(57)【要約】【課題】抜け落ちた導電性のブラシによる画質劣化を抑制することである。【解決手段】現像領域の感光体ドラム１の表面移動方向上流側における、現像ケーシングの開口縁部と感光体ドラム表面との隙間が、第１入口シール４７により塞がれている。この第１入口シールの先端は、感光体ドラム表面に当接しており、現像領域近傍で飛散した現像剤が機外に流出するのを防いでいる。ここで、帯電ローラ表面に付着したトナー等を除去するための導電性のブラシローラからブラシが抜けると、これが感光体ドラム１の表面と第１入口シールとの当接部分に挟まれるおそれがある。本複写機では、その当接部分の当接圧が低く設定されているので、ブラシローラから抜けたブラシは感光体ドラムの表面移動により、その当接部分を通過することができる。【選択図】  図１
2004317567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体表面に接触又は近接してこれを一様に帯電する一様帯電部材と、
現像ケーシングの開口から一部が露出した状態で該潜像担持体表面に対向配置される現像剤担持体を、その表面上に現像剤を担持させて表面移動させ、該一様帯電部材により帯電された該潜像担持体表面上に形成された静電潜像に、該現像剤担持体表面上の現像剤中のトナーを付着させることにより現像する現像装置と、該一様帯電部材の表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材とを備え、
該潜像担持体表面と該現像剤担持体表面とが対向する現像領域における該潜像担持体の表面移動方向上流側で、該現像ケーシングの開口縁部に一端が固定された現像剤飛散防止部材を撓ませた状態にして、その他端を該潜像担持体表面に接触させて、該開口縁部と該潜像担持体表面との隙間が塞がれている画像形成装置において、
上記現像剤飛散防止部材の他端と上記潜像担持体表面とが当接する当接部分の当接圧を、上記導電性ブラシ部材から抜けたブラシが該潜像担持体の表面移動により該当接部分を通過可能な圧力に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記現像剤飛散防止部材として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記現像剤飛散防止部材と現像剤担持体との間にトナー溜まり防止部材を設け、上記現像剤担持体表面に担持された現像剤が該現像剤担持体の表面移動により現像領域へ搬送されるまでに、該トナー溜まり防止部材の少なくとも一部と接触するように、該トナー溜まり防止部材を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記トナー溜まり防止部材として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
上記トナー溜まり防止部材における現像領域側の端部が、上記現像剤飛散防止部材における現像領域側の端部と同位置、又は、該端部よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、該トナー溜まり防止部材を配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記現像剤として、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を用い、
上記現像装置は、上記現像剤担持体の内部に固定配置された磁界発生手段によって発生する磁界により、現像領域における現像剤を上記潜像担持体表面に接触するように穂立ちさせて現像を行うものであり、
上記現像剤飛散防止部材、又は、該現像剤飛散防止部材及び上記トナー溜まり防止部材を、その現像領域側の端部が現像領域で穂立ちする現像剤に接触しない位置に位置決めされるように配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記導電性ブラシ部材として、ブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、ブラシの密度が７０００本／ｃｍ２以上４６０００本／ｃｍ２以下であるブラシローラを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、詳しくは、潜像担持体表面を一様帯電する帯電ローラ等の一様帯電部材の表面をクリーニングする導電性ブラシ部材を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いる画像形成部に装備される現像装置においては、トナーと磁性キャリヤからなる２成分現像剤を現像剤担持体上に担持し、現像剤担持体内部の固定磁極によって磁気ブラシを形成させて現像を行う現像装置が知られている。