JP2020076867A - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紙粉などの異物が磁性トナーを含む現像剤と共に現像容器に混入したとしても、搬送部材によって再び現像剤担持体へ搬送されることを軽減し、画像不良の発生を抑制できる現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供する。【解決手段】 磁性トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、回転軸と一端が回転軸に固定され他端が自由端となる回転部材とを備え現像剤担持体へ現像剤を搬送する搬送部材と、を有する現像装置であって、回転部材の自由端には、磁気を発生する磁気発生部材が設けられ、使用時の姿勢において、回転部材の自由端側の先端、および、磁気発生部材の自由端側における先端は、現像室を構成する現像枠体の内壁面のうち、少なくとも重力方向における最も下方となる最下部に接触されないように構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。特に、電子写真画像形成装置および電子写真画像形成装置に使用される現像装置、プロセスカートリッジに関する。

従来から、磁性トナーを使用可能な現像装置が一般的に知られている。例えば、特許文献１では、磁気ローラが内包した現像スリーブと、現像スリーブに磁性トナーを搬送（供給）する搬送部材とを収容した現像容器を備える現像装置が開示されている。磁気ローラの磁力によって、搬送部材で搬送されてきた磁性トナーが現像スリーブの表面に付着される。さらに、現像スリーブの表面に付着した磁性トナーは、現像スリーブの表面に当接される現像ブレードによって摩擦帯電され、現像動作（画像形成）に使用される。

特開２０１５−１７２７２８

特許文献１のような構成では、記録材の紙粉などの異物が現像スリーブの回転に伴って現像容器内に進入する可能性がある。また、搬送部材によって、紙粉などの異物が、磁性トナーと共に再び現像スリーブに搬送された場合、現像ブレードと現像スリーブの当接部において異物が挟まれることに起因する画像不良が発生しやすくなる。

本発明は、上記の問題に鑑みて、紙粉などが現像剤（磁性トナー）と共に現像容器に混入したとしても、再び現像剤担持体へ搬送されることを軽減し、画像不良の発生を抑制できる現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の現像装置は、
磁性トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
回転軸と、一端が前記回転軸に固定され他端が自由端となる回転部材と、を備え、前記現像剤担持体へ前記現像剤を搬送する搬送部材と、
を有する現像装置であって、
前記回転部材の前記自由端には、磁気を発生する磁気発生部材が設けられ、
使用時の姿勢において、前記回転部材の自由端側の先端、および、前記磁気発生部材の前記自由端側における先端は、前記現像室を構成する前記現像枠体の内壁面のうち、少なくとも重力方向における最も下方となる最下部に接触されないように構成されている、ことを特徴とする。

本発明は、紙粉などの異物が磁性トナーを含む現像剤と共に現像容器に混入したとしても、搬送部材によって再び現像剤担持体へ搬送されることを軽減し、画像不良の発生を抑制することができる。

（ａ）は、本発明の実施例に係る現像装置の断面概念図；（ｂ）は、図１（ａ）に示す要部の拡大図 本発明の実施例に係る現像装置が使用される画像形成装置の断面概念図 （ａ〜ｄ）は、本発明の実施例に係る現像装置内に異物の動きを示す概念図 （ａ）は、本発明の実施例に係る搬送部材自由端の平面概念図；（ｂ）は、搬送部材の自由端における側面概念図；（ｃ）は、磁気発生部材の平面概念図

本発明は、現像装置、プロセスカートリッジまたは画像形成装置のいずれかの形態としても実施可能である。

以下、本実施例に関わる現像装置が使用される電子写真画像形成装置１００（以下、単に「画像形成装置１００」と称する場合がある）を図面に則して説明する。なお、本実施例の現像装置をプロセスカートリッジの一部として構成し、画像形成装置に使用することもできる。

以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置関係などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体（記録材）に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンター（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンター等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段などのプロセス手段の少なくとも一つと、感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。

また、現像装置とは、感光体ドラム上の静電潜像を現像するための現像手段をカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能にしたものである。

（実施例）
図２は、本実施例に係る現像装置が使用される画像形成装置の断面概念図である。

本実施例では、現像装置２は、ドラムユニット１と共に画像形成装置１０の装置本体１０Ａに対してそれぞれ独立して着脱可能である。

具体的に、本実施例では、現像装置２は、装置本体１０Ａに対して、長手方向と交差する方向に沿って装置本体１０Ａに装着可能である。また、同様に、ドラムユニット１も、長手方向と交差する方向に沿って装置本体１０Ａに装着可能である。なお、ドラムユニット１および現像装置２の装着方向を、軸方向と同方向にしてもよい。

