JP4256362B2 - 現像装置およびこの現像装置が適用された画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式で感光体ドラムの周面に形成された静電潜像に向けてトナーを供給することによりトナー像を形成させるように構成された現像装置およびこの現像装置が適用された画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式が採用された画像形成装置に適用される現像装置が知られている。この現像装置は、感光体ドラムの周面に画像データに基づいて形成された静電潜像へ向けて現像剤であるトナーを供給するものであり、周面に形成されたトナー像は、感光体ドラムの軸心回りの回転で用紙貯留部から搬送されてきた被転写材である用紙に転写されるようになっている。感光体ドラムの直下流側には定着装置が設けられ、トナー像の転写された用紙は、この定着装置で加熱により当該トナー像を用紙に定着させる定着処理が施された後、外部に排出されるようになっている。

前記現像装置は、所定の筐体内に現像剤（１成分系の場合はトナー、２成分系の場合はトナーとキャリヤとの混合物）を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段によって攪拌されつつあるトナーを感光体ドラムの周面に供給する円筒状の現像スリーブとが装着されることによって構成されている。そして、所定のトナーカートリッジから筐体内に供給されたトナーは、１成分系の場合はそのまま攪拌され、２成分系の場合は予め装填されているキャリヤと混合攪拌され、軸心回りに回転している現像スリーブの周面を介して均一な状態で感光体ドラムの周面に供給されるようになっている。感光体ドラムの周面と対向した現像スリーブの周面の直上位置には所定の隙間を介してブレードが設けられ、現像スリーブ周面のトナーは、このブレードで相対的に擦り取られることにより感光体ドラムに過剰に供給されないようになされている。

ところで、トナーの一部が現像スリーブの回転に誘導されてブレードと衝突すると、この衝突したものがブレードの中央部から両端部に向かって逃げ、現像スリーブの各端部から外れて漏洩してしまうという不都合の生じることがある。

かかる不都合を解消するために、特許文献１には、現像スリーブの両端部において当該現像スリーブの周面に沿うように所定の間隙を備え磁性部材を配設し、この磁性部材と現像スリーブに内装された磁石とにより現像スリーブの周面に磁力線が集中した磁気ブラシを形成させるようにしたものが提案されている。かかる方策を講じることにより、磁気ブラシが磁性部材と現像スリーブとの間隙にシール部材として機能し、これによって現像スリーブ両端部からのトナーの漏洩の防止が図られる。

また、特許文献２には、感光体ドラムに供給されるトナー量を調節するためのブレードを磁性体によって形成するとともに、この磁性体の両端部の厚み寸法を中央部のそれより厚くしたものが提案されている。かかる方策を講じることにより、現像スリーブに内装された磁石からブレードに向かう磁力線がブレードの中央部より端部の方が多くなり、これによって現像スリーブ両端部からのトナーの漏洩の防止が図られる。
特開平２−２６２１７１号公報 特開平９−２６５２３８号公報

しかしながら、たとえ特許文献１に記載されているように、現像スリーブの両端部において当該現像スリーブの周面に沿うように所定の間隙を備えた磁性部材を配設し、磁気によってトナーの漏洩を防止する方策を講じても、回転している現像スリーブ周面のトナーがブレードで堰止められることにより当該トナーにブレードの長手方向に向かう分力が作用し、これによってトナーの一部が現像スリーブの各端部に向かって横滑りすることになる。この横滑りは、現像スリーブの回転力に起因した相当大きな力（前記分力）によって生じるため、たとえ現像スリーブの端部の磁気の強さを大きくしても、横滑りしたトナーは、この磁気の中を容易に素通りし、これによって現像スリーブの端部からのトナーの漏洩を確実に防止することができないという問題点を有していた。

また、たとえ特許文献２に記載されているように、磁性体の両端部の厚み寸法を中央部のそれより厚くし、これによって現像スリーブに内装された磁石からブレードに向かう磁力線がブレードの中央部より端部の方が多くして現像スリーブ両端部からのトナーの漏洩を防止する方策を立てても、特許文献１の場合と同様の理由で現像スリーブの端部からのトナーの漏洩を確実に防止することができないという問題点を有していた。

