３１に当接し現像剤担持体３１の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材３３と、現像剤担持体３１と規制部材３３が設けられ、開口Ｑを有する現像室３０１と、現像剤を収容する収容室３００と、収容室３００内に設けられ、開口Ｑを通じて収容室３００に収容される現像剤を現像室３０１へ搬送する搬送部材３４と、を備え、像担持体上の現像剤が被転写材に転写された後、像担持体上に残留した現像剤を収容室３００に回収する現像装置３であって、現像室３０１の底部が収容室３００の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、現像剤担持体３１のうち規制部材３３が当接する当接部ｅが開口Ｑに対して鉛直方向の直上に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、現像装置、カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。ここで、現像装置とは、現像剤を担持する現像剤担持体を少なくとも有する。また、現像装置は、現像剤を収容するための枠体や現像剤を搬送する搬送部材などを有する場合もある。カートリッジとは、画像形成装置における複数の構成を一体化して画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。プロセスカートリッジとは、現像剤像を担持する像担持体を少なくとも有する。特に、像担持体と像担持体に作用するプロセス手段とを一体化させたものをプロセスカートリッジという。画像形成装置は、記録材（被転写材）に画像を形成する装置のことであり、特に、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。

従来、電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置において、装置構成の簡略化や廃棄物を無くすという観点から、クリーナレスシステム（トナーリサイクルシステム）が提案されている。このクリーナレスシステムにおいては、転写方式の画像形成装置において感光体の転写工程後の表面清掃手段である専用のドラムクリーナーを廃した構成となっている。そのため、転写工程後の感光体上の転写残トナーを、現像装置によってクリーニングして感光体上から除去し、現像装置に回収する。

特に、現像装置で現像を行いながらクリーニングを行うことを、現像同時クリーニングと呼ぶ。現像同時クリーニングとは、転写工程後に感光体上に残留したトナーを次工程以降の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。また、クリーナレスであることにより、別途のクリーナー機構がなくなりスペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる（特許文献１〜４）。

ここで、クリーナレスシステムを採用した場合に、トナーをリサイクルする際に、紙粉などの異物が現像装置に混入し、その異物の影響で画像不良を生じるというおそれがあった。例えば、紙粉、異物が規制ブレードと現像スリーブ間に挟まり均一なトナー層が乱されることで発生するスジ状の画像不良が代表的なものである。他にも、紙粉がトナーとともに現像されることによって、紙の白地部に黒ポチが発生したり、逆に、印字部に白ポチが発生したりするおそれがあった。

そこで、クリーナレスシステムに採用する現像装置として、一成分磁性接触現像方式が提案されている（特許文献１）。この方式は、磁界発生手段を内包した現像スリーブ（現像剤担持体）上に、磁性現像剤（磁性トナー）を担持し感光体の表面に接触させて現像を行うものである。現像装置内の磁性トナーは、機械的供給機構や重力によって現像スリーブ近傍に搬送され、最終的には磁力によって現像スリーブに供給される。現像スリーブに供給された磁性トナーは、現像スリーブに当接配置された規制ブレードによって適正量に規制され、均一なトナー層を形成する。また、現像ローラの間にはＤＣバイアスが印加される。
このような現像装置では、磁力を使って現像スリーブに磁性トナーの供給を行なっている。よって、磁力をもたない紙粉よりも優先的にトナーを現像スリーブに供給することができる。そのため、非磁性接触現像方法を用いたクリーナレスシステムよりも紙粉による画像への影響は起こりにくくなっている。

一方、クリーナレスシステムにおいて長寿命化を行おうとすると、トナーのリサイクルによってカブリ性能が低下することがあった。画像形成プロセスを繰り返すうちにトナーの摩擦帯電特性が低下し、規制ブレードにより適切な電荷をトナーに付与されることができず、カブリを悪化させることがある。カブリとは、本来印字しない白部（未露光部）においてトナーがわずかに現像される画像不良のことである。

これに対し、規制ブレードに、現像バイアスに対してトナーと同極性側のバイアス（ブレードバイアス）を印加し、現像スリーブとの間に電位差を設けることで、当接部において電界によりトナーへの電荷の付与を促進する方法が提案されている（特許文献２）。ブレードバイアスによりトナーへの電荷の付与が促進されることにより、耐久時においても、適切な電荷がトナーに付与され、カブリ悪化が起こりにくくなっている。

一方で、帯電ローラを用いた接触帯電方式を採用したクリーナレスシステムが提案されている（特許文献３）。クリーナレスシステムに接触帯電方式を用いる際に、帯電部材である帯電ローラにトナーが付着することによる帯電不良がある。帯電部材にトナーが付着することを低減するための方法として、帯電部材を感光ドラムと周速差を設けるように駆動させることが知られている。また、帯電工程の安定性、メモリ除去の観点で、光除電手段を設けることも知られている。

特許第４５１０４９３号公報 特許第４７８５４０７号公報 特開２００４−３５４９７８号公報 特許第４６３０７０３号公報

しかしながら、近年はユーザーの多様化が進み、使用される紙の種類も多様化している。様々な紙の中には、紙粉が多く出るような紙もありうる。また、紙粉の異物以外にも他の異物がでるような紙もありうる。このような異物が画像形成に影響を及ぼす可能性がまだある。

上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、
を備え、
像担持体上の現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、
を備え、
像担持体上の現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記規制部材は、前記現像剤担持体との当接部よりも前記現像剤担持体の回転方向の下流側に、前記規制部材と前記現像剤担持体との間に隙間を形成する段差部を有していることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明のカートリッジは、
画像形成を行う画像形成装置の本体に着脱可能に設けられるカートリッジであって、
上記の現像装置と、
前記現像剤担持体により現像剤が供給されることにより、表面に形成された静電潜像が現像剤像に現像される像担持体と、
を有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
画像形成を行う画像形成装置であって、
上記の現像装置と、
前記現像剤担持体により磁性現像剤が供給されることにより、表面に形成された静電潜像が現像剤像に現像される像担持体と、
を有する、
または、
上記のカートリッジ
を有することを特徴とする。

本発明によれば、異物による画像形成への影響を低減することができる。

実施例１に係る現像装置の構成を示す概略断面図 実施例１に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図 実施例１における現像装置内のトナーの動きを示す図 実施例１における紙粉の動きを説明する図 規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図 規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図 実施例３に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図 実施例３に係る帯電ローラと光徐電手段の構成を示す概略断面図 実施例３に係る光徐電手段の構成を示す概略図 実施例４に係る帯電ローラと光徐電手段の構成を示す概略断面図 実施例３、４と比較例の構成を示す概略断面図 規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図 従来例の現像装置の構成を示す概略断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に
詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
＜画像形成装置の全体構成の概略＞
まず、図２を参照して、本実施例に係る画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図２は、本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置として、転写式電子写真プロセスを利用するモノクロレーザプリンタについて説明する。

本実施例に係る画像形成装置は、主な構成として、像担持体としての感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、現像装置３、露光手段としてのレーザビームスキャナ４、転写部材としての転写ローラ５、定着装置６を備えている。また、本実施例に係る画像形成装置は、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３等をカートリッジ化したプロセスカートリッジを着脱可能に備える構成である。