また、現像装置２がドラムユニット１に装着された状態で、現像装置２とドラムユニット１を装置本体１０Ａに着脱する構成としてもよい。さらに、現像装置２とドラムユニット１を一体化しプロセスカートリッジとして構成してもよい。

以下、図２を用いて電子写真の画像形成プロセスに沿って、本実施例の画像形成装置の各構成について説明する。

＜帯電＞
本実施例の像担持体を構成する感光体ドラム１１は、φ２４ｍｍの負極性ＯＰＣ感光体である。また、本実施例では、接触ＤＣ帯電方式を採用しており、帯電ローラ１２は所定の圧力で感光体ドラム１１と接触し、帯電ニップｃを形成している。

なお、帯電ローラ１２に印加するＤＣ電圧は、感光体ドラム１１表面と帯電ローラ１２と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いる。具体的には、本実施例の帯電バイアスとして、−１２００Ｖの直流電圧を帯電ローラ１２に印加している。なお、このとき、感光体ドラム１１の表面が帯電ローラによって一様に帯電され、帯電電位（暗部電位）Ｖｄ＝−６５０Ｖとなる。

＜露光＞
装置本体１０Ａには、帯電された感光体ドラムに静電潜像を形成するための露光手段が備えられる。本実施例の露光手段として、レーザダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザビームスキャナ３が採用されている。レーザビームスキャナ３は、目的の画像情報に係る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、回転する感光体ドラム１１の帯電面を走査露光する。なお、本実施例では、露光された感光体ドラム１１の表面電位（明部電位）Ｖｌ＝−１００Ｖとなる。

＜現像＞
現像部材（現像剤担持体）２０を有する現像装置２は、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像に現像剤を供給して現像する。本実施例では、現像剤として負極性の重合磁性トナーを用いる。なお、磁性トナーの重量平均粒径は７．８μｍであり、磁性体の入れ目は６５部である。また、現像部材２０には、電圧印加手段としての現像バイアス電源（不図示）により現像バイアス（Ｖｄｃ）−３００Ｖが印加される。現像部材２０を構成する現像スリーブ２１の表面に塗布された磁性トナーにより感光体ドラム１１上の静電潜像を現像することができる。

＜転写＞
装置本体１０Ａには、現像装置２により現像（顕像化）された現像剤像を転写媒体（転写材Ｐ）に転写する転写手段（転写部材）が備えられる。本実施例の転写手段として、所定抵抗の転写ローラ４を用いている。感光体ドラム１１と転写ローラ４の間に所定の転写ニップ部ｂが形成される。本実施例では、転写ローラ４は、芯金４ａに所定抵抗の発泡層４ｂを形成し、転写ローラの抵抗値を５×１０^８Ωとした。なお、芯金４ａには＋２．０ｋＶの電圧が印加された状態で、感光体ドラム１１から転写媒体（転写材Ｐ）に現像剤像を転写することができる。

＜定着＞
装置本体１０Ａには、さらに、熱定着方式の定着装置５が備えられる。転写ニップ部ｂを通過し、現像剤像が転写された転写材Ｐは、回転する感光体ドラム１１の表面から分離され、定着装置５に導入される。その後、定着ニップ部ｅで、現像剤像が形成された転写材Ｐが加熱・加圧され、画像形成物（プリントコピー）として装置本体から外部へ排出される。

＜クリーナレスシステム＞
次に、クリーナレスシステムについて説明する。

前述したように、紙粉などの異物は、トナーと共に現像剤室へ進入する可能性がある。特に、「現像同時クリーニング」構成（即ち、クリーナレス構成）では、紙粉が現像装置（現像剤室）に進入する可能性が高くなる。

即ち、クリーナレス構成は、通常のクリーナを有する構成に比べ、記録材の紙粉などの異物が現像装置（現像剤室）に混入する可能性が大きくなる。特に、「クリーナレス構成」において、プリント枚数が増えると現像室内に入ってくる紙粉の量が増加するため、現像装置の寿命後半にでは、搬送部材によって現像剤室から多くの紙粉が現像室に供給される可能性が高くなる。

