WO2005111736A1

WO2005111736A1 - 現像装置およびプロセスカートリッジならびにそれらを備えた画像形成装置

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Publication number: WO2005111736A1
Application number: PCT/JP2005/009193
Authority: WO
Inventors: Hiromitsu Suzuki
Original assignee: Canon Finetech Inc.
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2005-11-24
Also published as: EP1762906A4; CN100538542C; EP1762906A1; CN1981246A; US20100178082A1; JP2005331632A

Description

明細書

現像装置およびプロセスカートリッジならびにそれらを備えた画像形成装置

技術分野

[0001] 本発明は、複写機やページプリンタ等の電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に使用される現像装置およびプロセスカートリッジならびにそれらを備えた画像形成装置に関する。

背景技術

[0002] 電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像して可視化しているが、その現像装置として、トナーを用いた現像装置が広く実用化されて、る。 LEDや LBPプリンタなどのように最近の画像形成装置は、より高解像度を有する装置となってきているが、それにともなって、より高解像' 高精細の現像方式が要求されて、る。

[0003] 高画質化を実現するためには、現像装置の現像容器内に収容されて!ヽるトナー（現像剤）を十分に帯電する必要がある。現像スリーブ上のトナーの QZM[QZM:単位重量 (g)あたりのトナー電荷量 Q) ]が低いと、トナーの飛び散りや、トナーコート量 Wが増えるので、現像時のトナー穂立ちが大きくなつてしまい、画像後端で穂立ちが倒れ「尾引き」が発生し画像を悪ィ匕させてしまうからである。そのため従来から、例えば弾性体力もなる現像ブレード (現像剤規制部材)を高ヽ圧力で現像スリーブ (現像剤担持体）に当接させることによって現像スリーブ上のトナーコート量 W[W:現像スリーブ表面 lcm2あたりのトナーコート重量 (mg) ]を小さくすると同時に、現像スリーブ上のトナーに高い QZMを与えるようにした弾性現像ブレード法による薄層現像装置が開発されている。

[0004] し力しながら、弾性体力もなる現像ブレードを高い圧力で現像スリーブに当接させ現像スリーブ上のトナーに高い QZMを与えた場合には、逆極性に帯電するトナーも多く発生してしまい、画像の先端に不要なトナーが現像されてしまう「前引き」が発生してしまう問題がある。さらに、 QZMを高くしてトナーコート量を減らしても、転写時の紙と感光ドラム間の周速差によって穂立ちが崩れてしまい、尾引きが発生してしまうという問題もある。

[0005] 一方、上述した現像スリーブ (現像剤担持体)の内部には、トナー (現像剤)を保持' 搬送するためのマグネットローラ (磁界発生手段）が固定状態で配置されているが、例えば下記の特許文献 1に開示された現像装置では、マグネットローラに設けられた複数個の磁極のうちの主磁極を現像領域に対応した位置に配置することによって良好な現像作用を得るように構成したものであって、磁束密度およびその分布以外に磁気的な吸引力を設定することによって高画質ィ匕を図るようにしている。

[0006] すなわち下記の特許文献 1では、マグネットローラの磁気吸引力のうち、極大値 FO を、現像極 S1のピークより現像スリーブ回転方向下流に設定し、かつ極小値 F2を、上記現像極 S1のピーク位置近傍に設定するものではあるが、その場合の磁気吸引力分布においては、現像極 S1に隣接する N1極、 N2極が影響を与えることとなって、各磁極間が略 90° 近く開いた位置にせざるを得ず、従って、ある程度限られた磁束密度分布にし力適用することができないという問題がある。

[0007] 例えば近年のように、用紙搬送路を従来に多く見られた水平パスから、用紙を垂直方向に搬送する縦パス構成として低価格化 '省スペース化を図った画像形成装置では、その縦パス構成に伴って感光ドラムが上方に移動し、現像極 S1と現像ブレードが近づく構成となってきており、上述したように S1極—N1極を略 90° に持たせようとすると、現像ブレード-ップ部に N1極ピーク位置が配置されてしまう。つまり、現像ブレードニップ部に N1極ピーク位置が配置されることとすると、現像スリーブ上のトナーコートが不均一になって濃度ムラを発生させてしまうおそれがあるため、 -ップ部から 30° 程度は離れるように N1極をずらすことが望ましいが、 N1極を S1極側に 30° ずらした場合には、 S1極に近すぎて N1極に対して充分な磁力を着磁することができなくなる。

