現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】現像剤の漏れを防止しつつも、画像ノイズやフィルミング等の発生を抑制する現像装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】本発明にかかる現像装置５は、現像ケース５１内で回転可能であり像担持体１に対して現像剤を供給する現像剤担持体５２と、現像剤担持体５２から現像剤を回収する回転可能な現像剤回収部材５３と、現像ケース内で現像剤担持体と接触するシート部材２と、シート部材の、現像剤担持体との接触面２Ａと反対側にシート部材を現像剤担持体に対して弾性的に接触させる弾性部材５４を備え、シート部材の、現像剤担持体との接触部Ａよりも現像ケース内に位置する一端２ａを、シート部材２と現像剤担持体５２の表面５２ａとの接線Ｇよりも現像剤担持体から離間する方向に配置した。
【解決手段】本発明にかかる現像装置５は、現像ケース５１内で回転可能であり像担持体１に対して現像剤を供給する現像剤担持体５２と、現像剤担持体５２から現像剤を回収する回転可能な現像剤回収部材５３と、現像ケース内で現像剤担持体と接触するシート部材２と、シート部材の、現像剤担持体との接触面２Ａと反対側にシート部材を現像剤担持体に対して弾性的に接触させる弾性部材５４を備え、シート部材の、現像剤担持体との接触部Ａよりも現像ケース内に位置する一端２ａを、シート部材２と現像剤担持体５２の表面５２ａとの接線Ｇよりも現像剤担持体から離間する方向に配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を用いて潜像を現像する現像装置、プロセスカートリッジおよびこれらを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体上に形成された潜像を現像装置内の現像剤で現像する。現像装置は、単独で画像形成装置本体に装着するものと、像担持体と一体的に構成してプロセスカートリッジとして画像形成装置本体に着脱自在に装着するものとがある。
【０００３】
現像装置は、一成分現像剤となるトナーを収容した現像ケース内に、感光体などの像担持体に対してトナーを供給する回転可能な現像スリーブなどの現像剤担持体と、現像剤担持体からトナーを回収する回転可能な現像剤回収部材と、像担持体に供給されるトナーの層厚を規制するブレード等の層厚規制部材を備えている。現像装置は、この現像剤担持体を回転させることで像担持体にトナーを供給するとともに、現像剤回収部材を回転させることで現像に消費されずに残存したトナーを現像剤担持体より剥き取ることで回収している。
【０００４】
現像装置には、現像ケースの下部から現像剤の漏れを防止する目的で、シート部材が配置されている。このシート部材は可撓性で、例えば特許文献１〜３では、シート部材の一端側を現像ケース内で現像剤担持体と軽圧当接させ、他端側を現像ケースに固定し、現像剤担持体上に残存しているトナーの通過を許容すると共に現像ケース内のトナーが現像ケースの下部から漏出するのを防止している。
【０００５】
特許文献４では、シート部材を現像剤担持体に圧接するのに、シート部材の、現像剤担持体との接触面と反対側に弾性部材を配置して、シート部材を現像剤担持体に対して弾性的に接触させている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−７２８８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４８５９号公報
【特許文献３】特開平１１−１７４８１６号公報
【特許文献４】特開平１１−２１９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３のようなシート部材を単体で現像剤担持体に圧接する構成の場合、シート部材がその撓みにより現像剤担持体に押し付けられるため、現像剤担持体の一箇所に集中して圧力がかかる。このため、現像剤担持体に残存しているトナーがシート部材との接触部で固着し易く、トナーの劣化や、現像剤担持体表面上にトナーのフィルミング等が発生要因となってしまう。
【０００８】
特許文献４の構成では、シート部材を現像剤担持体に圧接するのに弾性部材の撓みを利用するので、全体に分散して圧力がかかるため、現像剤担持体とシート部材との接触部で残存トナーが固着しにくい。しかし、弾性部材が現像剤担持体の外周面に沿って潰れて変形するため、現像剤担持体とシート部材との接触部よりもケース内に位置するシート部材の一端も現像剤担持体の外周面に沿って変形してしまう。このようにケース内に位置するシート部材の一端が現像剤担持体の外周面に沿って変形すると、接触部を通過した残留トナーが一端側に滞留し易く、現像剤担持体からの回収不良の要因となる。このようトナーの回収不良は、現像剤担持体上に現像されないトナーが徐々に蓄積されていき、十分なトナー層形成ができなくなり、画像ノイズやフィルミング等の発生要因となってしまう。
【０００９】
本発明は、現像剤の漏れを防止しつつも、画像ノイズやフィルミング等の発生を抑制する現像装置及びプロセスカートリッジを提供することを、その目的とする。
【００１０】
本発明は、現像系の画像ノイズやフィルミング等の発生を抑制して良好な画像を得られる画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１に係る、現像ケース内で回転可能であり、像担持体に対して現像剤を供給する現像剤担持体と、現像剤担持体から現像剤を回収する回転可能な現像剤回収部材と、現像ケース内で現像剤担持体と接触するシート部材と、シート部材の、現像剤担持体との接触面と反対側に、シート部材を現像剤担持体に対して弾性的に接触させる弾性部材を備えた現像装置では、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端が、シート部材と現像剤担持体との接線よりも、現像剤担持体から離間する方向に配置されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る現像装置において、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端は、シート部材と現像剤担持体との接線よりも現像剤担持体から離間する方向に固定されて配置されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る現像装置において、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端は、現像剤回収部材と接触するように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る現像装置において、シート部材の一端と反対側に位置するシート部材の他端は、固定されていないことを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る現像装置において、シート部材は導電性であることを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る現像装置において、シート部材は電圧が印加されることで、除電部材として機能することを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る現像装置において、シート部材は現像剤担持体と同じ電圧を印加されることを特徴としている。
【００１８】
本発明に係る現像装置において、シート部材は、現像剤を正帯電側に摩擦帯電させる材料、あるいは、現像剤を逆帯電側に摩擦帯電させる材料で構成されていることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係る、少なくとも像担持体と現像装置を備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジは、現像装置として上記何れかの現像装置を有することを特徴としている。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置あるいはプロセスカートリッジを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、現像剤担持体との接触面と反対側に設けられた弾性部材で現像剤担持体に対して弾性的に接触するシート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端を、シート部材と現像剤担持体との接線よりも、現像剤担持体から離間する方向に配置したので、シート部材を通過した残留トナーが滞留しにくくなり、現像ケース内に戻しやすくなる。このため、回収不良による現像剤担持体上に残留トナーが徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生を抑制することができる。
【００２２】
