JP4974595B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設置される現像装置と、それを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、現像装置内に収容された現像剤が現像装置外に飛散するのを防止するために、種々の技術が用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

特許文献１等では、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置が用いられている。現像装置は、現像ローラ（現像剤担持体）、ドクターブレード（現像剤規制部材）、撹拌・搬送部材、等で構成される。
そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、トナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、撹拌・搬送部材によって装置内で混合・搬送される。その混合された現像剤は、その一部が現像ローラ上に担持される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードとの対向位置（第２対向位置）で適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置（第１対向位置）で感光体ドラム上の潜像に付着する。

このような現像装置では、装置内の現像剤が装置外に飛翔するのを防止するために、第１対向位置に対して感光体ドラムの回転方向上流側（移動方向上流側）に、感光体ドラムに長手方向にわたって当接するシール部材（入口シール）が設けられている。このシール部材（現像剤飛散防止部材及び現像剤付着防止部材）は、ポリウレタンゴム等の可撓性材料で形成されていて、保持部材（支持部材）に両面テープを介して保持されている。また、シール部材が貼着された保持部材は、ドクターブレード（又はそれを保持する部材）にネジ締結等によって設置されている。
このように構成されたシール部材（入口シール）は、第１対向位置における現像装置の開口（現像ローラの一部が露呈している。）の上流側（感光体ドラムの回転方向上流側である。）を覆うことで、感光体ドラムの回転に沿って現像装置内に流入する気流を遮断するためのものである。これによって、現像装置内の内圧上昇にともなって装置外に現像剤が飛散する不具合がある程度軽減される。

一方、特許文献２等には、現像装置内の内圧を積極的に低下させるために、現像装置内の空気をポンプで吸引する技術が開示されている。

特開２０００−４７４８２号公報 特開２００２−２２９３３１号公報

上述した従来の現像装置は、装置外に現像剤が飛散する不具合を充分に抑止することができなかった。特に、高速化された画像形成装置では、感光体ドラムや現像ローラの回転数も高速化されるために、感光体ドラムの回転に沿って現像装置内に流入しようとする気流も強くなって、現像剤の飛散が生じやすくなっていた。

具体的に、特許文献１等では、シール部材が保持された保持部材と、ドクターブレードと、の間の僅かな空隙から現像装置内に空気が流入して、現像装置内の内圧が上昇してしまっていた。

一方、上述の特許文献２等の技術は、現像装置内の空気をポンプで吸引して装置内の内圧を積極的に低下させているために、装置外に現像剤が飛散する不具合を軽減する効果が期待できる。しかし、特許文献２等の技術は、現像装置内の内圧上昇の原因を取り除くためのものではないために、画像形成装置の高速化にともない現像装置の内圧上昇が大きくなる場合にはポンプを大型化してその吸引力を大きくする必要があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で効率的に現像装置内の内圧上昇を軽減して、現像装置外に現像剤が飛散する不具合を充分に抑止することができる、現像装置、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にある。

本願発明者は、上述した課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、第２対向位置（現像剤規制部材と現像剤担持体との対向位置である。）から当接位置（シール部材が像担持体に当接する位置である。）に至る領域に、現像装置外部から気体を流入させないようにすることで、現像装置内の内圧上昇が飛躍的に軽減される。

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、第１対向位置で前記像担持体に対向するとともに、現像剤が担持される現像剤担持体と、前記第１対向位置に対して前記現像剤担持体の移動方向上流側の第２対向位置で前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、前記第１対向位置に対して前記像担持体の移動方向上流側の当接位置で当該像担持体に当接するシール部材と、前記シール部材を保持する保持部材と、を備え、前記保持部材は、前記現像剤規制部材との間に弾性部材を介在して当該現像剤規制部材に密接され、前記第２対向位置から前記当接位置に至る領域に向けて装置内部から通じる通気路を設けたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記弾性部材は、発泡ウレタン又は発泡ゴムからなるものである。

また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記シール部材は、Ｕ字状に湾曲した湾曲部を備え、該湾曲部が前記像担持体に当接するように配設されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、トナーとキャリアとからなり、前記トナーは、体積平均粒径をＤｖ（μｍ）として個数平均粒径をＤｎ（μｍ）としたときに、
３≦Ｄｖ≦８
１．００≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．４０
なる関係が成立するように形成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、トナーとキャリアとからなり、前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲になるように形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部と、のうち少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。

