(57)【要約】【課題】感光ドラムとの距離を保つために現像スリーブ両端に設けたスペーサーコロのトナー汚れ防止を低コストで達成する。【解決手段】現像スリーブ両端に設けた磁気シール部から現像スリーブの回転により出てくるトナーを掻き取るスクレーパーでスペーサーコロ表面をクリーニングする。【選択図】　　　　図４
2004144803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体表面の長手方向端部に設けられ、現像剤担持体から現像剤を供給する像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサーコロと、
前記現像剤担持体の長手方向端部付近で現像剤担持体の外周面との間に隙間を形成するよう配置された強磁性体のシール部材と、
前記現像剤担持体の長手方向において前記シール部材と重なる位置に前記現像剤担持体に接触するように配置された現像剤掻き取り部材と
を有する現像装置において、
前記掻き取り部材の前記現像剤担持体との接触部が、現像剤担持体長手方向において、前記スペーサーコロの像担持体との当接領域まで延びていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記掻き取り部材の現像剤担持体との接触部が長手方向において前記スペーサーコロの像担持体との当接領域全域まで延びていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体表面の長手方向端部に設けられ、現像剤担持体から現像剤を供給する像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサーコロと、
前記現像剤担持体の長手方向端部付近で現像剤担持体の外周面との間に隙間を形成するよう配置された強磁性体のシール部材と、
前記現像剤担持体の長手方向において前記シール部材と重なる位置に前記現像剤担持体に接触するように配置された現像剤掻き取り部材と
を有する現像装置において、
前記現像剤担持体の長手方向において、前記現像剤掻き取り部材の現像剤担持体との接触部よりも非画像領域側に少なくとも一つ以上の第二の掻き取り部を有し、
前記第二の掻き取り部が、前記スペーサーコロの像担持体との当接領域に接触していることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
前記掻き取り部材の第二の掻き取り部が、長手方向において、スペーサーコロの像担持体との当接領域全域と接触していることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
電子写真感光体と、
該電子写真感光体に作用するプロセス手段として少なくとも前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像手段を備え、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段として、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の現像装置を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像するための現像装置及び電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体（以下感光ドラムと記す）及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化してこのカートリッジを画像形成装置に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジによれば装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。このようなプロセスカートリッジでは現像装置の一部を構成する現像剤担持体（以下現像スリーブと記す）の長手方向端部に強磁性体のシール部材（以下磁気シールと記す）を現像スリーブに非接触で配置し、その磁力によってトナーを保持し、現像装置からトナーが外側に漏れるのを防止する手段が採用されている。
【０００３】
