(57)【要約】【課題】  現像ローラに対向する磁性部材の端部に現像剤チェーンが形成されてその先端の現像剤が現像装置外部にこぼれ落ちるのを抑制することである。【解決手段】  磁性板５４は、突出部５４ａを現像ローラ内部の磁石が対向しないローラ端部領域に対向するように備え、かつ、離間部５４ｂを磁石対向領域に対向するように備えている。これにより、ローラ端部領域へ向かう現像剤の横移動を軽減するとともに現像剤へのストレスを軽減している。そして、突出部の現像ローラ軸方向端部から現像ローラ表面移動方向上流側へ湾曲して延出する磁性の延出部５４ｃが設けられているため、磁性板内部に発生した磁力線は突出部から延出部へと通り、その結果、突出部のエッジ部分から流れ出る磁力線の数が減って、このエッジ部分に現像剤チェーンが形成されるのを抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と対向しながら表面移動する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に現像剤を担持させるための磁界を発生させるべく、該現像剤担持体の表面上でその表面移動方向に対して直交する方向における中央領域の内部部分に配置される磁石と、
該現像剤担持体の表面に対向するように配置され、かつ、該磁石が内部に配置されていない現像剤担持体表面部分と対向する端部対向部分が、該磁石が内部に配置された上記中央領域と対向する中央対向部分よりも該現像剤担持体に向かって突出するように構成された磁性部材とを備えた現像装置において、
上記現像剤担持体の表面上でその表面移動方向に対して直交する方向における上記磁性部材の端部に、現像剤担持体表面移動方向上流側に向かって延出する磁性の延出部を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記潜像担持体と対向する現像領域に搬送される現像剤量を調節すべく、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する非磁性の層厚規制部材を備え、
該層厚規制部材よりも該現像剤担持体表面移動方向上流側に、上記磁性部材を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２の現像装置において、
上記磁石を上記現像剤担持体の表面移動方向に沿って複数配置し、
上記磁性部材に最も近接して配置された磁石に対して現像剤担持体表面移動方向上流側に隣接して配置され、かつ、該磁石の磁極とは反対の極性を有する他の磁石に、上記延出部の延出方向端部が近接するように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
潜像担持体上の潜像を現像手段を用いて現像して得た画像を記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項１、２又は３の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
画像形成装置本体に対して着脱可能であって、上記潜像担持体表面を帯電する帯電手段及び該潜像担持体表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング手段のうちの少なくとも１つと、上記潜像担持体及び上記現像手段とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記現像手段へトナーを補給するための補給用トナーを貯留したトナー収容器を有し、
該トナー収容器を、上記プロセスカートリッジとは別個に上記画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４、５又は６の画像形成装置において、
上記現像手段で用いる現像剤に含まれるトナーとして、平均円形度が０．９３以上０．９９以下のものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体に担持された現像剤をその層厚を規制した後に現像領域へ搬送して現像を行う現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置において、現像剤として、磁性キャリア及びトナーからなる２成分現像剤や、磁性トナーのみからなる１成分現像剤のような磁性現像剤を用いたものが知られている。その中には、磁性の層厚規制部材により、現像剤担持体である現像ローラに担持された磁性現像剤の摩擦帯電を促進させるものがある。このような磁性の層厚規制部材としては、磁性部材のみで構成されるものや、非磁性部材をベースとし、現像剤担持体に対向する非磁性部材の先端部分に磁性部材を配設した先端磁性タイプのものが知られている。このような構成を有する画像形成装置では、現像ローラ内部に磁石が設置されており、この磁石は、通常、その現像ローラ軸方向両端が現像ローラの全長よりも短く構成されている。そのため、この磁石両端部が位置する現像ローラ表面部分の領域（磁石端部領域）では、その磁石の磁力線の回り込みによって磁力が強くなる。この結果、その磁石端部領域では、磁石が対向する領域（磁石対向領域）の中央付近よりも、多くの量の現像剤が引き付けられ、現像剤が過剰になり易い。これは、現像ローラに担持された現像剤が流動性を有するため、磁石対向領域に担持されている現像剤が現像ローラ表面に沿って磁石端部領域に向かって横移動することに起因する。一方で、現像ローラは、この磁石端部領域よりも更に現像ローラ軸方向外側に延出している。この延出部分の現像ローラ表面領域（ローラ端部領域）は、その内部に磁石が配置されていないため、磁力の影響をほとんど受けない。よって、上記横移動によって現像剤がローラ端部領域又はその更に外側に移動してしまうと、もはや磁石による磁力で現像剤を拘束することが困難となる。その結果、このように磁力の影響を受けない領域に移動した現像剤が、現像動作に伴う現像ローラの回転により、現像ケーシングの開口部を経由して一気に現像領域に搬送され、種々の不具合を引き起こす。