この現像装置では、ドクターブレード等の現像剤規制部材で現像剤の層厚を規制した後、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像剤担持体の表面移動により、潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する。その際、現像剤は遠心力あるいは現像装置内の気流の影響を受け、キャリヤの飛散あるいはトナーの飛散（以下、「現像剤の飛散」という。）を引き起こす。これらの対策として、現像剤規制部材の規制位置通過後の現像剤層を覆うように現像剤飛散防止部材が取りつけられるのが一般的である。このような現像装置としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。
【０００３】
一方、潜像担持体は、現像装置により現像を行う前に、その表面を帯電ローラ等の一様帯電部材による接触帯電により一様帯電される。このような接触帯電により一様帯電する場合、一様帯電部材の表面にトナーや紙粉等の異物が付着することがある。このような異物が付着すると、帯電ムラが生じて潜像担持体表面を均一に帯電させることが困難となる。そのため、特許文献３では、このような一様帯電部材である帯電ローラの表面に付着した異物をブラシローラにより除去するクリーニング装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７８２８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２８７５０３号公報
【特許文献３】
特開２００２−２２１８８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１や上記特許文献２に開示された現像装置を備えた画像形成装置の一様帯電部材の表面をクリーニングするクリーニング装置として、上記特許文献３に開示されたブラシローラを適用したとき、画質が劣化するという問題が発生することを、本発明者は確認した。その理由は、次のとおりである。
上述したブラシローラにより一様帯電部材の表面に付着した異物を回収する際、ブラシによる掻き取り作用だけでなく、静電力の作用も伴って回収する方がクリーニング能力が向上する。また、一様帯電部材の表面に付着した異物のほとんどは、一様帯電部材に印加される帯電バイアスとは逆極性に帯電したものである。そのため、ブラシローラには導電性のものが使用される。導電性のブラシローラであれば、ブラシローラの電位を一様帯電部材に印加される帯電バイアスと同極性の電位とすることができ、これと逆極性に帯電した異物を静電的にも回収することができるからである。しかし、ブラシローラを経時使用すると、ローラの芯金部分からブラシが抜けるため、その抜けたブラシが潜像担持体表面に付着することがある。この場合、ブラシが、潜像担持体の表面移動に伴って現像剤飛散防止部材と潜像担持体表面とが当接する当接部分に搬送され、その当接部分に挟まった状態で留まっしてしまう。このブラシは導電性であるため、潜像担持体表面に接触するブラシによって潜像担持体表面の電位状態が崩れ、潜像担持体表面に形成された静電潜像が乱される。その結果、画質が劣化するという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、抜け落ちた導電性のブラシによる画質劣化を抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体表面に接触又は近接してこれを一様に帯電する一様帯電部材と、現像ケーシングの開口から一部が露出した状態で該潜像担持体表面に対向配置される現像剤担持体を、その表面上に現像剤を担持させて表面移動させ、該一様帯電部材により帯電された該潜像担持体表面上に形成された静電潜像に、該現像剤担持体表面上の現像剤中のトナーを付着させることにより現像する現像装置と、該一様帯電部材の表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材とを備え、該潜像担持体表面と該現像剤担持体表面とが対向する現像領域における該潜像担持体の表面移動方向上流側で、該現像ケーシングの開口縁部に一端が固定された現像剤飛散防止部材を撓ませた状態にして、その他端を該潜像担持体表面に接触させて、該開口縁部と該潜像担持体表面との隙間が塞がれている画像形成装置において、上記現像剤飛散防止部材の他端と上記潜像担持体表面とが当接する当接部分の当接圧を、上記導電性ブラシ部材から抜けたブラシが該潜像担持体の表面移動により該当接部分を通過可能な圧力に設定したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤飛散防止部材として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記現像剤飛散防止部材と現像剤担持体との間にトナー溜まり防止部材を設け、上記現像剤担持体表面に担持された現像剤が該現像剤担持体の表面移動により現像領域へ搬送されるまでに、該トナー溜まり防止部材の少なくとも一部と接触するように、該トナー溜まり防止部材を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記トナー溜まり防止部材として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記トナー溜まり防止部材における現像領域側の端部が、上記現像剤飛散防止部材における現像領域側の端部と同位置、又は、該端部よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、該トナー溜まり防止部材を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記現像剤として、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を用い、上記現像装置は、上記現像剤担持体の内部に固定配置された磁界発生手段によって発生する磁界により、現像領域における現像剤を上記潜像担持体表面に接触するように穂立ちさせて現像を行うものであり、上記現像剤飛散防止部材、又は、該現像剤飛散防止部材及び上記トナー溜まり防止部材を、その現像領域側の端部が現像領域で穂立ちする現像剤に接触しない位置に位置決めされるように配置したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記導電性ブラシ部材として、ブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、ブラシの密度が７０００本／ｃｍ２以上４６０００本／ｃｍ２以下であるブラシローラを用いたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記請求項１乃至７の画像形成装置は、一様帯電部材の表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材を備えており、現像領域における潜像担持体表面移動方向上流側における現像ケーシングの開口縁部と潜像担持体表面との隙間が現像剤飛散防止部材により塞がれている。この現像剤飛散防止部材は、現像ケーシングの開口縁部に一端が固定されており、撓んだ状態で、その他端が潜像担持体表面に接触している。そして、本画像形成装置では、現像剤飛散防止部材と潜像担持体表面とが当接する当接部分の当接圧が、導電性ブラシ部材から抜けたブラシが潜像担持体の表面移動により当接部分を通過可能な圧力に設定されている。よって、導電性ブラシ部材から抜けたブラシは、その当接部分をすり抜けることができ、その当接部分に挟まって留まってしまう事態が抑制される。その結果、導電性ブラシ部材から抜けたブラシによって潜像担持体上の静電潜像が乱されることが抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式の複写機に適用した一実施形態について説明する。本実施形態の複写機は、モノクロ画像を形成する複写機であるが、カラー画像を形成する画像形成装置でも同様である。
図２は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。
この複写機１００は、主に、スキャナ部２０と、複写機本体３０と、給紙部４０とから構成されている。複写機本体３０には、潜像担持体としての感光体ドラム１、帯電手段としての帯電装置２、潜像形成手段としての露光装置３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写装置６、定着手段としての定着装置７、クリーニング手段としてのクリーニング装置８等が配置されている。
【００１０】
図３は、感光体ドラム１の周辺の概略構成を示す拡大図である。
感光体ドラム１は、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いた感光層を表面に備えている。環境及び使用後の後処理を考慮すると、感光層が有機化合物から構成されたものを用いるのが好ましい。
【００１１】
帯電装置２は、図３に示すように、芯金の外周に少なくとも弾性層を設けてなる帯電ローラ２ａと、帯電ローラ２ａに接続される図示しない電源を備えている。帯電装置２は、帯電ローラ２ａに高電圧を印加し、帯電ローラ２ａと感光体ドラム１との間に所定の電圧を印加する。これにより、帯電ローラ２ａと感光体ドラム１との間でコロナ放電が発生し、感光体ドラム１の表面は一様に帯電される。また、本実施形態の帯電装置２には、導電性ブラシ部材としてのブラシローラ２ｂが、帯電ローラ２ａの表面に当接するように設けられている。このブラシローラ２ｂは、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物をクリーニングするものである。ブラシローラ２ｂの詳細については後述する。