本発明は、第２対向位置（現像剤規制部材と現像剤担持体との対向位置である。）から当接位置（シール部材が像担持体に当接する位置である。）に至る領域に、現像装置外部から気体が流入しないように構成している。これによって、比較的簡易な構成で効率的に現像装置内の内圧上昇が軽減されて、現像装置外に現像剤が飛散する不具合が充分に抑止される、現像装置、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ができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図６にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、本実施の形態１における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、５０は画像形成装置としてのデジタル複写機の装置本体、５１はセットされた原稿Ｄを原稿読込部５２に搬送する原稿搬送部、５２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、５３は原稿読込部５２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５４上に照射する露光部、５４は像担持体としての感光体ドラム、５５は感光体ドラム５４上を帯電する帯電部、５８は感光体ドラム５４上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、５９は感光体ドラム５４上の未転写トナーを回収するクリーニング部、６１〜６４は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、６５は記録媒体Ｐ上の未定着トナーを定着する定着部、７０は現像装置８０内の気体を吸気する吸気装置、８０は感光体ドラム５４上に形成された静電潜像を現像する現像装置（現像部）、１２０は複数のトナーボトル１２１が設置されたトナーバンク、１２２はクリーニング部５９や転写部５８で回収された廃トナーを収納する廃トナーボトル、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５２上を通過する。このとき、原稿読込部５２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部５２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部５３（書込部）に送信される。そして、露光部５３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、感光体ドラム５４上に向けて発せられる。

一方、感光体ドラム５４は、図中の時計方向に回転しており、まず、帯電部５５との対向位置でその表面が一様に帯電される。そして、帯電部５５で帯電された感光体ドラム５４表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、この位置で原稿Ｄの画像情報に対応した静電潜像が形成される。

その後、潜像が形成された感光体ドラム５４表面は、現像装置８０との対向位置に達する。そして、現像装置８０によって、感光体ドラム５４上の潜像が現像される。
ここで、現像装置８０内のトナーは、トナー補給部から供給されたトナーとともに、パドルローラ等によってキャリアと混合される。そして、摩擦帯電したトナーは、キャリアとともに現像ローラ上に供給される。トナー補給部のトナーは、現像装置８０内のトナーの消費にともない、現像装置８０内に適宜に供給されるものである。現像装置８０内のトナーの消費は、現像装置８０内に設置されたトナー濃度センサによって検出される。さらに、トナー補給部内のトナーは、複数のトナーボトル１２１が着脱自在に設置されたトナーバンク１２０から適宜に補給されるものである。

その後、現像装置８０で現像された感光体ドラム５４表面は、転写部５８との対向位置に達する。そして、この位置で、記録媒体Ｐ上に感光体ドラム５４上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム５４上には、記録媒体Ｐに転写されない未転写トナーが僅かながら残存する。

その後、転写部５８を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム５４表面は、クリーニング部５９との対向位置に達する。そして、感光体ドラム５４に当接するクリーニングブレードにより、未転写トナーがクリーニング部５９内に回収される。なお、クリーニング部５９で回収されたトナーは、廃トナーとして、不図示の廃トナー搬送経路を経て廃トナーボトル１２２に向けて搬送される。
その後、クリーニング部５９を通過した感光体ドラム５４表面は、不図示の除電部に達する。そして、ここで感光体ドラム５４表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。

一方、転写部５８に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。
まず、複数の給紙部６１〜６４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、上段の給紙部６１が選択されたものとする。）。
そして、給紙部６１に収納された記録媒体Ｐの１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、搬送経路Ｋを通過した記録媒体Ｐは、レジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム５４上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写位置（転写部５８と感光体ドラム５４との対向位置である。）に向けて搬送される。
そして、転写工程後の記録媒体Ｐは、転写部５８の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部６５に達する。そして、この位置で、記録媒体Ｐ上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の記録媒体Ｐは、出力画像として装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本実施の形態１における画像形成装置は、高速機であって、記録媒体Ｐの搬送速度（又は、感光体ドラム５４の外周面における線速）が６３０ｍｍ／秒程度に設定されている。