本発明は、かかる従来の問題点を解消するためになされたものであり、現像スリーブの端部からのトナーの漏洩をより確実に防止することができるように改良された現像装置およびこの現像装置が適用された画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、軸心回りに回転しながら感光体ドラムの周面の潜像領域にトナーを供給する、磁石の内装された現像スリーブが所定の筐体内に装着されてなる現像装置において、所定寸法の隙間を介して前記現像スリーブの周面の両端部における前記筐体内側で対向配設された円弧状を呈する一対の磁性部材と、所定寸法の隙間を介して前記現像スリーブの周面の中央部に対向配置されたトナーの感光体ドラムへの供給量を調節するブレードとが備えられ、前記ブレードは、前記筐体内に向いた面の中央部に両端部の厚み寸法より薄く設定されることによって形成された凹部を有しているとともに、その両端部に前記磁性部材の上端部を収納するための平面視でＬ字形状を呈したＬ字切欠き部がそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、筐体内にトナーを装填した状態で現像スリーブを軸心回りに回転させることにより、筐体内のトナーは、現像スリーブの周面に誘導されて感光体ドラムの方向に向けて搬送され、ブレードの下端縁部と現像スリーブの周面との隙間を潜り搬送量が調節された状態で軸心回りに回転している感光体ドラム周面の潜像領域に供給されてトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムの回転に応じて同期搬送されてきた用紙に転写される。

そして、ブレードの筐体内に向いた面の中央部には、両端部の厚み寸法より薄く設定されることによって形成された凹部が設けられているため、現像スリーブの回転で周面に載せられ搬送されてきたトナーは、ブレードに衝突することにより凹部に嵌り込んだ状態になり、これによってブレードの両端部に向かい難くなる。

また、たとえブレードと衝突したトナーが現像スリーブの両端部に向かったとしても、その量は限られたものになっているとともに、現像スリーブの両端部には周面との間に所定寸法の隙間を介して対向配置された円弧状を呈する磁性部材がそれぞれ設けられているため、この磁性部材と現像スリーブ内部の磁石との間に架橋された磁力線（磁気ブラシ）に拘束されることによってトナーのそれ以上の移動が阻止され、これによってトナーが現像スリーブの端部から外部に漏洩することが有効に防止される。

このように、回転している現像スリーブの周面に載った状態で感光体ドラムに向けて搬送されるトナーがブレードと衝突することで現像スリーブの両端部に向かおうとする傾向を、ブレードの中央部に凹設された凹部と、現像スリーブの両端部に対向配置された磁性部材による磁力線との双方によって防ぐようにしているため、従来のように、ブレードのみで行う場合および磁性部材のみで行う場合のいずれに比べても現像スリーブの端部からのトナー漏れが相乗的に有効に防止される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ブレードの両端部と前記凹部との間にそれぞれ段差が形成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、現像スリーブの回転でブレードに衝突することにより現像スリーブの端部に向かおうとするトナーは、そのほとんどが現像スリーブの凹部の端部に形成された段差に阻止され、これによって段差を越えて現像スリーブの端部へ向かおうとするトナー量が少なく抑えられる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記前記凹部の両側部にそれぞれスロープが形成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、現像スリーブの回転でブレードに衝突することにより現像スリーブの端部に向かおうとするトナーは、そのほとんどが現像スリーブの凹部の端部に形成されたスリーブに抑止され、これによってスリーブを越えて現像スリーブの端部へ向かおうとするトナー量が少なく抑えられる。しかも、スロープは、現像スリーブの長手方向の所定の範囲に亘って形成され、この範囲内のトナーに対して端部への移動を抑止する力が作用するため、トナーの端部への移動量がより少なく抑えられる。

請求項４記載の発明は、前記感光体ドラムの周面に形成された静電潜像にトナーを供給することによりトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写するように構成された画像形成装置において、前記トナー像を形成するべく請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置が適用されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、画像形成装置に請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置が適用されているため、画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置の作用効果を享受したものになり、漏洩したトナーで装置内が汚染される不都合の発生が有効に防止される。

請求項１記載の発明によれば、回転している現像スリーブの周面に載った状態で感光体ドラムに向けて搬送されるトナーがブレードと衝突することで現像スリーブの両端部に向かおうとする傾向を、ブレードの中央部に凹設された凹部と、現像スリーブの両端部に対向配置された磁性部材による磁力線との双方によって防ぐようにしているため、従来のように、ブレードのみでトナーの漏洩を防ぐ場合および磁性部材のみトナーの漏洩を防ぐ場合のいずれに比べても現像スリーブの端部からのトナー漏れを相乗的に有効に防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、ブレードの両端部と前記凹部との間にそれぞれ段差が形成されているため、現像スリーブの回転でブレードに衝突することにより現像スリーブの端部に向かおうとするトナーは、そのほとんどが現像スリーブの凹部の端部に形成された段差に阻止され、これによって段差を越えて現像スリーブの端部へ向かおうとするトナー量を少なく抑えることができる。

請求項３記載の発明によれば、前記凹部の両側部にそれぞれスロープが形成されているため、現像スリーブの回転でブレードに衝突することにより現像スリーブの端部に向かおうとするトナーは、そのほとんどが現像スリーブの凹部の端部に形成されたスリーブに抑止され、これによってスリーブを越えて現像スリーブの端部へ向かおうとするトナー量を少なく抑えることができる。しかも、スリーブは、現像スリーブの長手方向の所定の範囲に亘って形成され、この範囲内のトナーに対して端部への移動を抑止する力が作用するため、トナーの端部への移動量をより効果的に少なく抑えることができる。