[0008] 特許文献 1 :特公平 07— 066215

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] そこで本発明は、マグネットローラの各磁極配置が略 90° に出来ない薄層現像系現像装置においても、尾引きおよび前引きの双方を防止して画質向上を図ることができるようにした現像装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0010] 上記目的を達成するために本出願に力かる第 1の発明によれば、上記目的は、静電潜像担持体に対向して配置され、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、その現像剤担持体の内部に固定配置されて現像領域に位置する主磁極を含む複数個の磁極を有する磁界発生手段とを有し、上記磁界発生手段の主磁極は、前記静電潜像担持体と現像剤担持体との近接位置近傍に法線方向の磁束密度のピークを有するとともに、その磁界発生手段により現像剤担持体上に法線方向の磁束密度に基づく吸引力と接線方向の磁束密度に基づく吸引力との合力である磁気吸引力を生じさせるように構成された現像装置において、前記磁気吸引力 Fの極大値 FOが、前記主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも前記現像剤担持体の回転方向における下流側に位置し、かつ当該磁気吸引力の極大値 FOの半値幅が、前記主磁極における法線方向の磁束密度の半値幅より小さくなる着磁パターンが前記磁界発生手段に施されてヽることで達成される。

[0011] また、本出願に力かる第 2の発明によれば、上記目的は、現像剤が、重量平均粒径が 3. 0〜7. 2 /ζ πι、 MI値が 3〜30gZlOminであり、前記現像剤担持体上に層形成される現像剤量 W [W：現像剤担持体表面 1 cm²あたりのトナーコート重量 (mg) ] 力 0. 6≤W≤1. 5であるように構成され、あるいは、前記磁気吸引力の極大値 FO 力前記主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも、前記現像剤担持体の回転方向において少なくとも 8° 以上下流側に位置し、かつ前記磁気吸引力の極大値 FO の半値幅が 54° 以下の範囲内の分布を有し、あるいは、前記磁気吸引力の極大値 FOの 90%幅が 20° 以下に設定されていることよって達成される。

[0012] また、本出願に力かる第 3の発明によれば、上記目的は、静電潜像担持体、帯電装置、転写装置、クリーナのうちいずれか 1つまたは 2つ以上と、現像装置とが、画像形成装置本体から着脱自在に収容される筐体内に配置させて構成され、前記現像装置は、回転可能な現像剤担持体と、現像剤担持体の内部に固定配置されて現像領域に位置する主磁極を含む複数個の磁極を有する磁界発生手段と、現像剤担持体に当接する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体に供給される現像剤を収容する現像容器とを有し、前記現像剤は重量平均粒径が 3. 0〜7. 2 m、 MI値が 3〜30 g,10minであり、現像剤担持体上に層形成される現像剤量 W[W:現像剤担持体表面 lcm²あたりのトナーコート重量（mg) ]が、 0. 6≤W≤1. 5であるプロセスカートリッジであって、上記主磁極は、上記静電潜像担持体と上記現像剤担持体との近接位置にお、て法線方向の磁束密度のピークを有すると共に、上記磁界発生手段により上記現像剤担持体上に法線方向の磁束密度に基づく吸引力と接線方向の磁束密度に基づく吸引力との合力である磁気吸引力を生じせしめ、かつ、上記磁気吸引力の極大値 FOは主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも少なくとも 8° 以上上記現像剤担持体回転方向下流側に位置し、かつ、上記磁気吸引力の極大値 FO の半値幅が 54° 以下の分布を有することによって達成される。

[0013] また、本出願に力かる第 4の発明によれば、上記目的は、磁気吸引力の極大値 FO の 90%幅が 20° 以下に設定されていることによって達成される。

[0014] また、本出願に力かる第 5の発明によれば、上記目的は、上述した各発明のいずれカゝにおける現像装置またはプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置によって達成される。

発明の効果

[0015] 以上のように、本出願に力かる第 1、第 2、第 4または第 5の発明によれば、現像装置の磁界発生手段が形成する磁極のうち、主極近傍の磁気吸引力の極大値 FOが、主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも前記現像剤担持体の回転方向における下流側、例えば主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも少なくとも 8° 以上、現像剤担持体回転方向下流側に位置し、かつ当該磁気吸弓 I力の極大値 FOの半値幅が狭くピーキーな、例えば 54° 以下の分布とすることにより、尾引き、前引きを防止し良好な現像を行うことができる。