ここで、図１を参照して、吸気装置７０は、ダクト７５、吸気チューブ７１、エアーポンプ７２（ダイヤフラム式エアーポンプ）、排気チューブ７３、回収タンク７４、等で構成されている。
ダクト７５は、現像装置８０内に連通するように、現像装置８０の開口部に着脱自在に接続されている。排気チューブ７１は、フレキシブルな材料で形成されていて、ダクト７５から吸引した空気（現像装置８０内に浮遊するトナーも同時に吸引される。）をエアーポンプ７２まで搬送する。

エアーポンプ７２は、吸気弁と排気弁とを備えたポンプ本体、ポンプ本体の凹部に覆設されたゴム材料、ゴム材料を可動させてポンプ本体の内容積を変化させる駆動部等で構成される。
排気チューブ７３は、フレキシブルな材料で形成されていて、エアーポンプ７２から排出された空気（トナーも同時に排出される。）を回収タンク７４まで搬送する。

回収タンク７４は、給紙部６１〜６４の近傍であって、装置本体１に対して着脱自在に設置されている。回収タンク７４には装置本体１外に連通する開口が設けられていて、その開口にはフィルタ７４ａが覆設されている。フィルタ７４ａは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）を延伸加工して形成される。フィルタ７４ａは、微細な連続多孔質構造を有していて、空気を通してトナーを捕集する。

このように構成された吸気装置７０は、先に説明した画像プロセスがおこなわれている間、エアーポンプ７２が稼働して現像装置８０内を吸気する。これにより、現像装置８０内の内圧上昇が抑止され、感光体ドラム５４に対向する現像ローラ８１、８２が設置された現像装置８０の開口Ａ（図２を参照できる。）における、現像装置８０外への噴出し気流の発生が抑止されて、開口Ａからのトナー飛散（現像剤飛散）が低減される。

ダクト７５から吸気された現像装置８０内の空気は、吸気チューブ７１、エアーポンプ７２、排気チューブ７３を通過して回収タンク７４内に搬送される。このとき、現像装置８０内の空気とともに現像装置８０内で浮遊していたトナーも、回収タンク７４に搬送される。そして、回収タンク７４に搬送された空気は、フィルタ７４ａを通過して装置本体１外に排出される。回収タンク７４に搬送されたトナーは、フィルタ７４ａに捕集されて回収タンク７４内に蓄積される。

次に、図２にて、現像装置８０の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
図２を参照して、８１は感光体ドラム５４に対向する現像剤担持体としての第１現像ローラ、８２は感光体ドラム５４に対向する現像剤担持体としての第２現像ローラ、８３は第１現像ローラ８１に現像剤を供給するパドルローラ、８４は回転軸方向（長手方向）に複数の楕円板８４ａを有する撹拌ローラ、８５は第１現像ローラ８１に先端部が対向するように配設された現像剤規制部材としてのドクターブレード、８６は入口シールを保持する保持部材、８７は感光体ドラム５４に向けて突出して当接するシール部材としての入口シール、８８は現像剤を長手方向に撹拌するための撹拌板、８９は現像剤を長手方向に撹拌するための搬送スクリュ、１００は現像装置８０内に収容された現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ（磁気センサ）、Ａは第１現像ローラ８１及び第２現像ローラ８２が露呈する開口、を示す。
現像装置８０内には、磁性材としてのキャリア（磁性キャリア）と、トナー（非磁性トナー）と、を有する現像剤（２成分現像剤）が収容されている。

２つの現像ローラ８１、８２は、図２中の矢印方向に回転している。現像剤は、矢印方向に回転する撹拌ローラ８４及び搬送スクリュ８９や撹拌板８８によって、回転軸方向（長手方向）に均一に撹拌・混合される。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーが、パドルローラ８３（供給部材）によってキャリアとともに第１現像ローラ８１に供給され、その現像剤が第１現像ローラ８１上に担持される。