請求項４記載の発明によれば、画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置の作用効果を享受したものになり、漏洩したトナーで装置内が汚染される等の不都合の発生を有効に防止することができる。

図１は、本発明に係る現像装置が適用されたプリンタの一実施形態を示す正面断面視の説明図である。図１に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙Ｐに対して画像の転写処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。

前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるようになっている。

前記画像形成部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム軸２１回りに回転可能に設けられた感光体ドラム２０の周面に沿うように、当該感光体ドラム２０の直上位置から時計方向に向けて帯電ローラ３０、露光装置４０、現像装置５０、転写ローラ６０およびクリーニング装置７０が配設されることによって形成されている。

前記感光体ドラム２０は、周面に静電潜像を形成させた後にこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるためのものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。かかる感光体ドラム２０は、装置本体１１の略中央部で前後方向（図１の紙面に直交する方向）に延びるドラム軸２１に同心で一体的に軸支され、図略の駆動手段の駆動によるドラム軸２１の時計方向に向かう駆動回転によって当該ドラム軸２１と一体回転し得るようになっている。

前記帯電ローラ３０は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム２０の周面に一様な電荷を形成させるものであり、周面が感光体ドラム２０の周面と当接しながら従動回転しつつ当該感光体ドラム２０へ電荷を付与するようになっている。なお、帯電ローラ３０に代えてワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム２０の周面に電荷を付与するコロナ放電方式のものを採用してもよい。

前記露光装置４０は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム２０の周面に照射し、これによるレーザー光が照査された部分の電荷の消去によって当該周面に静電潜像を形成させるものである。

前記現像装置５０は、感光体ドラム２０の周面に現像剤であるトナーＴ（図２）を供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーＴを付着させ、これによって感光体ドラム２０の周面にトナー像を形成させるものである。なお、本実施形態においては、現像剤としてトナーＴのみからなる、いわゆる１成分系のものが採用されているが、本発明は、現像剤がトナーＴのみからなる１成分系のものであることに限定されるものではなく、現像剤がトナーＴとキャリアとからなる、いわゆる２成分系のものであってもよい。

因みに、トナーＴは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が６〜１２μｍの微粉体である。これに対し、キャリアは、磁鉄鉱（Ｆｅ_３Ｏ_４）等の粒径が６０〜２００μｍの磁性粒子であり、トナーＴを帯電させるために使用される。そして、トナーＴは、トナーカートリッジ５９から現像装置５０に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリアは、予め所定量が現像装置５０内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的であるが、本実施形態においては、現像装置５０にキャリヤは装填されていない。

前記転写ローラ６０は、感光体ドラム２０の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム２０の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。

従って、感光体ドラム２０の直下位置を越えた用紙Ｐは、転写ローラ６０と感光体ドラム２０とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム２０周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。

前記クリーニング装置７０は、転写処理後の感光体ドラム２０の周面に残留しているトナーＴを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置７０によって清浄化された感光体ドラム２０の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電ローラ３０へ向かうことになる。

前記定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体が装着されたヒートローラ１４１と、このヒートローラ１４１の下部で周面が対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、ローラ心回りに時計方向に向けて駆動回転しているヒートローラ１４１と、ローラ心回りに反時計方向に向けて従動回転している加圧ローラ１４２との間のニップ部を通過することによって、ヒートローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出されることになる。

前記排紙部１５は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。

図２は、現像装置５０の第１実施形態を示す一部切り掻き斜視図であり、図３は、そのＡ−Ａ線断面図である。図２および図３において、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。これらの図に示すように、現像装置５０は、異形の箱形を呈した筐体５８内に、トナーカートリッジ５９から補給されたトナーを攪拌しながら後方に向かって搬送する第１スパイラルフィーダ５１と、この第１スパイラルフィーダ５１から受け渡されたトナーを前方に向かって搬送する第２スパイラルフィーダ５２と、この第２スパイラルフィーダ５２によって搬送されつつあるトナーＴを受け取って感光体ドラム２０の周面の潜像領域に供給する現像スリーブ５３とが装着されることによって構成されている。

前記筐体５８は、図２および図３に示すように、−Ｙ方向（図２）から見た正面視でＬ字状を呈し、左右方向の略中央位置から左方が先上がりに傾斜して左端部が感光体ドラム２０に対向した底板５８１と、上部でこの底板５８１に対向配置された天板５８２と、これら底板５８１および天板５８２の前後の端部間に架設された前後方向一対の側板５８３（図２に前方の側板を二点鎖線で示している）と、これら一対の側板５８３間に架設されたトナー受けトレイ５８４とを備えている。

