(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性粒子とを含有する現像剤を収容する現像剤収容室と、磁界発生手段の発する磁力の影響によって該現像剤収容室内の現像剤を担持した表面を、潜像担持体に対面させ得るように該現像剤収容室の開口から露出させる現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面の開口露出部分から落下した該磁性粒子を自らの発する磁力の影響によって拘束し得る位置に配設されたゴム製磁性体とを備える現像器において、
上記ゴム性磁性体を現像器の筺体における上記開口よりも外側箇所に固定し、且つ、該ゴム製磁性体からの滲出物を塞き止める塞止部材で、該ゴム製磁性体における上記潜像担持体との対向面の少なくとも一部を覆ったことを特徴とする現像器。
【請求項２】
請求項１の現像器であって、
上記塞止部材が、上記開口からのトナーの漏洩を抑えるべく、上記現像剤収容室の内壁と上記現像剤担持体の表面との間隙の少なくとも一部を覆うように配設されたシート状部材であることを特徴とする現像器。
【請求項３】
請求項１の現像器であって、
上記塞止部材が、上記現像剤収容室の筐体の一部であることを特徴とする現像器。
【請求項４】
請求項１、２又は３の現像器であって、
上記磁界発生手段が、上記現像剤担持体と上記潜像担持体との対面領域において上記現像剤担持体の表面に現像剤を上記潜像担持体に接触させ得る厚みで担持させるための主磁極と、自らの形成する磁界の少なくとも一部を上記開口よりも潜像担持体側に位置させる程度に該主磁極に対して近接配設され且つ該主磁極とは反対極性の補助磁極とを備えることを特徴とする現像器。
【請求項５】
請求項４の現像器であって、
上記補助磁極が、上記主磁極よりも上記現像剤担持体の表面移動方向の下流側に配設されるものであり、且つ、上記ゴム製磁性体が該補助磁極と同極性の磁極面を上記潜像担持体に対面させるものであることを特徴とする現像器。
【請求項６】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、該現像器での現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写せしめる転写手段と、転写後の該潜像担持体を除電する除電手段と、転写後の該潜像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置に用いられ、
該潜像担持体と、該帯電手段と、該除電手段と、該クリーニング手段との中より選ばれる少なくとも１つと、該現像器とが一体になって画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像器として、請求項１、２、３、４又は５のものを用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器とを備える画像形成装置において、
上記現像器として、請求項１、２、３、４又は５のもの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、トナーと磁性粒子とを含有する現像剤を用いる現像器、これを用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、これに用いられるプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像器として、感光体ドラム等の潜像担持体上に形成された潜像を、トナーと磁性粒子と含有する二成分現像剤を用いて現像してトナー像を得るものが広く知られている。この種の現像器は、内部に現像剤を収容する現像剤収容室と、これに設けられた開口と、この開口から表面の一部を露出させるように配設された現像スリーブ等の現像剤担持体とを備えている。現像剤担持体は、内部の磁界発生手段の発する磁力の影響によって現像剤収容室内の現像剤をその表面に担持する。そして、表面移動に伴って現像剤を潜像担持体に対向する現像領域に搬送する。現像領域においては、磁界発生手段の主磁極の発する磁力によって現像剤担持体上の現像剤が穂立ちしていわゆる磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシは、潜像担持体の表面に摺擦しながら、トナーを潜像に付着させることで、潜像を現像する。このように、トナーと磁性粒子とを含有する現像剤によって潜像を現像する方式は二成分現像方式と言われている。
【０００３】
かかる二成分現像方式の現像器においては、現像剤担持体の表面の開口露出部分から磁性キャリアがこぼれ落ちて、その下の紙搬送ガイド板や転写紙などに付着して、白ポチ画像などといった画質劣化を引き起こすことがあった。そこで、こぼれ落ちた磁性キャリアを上記開口付近に設けた磁性体の発する磁力によって拘束することで、こぼれ落ちキャリアによる画質劣化を抑えるようにした二成分現像方式の現像器が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる現像器を備える画像形成装置においては、潜像担持体の特定領域が非画像部であるにもかかわらずトナーを付着させて画質劣化を引き起こすことがあった。そこで、本発明者は、この画質劣化の原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことを見出した。即ち、上記磁性体を設けた現像器を画像形成装置に組み付ける際に、現像器本体のガタツキや現像器筺体の撓みなどによって上記磁性体を誤って一時的に潜像担持体に接触させる場合がある。この接触による潜像担持体の傷付きを抑えたり、上記磁性体の取り付けの容易性を図ったりといった観点から、磁性体としてはゴムを主成分とするラバーマグネットシートが一般に用いられる。弾性や可撓性に富むラバーマグネットシートであれば、接触の際の衝撃を吸収させ、且つ現像器本体に貼り付けるだけで取り付けが可能だからである。しかしながら、ゴム製磁性体たるラバーマグネットシートは、その主成分のゴムから添加剤等の物質を滲ませ易い。この滲出物を、現像器の組付の際にラバーマグネットシートと潜像担持体との接触によって潜像担持体に付着させると、その付着領域にトナーを付着させ易くなって画質劣化を引き起こしていたのである。特に、ラバーマグネットシートのエッジ部を潜像担持体に接触させた場合には、画質劣化が顕著に現れる。エッジ部は潜像担持体と線接触するため、面接触する場合比べて潜像担持体に強く押し付けられて線状の接触跡が強く残る。このため、シャープな線画像となって現れて非常に目立ってしまうのである。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような現像器、並びにこれを備えるプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。即ち、現像剤に含まれる磁性粒子のこぼれ落ちに起因する画質劣化を抑えながら、ゴム製磁性体からの滲出物を潜像担持体に付着させることによる画質劣化をも抑えることができる現像器等である。
【０００６】