本実施例の感光ドラム１は、φ２４ｍｍの負極性のＯＰＣ感光体である。この感光ドラム１は、図２中矢印Ｒ１方向に周速度（プロセススピード、印字速度）１００ｍｍ／ｓｅｃで回転可能に設けられる。

帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を帯電する。帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金２ａと、芯金２ａを覆う導電性弾性層２ｂとを有する。帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接している。感光ドラム１の表面のうち帯電ローラ２に圧接される部分（当接部）を帯電部ｃとする。該帯電部ｃと、帯電ローラ２における感光ドラム１との当接部とにより、帯電ニップが形成される。また、帯電ローラ２は感光ドラム１の回転に伴い従動回転する。

また、本実施例に係る画像形成装置は、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電電源を有している。帯電電源は、帯電ローラ２の芯金２ａに直流電圧を印加する。この直流電圧は、感光ドラム１の表面電位と帯電ローラ２の電位の電位差が、放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−１３００Ｖの直流電圧が帯電電源より印加されている。このとき、感光ドラム１の表面電位（暗部電位）は−７００Ｖに一様に帯電されている。

レーザビームスキャナ４は、レーザダイオード、ポリゴンミラー等を有している。このレーザビームスキャナ４は、目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光Ｌを出力し、該レーザ光Ｌで、帯電された感光ドラム１の表面を走査露光する。レーザ光Ｌによって感光ドラム１の表面を全面露光した場合、感光ドラム１の表面電位が−１５０Ｖとなるように、レーザビームスキャナ４のレーザパワーは調整されている。

現像装置３は、第１枠体３Ａによって構成される現像室３０１と、第２枠体３Ｂによって構成されるトナー収容室３００と、を有している。図１に示すように、第１枠体３Ａは、後述する開口下端部Ｙを有する部分３Ａ１と、後述する開口上端部Ｘを有する部分３Ａ２と、部分３Ａ３とを有する。また、第２枠体３Ｂは、第１枠体３Ａの部分３Ａ１の外側に位置する部分３Ｂ１と、トナー収容室３００の大部分を形成する部分３Ｂ２と、第１枠体３Ａの部分３Ａ３の外側に位置する部分３Ｂ３と、を有する。現像室３０１には、現像剤担持体としての現像スリーブ３１と、規制部材としての規制ブレード３３と、が設けら
れている。トナー収容室３００には磁性現像剤としての磁性トナーｔが収容されている。なお、現像装置３の構成の詳細については後述する。

磁性トナーｔは、現像スリーブ３１に内包された磁界発生手段であるマグネットローラ３２の磁力によって現像スリーブ３１の表面に引きつけられる。磁性トナーｔは一定の摩擦帯電を帯びている。そして、磁性トナーｔは、現像バイアス印加電源により現像スリーブ３１と感光ドラム１との間に印加された現像バイアスにより現像部ａにおいて感光ドラム１上（像担持体上）の静電潜像を顕像化する。本実施例において、現像バイアスは−３５０Ｖに設定している。なお、現像部ａとは、感光ドラム１の表面のうち現像スリーブ３１に対向する領域であって、現像スリーブ３１によって磁性現像剤が供給される領域である。

接触転写手投として中抵抗の転写ローラ５があり、感光ドラム１に所定の圧で圧接させて設けられている。感光ドラム１の表面のうち転写ローラ５に圧接される部分（当接部）を転写部ｂとする。該転写部ｂと、転写ローラ５における感光ドラム１との当接部とより、転写ニップが形成される。本実施例の転写ローラ５は、芯金５ａと、芯金５ａを覆う中抵抗発泡層５ｂとで構成されており、ローラ抵抗値５×１０^８Ωのものを用いた。そして、＋２．０ｋＶの電圧を芯金５ａに印加し、感光ドラム１上に形成された現像剤像としてのトナー像の転写材としての紙Ｐへの転写を行なった。

定着装置６は、転写部ｂを通過してトナー像が転写された紙Ｐを加熱・加圧することにより、トナー像を紙Ｐに定着させる。その後、トナー像が定着された紙Ｐは装置外へ排出される。

＜画像形成プロセス＞
次に、図２を参照して、画像形成プロセスの概要について説明する。まず、プリント信号が画像形成装置本体のコントローラに入力されると、画像形成装置は画像形成動作を開始する。そして、所定のタイミングで各駆動部が動き出し電圧が印加される。回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１は、スキャナユニット４からのレーザ光Ｌにより露光され、その表面に静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は、現像ローラ３１によってトナー（現像剤）が供給されて、トナー像（現像剤像）として可視化される。

一方、紙Ｐは、被転写材収容部７０から被転写材供給ユニット７１により分離給送され、感光ドラム１へのトナー像の形成タイミングとの同期をとり、転写領域ａへと、紙Ｐを送り出す。こうして、可視化された感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ５の作用によって紙Ｐに転写される。トナー像を転写された被転写材としての紙Ｐは、定着装置６に搬送される。ここで、紙Ｐ上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって紙Ｐに定着される。その後、紙Ｐは排出ローラなどにより機外に排紙される。

＜クリーナレスシステム＞
次に、本実施例における、クリーナレスシステムについて詳細に説明する。本実施例では、転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーを感光ドラム１上から除去するクリーニング部材を設けない、いわゆるクリーナレスシステムを採用している。

転写工程後に感光ドラム１上に残った転写残トナーは、帯電ニップ前の空隙部における放電によって感光ドラム１と同様に負極性に帯電される。このとき、感光ドラム１表面は、−７００Ｖに帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電ニップにおいて電位差の関係（感光ドラム表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ電位＝−１３００Ｖ）で帯電ローラ２には付着せず通過することになる。

帯電ニップを通過した転写残トナーは、感光ドラム１の表面のうちレーザ光が照射されるレーザ照射位置ｄに到達する。転写残トナーは露光手段のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上の静電潜像を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置ｄを通過したトナーのうち非露光部（レーザ照射を受けていない感光ドラム面）のトナーは、現像部ａにおいて、静電力によって現像スリーブ３１に回収される。

一方、レーザ照射位置ｄを通過したトナーのうち露光部（レーザ照射を受けた感光ドラム面）のトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光ドラム１上に存在し続ける。しかし、一部のトナーは、現像スリーブ３１と感光ドラム１の周速差による物理的な力で回収されることもある。このように紙Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、概ね現像装置３に回収される。そして、現像装置３に回収されたトナーは、現像装置３内に残っているトナーと混合され使用される。

（帯電ローラの汚れ対応）
本実施例では、転写残トナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電ニップを通過させるために、以下の二つの構成を採用している。

第一は、図２に示すように、感光ドラムの回転方向における転写ローラ５と帯電ローラ２の間に光除電部材８を設けていることである。光除電部材８は、帯電ニップで安定した放電を行なうために転写ニップを通過したあとの感光ドラム１表面電位を光除電している。この光除電部材８によって、帯電前の感光ドラム１の電位を長手全域−１５０Ｖ程度にしておくことで、帯電時に均一な放電が行なえ、転写残トナーを均一に負極性にすることが可能となる。その結果、転写残トナーは帯電ニップを通過する。