【００１２】
露光装置３は、上記スキャナ部２０で読み取った原稿の画像データや、図示しないパーソナルコンピュータ等の外部装置から送られた画像データに基づき、ポリゴンモータでレーザー光３ａをスキャンさせる。これにより、レーザー光３ａは、ミラーを通して感光体ドラム１の表面に照射され、レーザー光３ａの照射を受けた感光体ドラム１の表面が静電潜像を構成する。このようにして、感光体ドラム１の表面には、静電潜像が形成される。
【００１３】
図４は、現像装置４を示す概略構成図である。
現像装置４は、主に、トナー及び磁性キャリアからなる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を担持する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像剤を内部に収容する現像ケーシング４２とから構成されている。現像ケーシング４２は、感光体ドラム１の表面と対向する位置が開口しており、その開口から現像ローラ４１の一部が露出している。現像ローラ４１は、その開口から露出した表面部分が感光体ドラム１の表面と微小間隔をあくように配置されている。この現像ローラ４１は、導電性かつ非磁性の材料から形成された円筒状の現像スリーブ４３と、その現像スリーブ内部に固定配置されるマグネットロール４４とから構成されている。現像スリーブ４３が回転駆動されると、現像スリーブ４３は、マグネットロール４４に対して相対移動し、感光体ドラム１の表面移動方向に対して連れ回り方向に回転する。また、現像スリーブ４３には、現像バイアスを印加するための図示しない電源が接続されている。現像スリーブ４３に現像バイアスが印加されると、現像ローラ４１の表面と感光体ドラム１の表面とが対向する現像領域に、現像電界が形成される。この現像電界により、現像ローラ４１の表面に担持された現像剤中のトナーが、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に付着し、現像が行われる。この現像時において、現像領域では、現像ローラ４１上の現像剤中の磁性キャリアがマグネットロール４４により形成される磁界の作用により穂立ちした状態となって感光体ドラム１の表面に接触する。
【００１４】
また、現像装置４には、現像ローラ４１の表面に担持されて現像領域に搬送される現像剤量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード４５や、現像ケーシング４２内の現像剤を撹拌搬送するスクリュー４６なども設けられている。また、現像装置４には、現像剤飛散防止部材としての入口シール４７，４８も設けられているが、その詳細については後述する。
【００１５】
転写装置６は、図３に示すように、転写ベルト６ａと転写バイアスローラ６ｂとテンションローラ６ｃから構成されている。転写バイアスローラ６ｂは、鉄、アルミ、ステンレス等の芯金表面に弾性層を設けて構成される。転写バイアスローラ６ｂは、記録材としての記録紙を感光体ドラム１に密着させるために、図示しない付勢手段により感光体ドラム１側に適切な圧力が加えられている。転写ベルト６ａは、基材として耐熱性の材料を種々選択して構成することができ、例えばシームレスのポリイミドフィルムで構成することができる。その外側には、フッ素樹脂層を設ける構成としてもよい。また、必要に応じてポリイミドフィルムの上にシリコーンゴム層を設け、その上にフッ素樹脂層を設ける構成としてもよい。転写ベルト６ａの内側には、転写ベルト６ａを駆動及び張架するためにテンションローラ６ｃが設けられている。
【００１６】
定着装置７は、ハロゲンランプ等の加熱手段であるヒータを有する定着ローラと、これに圧接された加圧ローラとを備えている。定着ローラは、芯金表面にシリコーンゴム等の弾性層を１００〜５００μｍ、好ましくは４００μｍの厚みに設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性の良い樹脂表層が形成されている。樹脂表層は、ＰＦＡチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して１０〜５０μｍ程度とするが好ましい。定着ローラの外周面には、温度検知手段が設けられ、定着ローラの表面温度を約１６０〜２００℃の範囲の中で、ほぼ一定に保つようにヒータが制御される。加圧ローラは、芯金表面にテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなオフセット防止層が被覆されている。定着ローラと同様に、芯金表面にシリコーンゴム等の弾性層を設けてもよい。
【００１７】
