JP6826775B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、潜像を顕像化する現像手段と、像担持体と露光装置とにそれぞれ接し、像担持体と露光装置との距離を規制する規制部材とを備える画像形成装置が知られている。

例えば、特許文献１には、像担持体である感光体に当接する接触面が曲率を持ったスペーサを規制部材として用いた画像形成装置が記載されている。このスペーサは、感光体に向かって接触面が押圧されると弾性的に変形し、接触面が感光体の表面に密着する。これにより、スペーサと感光体との間にトナーが侵入し難い構成とすることができるので、感光体表面に付着したトナーがスペーサと感光体表面との間に蓄積してスペーサを押し上げ、露光装置と感光体との距離に誤差が生じるのを防ぐことができるとしている。

しかし、特許文献１の画像形成装置では、現像手段にトナーとキャリアとを含む現像剤を用いた場合、規制部材による高精度な位置決めが維持できなくなるおそれがある。

上述した課題を解決するために、本発明は、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、前記潜像を顕像化する現像手段と、前記像担持体と前記露光装置とにそれぞれ接し、前記像担持体と前記露光装置との距離を規制する、前記露光装置の長手方向の両端部で一対設けられた規制部材とを有する画像形成装置において、前記現像手段がトナーとキャリアとを含む現像剤を用いたものであり、前記像担持体の表面移動方向で前記規制部材に対して並列に、前記長手方向の両端部で一対配置される磁性部材を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いた画像形成装置において、高精度な位置決めを維持することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタを示す概略構成図。 同プリンタの本体ケースに設けられている側面カバーを開放した状態を示す斜視図。 同プリンタの備える感光体周辺の構成を示す断面図。 感光体の走行距離と、感光体の摩耗量との関係を示すグラフ。 同プロセスユニットの備える磁性部材の一例を示す概略構成図。 同プロセスユニットの磁性部材の配置についての説明図。 同プロセスユニットに磁性部材を二つ設けた一例を示す概略構成図。 同プロセスユニットが備えるＬＥＤヘッドの一例を示す断面図。 同プロセスユニットに磁気シールドを設けた一例を示す構成図。 磁性部材にヨークを備えた一例を示す概略構成図。

以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるカラープリンタに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタ１の構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタ１を示す概略構成図である。
カラープリンタ１の本体ケース２内には、プリンタエンジン３、光ビームを出射する光書込装置４、被転写体である記録媒体Ｐを収納する記録媒体収納部である給紙カセット５が設けられている。さらに、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを定着処理する定着装置６、トナー画像を転写した後に発生した廃トナーを回収する廃トナー回収容器７等も設けられている。

プリンタエンジン３は、トナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録媒体Ｐに転写する部分である。このプリンタエンジン３は、像担持体である４つの感光体８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ）、各感光体８の周囲に配置された帯電手段としての帯電ローラ９、現像装置１０、クリーニング装置１１、一次転写ローラ１２、中間転写ベルト１３、転写装置である二次転写ローラ１４、及び、クリーニング装置１５等により構成されている。ここで、本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しており、これらの添え字は必要に応じて割愛する。

感光体８は、円筒状に形成されて駆動モータが連結され、駆動モータからの駆動力により中心線回りに回転する。感光体８の外周面には静電潜像が形成される感光層が設けられている。
帯電ローラ９は、感光体８の外周面に配置されている帯電装置である。この帯電ローラ９に対して電源部から電圧が印加されることにより、感光体８の外周面が一様に帯電される。
光書込装置４は、画像データに応じた光ビームを出射し、一様に帯電された感光体８の外周面を露光する。この露光により、感光体８の外周面に画像データに応じた静電潜像が形成される。
現像装置１０は、感光体８に対してトナーを供給する。供給されたトナーは感光体８の外周面に形成されている静電潜像に付着し、感光体８の外周面上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。