本実施例の現像装置は、クリーナレスシステムを採用する構成である。転写手段による転写後に像担持体上に残った転写残トナーは、現像動作と同時に現像装置（現像スリーブ）により回収される（現像同時クリーニング構成）。

具体的には、本実施例では、転写されずに感光体ドラム１１上に残留した転写残トナーを除去するには、現像スリーブのほかに、クリーニング部材を設けていない。「現像同時クリーニング（クリーナレス）」とは、感光体ドラムの表面の転写残トナーを次の工程以降の現像時にかぶり取りバイアスによって回収する方法（構成）である。なお、「かぶり取りバイアス」は、現像装置に印加する直流電圧と感光体ドラムの表面電位との電位差を意味する「かぶり取り電位差（Ｖｂａｃｋ）」である。

転写工程の後に感光体ドラム１１上に残った転写残トナーは、帯電ローラ１２と感光体ドラム１１との当接部（帯電ニップｃ）前の空隙部における放電によって、感光体ドラム１１と同様に負極性に帯電される。

負極性に帯電した転写残トナーは、帯電ニップｃにおいて電位差の関係（感光体ドラム表面電位＝−６５０Ｖ、帯電ローラ電位＝−１２００Ｖ）により帯電ローラ１２には付着せず通過することになる。

帯電ニップｃを通過した転写残トナーは、さらにレーザ照射位置ｄに到達する。なお、転写残トナーは、露光手段３のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光体ドラム１１上の静電潜像を作像する工程には殆ど影響しない。

レーザ照射位置ｄを通過した転写残トナーのうち、現像スリーブ２１と感光体ドラム１１の当接部（現像ニップａ）において、非露光部に存在するトナーは、静電力によって現像スリーブ２１（現像電位−３００Ｖ）に回収される。なお、非露光部とは、レーザ照射を受けていない感光体ドラム面を意味する。

一方、露光部（レーザ照射を受けた感光体ドラム面）に存在するトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光体ドラム１１上に存在し続ける。なお、一部のトナーは、現像スリーブ２１と感光体ドラム１１の周速差による物理的な力で回収されることもある。

転写残トナーを回収する際、現像スリーブ２１に印加する電位は−３００Ｖであり、感光体ドラム表面電位＝−６５０Ｖとの電位差（Ｖｂａｃｋ）は、３５０Ｖになる。

このように、転写媒体（転写材Ｐ）に転写されずに感光体ドラム１１上に残ったトナーは、概ね現像装置２に回収される。なお、現像装置２に回収されたトナーは、現像室２７に戻り、現像室２７にあるトナーと混合され再び画像形成に使用される。

＜現像装置＞
次に、図１を用いて本実施例の現像装置２の構成について詳細に説明する。

図１に示すように、本実施例の現像装置２は、磁性トナーを含む現像剤Ｔを担持する現像剤担持体（現像部材２０）と、現像剤担持体へ現像剤を搬送する搬送部材２８と、現像枠体２９０と、を有する。なお、現像枠体２９０は、現像剤担持体が配置される現像室２７と、搬送部材が配置される現像剤室（現像剤容器）２９と、現像室と現像剤室を仕切ると共に現像室と現像剤室を連通する開口部２９１が形成される仕切り部２９２を備える。

具体的には、本実施例では、現像剤担持体は、現像スリーブ２１と現像スリーブに内包されたマグネットローラ２２を備えている。

また、本実施例の現像装置２において、現像スリーブ２１は、回転自在に現像装置２の現像枠体２９０に支持されており、感光体ドラムに対して周速度１４０％で回転駆動される。なお、現像スリーブ２１は、外径１１ｍｍ、内径９ｍｍの中空のアルミ素管の周囲に５００μｍの導電性弾性ゴム層を設けたものである。また、現像スリーブ２１の導電性弾性ゴム層の表面は、現像剤を搬送するために、表面粗さがＲａ１．０μｍ〜４．０μｍとして設けている。

また、現像枠体の内部に収容された現像剤は、磁性一成分ブラック現像剤（負帯電特性）Ｔである。現像剤は、現像装置（現像枠体）の内部で搬送部材２８によって撹拌され、現像スリーブ２１の近辺まで搬送される。

搬送部材によって搬送された現像剤Ｔは、マグネットローラの磁力により現像スリーブ表面に供給される。現像スリーブ表面に供給された現像剤は、現像ブレード２３を通過することで均一に薄層化され、同時に摩擦帯電により負極性に帯電させられる。帯電された現像剤は、感光体ドラム１１と接触する現像位置まで搬送されると、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像することができる。