クリーニング装置８は、主に、クリーニングブレード８ａ、クリーニングブレード８ａにより掻き取ったトナーを回収するトナー回収羽根８ｄ、そのトナーを搬送する回収コイル８ｃとを備えている。更に、図示されないトナー回収ボックスを備える。クリーニングブレード８ａは、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。クリーニングブレード８ａは、転写工程後の感光体ドラム１上に残留するトナーや紙粉等を除去する。
【００１８】
次に、上記帯電装置２に設けられた導電性のブラシローラ２ｂについて説明する。
図５は、ブラシローラ２ｂの周辺の概略構成を示す拡大図である。
ブラシローラ２ｂは、帯電ローラ２ａの鉛直方向上面部分に当接しており、その芯軸の両端部が軸受部材１１に設けられたガイドスロット１２に摺動自在に嵌合している。これにより、ブラシローラ２ｂは、自重により、そのブラシ部分が帯電ローラ２ａの表面に当接する。このような構成により、ブラシローラ２ｂのブラシ部分が帯電ローラ２ａの表面に過度に強く当たることがなく、帯電ローラ２ａの表面の摩耗を抑えることができる。また、芯軸の両端部はガイドスロット１２に回転自在に嵌合しているので、ブラシローラ２ｂは、図中矢印で示す帯電ローラ２ａの回転方向に対して連れ回り回転する。このように、ブラシローラ２ｂを帯電ローラ２ａの回転に連れ回りさせることにより、ブラシローラ２ｂには駆動装置が不要となり、構成を簡素化できる。
【００１９】
ブラシローラ２ｂのブラシは、導電性が付与された種々の繊維から構成でき、本実施形態では、そのブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となっている。また、ブラシ密度は、７０００本／ｃｍ２以上４６０００本／ｃｍ２以下の範囲となっている。ブラシの太さが１デニールよりも小さいと、ブラシが細すぎて、帯電ローラ２ａの表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなる。逆に、ブラシの太さが２０デニールよりも大きいと、ブラシが太すぎて、上述したブラシ密度の範囲内のように高いブラシ密度のブラシローラを形成することができなくなる。ブラシ密度が７０００本／ｃｍ２よりも小さいと、帯電ローラ２ａの表面に当接するブラシの本数が少なくなるため、効率的なクリーニングが困難となり、十分なクリーニング性能を発揮することができない。逆に、ブラシ密度が４６０００本／ｃｍ２よりも大きいと、ブラシ密度が高すぎて、ブラシ間のスペースが少なくなり、帯電ローラ２ａの表面から回収したトナーや紙粉等の異物を十分に収容できなくなる。また、ブラシの長さが０．３ｍｍよりも短い場合も、異物を十分に収容できなくなる。逆に、ブラシの長さが２．５ｍｍよりも長いと、帯電ローラ２ａの表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなる。
以上より、ブラシローラのブラシの太さ、ブラシの長さ及びブラシの密度を、上述した範囲内とすれば、ブラシの毛倒れを抑制でき、効率的なクリーニングが可能で、かつ、トナーを十分に収容できる。より好ましい範囲としては、ブラシの太さが１．５デニール以上２．５デニール以下、ブラシの長さが１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、ブラシの密度が２５０００本／ｃｍ２以上２７０００本／ｃｍ２以下である。
【００２０】
また、導電性ブラシローラ２ｂは、帯電ローラ２ａに帯電バイアスが印加されたとき、帯電ローラ２ａの表面電位と同電位になる。帯電ローラ２ａの表面に付着する異物は、帯電ローラ２ａに対して静電気的に引き合う電荷、すなわち、帯電バイアスの極性とは逆極性を帯びたものである。具体的には、転写されずに感光体ドラム１上に残留する逆帯電トナーや、転写時に感光体ドラム１に付着した紙粉などである。本実施形態のように、ブラシローラ２ｂを帯電ローラ２ａと同電位にすることで、ブラシローラ２ｂの機械的な除去作用に加え、静電気的な作用も働いて、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物をブラシローラ２ｂに移行させることができる。よって、クリーニング性能が向上し、効率的なクリーニングが可能となる。なお、ブラシローラ２ｂに帯電ローラ２ａの表面電位と同電位を持たせるためには、ブラシローラ２ｂの電気抵抗値を１０１Ω以上１０８Ω以下の範囲内とするのが好ましい。
【００２１】
次に、現像装置４に設けられる入口シール４７，４８について説明する。