本発明によれば、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端を、シート部材と現像剤担持体との接線よりも現像剤担持体から離間する方向に固定したので、一端が現像剤担持体から離間する位置で安定し、シート部材を通過した残留トナーが確実にケース内に落下する。このため、回収不良による現像剤担持体上に残留トナーが徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２３】
本発明によれば、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端を、現像剤回収部材と接触するように配置したので、現像剤回収部材が回転する際にシート部材が揺さぶられるので、シート部材を通過した残留トナーが確実にケース内に落下する。このため、回収不良による現像剤担持体上に残留トナーが徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２４】
本発明によれば、シート部材の一端と反対側に位置するシート部材の他端が固定されていないので、他端を現像ケースに固定する場合に比べて他端側から漏れ難くなる。
【００２５】
本発明によれば、シート部材は導電性である場合や、シート部材は電圧が印加されることでシート部材が除電部材として機能するので、現像剤担持体上の残留トナーがシート部材側に吸着されるため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２６】
本発明によれば、シート部材に現像剤担持体と同じ電圧が印加されることで、シート部材が除電部材として機能するので、現像剤担持体上の残留トナーがシート部材側に吸着されるため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２７】
本発明によれば、現像剤を正帯電側に摩擦帯電させる材料、あるいは、現像剤を逆帯電側に摩擦帯電させる材料でシート部材を構成したので、シート部材が除電部材として機能するので、現像剤担持体上の残留トナーがシート部材側に吸着されるため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２８】
本発明によれば、現像剤担持体上の残留トナーの回収が良好に行なわれるので、現像系の画像ノイズやフィルミング等の発生が抑制され、良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る現像装置５とプロセスカートリッジ５０を備えた画像形成装置１００の概略構成を示す。画像形成装置１００は、像担持体であるドラム状の感光体（以下「感光体ドラム」と記す）１を備えている。感光体ドラム１の周囲には、帯電手段となる帯電ローラ３、現像装置５、転写手段となる転写ローラ６、クリーニング手段４が配置されている。これら構成のうち、感光体ドラム１、帯電ローラ３、クリーニング手段４、現像装置５は、ケーシング７内に収納されていてプロセスカートリッジ５０として構成されている。プロセスカートリッジ５０は画像形成装置本体１００ａに着脱自在とされている。本形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成すべく、４つのプロセスカートリッジ５０を横一列に配置して画像形成部が構成としている。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに係る構成要素には、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を付して識別するものとする。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジはそれぞれプロセスカートリッジ５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋと示し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像装置はそれぞれ現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと示す。
【００３０】
各プロセスカートリッジ及び現像装置の構成は、使用するトナーの色が異なる以外は、基本的に同一構成を採る。このため、特にカラー画像形成に関する場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号は省略して説明する。
【００３１】
プロセスカートリッジ５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋがそれぞれ備える帯電ローラ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの間には、潜像形成手段となる光走査装置８から各色に対応した潜像を形成する、レーザー光１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが照射されるように構成されている。
【００３２】
転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの下方には、中間転写手段９と定着手段１０と給紙装置２００が配置されている。中間転写手段８は、複数のローラ部材に巻き掛けられたベルト状の中間転写媒体９１を備えている。中間転写媒体９１は、図１において時計回り方向に回転駆動するように構成されている。
【００３３】
次に、画像形成装置１００による画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスを例にして説明する。図１に示す有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、図示しない除電ランプ等で除電され、帯電ローラ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋで均一にマイナスに帯電される。各帯電ローラ３による各感光体ドラムの帯電が行われる際には、図示しない電圧印加手段から各帯電ローラに、各感光体ドラム１を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧、すなわち、交流成分を有する電圧が印加される。
【００３４】
帯電された各感光体ドラム１は、潜像形成装置８から照射される各レーザー光１１でそれぞれ潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。各レーザー光１１は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により感光体ドラム１の表面を、感光体ドラム１の回転軸方向に走査する。
【００３５】
このようにして各感光体ドラム１上に形成された潜像は、各現像装置５から供給された現像剤となるトナー粒子より現像され、トナー像が形成される。このようなトナー像が形成される工程は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して行われる。
【００３６】
各色に対応した感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、各転写ローラ６にて順次中間転写媒体９１上にそれぞれ転写（１次転写）される。このとき、各転写ローラ６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。転写後の各感光体ドラム１上に残存するトナー粒子は、各クリーニング手段４によって、クリーニング手段４内のトナー回収部へそれぞれ回収される。
【００３７】
中間転写媒体９１上に転写されたトナー像は、定着手段１０の手前において中間転写媒体９１と対向配置され、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ９２によって、給紙装置２００から給送された紙などの転写媒体Ｐ上に一括して転写（２次転写）される。転写された転写媒体Ｐは、定着手段１０によって定着され、排紙トレイ１０１へ排出される。
【００３８】
本形態に係る画像形成装置１００は、中間転写方式として説明したが、複数の現像装置５によって順次作製された色が異なる複数のトナー像を順次記録媒体Ｐ上へ直接転転写する方式であっても良い。また、画像形成装置としては、カラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってよい。また、画像形勢装置としては、プリンター、複写機に限定されるものではなく、ファクシミリ単体、あるいはプリンター、複写機などの複数の機能を備えた複合機であってもよい。本形態において、現像装置５はそれぞれの色のプロセスカートリッジ５０に一体に組み込まれているが、プロセスカートリッジとせずに、単独で画像形成装置本体１００ａに着脱自在とした形態であってもよい。
【００３９】