また、本出願に力かる第 3、第 4または第 5の発明によれば、静電潜像担持体、帯電装置、転写装置、クリーナのうちいずれ力 1つまたは 2つ以上と現像装置とを筐体内に配置させて一体化し、筐体を画像形成装置本体から着脱自在の構成にしたプロセスカートリッジにおいて、カートリッジ内の現像装置に用いられる磁界発生手段に、上記第 1, 2の発明に用いられた磁界発生手段を使用することにより、第 1, 2の発明による、尾引き、前引きを防止し良好な現像を行うことができるという効果が得られるとともに、これらの構成部品を容易に交換することが可能となり、画像形成装置のメンテナンス性を向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図 1に示された本発明にかかる第一の実施形態における現像装置 1は、例えばレ一ザプリンタなどの画像形成装置に用いられるものであって、静電潜像担持体としての感光ドラム 11の表面に形成される静電潜像を現像する機能を備えたものである。

[0017] その現像装置 1の内部には、上述した静電潜像担持体である感光ドラム 11に対向して配置される現像剤担持体としての現像スリーブ 2が配置されており、その現像スリーブ 2内に、磁界発生手段としてのマグネットローラ 3が固定状態にて配置されている。この現像スリーブ 2の表面には、現像剤量を規制する現像剤量規制部材としての現像ブレード 4が所定位置に当接するように配置されているとともに、静電潜像を可視化する磁性現像剤としてのトナー（図示省略）が、現像容器である現像ホッパー 5のトナー補給口 5aから適宜の量だけ投入され収容されて、る。

[0018] 本実施形態における磁性現像剤には、例えば次のような負帯電性磁性 1成分トナ一が用いられる。すなわち、結着榭脂としてスチレン n—ブチルアタリレート共重合体 100重量部に、磁性体粒子 80重量部、モノァゾ系鉄錯体の負荷電制御剤 2部、ヮッタスとして低分子量ポリプロピレン 3部を 140°Cに加熱された 2軸エタストルーダーで溶融混鍊し、冷却した混練物をノ、ンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物を風力分級して、重量平均径 5. 0 mの分級粉を得た後、平均拉径 5. 0 mの分級品に疎水性シリカ微粉体 1. 0重量部をヘンシェルミキサ一で混合して得たもの等が採用される。

[0019] また、そのトナーの定着性の指標であるメルトインデックス (Ml)は、例えば 20gZl Ominとなって、る。メルトインデックス（Ml)の測定は、 JISK7210に記載された装置 (熱可塑性プラスチックの流れ試験方法に用いる装置)を用いて行い、その際の測定条件は、例えば下記の通りである。 [0020] 測定温度： 125°C、荷重： 5kg、試料充填量： 5— 10gとして、手動切り取り法で測定し、そのときの測定値を 10分値に換算する。また、トナーの平均粒径の測定にはコールターマルチサイザ一 II型 (コールター社製)を使用し、トナーの体積分布から重量基準の重量平均粒径 D4 ( μ m)を求めることとする。なお、本実施形態の現像装置のトナーとしては、 MI3〜30g/10min、重量平均粒径 3. 0〜7. 2 mの範囲のものを用いることができる。

[0021] また、上述した感光ドラム 11と対向して配置されている現像スリーブ 2は、例えば、

Φ 16. 0の非磁性のアルミスリーブの表面を導電性粒子が含有された榭脂層でコートした表面粗さ Ra = l . 0 mのスリーブが用いられており、時計回りとは逆方向に回転して感光ドラム 11方向にトナーを搬送できるようになって、る。現像スリーブ 2と感光ドラム 11とは、その両者の間隔が、最近接位置で 300 /z mのギャップを保って対向するようになつている。また、現像スリーブ 2内に固定配置されているマグネットローラ 3は、少なくとも、現像スリーブ 2の N1極、 S2極、 N2極、 S 1極の位置の 4ケ所にそれぞれ磁界を形成できるようになって、る。この磁極の配置関係にっ、ては後述する。

[0022] さらに、上記現像スリーブ 2に当接されて現像剤量を規制する現像ブレード 4は、例えばゴム硬¾ISAで 40° のシリコーンゴムで形成されており、現像ブレード 4の端部が現像スリーブ 2の所定位置の表面に当接されることにより、現像ブレード 4の位置よりも現像スリーブの回転方向下流側の表面に均一な厚さのトナー層を形成できるようになっている。