【０００３】
また、特許文献１や特許文献２には、磁性の層厚規制部材について、そのローラ端部領域に対向する部分を、他の部分よりも厚く形成したり、突出させたりした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、この層厚規制部材に対向する部分のローラ端部領域付近に作用する磁力を高めることができるので、そのローラ端部領域に存在する現像剤の拘束力を高めることができる。その結果、磁石対向領域からローラ端部領域へ向かう現像剤の横移動を軽減することができる。しかし、これらの画像形成装置において、現像領域に必要な量の現像剤が搬送されるように層厚規制部材と現像ローラとの間隙を設定した場合、現像ローラ表面の現像剤に対して層厚規制部材の磁力が過剰に作用してしまう。その結果、現像剤に過剰なストレスが印加され、現像剤を大きく劣化させることになる。
【０００４】
そこで、本出願人は、特許文献３において、非磁性の層厚規制部材を用い、この層厚規制部材とは別個に、上述した現像剤の横移動を抑制するための磁性部材を設けた画像形成装置を提案した。具体的には、この磁性部材は、層厚規制部材よりも現像ローラ表面移動方向上流側で現像ローラ表面に対向するように配置されている。そして、この磁性部材は、層厚規制部材先端よりも現像ローラ側に突出した状態となる突出部を、現像ローラ内部の磁石と対向しない領域すなわち上記ローラ端部領域に対向するように備えている。これにより、ローラ端部領域で作用する磁力を高めて、そのローラ端部領域における現像剤の拘束力を高めることができる。その結果、磁石対向領域からローラ端部領域へ向かう現像剤の横移動を軽減することができる。加えて、この磁性部材は、層厚規制部材先端よりも現像ローラから離間した状態となる窪み部を、現像ローラ内部の磁石に対向する領域すなわち磁石対向領域に対向するように備えている。このような構成により、磁性又は先端磁性タイプの層厚規制部材を用いる場合に比べ、現像剤担持体上の現像剤に対して過剰なストレスを印加しない強度の磁力を作用させながら摩擦帯電を促進することができる。このように、特許文献３で提案した画像形成装置は、現像剤の層厚を規制する層厚規制と、磁力による摩擦帯電の促進及び横移動の抑制とを、それぞれ、上記層厚規制部材と上記磁性部材とを用いて別々に行う。そのため、現像領域に搬送される現像剤量を決定する層厚規制部材と現像ローラとの間隙と、現像剤に作用する磁力との相関関係がなくなる。その結果、過剰なストレスを印加しない強度の磁力を、現像剤担持体上の現像剤に対して適切に付与することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平８―２０２１５３号公報
【特許文献２】特開平９―２６５２３８号公報
【特許文献３】特開２０００−９８７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、上記特許文献３に開示の画像形成装置において、次のような問題が発生することが判明した。以下、図６に基づいて説明する。
図６（ａ）は、現像領域側から見た現像ローラ５１の一端部付近の構成を示す説明図である。この図では、説明のため、ケーシングを取り外し、層厚規制部材である現像ドクタ５３の一部を破断（破断した部分を一点鎖線で示す。）してある。図６（ｂ）は、図６（ａ）中破線Ｅで囲んだ部分の拡大図である。現像ローラ５１は、図示しないケーシングに回転自在に支持されており、そのローラ端部領域には、上記磁性部材である磁性板５４の突出部５４ａが対向している。本発明者らは、研究の結果、図６（ｂ）に示すように、この突出部５４ａに、現像剤がチェーン状に付着することを確認した。これは、現像ローラ内部の磁石の磁力により磁性板５４の内部を通る磁力線が、エッジ効果によってその突出部５４ａのエッジ部分で大量に流れ出し、この部分の磁力が局部的に強まったためと考えられる。このようにしてチェーン状の現像剤（以下、「現像剤チェーン」という。）６０が形成されると、現像ローラ５１が回転することで、その現像ローラ５１の表面移動方向（図中矢印Ｄの方向）に、現像剤チェーン６０が流される。その結果、図６（ａ）に示すように、現像剤チェーン６０の先端部分が現像ドクタ５３と現像ローラ５１との間の隙間（ドクタギャップ）から現像装置外部に露出することになる。現像装置外部に露出した現像剤チェーン６０の先端部分に働く磁力は比較的弱いため、ちょっとした衝撃などが加わることで、先端部分の現像剤が現像剤チェーン本体から離れる。その結果、現像装置外部に現像剤がこぼれ落ちてしまうという問題が発生する。
【０００７】
なお、このようにして現像装置外部に現像剤がこぼれ落ちる原因となる現像剤チェーンは、上記磁性板５４の突出部５４ａに限らず、層厚規制部材でも形成され得る。すなわち、現像ローラに向かって一部が突出した磁性の層厚規制部材であれば、上述と同様に、その突出した部分のエッジで現像剤チェーンが形成され得る。そして、その現像剤チェーンの先端が現像ローラの回転によって流され、現像装置外部に露出すると、上述と同様に、現像装置外部に現像剤がこぼれ落ちてしまう。
【０００８】