次に現像装置５の構成について図２を用いて説明する。
【００４０】
現像装置５は、現像ケース５１内で回転可能であり、感光体ドラム１に対してトナーを供給する現像剤担持体となる現像ローラ５２と、現像ローラ５２の表面５２ａに対してトナーＴを供給するとともに、現像ローラ５２の表面５２ａから残留トナーＴ１を回収する回転可能な現像剤回収部材となるローラ部材５３と、現像ケース５１内で現像ローラ５２と接触するシート部材２と、弾性部材５４と、感光体ドラム１に供給されるトナーＴの層厚を規制する層厚規制部材となるブレード５５を備えている。を備えている。
【００４１】
現像ケース５１は、図２において、仕切り壁５６で上下に２分割されていて、上方がトナー収容室５７、下方がトナー供給室５８とされている。トナー収容室内５７には、図２において時計回り方向に回転してトナー収容室内５７に収容されたトナーＴを攪拌するトナー攪拌部材５９が設けられている。仕切り壁５６には、トナー収容室５７とトナー供給室５８とを連通する開口６０が形成されている。トナー収容室５７のトナーＴは、トナー攪拌部材５９回転動作によって開口６０からトナー供給室５８へと供給される。
【００４２】
ローラ部材５３には、バイアス印加手段６１と接続していて、現像バイアスに対してトナーＴの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスがバイアス印加手段６１から印加されるように構成されている。ローラ部材５３は、一定の力で現像ローラ５２に当接するようにトナー供給室５８内に配置されている。この時、ローラ部材５３、現像ローラ５２の少なくとも一方が弾性体であれば、お互い当接するのは問題ない。但し、現像ローラ５２が非弾性体であれば、ローラ部材５３は弾性体にし、像担持体はベルトか現像ローラ５２と非接触位置にしておく必要がある。本形態では、感光体ドラム１と現像ローラ５２は接触状態とし、ローラ部材５３を弾性体で構成して、ローラ部材５２の表面に当接させている。
【００４３】
ローラ部材５３に対する供給バイアスは、現像ローラ５２との当接部で予備帯電されたトナーＴを現像ローラ５２の表面５２ａに押し付ける方向に作用する。ローラ部材５３は、図示しない駆動手段によって時計回りに回転駆動されると、その表面５３ａに付着させたトナーＴを現像ローラ５２の表面５２ａに塗布供給する。
【００４４】
現像ローラ５２には感光体ドラム１の表面１ａとの間に電界を形成させるための現像バイアスが現像バイアス印加手段６２によって印加される。現像ローラ５２は、図示しない駆動手段によって、図２において時計回り方向に回転駆動されると、表面５２aに保持したトナーＴをブレード５５および感光体ドラム１との対向位置へと搬送する。
【００４５】
ブレード５５は、ローラ部材５３と現像ローラ６２の当接位置よりも現像ローラ回転方向下流側に配置されている。ブレード５５は、その自由端５５ａ側を現像ローラ５２の表面５２ａに１０〜４０Ｎ/ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過したトナーＴを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷をトナーＴに付与する。さらにブレード５５には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対して、トナーＴの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが規制バイアス印加手段６３によって印加される。
【００４６】
図２において感光体ドラム１は、図示しない駆動手段によって反時計回りの方向に回転駆動される。このため、現像ローラ５２の表面５２ａは感光体ドラム１との対向位置において感光体ドラムの表面１ａの進行方向と同方向に移動する。
【００４７】
薄層化されたトナーＴは、現像ローラ５２の回転によって感光体ドラムとの対向位置へ搬送され、現像ローラ５２に印加された現像バイアスと感光体ドラム上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム１の表面１ａに移動し、静電潜像を現像する。
【００４８】
現像ローラ５２とトナー供給室５８の底部５８ａの間には、シート部材２と弾性部材５４が配置されている。この部分は、感光体ドラム１での現像に用いられず現像ローラ５２の表面５２ａ上に残された残留トナーＴ１が現像ローラ５２の回転によって再びトナー供給室５３に戻れる位置となる。
【００４９】
弾性部材５４は、シート部材２の、現像ローラ５２との接触面２ｃと反対側に位置するトナー供給室５８の底部５８ａに固定されていて、シート部材２の一端２ａ側を現像ローラ５２の表面５２ａに対して弾性的に接触させる機能を有している。シート部材２の一端２ａは現像ケース５１内に位置し、これと反対側に位置するシート部材２の他端２ｂが現像ケース５１の外側に位置し、弾性部材５４をトナー供給室５８の底部５８ａから落ちないように、トナー供給室５８の端部５８ａを塞ぐように現像ケース５１に固定されている。トナー供給室５８内のトナーＴは現像ケース５１の外部に漏れ出ないようにシート部材２によって封止されている。
【００５０】
このため、現像ローラ５２が回転すると、その表面５２ａ上に残された残留トナーＴ１は、シート部材２との接触部Ａを通過してトナー供給室５８内に案内され、時計回り方向に回転しているローラ部材５３によって現像ローラ５２の表面５２ａから剥離・回収される。すなわち、本形態において、ローラ部材５３は、トナーＴを現像ローラ５２の表面５２ａに供給するトナー供給部材と、現像ローラ５２の表面５２ａから残留トナーＴ１を回収する現像剤回収部材として機能する。
【００５１】
ここで、ローラ部材５３に回収される残留トナーＴは、弾性部材５４で現像ローラ５２の表面５２ａに押し付けられたシート部材２の押圧力が強ければ強いほど、回収され易い。これは、シート部材２の押圧力によって表面５２ａに対する残留トナーＴ１の付着力が弱まるためである。
【００５２】
図３は、現像ローラの表面５２ａの回収後のトナー量と、ローラ部材５３の回収性能の特性を示す図である。図示において、太い実線はシート部材２がない場合の白紙通過後の特性を示し、細い実線はシート部材２がない場合のベタ画像形成後の特性を示す、また、破線はシート部材２がある場合の白紙通過後の特性を示す。図３から、従来、ローラ部材５３の回収効率はより高い方が、現像ローラ５２上の現像トナー履歴が残らず、フィルミング等の不具合が発生せずに好ましい。しかしながら、完全回収に近づければ近づくほど、ローラ部材５３から現像ローラ５２に供給されたトナーＴをブレード５５で一度に荷電レベルを立ち上げる必要があり、現実的には荷電不足が発生し、地汚れ等の問題となる（領域Ｂ１）。
【００５３】
逆に、ローラ部材５３の回収性能が低すぎると、現像ローラ５２上に現像されない残留トナーＴ１が徐々に蓄積されていき、十分なトナー層形成ができなくなり、画像ノイズが発生する（領域Ｂ２）。
【００５４】
図３の領域Ｂ３は、ローラ部材５３による適切な回収性能の領域を示すが、シート部材２で予め残留トナーＴ１の付着力を低減しなければ、白紙通過後の現像ローラ５２上に多くのトナー量が残っているときに、ベタ通過後の状態（細い実線）と比較して、回収性能が大きく異なる。よって、白紙後とベタ後の部分で濃度差が発生し、ポジ残メモリーが発生する。
【００５５】
そこで、白紙後の残留トナーＴ１が多量に残った場合の状態でも、十分な回収性能が得られるために、シート部材２で機械的に残留トナーＴ１を散らすことが有効であるが、図９（ａ）に示すように、ローラ部材５３で回収されるよりも先にシート部材２で掻き取られた残留トナーＴ１が、シート部材の一端２Ａと現像ローラ５２の表面５２ａの間に溜まり、フィルミング等の発生要因となってしまう。また、図９（ｂ）に示すように、シート部材２を現像ローラ５２に圧接するのに弾性部材５４の撓みを利用すると、弾性部材５４が現像ローラ５２の外周面５２ａに沿って潰れて変形する。このため、現像ローラ５２とシート部材２との接触部Ａよりも現像ケース５１内に位置するシート部材２の端部２ａも現像ローラ５２の外周面５２ａに沿って変形し、接触部Ａを通過した残留トナーＴ１が一端２ａに滞留し易く、現像ローラ５２からの回収不良の要因となる。
（第１の実施形態）
そこで、第１の実施形態では、図２，図４に示すように、シート部材２で書き取られた残留トナーＴ１をシート部材２に溜めることなく現像ケース５１のトナー供給室５８内に戻せるように、シート部材２の、現像ローラ５２との接触部Ａよりも現像ケース５１（トナー供給室５８）内に位置するシート部材２の一端２ａを、シート部材２と現像ローラ５２の表面５２ａとの接線Ｇよりも、現像ローラ５２の表面５２ａから離間する方向に配置した。
【００５６】