また、例えば、特開平９−２１８５７８号公報に記載されているように、現像スリーブと磁気シール間に保持されたトナーが現像スリーブの回転によって感光ドラムと現像スリーブ間の現像部に達する前に現像スリーブ表面からトナーを掻き落とし、同時に掻き落としたトナーを現像領域側（内側）に寄せる機能を果たす現像剤掻き取り部材（以下スクレーパと記す）が前記磁気シールと併せて採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの従来例をさらに発展させ、その目的とする処は、高画質の画像を長期に亘って安定して得ることができる現像装置又はプロセスカートリッジを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体表面の長手方向端部に設けられ、現像剤担持体から現像剤を供給する像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサーコロと、前記現像剤担持体の長手方向端部付近で現像剤担持体の外周面との間に隙間を形成するよう配置された強磁性体のシール部材と、前記現像剤担持体の長手方向において前記シール部材と重なる位置に前記現像剤担持体に接触するように配置された現像剤掻き取り部材とを有する現像装置において、前記掻き取り部材の前記現像剤担持体との接触部が、現像剤担持体長手方向において、前記スペーサーコロの像担持体との当接領域まで延びていることを特徴とする。
【０００６】
また、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体表面の長手方向端部に設けられ、現像剤担持体から現像剤を供給する像担持体と前記現像剤担持体との間隔を一定に保持するスペーサーコロと、前記現像剤担持体の長手方向端部付近で現像剤担持体の外周面との間に隙間を形成するよう配置された強磁性体のシール部材と、前記現像剤担持体の長手方向において前記シール部材と重なる位置に前記現像剤担持体に接触するように配置された現像剤掻き取り部材とを有する現像装置において、前記現像剤担持体の長手方向において、前記現像剤掻き取り部材の現像剤担持体との接触部よりも非画像領域側に少なくとも一つ以上の第二の掻き取り部を有し、前記第二の掻き取り部が、前記スペーサーコロの像担持体との当接領域に接触していることを特徴とする。
【０００７】
従って、本発明によれば、トナーが飛散してスペーサーコロの感光ドラムとの当接部に付着しても、掻き取り部材でスペーサーコロ上に付着したトナーを即座に掻き取ることができるため、感光ドラムと現像スリーブとの距離が大きく変動することがなく、高画質の画像を長期に亘って安定して得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】
［全体構成］
図１は本発明にかかる画像形成装置本体に本発明にかかるプロセスカートリッジが装着された断面図である。
【００１０】
画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体に画像を形成するものである。図１に示すように、像担持体であるドラム形状の電子写真感光体（感光ドラム）１にトナー像を形成する。そして、前記トナー像の形成と同期して給送トレイ１０にセットされた記録媒体１１をピックアップローラ１２及び搬送ローラ１３等からなる搬送手段で搬送する。
【００１１】
次いで、プロセスカートリッジＡに設けられた前記感光ドラム１に形成されたトナー像を、転写手段としての転写ローラ１４に電圧を印加することによって記録媒体１１上に転写する。その後、トナー像の転写を受けた記録媒体１１をガイド板でガイドして定着手段へと搬送する。定着手段は、ヒータを内蔵した定着ローラ１６とこの定着ローラ１６に記録媒体１１を押圧してこれを搬送する加圧ローラ１５とで構成され、記録媒体１１に熱及び圧力を印加して転写トナー像を記録媒体１１に定着するものである。そして、トナー像が定着された記録媒体１１は排出ローラによって搬送されて排出部１７へと排出される。
【００１２】
［プロセスカートリッジ］
次にプロセスカートリッジについて図２を用いて説明する。
【００１３】
プロセスカートリッジＡは、像担持体としての感光層を有する感光ドラム１を回転駆動し、その表面を帯電手段である帯電ローラ８からの電圧印加によって一様に帯電する。次いで、光学系１８から画像情報に応じたレーザービーム光を露光開口部を介して感光ドラム１へ照射して該感光ドラム１上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置７によってトナーを用いて現像してこれをトナー像として可視化する。ここで、帯電ローラ８は感光ドラム１に接触して設けられて感光ドラム１を帯電処理する。
【００１４】
又、現像装置７は感光ドラム１の現像領域へトナーを供給してこれをトナー像として可視化する。
【００１５】