前記天板５８２は、左方が１段高くなった階段状に形成され、右方の低位天板５８２ａと、左方の高位天板５８２ｂと、これら低位天板５８２ａの左端縁部と高位天板５８２ｂの右端縁部との間に架設された垂直天板５８２ｃとからなっている。低位天板５８２ａの前端部には、トナーカートリッジ５９からのトナーを受け入れるためのトナー受入れ口５８２ｄが設けられている。また、高位天板５８２ｂの左端縁部と、底板５８１の左端縁部との間には、感光体ドラム２０の周面に対向して筐体５８内のトナーＴを感光体ドラム２０の周面に供給するためのトナー供給口５８６が開口されている。

前記トナー受けトレイ５８４は、第１スパイラルフィーダ５１を収容する第１トレイ５８４ａと、第２スパイラルフィーダ５２を収容する第２トレイ５８４ｂと、下部で現像スリーブ５３と対向配置された第３トレイ５８４ｃとを備えている。第１〜第３トレイ５８４ａ，５８４ｂ，５８４ｃは、いずれも対応した第１および第２スパイラルフィーダ５１，５２並びに現像スリーブ５３に対応するように正面視で円弧状に形成されている。また、第１トレイ５８４ａの右端部には右側壁５８７が設けられ、この右側壁５８７が底板５８１および低位天板５８２ａの各右端部間に架設されることによって筐体５８内の右面側が閉止されている。

前記第１スパイラルフィーダ５１は、第１トレイ５８４ａの直上位置で一対の側板５８３間に貫通架設された第１フィーダ軸５１１と、この第１フィーダ軸５１１に同心で外嵌固定された第１スパイラルフィン５１２とを備えて構成されている。前記第１スパイラルフィン５１２は、左ねじ状態で螺旋状に形成され、第１フィーダ軸５１１が正面視で時計方向に回転することにより第１トレイ５８４ａ上のトナーＴを後方に向かって搬送するようになっている。

前記第２スパイラルフィーダ５２は、第２トレイ５８４ｂの直上位置で一対の側板５８３間に貫通架設された第２フィーダ軸５２１と、この第２フィーダ軸５２１に同心で外嵌固定された第２スパイラルフィン５２２とを備えて構成されている。前記第２スパイラルフィン５２２は、右ねじ状態で螺旋状に形成され、第２フィーダ軸５２１が正面視で時計方向に回転することにより第２トレイ５８４ｂ上のトナーＴを前方に向かって搬送するようになっている。

前記第１および第２トレイ５８４ａ，５８４ｂ間には仕切り壁５８５が設けられている。この仕切り壁５８５の前方位置には、前方流通口５８５ａが開口されているとともに、同後方位置には後方流通口５８５ｂが開口されている。そして、トナーカートリッジ５９からトナー受入れ口５８２ｄを介して筐体５８内に導入されたトナーＴは、まず第１トレイ５８４ａ内において第１スパイラルフィーダ５１の駆動回転で後方に向けて搬送され、後方流通口５８５ｂを通って第２トレイ５８４ｂへ搬入され、第２トレイ５８４ｂ内において第２スパイラルフィーダ５２の駆動回転で前方に向けて搬送され、以後、第１および第２トレイ５８４ａ，５８４ｂ間を循環しながら一部が現像スリーブ５３へ供給されるようになっている。

前記現像スリーブ５３は、一対の側板５８３間に貫通架設されたスリーブ軸５３１と、このスリーブ軸５３１に同心で一体外嵌されたスリーブ本体５３２とからなっている。かかる現像スリーブ５３は、前記第３トレイ５８４ｃの上方位置においてスリーブ本体５３２の周面がトナー供給口５８６を介して感光体ドラム２０の周面と対向するように設置位置が設定され、図略の駆動手段の駆動でスリーブ軸５３１回りに図３における反時計方向に向けて回転し、これによって第３トレイ５８４ｃ上に送り込まれたトナーＴを感光体ドラム２０の周面に向かわせるようになっている。

そして、本発明においては、このように構成された現像装置５０に、トナーＴを適正に感光体ドラム２０に供給するとともに、当該トナーＴのスリーブ本体５３２端部からの漏洩を防止するためのトナー漏洩防止構造８０が付設されている。図４は、トナー漏洩防止構造８０を説明するための斜視図である。また、図５は、図４に示すトナー漏洩防止構造８０の平面視の説明図であり、図６は、同トナー漏洩防止構造８０の側面視の説明図であり、図７は、同トナー漏洩防止構造８０の正面視の説明図である。なお、図４〜図７におけるＸおよびＹによる方向表示は、図２の場合と同様（Ｘは左右方向（−Ｘ：左方、＋Ｘ右方）、Ｙは前後方向（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方））である。以下、図４〜図７を基に、必要に応じて図１〜図３を参照しながらトナー漏洩防止構造８０について説明する。