このような構成とすると、シート部材２を通過した残留トナーＴ１が一端２ａ上に滞留しにくくなり、現像ケース５１（トナー供給室５８）内に戻しやすくなる。このため、回収不良による現像ローラ５２の表面５２ａ上に残留トナーＴ１が徐々に蓄積されることがなくなって、十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生を抑制することができる。このように現像ローラ５２上の残留トナーＴ１の回収が良好に行なわれと、現像系の画像ノイズやフィルミング等の発生が抑制され、良好な画像を得ることができる。
（第２の実施形態）
本形態は、図５に示すように、シート部材２の一端２ａを、シート部材２よりも下方に位置する弾性部材５４に固定して、接線Ｇよりも現像ローラ５２の表面５２ａから離間する方向に配置した。
【００５７】
このような構成とすると、一端２ａが現像ローラ５２の表面５２ａから離間する位置で安定し、シート部材２を通過した残留トナーＴ１が確実にケース内に落下する。このため、回収不良による現像ローラ５２上に残留トナーＴ１が徐々に蓄積されることがなくなって、十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
（第３の実施形態）
本形態は、図６に示すように、シート部材２の一端２ａをローラ部材５３の表面５３ａと接触するように配置した。このため、ローラ部材５３が回転する際にシート部材２の一端２ａが揺さぶられるので、シート部材２を通過した残留トナーＴ１が確実に現像ケース５１内に落下する。このため、回収不良による現像ローラ５２上に残留トナーＴ１が徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
（第４の実施形態）。
【００５８】
本形態は、図７に示すように、シート部材２の他端２ｂを固定しないで自由端とした。このようにシート部材２の他端２ｂを自由端とすると、現像ケース５１に固定した場合に比べて他端２ｂの位置が高くなる。このため、接触部Ａよりも現像ローラ５２の回転方向上流側に、トナー受け部が構成されることなるとともに、現像ローラ５２の回転方向に対する接触部Ａの幅が広くなり、他端側から漏れ難くなる。
（第５の実施形態）
本形態では、図８に示すように、シート部材２を導電性部材で構成するとともに、この導電性のシート部材２に電圧を電圧印加手段６４で印加するようにしている。
【００５９】
このような構成によると、現像ローラ５２上の残留トナーＴ１に対して、シート部材２から特に接触部Ａ近傍においては電圧が強く作用して、シート部材２側に残留トナーＴ１が吸着される。このため、残留トナーＴ１の回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
【００６０】
シート部材２に印加する電圧は、残留トナーＴ１と同極性では、残留トナーＴ１ーを電気的にシート部材２に引き付けるはできなく、残留トナーＴ１と逆極性では残留トナーＴ１を現像ローラ５２の表面５２ａより剥がす力が大きすぎてトナーこぼれが発生するおそれがある。このため、シート部材２に印加する電圧は、現像ローラ５２に印加する電圧と同じ電圧を印加するのが好ましい。
【００６１】
シート部材２は、残留トナーＴ１を正帯電側に摩擦帯電させる材料で構成してもよい。このような材料で構成すると、残留トナーＴ１の荷電量が低減する。このため、残留トナーＴ１の現像ローラ５２の表面５２ａとの付着力が弱められて、シート部材２側に吸着し易くなり、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
【００６２】
シート部材２の材質としては、現像ローラ５２の表面５２ａの残留トナーＴ１を逆帯電側に摩擦帯電させる材料で構成してもよい。このように構成しても、残留トナーＴ１の荷電量が低減するため、残留トナーＴ１の現像ローラ５２の表面５２ａとの付着力が弱められ、シート部材２側に吸着し易くなる。このため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る現像装置を備えたプロセスカートリッジが着脱自在な画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一構成例を示す拡大図である。
【図３】現像剤担持体からの回収後のトナー量と現像剤回収部材の回収効率との関係を説明するための特性図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図９】（ａ）はシート部材単体を用いた現像装置の問題点を説明するための拡大図、（ｂ）はシート部材と弾性部材を用いた現像装置の問題点を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
【００６４】
１（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ） 像担持体
１ａ 像担持体の表面
２（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ） シート部材
２ａ（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）一端
２ｂ（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）他端
２ｃ（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）接触面
４（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ） クリーニング手段
５０（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）プロセスカートリッジ
５１（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）現像ケース
５２（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）現像剤担持体
５３（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）現像剤回収部材
５４（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）弾性部材
１００ 画像形成装置
１００ａ 画像形成装置本体
Ｇ 接線
Ｔ，Ｔ１ 現像剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を用いて潜像を現像する現像装置、プロセスカートリッジおよびこれらを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体上に形成された潜像を現像装置内の現像剤で現像する。現像装置は、単独で画像形成装置本体に装着するものと、像担持体と一体的に構成してプロセスカートリッジとして画像形成装置本体に着脱自在に装着するものとがある。
【０００３】
現像装置は、一成分現像剤となるトナーを収容した現像ケース内に、感光体などの像担持体に対してトナーを供給する回転可能な現像スリーブなどの現像剤担持体と、現像剤担持体からトナーを回収する回転可能な現像剤回収部材と、像担持体に供給されるトナーの層厚を規制するブレード等の層厚規制部材を備えている。現像装置は、この現像剤担持体を回転させることで像担持体にトナーを供給するとともに、現像剤回収部材を回転させることで現像に消費されずに残存したトナーを現像剤担持体より剥き取ることで回収している。
【０００４】
現像装置には、現像ケースの下部から現像剤の漏れを防止する目的で、シート部材が配置されている。このシート部材は可撓性で、例えば特許文献１〜３では、シート部材の一端側を現像ケース内で現像剤担持体と軽圧当接させ、他端側を現像ケースに固定し、現像剤担持体上に残存しているトナーの通過を許容すると共に現像ケース内のトナーが現像ケースの下部から漏出するのを防止している。
【０００５】
特許文献４では、シート部材を現像剤担持体に圧接するのに、シート部材の、現像剤担持体との接触面と反対側に弾性部材を配置して、シート部材を現像剤担持体に対して弾性的に接触させている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−７２８８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４８５９号公報
【特許文献３】特開平１１−１７４８１６号公報
【特許文献４】特開平１１−２１９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３のようなシート部材を単体で現像剤担持体に圧接する構成の場合、シート部材がその撓みにより現像剤担持体に押し付けられるため、現像剤担持体の一箇所に集中して圧力がかかる。このため、現像剤担持体に残存しているトナーがシート部材との接触部で固着し易く、トナーの劣化や、現像剤担持体表面上にトナーのフィルミング等が発生要因となってしまう。
【０００８】