現像剤の飛散は、主に、現像領域における現像ローラ４１の表面移動方向上流側で現像剤が穂立ちする箇所で発生する。この穂立ち箇所では、現像剤の穂が寝た状態から立つ状態に移行する際に、その遠心力とマグネットロール４４が発生させる磁界の磁気的拘束力とのバランスが崩れるため、現像剤の飛散が起こりやすい。そのため、本実施形態では、この箇所で飛散した現像剤が機内に流出しないように、２つの入口シール４７，４８を設けている。これらの入口シール４７，４８は、ポリウレタン（ＰＵＲ）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などから形成された弾性シートで構成することができる。この入口シール４７，４８は、図４に示したように、現像領域における感光体ドラム１の表面移動方向上流側で、現像ケーシング４２の開口縁部４２ａに一端がそれぞれ固定されている。２つの入口シールのうちの第１入口シール４７は、現像剤飛散防止部材として機能し、その先端が感光体ドラム１の表面に接触するように配置されている。これにより、現像ケーシング４２の開口縁部４２ａと感光体ドラム１の表面との隙間が塞がれる。
【００２２】
なお、上記特許文献１や上記特許文献２に開示の従来の現像装置では、この入口シールは、第１入口シール４７だけ設けられており、第２入口シール４８は設けられていない。このような構成では、第１入口シール４７の現像ローラ４１に対向する面に飛散した現像剤（主にトナー）が付着し、その面にトナー溜まりが発生する。このようなトナー溜まりが発生すると、なんらかの衝撃が加わることで、トナーの塊が落下し、上記特許文献１に開示されているような種々の不具合が生じる。そこで、本実施形態では、２つの入口シールのうちの第２入口シール４８を、トナー溜まり防止部材として設けている。この第２入口シール４８は、ドクターブレード４５との対向領域を通過して現像領域に搬送されるまでの現像剤と対向する現像ケーシング４２の内壁部分から、感光体ドラム１の表面付近まで延びている。そして、この第２入口シール４８は、ドクターブレード４５との対向領域を通過した現像ローラ４１上の現像剤が、現像領域へ搬送されるまでの間に、その第２入口シール４８の少なくとも一部と接触するように配置されている。これにより、現像ローラ４１の表面移動により現像領域に向かって搬送される現像剤が、第２入口シール４８を擦るようにして移動するため、仮に飛散した現像剤が第２入口シール４８の面に付着したとしても、その付着した現像剤は現像ローラ４１により搬送される現像剤によって擦られて回収される。したがって、このような第２入口シール４８を設けることで、現像剤に対向する第１入口シール４７の面にトナー溜まりが生じず、また、トナーの塊が落下することによる上記不具合も抑制できる。
【００２３】
図１は、現像領域の拡大図である。
第１入口シール４７は、図示のように、撓んだ状態で、その先端部分の面が感光体ドラム１の表面に接触している。また、第２入口シール４８は、その先端が第１入口シール４７の先端位置よりも僅かに現像領域に近い位置に位置決めされている。なお、第２入口シール４８の先端が第１入口シール４７の先端よりも現像領域から遠い位置にあると、経時使用により、図６に示すように、現像ローラ４１の表面に対向する第１入口シール４７の面に僅かながら紙粉やトナーの溜まりが生じる。そのため、第２入口シール４８の先端が、第１入口シール４７の先端と同位置、又は、第１入口シール４７の先端よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、第２入口シール４８を配置するのが、上記不具合を効果的に抑制する観点からすれば望ましい。しかし、図７に示すように、第２入口シール４８の先端が現像領域内まで入ってしまうように位置決めされると、現像領域で穂立ちする現像剤の穂の状態を崩してしまい、適正な現像の妨げになる。さらには、入口シール４７，４８で拘束されていた現像剤が、入口シール４７，４８の端部で急激に開放され、これと同時に磁気ブラシの形成が行われることになり、現像剤の挙動が不安定になる。そのため、現像剤が飛散しやすくなってしまう。
【００２４】
本発明者の実験によると、第２入口シール４８の先端が第１入口シール４７の先端よりも現像領域側に近接する部分の長さは２ｍｍ以下に設定するのが好ましいことが判明した。このように設定すれば、トナー溜まりが生じることがなく、かつ、適正な現像が妨げられることもない。なお、このときの実験条件は、現像ギャップＧｐが０．４ｍｍ、現像剤汲み上げ量ρが９０ｍｇ／ｃｍ２、トナー粒径が６．５μｍ、キャリヤ粒径が５０μｍ、感光体ドラム１の線速Ｖｓが３３０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラムの径φが１００ｍｍ、感光体ドラム１に対する現像ローラ４１の線速比が２．０、現像ローラ４１の径φが２５ｍｍである。なお、現像ローラ４１の線速が２５０ｍｍ／ｓｅｃまでであれば、現像領域近傍で現像剤の飛散は発生しないことが確認されたが、それ以上線速を速くすると、現像剤の飛散が発生し、第１入口シール４７が必要になる。
【００２５】