第二は、帯電ローラ２を感光ドラム１と所定の周速差を設け駆動回転させていることである。上述のように放電によってほとんどのトナーが負極性になるものの、若干負極性になりきれなかったトナーが残っており、このトナーが帯電ニップで帯電ローラ２に付着することがある。そこで、帯電ローラ２と感光ドラム１を所定の周速差を設けて駆動回転させることで、感光ドラム１と帯電ローラ２との摺擦によって、このようなトナーを負極性にさせることが可能となる。これによって帯電ローラ２へのトナーの付着を抑制する効果がある。本実施例では、帯電ローラの芯金２ａに帯電ローラギアが設けられており、帯電ローラギアは感光ドラム端部に設けられたドラムギアと係合している。よって、感光ドラム１が回転駆動するのに伴って、帯電ローラ２も回転駆動する。帯電ローラ２の表面の周速は、感光ドラム１表面の周速に対して１１５％になるように設定されている。周速差は、本実施例の周速差は１５％だが、５％から２０％の範囲内であることが好ましい。あまり、大きな周速差を設けると、ローラの削れ量が大きくなり、ローラの使用期間が短くなるためである。

このようなクリーナレスシステムにおいて、特に、本実施例のように感光ドラム１から紙等の紙Ｐに直接転写する構成においては、紙から出た紙粉等が感光ドラム１表面に付着し、その紙粉が現像装置３に回収される場合がある。現像装置３に回収された紙粉は、規制部ｅにおいて、規制ブレード３３と現像スリーブ３１との間に挟まると、現像スリーブ３１上のトナーコートを乱す。また、規制部ｅをすり抜けて現像スリーブ３１にトナーとともにコートされた紙粉は、正規の帯電極性に帯電できていなかったり、トナーと凝集していたりする。そのため、現像しなくてもよい部分に感光ドラム１上に黒ポチとして現れたり、逆に、トナーと一緒に現像されると紙粉の部分だけ色が着かず白ポチとして現れる。なお、ここで、規制部ｅとは現像スリーブ３１のうち規制ブレード３３が当接する部分（現像当接部）である。

なお、本実施例においては、被転写材として紙を用いたため、紙粉を原因とする課題について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、被転写材としてプラスチックシート等を用いた場合に発生するプラスチック粉末等の異物により発生する課題に対しても本発明の構成を採用することで効果を得ることができる。

＜現像装置の説明＞
次に、図１を参照して、上記のようなクリーナレスシステムを採用した場合に生じる課題を低減するための、本実施例に係る現像装置の詳細について説明する。図１は、本実施例に係る現像装置の構成を示す概略断面図である。

図１に示すように、現像装置３は、内部にトナーを収容するトナー収容室３００と、現像スリーブ３１を備える現像室３０１を備えている。

現像スリーブ３１は、アルミニウムやステンレススチールのパイプによって形成された支持部としての非磁性スリーブの外周に厚み約５００μｍの導電性弾性層を形成したものである。そして、現像スリーブ３１は、現像室３０１によって矢印Ｒ２方向に回転可能に支持されている。現像スリーブ３１は、外径がΦ１１ｍｍ、表面粗さがＪＩＳ規格のＲａで通常、平均１．５〜４．５μｍとなるように形成されている。現像スリーブ３１は感光ドラム１に当接するように感光ドラム１の方向に押圧されている。現像スリーブ３１は、その長手方向（軸方向）の両端部に、侵入量規制コロが配設されており、これらのコロを感光ドラム１に当接させることにより、現像スリーブ３１と感光ドラム１表面との侵入量を所定の値になるようにしている。

また、現像スリーブ３１の一方の端部には、現像スリーブギヤが固定されており、この現像スリーブギヤに画像形成装置本体の駆動源から複数のギヤを介して駆動力が伝達され、現像スリーブ３１が回転駆動される。現像スリーブ３１の表面速度は、感光ドラム１の表面周速に対して１４０％の速度差をもって順方向回転している。現像スリーブ３１の表面は、所望量のトナーを担持し搬送することができるように、適切な表面粗さを有している。

また、現像スリーブ３１の内側にはマグネット３２が配設されている。マグネット３２は、円筒形成で、その周方向にＮ極とＳ極が交互に配置された４極マグネットロールを用いた。４極とは、感光ドラム１に対向する現像極、規制ブレード３３に対向する規制極、現像室３０１のトナーを現像スリーブ３１に供給するための供給極、トナー吹出し防止シートＳの対向部の漏れ防止極の４極である。各極の磁束密度は、規制極の一番強く７０ｍＴ、その他が約５０ｍＴである。マグネット３２は、現像スリーブ３１が矢印Ｒ２方向に回転するのとは異なり、現像スリーブ３１の内側に固定的に配設されている。

規制ブレード３３は、例えば厚さ１００μｍ程度のＳＵＳやリン青銅等によって形成された板状のものであり、その基端部が支持板金に固定されるとともに、その先端部３３ａを現像スリーブ３１表面に所定の圧力で当接させている。この当接力は約２０ｇｆ／ｃｍ〜４０ｇｆ／ｃｍ（現像スリーブ３１の長手方向についての１ｃｍ当たりの当接荷重）となるように当接されている。実施例１では、規制ブレード３３の自由端の先端部３３ａを現像スリーブ３１に当接させている。

規制ブレード３３は、マグネット３２の磁力によって現像スリーブ３１表面に引き付けられたトナーの厚層を規制するものである。現像スリーブ３１の表面に担持されたトナーは、規制ブレード３３によって層厚が規制される際の現像スリーブ３１と規制ブレード３３間での摺擦による摩擦帯電により、適切な電荷が付与され、さらに感光ドラム１の現像部ａに対向する領域へと搬送されていく。このとき、現像スリーブ３１には、直流電源か
ら現像バイアス（−３５０Ｖ）が印加される。現像部ａにおいて、感光ドラム１表面の電位と現像スリーブ３１の電位差によって、現像スリーブ３１上のトナーが、静電的に、感光ドラム１表面に形成された静電潜像に付着する。このようにして、静電潜像をトナー像として現像する。

トナー搬送部材３４は、トナー収容室３００内（収容室内）に回転可能に配置されており、トナー収容室３００内のトナーをほぐし、且つ現像室３０１へトナーを搬送する。トナー搬送部材３４は、図１に示すように、樹脂材料で構成されるバックアップ付の軸棒部材３４ａとＰＰＳフィルムシート３４ｂから構成されている。また、図１に示すように、規制部ｅはトナー搬送部材３４の軸中心の鉛直方向の上方に設けられている。そして、その両端部を回転中心とし、図１中の矢印Ｒ４方向に回転する。トナー搬送部材３４を回転させるための駆動力は、例えば前述の現像スリーブギヤからギヤ列で適当な回転速度に落とすことで利用するのが一般的である。

本実施例において、トナーは負帯電性の磁性一成分トナーが用いられる。このトナーは、結着樹脂（スチレンｎ−ブチルアクリルレート共重合体）１００重量部に、磁性体粒子８０重量部を主成分として、ワックスなどを内包したもので、平均粒径は７．５μｍである。外添剤としてシリカ微紛体１．２重量部を用いる。このようなトナーを、上述構成の現像装置３に使用した場合、現像スリーブ３１上のトナーコート量は約０．４ｍｇ／ｃｍ^２〜０．９ｍｇ／ｃｍ^２程度になる。