【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、トナーと磁性粒子とを含有する現像剤を収容する現像剤収容室と、磁界発生手段の発する磁力の影響によって該現像剤収容室内の現像剤を担持した表面を、画像形成装置の潜像担持体に対面させ得るように該現像剤収容室の開口から露出させる現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面の開口露出部分から落下した該磁性粒子を自らの発する磁力の影響によって拘束し得る位置に配設されたゴム製磁性体とを備える現像器において、上記ゴム性磁性体を現像器の筺体における上記開口よりも外側箇所に固定し、且つ、該ゴム製磁性体からの滲出物を塞き止める塞止部材で、該ゴム製磁性体における上記潜像担持体との対向面の少なくとも一部を覆っ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の現像器であって、上記塞止部材が、上記開口からのトナーの漏洩を抑えるべく、上記現像剤収容室の内壁と上記現像剤担持体の表面との間隙の少なくとも一部を覆うように配設されたシート状部材である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の現像器であって、上記塞止部材が、上記現像剤収容室の筐体の一部である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１、２又は３の現像器であって、上記磁界発生手段が、上記現像剤担持体と上記潜像担持体との対面領域において上記現像剤担持体の表面に現像剤を上記潜像担持体に接触させ得る厚みで担持させるための主磁極と、自らの形成する磁界の少なくとも一部を上記開口よりも潜像担持体側に位置させる程度に該主磁極に対して近接配設され且つ該主磁極とは反対極性の補助磁極とを備え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の現像器であって、上記補助磁極が、上記主磁極よりも上記現像剤担持体の表面移動方向の下流側に配設されるものであり、且つ、上記ゴム製磁性体が該補助磁極と同極性の磁極面を上記潜像担持体に対面させるものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を一様帯電せしめる帯電手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器と、該現像器での現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写せしめる転写手段と、転写後の該潜像担持体を除電する除電手段と、転写後の該潜像担持体に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置に用いられ、該潜像担持体と、該帯電手段と、該除電手段と、該クリーニング手段との中より選ばれる少なくとも１つと、該現像器とが一体になって画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、上記現像器として、請求項１、２、３、４又は５のものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像器とを備える画像形成装置において、上記現像器として、請求項１、２、３、４又は５のものを用いたことを特徴とするものである。
これらの発明においては、現像器に設けられたゴム製磁性体が、現像剤担持体の開口露出部分から落下した磁性粒子を自らの発する磁力の影響によって拘束することで、該現像器よりも下方への磁性粒子落下を抑える。そして、このことにより、磁性粒子のこぼれ落ちに起因する画質劣化を抑える。
また、現像器に設けたゴム製磁性体における潜像担持体との対向面の少なくとも一部を塞止部材で覆うことで、該現像器の組付の際にガタツキや撓みなどが生じた際に、該塞止部材を介して該潜像担持体にゴム製磁性体を接触させる。そして、このことにより、ゴム製磁性体から潜像担持体への滲出物の付着を抑える。よって、ゴム製磁性体からの滲出物を潜像担持体に付着させることによる画質劣化をも抑えることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子写真式の画像形成装置であるレーザプリンタ（以下、「プリンタ」という）に適用した実施形態について説明する。
まず、図１を用いて本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１において、潜像担持体としての感光体ドラム１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。この感光体ドラム１には、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受ける帯電ローラ５０が接触しながらドラムとはカウンター方向に回転する。このような帯電ローラ５０の接触回転によって一様に帯電せしめられた感光体ドラム１の表面には、光書き込みユニット５１によって画像情報に基づいた走査露光がなされる。この走査露光により、感光体ドラム１には静電潜像が形成される。
【０００８】
感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像器によってトナー像に現像された後、感光体ドラム１と転写手段である転写ローラ５３との当接によって形成される転写ニップに送られる。転写ローラ５３には、図示しない電源によって転写バイアスが印加されている。この転写バイアスの影響によって転写ニップには転写電界が形成される。一方、プリンタ筐体の下部には、転写体たる転写紙５２を複数重ねた状態で収容する給紙カセット５４が配設されている。給紙カセット５４に収容された転写紙５２の束のうち、一番上のものは給紙ローラ５５に圧接せしめられており、これの回転駆動によってプリンタ内の紙搬送経路に送られる。そして、レジストローラ対５６のローラ間に挟まれる。レジストローラ対５６は、転写紙５２を感光体ドラム１上に形成された上記トナー像に重ね合わせ得るタイミングを見計らって転写ニップに向けて送り出す。転写ニップで転写紙５２と重ね合わされたトナー像は、上記転写電界やニップ圧などの影響を受けて感光体ドラム１表面から転写紙５２上に転写される。そして、転写紙５２とともに定着装置５７内に送られ、ここで加熱ローラと加圧ローラとの間に挟まれながら、転写紙５２に定着せしめられた後、機外へと排出される。
【０００９】
上記転写ニップよりも回転方向下流側の感光体ドラム１表面には、ドラムクリーニングユニット５８が当接している。クリーニング手段としてのドラムクリーニングユニット５８は、上記転写ニップを通過した後の感光体ドラム１表面に残留している転写残トナーを除去する。転写残トナーがクリーニングされた感光体ドラム１表面は、除電ランプ５９からの除電光の照射を受けて残留電荷が除電された後、上記帯電ローラ５０によって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。
【００１０】
以上の構成の本プリンタにおいては、上記帯電ローラ５０、光書き込みユニット５１、除電ランプ５９などにより、潜像担持体たる感光体ドラム１に静電潜像を形成する潜像形成手段が構成されている。なお、接触回転によって感光体ドラム１を一様帯電せしめる方式の帯電ローラ５０や、除電光の照射によって感光体ドラム１を除電する方式の除電ランプ５９に代えて、他の方式の帯電手段や除電手段を設けてもよい。また、レーザー光の照射によって静電潜像を書き込む光書き込みユニット５１の代わりに、他の方式によって静電潜像を書き込むものを設けてもよい。
【００１１】
図２は上記現像器２の概略構成図である。この現像器２の筺体たるケーシング６は、現像剤収容室５と、磁性トナー３ａを収容するトナーホッパ８とを形成している。現像剤収容室５内には、磁性トナー３ａと、磁性粒子たる磁性キャリア３ｂとを含む二成分現像剤（以下「現像剤」という。）３が収容されている。また、現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像スリーブ４が配設されている。この現像スリーブ４は、非磁性材料から構成されるパイプ部４ａと、これの内部に配設された磁界発生手段としてのマグネットローラ４ｂとを有しており、現像剤収容室５に設けられた開口から一部を露出させるように配設されている。パイプ部４ａは、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられる。マグネットローラ４ｂは、このように回転するパイプ部４ａに連れ回らないようにパイプ部内に固定されており、その周方向に配設された複数の磁極（Ｐ１、Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を有している。なお、以下、パイプ部４ａの回転を現像スリーブ４表面の回転ともいう。