次に、本実施例の現像装置内における異物（紙粉）の挙動について説明する。

まず、紙粉を含む異物の発生および移動ルートについて説明する。

上述した通り、「クリーナレス構成」では、通常の画像形成装置に比べ感光体ドラムの表面を清掃するクリーニング部材（図示しない）を備えていないため、紙粉Ｐ２が、感光体ドラムに付着した場合、帯電ローラ１２に到達すること可能性が高くなる。

通常、ほとんどの紙粉Ｐ２は、帯電ローラ１２との間の放電によって負極性に帯電され、帯電ローラ１２に付着することなく現像スリーブ２１に回収される。しかし、一部の紙粉Ｐ２は、帯電ローラ１２の放電により負極性になれず、帯電ローラ１２に付着する場合がある。

また、帯電ローラ１２に付着した紙粉Ｐ２は、その後帯電ローラ１２とブラシ部材８とのニップ部ｆ（図２）において、ブラシ部材８との摺擦より負極性となり、感光体ドラム１１を経由して、現像スリーブ２１によって回収される。

このような「クリーナレス構成」を採用した（本実施例の）画像形成装置では、感光体に付着した紙粉などの異物は、現像スリーブ２１によって回収することできる。

なお、図１（ａ）に示すように、現像スリーブ２１に回収された紙粉Ｐ２は、現像スリーブ２１に付着した状態で、現像室２７の中に進入する場合がある。一方、現像室２７内に進入した紙粉Ｐ２の一部は、現像スリーブ２１の磁力によって引き付けられながら、トナー溜まり３０を形成する。回転する搬送部材２８の先端（自由端）がトナー溜まり３０に衝突したとき、現像スリーブ２１から剥ぎ取られたトナーは、開口部２９１を通過して現像室２７の中を落下する。

現像スリーブ２１から離れた紙粉Ｐ２は、搬送部材２８の回転動作によってトナーと共に循環される。具体的には、紙粉Ｐ２は、搬送部材２８によって現像剤容器（現像剤室２９）内に移動した後、再び現像室２７へ供給される。このとき、前述したように、規制ブレード２３と現像スリーブ２１の間に紙粉Ｐ２が挟まる可能性が高まり、画像不良の可能性が高まる。

本実施例は、現像剤室２９に進入した紙粉Ｐ２（記録材Ｐに付着している繊維や填料など）などの異物が、再び現像室２７に供給されることを有効に抑制するものである。これにより、規制部材と現像スリーブのニップに紙粉などの異物が挟まることなどで起因する画像不良を抑制することもできる。

以下、図１を用いて本発明の最大の特徴である「磁気発生部材」および「現像枠体の内部形状」について詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施例に係る現像装置の断面概念図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す要部拡大図である。図３（ａ〜ｄ）は、本発明の実施例に係る現像装置内に異物の動きを示す概念図である。

図１（ａ）に示すように、本実施例の搬送部材２８は、回転する回転軸部（回転軸）２８０と、一端２８２１が回転軸に固定され、他端２８２２が自由端となり、回転軸と共に回転可能な回転部材２８２とを備える。また、回転部材の自由端（他端２８２２）側には、磁気を発生可能な磁気発生部材２８１が備えられている。

また、使用時の姿勢において、回転部材の自由端側の先端２８１０、および、磁気発生部材の自由端側の先端２８１１が、現像枠体２９０の内壁面２９０１のうち、少なくとも重力方向（ｇ）における最も下方となる最下部２９０３に接触されない。これにより、安定的に紙粉などの異物を捕集可能な捕集領域ｓを形成することができる。

なお、本実施例では、回転部材２８２の先端２８１０と磁気発生部材の先端２８１１は同じ位置になる（図４（ｂ）を参照）ように構成する例を示したが、それぞれの先端をずらして配置してもよい。即ち、回転部材２８２の先端および磁気発生部材の先端が共に底面の最下部２９０３に接触していなければ良い。

本実施例では、回転部材２８２および磁気発生部材２８１は、共にシート状に形成されている。特に、本実施例では、回転部材は、弾性変形可能なシート状部材である。

また、回転軸から、回転軸と底面（最下部２９０３）の間の距離が最も大きくなる位置までの距離をＤ１とし、回転軸から、回転部材の自由端側の先端までの距離をＤ２としたとき、距離Ｄ１と距離Ｄ２の差分Ｄ１−Ｄ２は、０．５ｍｍ以上である。