ここで、トナーの重量平均粒径について説明する。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。測定法としては、上述の電解溶水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに、測定試料を２〜２０ｍｌ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で分散処理を行い、上述のコールターカウンターにより、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、個数を基準として粒度分布を測定する。これにより、重量平均粒径が求められる。

また、使用するトナーは、使用前の状態で凝集度が４０以下、使用期間通して５５以下であることが好ましい。凝集度の測定方法を以下に示す。

（１）トナー凝集度測定
トナー凝集度は、パウダーテスター（ホソカワミクロン社製）を用いて測定した。パウダーテスターに上から２００メッシュ（目開き７７μｍ、ワイヤー径５０μｍ）、３７３メッシュ（目開き３８μｍ、ワイヤー径３０μｍ）、６３５メッシュ（目開き２０μｍ、ワイヤー径２０μｍ）、の順でフルイを３段重ねてセットした。そして、秤取した試料２ｇを静かにフルイの上にのせ、振幅１．５ｍｍで振動を５秒間与え、各フルイ上に残ったトナーの重さを測定し、下式に従ってトナー凝集度を算出した。

ここで、秤取した試料の量をＫ、上段のメッシュ上のトナー量をＬ、中段のメッシュ上のトナー量をＭ、下段のメッシュ上のトナー量をＮ、とする。このとき、Ｘ＝Ｌ／Ｋ、Ｙ＝Ｍ／Ｋ×０．６、Ｚ＝Ｎ／Ｋ×０．２とすると、トナー凝集度（％）は、下記（式１）で表される。

流動性の高いトナーは、２００メッシュの上に残るトナー量が少なく、下のメッシュに
残るトナーが多くなり、凝集度は低い値となる。

（２）トナーの平均円形度
また、使用するトナーは、粉砕トナーではなく、平均円形度が０．９３以上の重合トナーが好ましい。円形度の測定方法は以下に示す。

本実施例におけるトナーの円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本実施例では東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下記（式２）により求める。更に（式３）で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。

なお、本実施例で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、６１分割した分割範囲に分ける。例えば、円形度０．４００〜１．０００を０．０１０間隔で、０．４００以上０．４１０未満、０．４１０以上０．４２０未満・・・０．９９０以上１．０００未満及び１．０００のように６１分割した分割範囲に分ける。そして、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行う。

この算出法で算出される平均円形度の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度である。そのため、本実施例においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこの様な算出法を用いる。

本実施例における円形度は、粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。円形度の具体的な測定方法としては、ノニオン型界面活性剤約０．１ｍｇを溶解している水１０ｍｌにトナー約５ｍｇを分散させ分散液を調整し、超音波（２０ｋＨｚ、５０Ｗ）を分散液に５分間照射する。そして、分散液濃度を５０００〜２００００個／μｌとして、上記フロー式粒子像測定装置を用い、３μｍ以上の円相当径を有する粒子の円形度分布を測定する。

測定の概略は、東亜医用電子社（株）発行のＦＰＩＡ−１０００のカタログ（１９９５年６月版）、測定装置の操作マニュアル及び特開平８−１３６４３９号公報に記載されているが、以下の通りである。

試料分散液は、フラットで扁平な透明フローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流
れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子はフローセルに平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。それぞれの粒子の２次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の円形度を算出する。

＜紙粉対応構成＞
次に、図１、図３を参照して、実施例１の特徴である紙粉対応構成について説明する。図３は、実施例１における現像装置内のトナーの動きを示す図である。実施例１に係る現像装置３において、現像室３０１とトナー収容室３００とが開口Ｑを通じて繋がっている。そして、トナー搬送部材３４によってトナー収容室３００内のトナーが開口Ｑを通じて現像室３０１に搬送される構成となっている。

そして、図１に示すように、現像装置３は、現像室３０１の底部ｈがトナー収容室３００の底部ｇよりも鉛直方向の上方に位置し、規制部ｅが開口Ｑに対して鉛直方向の直上に位置することを特徴としている。なお、図１は、画像形成装置に装着された状態の現像装置３を示しており、図１において、上下方向が鉛直方向であり、鉛直方向に垂直な方向が水平方向である。また、鉛直方向の上方から下方に向かう方向が重力方向である。

図１に示すように、感光体ドラム１の回転軸方向に見たときに、規制部ｅから重力方向に下ろした直線を直線Ｂとする。また、感光体ドラム１の回転軸方向に見たときに、開口上端部Ｘと開口下端部Ｙを結ぶ直線を直線Ａとする。本実施例においては、感光体ドラム１の回転軸方向に見たときに、直線Ａと直線Ｂとの交点ｆが開口下端部Ｙを通る水平面よりも上方に存在する。本実施例において、現像スリーブ３１の回転方向は、開口Ｑに対向する部分において開口下端部Ｙから開口上端部Ｘに向かう方向である。

また、トナー収容室３００の底部ｇよりも現像室３０１の底部ｈの方が鉛直方向の上方に位置する。なお、図１に示すように、底部ｈとは、現像装置３を画像形成装置本体に装着した状態における現像室３０１内の最下部であり、底部ｇとは、現像装置３を画像形成装置本体に装着下状態におけるトナー収容室３００の最下部である。

さらに、本実施例においては、トナー収容室３００内のトナー搬送部材３４の軸中心ｉは現像スリーブ３１の軸中心ｊよりも鉛直方向の下方に配置される。そのため、トナーをトナー収容室３００から汲み上げて現像室３０１に供給する、トナー汲み上げ方式の現像装置となっている。

このような構成をとることによって、現像装置３内のトナーは、図３（ａ）、図３（ｂ）の矢印Ｃ１〜Ｃ３に示すような動きをする。図３（ａ）は、トナー搬送部材３４によってトナー収容室３００から現像室３０１にトナーが送り込まれた状態（矢印Ｃ１）を示している。現像室３０１内のトナーは、現像スリーブ３１の回転に伴い矢印Ｃ２のような動きをしている。

磁力によって現像スリーブ３１に供給されたトナーは、現像スリーブ３１の回転によって搬送される。現像スリーブ３１の規制部ｅまで搬送されたトナーは、規制ブレード３３によって余剰分を剥ぎ落される。そのような余剰トナーは、後からくるトナーに押し出される形でトナー収容室にもどる流れ（矢印Ｃ２）を作る。特に、図３（ｂ）に示すようにトナー搬送部材３４の先端が開口Ｑを通り抜けたあとは、規制ブレード３３周辺のトナーが、重力方向（鉛直）に自由落下してトナー収容室３００に戻りやすくなる。

次に、図４を参照して、実施例１における紙粉の動きについての詳細を説明する。図４
は、実施例１における紙粉の動きを説明する図である。図４中の破線矢印Ｄ１〜Ｄ３は、紙粉の動きを示している。