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、現像剤担持体に対向する磁性の部材に現像剤チェーンが形成されてその先端が現像装置外部に露出して現像剤がこぼれ落ちてしまうのを抑制できる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と対向しながら表面移動する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に現像剤を担持させるための磁界を発生させるべく、該現像剤担持体の表面上でその表面移動方向に対して直交する方向における中央領域の内部部分に配置される磁石と、該現像剤担持体の表面に対向するように配置され、かつ、該磁石が内部に配置されていない現像剤担持体表面部分と対向する端部対向部分が、該磁石が内部に配置された上記中央領域と対向する中央対向部分よりも該現像剤担持体に向かって突出するように構成された磁性部材とを備えた現像装置において、上記現像剤担持体の表面上でその表面移動方向に対して直交する方向における上記磁性部材の端部に、現像剤担持体表面移動方向上流側に向かって延出する磁性の延出部を設け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の現像装置において、上記潜像担持体と対向する現像領域に搬送される現像剤量を調節すべく、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する非磁性の層厚規制部材を備え、該層厚規制部材よりも該現像剤担持体表面移動方向上流側に、上記磁性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３の発明は、請求項１又は２の現像装置において、上記磁石を上記現像剤担持体の表面移動方向に沿って複数配置し、上記磁性部材に最も近接して配置された磁石に対して現像剤担持体表面移動方向上流側に隣接して配置され、かつ、該磁石の磁極とは反対の極性を有する他の磁石に、上記延出部の延出方向端部が近接するように構成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、潜像担持体上の潜像を現像手段を用いて現像して得た画像を記録材上に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１、２又は３の現像装置を用いる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４の画像形成装置において、画像形成装置本体に対して着脱可能であって、上記潜像担持体表面を帯電する帯電手段及び該潜像担持体表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング手段のうちの少なくとも１つと、上記潜像担持体及び上記現像手段とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有する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５の画像形成装置において、上記現像手段へトナーを補給するための補給用トナーを貯留したトナー収容器を有し、該トナー収容器を、上記プロセスカートリッジとは別個に上記画像形成装置本体に対して着脱可能に構成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４、５又は６の画像形成装置において、上記現像手段で用いる現像剤に含まれるトナーとして、平均円形度が０．９３以上０．９９以下のものを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１乃至３の現像装置並びに請求項４乃至７の画像形成装置においては、上記のように構成された磁性部材によって、磁石が内部に配置されていない現像剤担持体表面部分に担持される現像剤の拘束力を高めることができる。これにより、上述した現像剤の横移動を軽減することができる。ここで、該磁石が内部に配置されていない現像剤担持体表面部分と対向する磁性部材の端部対向部分が現像剤担持体に向かって突出している。そのため、現像剤担持体内部の磁石の磁力により磁性部材の内部に発生した磁力線が、その端部対向部分から局部的に大量に漏れ出す可能性がある。このように大量に漏れ出すと、その端部対向部分に上述した現像剤チェーンが形成され、そのチェーン先端が現像装置外部に露出し、現像剤がこぼれるおそれがある。しかし、本装置では、磁性部材に上記延出部が設けられているので、上記磁石により上記端部対向部分の内部に生じた磁力線が、この延出部を通ることができる。その結果、その端部対向部分から漏れ出す磁力線の数を減らすことができ、形成される現像剤チェーンを短くし、又はこれを無くすことができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、請求項１乃至７の発明によれば、現像剤担持体に向かって突出した磁性部材の端部対向部分に形成される現像剤チェーンが短くし、又はこれを無くすことができるので、現像剤チェーンの先端が現像装置外部に露出して現像剤がこぼれ落ちるのを抑制することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。なお、ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ表面移動部材としての無端移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。本実施形態において、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ表面移動部材としての無端移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。
【００１３】