【００１２】
上記現像剤収容室５とトナーホッパ８とは、仕切壁６ａによって仕切られている。この仕切壁６ａにはトナーホッパ８内の磁性トナー３ａを現像剤収容室５内に補給するための補給口が設けられている。また、トナーホッパ８内には、図中矢印Ｃで示す時計方向に回転しながら磁性トナー３ａを上記補給口に向けて撹拌搬送するアジテータ９が配設されている。このアジテータ９は、例えば厚さ０．０５［ｍｍ］程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）によって構成されている。
【００１３】
上記仕切壁６ａの先端付近は、現像スリーブ４に向けて突出してこれと所定の間隙を保持するプレドクタ６ｂとなっている。現像剤収容室５内において、このプレドクタ６ｂよりも現像スリーブ４表面の回転方向下流側に存在する現像剤３は、上記マグネットローラ４ｂの第１搬送磁極Ｐ３（Ｓ極）の発する磁力の影響を受けてパイプ部４ａに担持される。そして、パイプ部４ａの回転に伴って搬送されながら、パイプ部４ａとプレドクタ６ｂとの間隙を通過する。
【００１４】
上記ケーシング６の外壁の一部は、現像スリーブ４と所定の間隙を保持するドクタブレード６ｃになっている。このドクタブレード６ｃは、プレドクタ６ｂよりもパイプ部４ａの回転方向下流側に配設されている。パイプ部４ａとプレドクタ６ｂとの間隙を通過した現像剤３は、今度は上記マグネットローラ４ｂの第２搬送磁極Ｐ４（Ｎ極）の発する磁力の影響を受けながらパイプ部４ａと連れ回ろうとする。そして、パイプ部４ａとドクタブレード６ｃとの間隙を通過する際に層厚が規制された後、上記マグネットローラ４ｂの現像磁極の影響によってパイプ部４ａ表面上に拘束されながら感光体ドラム１に対向する現像領域Ｄに搬送される。そして、現像領域Ｄにおいて感光体ドラム１と接触する。一方、現像剤収容室５内において、ドクタブレード６ｃに規制された現像剤３は、ドクタブレード６ｃとプレドクタ６ｂとの間の循環領域内を循環する。なお、現像領域Ｄとは、具体的には、パイプ部４ａ上に担持された現像剤３と、感光体ドラム１とが接触する領域である。
【００１５】
上記パイプ部４ａには、現像バイアス電源１０によって現像バイアスが印加されている。現像領域Ｄでは、この現像バイアスの影響により、パイプ部４ａと感光体ドラム１に形成された静電潜像との間に、現像剤３中の磁性トナー３ａをパイプ部４ａ側から静電潜像側に静電的に移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、パイプ部４ａと感光体ドラム１の非画像部（非潜像部分）との間に、現像剤３中の磁性トナー３ａを非画像部側からパイプ部４ａ側に静電的に移動させる非現像ポテンシャルが作用する。現像領域Ｄに搬送された現像剤３は、上記現像ポテンシャルの影響によって磁性トナー３ａを磁性キャリア３ｂ表面から離脱させて感光体ドラム１上の静電潜像に付着させる。これにより、静電潜像がトナー像に現像される。
【００１６】
現像領域Ｄを通過したパイプ部４ａ表面上の現像剤３はパイプ回転に伴って更に搬送されて現像剤収容室５内に戻り、上記補給口と対向する位置に到達する。この補給口の付近には、トナーホッパ８内の磁性トナー３ａがアジテータ９で送り出されパイプ部４ａ上の現像剤３と接触可能に滞留しており、戻ってきた現像剤３に取り込まれる。補給口の付近で新しい磁性トナー３ａを取り込んだ現像剤３は、更に搬送されてプレドクタ６ｂによって層厚が規制された後、上記循環領域内に再び進入する。そして、新しい磁性トナー３ａを含んでいるため、ドクタブレード６ｃによる規制部での内圧が前よりも高くなる。このように内圧が高くなった現像剤３中では、磁性キャリア３ｂとの摩擦帯電によってトナー帯電が助長される。
【００１７】
本プリンタの現像器２は、自己トナー濃度制御を実施するように構成されている。この自己トナー濃度制御について詳述してみる。
まず、現像剤収容室５内に初期剤として所定のトナー濃度に調整された現像剤３がセットされてパイプ部４ａが回転を開始すると、現像剤３には、搬送現像剤と循環現像剤とが発生する。搬送現像剤とは、パイプ部４ａの表面上に拘束されてこれと連れ回る現像剤である。また、循環現像剤とは、上記循環領域内に収容されパイプ部４ａに連れ回る上記搬送現像剤の移動に伴って循環領域内を循環移動する現像剤である。循環領域内で循環現像剤が循環し得る状態でトナーホッパ８に磁性トナー３ａがセットされると、上記補給口の付近でパイプ部４ａ上に担持された搬送現像剤に磁性トナー３ａが供給され始める。
【００１８】
供給によって磁性トナー３ａを取り込んだ搬送現像剤は、プレドクタ７６ｂによる規制位置を通過した後、上記循環領域内に進入する。そして、その一部は循環現像剤との間で混合される。この混合により、搬送現像剤と循環現像剤との部分的な入れ替え、トナーの分散撹拌による均一化、磁性トナー３ａと磁性キャリア３ｂとの摩擦帯電によるトナー帯電等が行われる。上記補給口の付近でのトナー補給が継続して行われると搬送現像剤のトナー濃度が次第に上昇していく。そして、その嵩が増大していくことにより、上記補給口に対向する位置からドクタブレード６ｃによる規制位置に至るまでの区間でパイプ部４ａ上の搬送現像剤の層厚が厚くなっていく。これとともに、搬送現像剤内の磁性キャリア３ｂの比率が低下することにより、搬送現像剤に対する磁力が弱くなっていく。このため、搬送現像剤の移動速度が徐々に低下していき、上記区間におけるパイプ部４ａ上の搬送現像剤の層厚がますます厚くなっていく。
【００１９】
層厚が厚くなった搬送現像剤は、ドクタブレード６ｃから受ける搬送を阻止する向きの力（ブレーキ力）を強く受けるようになり、そのの移動速度がますます低下していく。そして、上記補給口に対向する位置で層厚が厚くなった搬送現像剤の上層部は、プレドクタ６ｂで掻き取られる。この掻き取りにより、プレドクタ６ｂよりも現像剤搬送方向上流側に、パイプ部４ａとの連れ回りを阻止されてそこに滞留する滞留現像剤が徐々に増えてくる。この滞留現像剤は、それに接する搬送現像剤の移動に伴って循環運動を行っている。補給口から送り込まれる磁性トナー３ａは、搬送現像剤の露出している部分に引き付けられるとともに、搬送現像剤と滞留現像剤との合流点から引き込まれるようにして、両現像剤中に取り込まれる。
【００２０】
搬送現像剤のトナー濃度が更に上昇していくと、上記補給口の付近における滞留現像剤の量が更に増え、磁性トナー３ａに接している搬送現像剤３−１の露出面が滞留現像剤によって塞がれ、両現像剤の合流点も補給口よりも現像剤搬送方向上流に移動する。これとともに、上記補給口の付近に滞留する滞留現像剤の循環移動速度も低下する。この時点で、搬送現像剤への磁性トナー３ａの取り込みがほぼ終了し、トナー濃度がそれ以上、上昇しなくなる。
【００２１】
上記磁性トナー３ａを取り込んで上記循環領域内に進入した搬送現像剤の上層部は、循環現像剤と混合撹拌され、その一部は再びパイプ部４ａ上に担持される。パイプ部４ａとドクタブレード６ｃとの間隙を通過して循環領域外へ出た搬送現像剤剤は、感光体ドラム１と対向する現像領域Ｄに搬送される。そして、ここで感光体ドラム１上に形成されている静電潜像に磁性トナー３ａを供給し、静電潜像を現像する。
【００２２】
静電潜像の現像に伴って搬送現像剤中の磁性トナー３ａが消費されると、この部分のトナー濃度が減少し、パイプ部４ａの回転によって搬送現像剤に作用する搬送力が増加するとともに、この部分の搬送現像剤の嵩が減少する。そして、プレドクタ６ｂの先端部によって規制される搬送現像剤の量が低下するため、上記補給口付近に溜まっていた滞留現像剤の量が減少する。また、この減少より、滞留現像剤の循環移動速度が上昇してくる。そして、上記補給口付近において、パイプ部４ａによって搬送される搬送現像剤と、トナーホッパ８内からの磁性トナー３ａとが接触することとなり、磁性トナー３ａの取り込みが再開される。この再開により、今度は搬送現像剤のトナー濃度が上昇し始める。
【００２３】