特許文献４の構成では、シート部材を現像剤担持体に圧接するのに弾性部材の撓みを利用するので、全体に分散して圧力がかかるため、現像剤担持体とシート部材との接触部で残存トナーが固着しにくい。しかし、弾性部材が現像剤担持体の外周面に沿って潰れて変形するため、現像剤担持体とシート部材との接触部よりもケース内に位置するシート部材の一端も現像剤担持体の外周面に沿って変形してしまう。このようにケース内に位置するシート部材の一端が現像剤担持体の外周面に沿って変形すると、接触部を通過した残留トナーが一端側に滞留し易く、現像剤担持体からの回収不良の要因となる。このようトナーの回収不良は、現像剤担持体上に現像されないトナーが徐々に蓄積されていき、十分なトナー層形成ができなくなり、画像ノイズやフィルミング等の発生要因となってしまう。
【０００９】
本発明は、現像剤の漏れを防止しつつも、画像ノイズやフィルミング等の発生を抑制する現像装置及びプロセスカートリッジを提供することを、その目的とする。
【００１０】
本発明は、現像系の画像ノイズやフィルミング等の発生を抑制して良好な画像を得られる画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１に係る、現像ケース内で回転可能であり、像担持体に対して現像剤を供給する現像剤担持体と、現像剤担持体から現像剤を回収する回転可能な現像剤回収部材と、現像ケース内で現像剤担持体と接触するシート部材と、シート部材の、現像剤担持体との接触面と反対側に、シート部材を現像剤担持体に対して弾性的に接触させる弾性部材を備えた現像装置では、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端が、シート部材と現像剤担持体との接線よりも、現像剤担持体から離間する方向に配置されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る現像装置において、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端は、シート部材と現像剤担持体との接線よりも現像剤担持体から離間する方向に固定されて配置されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る現像装置において、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端は、現像剤回収部材と接触するように配置されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る現像装置において、シート部材の一端と反対側に位置するシート部材の他端は、固定されていないことを特徴としている。
【００１５】
本発明に係る現像装置において、シート部材は導電性であることを特徴としている。
【００１６】
本発明に係る現像装置において、シート部材は電圧が印加されることで、除電部材として機能することを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る現像装置において、シート部材は現像剤担持体と同じ電圧を印加されることを特徴としている。
【００１８】
本発明に係る現像装置において、シート部材は、現像剤を正帯電側に摩擦帯電させる材料、あるいは、現像剤を逆帯電側に摩擦帯電させる材料で構成されていることを特徴としている。
【００１９】
本発明に係る、少なくとも像担持体と現像装置を備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジは、現像装置として上記何れかの現像装置を有することを特徴としている。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置あるいはプロセスカートリッジを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、現像剤担持体との接触面と反対側に設けられた弾性部材で現像剤担持体に対して弾性的に接触するシート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端を、シート部材と現像剤担持体との接線よりも、現像剤担持体から離間する方向に配置したので、シート部材を通過した残留トナーが滞留しにくくなり、現像ケース内に戻しやすくなる。このため、回収不良による現像剤担持体上に残留トナーが徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生を抑制することができる。
【００２２】
本発明によれば、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端を、シート部材と現像剤担持体との接線よりも現像剤担持体から離間する方向に固定したので、一端が現像剤担持体から離間する位置で安定し、シート部材を通過した残留トナーが確実にケース内に落下する。このため、回収不良による現像剤担持体上に残留トナーが徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２３】
本発明によれば、シート部材の、現像剤担持体との接触部よりも現像ケース内に位置する一端を、現像剤回収部材と接触するように配置したので、現像剤回収部材が回転する際にシート部材が揺さぶられるので、シート部材を通過した残留トナーが確実にケース内に落下する。このため、回収不良による現像剤担持体上に残留トナーが徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２４】
本発明によれば、シート部材の一端と反対側に位置するシート部材の他端が固定されていないので、他端を現像ケースに固定する場合に比べて他端側から漏れ難くなる。
【００２５】
本発明によれば、シート部材は導電性である場合や、シート部材は電圧が印加されることでシート部材が除電部材として機能するので、現像剤担持体上の残留トナーがシート部材側に吸着されるため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２６】
本発明によれば、シート部材に現像剤担持体と同じ電圧が印加されることで、シート部材が除電部材として機能するので、現像剤担持体上の残留トナーがシート部材側に吸着されるため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２７】
本発明によれば、現像剤を正帯電側に摩擦帯電させる材料、あるいは、現像剤を逆帯電側に摩擦帯電させる材料でシート部材を構成したので、シート部材が除電部材として機能するので、現像剤担持体上の残留トナーがシート部材側に吸着されるため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができる。
【００２８】
本発明によれば、現像剤担持体上の残留トナーの回収が良好に行なわれるので、現像系の画像ノイズやフィルミング等の発生が抑制され、良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係る現像装置５とプロセスカートリッジ５０を備えた画像形成装置１００の概略構成を示す。画像形成装置１００は、像担持体であるドラム状の感光体（以下「感光体ドラム」と記す）１を備えている。感光体ドラム１の周囲には、帯電手段となる帯電ローラ３、現像装置５、転写手段となる転写ローラ６、クリーニング手段４が配置されている。これら構成のうち、感光体ドラム１、帯電ローラ３、クリーニング手段４、現像装置５は、ケーシング７内に収納されていてプロセスカートリッジ５０として構成されている。プロセスカートリッジ５０は画像形成装置本体１００ａに着脱自在とされている。本形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成すべく、４つのプロセスカートリッジ５０を横一列に配置して画像形成部が構成としている。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに係る構成要素には、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を付して識別するものとする。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジはそれぞれプロセスカートリッジ５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋと示し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像装置はそれぞれ現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと示す。
【００３０】
各プロセスカートリッジ及び現像装置の構成は、使用するトナーの色が異なる以外は、基本的に同一構成を採る。このため、特にカラー画像形成に関する場合を除き、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号は省略して説明する。