中間転写ベルト１３は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトである。また、中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１６と入口ローラ１７とテンションローラ１８との回りに巻回され、駆動モータに連結された駆動ローラ１６が回転駆動されることにより矢印Ａ方向に回転する。入口ローラ１７とテンションローラ１８とは、中間転写ベルト１３が矢印Ａ方向へ回転することにより中間転写ベルト１３との摩擦力によって従動回転する。
一次転写ローラ１２は中間転写ベルト１３の内周面側（ループの内側）に配置されており、これらの一次転写ローラ１２に転写用電圧が印加されることによって各感光体８上のトナー画像が中間転写ベルト１３上に転写される。各感光体８上に形成されたトナー画像は中間転写ベルト１３上に順次転写されて重ね合わされ、中間転写ベルト１３上にはカラーのトナー画像が形成される。

クリーニング装置１１は、トナー画像が中間転写ベルト１３に転写された後の感光体８の外周面をクリーニングするクリーニング手段である。このクリーニングによって、トナー画像が中間転写ベルト１３に転写された後に感光体８の外周面上に残留しているトナーや紙粉等が廃トナーとして回収される。

中間転写ベルト１３上に形成されたカラーのトナー画像は、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１４とが当接された転写位置に記録媒体Ｐが送り込まれたタイミングで二次転写ローラ１４に転写用電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐは、給紙カセット５内から給紙されて搬送ローラ１９やレジストローラ２０により搬送され、トナー画像を転写された後に定着装置６に送り込まれる。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは定着装置６内で熱と圧力とを加えられて定着処理され、この定着処理により溶融したトナー画像が記録媒体Ｐに定着される。定着処理が終了した記録媒体Ｐは本体ケース２の上面部に形成されている排紙トレイ２１上に排紙される。

クリーニング装置１５は、カラーのトナー画像が記録媒体Ｐに転写された後の中間転写ベルト１３の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像の転写後に中間転写ベルト１３の外周面上に残留したトナーや紙粉等が廃トナーとして回収される。
廃トナー回収容器７は、クリーニング装置１１、１５で回収された廃トナーがクリーニング装置１１、１５から投入され、投入された廃トナーを貯溜する部分である。また、廃トナー回収容器７は、本体ケース２に対して着脱可能に取付けられており、廃トナー回収容器７内の廃トナーが満杯状態に近付いた場合に本体ケース２から取り外され、空の廃トナー回収容器７が取付けられる。

プリンタエンジン３の構成部材である感光体８と、各感光体８の周囲に配置された現像装置１０とクリーニング装置１１とはユニット化してケース２２内に収納され、プロセスカートリッジ２３（２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｋ）が形成されている。各プロセスカートリッジ２３は本体ケース２内に着脱可能に装着されている。感光体８と現像装置１０とクリーニング装置１１とがプロセスカートリッジ２３としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になる。また、各部材間の位置精度を高精度で維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態では、感光体８と現像装置１０とクリーニング装置１１とをユニット化したプロセスカートリッジ２３を例に挙げて説明したが、本実施形態に適用できるプロセスカートリッジの構成としてはこれに限らない。プロセスカートリッジの構成としては様々のものがあり、例えば、帯電ローラ９、現像装置１０、クリーニング装置１１のうち少なくとも一つと感光体８とをケース内に収納してユニット化したものが挙げられる。

図２は、本体ケース２に設けられている側面カバー２４を開放した状態を示す斜視図である。
図２に示すように、本実施形態のカラープリンタ１は、側面カバー２４を開放することにより、プリンタエンジン３と廃トナー回収容器７とが現われ、プロセスカートリッジ２３や中間転写ベルト１３及び廃トナー回収容器７の交換等やその他のメンテナンスを行うことができる。中間転写ベルト１３とローラ１６、１７、１８とクリーニング装置１５とは、ベルトケース１３ａ内に収納されてユニット化されている。