まず図４に示すように、トナー漏洩防止構造８０は、筐体５８（図２）の高位天板５８２ｂの左縁部からスリーブ本体５３２の周面に向けて垂下された前後方向に延びるブレード８１と、スリーブ本体５３２の右側位置において当該スリーブ本体５３２の前後の縁部に対向配置された一対の磁性部材８２とを備えて構成されている。

前記ブレード８１は、現像スリーブ５３のスリーブ軸５３１回りの回転によって感光体ドラム２０の周面の潜像領域２２（図４に示す二点鎖線間の静電潜像が形成される領域）に対して供給されるトナーＴの量を規制して過供給されないようにするためのものであり、下端縁部と感光体ドラム２０の周面との間の隙間寸法（ギャップＢ（図６参照））が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍに設定されている。このような範囲が設定されるのは、ギャップＢが０．１ｍｍ未満であると、あまりにも隙間が狭すぎてトナーＴを適正に感光体ドラム２０の周面に供給し得なくなり、これによって適正な濃度のトナー画像が形成されなくなるからであり、逆にギャップＢが０．５ｍｍを超えると、感光体ドラム２０に対してトナーＴが供給過多になってしまい、感光体ドラム２０の潜像領域２２に濃過ぎるトナー画像が形成されてしまうからである。

かかるブレード８１は、長手方向の中央位置に潜像領域２２と対向するように形成された薄肉部８１１と、両端部に形成された前後方向一対の厚肉部８１２とからなっている。前記厚肉部８１２は、ブレード８１の両端部において薄肉部８１１から右方に向かって（すなわち筐体５８（図２）の内側に向かって）突設されることによって形成されている。そして、薄肉部８１１と厚肉部８１２との境界位置には、それぞれ段差８３が形成されている。これら一対の段差８３と薄肉部８１１の右面とで本発明に係る凹部８４が形成されている。

かかる段差８３が形成されるのは、現像スリーブ５３の回転でその周面に誘導されて感光体ドラム２０へ向かうトナーＴがブレード８１と衝突して一部がブレード８１の長手方向の外側に向けて移動し、スリーブ本体５３２の端部からこぼれ落ちるのを防止するためである。すなわち、ブレード８１の薄肉部８１１に衝突したトナーＴは、前後方向に向かって逃げようとするが、薄肉部８１１の両端部には段差８３が形成されているため、この段差８３によって前後方向への移動が規制されて上方に向けて逃げることになり、これによってトナーＴのスリーブ本体５３２端部からの漏洩が防止されるのである。

本実施形態においては、ブレード８１は、ローカルコンディションに応じて上下寸法が略２５ｍｍに設定されているが、本発明は、ブレード８１の上下寸法が略２５ｍｍであることに限定されるものではなく、設計条件など状況に応じて適宜設定すればよい。また、厚肉部８１２の厚み寸法（図５）は、薄肉部８１１の厚み寸法ｔ（本実施形態においては、薄肉部８１１の厚み寸法ｔは１．０ｍｍに設定されている）に対して１／２〜２倍の範囲内の寸法だけ厚めに設定されている。

このような範囲が設定されるのは、段差８３の寸法が薄肉部８１１の厚み寸法ｔの１／２（ｔ×１／２）より小さい場合、段差があまりにも少なすぎてトナーＴの横方向への移動を規制し得ない一方、段差８３の寸法が薄肉部８１１の厚み寸法ｔの２倍（ｔ×２）を超えると、寸法的な取り合いの関係上、ブレード８１を適正な位置に設けることが困難になるからである。

なお、本発明は、厚肉部８１２の厚み寸法（図５）を、薄肉部８１１の厚み寸法ｔに対して１／２〜２倍の範囲内の寸法だけ厚めに設定することに限定されるものではなく、設計上や寸法上の状況に応じて適宜最適の値に設定することができる。

そして、本発明においては、ブレード８１として磁性材料が採用されている。ブレード８１に磁性材料が採用されるのは、スリーブ本体５３２に内装された永久磁石５３３（図６）からの磁力線をブレード８１へ導き易くし、ブレード８１の先端縁部とスリーブ本体５３２の周面との隙間に、電荷の付与されたトナーＴとの協働で形成される磁力線による磁気穂に誘導させてトナーＴの感光体ドラム２０への供給を適正に行わせるためである。

前記磁性部材８２は、筐体５８内においてトナーＴがブレード８１に到達するまでの間にスリーブ本体５３２の中央部周面から端部に向けて移動するのを防止するためのものであり、正面視で曲率中心角が略１８０°に設定された円弧状に形成されている。かかる磁性部材８２は、図７に示すように、上端部がブレード８１の厚肉部８１２に当接固定されているとともに、下端部が筐体５８の第３トレイ５８４ｃに対向配置され、これによってスリーブ本体５３２に対する離間状態が確保されるようになっている。