【００３１】
プロセスカートリッジ５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋがそれぞれ備える帯電ローラ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの間には、潜像形成手段となる光走査装置８から各色に対応した潜像を形成する、レーザー光１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが照射されるように構成されている。
【００３２】
転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの下方には、中間転写手段９と定着手段１０と給紙装置２００が配置されている。中間転写手段８は、複数のローラ部材に巻き掛けられたベルト状の中間転写媒体９１を備えている。中間転写媒体９１は、図１において時計回り方向に回転駆動するように構成されている。
【００３３】
次に、画像形成装置１００による画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスを例にして説明する。図１に示す有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、図示しない除電ランプ等で除電され、帯電ローラ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋで均一にマイナスに帯電される。各帯電ローラ３による各感光体ドラムの帯電が行われる際には、図示しない電圧印加手段から各帯電ローラに、各感光体ドラム１を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧、すなわち、交流成分を有する電圧が印加される。
【００３４】
帯電された各感光体ドラム１は、潜像形成装置８から照射される各レーザー光１１でそれぞれ潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。各レーザー光１１は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により感光体ドラム１の表面を、感光体ドラム１の回転軸方向に走査する。
【００３５】
このようにして各感光体ドラム１上に形成された潜像は、各現像装置５から供給された現像剤となるトナー粒子より現像され、トナー像が形成される。このようなトナー像が形成される工程は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して行われる。
【００３６】
各色に対応した感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、各転写ローラ６にて順次中間転写媒体９１上にそれぞれ転写（１次転写）される。このとき、各転写ローラ６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。転写後の各感光体ドラム１上に残存するトナー粒子は、各クリーニング手段４によって、クリーニング手段４内のトナー回収部へそれぞれ回収される。
【００３７】
中間転写媒体９１上に転写されたトナー像は、定着手段１０の手前において中間転写媒体９１と対向配置され、２次転写バイアスが印加される２次転写ローラ９２によって、給紙装置２００から給送された紙などの転写媒体Ｐ上に一括して転写（２次転写）される。転写された転写媒体Ｐは、定着手段１０によって定着され、排紙トレイ１０１へ排出される。
【００３８】
本形態に係る画像形成装置１００は、中間転写方式として説明したが、複数の現像装置５によって順次作製された色が異なる複数のトナー像を順次記録媒体Ｐ上へ直接転転写する方式であっても良い。また、画像形成装置としては、カラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってよい。また、画像形勢装置としては、プリンター、複写機に限定されるものではなく、ファクシミリ単体、あるいはプリンター、複写機などの複数の機能を備えた複合機であってもよい。本形態において、現像装置５はそれぞれの色のプロセスカートリッジ５０に一体に組み込まれているが、プロセスカートリッジとせずに、単独で画像形成装置本体１００ａに着脱自在とした形態であってもよい。
【００３９】
次に現像装置５の構成について図２を用いて説明する。
【００４０】
現像装置５は、現像ケース５１内で回転可能であり、感光体ドラム１に対してトナーを供給する現像剤担持体となる現像ローラ５２と、現像ローラ５２の表面５２ａに対してトナーＴを供給するとともに、現像ローラ５２の表面５２ａから残留トナーＴ１を回収する回転可能な現像剤回収部材となるローラ部材５３と、現像ケース５１内で現像ローラ５２と接触するシート部材２と、弾性部材５４と、感光体ドラム１に供給されるトナーＴの層厚を規制する層厚規制部材となるブレード５５を備えている。を備えている。
【００４１】
現像ケース５１は、図２において、仕切り壁５６で上下に２分割されていて、上方がトナー収容室５７、下方がトナー供給室５８とされている。トナー収容室内５７には、図２において時計回り方向に回転してトナー収容室内５７に収容されたトナーＴを攪拌するトナー攪拌部材５９が設けられている。仕切り壁５６には、トナー収容室５７とトナー供給室５８とを連通する開口６０が形成されている。トナー収容室５７のトナーＴは、トナー攪拌部材５９回転動作によって開口６０からトナー供給室５８へと供給される。
【００４２】
ローラ部材５３には、バイアス印加手段６１と接続していて、現像バイアスに対してトナーＴの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスがバイアス印加手段６１から印加されるように構成されている。ローラ部材５３は、一定の力で現像ローラ５２に当接するようにトナー供給室５８内に配置されている。この時、ローラ部材５３、現像ローラ５２の少なくとも一方が弾性体であれば、お互い当接するのは問題ない。但し、現像ローラ５２が非弾性体であれば、ローラ部材５３は弾性体にし、像担持体はベルトか現像ローラ５２と非接触位置にしておく必要がある。本形態では、感光体ドラム１と現像ローラ５２は接触状態とし、ローラ部材５３を弾性体で構成して、ローラ部材５２の表面に当接させている。
【００４３】
ローラ部材５３に対する供給バイアスは、現像ローラ５２との当接部で予備帯電されたトナーＴを現像ローラ５２の表面５２ａに押し付ける方向に作用する。ローラ部材５３は、図示しない駆動手段によって時計回りに回転駆動されると、その表面５３ａに付着させたトナーＴを現像ローラ５２の表面５２ａに塗布供給する。
【００４４】
現像ローラ５２には感光体ドラム１の表面１ａとの間に電界を形成させるための現像バイアスが現像バイアス印加手段６２によって印加される。現像ローラ５２は、図示しない駆動手段によって、図２において時計回り方向に回転駆動されると、表面５２aに保持したトナーＴをブレード５５および感光体ドラム１との対向位置へと搬送する。
【００４５】
ブレード５５は、ローラ部材５３と現像ローラ６２の当接位置よりも現像ローラ回転方向下流側に配置されている。ブレード５５は、その自由端５５ａ側を現像ローラ５２の表面５２ａに１０〜４０Ｎ/ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過したトナーＴを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷をトナーＴに付与する。さらにブレード５５には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対して、トナーＴの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが規制バイアス印加手段６３によって印加される。
【００４６】
図２において感光体ドラム１は、図示しない駆動手段によって反時計回りの方向に回転駆動される。このため、現像ローラ５２の表面５２ａは感光体ドラム１との対向位置において感光体ドラムの表面１ａの進行方向と同方向に移動する。
【００４７】
薄層化されたトナーＴは、現像ローラ５２の回転によって感光体ドラムとの対向位置へ搬送され、現像ローラ５２に印加された現像バイアスと感光体ドラム上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム１の表面１ａに移動し、静電潜像を現像する。
【００４８】
現像ローラ５２とトナー供給室５８の底部５８ａの間には、シート部材２と弾性部材５４が配置されている。この部分は、感光体ドラム１での現像に用いられず現像ローラ５２の表面５２ａ上に残された残留トナーＴ１が現像ローラ５２の回転によって再びトナー供給室５３に戻れる位置となる。
【００４９】