このとき、トナー補給部９０内に収容されたトナーが搬送部材９１によって補給ローラ９２（ノコ歯ローラ）の位置に搬送されて、補給ローラ９２からスリット板９３に形成された複数の孔部を介して現像装置８０内に適宜にトナーが補給される。なお、トナー補給部９０内のトナーは、現像装置８０内のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）を検知するトナー濃度センサ１００の検知結果に基いて、現像装置８０内に適宜に補給されるものである。
ここで、トナー濃度センサ１００は、その検知面１００ａの近傍を流動する現像剤の透磁率を検出して電圧に変換する磁気センサである。詳しくは、現像剤のトナー濃度が低い場合には透磁率の増加にともないトナー濃度センサ１００のセンサ出力（出力電圧）が高くなって、現像剤のトナー濃度が高い場合には透磁率の減少にともないトナー濃度センサ１００のセンサ出力（出力電圧）が低くなる。

その後、第１現像ローラ８１に担持された現像剤は、ドクターブレード８５との対向位置（第２対向位置である。）で適量化された後に、感光体ドラム５４との対向位置（第１対向位置であって、第１現像領域である。）に達する。さらに、その対向位置を通過した現像剤は、第１現像ローラ８１から第２現像ローラ８２に移動した後に、感光体ドラム５４との対向位置（第２現像領域である。）に達する。そして、それらの対向位置で、現像剤中のトナーが、感光体ドラム５４表面に形成された静電潜像に付着する。こうして、現像装置８０による現像工程が終了する。
なお、現像工程後の第２現像ローラ８２上の現像剤は、第２現像ローラ８２から離脱した後に、パドルローラ８３によって撹拌ローラ８４の位置まで搬送される。また、ドクターブレード８５の位置で第１現像ローラ８１から離脱した現像剤は、撹拌板８８及び搬送スクリュ８９によって長手方向に撹拌された後に、撹拌ローラ８４の位置まで搬送される。

ここで、本実施の形態１では、現像装置８０内で使用するトナーとして、体積平均粒径をＤｖ（μｍ）として個数平均粒径をＤｎ（μｍ）としたときに、
３≦Ｄｖ≦８ …（１）
１．００≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．４０ …（２）
なる関係が成立するように形成されたものを用いている。これによって、現像工程時に画像パターンに応じたトナー粒子の選択がおこなわれて、地肌汚れの少ない良好な画質が維持されるとともに、現像装置で長時間撹拌されても良好な現像性が維持される。
なお、トナーの体積平均粒径及び個数平均粒径の測定は、代表的には、コールカウンター式粒度分布測定器「コールターカウンターＴＡ−２」（コールター社製）又は「コールターマルチサイザー２」（コールター社製）を用いて測定することができる。

さらに、本実施の形態１では、現像装置８０内で使用されるトナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、安定した画像濃度が得られるとともに、高い転写効率を維持しつつ、クリーニング性能の低下を抑止することができる。
ここで、形状係数ＳＦ−１は、トナー粒子の球形度を示すものであり、次式で求まる。
ＳＦ−１＝（Ｍ²／Ｓ）×（１００π／４）
上式において、Ｍはトナー粒子の投影面における最大粒径（まばらな粒径の中で最も大きな粒径である。）であり、Ｓはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数ＳＦ−１が１００であるトナー粒子は真球であって、１００から大きくなるほど球形度が低くなる。

また、形状係数ＳＦ−２は、トナー粒子の凹凸度を示すものであり、次式で求まる。
ＳＦ−２＝（Ｎ²／Ｓ）×（１００／４π）
上式において、Ｎはトナー粒子の投影面における周長であり、Ｓはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数ＳＦ−２が１００であるトナー粒子は凹凸がなくて、１００から大きくなるほど凹凸が大きくなる。
なお、形状係数ＳＦ−１及び形状係数ＳＦ−２は、走査型電子顕微鏡「Ｓ−８００」（日立製作所社製）にて撮影したトナー粒子の写真を、画像解析装置「ＬＵＳＥＸ３」（ニレコ社製）にて解析して求める。