以上のように、自己トナー濃度制御では、パイプ部４ａの回転に伴って搬送される搬送現像剤のトナー濃度の変化に応じて、搬送現像剤のプレドクタ６ｂによる規制状態が変化する。そして、現像に伴って磁性トナー３ａが消費された部分の搬送現像剤のトナー濃度が所定の濃度範囲になるように自己制御される。これにより、搬送現像剤のトナー濃度が常にほぼ一定範囲の濃度に保たれる。このため、現像器内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ、これによる検知結果に基づいて現像剤にトナーを定量的に補給する定量補給手段などが不要になり、装置構成の簡略化が図られている。
【００２４】
なお、パイプ部４ａ上の搬送現像剤の一部を剥離して上記循環領域内の循環現像剤と混合するための剥離部材を、循環領域内で且つパイプ部４ａとの対向位置に設けてもよい。かかる剥離部材を設けた場合は、搬送現像剤と循環現像剤との入れ替えが促進されるので、トナー帯電能力低下による磁性キャリア３ｂの早期劣化を防止することができる。また、搬送現像剤と循環現像剤との混合により、磁性トナー３ａが分散撹拌され現像剤搬送方向と直交する画像幅方向に関してトナー濃度が均一化されるので、現像濃度ムラのない良好な現像を行うことができる。
【００２５】
本プリンタのように、二成分現像方式を用いるものにおいては、現像領域Ｄにてパイプ部４ａの表面を感光体ドラム１の表面と同じ方向で且つこれよりも速く移動させることで、品質の高い現像を安定して行い得ることが知られている。とりわけ、自己トナー濃度制御を実施する現像器２を用いる場合には顕著である。そこで、本プリンタにおいても、パイプ部４ａの回転速度を感光体ドラム１の回転速度よりも速く設定している。具体的には、パイプ部４ａと感光体ドラム１との線速比を１．５〜３．０程度にしている。
【００２６】
本プリンタでは、トナー飛散を抑える対策が講じられている。トナー飛散とは、パイプ部４ａの回転に伴って搬送される現像剤３から遠心力によってトナーが離脱して飛散したり、現像剤収容室５内のトナーがケーシング６とパイプ部４ａとの間隙をすり抜けて飛散したりすることである。
【００２７】
ここで、前者のトナー飛散は、パイプ部４ａの線速を感光体ドラム１の線速よりも速くする場合に生じ易い。これは次の理由による。即ち、感光体ドラム１の線速の線速を変化させると、通紙速度、転写速度、定着速度などといったプロセス全体の速度に影響してしまう。パイプ部４ａの線速を感光体ドラム１の線速よりも速くするのは、上述のように現像性の安定化のためであるが、このためだけに感光体ドラム１の線速を遅くするのはプロセス全体に対する影響を鑑みると好ましくない。そこで、感光体ドラム１の線速についてはプロセス全体の状況に応じて設定し、パイプ部４ａの線速をこれよりも速めることで対応することになる。そうすると、高速プリントモードなどでは、パイプ部４ａの線速がかなり速くなる。そして、パイプ部４ａ上の現像剤中のトナーに作用する遠心力も非常に大きくなるため、トナー飛散が生じ易くなるのである。
【００２８】
また、後者のトナー飛散は、比較的小径のトナーを用いる場合に生じ易い。これは次の理由による。即ち、画像のより一層の微細化、高解像度化という近年の要望に応えるためには、より小径のトナーを用いる必要がある。しかしながら、トナーは小径になるほど、流動性が高まるとともに、重量が小さくなる傾向にあるため、浮遊し易くなる。特に、現像剤３の初期セットアップ時において、現像剤３をパイプ部４ａの全周に回り込ませるまでの間に、パイプ回転などによって発生した気流に帯電不足のトナーを載せ易くなる。そして、ケーシング６とパイプ部４ａとの間隙から現像器２の外に多量に飛散させてしまうのである。また、トナーホッパ８内から現像剤収容室５内の多用のトナーが補給された場合にも、パイプ部４ａとともに連れ回る搬送現像剤中に帯電不足によって磁性キャリア３ｂへの付着力を十分に発揮できないトナーが急激に増加する。よって、この場合にも、トナーを浮遊させ、ひいては飛散させ易い。
【００２９】
そこで、本プリンタにおいては、次のような複数の対策を講じている。
即ち、まず前者のトナー飛散を抑える対策として、磁性トナー３ａを用いるようにしているのである。磁性トナー３ａを用いれば、マグネットローラ４ｂの発する磁力の影響によってそれをパイプ部４ａ側に引き寄せることができる。よって、パイプ部４ａの回転に伴って発生する遠心力に起因するトナー飛散を抑えることができる。
【００３０】
また、後者のトナー飛散を抑える対策として、図３に示すように、現像器２のケーシング６の下顎部に、現像剤収容室５の底面とパイプ部４ａとの間隙を部分的に覆う間隙覆いシート１３を設けている。この間隙覆いシート１３は、現像剤収容室５の開口からのトナーの漏洩を抑えるべく、現像剤収容室５の内壁と現像スリーブ４の表面との間隙の少なくとも一部を覆うように配設されたシート状部材として機能する。具体的には、この間隙覆いシート１３の一端側はケーシング６の下顎部に固定され、自由端側はパイプ部４ａに向けて延びている。現像器３の初期状態（工場出荷直後）では、上記補給口がヒートシール１１によって塞がれており、磁性トナー３ａがトナーホッパ８内に封入されている。また、プレドクタ６ｂとドクタブレード６ｃとの間に形成される上記循環領域がパイプ部４ａに向けて開口しないようにヒートシール１２によって塞がれており、磁性キャリア３ｂがこの循環領域内に封入されている。初期セッティングにおいては、まず、アジテータ９を少しだけ回転させて、図３に示すような姿勢で止める。仕切壁６ａとの圧接によって上記補給口を塞ぐ姿勢である。次に、ヒートシール１２を引き抜いて、上記循環領域内の磁性キャリア３ｂを自重によってパイプ部４ａに向けて落とし込む。但し、初期に落ち込んだ磁性キャリア３ｂがマグネットローラ４ｂの第２搬送磁極Ｐ４の発する磁力によって次々にパイプ部４ａ表面上に拘束されてやがて循環領域の開口を塞いでしまう。よって、ヒートシール１２を引き抜いただけでは、磁性キャリア３ｂを現像剤収容室５の底面まで落とし込ませることはできず、上記補給口の付近は磁性キャリア３ｂの存在しない空の状態になっている。次に、ヒートシール１１を引き抜いてから、磁性キャリア３ｂをパイプ部４ａの全周に回り込ませるべく、パイプ部４ａを回転させる。このとき、ヒートシール１１を引き抜いても、上記補給口は基本的にはアジテータ９によって塞がれている。しかしながら、磁性トナー３ａとして小径のものを用いていると、その流動性の高さに起因して、アジテータ９と仕切壁６ａとの僅かな隙間から、上記補給口を経て現像剤収容室５内に進入させてしまう。更に、パイプ部４ａの回転、駆動系の振動、何らかの衝撃などによってこの進入を助長してしまう。これらのことから、磁性トナー３ａが塞がれている補給口の僅かな隙間から現像剤収容室５内に流れ出し、補給口の付近に溜まり始める。ここには、上述のような理由により、磁性キャリア３ｂが存在しないので、磁性トナー３ａだけが溜まる。このように磁性トナー３ａだけが溜まっても、その多くはマグネットローラ４ｂの第１搬送磁極Ｐ３や第２搬送磁極Ｐ２の磁力の影響によってパイプ部４ａに引き寄せられる。しかしながら、一部は、パイプ４ａの回転によって発生する気流にのる。このとき、上記循環領域内からパイプ部４ａ上に移った磁性キャリア３ｂがパイプ部４ａの回転に伴って現像剤収容室５の底面との対向位置まで十分量回り込んでいない。十分量の磁性キャリア３ｂが回り込むためには、パイプ４ａの回転開始から数十秒を要するからである。よって、回転開始から数十秒の間は、底面とパイプ部４ａとの間隙が大きく露出する。そして、気流にのって磁性トナー３ａが現像器２の外部に飛散するおそれがある。しかしながら、本プリンタの現像器２においては、現像剤収容室５の底面と、パイプ部４ａとの間隙を部分的に覆う間隙覆いシート１３を設けている。気流にのって浮遊した磁性トナー３ａは、この間隙覆いシート１３によって外部への飛散が抑えられる。また、現像剤収容室５内で発生する気流は、一端は現像剤収容室５内から間隙に向かう方向に流れるが、間隙覆いシート１３にぶつかることで今度は逆方向に流れ始める。このため、間隙を通過する気流量が低減される。このことによっても、外部へのトナー飛散が抑えられる。