次に、本実施形態のプロセスカートリッジ２３について説明する。
図３は、カラープリンタ１の備える感光体８周辺の構成の一例を示す断面図である。
図３に示すように、プロセスカートリッジ２３は、像担持体である感光体８、感光体８上に付着した転写残トナー等を除去するクリーニングブレード３１（クリーニング部材）、及び、飛散防止シート３２、転写残トナー等を搬送する粉体搬送コイル３３を備えている。飛散防止シート３２は、クリーニングブレード３１で掻き取った転写残トナー等の飛散を防止するものである。さらに、感光体８の残留電荷を除電する除電ランプ３４、帯電ローラ９、帯電ローラ９の表面を清掃する帯電クリーナローラ９ａ、感光体へ潜像を形成する光書込装置４が備えるＬＥＤヘッド３５、及び、ＬＥＤスペーサ３６を備えている。ＬＥＤスペーサ３６は、ＬＥＤヘッド３５と感光体８の距離を規制する規制部材である。これらのプロセスカートリッジ２３の構成部品等は、プロセスカートリッジ２３の枠体３０によって直接または間接的に保持されている。

また、感光体８周辺には、現像装置１０が配置されている。現像装置１０は、現像剤を感光体８に供給する現像ローラ１０ａと、現像装置１０内から現像剤が飛散するのを防止する飛散防止部材１０ｂとを備えている。

次に、ＬＥＤヘッドの位置決めについて説明する。
本実施形態の画像形成装置では、ＬＥＤヘッド３５が、ＬＥＤスペーサ３６を介して感光体８に位置決めされている。ＬＥＤスペーサ３６は、ＰＯＭ等の摺動性樹脂を用いることで、感光体８との摺動による摩耗を最小限にすることができる。また、ＬＥＤスペーサ３６を感光体８へ加圧し、この加圧によって感光体８とＬＥＤスペーサ３６とを密着させることで、ＬＥＤヘッド３５と感光体８を高精度に位置決めしている。さらに、特許文献１の位置決め機構のように、ＬＥＤヘッドの感光体表面との接触面の曲率を、感光体表面の曲率よりも小さくさせてもよい。これにより、スペーサと感光体との間にトナーが侵入するのを抑制することができる。
また、ＬＥＤヘッド３５は、レーザー光をポリゴンにより走査し感光体を露光するＬＤラスター方式と比べて、感光体に近い位置に配置できるため、装置本体を小型化できる。

また、本実施形態のカラープリンタ１では、現像装置１０の現像方式として、トナーとキャリアとからなる現像剤を用いた二成分現像方式を用いている。二成分現像方式は、一成分現像方式と比較して低ストレスであるため、現像装置１０の長寿命化を図ることができる。
二成分系現像剤を用いた現像装置では、現像剤中のトナーとキャリアとを混合、撹拌しながら現像ローラ内の磁石からの磁力によって現像ローラの表面に汲み上げている。そして、現像ローラの回転によって感光体等の潜像担持体に対向する現像領域に搬送してトナーを潜像担持体の潜像に選択的に転移させたのち、現像剤が現像装置に戻される。このとき、現像ローラの回転による遠心力や静電気的力により、感光体にキャリアが付着してしまう場合がある。また、現像装置内の現像剤は、現像ケース内のシールにより密閉しているが、シールのつなぎ目等から漏れて機内に漂う場合もある。

感光体に付着したキャリアや、機内に漂うキャリアの大部分は、クリーニング装置により回収されて回収容器に収容されたり、機内に流れる気流に乗って機内の空気を機外へ排出する前の気流経路に配置されるフィルターにより捕獲されたりする。しかし、感光体上に付着したキャリアや飛散したキャリアの一部は、ＬＥＤスペーサと感光体との当接部に侵入するおそれがある。キャリアは鉄粉であるため、ＬＥＤスペーサと感光体との当接部にわずかでも侵入すると、感光体やＬＥＤスペーサの摩耗が加速されてしまう。
また、ＬＥＤヘッドは、焦点距離が短いため、ＬＥＤヘッドと感光体との間の距離がわずかでも変化すると、解像度の低下や濃度変動等の異常画像が発生していまう。このため、ＬＥＤヘッドと感光体との距離が高精度に位置決めされている必要がある。

図４は、感光体の走行距離と、感光体及びＬＥＤスペーサの摩耗量との関係を示すグラフである。
図中実線で示す装置１は、現像方式として二成分現像方式を用いた従来の画像形成装置であり、図中破線で示す装置２は、現像方式として一成分現像方式を用いた従来の画像形成装置である。また、図中一点破線で示す装置３は、現像方式として二成分現像方式を用いた本実施形態の画像形成装置である。
ＬＥＤスペーサを感光体に対して加圧した場合でも、ＬＥＤスペーサと感光体は、硬いもの同士のため、ＬＥＤスペーサと感光体との間に隙間が存在している。この隙間にキャリアが入り込み、図４に示す様に、感光体の走行距離に伴って感光体及びＬＥＤスペーサを摩耗させる。