つまり、一般的に、紙粉などの異物の平均大きさは、５００μｍであり、捕集領域ｓの高さｄ１（＝Ｄ１−Ｄ２）を０．５ｍｍ以上とすることで、捕集領域に紙粉などの異物を溜めることができる。なお、より安定的に紙粉などの異物を捕集領域ｓに溜めるために、高さｄ１を１ｍｍ以上とすることが好ましい。

なお、本実施例では、最下部２９０３を除き、回転部材は、底面の少なくとも一部と接触可能である。

このように、本実施例では、磁気発生部材２８１は、磁気シート２８１により構成される。回転部材（シート部材）および磁気シートの先端を、現像剤容器（現像室）２９の内底面（２９０２）と接触しないように構成することで、現像剤容器２９の内底面２９０２に紙粉などの異物を蓄積可能な「捕集領域ｓ」を有効に形成できる。同時に、捕集領域ｓに存在する磁性トナーＴ（現像剤）を磁気発生部材によって現像室２９側へ搬送することができ、現像剤の使用率を向上させることができる。

即ち、本実施例によれば、紙粉などの異物の捕集力の向上と、現像剤の使用効率の向上を両立させることができる。

＜搬送部材、磁気発生部材＞
図４（ａ）は、本発明の実施例に係る搬送部材自由端の平面概念図である。図４（ｂ）は、搬送部材の自由端における側面概念図である。図４（ｃ）は、磁気発生部材の平面概念図である。

本実施例では、現像剤担持体は回転可能な回転体であり、現像剤担持体の回転中心は、搬送部材の回転中心よりも重力方向の上方に位置する。

なお、本実施例では、搬送部材２８の回転部材２８２は、厚み１５０μｍ長手の幅Ｌ２＝２２０ｍｍ、短手の幅Ｌ１＝２５ｍｍの、ポリカーボネートのシートから構成される。

また、本実施例では、回転部材２８２の先端（自由端）の端面から、固定端側に向かって１０ｍｍ長さの領域に、両面テープによって磁気シートを接着されている。なお、磁気シールは、回転部材の回転方向の上流側に配置される。即ち、本実施例では、搬送部材の回転方向において、磁気発生部材を、回転部材の上流側の表面に配置している。下流側の表面に配置するよりも、上流側に磁気発生部材を配置した場合の方が磁気発生部材の表面に吸着したトナーをより効果的に現像室へ飛ばして供給することができる。

図４（ｃ）に示す本実施例の磁気シートは、長手の幅Ｌ４＝２２０ｍｍ、短手の幅Ｌ３＝１０ｍｍ、厚み０．４ｍｍサイズである。また、磁気シートは、片面多極着磁からなり、表面磁束密度２５ｍＴ、磁極の間隔Ｌ５＝１ｍｍである。即ち、本実施例では、磁気発生部材は、多極磁気発生部材（多極磁気体）である。

＜捕集領域ｓ＞
次に、捕集領域ｓおよびその高さｄ１について検討する。
前述したように、現像剤容器２９内に紙粉が進入したときに、再び紙粉を現像室２７に供給しないために、紙粉を現像剤容器２９内に留まらせるための異物（紙粉）捕集領域ｓが設けられている。

捕集領域ｓは、搬送部材２８と現像剤容器底面に隙間を設けることによって形成される。現像剤容器底面と搬送部材２８（回転部材２８２）の先端との間の隙間（高さ）ｄ１を決定するために、高さｄ１の量を０ｍｍから２ｍｍまで０．５ｍｍずつ振り、耐久評価を行った。また、紙粉などの異物による画像弊害と白抜け（画像不良）時のトナー残量も確認した。

本実施例においては、搬送部材２８（回転部材２８２）と容器底面の隙間ｄ１＝１ｍｍとした。表１の結果から理解できるように、本実施例では、ｄ１＝１ｍｍのとき、紙粉が規制部に挟って起こる画像弊害が少ない。また、捕集領域ｓにトナーが残留した場合であっても、トナー残量を最小限に抑えることができる。一方、ｄ１＝０．５ｍｍのとき、紙粉のサイズによっては、搬送部材と紙粉が接触してしまい、トナーと共に（現像室側へ）搬送される可能性がある。そして、ｄ１＝１．５ｍｍ以上のとき、搬送部材の磁力では、捕集領域ｓに入ったトナーを引き付けることができなくなり、捕集領域ｓに残るトナー残量が増えてしまいトナーを使い切ることが難しくなる。