【００３１】
間隙覆いシート１３の材料としては、例えば厚さ０．０５［ｍｍ］のＰＥＴなどを用いることができる。また、ケーシング６の一部をシート状に形成して間隙覆いシート１３としてもよい。本プリンタにおいては、ケーシング６下顎部からの突き出し量を４［ｍｍ］とし、且つ、シート先端とパイプ部４ａとの間に１〜２．５［ｍｍ］のギャップが形成されるように、間隙覆いシート１３を形成している。かかるギャップを設けているので、現像剤収容室５の底面と、パイプ部４ａとの間隙を「部分的に覆う」と説明したのである。ギャップを設けるのは次の理由による。即ち、ギャップを設けないと、パイプ部４ａ表面に担持された現像剤３を間隙覆いシート１３の先端付近で擦ってしまうことになる。そして、この摺擦により、トナー飛散を招くおそれがある。また、間隙覆いシート１３に磁性トナーを吸着させ、そこからプリンタ本体内の搬送ガイドや転写紙などに落下させて汚染を招くおそれもある。そこで、間隙覆いシート１３の先端と、パイプ部４ａとの間にある程度のギャップを設けるのである。本プリンタでは、パイプ部４ａと現像剤収容室５の底面との間においては、現像剤３がこのギャップよりも小さい厚みでパイプ部４ａに担持される。よって、間隙覆いシート１３の先端と、パイプ４ａ上の現像剤３との摺擦は、基本的には起こらないようになっている。
【００３２】
以上のようにトナー飛散を抑えるための対策を講じたことで、小径トナーの使用を可能にして高画質化を図っている。具体的には、本プリンタでは、磁性トナー３ａとして、重量平均粒径が６.０〜８．０［μm］で、５μm以下の粒子個数が４０〜８０個数％とするものを用いている。また、磁性トナー３ａに添加する流動性付与剤を、０.１〜２重量％で使用している。流動性付与剤が０.１重量％未満になると、トナ−凝集を改善する効果が乏しくなることが本発明者の実験によってわかっている。また、２重量％を超える場合は、細線間のトナ−飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じ易い傾向がある。
【００３３】
現像剤３に含有させる磁性キャリア３ｂとしては、従来より公知のものでよく例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物；前記強磁性体微粒子と樹脂との複合体等が挙げられる。これらの磁性キャリア３ｂについては、より耐久性を長くする目的で、表面を樹脂で被覆することが好ましい。また、その平均粒径は２０〜８０［μｍ］程度が好ましい。
【００３４】
間隙覆いシート１３については、図３に示した位置よりも上記補給口に近づけて配設してもよい。但し、図示した位置に配設すると、次のような効果を得ることができる。即ち、現像器２のケーシング６の下顎部は、図中水平方向においてパイプ部４ａ表面よりも感光体ドラム１側に突き出ている。このように突き出ている下顎部に設けられた間隙覆いシート１３は、パイプ部４ａと感光体ドラム１との間の現像ギャップの直下に位置している。二成分現像方式では、パイプ部４ａに担持された現像剤３の磁性キャリア３ｂの一部が、何らかの反動でパイプ部４ａ表面から離脱して落下することがある。落下した磁性キャリア３ｂは、現像器２下方の搬送ガイド板や搬送中の転写紙に付着して、白ポチ発生画像などの原因となって画像品質を劣化させてしまう。しかしながら、間隙覆いシート１３が現像ギャップの直下に位置すると、落下した磁性キャリア３ｂを受け止めることができるので、落下キャリアによる画質劣化を抑えることができる。
【００３５】
上述のように、本プリンタでは、感光体ドラム１とパイプ部４ａとに線速差を設けている。この線速差に起因して、トナー飛散が生じ易くなることは既に述べた通りであるが、これに加えて別の不具合が発生し易くなる。黒ベタ画像やハーフトーンのベタ画像の後端部が白く抜ける、いわゆる「後端白抜け」と呼ばれる画質劣化が発生し易くなるという不具合である。この「後端白抜け」は、次のようにして生ずるものと考えられている。即ち、パイプ部４ａとドクタブレード６ｃとの間隙を通過して外部に出た搬送現像剤は、マグネットローラ４ｂの現像磁極の発する磁力によって穂立ちして磁気ブラシを形成する。そして、現像領域Ｄにて、この磁気ブラシの先端部分のみを感光体ドラム１に接触させる。このとき、パイプ部４ａの線速が感光体ドラム１の線速よりも速く設定されているため、現像領域Ｄにおいて、磁気ブラシの先端部分は感光体ドラム１のベタ静電潜像の後端部分に接触する前に、感光体ドラム１の非画像部に摺擦する。このように非画像部に摺擦している間に、磁性キャリア３ｂ表面に付着していた磁性トナー３ｂが上記非現像ポテンシャルの影響によってパイプ部４ａ側に移動する現象（以下、この現象を「トナードリフト」という。）が生じる。この結果、磁気ブラシの先端部分は、感光体ドラム１上におけるベタ静電潜像の後端部分との接触位置まで到達したときには、磁性トナー３ａを含んでおらず、磁性キャリア３ｂを剥き出した状態になる。磁気ブラシの先端部分がベタ静電潜像の後端部分を現像するための磁性トナー３ａを含んでいないために、「後端白抜け」が発生するのである。なお、本プリンタでは、トナーとして磁性トナー３ａを用いる二成分現像方式を採用しているが、非磁性トナーを用いる二成分現像方式でも、同様の理由によって「後端白抜け」が発生し易くなる。また、本プリンタでは、トナー飛散を抑えるためにトナーとして磁性トナー３ａを用いているため、非磁性トナーを用いる場合に比べて、トナーがパイプ部４ａ上から感光体ドラム１上に転移し難くなる。このことが、「後端白抜け」の発生を更に助長する結果となっている。
【００３６】
磁気ブラシの先端部分がベタ静電潜像の後端部分との摺擦位置を通り過ぎ、更にパイプ４ａの回転方向に進む過程で、磁気ブラシ中の磁性トナー３ａは上記現像ポテンシャルの影響を受けて徐々にブラシ先端側に移動してくる。このため、ベタ静電潜像の中央付近から先端にかけては、白抜けすることなく現像される。
【００３７】
本プリンタの現像器２においては、「後端白抜け」を抑えるために、上記マグネットローラ４ｂとして特殊なものを用いている。具体的には、現像磁極として、主磁極Ｐ１と、上流側補助磁極Ｐ１ａと、下流側補助磁極Ｐ１ｂとを有するマグネットローラ４ｂである。主磁極Ｐ１（Ｎ極）と補助磁極（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ）との角度は３０°〜４５°とした。かかるマグネットローラ４ｂを有する現像器２によれば、「後端白抜け」を効果的に抑えることができる。
【００３８】
かかる現像器２によって「後端白抜け」を抑え得る理由を理解し易くするために、現像磁極に補助磁極を設けない例について説明してみる。図１０（ａ）は、現像磁極として、補助磁極を有しておらず１つの単体現像磁極Ｐｘだけを有するマグネットローラ４ｂにおける現像領域近傍の磁力分布を示す模式図である。また、同図（ｂ）は、その単体現像磁極Ｐｘによってパイプ部４ａの表面上に拘束される現像剤３をパイプ軸線方向から見たときの形状を示す模式図である。現像磁極に補助磁極を有していないマグネットローラ４ｂでは、現像磁極たるＮ極の単体現像磁極Ｐｘに隣り合うＳ極の磁極として、次のものを有している。即ち、現像領域よりもパイプ部４ａの表面移動方向下流側に位置する領域で現像剤３を搬送するための磁界を形成する下流側搬送磁極Ｐｙと、現像領域よりも上流側で現像剤を現像領域まで搬送するための磁界を形成する上流側搬送磁極Ｐｚである。単体現像磁極Ｐｘからは複数の磁力線が延びている。これらのうち、現像剤３を穂立ちさせて磁気ブラシの形成に寄与するものは、下流側搬送磁極Ｐｙや上流側搬送磁極Ｐｘまで回り込まずに、パイプ部４ａ表面から離れる方向に向けて延びるものだけである。現像磁極として単体現像磁極Ｐｘだけを有するマグネットローラ４ｂでは、下流側搬送磁極Ｐｙ、上流側搬送磁極Ｐｚが、それぞれ単体現像磁極Ｐｘから比較的離れた位置に配置される。このような配置では、磁気ブラシの形成に寄与する磁力線が、下流側搬送磁極Ｐｙや上流側搬送磁極Ｐｘまで回り込まないものの、これらの磁極の影響を受けて大きく拡散しながらパイプ部４ａの表面から離れていく。かかる構成のマグネットローラ４ｂでは、単体現像磁極Ｐｘの発する磁力の影響によってパイプ部４ａ表面上に拘束した現像剤３のうち、図１０（ｂ）中のＤで示した現像領域内のものだけを穂立ちさせて磁気ブラシにする。この磁気ブラシは、個々の線状ブラシの先端側を大きく拡散させながら穂立ちしている。