以下、図３にて、本実施の形態１において特徴的な、現像装置８０の構成・動作について詳述する。
図３は、現像装置８０におけるドクターブレード８５及び入口シール８７の近傍を示す拡大概略図である。図３に示すように、現像剤規制部材としてのドクターブレード８５は、第１現像ローラ８１（現像剤担持体）に対して所定のギャップ（ドクターギャップ）をあけて対向している（この対向位置を第２対向位置とする。）。この第２対向位置は、第１対向位置（第１現像ローラ８１と感光体ドラム５４とが対向する位置である。）に対して、現像ローラ８１の回転方向（移動方向）上流側に配設されている。ドクターブレード８５は、ステンレス鋼やアルミニウム等からなる板状部材である。

シール部材としての入口シール８７は、その先端部が長手方向（図３の紙面垂直方向である。）にわたって感光体ドラム５４に当接している。この当接位置は、第１対向位置に対して、感光体ドラム５４の回転方向（移動方向）上流側である。入口シール８７は、ポリウレタンゴムやマイラー等の可撓性材料で形成されている。そして、入口シール８７は、その他端側が保持部材８６の対向面（現像ローラ８１に対向する面である。）に両面テープで貼着されていて、保持部材８６に片持ち支持されている。
入口シール８７を保持した保持部材８６は、ドクターブレード８５に当接した状態でドクターブレード８５とともに、現像装置８０のケース（不図示である。）に保持されている。保持部材８６は、樹脂材料で形成することもできるし、金属材料で形成することもできる。保持部材８６とドクターブレード８５との組み付けは、ネジ締結とすることもできるし、パッチン止めとすることもできる。

ここで、本実施の形態１における現像装置８０は、第２対向位置（ドクターブレード８５と第１現像ローラ８１との対向位置である。）から当接位置（入口シール８７が感光体ドラム５４に当接する位置である。）に至る領域Ｈに、現像装置８０の外部から空気（気体）が流入しないように構成されている。
詳しくは、ドクターブレード８５と保持部材８６との当接面に隙間が生じないように、保持部材８６がドクターブレード８５に対して密接されている。具体的には、ドクターブレード８５及び保持部材８６の互いの当接面の面精度を高くして、当接面が密接するように構成することができる。また、ドクターブレード８５と保持部材８６とのはめ込みを強くして、双方の当接面が密接するように構成することもできる。さらに、ドクターブレード８５や保持部材８６のソリによって当接面に隙間が生じないように、ドクターブレード８５及び保持部材８６の製造時にソリの矯正加工をおこなうこともできる。また、ドクターブレード８５と保持部材８６とを組み付けた後に、双方の当接面に充填剤を充填することもできる。

図４は、ドクターブレード８５と保持部材８６との当接面に隙間が生じているときの状態を示す図である（従来の構成である。）。ドクターブレード８５と保持部材８６とに僅かな隙間があるだけで、図４に示すように、現像装置８０の外部から内部に向けて空気が流入して、現像装置８０の内圧上昇にともないトナー飛散（現像剤飛散）が生じてしまう。
詳しくは、第２対向位置から当接位置に至る領域Ｈでは、現像ローラ８１に担持された現像剤Ｇが穂立ちして保持部材８６（入口シール８７）との対向面に摺接した状態になっている。そのため、現像剤Ｇによって密封された領域Ｈでは負圧が生じることになり（この現象を「ポンピング現象」という。）、ドクターブレード８５と保持部材８６とに僅かな隙間があっても、現像装置８０の外部から内部に向けて空気が流入しやすくなってしまう(図４の矢印方向の空気の移動である。)。そして、これにともない現像装置８０の内圧が上昇して、トナー飛散（現像剤飛散）が生じてしまう。

図５は、ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間と、現像装置８０内の内圧と、の関係を示すグラフである。図５に係わる実験は、本実施の形態１における現像装置を用いて、ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間を可変して、現像装置８０の内圧をダクト７５を介して測定したものである。
図５から、ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間が大きくなるほど、現像装置８０内の内圧が上昇することがわかる。これに対して、ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間がなくなると、現像装置８０内の内圧上昇が生じないことがわかる。なお、図５にて、ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間がマイナスになる状態は、ドクターブレード８５と保持部材８６とのはめ込みを強くした状態である。