耐久条件
・環境２３℃／６０％
・２枚間欠
・トナー６０ｇ充填
・紙／ゼロックス紙７５ｇ紙
×：（印刷物に）画像不良が顕著（多数のスジ） △：軽微の画像不良（１〜２箇所のスジ） ○：画像不良が認められない

＜搬送部材の侵入量（重なり量）ｄ２＞
本実施例では、現像枠体の内壁面２９０１には、搬送部材２８（回転部材２８２）の回転方向Ｒにおいて、開口部２９１より上流側、かつ、最下部２９０３より下流側の領域に、回転される回転部材２８と当接可能な当接部２９０４を備えてもよい。即ち、搬送部材の回転方向において開口部の上流側の領域では、回転軸から回転部材２８２の自由端までの長さＤ２が、搬送部材の軸心から内壁面までの距離Ｄ３よりも長く設定されている。ここで、搬送部材の侵入（重なり）量ｄ２＝Ｄ２−Ｄ３である。

当接部２９０４との当接（重なり）によって、回転部材２８２が弾性変形させられた後、開口部２９１付近で搬送部材（回転部材２８２）が弾性的復帰する動作を行う。これに伴い、磁気発生部材２８１に吸着された磁性トナーＴが搬送部材２８（回転部材２８２）から離れて、開口部側（現像室２７）へ飛ばされ（供給され）やすくなる。

本実施例の構成によれば、「当接部」によって撓ませられたシート部材２８２が、開口部２９１にて弾力的に復帰する力によって、磁力によって磁気シート２８１に付着した現像剤も効率的に磁気シート２８１から離れて現像室へ搬送されることが可能になる。

次に、搬送部材の侵入（重なり）量ｄ２の最適化について説明する。
なお、搬送部材の侵入量ｄ２は、搬送部材に磁力により付着したトナーを引き剥がすために必要な侵入量ｄ２（図１参照）から求められる。

具体的に、搬送部材の侵入量ｄ２の最適化は、以下の実験結果に基づき行う。現像容器にトナー２０ｇを入れて、攪拌を１回転させて、搬送部材が現像室２７内のトナー溜まり３０を通過した後の搬送部材に残っているトナー量を計測した。

侵入量ｄ２＝０ｍｍでは、搬送部材を撓ませて、開放したときの反発力がないために、搬送部材に付着したトナーを剥ぎ取ることができない。一方、侵入量ｄ２が３ｍｍ以上となるように搬送部材を配置すると、搬送部材を開放したときの異音（騒音）が大きくなる。

即ち、ｄ２＝１〜３ｍｍでは、侵入量を大きくすることで、搬送部材の磁力によって引き付けられたトナーを、搬送部材が撓むことによる反発力により、徐々に減らすことができるので、好ましい。特に、侵入量ｄ２＝３ｍｍのとき、磁力によって付着したトナーの残留量はほぼ最小となり、より好ましい。なお、本実施例では、侵入量ｄ２＝３ｍｍとした。

本実施例では、磁気シートを片面多極着磁としたが、これに限るものではなく、両面多極着磁、両面着磁でも良い。

また、表面磁束密度においても、搬送部材と現像剤容器２９の底面の距離、磁性トナーの磁性体量、粒径に応じて適宜変えることができる。

また、搬送部材において、本実施例では、ポリカーボネートに磁気シートを接着した構成をとっているが、磁気シートそのものを搬送部材として使用しても良い。

また、本実施例では、現像剤によって形成される現像剤像を担持する像担持体から現像剤像が転写された後の、像担持体上に残留した現像剤を、像担持体から現像剤担持体へ回収するように構成することができる。即ち、本発明は、クリーナレス構成において、より有利な効果を発揮できるため、クリーナレス構成に好適である。

なお、本発明は、クリーナレスシステムに限るものではない。例えば、クリーニングブレードなどにより感光体ドラムの表面の転写残トナーや紙粉などの異物をクリーニングし、そのトナーを再利用する構成であってもよい。

なお、上記の構成によれば、図３（ａ）に示す現像剤容器２９に進入した紙粉Ｐ２は、搬送部材による磁力の影響を受けないために、現像剤容器２９内のトナーの循環と共に、容器の底面の捕集領域ｓに入る可能性が高い。