【００３９】
これに対し、現像磁極として主磁極と、２つの補助磁極とを設けた例について説明してみる。図４（ａ）は、本プリンタの現像器２のマグネットローラ４ｂにおける現像領域近傍の磁力分布を示す模式図である。また、同図（ｂ）は、これらの現像磁極によって形成される磁界の影響を受けてパイプ部４ａ表面上に拘束される現像剤３をパイプ軸線方向から見たときの形状を示す模式図である。これらの図において、マグネットローラ４ｂは、Ｎ極の主磁極Ｐ１ｂに隣り合うＳ極の磁極として、上流側補助磁極Ｐ１ａと、下流側補助磁極Ｐ１ｂとを有している。かかるマグネットローラ４ｂでは、感光体ドラム１との近接領域内に磁界を形成する磁極に隣り合う磁極（Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ）が、先に図１０（ａ）及び（ｂ）に示したもの（Ｐｚ、Ｐｙ）に比べて、近接領域に近づいて配設されている。このような配設では、現像領域Ｄ近傍における磁界の磁力分布が図４（ａ）に示すようになる。ここで、主磁極Ｐ１ｂから出る磁力線の多くは、近接する２つの補助磁極（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ）に向かうことになる。このため、磁気ブラシの形成に関与するパイプ法線方向に延びる磁力線が、図１０（ａ）及び（ｂ）に示したものよりも少なくなる。但し、トータルの磁力線本数は両者で同じである。かかる構成では、図４（ｂ）に示すように、磁気ブラシの先端を感光体ドラム１に接触させ得る現像領域Ｄの幅（ドラム回転方向の長さ）が狭くなる。このため、磁気ブラシの先端がベタ静電潜像の後端に続く非画像部と接触する時間が大幅に短縮されて、トナードリフトが抑えられる。よって、「後端白抜け」が抑えられる。主磁極Ｐ１の磁力の影響によって形成される現像領域Ｄの幅の低減を補助するために設ける磁極であることが、上流側補助磁極Ｐ１ａ、下流側補助磁極Ｐ１ｂをそれぞれ「補助磁極」とネーミングした所以である。
【００４０】
なお、マグネットローラ４ｂとして、６極の磁極を設けた例について説明したが、下流側補助磁極Ｐ１ｂから上流側補助磁極Ｐ１ａに至る間の磁極数を更に増やし、８極や１０極を設けてもよい。また、補助磁極として、下流側補助磁極Ｐ１ｂと上流側補助磁極Ｐ１ａとを設けた例について説明したが、何れか一方だけを設けてもよい。また、本プリンタにおいては、主磁極Ｐ１を、回転中心軸に垂直な横断面における面積（以下「横断面積」という。）を小さくした磁石で構成している。この横断面積を小さくすると一般に磁力を弱めてしまう。弱め過ぎると、磁性キャリア３ｂをパイプ部４ａ表面に拘束させる力が充分ではなくなるために、感光体ドラム１へのキャリア付着を生じることがある。そこで、この主磁極Ｐ１用の磁石については、磁力の強い希土類金属合金磁石を用いて作製した。希土類金属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネルギー積で３５８ｋＪ／ｍ３であり、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積で８０ｋＪ／ｍ３前後である。これにより、従来通常用いられていた、最大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／ｍ３前後であるフェライト磁石、フェライトボンド磁石等と比べ強い磁力を確保することが可能となった。よって、横断面積の小さい磁石を用いても、パイプ部４ａ表面に磁性キャリア３ｂを十分な力で拘束することが可能となった。磁力を確保するためには、この他にサマリュウムコバルト金属合金磁石等を用いることもできる。
【００４１】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
マグネットローラ４ｂの現像磁極として、主磁極Ｐ１に加えて、上流側補助磁極Ｐ１ａや下流側補助磁極Ｐ１ｂを設けると、「後端白抜け」の発生を有効に抑える代わりに、キャリア落下を生じ易くなることがわかった。これは次に説明する理由による。即ち、補助磁極によって現像領域Ｄの幅を狭めると、図４（ａ）に示したように、補助磁極まで回り込む磁力線の回り込み半径が小さくなる。この一方で、パイプ法線方向に延びて磁気ブラシ形成に寄与する磁力線の先端側の拡散が小さくなる。これらの結果、図４（ｂ）に示したように、穂立ちした磁気ブラシと、穂立ちしないで主磁極Ｐ１から補助磁極（Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ）側に向けて倒れ込む現像剤３との境界がはっきりする。このように境界がはっきりした状態では、パイプ４ａの回転に伴って穂倒れした状態から穂立ちするまでの現像剤３の動きや、穂立ちした状態から穂倒れするまでの現像剤３の動きがより活発になる。そして、磁性キャリア３ｂが、活発な動きの反動によって弾き出されたり、磁極の磁力の影響を受けにくい領域に追いやられたりして、パイプ部４ａ上から落下し易くなるのである。
【００４２】
本プリンタにおいては、間隙覆いシート１３をケーシング６の下顎部に固定して上記現像ギャップの直下に位置させることで、これに落下キャリアを受け止めさせ得ることは既に述べた通りである。しかしながら、落下キャリアが多くなると、図１１に示すように、それらが間隙覆いシート１３上に多量に堆積する。堆積した磁性キャリア３ｂの一部は、パイプ部４ａとともに連れ回る搬送現像剤と接触して取り込まれ、現像剤収容室５内に回収される。ところが、回収されずに振動等によって現像器２下方に更に落下するものも現れる。
【００４３】
そこで、本プリンタにおいては、図５に示すように、間隙覆いシート１３の固定端側部分に、ゴム製磁性体としてのラバーマグネットシート１２を貼り付けている。間隙覆いシート１３の固定端側部分は、現像スリーブ４の開口露出部分から落下した磁性キャリア３ｂをラバーマグネットシート１２の発する磁力の影響によって拘束し得る位置である。よって、ラバーマグネットシート１２が、現像スリーブ４から落下した磁性キャリア３ｂを自らの発する磁力の影響によって拘束して、現像器２よりも下方へのキャリア落下を抑える。そして、このことにより、磁性キャリア３ｂの現像スリーブ４からのこぼれ落ちに起因する画質劣化を抑えることができる。
【００４４】
ところが、ラバーマグネットシート１２を設けたことにより、新たな問題が発生してしまった。感光体ドラム１の特定領域が、非画像部であるか画像部であるかにかかわらず磁性トナーが汚れ状に付着して、画質劣化を引き起こすようになったのである。本発明者の鋭意研究により、この特定領域は、ラバーマグネットシート１２から滲み出る添加剤等の滲出物を付着させていることにより、磁性トナーを付着させ易くなっていることがわかった。また、特定領域への滲出物付着は、次のようにして起こっていることもわかった。即ち、現像器２をプリンタ本体にセットする際に、現像器２自体のガタツキや、押圧によるケーシング６の下顎部６ｄの撓みなどによってラバーマグネットシート１２を感光体ドラム１に直接接触させることがある。この直接接触により、上記特定領域に滲出物を付着させていたのである。
【００４５】
そこで、本プリンタにおいては、ラバーマグネットシート１２における感光体ドラム１との対向面の少なくとも一部を塞止部材で覆うようにした。かかる構成では、現像器２をプリンタ本体に組み付ける際に現像器２のガタツキや撓みが生じても、ラバーマグネットシート１２を感光体ドラム１に直接接触させることがなく、滲出物を塞き止める塞止部材を介して間接接触させる。よって、現像器２を組み付ける際にラバーマグネットシート１２からの滲出物を感光体ドラム１に付着させることによる画質劣化を抑えることができる。