図中実線で示す装置１では、感光体とＬＥＤスペーサとの間にキャリアが入り込むと、図中破線で示す装置２と比べて摩耗速度が大きくなった。一方、図中一点破線で示す本実施形態の画像形成装置である装置３では、現像方式として一成分現像方式を用いた装置２と同程度の摩耗速度となった。
感光体及びＬＥＤスペーサの摩耗が所定の許容値α以上となると、位置決めの変化を許容できる摩耗量以上となり、解像度の低下や濃度変動等の異常画像が発生してしまう。

図５は、プロセスカートリッジ２３の備える磁性部材３７の一例を示す概略構成図である。
図６は、プロセスカートリッジ２３の磁性部材３７の配置についての説明図である。
本実施形態の画像形成装置では、図５に示す様に、ＬＥＤスペーサ３６に対して感光体８回転方向の上流側に、磁性部材３７を配置している。この磁性部材３７は、感光体８の表面に対して非接触で配置され、かつ、感光体８長手方向の位置は、図６に示す様に、ＬＥＤスペーサ３６と同じ位置である。
磁性部材３７をＬＥＤスペーサ３６に対して感光体８回転方向の上流側に配置することで、感光体８の回転に伴ってＬＥＤスペーサ３６と当接する感光体８表面の当接部にキャリアが付着していた場合でも、ＬＥＤスペーサ３６と感光体８との間にキャリアが侵入する前に、磁性部材３７によってキャリアを感光体８表面から除去することができる。

また、感光体８表面に対して非接触で磁性部材３７を配置しているので、感光体８と接触することなく感光体８表面の磁性部材を除去することができる。このため、感光体表面に当接することで感光体表面の異物を除去するクリーニング部材を用いてキャリアを除去する場合と比べて、クリーニング部材との接触による感光体の摩耗を防止することができる。

感光体上のキャリアを捕獲するためには、キャリアを捕獲できるだけの磁力を磁性部材によって与えることが必要である。キャリアを捕獲するための磁力の大きさは、磁性部材の磁力と、磁性部材及び感光体の間の距離とで決まる。磁性部材の磁力は、近接している電子機器（ＬＥＤヘッド内の制御基板等）等への誤作動を引き起こさない範囲で設定する必要がある。そこで、感光体と磁性部材との隙間の大きさは、磁性部材で捕獲したキャリアが感光体へ接触しない範囲で、できるだけ小さく設定するのが好ましい。これにより、同じ磁力の磁性部材でも、感光体上に与える磁力を大きくすることができる。感光体と磁性部材との隙間の大きさが、キャリア径より小さい場合には、磁性部材によって捕獲したキャリアが感光体と摺擦してしまい、感光体を摩耗させてしまう。このため、少なくともキャリア径以上の隙間を設けることが好ましい。
本実施形態のカラープリンタ１においては、感光体８と磁性部材３７との隙間を、少なくともキャリア径以上、かつ、磁性部材３７によって感光体８上のキャリアが捕獲できる磁力を与えられる大きさ以下に設定した。

また、感光体と磁性部材との隙間をキャリア径以上の大きさで設けた場合でも、磁性部材によって捕獲したキャリアが感光体に接触する量まで積もると、感光体へキャリアが再度付着することがある。磁性部材によって捕獲したキャリアが感光体に接触する量は、作像システムにより異なるので、キャリア径や要求寿命、感光体へのキャリア付着しやすさの程度によって、感光体と磁性部材との隙間の大きさを決定すればよい。
また、感光体上に付着したキャリアを捕獲するために必要な磁力も同様に、作像システムにより異なるため、キャリア径や要求寿命、感光体へのキャリア付着しやすさの程度によって決定すればよい。