転写部ｂで紙Ｐから感光ドラム１に付着した紙粉は、帯電ニップを通過する際に、マイナス側の放電を受けることでネガ極性となる。ネガ極性に帯電した紙粉は、現像部ａで現像スリーブ３１に電気的に回収される（矢印Ｄ１→Ｄ２）。

現像スリーブ３１に回収された紙粉は、現像室３０１内に存在する磁性トナーと混合され、規制部ｅへと搬送される。磁性トナーは磁力によって現像スリーブ３１に引き付けられるが、紙粉は磁力をもたないため現像スリーブ３１に付着する力が小さい。そのため、規制部ｅまで搬送されたとしても、規制ブレード３３によって余分なトナーとともに現像スリーブ３１から引き剥がされる。

規制部ｅで現像スリーブ３１から離脱した紙粉は、トナーの循環力や重力によって、現像室３０１からより低い位置に存在するトナー収容室３００に搬送される（矢印Ｄ３）。トナー収容室３００に送られた紙粉は、再びトナー搬送部材３４などで現像室３０１に搬送されることもあるが、汲み上げ型のトナー供給方式であるため、磁力をもたない紙粉は重力方向に落下し、磁性トナーのように現像スリーブ３１に供給されることはない。

図４に示すように、実施例１では、規制部ｅ直下に現像室３０１とトナー収容室３００とを繋げる開口Ｑを配置しているため、効率的に規制部ｅで離脱した紙粉をトナー収容室３００に送り込むことが可能となっている。そのため、現像スリーブ３１近傍に紙粉が存在し続けることがないため、紙粉が現像スリーブ３１と規制ブレード３３の間に挟まったり、規制部ｅを通り抜けてしまうリスクを抑制することができる。

なお、本実施例における開口Ｑとは、現像室３０１を構成する第１枠体３Ａが有する開口上端部Ｘと開口下端部Ｙとの間の空間のことである。そして、本実施例においては、開口上端部Ｘと開口下端部Ｙとの間の空間（すなわち開口Ｑ）が規制部ｅの直下にあればよい。ここで、図４に示すように、トナー収容室３００を構成する第２枠体３Ｂの一部（図４中の突出部Ｚ）が突出して開口Ｑを覆うような構成の場合もある。このような構成の場合においては、第２枠体３Ｂの突出部Ｚと第１枠体３Ａの開口上端部Ｘとの間の空間が、規制部ｅの直下にあれば良い。すなわち、開口Ｑが第２枠体３Ｂに覆われている場合は、図４中の点線ｍが、点線ｌと点線ｎの間に位置し、規制部ｅが突出部Ｚの鉛直方向の上方にあればよい。一方、開口Ｑが第２枠体３Ｂに覆われていない場合においては、図４中の点線ｍが、点線ｋと点線ｎの間に位置し、規制部ｅが開口下端部Ｙの鉛直方向の上方にあればよい。なお、点線ｋ、ｌ、ｍ、ｎとは、それぞれ開口下端部Ｙ、突出部Ｚ、規制部ｅ、開口上端部Ｘを通る鉛直方向の直線である。

ここで、図１３に従来例の現像装置を示す。従来例の現像装置においては、規制部ｅが現像室３０１とトナー収容室３００を繋げる開口Ｑに対して鉛直方向の直上（上方）に位置していない。また、現像室３０１の底部ｈがトナー収容室３００の底部ｇよりも鉛直方向の下方に位置している。

そのため、現像スリーブ３１から離れた位置にある紙粉が現像室３０１内に存在し続ける。そのため、紙粉が現像スリーブ３１に供給されるリスクがある。現像スリーブ３１近傍の紙粉は、トナー収容室３００から供給されるトナーの圧力によって現像スリーブ３１に押しつけられる。このような紙粉は、現像スリーブ３１に付着して規制部ｅに到達し、現像スリーブ３１と規制ブレード３３の間に挟まったり、規制部ｅを通り抜けてしまうことがある。
これまで、説明したように、規制部、開口、現像室の底部、収容室の位置が上述の関係
になることにより、紙粉を収容室に収容させることができる。
以下、本実施例に関連して、さらに効果的に紙粉を収容室に収容させることができる構成について追加的な構成について説明する。

まず、実施例１においては、トナーとしては、凝集度が低く、球形度の高いトナーを用いることで、本実施例の様な現像装置形状での紙粉対応構成の効果を発揮しやすくなる。凝集度の高いトナーはほぐれやすいため、紙粉とトナーが分離しやすい。球形度の高いトナーも、紙粉との接点が少なくなりトナーとの付着力が小さくなる。よって紙粉とトナーが分離しやすくなる。また、凝集度が低いトナーは、高い流動性により現像室とトナー収容室３００の間の循環が活発になり、紙粉をトナー収容室３００に搬送しやすくなる。このように、凝集度が低く、球形度の高いトナーを用いることで、実施例１の紙粉対応構成の効果を発揮しやすくなった。
ここで、本実施例での凝集度が低いトナーとは、未使用時（又は使用前）の状態で４０以下の凝集度であるこという。さらに、交換前までの使用期間を通して凝集度が５５以下であることが好ましい。本実施例での球形度の高いトナーとは、平均円形度が０．８５以上の重合トナーをいい、好ましくは０．９３以上の重合トナーが好ましい。
また、本実施例は、規制部、開口、現像室の底部、収容室の位置が上記関係を満たせばよく、トナーの特性は追加的な要件になる。このため、トナーは凝集度が低いだけでもよい。トナーは球形度の高いだけでもよい。もちろん、当然両方の特性をもったトナーの方が効果的である。

次に、図５を参照して、実施例１における現像スリーブ３１に対する規制ブレード３３の当接状態及び当接圧について追加的な構成について説明する。図５（ａ）は、実施例１の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図であって、図５（ｂ）は変形例１の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図である。

実施例１においては、図５（ａ）に示すように、規制ブレード３３の先端部３３ａのエッジ３３ａ１が現像スリーブ３１の表面に当接している。一方、変形例１においては、図５（ｂ）に示すように、規制ブレード３３の先端部３３ａの腹部３３ａ２が現像スリーブ３１の表面に当接している。

ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）の矢印Ｅ１は、紙粉の動きを示している。実施例１の構成においては、規制ブレード３３の先端側にかかる当接圧が高くなり、例え紙粉が規制部ｅ近傍まで到達したとしても規制部ｅの入り口で剥ぎ取られる。一方、変形例１の構成においては、規制ブレード３３による当接圧はブロードになっているため、規制部ｅ入口の当接圧が弱く、紙粉が規制ブレード３３と現像スリーブ３１の間に入り込む可能性がある。

これのように、規制ブレード３３の先端部３３ａのエッジ３３ａ１近傍において当接圧のピークを高くすることで、トナーの規制ブレード３３と現像スリーブ３１の間へのすり抜けや挟み込みをより低減することができる。

（実施例２）
次に、図６を参照して、実施例２について説明する。図６（ａ）は、実施例２の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図であって、図６（ｂ）は実施例２の変形例２の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図である。実施例２及び変形例２に係る現像装置の構成は、規制ブレードの構成が異なることを除いて同様であるため、同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。