弾性部材５４は、シート部材２の、現像ローラ５２との接触面２ｃと反対側に位置するトナー供給室５８の底部５８ａに固定されていて、シート部材２の一端２ａ側を現像ローラ５２の表面５２ａに対して弾性的に接触させる機能を有している。シート部材２の一端２ａは現像ケース５１内に位置し、これと反対側に位置するシート部材２の他端２ｂが現像ケース５１の外側に位置し、弾性部材５４をトナー供給室５８の底部５８ａから落ちないように、トナー供給室５８の端部５８ａを塞ぐように現像ケース５１に固定されている。トナー供給室５８内のトナーＴは現像ケース５１の外部に漏れ出ないようにシート部材２によって封止されている。
【００５０】
このため、現像ローラ５２が回転すると、その表面５２ａ上に残された残留トナーＴ１は、シート部材２との接触部Ａを通過してトナー供給室５８内に案内され、時計回り方向に回転しているローラ部材５３によって現像ローラ５２の表面５２ａから剥離・回収される。すなわち、本形態において、ローラ部材５３は、トナーＴを現像ローラ５２の表面５２ａに供給するトナー供給部材と、現像ローラ５２の表面５２ａから残留トナーＴ１を回収する現像剤回収部材として機能する。
【００５１】
ここで、ローラ部材５３に回収される残留トナーＴは、弾性部材５４で現像ローラ５２の表面５２ａに押し付けられたシート部材２の押圧力が強ければ強いほど、回収され易い。これは、シート部材２の押圧力によって表面５２ａに対する残留トナーＴ１の付着力が弱まるためである。
【００５２】
図３は、現像ローラの表面５２ａの回収後のトナー量と、ローラ部材５３の回収性能の特性を示す図である。図示において、太い実線はシート部材２がない場合の白紙通過後の特性を示し、細い実線はシート部材２がない場合のベタ画像形成後の特性を示す、また、破線はシート部材２がある場合の白紙通過後の特性を示す。図３から、従来、ローラ部材５３の回収効率はより高い方が、現像ローラ５２上の現像トナー履歴が残らず、フィルミング等の不具合が発生せずに好ましい。しかしながら、完全回収に近づければ近づくほど、ローラ部材５３から現像ローラ５２に供給されたトナーＴをブレード５５で一度に荷電レベルを立ち上げる必要があり、現実的には荷電不足が発生し、地汚れ等の問題となる（領域Ｂ１）。
【００５３】
逆に、ローラ部材５３の回収性能が低すぎると、現像ローラ５２上に現像されない残留トナーＴ１が徐々に蓄積されていき、十分なトナー層形成ができなくなり、画像ノイズが発生する（領域Ｂ２）。
【００５４】
図３の領域Ｂ３は、ローラ部材５３による適切な回収性能の領域を示すが、シート部材２で予め残留トナーＴ１の付着力を低減しなければ、白紙通過後の現像ローラ５２上に多くのトナー量が残っているときに、ベタ通過後の状態（細い実線）と比較して、回収性能が大きく異なる。よって、白紙後とベタ後の部分で濃度差が発生し、ポジ残メモリーが発生する。
【００５５】
そこで、白紙後の残留トナーＴ１が多量に残った場合の状態でも、十分な回収性能が得られるために、シート部材２で機械的に残留トナーＴ１を散らすことが有効であるが、図９（ａ）に示すように、ローラ部材５３で回収されるよりも先にシート部材２で掻き取られた残留トナーＴ１が、シート部材の一端２Ａと現像ローラ５２の表面５２ａの間に溜まり、フィルミング等の発生要因となってしまう。また、図９（ｂ）に示すように、シート部材２を現像ローラ５２に圧接するのに弾性部材５４の撓みを利用すると、弾性部材５４が現像ローラ５２の外周面５２ａに沿って潰れて変形する。このため、現像ローラ５２とシート部材２との接触部Ａよりも現像ケース５１内に位置するシート部材２の端部２ａも現像ローラ５２の外周面５２ａに沿って変形し、接触部Ａを通過した残留トナーＴ１が一端２ａに滞留し易く、現像ローラ５２からの回収不良の要因となる。
（第１の実施形態）
そこで、第１の実施形態では、図２，図４に示すように、シート部材２で書き取られた残留トナーＴ１をシート部材２に溜めることなく現像ケース５１のトナー供給室５８内に戻せるように、シート部材２の、現像ローラ５２との接触部Ａよりも現像ケース５１（トナー供給室５８）内に位置するシート部材２の一端２ａを、シート部材２と現像ローラ５２の表面５２ａとの接線Ｇよりも、現像ローラ５２の表面５２ａから離間する方向に配置した。
【００５６】
このような構成とすると、シート部材２を通過した残留トナーＴ１が一端２ａ上に滞留しにくくなり、現像ケース５１（トナー供給室５８）内に戻しやすくなる。このため、回収不良による現像ローラ５２の表面５２ａ上に残留トナーＴ１が徐々に蓄積されることがなくなって、十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生を抑制することができる。このように現像ローラ５２上の残留トナーＴ１の回収が良好に行なわれと、現像系の画像ノイズやフィルミング等の発生が抑制され、良好な画像を得ることができる。
（第２の実施形態）
本形態は、図５に示すように、シート部材２の一端２ａを、シート部材２よりも下方に位置する弾性部材５４に固定して、接線Ｇよりも現像ローラ５２の表面５２ａから離間する方向に配置した。
【００５７】
このような構成とすると、一端２ａが現像ローラ５２の表面５２ａから離間する位置で安定し、シート部材２を通過した残留トナーＴ１が確実にケース内に落下する。このため、回収不良による現像ローラ５２上に残留トナーＴ１が徐々に蓄積されることがなくなって、十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
（第３の実施形態）
本形態は、図６に示すように、シート部材２の一端２ａをローラ部材５３の表面５３ａと接触するように配置した。このため、ローラ部材５３が回転する際にシート部材２の一端２ａが揺さぶられるので、シート部材２を通過した残留トナーＴ１が確実に現像ケース５１内に落下する。このため、回収不良による現像ローラ５２上に残留トナーＴ１が徐々に蓄積されることがなくなって十分なトナー層形成ができ、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
（第４の実施形態）。
【００５８】
本形態は、図７に示すように、シート部材２の他端２ｂを固定しないで自由端とした。このようにシート部材２の他端２ｂを自由端とすると、現像ケース５１に固定した場合に比べて他端２ｂの位置が高くなる。このため、接触部Ａよりも現像ローラ５２の回転方向上流側に、トナー受け部が構成されることなるとともに、現像ローラ５２の回転方向に対する接触部Ａの幅が広くなり、他端側から漏れ難くなる。
（第５の実施形態）
本形態では、図８に示すように、シート部材２を導電性部材で構成するとともに、この導電性のシート部材２に電圧を電圧印加手段６４で印加するようにしている。
【００５９】
このような構成によると、現像ローラ５２上の残留トナーＴ１に対して、シート部材２から特に接触部Ａ近傍においては電圧が強く作用して、シート部材２側に残留トナーＴ１が吸着される。このため、残留トナーＴ１の回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
【００６０】
シート部材２に印加する電圧は、残留トナーＴ１と同極性では、残留トナーＴ１ーを電気的にシート部材２に引き付けるはできなく、残留トナーＴ１と逆極性では残留トナーＴ１を現像ローラ５２の表面５２ａより剥がす力が大きすぎてトナーこぼれが発生するおそれがある。このため、シート部材２に印加する電圧は、現像ローラ５２に印加する電圧と同じ電圧を印加するのが好ましい。
【００６１】
シート部材２は、残留トナーＴ１を正帯電側に摩擦帯電させる材料で構成してもよい。このような材料で構成すると、残留トナーＴ１の荷電量が低減する。このため、残留トナーＴ１の現像ローラ５２の表面５２ａとの付着力が弱められて、シート部材２側に吸着し易くなり、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
【００６２】
シート部材２の材質としては、現像ローラ５２の表面５２ａの残留トナーＴ１を逆帯電側に摩擦帯電させる材料で構成してもよい。このように構成しても、残留トナーＴ１の荷電量が低減するため、残留トナーＴ１の現像ローラ５２の表面５２ａとの付着力が弱められ、シート部材２側に吸着し易くなる。このため、回収効率が向上し、画像ノイズやフィルミング発生をより抑制することができるとともに、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る現像装置を備えたプロセスカートリッジが着脱自在な画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一構成例を示す拡大図である。
【図３】現像剤担持体からの回収後のトナー量と現像剤回収部材の回収効率との関係を説明するための特性図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る現像装置の主要部の構成を示す拡大図である。