【００４６】
なお、上記塞止部材で覆う部分について、ラバーマグネットシート１２における感光体ドラム１との対向面の「全て」ではなく、「少なくとも一部」としたのは次に説明する理由による。即ち、組付の際に、現像器２本体を最大限にガタつかせたり、ケーシング６の下顎部を最大限に撓ませたりしても、ラバーマグネットシート１２において感光体ドラム１に決して接触することのない部分が発生する場合がある。このような部分については、感光体ドラム１との直接接触を確実に回避することができるため、上記塞止部材による覆いを省略することができるからである。また、例えば５［ｍｍ］以上などといった比較的厚めの塞止部材では、ラバーマグネットシート１２の上記対向面から大きく突出する。このため、上記対向面から比較的離れた位置で感光体ドラム１に突き当たることで、上記塞止部材が設けられていない対向面部分の感光体ドラム１との直接接触を回避し得ることもある。このような塞止部材では、たとえ上記対向面のほんの一部分だけに設けられたとしても、ラバーマグネットシート１２と感光体ドラム１との直接接触を回避することができる。以上のような理由により、ラバーマグネットシート１２における感光体ドラム１との対向面の全てを塞止部材で覆う必要はないのである。但し、ラバーマグネットシート１２のエッジ部分については、塞止部材で覆うことが望ましい。感光体ドラム１と線接触するエッジ部分は、線状の接触跡が強く残すため、シャープな線画像を顕著に生じてしまうからである。
【００４７】
ラバーマグネットシート１２の材料としては、３０〜５０［ｍＴ］に着磁された住友３Ｍ社製：Ｎ−１４００などを用いることができる。本プリンタでは、長さ３１０［ｍｍ］、厚み１［ｍｍ］のラバーマグネットシートを使用し、感光体ドラム１との間に０．５〜２．０［ｍｍ］の間隙を保持させるようにした。
【００４８】
間隙覆いシート１３については、その長手方向の面を、現像スリーブ４の法線方向と略平行にする姿勢で固定することが望ましい。かかる姿勢では、間隙覆いシート１３の上面と、下流側補助磁極Ｐ１ｂによってパイプ表面から突出するように形成される磁界の突出方向とを平行にして、シート上に堆積した落下キャリアをできるだけ磁界の近くにとどめる。そして、このことにより、堆積した落下キャリアをパイプ部４ａと連れ回る搬送現像剤に戻し易くすることができるからである。本プリンタでは、現像器２のケーシング６底面から４０〜５０［°］傾けた姿勢で間隙覆いシート１３を固定している。
【００４９】
また、ラバーマグネットシート１２については、図５に示したように、間隙覆いシート１３の固定端側に固定することが望ましい。このような固定では、間隙覆いシートの固定端側に落下した磁性キャリア３ｂをラバーマグネットシート１２に向けて案内することができるからである。また、ラバーマグネットシート１２の貼り付け方向については、図６に示すように、下流側補助磁極Ｐ１ｂと同極性（Ｓ極）側の面を、感光体ドラム１に対面させる方向にすることが望ましい。これは、本発明者が、コンピュータシミュレーションによって次のようなことを確認したからである。即ち、上述の貼り付け方向では、間隙覆いシート１３上に堆積した落下キャリアに対して、ラバーマグネットシート１２から現像スリーブ４に向けて移動させる磁力を発揮し得る磁界を形成し得ることを確認したのである。よって、上述の貼り付け方向を採用すれば、落下キャリアの回収を助長することができる。具体的には、通紙等によって現像器２に振動を加えて間隙覆いシート１３上に磁性キャリア３ｂを落下させても、ラバーマグネットシート１２の発する磁力の影響によってパイプ部４ａに引き戻すことが可能になるのである。
【００５０】
なお、ラバーマグネットシート１２からの滲出物を塞き止める塞止部材の材質としては、次のようなものが挙げられる。即ち、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＵＲ（ポリウレタン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネイト）等である。また、ラバーマグネットシート１２からの滲出物としては、酸化亜鉛、ステアリン酸（加硫促進剤）、硫黄（加硫剤）、パインタール（軟化剤）などが挙げられる。
【００５１】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した実施例のプリンタについて説明する。
［実施例１］
図７は、本実施例１に係るプリンタの間隙覆いシート１３とラバーマグネットシート１２とを示す側面図である。図において、ラバーマグネットシート１２は、基本的には間隙覆いシート１３のおもて面（感光体ドラムと対面する方の面）側に固定されている。但し、間隙覆いシート１３の固定端側は、ラバーマグネットシート１２の裏面（感光体ドラムとの対向面とは反対面）側からおもて面側に回り込んでいる。そして、ラバーマグネットシート１２のおもて面の全域を覆っている。間隙覆いシート１３の固定端側が、ラバーマグネットシート１２のおもて面を覆う塞止部材として機能しているのである。かかる構成では、塞止部材たる間隙覆いシート１３の固定端側でラバーマグネットシート１２のおもて面の全域を覆っているので、必ず間隙覆いシート１３を介してラバーマグネットシート１２を図示しない感光体ドラムに接触させる。よって、現像器の組付時におけるラバーマグネットシート１２と感光体ドラムとの直接接触を回避することができる。また、１つの間隙覆いシート１３を設けることにより、現像剤収容室からのトナー飛散と、こぼれ落ちキャリアによる画質劣化との両方を抑えることができる。
【００５２】
なお、ラバーマグネットシート１２のおもて面を覆う塞止部材として間隙覆いシート１３を機能させる態様については、種々のものが挙げられる。例えば間隙覆いシート１３の裏面にラバーマグネットシート１２のおもて面を貼り付けてもよい。しかしながら、かかる態様では、ラバーマグネットシート１２を間隙覆いシート１３のおもて面から突出させることができない。一方、図７に示した態様では、間隙覆いシート１３のおもて面からラバーマグネットシート１２を突出させることができる。間隙覆いシート１３が落下キャリアを受け止める部分は、そのおもて面である。よって、ラバーマグネットシート１２を間隙覆いシート１３のおもて面から突出させていると、間隙覆いシート１３の上に落下した磁性キャリア３ｂをラバーマグネットシール１２の上面に引っ掛けることが可能になる。そして、このことにより、現像器２の下方へのキャリア落下をより確実に抑えることができる。然るに、図７に示したように、間隙覆いシート１３のおもて面にラバーマグネットシート１２の裏面を貼り付けるとともに、間隙覆いシート１３の固定端側をラバーマグネットシート１２の裏面側からおもて面に回り込ませた態様の方が望ましい。
【００５３】
［実施例２］
図８は、本実施例２に係るプリンタの現像器のケーシング６における下顎部６ｄ周辺を示す拡大構成図である。図において、ラバーマグネットシート１２は、その下端を間隙覆いシート１３の固定端に揃えた状態で、間隙覆いシート１３のおもて面に貼り付けられている。よって、間隙覆いシート１３の固定端側は、ラバーマグネットシート１３のおもて面を覆う塞止部材として機能していない。代わりに、ケーシング６の下顎部６ｄの先端部分（図中の円で囲まれた部分）が、ラバーマグネットシート１２のおもて面に向けて回り込んで、そのおもて面を覆う塞止部材として機能している。現像器の筺体たるケーシング６の一部を、ラバーマグネットシート１２を覆う塞止部材として機能させているのである。下顎部６ｄの先端部分は、ラバーマグネットシート１２のおもて面の全域に回り込んでいるわけではなく、下端付近部分にだけ回り込んでいる。よって、おもて面の全域を覆っているわけではない。しかしながら、回り込んでいる部分が比較的厚い。このため、ラバーマグネットシート１２のおもて面から大きく突出している。そして、現像器の組付時に、下顎部６ｄ全体の撓みや、現像器本体のガタツキなどが発生すると、下顎部６ｄの回り込み部分がラバーマグネットシート１２のおもて面から比較的離れた位置で感光体ドラムに突き当たる。このような突き当たりにより、現像器本体のそれ以上のガタツキや、下顎部６ｄ全体のそれ以上の撓みが阻止され、ラバーマグネットシート１２と感光体ドラムとの直接接触が回避される。