このような磁性部材８２によれば、当該磁性部材８２とスリーブ本体５３２に内装された永久磁石５３３との間に磁力線による磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシがトナーＴの移動を規制するため、トナーＴがスリーブ本体５３２の周面からその端部に向かう移動が有効に防止される。

そして、このような磁性部材８２は、その曲率内径寸法がスリーブ本体５３２の外径寸法より０．１ｍｍ〜０．５ｍｍだけ大きめに設定されている。このような範囲が設定されるのは、磁性部材８２の曲率内径寸法が０．１ｍｍ未満であると、あまりにも隙間が狭すぎてトスリーブ本体５３２の周面が磁性部材８２の内面と摺接してしまう虞がある一方、逆に前記曲率内径寸法が０．５ｍｍを超えると、磁気ブラシによるトナーＴの確実な漏洩防止作用を得ることができなくなるからである。

また、このような磁性部材８２は、図６に示すように、スリーブ本体５３２の前後方向（図６の紙面では当該紙面の左右方向）で内側の端部が永久磁石５３３の端部と若干重なり合うように設置位置が設定されている。本実施形態においては、この重なり量ｍは０．５ｍｍに設定されているが、０．５ｍｍに限定されるものではなく、状況に応じて重なり量を適宜設定することができる。かかる重なり量ｍが設定されるのは、永久磁石５３３からの磁気ブラシを永久磁石５３３の径方向に向けて真っ直ぐに形成させ、これによって磁気ブラシの磁力の作用を最大限に引き出してトナーＴのスリーブ本体５３２端部へ向かう移動を効果的に規制するためである。

さらに、磁性部材８２は、前後幅寸法Ｃが５ｍｍ〜１０ｍｍに設定されている。前後幅寸法Ｃとしてこのような範囲が設定されるのは、磁性部材８２の前後幅寸法が５ｍｍ未満の場合、幅寸法が小さすぎることによって磁気ブラシのトナー移動規制力が弱いものになり、スリーブ本体５３２周面のトナーＴがスリーブ本体５３２の端部に移動するのを充分に規制することができない一方、磁性部材８２の前後幅寸法が１０ｍｍを超えた場合、磁気ブラシのトナー移動規制力がそれ程向上しないため、１０ｍｍを超えた長さにする必要性が存在しないからである。

以上詳述したように、第１実施形態の現像装置５０は、スリーブ軸５３１の軸心回りに回転しながら感光体ドラム２０の周面の潜像領域２２にトナーＴを供給する、永久磁石５３３の内装された現像スリーブ５３が所定の筐体５８内に装着されてなるような現像装置５０を前提とするものであり、所定寸法の隙間を介して現像スリーブ５３の周面の両端部に配設された円弧状を呈する一対の磁性部材８２と、所定寸法の隙間を介して現像スリーブ５３の周面の中央部に対向配置されたトナーＴの感光体ドラム２０への供給量を調節するブレード８１とが備えられ、ブレード８１には、筐体５８内に向いた面の中央部に両端部（厚肉部８１２）の厚み寸法より薄く設定されることによって形成された薄肉部８１１が設けられ、この薄肉部８１１と一対の厚肉部８１２とに囲繞された空間で凹部８４が形成されている。

かかる構成の現像装置５０によれば、筐体５８内にトナーＴを装填した状態で現像スリーブ５３をスリーブ軸５３１回りに一体回転させることにより、筐体５８内のトナーＴは、現像スリーブ５３の周面に誘導されて感光体ドラム２０の方向に向けて搬送され、ブレード８１の下端縁部と現像スリーブ５３の周面との隙間を潜って搬送量が調節された状態でドラム軸２１回りに一体回転している感光体ドラム２０の周面に供給され、これによって感光体ドラム２０の潜像領域２２にトナー像が形成される。このトナーＴ像は、感光体ドラム２０の回転に応じて同期搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。

そして、ブレード８１の筐体５８内に向いた面の中央部には、厚肉部８１２の厚み寸法より薄く設定された薄肉部８１１による凹部８４が形成されているため、現像スリーブ５３の回転で周面に載せられ搬送されてきたトナーＴは、ブレード８１に衝突することにより凹部８４に嵌り込んだ状態になり、これによってブレード８１の両端部には向かい難くなる。

また、たとえトナーＴが現像スリーブ５３の厚肉部８１２に向かったとしても、その量は限られたものになっているとともに、現像スリーブ５３には周面との間に所定寸法の隙間を介して対向配置された円弧状を呈する磁性部材８２がそれぞれ設けられているため、この磁性部材８２と現像スリーブ５３内部の永久磁石５３３との間に架橋された磁力線による磁気ブラシに曝されることによってトナーＴのそれ以上スリーブ本体５３２の端部に向かう移動が阻止され、これによってトナーＴが現像スリーブ５３の端部から外部に漏洩することが有効に防止される。