図３は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの概略構成を示す図である。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つの感光体ドラムについてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについては省略する。
感光体ドラム１の周りには、その表面移動方向に沿って、帯電手段としての帯電装置３、現像手段としての現像装置５０、ドラムクリーニング装置６の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５０との間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられる光が感光体ドラム１まで通過できるようにスペースが確保されている。
【００１４】
帯電装置３は、帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体ドラム１の表面に接触させ、その帯電ローラ３ａに負極性バイアスを印加することで、感光体ドラム１の表面を一様帯電する。本実施形態では、直流バイアスに交流バイアスを重畳させた帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加しているが、直流バイアスのみの帯電バイアスを利用することもできる。また、本実施形態の帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングするクリーニングブラシ３ｂが設けられている。このクリーニングブラシ３ｂによって帯電ローラ３ａの表面に付着したトナーを除去することにより、付着したトナーによって帯電ローラ３ａによる帯電不良を防止している。
このようにして一様帯電した感光体ドラム１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体ドラム１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
【００１５】
図４は、感光体ドラム１の軸方向に直交する面における現像装置５０の断面図である。この現像装置５０は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５１が部分的に露出している。本実施形態で使用する現像装置５０では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５０は、図２に示したトナー収容器としてのトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、プリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
【００１６】
トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから現像装置５０内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー５２ａ，５２ｂによってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ５１上に担持されることになる。この現像ローラ５１は、５つの磁石Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5を備えた磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５１上に担持された後、層厚規制部材としての現像ドクタ５３と現像ローラ５１の表面との間の隙間（ドクタギャップ）を通過することで層厚が規制される。そして、層厚が規制された現像剤は、感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送されると、マグネットローラの磁石Ｐ1が発生させる磁力により現像ローラ５１上に穂立ちした状態となる。ここで、現像ローラ５１は、現像領域において感光体ドラム１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５１上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体ドラム１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５１には、図示しない電源から現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体ドラム１上の静電潜像と現像ローラ５１との間では、現像ローラ５１上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５１上のトナーは、感光体ドラム１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体ドラム１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。また、本実施形態では、現像ローラ５１は、クラッチを介して駆動装置に接続されており、そのクラッチによって、現像ローラ５１の回転を一時停止することができる構成となっている。
【００１７】