【００５４】
かかる構成では、現像器の筺体の一部たる下顎部６ｄを、ラバーマグネットシート１２の固定手段として機能させるとともに、ラバーマグネットシート１２のおもて面の一部を覆う塞止部材としても機能させることができる。
【００５５】
これまで、実施形態や各実施例において、上記現像器２を単独でプリンタ本体に着脱させる構成のプリンタについて説明した。しかしながら、現像器２を、上記感光体ドラム１、帯電ローラ５０、除電ランプ５９、ドラムクリーニングユニット５８の中より選ばれる少なくとも１つと一体にし、プロセスカートリッジとして着脱するようにしてもよい。図９は、かかるプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。この図では、現像器２、感光体ドラム１、帯電ローラ５０、ドラムクリーニングユニット５８を一体にしたプロセスカートリッジの例を示している。なお、同図に示した現像器２では、現像剤収容室５の上部に着脱可能なキャリアカートリッジ１４を設け、これの装着によってキャリアの補充を行えるようにしている。
【００５６】
また、実施形態や各実施例において、感光体ドラム１に形成したトナー像を転写紙に直接転写するプリンタについて説明したが、中間転写体を介して間接的に転写させるようにしてもよい。また、１つの現像器２を用いて単色の画像を形成するプリンタについて説明したが、複数の現像器２を用いて多色画像を形成するプリンタにも本発明の適用が可能である。かかる多色画像を形成し得るプリンタとしては、潜像担持体としてシングル方式のものを備えるものや、タンデム方式のものを備えるものがある。シングル方式のものでは、感光体ドラム１等の潜像担持体を１つだけ備え、その周囲にそれぞれ異なる色のトナーを用いる複数の現像器が配設されている。そして、潜像担持体に異なる色用の静電潜像を順次形成してそれ専用の色の現像器で現像し、得られたトナー像を中間転写体に重ね合わせて中間転写していく。このような重ね合わせの中間転写により、多色画像の形成を可能にしている。また、タンデム方式のものでは、それぞれ異なる色のために用意された複数の潜像担持体と、各潜像担持体にそれぞれ個別に複数の現像器とを備えている。
【００５７】
また、プリンタではなく、複写機やファクシミリ等の他の画像形成装置や、現像器にも本発明の適用が可能であることは言うまでもない。
【００５８】
以上に説明したように、実施例１に係るプリンタの現像器２においては、現像剤収容室５の開口からのトナー漏洩を抑えるためのシート状部材である間隙覆いシート１３を、ラバーマグネットシート１２のおもて面を覆う塞止部材として機能させている。かかる構成では、また、１つの間隙覆いシート１３を設けることにより、現像剤収容室からのトナー飛散と、こぼれ落ちキャリアによる画質劣化との両方を抑えることができる。
また、実施例２に係るプリンタの現像器２においては、現像剤収容室５の筐体の一部である下顎部６ｄを、ラバーマグネットシート１２のおもて面を覆う塞止部材として機能させている。かかる構成では、下顎部６ｄを、ラバーマグネットシート１２の固定手段として機能させるとともに、ラバーマグネットシート１２のおもて面の一部を覆う塞止部材としても機能させることができる。
また、実施形態や各実施例に係る現像器２においては、磁界発生手段たるマグネットローラ４ｂとして、現像磁極が主磁極Ｐ１と、上流側補助磁極Ｐ１ａと、下流側補助磁極Ｐ２ｂとから構成されるものを用いている。かかる構成では、現像領域Ｄの幅を狭めて、「後端白抜け」の発生を有効に抑えることができる。しかも、現像領域Ｄの幅を狭めたことに起因して落下キャリアが生じ易くなっているにもかかわらず、ラバーマグネットシート１２を設けたことにより、落下キャリアに起因する画質劣化を有効に抑えることもできる。
また、図９に示したプロセスカートリッジにおいては、図示のようにおもて面が非磁性材料たる間隙覆いシート１３によって覆われたラバーマグネットシート１２を有する現像器２を備えている。かかる構成では、落下キャリアに起因する画質劣化をマグネットシート１２によって抑えることができる。また、プロセスカートリッジをプリンタ本体に組み付ける際に、現像器２をガタつかせたり、その下顎部を押圧によって撓ませたりしてラバーマグネットシート１２を感光体ドラム１に直接接触させることに起因する画質劣化をも抑えることができる。
また、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、おもて面の少なくとも一部が非磁性材料によって覆われたラバーマグネットシート１２を有する現像器２を備えている。かかる構成では、落下キャリアに起因する画質劣化と、現像器２を組み付ける際にそのラバーマグネットシート１２からの滲出物を感光体ドラム１に付着させることに起因する画質劣化との両方を抑えた高品質の画像を形成することができる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、磁性粒子のこぼれ落ちに起因する画質劣化と、現像器のゴム製磁性体からの滲出物を潜像担持体に付着させることに起因する画質劣化との両方を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタの現像器を示す概略構成図。
【図３】初期状態の同現像器を示す概略構成図。
【図４】（ａ）は、同現像器のマグネットローラにおける現像領域近傍の磁力分布を示す模式図。
（ｂ）は、同マグネットローラの現像磁極によって形成される磁界の影響を受けて現像スリーブ表面上に拘束される現像剤をスリーブ軸線方向から見たときの形状を示す模式図。
【図５】同現像器の一部と、感光体ドラムとを示す拡大構成図。
【図６】同現像器の現像領域の周辺を示す拡大模式図。
【図７】実施例１に係るプリンタの現像器の間隙覆いシートとマグネットシートとを示す側面図。
【図８】実施例２に係るプリンタの現像器のケーシングにおける下顎部周辺を示す拡大構成図。
【図９】変形例装置のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図。
【図１０】（ａ）は、現像磁極として、補助磁極を有しておらず１つの単体現像磁極だけを有するマグネットローラにおける現像領域近傍の磁力分布を示す模式図。
（ｂ）は、同単体現像磁極によって現像スリーブの表面上に拘束される現像剤をスリーブ軸線方向から見たときの形状を示す模式図。
【図１１】マグネットシートを設けていない従来の現像器と、これに対向する感光体ドラムとの現像領域周辺を示す拡大構成図。
【符号の説明】
１      感光体ドラム（潜像担持体）
２      現像器
３      現像剤
３ａ    磁性トナー（トナー）
３ｂ    磁性キャリア（磁性粒子）
４      現像スリーブ
４ａ    パイプ部
４ｂ    マグネットローラ（磁界発生手段）
５      現像剤収容室
６      ケーシング（筺体）
６ａ    仕切壁
６ｂ    プレドクタ
６ｃ    ドクタブレード
６ｄ    下顎部（筺体の一部）
８      トナーホッパ
９      アジテータ
１０    現像バイアス電源
１２    ラバーマグネットシート（ゴム製磁性体）
１３    間隙覆いシート（シート状部材）
５０    帯電ローラ（帯電手段）
５１    光書き込みユニット
５２    転写紙
５３    転写ローラ（転写手段）
５８    ドラムクリーニングユニット（クリーニング手段）
５９    除電ランプ（除電手段）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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