図６は、現像ローラ８１の回転数と、現像装置８０内の内圧と、の関係を示すグラフである。図６において、グラフＲは、本実施の形態１における現像装置（ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間がないものである。）を用いて、現像ローラ８１の回転数を可変して、現像装置８０の内圧を測定したものである。グラフＳは、ドクターブレード８５と保持部材８６との隙間を０．５ｍｍあけたものを用いて、現像ローラ８１の回転数を可変して、現像装置８０の内圧を測定したものである。
図６から、現像ローラ８１の回転数が高くなると、現像装置８０の内圧が上昇することがわかる。しかし、本実施の形態１のようにドクターブレード８５と保持部材８６との隙間がない場合には、現像装置８０内の内圧をマイナスに維持できる。そのため、現像装置８０内の現像剤が装置外に向けて飛散（噴出）する不具合が抑止される。具体的に、グラフＲに係わる現像装置は、グラフＳに係わる現像装置に比べて、トナー飛散量が８５〜９０％低減されていることが実験によって確認された。

なお、本実施の形態１では、保持部材８６とドクターブレード８５とを別体としたが、保持部材８６とドクターブレード８５とを一体的に設けることもできる。例えば、保持部材８６及びドクターブレード８５を、アルミニウム材料を用いて押し出し成型にて一体化して形成することができる。
また、入口シール８７を保持部材８６に一体的に設けるのではなくて、入口シール８７をドクターブレード８５に対して一体的に設けることもできる。
これらの場合にも、第２対向位置から当接位置に至る領域Ｈに、現像装置８０の外部から空気が流入しないようになって、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、第２対向位置（ドクターブレード８５と現像ローラ８１との対向位置である。）から当接位置（入口シール８７が感光体ドラム５４に当接する位置である。）に至る領域Ｈに、現像装置８０外部から気体が流入しないように構成している。これによって、比較的簡易な構成で効率的に現像装置８０内の内圧上昇が軽減されて、現像装置８０外に現像剤が飛散する不具合が充分に抑止される。

なお、本実施の形態１では、現像装置８０を、装置本体１に対して独立して着脱されるユニットとした。これに対して、現像装置８０、感光体ドラム５４、帯電部５５、クリーニング部５９を一体化して、プロセスカートリッジを構成することもできる。この場合にも、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、作像部をプロセスカートリッジ化することで、作像部のメンテナンスが容易になる。

また、本実施の形態１では、モノクロ画像形成装置に設置される現像装置に対して本発明を適用した。これに対して、カラー画像形成装置に設置される複数の現像装置のそれぞれに対しても、当然に本発明を適用することができる。
さらに、本実施の形態１では、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置に対して、本発明を適用した。これに対して、トナーのみからなる１成分現像剤を用いた現像装置に対しても、本発明を適用することができる。

実施の形態２．
図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図７は、実施の形態２における現像装置の要部を示す拡大概略図であって、前記実施の形態１における図３に相当する図である。本実施の形態２における現像装置は、入口シールの構成と、入口シールを保持する保持部材及びドクターブレードの構成と、が前記実施の形態１のものとは相違する。

図７に示すように、本実施の形態２において、シール部材としての入口シールは、保持部材８６の対向面に貼着された第１の入口シール８７Ａと、保持部材８６の先端部に貼着された略袋状の第２の入口シール８７Ｂと、で構成されている。
ここで、第２の入口シール８７Ｂは、Ｕ字状に湾曲した湾曲部を備えていて、その湾曲部が感光体ドラム５４に当接するように配設されている。このように構成された第２の入口シール８７Ｂは、湾曲部が感光体ドラム５４に面接触するために、感光体ドラム５４との接触面積が増加してシール性が向上することになる。

さらに、本実施の形態２では、ドクターブレード８５と保持部材８６との当接部を入れ子状に形成して、双方の部材を嵌合させている。これにより、ドクターブレード８５と保持部材８６との密接性が向上して、第２対向位置（ドクターブレード８５と第１現像ローラ８１との対向位置である。）から当接位置（入口シール８７Ａ、８７Ｂが感光体ドラム５４に当接する位置である。）に至る領域Ｈへの空気の流入が抑止される。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、比較的簡易な構成で効率的に現像装置８０内の内圧上昇が軽減されて、現像装置８０外に現像剤が飛散する不具合が充分に抑止される。