上記中間転写ベルト１０は、図２に示すように、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、本実施形態では転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写手段としての１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋを配置している。本実施形態では、各１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、１次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各１次転写ローラ２０に転写バイアスが印加される。これにより、各１次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。
【００１８】
中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。
また、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの周りにも、図３に示すように、その表面に残留したトナーを除去するためのドラムクリーニング装置６が設けられている。このドラムクリーニング装置６も、感光体ドラム表面に付着した不要なトナーをファーブラシ６ａ及びクリーニングブレード６ｂで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、搬送スクリュー６ｃによってドラムクリーニング装置６内から図示しない廃トナータンクまで搬送される。
【００１９】
上記支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、２次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６との間には２次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、２次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、２次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この２次転写時には、２次転写ローラ１６に転写バイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が転写紙上に転写される。
【００２０】
２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。２次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。
【００２１】
本実施形態では、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、その周囲に配置された現像装置等の部品、露光装置４、中間転写ベルト１０、ベルトクリーニング装置１５等を、一体化したプロセスカートリッジ３０として構成している。このプロセスカートリッジ３０は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ３０内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ３０を交換すればよく、利便性が向上する。なお、本実施形態では、上述したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、このプロセスカートリッジ３０とは別個にプリンタ本体に対して着脱自在な構成となっている。
【００２２】
次に、本発明の特徴部分である現像装置５０の構成について詳しく説明する。
図１は、現像ローラ５１側から現像ドクタ５３を見たときの説明図である。なお、図示では、現像ローラ５１を一点鎖線で示してある。また、図５は、現像ローラ軸方向に平行な方向における磁性部材としての磁性板５４の一端部の拡大図である。この図５では、説明のため現像ローラ５１の一部を破断して示してある。
本実施形態の現像装置５０には、現像ドクタ５３よりも現像ローラ表面移動方向上流側に、現像ローラ軸方向に延在する磁性板５４が設けられている。この磁性板５４は、磁石Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5との非対向部分すなわちローラ端部領域を現像ドクタ５３よりも現像ローラ５１に向けて突出させた端部対向部分である突出部５４ａを備えている。また、この磁性板５４は、磁石Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5との対向部分すなわち磁石対向領域を現像ドクタ５３よりも離間させた中央対向部分である離間部５４ｂも備えている。本現像装置においては、非磁性材料から形成された現像ドクタ５３で現像ローラ５１上の現像剤層の規制を行い、現像領域に供給するのに必要な量を得る。ここで、現像ローラ５１上の現像剤は、ドクタギャップを通過する前に、そのドクタギャップよりも広い間隔の磁性板５４の離間部５４ｂを通過する。この現像装置５０によれば、この離間部５４ｂを通過する際、磁性の現像ドクタや先端部のみが磁性材料で構成された現像ドクタを用いる従来装置に比べて、現像剤に作用する磁力が低減されるとともに、現像剤の帯電を助長することができる。加えて、この現像装置５０によれば、ローラ端部領域において突出部５４ａが現像ドクタ５３よりも現像ローラに向けて突出しているので、ローラ端部領域に作用する磁力を従来装置よりも高めることができる。したがって、ローラ端部領域に向かう現像剤の横移動を軽減することができる。
本実施形態において、磁性板５４の離間部５４ｂにおける現像ドクタ５３先端からの離間量は０．５［ｍｍ］であり、磁性板５４の突出部５４ａにおける現像ドクタ５３先端からの突出量は０．３［ｍｍ］である。また、本実施形態において、磁石Ｐ1は１０５ｍＴ、磁石Ｐ2は９５ｍＴ、磁石Ｐ3は４５ｍＴ、磁石Ｐ4は４５ｍＴ、磁石Ｐ5は６０ｍＴとなっている。