実施例２の規制ブレード３３は、図６（ａ）に示すように、先端部３３ａと現像スリーブ３１との間に隙間を有するように、現像スリーブ３１の回転方向の上流に段差部３３１を有している。段差部３３１の回転方向の上流側にひさし部３３２を有する。また、実施例２の変形例２である規制ブレード３３は、図６（ｂ）に示すように段差部である曲面を有する凸部３３４とひさし部３３２を有する形状となっている。本実施例の段差部は、当接部よりも回転方向の上流に位置するため、後述する段差部と区別するため上流段差部とする。

このひさし部３３２を設けることで、大きな紙粉は、規制部ｅに到達する前にひさし部３３２で現像スリーブから取り除かれる（図６中矢印Ｅ１）。ひさし部３３２と現像スリーブ３１の隙間は狭いため、ひさし部３３２と現像スリーブ３１の隙間は搬送されてきたトナーで圧密状態となっている。よって、小さな紙粉もひさし部３３２にたまっている圧密状態のトナーによって侵入を阻止するため、規制部ｅに紙粉が入りにくい状態となっている。

また、実施例２においては、図６（ａ）に示すように、規制ブレード３３の段差部３３１のエッジ３３１ａが現像スリーブ３１の表面に当接している。そのため、規制部ｅにおけるピーク圧を高く設定でき、現像スリーブ３１と規制ブレード３３の間へのトナーのすり抜けや挟み込みを低減することができる。

実施例２では、段差部３３１の高さＨを３００μｍ、ひさし部の長さＩを１．０ｍｍに設定しているが、本発明においてはこれに限られるものではなく、段差高さＨは２００〜４００μｍ、ひさし部の長さＩは０．５〜２．５ｍｍに設定することが望ましい。

図６（ｂ）に示す実施例２の変形例２における形状でも同様の効果を得られる。この形状においても、段差の高さＨは３００μｍ、ひさし長さｌは１．０ｍｍ、凸部３３４のＲは０．４ｍｍに設定している。

以上のように実施例２、実施例２の変形例の形状の規制ブレード３３を用いることで、規制部ｅに到達する前に予め大きな紙粉を除去することが可能となる。さらに、紙粉が現像スリーブ３１と規制ブレード３３との間に挟まったり、すり抜けることによる画像への影響を低減することが可能となる。

（実施例３）
＜画像形成装置の全体構成の概略＞
まず、図７を参照して、本発明の実施例３に係る画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図７は、本発明の実施例３に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置として、転写式電子写真プロセスを利用するモノクロレーザプリンタを用いている。なお、ここで特に説明しない事項については、実施例１、２と同様である。実施例３において実施例１、２と共通する構成については、実施例１、２と同じ符号を付し説明を省略する。

本実施例の感光ドラム１は、φ２０ｍｍの負極性のＯＰＣ感光体である。この感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に周速度（プロセススピード、印字速度）１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転可能に設けられる。実施例１の画像形成装置よりは、感光ドラムの径を小さくし小型化している。また、光除電手段８の位置が感光ドラムの頂点直上に位置し、実施例１の構成よりも接触帯電部材側に位置していることが異なる。

＜帯電ローラ汚れ対応＞
本実施例では、転写残トナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電ニップを通過させるために、以下の二つの構成を採用している。

第一は、図８に示すように、感光ドラム１の回転方向における転写ローラ５と帯電ローラ２の間に光除電部材８を設けていることである。光除電部材８は、帯電ニップで安定した放電を行なうために転写ニップを通過したあとの感光ドラム１表面電位を光除電している。この光除電部材８によって、帯電前の感光ドラム１の電位を長手全域−１５０Ｖ程度にしておくことで、帯電時に均一な放電が行なえ、転写残トナーを均一に負極性にすることが可能となる。その結果、転写残トナーは帯電ニップを通過する。

第二は、帯電ローラ２を感光ドラム１と所定の周速差を設け駆動回転させていることである。上述のように放電によってほとんどのトナーが負極性になるものの、若干負極性になりきれなかったトナーが残っており、このトナーが帯電ニップで帯電ローラ２に付着することがある。そこで、帯電ローラ２と感光ドラム１を所定の周速差を設けて駆動回転させることで、感光ドラム１と帯電ローラ２との摺擦によって、このようなトナーを負極性にさせることが可能となる。これによって帯電ローラ２へのトナーの付着を抑制する効果がある。

上記帯電ローラへのトナー付着を低減する構成に係る光徐電手段と帯電ローラの構成について説明する。

＜光徐電部材＞
図９は、実施例３における光除電部材８の概略構成を示す模式図である。図９に示すように、光徐電部材８は、画像形成装置本体に配置されたＬＥＤ８１が感光ドラム長手端部から光を照射し、その照射された光が感光ドラム１長手に対向して配置されたライトパイプ８２を通して感光ドラム１長手全域に照射される構成になっている。本構成にすることで、感光ドラム１の長手に渡って、照射される光量のばらつきを低減できる。また、他の光徐電手段８としては、感光ドラムの長手方向にＬＥＤが複数個配列されたＬＥＤアレイでもよい。

＜帯電ローラ（接触帯電部材）＞
帯電ローラ２は、Φ６の芯金２ａと、芯金２ａを覆う導電性弾性層２ｂと、弾性層の表面を覆う表層を有する。導電性弾性層と表層を有する部分の外径は約Φ１０である。帯電ローラ２は、バネによって片側約４００ｇの加圧で感光ドラムに押圧されている。それによって、帯電ローラ２と感光ドラム１は所定のニップを形成することになる。本実施例では、帯電ローラ２の芯金２ａに帯電ローラギアが設けられており、帯電ローラギアは感光ドラム端部に設けられたドラムギアと係合している。よって、感光ドラム１が回転駆動するのに伴って、帯電ローラ２も回転駆動する。帯電ローラ２表面と感光ドラム１表面の当接部（接触部）において、それぞれの表面は同方向に移動する（順方向駆動）。帯電ローラ２の表面の周速（表面の移動速度）は、感光ドラム１表面の周速に対して１５％速くなるように設定されている。

＜帯電ローラと光徐電部材の位置関係＞
近年、画像形成装置の小型化によって、感光ドラム１の小径化されてきており、帯電ローラ２と光徐電部材８の距離が近くなっている。そのため、帯電ニップに突入したトナーや紙粉が、帯電ローラ２の駆動によって飛散し光徐電部材８を汚すことが起こる恐れがある。特にライトパイプ８２の部分が汚れる恐れがあった。

本実施例では、上記課題に対応するため、帯電ニップを形成する帯電部ｃよりも光徐電手段８を重力方向上方に配置している。つまり、帯電ローラと感光ドラムが接する部分の
感光ドラム側の当接部（感光ドラムにおいて帯電ローラと当接する部分）である帯電部ｃの位置が、光除電手段８よりも鉛直方向の下方に位置する構成を取る。これにより帯電ローラ２の駆動によって飛散したトナーや紙粉は、基本的に重力方向に落下する。よって、帯電部ｃよりも光徐電部材を上方に配置することで、飛散して落下したトナーや紙粉が光徐電部材８を汚すことを低減できる。