捕集領域ｓに入った紙粉Ｐ２は、図１（ｂ）の拡大図のように、搬送部材２８が接触することがなく、また、磁力Ｍの影響を受けないために、紙粉Ｐ２は、捕集領域ｓに留まることができる。

これに対して、捕集領域ｓに入った磁性トナーは、捕集領域ｓから搬送部材２８の磁力Ｍに引き付けられて、搬送部材２８に吸着した状態で図３（ｃ）のように搬送されることができる。

従って、現像剤容器２９の底面に溜まった紙粉とトナーを分離することが可能となる。

また、搬送部材２８に磁力によって付着したトナーは、現像剤容器２９面に接触して撓み、当接部から離れて開放されたときの反発力により、搬送部材２８に吸着したトナーを引き剥がされ、現像スリーブ３１に供給することができる。

このように、現像剤容器２９の底面に溜まった紙粉Ｐ２を現像剤容器２９の底面の捕集領域ｓに閉じ込めることが可能になり、再び現像室２７へ紙粉を供給することを抑制し紙粉の供給による画像弊害を抑制が可能になる。

また、現像剤容器２９の底面に溜まったトナーに対しては、搬送部材２８にある磁気シート２８１によりトナーのみを付着させ搬送することができるので、トナーのムダも抑制が可能となる。

また、本実施例では、回転部材は、回転軸と共に回転する際に、自由端を開口部から現像室へ進入可能なように構成してもよい。これにより、現像室に蓄積された紙粉もしくは現像剤担持体に付着した紙粉などの異物を現像室から現像剤収容室（捕集領域）へ移動させることができる。

また、本実施例では、現像剤担持体の表面に当接して現像剤担持体の表面に担持された現像剤の厚みを規制する規制部材を有することができる。規制部材と現像剤担持体の当接部は、開口部の直上に位置することが好ましい。これにより、規制部材によって掻き取られた現像剤および紙粉を含む異物などの粉体は、現像室に落下することが少なく、異物をより効果的に捕集可能な現像剤室の底部（捕集領域）に溜めることができる。

上記に述べた構成をとることで、現像剤容器の底面に溜まった紙粉Ｐ２を現像剤容器の底面に閉じ込める（蓄積する）ことが可能になるので、再び現像室へ紙粉を供給することを抑制し、紙粉など異物の供給による画像弊害を抑制が可能になる。特に、捕集領域ｓに異物を効率的に蓄積する一方、捕集領域ｓ内のトナーを有効に利用することもできる。即ち、本発明によれば、画像不良の抑制とトナーの使用効率の向上を両立することができる。

本実施例の構成を以下のように纏めることができる。

即ち、本実施例の現像装置は、磁性トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、回転軸と、一端が回転軸に固定され他端が自由端となる回転部材と、を備え、現像剤担持体へ現像剤を搬送する搬送部材と、を有する。

回転部材の自由端には、磁気を発生する磁気発生部材が設けられる。また、使用時の姿勢において、回転部材の自由端側の先端、および、磁気発生部材の自由端側における先端は、現像室を構成する現像枠体の内壁面のうち、少なくとも重力方向における最も下方となる最下部に接触されないように構成されている。

また、本実施例の現像装置において、回転軸から最下部までの距離をＤ１とし、回転軸から回転部材の自由端側の先端面までの距離をＤ２としたとき、距離Ｄ１と距離Ｄ２の差分Ｄ１−Ｄ２は、１．０ｍｍ以上であることが好ましい。

また、本実施例の現像装置において、回転部材を、弾性変形可能なシート状部材とすることができる。

また、本実施例の現像装置において、現像剤担持体および搬送部材を支持する現像枠体を備えることができる。また、現像枠体は、現像剤担持体が配置される現像室と、搬送部材が配置される現像剤室と、現像室と現像剤室を仕切ると共に現像室と現像剤室を連通する開口部が形成される仕切り部と、を備えることができる。

また、本実施例の現像装置において、現像枠体の内壁面には、搬送部材の回転方向において、開口部より上流側、かつ、最下部より下流側の領域に、回転される回転部材と当接可能な当接部を備えることができる。