現像装置７は、トナー収納部７ｅ内のトナーを現像室７ａへ供給し、現像室７ａに取りつけた現像スリーブ７ｂを回転させるとともに、現像ブレード７ｃによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を固定マグローラ４を内蔵した現像スリーブ７ｂの表面に形成し、そのトナーを感光ドラム１の現像領域へトナーを供給し、感光ドラム１へ転移させることによって静電潜像を現像してこれをトナー像として可視像化する。
【００１６】
そして、転写ローラ１４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加し、感光ドラム１に形成されたトナー像を記録媒体１１に転写する。尚、トナー像転写後に感光ドラム１上に残留する転写残トナーはクリーニング手段９によって除去され、除去されたトナーは廃トナー溜め９ａへ集められる。
【００１７】
前記感光ドラム１等の各部品は、トナー現像枠体７ｄとトナー収納枠体７ｆ及びクリーニング枠体２とを結合して構成されたカートリッジ枠体内に収納されてプロセスカートリッジＡとしてユニット化されている。即ち、トナー現像枠体７ｄとトナー収納枠体７ｆを溶着してトナー収納部７ｅ及び現像室７ａを構成し、現像室７ａに現像スリーブ７ｂ及び現像ブレード７ｃを取り付け現像装置を構成している。そして、前記トナー現像枠体７ｄとクリーニング枠体２とを揺動可能に結合することによってプロセスカートリッジＡが構成されている。
【００１８】
［現像装置］
次に本発明にかかる現像装置について図３，図５を用いて説明する。
【００１９】
図３は現像装置７を感光ドラム１側からみた外観図、図５は現像装置の部分拡大図である。図３に示すように、感光ドラム１と現像スリーブ７ｂの隙間ＳＤを一定に保つスペーサーコロ３ａ，３ｂは現像剤担持体７ｂの長手方向端部に回転自在に装着されている。現像ブレード７ｃは、現像スリーブ７ｂの長手方向に沿って当接しトナーを所定の層厚に規制し、かつ摩擦帯電させる。また、現像スリーブ７ｂの長手方向端部近傍には、現像スリーブ７ｂの外周面と所定隙間をもって磁気シール５ａ，５ｂが配設されており、その磁力によってトナーを保持しトナーの外側への漏れを防いでいる。また、前記磁気シールと、現像スリーブの長手方向においてオーバーラップし、磁気シール５ａ，５ｂの外側かつスペーサーコロ３ａ，３ｂの内側まで延びるようスクレーパ６ａ，６ｂが設けられている。
【００２０】
現像スリーブ７ｂと磁気シール５間に保持されたトナーは、現像スリーブ７ｂの回転で現像スリーブと感光ドラム１間の現像部に到達する前にスクレーパ６ａ，６ｂによって現像スリーブ７ｂの表面から掻き落とされる。スクレーパ６ａ，６ｂの現像スリーブ２との接触部は、画像領域側（内側）に向かうに従って現像スリーブ７ｂの回転方向においてより下流側で接触するような形状（即ち、掻き落としたトナーが現像スリーブ７ｂの回転によって長手方向で画像領域側（内側）に向かう形状）を有する。
【００２１】
［第１の実施の形態に係るスクレーパ］
ここで、本発明の第１の実施の形態にかかるスクレーパについて説明する。
先ず図４を用いて、スクレーパ、磁気シール、スペーサーコロの長手位置関係について説明する。図４ａに示したように従来のスクレーパ６ａ’，６ｂ’の現像スリーブとの接触部６ｃ’，６ｄ’は磁気シール５ａ，５ｂとオーバーラップし、さらに外側（非画像領域側）に延び、スペーサーコロ３ａ，３ｂの内側まで延びている。これに対し、図４ｂに示すように、本発明の第一の実施例にかかるスクレーパ６ａ，６ｂの現像スリーブとの接触部６ｃ，６ｄは、磁気シール５ａ，５ｂとオーバーラップし、さらに、非画像領域に延び、スペーサーコロ３ａ，３ｂの感光ドラム１への当接部３ｃ，３ｄに接触するよう設けられている。ここで、スクレーパ６ａ，６ｂの現像スリーブとの接触部６ｃ，６ｄは図４ｂのようにスペーサーコロ３ａ，３ｂの感光ドラム１への当接部（３ｃ，３ｄ）全域と接触していることが望ましいが、トナーが飛散し易い部分まで接触するように設けられていても良い（スペーサーコロと感光ドラムの当接部の中でも画像領域側（内側）が一般的にトナーが飛散しやすい）。
【００２２】
図６は図３のＡ−Ａ部分断面図に感光ドラム１を加えたものである。現像時に現像スリーブ７ｂが回転すると、スペーサーコロ３ａ，３ｂは、感光ドラムとスペーサーコロ３ａ，３ｂの当接部に作用する摩擦力ｆ１と、スペーサーコロ内周と現像スリーブ外周で作用する摩擦力ｆ２と、スクレーパとスペーサーコロの接触部で作用する摩擦力ｆ３の力関係によって、感光ドラムの回転に追従するか、現像スリーブの回転に追従するか決定される。つまり、図６に示すように、現像時、スペーサーコロは感光ドラム１もしくは現像スリーブ７ｂの回転に追従してＢの方向に回転し、感光ドラム１と現像スリーブ７ｂの間の現像部に達する前にスクレーパと接触する。よって、スペーサーコロ６ａ，６ｂの感光ドラムとの当接部に、雰囲気からトナーが付着しても、スペーサーコロが感光ドラム１と現像スリーブ７ｂとの現像部に達する前に、スクレーパ６ａ，６ｂによって掻きとられるため、トナーがスペーサーコロの感光ドラム当接部上に残留するようなことはない。