【００２３】
本実施形態において、上記磁性板５４には、磁性の延出部５４ｃが設けられている。この延出部５４ｃは、突出部５４ａが対向する現像ローラ表面上で現像ローラ表面移動方向に直交する方向、すなわち、現像ローラ５１の軸方向における磁性板５４の端部から、現像ローラ表面移動方向上流側へ湾曲して延出している。このような磁性板５４は、例えば、突出部５４ａ、離間部５４ｂ及び延出部５４ｃを平板から一体的に打ち抜き、これを延出部５４ｃについてほぼ直角に折り曲げることで形成することができる。この延出部５４ｃの現像ローラ表面と対向する端部Ａは、図５に示すように現像ローラ５１の表面に沿って湾曲している。また、この延出部５４ｃは、図１に示すように、その現像ローラ軸方向外側に向いた面が現像ローラ５１の両端に設けられたサイドシール５５に密着するように設けられている。このサイドシール５５により、現像装置５０内の現像剤が現像ローラ５１の両端からその軸方向外側へ漏れ出すのを防止している。また、現像ドクタ５３とこれが取り付けられる現像ケーシング部分との間には、図４に示すように、シール部材５６が挟み込まれている。このシール部材により、現像装置５０内の現像剤が現像ドクタ５３と現像ケーシング部分との隙間から外部に漏れ出すのを防止している。このような構成により、現像装置５０内の現像剤が外部に漏れ出す可能性があるのは、現像ローラ５１と現像ドクタ５３との間のドクタギャップだけである。そして、磁石対向領域に対向するドクタギャップ部分においては、現像ローラ内部の磁石の磁力による現像剤の拘束力が強いため、現像剤が現像装置外部へこぼれ落ちることはほとんどない。しかし、磁石が対向していないローラ端部領域に対向するドクタギャップ部分においては、現像ローラ内部の磁石の磁力による現像剤の拘束力が弱いため、この部分から現像剤が漏れ出すと、その現像剤が現像装置外部へこぼれ落ちてしまう。そして、磁性板５４に延出部５４ｃが設けられていなかった従来装置では、上述のように、磁性板５４の突出部５４ａのエッジ部分に現像剤チェーンが形成され、その先端部分の現像剤がローラ端部領域に対向するドクタギャップ部分から外部に漏れ出し、現像剤が現像装置外部へこぼれ落ちる原因となっていた。
【００２４】
これに対し、本実施形態においては、磁性板５４に上記のような延出部５４ｃが設けられているので、従来装置において突出部５４ａのエッジ部分から大量に漏れだしていた磁性板５４の内部の磁力線の大部分が、延出部５４ｃを通ることになる。よって、突出部５４ａのエッジ部分から流れ出る磁力線の数を大幅に減らすことができ、このエッジ部分に現像剤チェーンが形成されるのを抑制することができる。その結果、現像剤がローラ端部領域に対向するドクタギャップ部分から外部に漏れ出すのを抑制でき、現像剤が現像装置外部へこぼれ落ちるのを抑制できる。
【００２５】
加えて、上記延出部５４ｃの延出方向端部Ｂは、現像ドクタ５３に最も近接して配置された規制用磁石Ｐ5に対して現像ローラ表面移動方向上流側に隣接して配置される磁石であって規制用磁石Ｐ5の磁極とは反対の極性を有する汲み上げ磁極Ｐ4に近接するように構成されている。これにより、突出部５４ａから延出部５４ｃへと流れ込んだ磁力線を、延出方向端部Ｂから汲み上げ磁極Ｐ4へ向かわせることができる。したがって、規制用磁石Ｐ5、磁性板５４の離間部５４ｂ、突出部５４ａ、延出部５４ｃ、汲み上げ磁極Ｐ4という磁力線の閉ループを形成することができ、磁性板５４のエッジ部分から漏れ出す磁力線を効果的に減少させることができ、現像剤チェーンの形成についての抑制効果を高めることができる。
【００２６】
ところで、本実施形態で使用するトナーは、いわゆる重合法によって形成されたトナーであり、その形状は真球に近く、その平均円形度は０．９３以上である。通常、平均円形度が０．９３以上のトナーを用いると、ブレード等によるクリーニングがしにくくなることが知られているが、本実施形態のシステムでは０．９３以上でも全く問題なく使用することができる。このようなトナーを用いることで、転写効率が向上し、経時的に異常画像のない安定した画像形成が可能になる。
なお、トナーの平均円形度は、各トナーの円形度の平均値であり、次の方法により測定したものである。各トナーの円形度の測定は、株式会社ＳＹＳＭＥＸ製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて行った。この測定では、まず、１級塩化ナトリウムを用いて、１［％］のＮａＣｌ水溶液を調整する。その後、このＮａＣｌ水溶液を０．４５のフィルターを通して５０〜１００［ｍｌ］の液を得て、これに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５［ｍｌ］加え、更に試料を１〜１０［ｍｇ］加える。これを、超音波分散機で分散処理を１分間行い、粒子濃度を５０００〜１５０００［個／μｌ］に調整し、分散液を得る。この分散液をＣＣＤカメラで撮像し、トナーの２次元投影画像の面積と同じ面積をもつ円の円周長を、そのトナーの２次元投影画像の周囲長で割った値を、各トナーの円形度として用いた。なお、ＣＣ
Ｄの画素の精度から、トナーの２次元投影画像の面積と同じ面積をもつ円の直径（円相当径）が０．６［μｍ］以上であるトナーを有効なものとした。トナーの平均円形度は、各トナーの円形度を得た後、測定範囲内にある全トナーの円形度をすべて足し合わせ、それをトナー個数で割った値を用いたものである。
【００２７】