また、本実施例の現像装置において、回転部材は、回転軸と共に回転する際に、自由端が開口部から現像室へ進入可能なように構成することができる。

また、本実施例の現像装置は、搬送部材の回転方向において、磁気発生部材を、回転部材の上流側の表面に配置してもよい。

また、本実施例の現像装置において、現像剤担持体の表面に当接して現像剤担持体の表面に担持された現像剤の厚みを規制する規制部材を有し、規制部材と現像剤担持体の当接部は、開口部の直上に位置してもよい。

また、本実施例の現像装置において、現像剤担持体は回転可能な回転体であり、現像剤担持体の回転中心は、搬送部材の回転中心よりも重力方向の上方に位置してもよい。

また、本実施例の現像装置において、磁気発生部材を多極磁気体とすることができる。

また、本実施例の現像装置は、現像剤によって形成される現像剤像を担持する像担持体から現像剤像が転写された後の、像担持体上に残留した現像剤が、像担持体から現像剤担持体へ回収される構成であってもよい。

また、本実施例のプロセスカートリッジは、現像装置と、像担持体と、を有することができる。

また、本実施例の画像形成装置は、現像装置、および、プロセスカートリッジ、のいずれか一つと、転写部材と、を有することができる。

２０ 現像部材（現像剤担持体）
２１ 現像スリーブ
２２ マグローラ
２７ 現像室
２８ 搬送部材
２８０ 回転軸
２８２ シート部材（回転部材）
２８２１ 固定端（一端）
２８２２ 自由端（他端）
２８１ 磁気発生部材
２８１０ 回転部材の先端
２８１１ 磁気発生部材の先端
２９ 現像剤容器（現像剤室）
２９０ 現像枠体
２９０１ 内壁面
２９０２ 底面
２９０３ 最下部
２９１ 開口部
２９２ 仕切り部
Ｔ トナー（磁性トナー、現像剤）
Ｐ２ 紙粉などの異物
ｇ 重力方向
Ｍ 磁気引力方向

Claims (13)

1. 磁性トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
   回転軸と、一端が前記回転軸に固定され他端が自由端となる回転部材と、を備え、前記現像剤担持体へ前記現像剤を搬送する搬送部材と、
   を有する現像装置であって、
   前記回転部材の前記自由端には、磁気を発生する磁気発生部材が設けられ、
   使用時の姿勢において、前記回転部材の自由端側の先端、および、前記磁気発生部材の前記自由端側における先端は、前記現像室を構成する前記現像枠体の内壁面のうち、少なくとも重力方向における最も下方となる最下部に接触されないように構成されている、ことを特徴とする現像装置。
2. 前記回転軸から前記最下部までの距離をＤ１とし、前記回転軸から前記回転部材の前記自由端側の先端面までの距離をＤ２としたとき、前記距離Ｄ１と前記距離Ｄ２の差分Ｄ１−Ｄ２は、１．０ｍｍ以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記回転部材は、弾性変形可能なシート状部材である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤担持体および前記搬送部材を支持する現像枠体を備え、
   前記現像枠体は、前記現像剤担持体が配置される現像室と、前記搬送部材が配置される現像剤室と、前記現像室と前記現像剤室を仕切ると共に前記現像室と前記現像剤室を連通する開口部が形成される仕切り部と、を備える、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記現像枠体の前記内壁面には、前記搬送部材の回転方向において、前記開口部より上流側、かつ、前記最下部より下流側の領域に、回転される前記回転部材と当接可能な当接部が備えられている、ことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記回転部材は、前記回転軸と共に回転する際に、前記自由端が前記開口部から前記現像室へ進入可能なように構成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記搬送部材の回転方向において、前記磁気発生部材は、前記回転部材の上流側の表面に配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 前記現像剤担持体の表面に当接して前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤の厚みを規制する規制部材を有し、
   前記規制部材と前記現像剤担持体の当接部は、前記開口部の直上に位置する、請求項４〜７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記現像剤担持体は回転可能な回転体であり、
   前記現像剤担持体の回転中心は、前記搬送部材の回転中心よりも重力方向の上方に位置する、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 前記磁気発生部材は、多極磁気体である、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載現像装置。
11. 前記現像剤によって形成される現像剤像を担持する像担持体から前記現像剤像が転写された後の、前記像担持体上に残留した前記現像剤が、前記像担持体から前記現像剤担持体へ回収される、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像装置と、
    前記像担持体と、を有する、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
13. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像装置、および、請求項１２に記載のプロセスカートリッジ、のいずれか一つと、
    転写部材と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
    

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