さらに上述したように、帯電ローラ２の駆動方向を、感光ドラム１表面に対して順方向かつ帯電ローラ２の周速の方が感光ドラム１より速くしている。このような構成にすることで、感光ドラム上のトナーや紙粉は、帯電ローラによって、感光ドラムの回転方向下流側（又は帯電ローラの回転方向下流側）へと押し出される。そのため、帯電ニップにおいて、トナーや紙粉をかきとられるようなことは起こりにくい。また、帯電ローラが感光ドラム上のトナーや紙粉をかきとるようなことが起こったとしても、トナーや紙粉の飛散させる方向は、回転方向下流側である光徐電手段が配置されている側とは逆側（回転方向上流側）に向かう方向である。そのため、光徐電手段の方に飛散することが低減される。

（実施例４）
本発明の実施例４の特徴である帯電ローラと光徐電部材の配置について、図１０に示す。これらの配置以外の構成は、実施例３と同様であり、説明を省略する。

本実施例では、図１０に示すように、帯電ローラ２と光徐電手段８を、感光ドラム１の頂点ｕと中心ｖ結んだ直線を挟んでそれぞれを反対側に配置している。これによって、図７や図８のように、光除電手段が感光ドラム１の頂点に位置する場合よりも、帯電ニップで飛散したトナーや紙粉が光徐電手段に付着することを低減している。帯電ローラ２と光徐電手段８の間に感光ドラム１の頂点ｕが存在するため、飛散したトナーや紙粉が光徐電手段側まで到達しにくい構成になっている。上述したように飛散したトナーや紙粉は、基本的にすぐに落下するため、感光ドラムの頂点部を超えるものはごく少量である。よって、大幅に光量を低下させるほど光徐電手段を汚すことはない。

図１１を用いて転写残トナーと紙粉の動きを説明する。図１１（ａ）は実施例３、図１１（ｂ）は実施例４、図１１（ｃ）は比較例を示している。比較例は、帯電ローラ２の下方に光徐電手段８を設け、さらに帯電ローラ２表面の移動方向を感光ドラム１表面と逆方向に駆動した構成である。

図中の矢印は転写残トナーと紙粉の動きを示している。図１１（ａ），（ｂ）においては、帯電ローラ２が順方向駆動しているため、ほとんどのトナーと紙粉は、帯電ニップを通過している。多少、トナーと紙粉が帯電ニップで飛散することがあるが、それらは光徐電手段に到達することなく再び感光ドラム１上に着地する。それに対して、図１１ｃの比較例の構成では、帯電ニップでかきとられたトナーと紙粉が下方へ落下し、光徐電手段８に付着する。そのため、光徐電手段８は汚れによって、十分な光量で徐電光を照射できなくなってしまう恐れがある。

上記説明のように、実施例３、４に示すような帯電ローラ２と光徐電部材８の配置、構成にすることで、光徐電手段８が紙粉やトナーによって汚れることを低減することが可能になった。さらに、このような構成にすることで、帯電ローラ２と光徐電手段８の距離を近くすることが可能となり画像形成装置、そこに使用されるカートリッジの小型化にも寄与することが可能になった。

実施例３、４では、磁性トナーを用いた接触現像を採用したモノクロ画像形成装置であったがこれに限ることではなく、非磁性トナーとトナー供給ローラを用いた接触現像方式を採用したフルカラー画像形成装置であっても構わない。また、本実施例に係る画像形成
装置では、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３、光徐電手段８を含む構成を一体化したプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱可能に構成した場合について説明したが、カートリッジ化の構成はこれに限定されない。例えば、感光ドラム１と現像装置３を除いた、帯電ローラ２、光徐電手段８を含む構成を一体化したカートリッジを装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。また、帯電部材２、光徐電手段８、感光ドラム１とを一体化したドラムユニット（ドラム装置）のような構成でもよい。

（実施例５）
図１２を参照して、実施例５について説明する。図１２は、実施例５の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図である。詳細には、図１２（ａ）は、実施例５、図１２（ｂ）は、実施例５の変形例３、図１２（ｃ）は、実施例５の変形例４、図１２（ｄ）は、実施例５の変形例５になる。これら各図は、各構成における、規制ブレード３３と現像スリーブ３１の当接部周辺の様子を示す模式的断面図である。該断面は、規制ブレード３３の長手方向（現像スリーブ３１の軸に）に垂直な断面である。なお、実施例５の画像形成装置の構成は、概ね実施例１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を用いてその説明を省略する。本実施例の特徴は、規制ブレード３３にブレードバイアスを印加すること、及び規制ブレード３３の形状である。

＜ブレードバイアス＞
本実施例では、トナーへの適切な電荷の付与を目的として、規制ブレード３３と現像スリーブ３１との間に電位差を設けるため、規制ブレード３３に、現像バイアスに対してトナーと同極性側のブレードバイアスが印加されている。本実施例では、電圧印加手段Ｖｂ（現像バイアス印加電源）より電圧Ｖ２（現像バイアス）として−３５０の電圧が現像スリーブ３１に印加されている。また、本実施例では、規制ブレード３３が現像スリーブ３１に対し−３００Ｖの電位差を有するように、電圧印加手段Ｖａ（ブレードバイアス印加電源）により電圧Ｖ１（ブレードバイアス）として−６５０Ｖの電圧が規制ブレード３３に印加されている。すなわち、ブレードバイアスは、現像スリーブ３１と規制ブレード３３の電位差を、トナーと同極性（マイナス）側の大きさの電位差（−３００）とすべく、現像バイアス（−３５０Ｖ）に対してトナーと同極性側に大きい大きさ（−６５０Ｖ）で印加される。ただし、紙粉対策のみを考えた場合は、バイアスを印加しない構成でもよい。

＜規制ブレード＞
本実施例では、規制ブレード３３として、厚さ約８０μｍのＳＵＳ板３３６の周囲を、厚さ約１００μｍの導電性樹脂３３７（導電性部材）で覆ったものを用いた。また、規制ブレード３３には、現像スリーブ３１との接触部である規制部ｅの下流側に、現像スリーブ３１との隙間を有するように、高さＨ´が３００μｍである段差部３３３が設けられている。

＜紙粉の動き＞
ここで、図１２（ａ）の矢印Ｅ２は、紙粉の動きを示している。現像器内に回収された紙粉は、現像スリーブ３１の表面粗さによる搬送力により、トナーとともに現像スリーブ３１の表面に担持され、規制ブレード３３と現像スリーブ３１との間の規制部ｅへと搬送されることがある。規制部ｅに搬送されたトナーと紙粉は、規制ブレード３３によって層厚が規制されるとともに、現像スリーブ３１と規制ブレード３３間での摺擦による摩擦帯電により電荷が付与される。その際、実施例５で用いている負帯電性のトナーに対し、トナーと紙粉との帯電列により、紙粉は正極性に帯電されやすい。ブレードバイアスにより規制ブレード３３と現像スリーブ３１との間に電位差を設ける構成においては、規制部ｅを通過し正極性に帯電した紙粉は、規制ブレード３３と現像スリーブ３１との電位差により、規制部ｅ下流にて規制ブレード３３に引き寄せられる。このとき、規制ブレード３３
には、規制部ｅ下流に下流段差部３３３が設けられている。このため、規制ブレード３３に引き寄せられた紙粉は段差部３３３によって規制部ｅ下流側において規制ブレード３３と現像スリーブ３１の間に形成される空間（隙間）へ溜められる。下流段差部３３３により、通紙とともに紙粉が増加していっても、紙粉を溜めることができるので、現像スリーブ３１上のコートを乱すことによる画像不良の発生を低減することができる。