[0023] このとき、上記現像ブレード 4が現像スリーブ 2に当接する際の当接力 P [P :現像スリーブ長手方向の単位長さ（lcm)あたりの当接荷重 (gf) ]は約 30gfZcmとした。また、現像スリーブ 2と現像ブレード 4の当接幅 (二ップ）は 1. Ommとし、当接部の現像スリーブの回転方向に対して最上流位置力現像ブレード自由端までの距離は 2. 0 mmとした。このような条件での現像スリーブ 2上の現像剤量（トナーコート量) Wは、約 1. 30 (mgZcm2)となった。

[0024] トナーを収容する現像ホッパー 5内、および前記現像スリーブ 2の近傍には、回転式の T撹拌棒 6と D撹拌棒 7とが設けられて、これらの両撹拌棒 6, 7によって現像ホッパー 5内および現像スリーブ 2の付近のトナーを撹拌するとともに、現像ホッパー 5内のトナーを現像スリーブ 2方向に供給する構成にされている。また、上記現像スリーブ 2近傍には、トナー残量検知用の導電性検知部材 8が設置されており、トナーの残量を検知して適切な時期にトナーを補充できるようになって!/、る。

[0025] そして、上述した現像ホッパー 5内の 1成分磁性トナーは、 T撹拌棒 6と D撹拌棒 7とで現像スリーブ 2付近に送られた後、マグネットローラ 3の形成する磁界作用で現像スリーブ 2に供給されて、現像スリーブ 2の回転（時計回りとは逆に回転する）とともに感光ドラム 11方向に搬送される。その後、現像スリーブ 2と現像ブレード 4との当接部で電荷付与と層厚規制を受けて現像スリーブ 2と感光ドラム 11とで形成される現像領域へ搬送される。

[0026] また、このような構成の現像装置によって感光ドラム 11の表面の静電潜像を現像するに際しては、現像スリーブ 2に、直流に交流を重畳した交互電圧をバイアス電源（図示せず)から印加して、現像スリーブ 2と感光ドラム 11との間に現像電界を形成し、その電界によって静電潜像の現像を行う。このとき現像スリーブ 2には、直流電圧 (V dc= - 500V)に、 AC (矩形波 Vpp= 1600V、 f= 2400Hz)を重畳した現像バイァスを印加する。また、感光ドラム 11は、図示を省略した帯電装置により帯電電位 Vd =— 700Vに均一帯電され、その後、画像信号に従いレーザーで露光されて感光ドラム 11の表面に静電潜像が形成される（なお、露光された部分が、 Vl=— 150Vとなる)。露光された VI部を、現像装置により負帯電性トナーで反転現像することによって静電潜像が現像される。

[0027] ここで、上述したマグネットローラ 3は、当該マグネットローラ 3により現像スリーブ 2上に法線方向の磁束密度に基づく吸引力と接線方向の磁束密度に基づく吸引力との合力である磁気吸引力を生じさせるように構成されていて、特に主磁極 S1は、現像スリーブ 2と感光ドラム 11との最近接位置近傍において法線方向の磁束密度のピークを有するように配置されて、る。

[0028] このマグネットローラ 3の磁気吸引力パターンは、例えば図 2に示されているようになつている。すなわち図 2において、本発明の実施形態 1におけるマグネットローラ 3の法線方向磁束密度パターンを太実線で示し、磁気吸引力パターンを細実線で示している。また、従来のマグネットローラの法線方向磁束密度パターンを太破線で示し、磁気吸引力パターンを細破線で示している。また図 8には、本発明の実施形態 1における磁気吸引力パターンのみを抽出して表している。

[0029] この図 2および図 8からわ力るように、本実施形態 1で使用したマグネットローラ 3では、従来のマグネットローラと比較して、磁気吸引力の極大値 FOが、主磁極 S1のピーク角度位置よりも、矢印で示した現像スリーブ回転方向下流側に位置しており、ピ一キーな波形形状を有している。そして、磁気吸引力の極小値 F2が、主磁極 S1極のピーク角度中心近傍に存在しな、ように構成されて、る。