このように、回転している現像スリーブ５３の周面に載った状態で感光体ドラム２０に向けて搬送されるトナーＴがブレード８１と衝突することで現像スリーブ５３の両端部に向かおうとする傾向を、ブレード８１の中央部に凹設された凹部８４と、現像スリーブ５３の両端部に対向配置された磁性部材８２による磁力線との双方によって防ぐようにしているため、従来のように、ブレード８１のみでトナーＴの漏洩を防ぐ場合や、磁性部材８２のみトナーＴの漏洩を防ぐ場合のいずれに比べても現像スリーブ５３の端部からのトナー漏れを相乗的に有効に防止することができる。

また、本実施形態においては、ブレード８１の両端部と凹部８４との間にそれぞれ段差８３が形成されているため、現像スリーブ５３の回転でブレード８１に衝突することにより現像スリーブ５３の端部に向かおうとするトナーＴは、そのほとんどが現像スリーブ５３の凹部８４の端部に形成された段差８３に阻止され、これによって段差８３を越えて現像スリーブ５３の端部へ向かおうとするトナー量を少なく抑えることができる。

そして、このような現像装置５０が採用されたプリンタ１０は、前記のような当該現像装置５０の作用効果を享受し得るものになり、漏洩したトナーＴで装置内が汚染される等の不都合の発生を有効に防止することができる。

図８は、現像装置５０′の第２実施形態を示す一部切り掻き斜視図であり、図９は、そのトナー漏洩防止構造８０′を示す斜視図である。また、図１０は、トナー漏洩防止構造８０′の平面視の説明図である。なお、図８〜図１０におけるＸおよびＹによる方向表示は、図２の場合と同様（Ｘは左右方向（−Ｘ：左方、＋Ｘ右方）、Ｙは前後方向（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方））である。

第２実施形態の現像装置５０′においては、図８〜図１０に示すように、トナー漏洩防止構造８０′の構成要素であるブレード８１′の立体形状が第１実施形態のブレード８１と相違している。具体的には、ブレード８１′は、第１実施形態における厚肉部８１２に相当するものが設けられておらず、その両端部に、図９に示すような磁性部材８２の上端部を収納するための平面視でＬ字形状を呈したＬ字切欠き部８１３がそれぞれ設けられている。そして、一対のＬ字切欠き部８１３間にトナーＴの感光体ドラム２０に対する供給量を調節するブレード本体８１４が形成されている。

かかるブレード本体８１４は、外側の端部（前記Ｌ字切欠き部８１３に隣設した位置）が最大厚み寸法に設定され、かつ、長手方向の中央部に向かって厚み寸法が漸減するように立体形状が設定された平面視で傾斜を有する前後方向一対の傾斜部８１５と、これら一対の裏側の端部間に架設された薄肉部８１６とを備えて構成されている。そして、各傾斜部８１５における筐体５８内に向いた面には、スロープ８１７がそれぞれ形成され、これら一対のスロープ８１７と前記薄肉部８１６とに囲繞された空間によって本発明に係る凹部８４′が形成されている。第２実施形態の現像装置５０′のその他の構成は第１実施形態のものと同様である。

第２実施形態の現像装置５０′によれば、ブレード８１′におけるブレード本体８１４の傾斜部８１５には、筐体５８に向いた面に前後方向の中央部に向けて先下がりに傾斜したスロープ８１７が形成されているため、現像スリーブ５３の回転でブレード８１′に衝突することにより現像スリーブ５３の端部に向かおうとするトナーＴは、そのほとんどがスロープ８１７に誘導されて薄肉部８１６の方向に向かうため、当該スロープ８１７を越えて現像スリーブ５３の端部へ向かおうとするトナー量を少なく抑えることができる。しかも、スロープ８１７は、現像スリーブ５３の長手方向の所定の範囲に亘って形成され、この範囲内のトナーＴに対して端部への移動を抑止する力が作用するため、トナーＴの端部への移動量をより効果的に少なく抑えることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、現像装置５０，５０′が適用される画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。

（２）上記の第１実施形態においては、ブレード８１は、所定の材料に切削加工を施したり、鍛造処理等によって一体的に形成されているが、これに代えて板状を呈する長めの薄肉部８１１を予め調製し、この長めの薄肉部８１１の両端部に厚肉部８１２を形成させるための矩形状の板片を貼着することによってブレード８１を製造してもよい。

（３）上記の第２実施形態においては、ブレード本体８１４の傾斜部８１５は、上下方向で厚み寸法が変化することなくスロープ８１７が形成されているが（すなわち、上下方向でスロープ８１７の傾斜角度が一定にされているが）、こうする代わりに垂直線に対する傾斜角度を上方から下方に向かって漸減させるようにしてもよい。こうすることによって、スロープ８１７に衝突したトナーＴは、より効果的にブレード本体８１４の中央部に向かうことになる。