実施の形態３．
図８にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図８は、実施の形態３における現像装置の要部を示す拡大概略図である。本実施の形態３における現像装置は、入口シールを保持する保持部材及びドクターブレードの構成が、前記各実施の形態のものとは相違する。

図８に示すように、本実施の形態３では、保持部材８６が、ドクターブレード８５との間に接着部材９４を介在してドクターブレード８５に密接されている。詳しくは、ドクターブレード８５と保持部材８６との当接面に接着部材としての接着剤９４が隙間なく塗布され、双方の部材が組み付けられている。接着剤９４としては、例えば、エポキシ系接着剤を用いることができる。
このような構成により、ドクターブレード８５と保持部材８６との密接性が向上して、第２対向位置（ドクターブレード８５と第１現像ローラ８１との対向位置である。）から当接位置（入口シール８７Ａ、８７Ｂが感光体ドラム５４に当接する位置である。）に至る領域Ｈへの空気の流入が抑止される。
なお、本実施の形態３では、保持部材８６とドクターブレード８５との間に介在する接着部材として接着剤９４を用いたが、接着部材として両面テープを用いることもできる。

以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、比較的簡易な構成で効率的に現像装置８０内の内圧上昇が軽減されて、現像装置８０外に現像剤が飛散する不具合が充分に抑止される。

実施の形態４．
図９にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図９は、実施の形態４における現像装置の要部を示す拡大概略図である。本実施の形態４における現像装置は、入口シールを保持する保持部材及びドクターブレードの構成が、前記各実施の形態のものとは相違する。

図９に示すように、本実施の形態４では、保持部材８６が、ドクターブレード８５との間に弾性部材９５を介在してドクターブレード８５に密接されている。詳しくは、ドクターブレード８５と保持部材８６との当接面に弾性部材としての発泡ウレタン９５が設置され、その発泡ウレタン９５を適度に押しつぶした状態で双方の部材が組み付けられている。
このような構成により、ドクターブレード８５と保持部材８６との密接性が向上して、第２対向位置（ドクターブレード８５と第１現像ローラ８１との対向位置である。）から当接位置（入口シール８７Ａ、８７Ｂが感光体ドラム５４に当接する位置である。）に至る領域Ｈへの空気の流入が抑止される。

ここで、発泡ウレタン９５は、ドクターブレード８５及び保持部材８６のいずれか一方に両面テープによって貼着されている。これにより、双方の部材の分解作業が容易になり、リサイクル性が向上する。
また、発泡ウレタン９５としては、発泡による孔が連なって形成された連泡タイプのものよりも、発泡による孔が独立して形成された単泡タイプのものが好ましい。これにより、発泡ウレタン９５の発泡孔を介して現像装置８０内に空気が流入する不具合が抑止される。
なお、本実施の形態４では、保持部材８６とドクターブレード８５との間に介在する弾性部材として発泡ウレタンを用いたが、弾性部材として発泡ゴムを用いることもできる。発泡ゴムは、機密性が高く、経時のヘタリも少ないために、保持部材８６とドクターブレード８５との間に介在する弾性部材として好適な材料である。

以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、比較的簡易な構成で効率的に現像装置８０内の内圧上昇が軽減されて、現像装置８０外に現像剤が飛散する不具合が充分に抑止される。

実施の形態５．
図１０及び図１１にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１０は、実施の形態５における現像装置の要部を示す拡大概略図である。また、図１１は、図１０の現像装置を長手方向にみた概略図である。
本実施の形態５における現像装置は、入口シールを保持する保持部材及びドクターブレードの構成が、前記各実施の形態のものとは相違する。

図１０に示すように、本実施の形態５でも、前記実施の形態４と同様に、ドクターブレード８５と保持部材８６との当接面に弾性部材９５が設置され、その弾性部材９５を適度に押しつぶした状態で双方の部材８５、８６が組み付けられている。
このような構成により、ドクターブレード８５と保持部材８６との密接性が向上して、第２対向位置（ドクターブレード８５と第１現像ローラ８１との対向位置である。）から当接位置（入口シール８７Ａ、８７Ｂが感光体ドラム５４に当接する位置である。）に至る領域Ｈへの空気の流入が抑止される。