[0030] より具体的には、上記磁気吸引力の極大値 FOが、主磁極 S1の法線方向磁束密度ピーク位置よりも少なくとも 8° 以上下流側に位置し、かつ、磁気吸引力の極大値 FO の半値幅が、 54° 以下のピーキーな分布を有しているとともに、前記磁気吸引力の極大値 FOの 90%幅力 20° 以下に設定されている。なお、上述した磁気吸引力の半値幅は、 50%幅ともいい、法線方向においてピーク値の半分（50%)の値となっている位置における中心角度により表されている。したがって 90%幅といった場合には、法線方向にぉ、てピーク値の 90%の値となって、る位置における中心角度となる

[0031] このような構成に関して本願発明者は、下記の表 1に示すように、本実施形態のマグネットと従来のマグネットを使用したときの、尾引き、前引きの観察を行った。すなわち下記の表 1に、図 2〜図 7に示す磁気吸引力パターンを振った際の磁気吸引力 F の角度、ピーク値、半値幅の値と、尾引き指数、前引き発生 Vbackとの関係を示す。

[0032] [表 1]

このときの尾引き指数は、尾引きの面積を測定し面積に応じた係数を掛けて求めたものであり、指数が大きい程尾引きが悪ぐ小さい程尾引きは良い。また、前引き発生 Vbackは、前引きの発生し始めるコントラストで、マイナスの数値が大きくなる程ラチチユードが広く取れることになる。なお、磁気吸引力半値幅は、磁気吸引力線の最大値における現像スリーブ上の点と、磁気吸引力の極大値 FOの 1Z2の値となる 2点とを結ぶ線のなす角（仰角）の値で示した。

[0034] 上記表 1および図 4ならびに図 8から明らかなように、本発明の実施形態 1におけるマグネットローラでは、主磁極 S1の近傍の磁気吸引力の極大値 FO力主磁極 S1のピーク角度から 8° だけ下流側に位置されており、半値幅も 41° 、 90%幅で 12° と狭くピーキーな波形形状をしている。そして、その尾引き指数は 9. 7と、従来のマグネットよりも大きく改善している。また、前引き発生 Vbackも 55Vラチチュードが広がつている。

[0035] これに対して、比較例 1におけるマグネットローラは、磁気吸引力の極大値 FOが S1 極ピーク角度から 6° 上流に位置しており、半値幅も 49° とピーキーな波形形状であるが、尾引き指数が 41. 8と悪い結果となった。前引き発生 Vbackは 15Vのラチチユードだけ向上した。この結果力判るように、磁気吸引力 Fを上流に設定すると画質が悪ィ匕し、前引きラチチュードもあまり改善しないことが判った。

[0036] また、比較例 2のマグネットローラは、磁気吸引力の極大値 FOが S1極ピーク角度から 1° 上流に位置しており、半値幅は 103° と広くブロードな波形形状をしている。従来のマグネットローラと比較すると尾引き指数は大幅に悪ィ匕している。しかし、前引きラチチュードは 45V広くなつている。この結果力も判るように、磁気吸引力 Fの半値幅を広くしブロードな波形形状をとると、前引きラチチュードは広がるものの、尾引きは悪化することが判る。

[0037] さらに、本発明にかかる実施形態 2は、上述した表 1および図 5から明らかなように、実施形態 1の磁気吸引力波形に比べると半値幅が 54° 、 90%幅で 17° とやや広く、ブロード波形となっているが、磁気吸引力 Fの位置が 9° 下流設定となっている。実施形態 1のマグネットローラほどではないが、尾引き指数は 15. 2、前引き Vbackも 210Vと広くとれること力 S半 Uる。

[0038] このような実施形態 1, 2、および比較例 1, 2の結果より、磁気吸引力 FOは S1極ピーク角度より少なくとも 8° 以上下流に設定し、磁気吸引力 Fの半値幅は 54° 以下に設定するようマグネットローラを設定すれば、尾引き、前引き共に満足する良好なマグネットローラが得られる。また、上記結果からも判る通り、極小磁気吸引力 F2は必ずしも S1極ピーク角度近傍に位置する必要は無い。

[0039] 一方、図 9に示された本発明の第 3の実施形態は、画像形成装置本体に対して着脱可能に収容できるプロセスカートリッジ 20内に現像装置を配置したものであって、前述した感光ドラム 11と、その感光ドラム 11に作用するプロセス手段としての帯電装置 21、クリーニング装置 24、クリーニングされた現像剤を収納する廃トナー容器 23のうちのいずれか 1つまたは 2つ以上を組み合わせたものと、前述した第 1または第 2の実施形態に記載した現像装置とのそれぞれをプロセスカートリッジ 20内に配置した構成になされている。