【図９】（ａ）はシート部材単体を用いた現像装置の問題点を説明するための拡大図、（ｂ）はシート部材と弾性部材を用いた現像装置の問題点を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
【００６４】
１（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ） 像担持体
１ａ 像担持体の表面
２（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ） シート部材
２ａ（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）一端
２ｂ（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）他端
２ｃ（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）接触面
４（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ） クリーニング手段
５０（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）プロセスカートリッジ
５１（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）現像ケース
５２（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）現像剤担持体
５３（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）現像剤回収部材
５４（Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ）弾性部材
１００ 画像形成装置
１００ａ 画像形成装置本体
Ｇ 接線
Ｔ，Ｔ１ 現像剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ケース内で回転可能であり、像担持体に対して現像剤を供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体から現像剤を回収する回転可能な現像剤回収部材と、前記現像ケース内で前記現像剤担持体と接触するシート部材と、前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触面と反対側に、前記シート部材を前記現像剤担持体に対して弾性的に接触させる弾性部材を備えた現像装置において、
前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触部よりも前記現像ケース内に位置する一端が、前記シート部材と前記現像剤担持体との接線よりも、前記現像剤担持体から離間する方向に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触部よりも前記現像ケース内に位置する一端が、前記シート部材と前記現像剤担持体との接線よりも、前記現像剤担持体から離間する方向に固定されて配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触部よりも前記現像ケース内に位置する一端が、前記現像剤回収部材と接触するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記シート部材の一端と反対側に位置する前記シート部材の他端が固定されていないことを特徴とする、請求項１ないし３の何れかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記シート部材は導電性であることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記シート部材には、電圧が印加されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記シート部材には前記現像剤担持体と同じ電圧を印加されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記シート部材は、前記現像剤を正帯電側に摩擦帯電させる材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記シート部材は、前記現像剤を逆帯電側に摩擦帯電させる材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１に記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れかに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
少なくとも像担持体と現像装置を備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
前記現像装置として請求項１ないし９の何れかに記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１記載の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。
【請求項１】
現像ケース内で回転可能であり、像担持体に対して現像剤を供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体から現像剤を回収する回転可能な現像剤回収部材と、前記現像ケース内で前記現像剤担持体と接触するシート部材と、前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触面と反対側に、前記シート部材を前記現像剤担持体に対して弾性的に接触させる弾性部材を備えた現像装置において、
前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触部よりも前記現像ケース内に位置する一端が、前記シート部材と前記現像剤担持体との接線よりも、前記現像剤担持体から離間する方向に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触部よりも前記現像ケース内に位置する一端が、前記シート部材と前記現像剤担持体との接線よりも、前記現像剤担持体から離間する方向に固定されて配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記シート部材の、前記現像剤担持体との接触部よりも前記現像ケース内に位置する一端が、前記現像剤回収部材と接触するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記シート部材の一端と反対側に位置する前記シート部材の他端が固定されていないことを特徴とする、請求項１ないし３の何れかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記シート部材は導電性であることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記シート部材には、電圧が印加されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記シート部材には前記現像剤担持体と同じ電圧を印加されていることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記シート部材は、前記現像剤を正帯電側に摩擦帯電させる材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記シート部材は、前記現像剤を逆帯電側に摩擦帯電させる材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１に記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れかに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
少なくとも像担持体と現像装置を備え、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
前記現像装置として請求項１ないし９の何れかに記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１１記載の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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−５４９７９（Ｐ２０１０−５４９７９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２１９１４（Ｐ２００８−２２１９１４）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]