ここで、段差部３３３の段差高さＨ´が小さい場合には、紙粉を十分に溜めることができにくくなる。一方、段差高さＨ´が大きい場合には、紙粉が規制ブレードに引き寄せられにくくなる。このため、本実施例では、規制ブレード３３と現像スリーブ３１の電位差を−３００Ｖ、段差部３３３の高さＨ´を３００μｍに設定しているが、電位差が−３００Ｖの場合には、段差高さＨ´は１００〜５００μｍに設定することが望ましい。

上記構成とは異なる構成においても、段差高さＨ´の範囲を適切に選択することにより、同様の効果を得ることができる。また、ブレードバイアスについても、トナーへの適切な電荷付与の観点から、規制ブレード３３と現像スリーブ３１の間に、−１００Ｖ〜−６００Ｖの電位差を有するように設定することが望ましい。

図１２（ｂ）に示す実施例５の変形例３における形状でも同様の効果を得られる。本変形例は、規制ブレード３３の長手方向に垂直な断面において、規制ブレード３３における現像スリーブ３１との対向面側における導電性樹脂３３７の厚みが、規制部ｅから上流側（先端側）が規制部ｅより下流側よりも肉厚に形成された構成を有している。このような構成においても、規制部ｅを通過した紙粉は、段差部３３３により形成される規制部ｅ下流の空間へトラップされる。この段差部３３３も、上記断面形状において、段差の高さＨ´を３００μｍに設定している。

図１２（ｃ）に示す実施例５の変形例４における形状でも同様の効果を得られる。本変形例は、規制ブレード３３の長手方向に垂直な断面において、全体が円弧状の輪郭を有する凸部３３４を有した構成となっている。この凸部３３４は、上記断面形状において、段差の高さ（規制ブレード３３における現像スリーブ３１との対向面から円弧状部の最頂部までの高さ）Ｈ´を３００μｍ、凸部３３４のＲを０．４ｍｍに設定している。

図１２（ｄ）に示す実施例５の変形例５における形状でも同様の効果が得られる。本変形例は、規制ブレード３３の長手方向に垂直な断面において、全体が略矩形に突出した形状の先端面が凸状の円弧輪郭に形成された凸部３３５を有した構成となっている。この凸部３３５は、上記断面形状において、段差の高さ（規制ブレード３３における現像スリーブ３１との対向面から円弧状先端面の最頂部までの高さ）Ｈ´を３００μｍ、凸部３３５の先端の円弧輪郭のＲを１．２ｍｍに設定している。

上記実施例５及び各変形例によれば、堆積した紙粉が現像スリーブ３１上のトナーを乱すことを低減することができる。これにより、堆積した紙粉が現像スリーブ３１上のトナーを乱すことによる画像不良の発生を低減することができる。

実施例５では、感光ドラムの回転方向下流側に段差部を設けることについて説明したが、上述した回転方向上流側に段差部を設ける構成も同時に持たせたものでもよい。この場合、より効果的に紙粉を除去できる。

実施例５において、現像装置の姿勢については実施例１と同様に、現像室３０１の底部ｈがトナー収容室３００の底部ｇよりも鉛直方向の上方に位置し、規制部ｅが開口Ｑに対して鉛直方向の直上に位置している形態である。しかしながら、実施例５の構成による効果は、現像装置の姿勢が実施例１と異なる場合であっても、同様に発揮されうる。

また、現像剤については、実施例１と同様に磁性トナーを用いる場合について記した。磁性トナーを用いることで、現像スリーブ上のトナーは現像スリーブ内側のマグローラに引き寄せられるので、規制部ｅ下流でトナーと紙粉を分離する際に有利に働く。しかし、非磁性現像剤を用いる場合についても、規制ブレードに電気的に引き寄せられる紙粉を、規制ブレードの段差部に溜めることで、堆積した紙粉が現像スリーブ上のトナーを乱すことによる画像不良の発生を抑制する本実施例の効果は変わらない。よって、非磁性現像剤を用いる場合についても同様の効果を有する。

３…現像装置、３１…現像スリーブ（現像剤担持体）、３３…規制ブレード（規制部材）、３４…トナー搬送部材（搬送部材）、３００…トナー収容室、３０１…現像室

Claims (17)

1. 現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、
   前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
   現像剤を収容する収容室と、
   前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、
   を備え、
   像担持体上の現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
   前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
   前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置することを特徴とする現像装置。
2. 前記規制部材の先端部のエッジが前記現像剤担持体に当接することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記規制部材は、前記現像剤担持体と前記先端部との間に隙間を有するように段差部を有しており、該段差部のエッジが前記現像剤担持体に当接することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 前記規制部材は、支持部と、支持部を覆う弾性層とを有し、
   前記弾性層が前記現像剤担持体に当接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 回転可能に設けられる前記現像剤担持体の軸中心が、回転可能に設けられる前記搬送部材の軸中心よりも鉛直方向の上方に位置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記当接部は回転可能に設けられる前記搬送部材の軸中心よりも鉛直方向の上方に位置することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記現像剤担持体の回転方向は、前記開口に対向する部分において前記開口の下端部から上端部へ向かう方向であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材と、
   前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
   現像剤を収容する収容室と、
   前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、
   を備え、
   像担持体上の現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
   前記規制部材は、前記現像剤担持体との当接部よりも前記現像剤担持体の回転方向の下流側に、前記規制部材と前記現像剤担持体との間に隙間を形成する段差部を有しているこ
   とを特徴とする現像装置。
9. 前記規制部材は、少なくとも一部が導電性部材で形成されていることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
10. 前記規制部材には、前記現像剤担持体との間に電位差を設けるような電圧が印加されることを特徴とする請求項８または９に記載の現像装置。
11. 前記規制部材に印加される電圧は、前記現像剤担持体に印加される電圧に対して、前記現像剤と同極性側に大きい電圧であることを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
12. 前記現像剤の平均円形度が０．９３以上であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像装置。
13. 前記現像剤の凝集度が５５以下であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置。
14. 前記現像剤が磁性現像剤であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置。
15. 画像形成を行う画像形成装置の本体に着脱可能に設けられるカートリッジであって、
    請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置と、
    前記現像剤担持体により現像剤が供給されることにより、表面に形成された静電潜像が現像剤像に現像される像担持体と、
    を有することを特徴とするカートリッジ。
16. 画像形成を行う画像形成装置であって、
    請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置と、
    前記現像剤担持体により磁性現像剤が供給されることにより、表面に形成された静電潜像が現像剤像に現像される像担持体と、
    を有する、
    または、
    請求項１５に記載のカートリッジ
    を有することを特徴とする画像形成装置。
17. 前記像担持体に当接して設けられ、前記現像剤像を被転写材に転写する転写部材を有することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。

Images