磁性部材３７としては、常時磁力を帯びている固定マグネットや、磁力のＯＮ／ＯＦＦを切り替えられる電磁石などを用いることができる。
磁性部材３７として固定マグネットを用いる場合、感光体８上のキャリアをキャッチするには、上述した感光体８と磁性部材３７との隙間の大きさの好ましい範囲内に、固定マグネットを配置するのみでよい。このため、構成を簡単にすることができる。しかし、感光体８と磁性部材３７との隙間の好ましい大きさは、磁性部材３７によって捕獲できるキャリアの許容量と、磁性部材３７によって感光体８へ与える磁力大きさとで、トレードオフの関係にあるので、機械寿命まで持たせるには困難である。

そこで、固定マグネットをプロセスカートリッジ２３の構成の一つとすることで、捕獲したキャリアが付いた磁性部３７をプロセスカートリッジ交換時に合わせて交換することが可能となる。これにより、磁性部材３７によって捕獲するキャリアの蓄積量が少なくなるので、捕獲したキャリアの感光体８への再付着を防止するために必要な感光体８と磁性部材３７との隙間を、より小さく設定することができる。

磁性部材３７として電磁石を用いる場合には、電磁石に電力を供給するための基盤・制御が必要となるが、磁力のＯＮ／ＯＦＦを選択的にできる。これにより、作像中に磁力をＯＮにすることで感光体８からキャリアを捕獲し、感光体８の停止時や逆転時に磁力をＯＦＦにすることで、電磁石に付着したキャリアを磁性部材３７から落とすことができる。
例えば、図５に示すように、感光体８の下方に磁性部材３７が配置されている場合には、電磁石の磁力をＯＦＦにすることで、電磁石で捕獲したキャリアが電磁石から離れて下方に落ちる。そのため、電磁石で捕獲したキャリアが積もり続けることはないので、感光体８と磁性部材３７との隙間の大きさをより小さく設定することができる。

また、磁性部材３７は、図６に示す様に、感光体８表面の感光体８回転軸方向の幅Ｌ２が、ＬＥＤスペーサ３６の感光体８との前記回転軸方向の当接幅Ｌ１以上の幅であり、ＬＥＤスペーサ３６の当接領域を網羅するように配置されることが望ましい。これにより、感光体８におけるＬＥＤスペーサ３６の摺動幅に対して、磁性部材３７の磁力を確実に与えることができるので、ＬＥＤスペーサ３６に対して感光体８回転方向上流にあるキャリアを確実に捕獲できる。

また、ＬＥＤスペーサ３６の感光体８との当接部は、感光体８長手方向において、感光体８の表面に何も当接していない場所に設けることが望ましい。具体的な例として、図６の画像形成装置においては、感光体８長手方向でクリーニングブレード３１よりも距離Ｌ３だけ外側にＬＥＤスペーサ３６を配置している。これにより、ＬＥＤスペーサ３６の摺動によって感光体８及びＬＥＤスペーサ３６が摩耗することで生じるＬＥＤヘッド３５の位置変動を、クリーニングブレード３１による感光体摩耗によって緩和することができる。

この構成では、感光体８とＬＥＤスペーサ３６との当接部に対して感光体８回転方向にクリーニングブレード３１が配置されていない。このため、ＬＥＤスペーサ３６との間に運ばれる感光体８に付着したキャリアを、クリーニングブレード３１によって除去することはできない。しかし、感光体８回転方向でＬＥＤスペーサ３６の上流に磁性部材３７を配置しているので、ＬＥＤスペーサ３６と感光体８との間にキャリアが侵入する前に、磁性部材３７によって感光体上のキャリアを捕獲することができる。

図７は、プロセスカートリッジ２３に磁性部材を二つ設けた一例を示す概略構成図である。
また、プロセスカートリッジ２３に磁性部材を二つ設ける構成としても良い。例えば、図７に示すように、第二の磁性部材３８を、感光体８の回転方向でＬＥＤスペーサ３６と現像装置１０との間となるように設置する。これにより、現像装置１０から飛散したキャリアを第二の磁性部材３８によって捕獲することが可能となる。したがって、現像装置１０からの飛散キャリアが、ＬＥＤスペーサ３６と当接して衝動する感光体８上の衝動部に付着する前に捕獲することができる。このため、ＬＥＤスペーサ３６に対して感光体８回転方向上流に配置した第一の磁性部材３７による捕獲キャリア量を減らすことが可能となり、感光体８と第一の磁性部材３７との隙間をより狭くすることができる。さらに、捕獲したキャリアが第一の磁性部材３７に積もって感光体へ再付着することを経時にわたって防止できる。