ここで、本発明者は、上述した複写機を用いて多数の画像形成を行う実験をしたところ、経時使用により画質が劣化することを確認した。そして、本発明者らの研究の結果、上述したように、ブラシローラ２ｂから抜け落ちた導電性のブラシが上記第１入口シール４７と感光体ドラム１の表面との間の当接部分に挟まった状態で留まることが原因であることを突き止めた。すなわち、この当接部分に導電性のブラシが挟まることで、そのブラシが感光体ドラム１の表面の電位状態を崩し、静電潜像が乱れることが原因であった。
【００２６】
そこで、本実施形態では、第１入口シール４７の先端と感光体ドラム１の表面との間の当接圧を、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが感光体ドラム１の表面移動によりその当接部分を通過可能な圧力に設定している。そして、本実施形態では、このような圧力設定を行うために、第１入口シール４７と第２入口シール４８の厚さＹ１，Ｙ２を、ともに０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下としている。第１入口シール４７が厚さＹ１が０．０５ｍｍ未満であると、第１入口シール４７が感光体ドラム１との摩耗により経時使用に耐えることができない。また、第２入口シール４８が厚さＹ２が０．０５ｍｍ未満であると、第２入口シール４８が現像ローラ４１により搬送される現像剤との摩耗により経時使用に耐えることができない。一方、第１入口シール４７及び第２入口シール４８が厚さＹ１，Ｙ２が０．１５ｍｍよりも大きいと、コシが強すぎて、感光体ドラム表面に対する当接圧が高すぎ、抜け落ちたブラシがその当接部分を通過することができず、その当接部分に留まってしまう。
【００２７】
この効果を確認するため、各入口シール４７，４８の厚さＹ１，Ｙ２を変化させて画像形成を行ったときの画像評価を行う実験を行った。この実験では、ブラシローラ２ｂから１／４周分だけブラシを切り取り、これを新品のブラシローラ２ｂ上に付着させた複写機を用い、５００枚のコピーを行ったうち、異常画像が発生した枚数をカウントした。その結果は、下記の表１に示すとおりである。
【表１】
2004317567.tif 000003
【００２８】
上記実験の結果、各入口シール４７，４８の厚さを薄くすることで、異常画像の発生枚数が少なくなることが確認された。また、本実験では、各入口シール４７，４８をともに薄くするのが最も異常画像の発生を抑制できることが確認された。
【００２９】
以上、本実施形態に係る複写機は、表面移動する潜像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム表面に接触又は近接してこれを一様に帯電する一様帯電部材としての帯電ローラ２ａとを備えている。また、現像ケーシング４２の開口から一部が露出した状態で感光体ドラム表面に対向配置される現像剤担持体としての現像ローラ４１を、その表面上に現像剤を担持させて表面移動させ、帯電ローラ２ａにより帯電された感光体ドラム表面上に形成された静電潜像に、現像ローラ表面上の現像剤中のトナーを付着させることにより現像する現像装置４も備えている。また、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物を除去するための導電性ブラシ部材としてのブラシローラ２ｂも備えている。また、本複写機は、感光体ドラム表面と現像ローラ表面とが対向する現像領域における感光体ドラム１の表面移動方向上流側で、現像ケーシング４２の開口縁部に一端が固定された現像剤飛散防止部材としての第１入口シール４７を撓ませた状態にして、その他端を感光体ドラム表面に接触させて、その開口縁部と感光体ドラム表面との隙間が塞がれている。そして、本複写機においては、第１入口シール４７の他端と感光体ドラム表面とが当接する当接部分の当接圧を、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが感光体ドラム１の表面移動によりその当接部分を通過可能な圧力に設定している。これにより、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシは、その当接部分をすり抜けることができ、その当接部分に挟まって留まってしまう事態が抑制される。その結果、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシによって感光体ドラム１上の静電潜像が乱されることが抑制され、画質劣化を抑制できる。
また、本実施形態では、第１入口シール４７として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いている。これにより、上記実験においても確認したように、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが当接部分をすり抜けることができるような当接圧を簡単な構成で実現することが可能となる。