（４）上記の第２実施形態においては、ブレード本体８１４が平面視で直線状の一対の傾斜部８１５と、これら一対の傾斜部８１５に挟まれた薄肉部８１６とからなっているが、こうする代わりにブレード本体８１４を平面視で円弧状に形成してもよい。

（５）上記の実施形態においては、着脱自在に装着されるトナーカートリッジ５９から現像装置５０にトナーＴを補給する両者分離式のものが適用されているが、本発明は、現像装置５０とトナーカートリッジ５９とがこのような分離式のものであることに限定されるものではなく、当初からトナーカートリッジ５９が現像装置５０の筐体５８に一体化された、いわゆる現像ユニットであってもよい。かかる現像ユニットの場合には、トナー切れの解消は、現像ユニットごとの新旧交換に寄って行われる。

本発明に係る現像装置が適用されたプリンタの一実施形態を示す正面断面視の説明図である。 現像装置の第１実施形態を示す一部切り掻き斜視図である。 図２に示す現像装置のＡ−Ａ線断面図である。 トナー漏洩防止構造を説明するための斜視図である。 図４に示すトナー漏洩防止構造の平面視の説明図である。 図４に示すトナー漏洩防止構造の側面視の説明図である。 図４に示すトナー漏洩防止構造の正面視の説明図である。 現像装置の第２実施形態を示す一部切り掻き斜視図である。 図８に示す現像装置に適用されたトナー漏洩防止構造の斜視図である。 図８に示すトナー漏洩防止構造の平面視の説明図である。

符号の説明

１０ プリンタ １１ 装置本体
１２ 用紙貯留部 １２１ 用紙カセット
１２２ ピックアップローラ １２３ 給紙搬送路
１２４ レジストローラ対 １３ 画像形成部
１４ 定着部 １４１ ヒートローラ
１４２ 加圧ローラ １４３ 排紙搬送路
１５ 排紙部 １５１ 排紙トレイ
２０ 感光体ドラム ２１ ドラム軸
２２ 潜像領域 ３０ 帯電ローラ
４０ 露光装置 ５０ 現像装置
５１ スパイラルフィーダ ５１１ フィーダ軸
５１２ スパイラルフィン ５２ スパイラルフィーダ
５２１ フィーダ軸 ５２２ スパイラルフィン
５３ 現像スリーブ ５３１ スリーブ軸
５３２ スリーブ本体 ５３３ 永久磁石
５８ 筐体 ５８１ 底板
５８２ 天板 ５８２ａ 低位天板
５８２ｂ 高位天板 ５８２ｃ 垂直天板
５８２ｄ 口 ５８３ 側板
５８４ トレイ ５８４ａ トレイ
５８４ｂ トレイ ５８４ｃ トレイ
５８５ 仕切り壁 ５８５ａ 前方流通口
５８５ｂ 後方流通口 ５８６ トナー供給口
５９ トナーカートリッジ ６０ 転写ローラ
７０ クリーニング装置 ８０ トナー漏洩防止構造
８１ ブレード ８２ 磁性部材
８３ 段差 ８４ 凹部
８１１ 薄肉部 ８１２ 厚肉部
８１３ Ｌ字切欠き部 ８１４ ブレード本体
８１５ 傾斜部 ８１６ 薄肉部
８１７ スロープ ８２ 磁性部材
８３ 段差 ８４，８４′ 凹部
Ｂ ギャップ Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙束 Ｔ トナー

Claims (4)

1. 軸心回りに回転しながら感光体ドラムの周面の潜像領域にトナーを供給する、磁石の内装された現像スリーブが所定の筐体内に装着されてなる現像装置において、
   所定寸法の隙間を介して前記現像スリーブの周面の両端部における前記筐体内側で対向配置された円弧状を呈する一対の磁性部材と、
   所定寸法の隙間を介して前記現像スリーブの周面の中央部に対向配置されたトナーの感光体ドラムへの供給量を調節するブレードとが備えられ、
   前記ブレードは、前記筐体内に向いた面の中央部に両端部の厚み寸法より薄く設定されることによって形成された凹部を有しているとともに、その両端部に前記磁性部材の上端部を収納するための平面視でＬ字形状を呈したＬ字切欠き部がそれぞれ設けられていることを特徴とする現像装置。
   
2. 前記ブレードの両端部と前記凹部との間にそれぞれ段差が形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記前記凹部の両側部にそれぞれスロープが形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 前記感光体ドラムの周面に形成された静電潜像にトナーを供給することによりトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写するように構成された画像形成装置において、
   前記トナー像を形成するべく請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置が適用されていることを特徴とする画像形成装置。

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