[0040] より具体的には、画像形成装置内に着脱可能に収容されるプロセスカートリッジ 20 は、画像形成装置内に収容可能な筐体内の開口部付近に、感光ドラム 11が配置され、その感光ドラム 11と対向する位置に、当該感光ドラム 11上の静電潜像を現像する現像装置 1が配置されている。現像装置 1は、上述した実施形態 1と同様であって、前記感光ドラム 11と対向する位置に現像スリーブ 2が配置され、現像スリーブ 2の表面にその端部が当接するように現像ブレード 4が配置されているとともに、現像スリーブ 2付近にトナーを供給できるように現像ホッパー 5が配置されて、る。

[0041] また、上記感光ドラム 11の現像装置側とは逆側の筐体内には、クリーニングブレード 22を有するクリーニング装置 24が配置されて、転写工程後に感光ドラム 11の表面に付着している残留トナーをクリーニングブレード 22で力き落としてクリーニング装置 24の廃トナー容器 23に収容できるようになつている。また、現像スリーブ 2よりも感光ドラム 11の回転方向上流側でタリ一ユング装置 24よりも手前の筐体内に、感光ドラム 11を帯電させる帯電装置 21が配置されてプロセスカートリッジ 20が構成されている。なお、プロセスカートリッジの筐体内には、感光ドラム 11、帯電装置 21、クリーニング装置 24、廃トナー容器の 23うちいずれか 1つまたは 2つ以上を組み合わせ、それに現像装置を組み合わせて収容するようにしてもかまわなヽ。

[0042] なお、上述した現像スリーブ 2の内部には、第 1の実施形態に用いられたものと同様のマグネットローラ 3が固定配置されており、マグネットローラ 3によって現像スリーブ 2の表面に、それぞれ N1極、 S1極、 N2極、 S2極が第 1の実施形態と同じ位置関係で形成できるようになっているとともに、磁気吸引力 Fの角度と半値幅の値が第 1の実施形態と同じ値となるようになつている。なお、マグネットローラは、第 2の実施形態に用いられたものを用いることもできる。

[0043] 上記構成のプロセスカートリッジ 20は、画像形成装置の所定位置にセットされて、所定のプロセスで画像形成を行うことができ、カートリッジ内のトナーの消費や部材の消耗によって寿命が来たら、新しいプロセスカートリッジと交換することにより続けて高画質な画像形成を行うことができる。

[0044] このようにして、現像スリーブ 2や現像ブレード 4等を有する現像装置、感光ドラム 1 1、帯電装置 21、クリーニング装置 24を、画像形成装置内に収容可能な筐体内に配置して一体型プロセスカートリッジとすることにより、第 1、 2の実施形態で説明した、尾引き、前引きを防止して、良好な画像形成が行えるという効果が得られることにカロえて、カートリッジ内の各構成部品の交換および廃トナーの処理をトナーで周りを汚すことなく容易に行うことができるようになる。従って、画像形成装置のメンテナンス性が格段に向上するとともに、カートリッジを交換することで、電子写真方式の重要な構成部品が新品に交換されるため、常に高品質な画像を容易に保つことができる。

[0045] 以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは、うまでもな、。

[0046] 例えば、上述した実施形態は、プリンタ以外の複写機等の他の画像形成装置に対しても本発明は同様に適用することができるものである。

産業上の利用可能性

[0047] 以上述べた本発明にかかる画像形成装置は、プリンタなどの画像形成装置を始めとして、複写機等の多種多様な画像形成装置に対して広く適用することが可能である。