以上、本実施形態における現像装置５０は、潜像担持体である感光体ドラム１と対向しながら表面移動する現像剤担持体としての現像ローラ５１と、この現像ローラ表面に現像剤を担持させるための磁界を発生させるべく、現像ローラ表面上でその表面移動方向に対して直交する方向（現像ローラ軸方向）における中央領域の内部部分に配置される磁石Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5と、現像ローラ５１の表面に対向するように配置され、かつ、この磁石が内部に配置されていない現像ローラ表面部分と対向する端部対向部分である突出部５４ａが、この磁石が内部に配置された上記中央領域と対向する中央対向部分である離間部５４ｂよりも現像ローラ５１に向かって突出するように構成された磁性部材としての磁性板５４を備えている。そして、本現像装置５０は、現像ローラ軸方向における磁性板５４の端部に、現像ローラ表面移動方向上流側に向かって延出する磁性の延出部５４ｃが設けられ、この延出部５４ｃの内部を上記磁石により上記端部対向部分の内部に生じた磁力線が通るように構成されている。これにより、上述したように、磁性板５４の突出部５４ａから漏れ出す磁力線の数を減らすことができる結果、現像剤チェーンの形成が抑制され、現像剤が現像装置外部へこぼれ落ちるのを抑制できる。
特に、本実施形態では、感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される現像剤量を調節すべく、現像ローラ５１に担持された現像剤の層厚を規制する非磁性の層厚規制部材としての現像ドクタ５３を設け、その現像ローラ表面移動方向上流側に、上記の構成を有する磁性板５４を配置している。これにより、上述したように、磁性又は先端磁性タイプの現像ドクタを用いる場合に比べ、現像ローラ上の現像剤に対して過剰なストレスを印加しない強度の磁力を作用させながら摩擦帯電を促進することができる。
また、本実施形態の現像装置５０は、上記磁石Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5が現像ローラ５１の表面移動方向に沿って複数配置されている。そして、磁性板５４に最も近接して配置された規制用磁石Ｐ5に対して現像ローラ表面移動方向上流側に隣接して配置され、かつ、その規制用磁石の磁極とは反対の極性を有する他の磁極である汲み上げ磁極Ｐ4に、上記延出部５４ｃの延出方向端部が近接するように構成されている。これにより、上述したように、現像剤チェーンの形成についての抑制効果を更に高めることができる。
また、本実施形態の画像形成装置としてのプリンタは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上の潜像を現像する現像手段として、上記現像装置５０を用いるので、プリンタ内部に現像剤が飛散するのが抑制される。その結果、飛散した現像剤による種々の不具合が抑制される。
また、本実施形態のプリンタは、プリンタ本体に対して着脱可能であって、感光体ドラム表面を帯電する帯電手段としての帯電装置３及び感光体ドラム表面に付着した不要トナーを除去するクリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６のうちの少なくとも１つと、感光体ドラム及び現像装置５０とが一体になって構成されたプロセスカートリッジ３０を有する。これにより、上述したように、メンテナンスが容易となり、利便性が向上する。
また、本実施形態のプリンタは、現像装置５０へトナーを補給するための補給用トナーを貯留したトナー収容器としてのトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋを有している。そして、これらのトナーボトルは、プロセスカートリッジ３０とは別個にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。これにより、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
また、本実施形態のプリンタは、現像装置５０で用いる現像剤に含まれるトナーとして、平均円形度が０．９３以上０．９９以下のものを用いている。これにより、経時的に異常画像のない安定した画像形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態におけるプリンタの現像装置が備える現像ドクタを、現像ローラ側から見たときの説明図。
【図２】同プリンタの概略構成図。
【図３】同プリンタにおける感光体ドラム周りの概略構成図。
【図４】同現像装置における感光体ドラム軸方向に直交する面の断面図。
【図５】同現像装置が備える磁性板における現像ローラ軸方向に平行な方向の一端部を示す拡大図。
【図６】（ａ）は、従来装置における現像領域側から見た現像ローラの一端部付近の構成を示す説明図。（ｂ）は、同（ａ）中の破線Ｅで囲んだ部分の拡大図。
【符号の説明】
【００２９】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ  感光体ドラム
３  帯電装置
６  ドラムクリーニング装置
１０  中間転写ベルト
３０  プロセスカートリッジ
３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋ  トナーボトル
５０  現像装置
５１  現像ローラ
５３  現像ドクタ
５４  磁性板
５４ａ  突出部
５４ｂ  離間部
５４ｃ  延出部
６０  現像剤チェーン
Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，Ｐ5    磁石
【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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