また、本実施形態では、第１入口シール４７と現像ローラ４１との間にトナー溜まり防止部材としての第２入口シール４８が設けられている。そして、現像ローラ表面に担持された現像剤が、現像ローラ４１の表面移動により現像領域へ搬送されるまでに、第２入口シール４８の少なくとも一部と接触するよう、第２入口シール４８が配置されている。これにより、第１入口シール４７の現像ローラ４１に対向する面に飛散した現像剤（主にトナー）が付着し、その面にトナー溜まりが発生するのが抑制される。その結果、上述したように、トナーの塊が落下し、上記特許文献１に開示されているような種々の不具合が生じるのを抑制することができる。また、第１入口シール４７に変わって第２入口シール４８にトナー溜まりが発生したとしても、この第２入口シール４８は現像ローラ４１上の現像剤によって擦られるため、第２入口シール４８にトナー溜まりが発生するのが抑制される。
また、本実施形態では、第２入口シール４８として、厚さが０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であるものを用いている。これにより、上記実験においても確認したように、ブラシローラ２ｂから抜けたブラシが当接部分をすり抜けることができるような当接圧を簡単な構成で実現することが可能となる。
また、本実施形態では、第２入口シール４８における現像領域側の端部が、第１入口シール４７における現像領域側の端部と同位置、又は、その端部よりも現像領域側に近接する位置に位置決めされるように、第２入口シール４８が配置されている。これにより、上述したように、第１入口シール４７にトナー溜まりが発生するのを有効に防止できるとともに、適正な現像を妨げることもない。
また、本実施形態では、現像剤として、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤を用いている。また、現像装置４は、現像ローラ４１の内部に固定配置された磁界発生手段としてのマグネットロール４４によって発生する磁界により、現像領域における現像剤を感光体ドラム表面に接触するように穂立ちさせて現像を行うものである。そして、第１入口シール４７及び第２入口シール４８を、その現像領域側の端部が現像領域で穂立ちする現像剤に接触しない位置に位置決めされるように配置している。これにより、上述したように、入口シール４７，４８の端部で現像剤が急激に開放されることがなくなり、現像剤の飛散を抑制できる。
また、本実施形態では、ブラシローラ２ｂとして、ブラシの太さが１デニール以上２０デニール以下であり、ブラシの長さが０．３ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であり、ブラシの密度が７０００本／ｃｍ２以上４６０００本／ｃｍ２以下であるものを用いている。これにより、上述したように、ブラシの毛倒れを抑制でき、効率的なクリーニングが可能で、かつ、トナーを十分に収容できる。
【００３０】
尚、本実施形態において説明してきた本発明は、複写機本体３０に対して着脱自在に構成され、かつ、少なくとも感光体ドラム１と、帯電装置２と、現像装置４とを含む一体構造のプロセスカートリッジにも適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、抜け落ちた導電性のブラシによる画質劣化を抑制することが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機における現像領域の拡大図。
【図２】同複写機を示す概略構成図。
【図３】同複写機に設けられる感光体ドラム周辺の概略構成を示す拡大図。
【図４】同複写機に設けられる現像装置を示す概略構成図。
【図５】同複写機の帯電装置に設けられるブラシローラ周辺の概略構成を示す拡大図。
【図６】第２入口シールの先端が第１入口シールの先端よりも現像領域から遠い位置にある例を示す説明図。
【図７】第２入口シールの先端が現像領域内まで入っている例を示す説明図。
【符号の説明】
１  感光体ドラム
２  帯電装置
２ａ  帯電ローラ
２ｂ  ブラシローラ
４  現像装置
２０  スキャナ部
３０  複写機本体
４０  給紙部
４１  現像ローラ
４２  現像ケーシング
４２ａ  開口縁部
４３  現像スリーブ
４４  マグネットロール
４５  ドクターブレード
４７  第１入口シール
４８  第２入口シール
１００  複写機
【図１】
2004317567.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004317567.tif 000008
【図６】
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【図７】
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