図面の簡単な説明

[0048] [図 1]本発明の一実施形態に力かる現像装置の断面概略図である。

[図 2]マグネットローラにおける磁束密度パターンと磁気吸引力パターンとの関係を表した説明図である。

[図 3]従来のマグネットローラの法線方向磁束密度と磁気吸引力を示す説明図である

[図 4]本実施形態 1のマグネットローラの法線方向磁束密度と磁気吸引力を示す説明図である。

[図 5]本実施形態 2のマグネットローラの法線方向磁束密度と磁気吸引力を示す説明図である。

[図 6]比較例 1のマグネットローラの法線方向磁束密度と磁気吸引力を示す説明図である。

[図 7]比較例 2のマグネットローラの法線方向磁束密度と磁気吸引力を示す説明図である。

[図 8]図 2に表した本発明の第 1実施形態におけるマグネットローラの磁気吸引カノターンを抽出して示した説明図である。

[図 9]第 3の実施形態によるプロセスカートリッジを示す断面概略図である。

符号の説明

1 現像装置

2 現像スリーブ (現像剤担持体）

3 マグネットローラ (磁界発生手段）

4 現像ブレード (現像剤規制部材）

5 現像ホッパー

6 T撹拌棒

7 D撹拌棒

8 トナー残量検知部材

11 感光ドラム (静電潜像担持体）

20 プロセスカートリッジ

21 帯電装置

24 クリーニング装置

Claims

請求の範囲

[1] 静電潜像担持体に対向して配置され、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と

、その現像剤担持体の内部に固定配置されて現像領域に位置する主磁極を含む複数個の磁極を有する磁界発生手段と、を有し、

上記磁界発生手段の主磁極は、前記静電潜像担持体と現像剤担持体との近接位置近傍に法線方向の磁束密度のピークを有するとともに、その磁界発生手段により現像剤担持体上に法線方向の磁束密度に基づく吸引力と接線方向の磁束密度に基づく吸引力との合力である磁気吸引力を生じさせるように構成された現像装置において、

前記磁気吸引力 Fの極大値 FOが、前記主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも前記現像剤担持体の回転方向における下流側に位置し、かつ

当該磁気吸弓 I力の極大値 FOの半値幅が、前記主磁極における法線方向の磁束密度の半値幅より小さくなる着磁パターンが前記磁界発生手段に施されていることを特徴とする現像装置。

[2] 前記現像剤は、重量平均粒径が 3. 0〜7. 2 m、 MI値が 3〜30g/10minであり前記現像剤担持体上に層形成される現像剤量 W[W:現像剤担持体表面 lcm²あたりのトナーコート重量 (mg) ]が、 0. 6≤W≤1. 5であるように構成されていることを特徴とする請求項 1記載の現像装置。

[3] 前記磁気吸引力の極大値 FOが、前記主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも、前記現像剤担持体の回転方向において少なくとも 8° 以上下流側に位置し、かつ

前記磁気吸引力の極大値 FOの半値幅が 54° 以下の範囲内の分布を有することを特徴とする請求項 1または請求項 2記載の現像装置。

[4] 前記磁気吸引力の極大値 FOの 90%幅が 20° 以下に設定されていることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3記載の現像装置。

[5] 静電潜像担持体、帯電装置、転写装置、クリーナのうちいずれか 1つまたは 2っ以上と、現像装置とが、画像形成装置本体から着脱自在に収容される筐体内に配置させて構成され、前記現像装置は、回転可能な現像剤担持体と、現像剤担持体の内部に固定配置されて現像領域に位置する主磁極を含む複数個の磁極を有する磁界発生手段と、現像剤担持体に当接する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体に供給される現像剤を収容する現像容器とを有し、

前記現像剤は重量平均粒径が 3. 0〜7. 2 /ζ πι、 MI値が 3〜30g/10minであり、現像剤担持体上に層形成される現像剤量 W [W：現像剤担持体表面 1 cm²あたりのトナーコート重量（mg) ]が、 0. 6≤W≤1. 5であるプロセスカートリッジであって、上記主磁極は、上記静電潜像担持体と上記現像剤担持体との近接位置にぉヽて法線方向の磁束密度のピークを有すると共に、

上記磁界発生手段により上記現像剤担持体上に法線方向の磁束密度に基づく吸弓 I力と接線方向の磁束密度に基づく吸引力との合力である磁気吸弓 I力を生じせしめ、かつ、

上記磁気吸弓 I力の極大値 FOは主磁極の法線方向磁束密度ピーク位置よりも少なくとも 8° 以上上記現像剤担持体回転方向下流側に位置し、かつ、

上記磁気吸引力の極大値 FOの半値幅が 54° 以下の分布を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。

[6] 前記磁気吸引力の極大値 FOの 90%幅が 20° 以下に設定されていることを特徴とする請求項 5記載のプロセスカートリッジ。

[7] 請求項 1乃至請求項 4のいずれかに記載された現像装置、または請求項 5および請求項 6のいずれかに記載されたプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。