さらに、本実施の形態５では、第２対向位置から当接位置に至る領域Ｈに向けて現像装置８０内部から通じる通気路が設けられている。詳しくは、図１０及び図１１を参照して、ドクターブレード８５に、長手方向にわたって数箇所に通気孔８５ａが設けられている（現像剤に埋没することのない位置である。）。さらに具体的には、ドクターブレード８５の両端部（入口シール８７に密接する端部シール９８が設置された位置に対応する領域である。）にそれぞれ通気孔８５ａが設けられ、ドクターブレード８５の中央部にもほぼ等間隔で４つの通気孔８５ａが設けられている。これにより、現像装置８０内部から通気孔８５ａを介して流入した空気（図１０中の矢印方向に流入した空気である。）は、ドクターブレード８５と保持部材８６との間（通気路）を通過して領域Ｈ（先に図４で説明したように、負圧となっている。）に移動することになる。これにより、領域Ｈの圧力は、現像装置８０内のみでおこなわれる空気の移動によって負圧の程度が低下して（ゼロ圧に近づいて）、現像装置８０外へのトナーの噴出（飛散）が軽減される。

なお、本実施の形態５では、ドクターブレード８５の両端部及び中央部に通気孔８５ａを設けたが、現像装置８０においてトナー飛散が生じやすい領域のみに通気孔８５ａを設けることもできる。例えば、現像装置８０の両端部が中央部に比べてトナー飛散が生じやすい場合には、ドクターブレード８５の両端部のみに通気孔８５ａを設けることができる。

以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、比較的簡易な構成で効率的に現像装置８０内の内圧上昇が軽減されて、現像装置８０外に現像剤が飛散する不具合が充分に抑止される。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置における現像装置を示す断面図である。 図２の現像装置の要部を示す拡大概略図である。 従来の現像装置の要部を示す拡大概略図である。 ドクターブレードと保持部材との隙間と、現像装置内の内圧と、の関係を示すグラフである。 現像ローラの回転数と、現像装置内の内圧と、の関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２における現像装置の要部を示す拡大概略図である。 この発明の実施の形態３における現像装置の要部を示す拡大概略図である。 この発明の実施の形態４における現像装置の要部を示す拡大概略図である。 この発明の実施の形態５における現像装置の要部を示す拡大概略図である。 図１０の現像装置を長手方向にみた概略図である。

符号の説明

５０ 画像形成装置本体（装置本体）、
５４ 感光体ドラム（像担持体）、
８０ 現像装置、
８１ 第１現像ローラ（現像剤担持体）、 ８２ 第２現像ローラ、
８５ ドクターブレード（現像剤規制部材）、 ８５ａ 通気孔、
８６ 保持部材、
８７、８７Ａ、８７Ｂ 入口シール（シール部材）、
９４ 接着剤（接着部材）、 ９５ 弾性部材。

Claims (7)

1. 像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   第１対向位置で前記像担持体に対向するとともに、現像剤が担持される現像剤担持体と、
   前記第１対向位置に対して前記現像剤担持体の移動方向上流側の第２対向位置で前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
   前記第１対向位置に対して前記像担持体の移動方向上流側の当接位置で当該像担持体に当接するシール部材と、
   前記シール部材を保持する保持部材と、
   を備え、
   前記保持部材は、前記現像剤規制部材との間に弾性部材を介在して当該現像剤規制部材に密接され、
   前記第２対向位置から前記当接位置に至る領域に向けて装置内部から通じる通気路を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 前記弾性部材は、発泡ウレタン又は発泡ゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記シール部材は、Ｕ字状に湾曲した湾曲部を備え、該湾曲部が前記像担持体に当接するように配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の現像装置。
4. 前記現像剤は、トナーとキャリアとからなり、
   前記トナーは、体積平均粒径をＤｖ（μｍ）として個数平均粒径をＤｎ（μｍ）としたときに、
   ３≦Ｄｖ≦８
   １．００≦Ｄｖ／Ｄｎ≦１．４０
   なる関係が成立するように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記現像剤は、トナーとキャリアとからなり、
   前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲になって、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲になるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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