【００２３】
つまり、本発明にかかるスクレーパは従来のスクレーパ機能の他に、現像部や雰囲気中から飛散したトナーがスペーサーコロ３ａ，３ｂに付着しても、トナーを掻き落とすことができる。この結果、現像スリーブ７ｂと感光ドラム１間の距離は常に一定に保たれ、高画質な画像を長時間維持することが可能となる。
【００２４】
また、本実施例では特開平９−３２５６１７にみられるような、スペーサーコロ３ａ，３ｂに付着したトナーを掻き落とすのに別部材を用いたのではなく、従来のスクレーパの現像スリーブ７ｂとの接触部分を現像スリーブ７ｂの軸線方向に延長した発明であるため、製造コストを非常に抑えることができる。
【００２５】
［第二の実施の形態］
次に、本発明の実施の形態２を図４ｃを用いて説明する。
【００２６】
本実施の第２の形態では、図４ｃに示すように、従来の掻き取り部６ｅのほかに少なくとも一つ以上の第２の掻き取り部６ｆを設けた。
【００２７】
図４ｃに示すように第２の掻き取り部は、現像スリーブ７ｂの長手方向に従来の掻き取り部６ｅより非画像領域側に設けられ、スペーサーコロ３ａ，３ｂの感光ドラム１への当接部３ｃ，３ｄに接触している。ここで、図４ｃに示すように、第２の掻き取り部６ｆは現像スリーブ７ｂの長手方向においてスペーサーコロ３ａ，３ｂの感光ドラム１への当接部（３ｃ，３ｄ）全域と接触していることが望ましいが、トナーが飛散し易い部分のみに接触するように設けられていても良い（スペーサーコロと感光ドラムの当接部の中でも画像領域側が一般的にトナーが飛散しやすい）。現像時に現像スリーブ７ｂが回転すると、実施の形態１で説明したように、スペーサーコロ３ａ，３ｂはスクレーパ６ａ，６ｂの第２の掻き取り部６ｆと接しながら回転する。
【００２８】
よってスペーサーコロ６ａ，６ｂ上に飛散トナーが付着してもすぐにスクレーパ６ａ，６ｂの第２の接触部６ｄによって掻きとられ、トナーがスペーサーコロ上に残留するようなことはない。
【００２９】
つまり、本発明にかかるスクレーパは従来のスクレーパ機能の他に、現像部や雰囲気中から飛散しスペーサーコロ３ａ，３ｂに付着したトナーをも掻き落とすことができる。この結果、現像スリーブ７ｂと感光ドラム１間の距離は常に一定に保たれ、高画質な画像を長時間維持することが可能となる。
【００３０】
また、従来の掻き取り部（６ｅ）とは独立して第２の掻き取り部（６ｆ）を設けたことで、各々、現像スリーブへの接触条件、スペーサーコロへの接触条件を独立して最適化することができる。
【００３１】
また、本実施例１と同様にスペーサーコロ３ａ，３ｂに付着したトナーを掻き落とすのに別部材を用いるのではなく、従来のスクレーパに第２の掻き取り部を一体で成型することができるため製造コストを非常に抑えることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、高画質の画像を長期間に亘って安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置本体断面図
【図２】プロセスカートリッジＡの断面図
【図３】実施の形態１の現像装置を感光体側から見たときの概略図
【図４】ａは、従来の磁気シールとスクレーパとスペーサーコロの位置関係を示した図、ｂは、実施の形態１の磁気シールとスクレーパとスペーサーコロの位置関係を示した図、ｃは、実施の形態２の磁気シールとスクレーパとスペーサーコロの位置関係を示した図
【図５】現像装置の断面図
【図６】図３のＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
Ａ　プロセスカートリッジ
１　感光ドラム
２　クリーニング枠体
３　スペーサーコロ
４　マグネットローラ
５　強磁性体シール部材（磁気シール）
６　スクレーパ
６ｃ　従来の掻き取り部
６ｄ　第二の掻き取り部
６ｅ，ｆ　実施例２にかかる第一の掻き取り部
７　現像装置
７ａ　現像室
７ｂ　現像スリーブ
７ｃ　現像ブレード
７ｄ　トナー現像枠体
７ｅ　トナー収納部
７ｆ　トナー収納枠体
８　帯電ローラ
９　クリーニング手段
９ａ　廃トナー溜め
１０　給送カセット
１１　記録媒体
１２　ピックアップローラ
１３　搬送ローラ
１４　転写ローラ
１５　加圧ローラ
１６　定着ローラ
１７　排出部
１８　光学手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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