図８は、プロセスカートリッジ２３が備えるＬＥＤヘッド３５の一例を示す断面図である。
本実施形態のＬＥＤヘッド３５は、図８に示す様に、ＬＥＤアレイチップ５１、基板５３、及び、ケース５４などを備えている。ＬＥＤアレイチップ５１は、基板５３に搭載されている。基盤５３にはＬＥＤの発光を制御する制御基板と書込む情報を保持したメモリとが搭載されている。そのため、本実施形態のカラープリンタ１のように、ＬＥＤヘッド３５の近くに磁性部材３７が配置されている場合には、磁性部材３７の磁力によってＬＥＤヘッド３５の制御基盤やメモリ等が誤動作を起こすおそれがある。特に、近年の高速化に伴い、感光体上に付着したキャリアを捕獲するためには、磁力の強い磁性部材を用いる必要がある。また、画像形成装置の小型化によって、磁性部材とＬＥＤヘッドを近接して配置しているので、磁性部材の磁力によるＬＥＤの誤動作のリスクが増えてしまう。

さらにまた、機内を漂うキャリアが、感光体８の回転方向における磁性部材３７とＬＥＤスペーサ３６との間に侵入しないようにするためには、ＬＥＤスペーサ３６の感光体８との当接部にキャリアを捕獲できるだけの磁力を設けるのが良い。しかし、あまり強力な磁力を持つ磁性部材３７をＬＥＤヘッド３５の近くに配置すると、前述の通り、磁力への影響によるＬＥＤヘッド３５の誤作動が起こる可能性がある。

図９は、同プロセスユニットに磁気シールド３９を設けた一例を示す概略構成図である。
そこで、図９に示す様に、磁性部材３７とＬＥＤヘッド３５との間に、磁性部材３７によってＬＥＤヘッド３５が受ける磁力と、ＬＥＤスペーサ３６が受けるの磁力とを異ならせる磁力制御手段として磁気シールド３９を設ける構成としてもよい。この磁気シールド３９によって、磁性部材３７の磁力がＬＥＤヘッド３５の基板に与える影響を緩和できる。これにより、より強力な磁性部材３７をＬＥＤヘッド３５に近接した位置に配置しても、磁性部材３７の磁気によるＬＥＤヘッド３５の誤動作を防止することができるので、ＬＥＤスペーサ３６の感光体当接部に対して磁性部材３７が十分な磁力を与えることができる。したがって、ＬＥＤヘッド３５に対する磁力の影響を緩和しながらも、ＬＥＤスペーサ３６と感光体との間に侵入する前にキャリアを捕獲することができる。

磁気シールド３９の材質としては、磁性体であればよく、その磁力が強いほどシールド効果がある。鉄は強磁性体でありながらコスト・加工性もよいために望ましい。
また、ＬＥＤヘッド３５のケース５４など、ＬＥＤヘッド３５の構成部品のうち、磁性部材３７との間に設けられる部品を磁気シールドの効果のある材質で構成してもよい。

図１０は、磁性部材３７にヨーク４０を備えた一例を示す概略構成図である。
また、図１０に示す様に、ヨーク４０を用いて磁性部材３７の磁力線ａを制御する構成としてもよい。ヨーク４０を用いることで、感光体８側へ磁力を集中させ、感光体８に付着したキャリアに対する磁力を増やし、かつ、ＬＥＤヘッド３５側への磁力を弱めることができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
表面移動する感光体８等の像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成するＬＥＤヘッド３５等の露光装置と、前記潜像を顕像化する現像装置１０等の現像手段と、前記像担持体と前記露光装置とにそれぞれ接し、前記像担持体と前記露光装置との距離を規制するＬＥＤスペーサ３６等の規制部材とを有するカラープリンタ１等の画像形成装置において、前記現像手段がトナーとキャリアとを含む現像剤を用いたものであり、前記像担持体の表面移動方向で前記規制部材に対して並列に配置される磁性部材３７等の磁性部材を備えたことを特徴とする。

二成分現像方式は、一成分現像方式と比べて現像装置の長寿命化が可能である。しかし、次の理由で像担持体や規制部材の摩耗を促進させてしまうおそれがあった。すなわち、従来の画像形成装置では、規制部材が像担持体と接触しているので、規制部材や像担持体が摩耗し、経時で高精度位置決めができなくなるという課題がある。各部品の摩耗は、単純な摺動のみではなく、規制部材と像担持体との間に異物が侵入することにより顕著になる。現像手段として二成分現像方式を用いた場合、鉄を主成分とするキャリアが像担持体や規制部材よりも硬いことから、このキャリアが規制部材と像担持体との間に侵入することで、像担持体や規制部材の摩耗を促進させてしまうおそれがある。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、像担持体の表面移動方向で規制部材と並列配置される磁性部材によって、像担持体表面に付着したキャリアを捕獲することが可能となる。これにより、規制部材と像担持体との間へキャリアが侵入するのを防止することができるので、キャリアの進入による規制部材や像担持体の摩耗の促進を抑制することができる。したがって、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いた場合でも、露光装置の高精度位置決めを経時にわたり維持することができ、異常画像の発生のない画像形成装置を提供することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａの画像形成装置おいて、磁性部材３７等の前記磁性部材が、感光体８等の前記像担持体に対して非接触で配置されることを特徴とする。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、磁性部材が像担持体に対して非接触で配置されているので、像担持体と接触することなく像担持体表面に付着したキャリアを除去することができる。したがって、磁性部材との摩擦によって生じる像担持体の摩耗を抑制することができる。

（態様Ｃ）
態様Ｂの画像形成装置において、磁性部材３７等の前記磁性部材が、前記規制部材に対して前記表面移動方向の上流側、かつ、感光体８等の前記像担持体の表面と近接して配置されることを特徴とする。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、前記磁性部材が規制部材に対して像担持体の表面移動方向の上流側、かつ、像担持体表面と近接して配置されているので、像担持体上の規制部材との摺動部分に付着したキャリアを、規制部材と像担持体との間に侵入する前に、磁性部材によって捕獲することができる。

（態様Ｄ）
態様Ａ又はＢの画像形成装置において、磁性部材３７、３８等の前記磁性部材が、ＬＥＤスペーサ３６等の前記規制部材に対して前記表面移動方向の上流側と、前記規制部材に対して前記表面移動方向の下流側とに配置されることを特徴とする。

これにより、上記実施形態について説明したように、像担持体と磁性部材との隙間を小さく設定できるため、磁性部材の磁力を最小限にすることが可能となる。これにより、磁性部材の磁力によって近接している電子機器等に誤作動が生じるのを抑制することができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ〜Ｄいずれか一の画像形成装置において、磁性部材３７等の前記磁性部材における感光体８等の前記像担持体の回転軸方向の幅が、ＬＥＤスペーサ３６等の前記規制部材における前記回転軸方向の幅よりも大きいことを特徴とする。
これにより、上記実施形態について説明したように、像担持体の規制部材との摺動部全体のキャリアを磁性部材によって捕獲できるので、確実なキャリア捕獲が可能となる。

（態様Ｆ）
態様Ａ〜Ｅいずれか一の画像形成装置において、感光体８等の前記像担持体の表面の付着物を除去するクリーニングブレード３１などの清掃部材を備え、ＬＥＤスペーサ３６等の前記規制部材は、前記像担持体の軸方向で前記清掃部材よりも外側に配置されることを特徴とする。
これにより、上記実施形態について説明したように、摺動によって生じる像担持体と規制部材の摩耗による規制部材の位置変動が、清掃部材との摺動による像担持体の摩耗によって緩和される。

（態様Ｇ）
態様Ａ〜Ｆいずれか一の画像形成装置において、磁性部材３７等の前記磁性部材によってＬＥＤヘッド３５等の前記露光装置が受ける磁力と、ＬＥＤスペーサ３６等の前記規制部材が受けるの磁力とを異ならせる磁気シールド３９等の磁力制御手段を備え、前記露光装置は、該露光装置の制御基盤を一体に保持し、前記磁性部材は、前記規制部材の近傍に配置されることを特徴とする。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、磁性部材によって露光装置が受ける磁力と、規制部材が受けるの磁力とを異ならせる磁力制御手段を備えるので、磁性部材の磁力が露光装置の制御基盤に与える影響を磁力制御手段によって緩和することが可能となる。これにより、磁力の強い磁性部材を規制部材に近接して配置しても、磁性部材の磁気による影響を露光装置が受けにくくすることができる。これにより、磁性部材の磁力を、規制部材と像担持体との間へキャリアが侵入するのを確実に抑制できるような強さに設定しても、磁性部材の磁力による露光装置の誤作動を防止することができる。

（態様Ｈ）
表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、前記潜像を顕像化する現像手段と、前記像担持体と前記露光装置とにそれぞれ接し、前記像担持体と前記露光装置との距離を規制する規制部材と、磁性部材とを備える画像形成装置に用いられ、少なくとも前記像担持体と前記磁性部材とを一体に保持して画像形成装置に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、前記磁性部材として、態様Ａ〜Ｇいずれか一の磁性部材を用いことを特徴とする。

これにより、捕獲したキャリアが付いた磁性部材を像担持体と一緒に交換することが可能となる。したがって、上記実施形態について説明したように、１つの磁性部材によって捕獲するキャリアの蓄積量を小さくできるので、像担持体と磁性部材との隙間をより小さく設定することができ、磁性部材の磁力を最小限に設定することができる。

（態様Ｉ）
態様Ａ〜Ｇいずれか一の画像形成装置において、態様Ｈのプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
これにより、装置の小型化と長寿命の両立が可能となる。

１ カラープリンタ
３ プリンタエンジン
４ 光書込装置
５ 給紙カセット
６ 定着装置
７ 廃トナー回収容器
８ 感光体
９ 帯電ローラ
１０ 現像装置
１０ｂ 飛散防止部材
１１ クリーニング装置
２３ 各プロセスカートリッジ
２４ 側面カバー
３１ クリーニングブレード
３５ ＬＥＤヘッド
３６ スペーサ
３７ 第一の磁性部材
３８ 第二の磁性部材
３９ 磁気シールド
４０ ヨーク

特許４０７３２３４号

Claims (7)

1. 表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に潜像を形成する露光装置と、前記潜像を顕像化する現像手段と、前記像担持体と前記露光装置とにそれぞれ接し、前記像担持体と前記露光装置との距離を規制する、前記露光装置の長手方向の両端部で一対設けられた規制部材とを有する画像形成装置において、
   前記現像手段がトナーとキャリアとを含む現像剤を用いたものであり、
   前記像担持体の表面移動方向で前記規制部材に対して並列に、前記長手方向の両端部で一対配置される磁性部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置おいて、前記磁性部材が、前記像担持体に対して非接触で配置されることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記磁性部材が、前記規制部材に対して前記表面移動方向の上流側、かつ、前記像担持体の表面に対して近接して配置されることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記磁性部材が、前記規制部材に対して前記表面移動方向の上流側と、前記規制部材に対して前記表面移動方向の下流側とに配置されることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一に記載の画像形成装置において、前記磁性部材における前記像担持体の回転軸方向の幅が、前記規制部材における前記回転軸方向の幅よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５いずれか一に記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面の付着物を除去する清掃部材を備え、前記規制部材は、前記像担持体の軸方向で前記清掃部材よりも外側に配置されることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６いずれか一に記載の画像形成装置において、前記磁性部材によって前記露光装置が受ける磁力と、前記規制部材が受けるの磁力とを、前者が後者よりも小さくなるように異ならせる磁力制御手段を備え、前記露光装置は、該露光装置の制御基板を一体に保持し、前記磁性部材は、前記規制部材の近傍に配置されることを特徴とする画像形成装置。

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