JP4535852B2 - 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とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジ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において、像担持体に対向する現像装置の開口からのトナー飛散を軽減するために、開口における現像剤担持体（現像ローラ）とケース部とのギャップ（ケーシングギャップ）を所定の範囲内に設定する技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。

詳しくは、現像装置のケース部（ケーシング部材）には、像担持体（感光体ドラム）に対向する開口が設けられている。この開口には、２成分現像剤（又は、１成分現像剤）を担持する現像剤担持体の一部が露呈している。そして、露呈した現像剤担持体上に担持された現像剤中のトナーが、像担持体上の静電潜像に付着して、像担持体上に所望のトナー像が形成されることになる。
ここで、現像装置のケース部は、開口近傍で生じる気流を制限するために、開口を通過した後の現像剤担持体との間に形成されるギャップ（ケーシングギャップ）が所定の範囲内になるように形成されている。

一方、特許文献１等には、現像装置の開口におけるトナー飛散を軽減することを目的として、ケース部（ケーシング部材）を現像剤担持体上に担持される現像剤の穂立ち高さに合わせて形成する技術が開示されている。
また、特許文献２等には、現像装置の開口におけるトナー飛散を軽減することを目的として、ケース部（現像器ケーシング）における現像剤担持体の補助極に対向する位置に凹構造を形成する技術が開示されている。

特開平９−３４２６５号公報 特開２００４−２０７７２号公報

上述した従来の技術は、現像装置の開口におけるトナー飛散を充分に抑止することができなかった。このようなトナー飛散は、特に、開口の幅方向両端部で顕著にあらわれていた。

また、現像剤担持体の回転方向が従来のものに対して逆回転方向となる現像装置（開口における現像剤担持体の回転方向下流側が回転方向上流側に対して重力方向上側となるように現像剤担持体が回転駆動される現像装置である。）においては、現像剤担持体と上ケースとの間に形成されるケーシングギャップに気流が生じやすく、上述のトナー飛散は特に無視できない問題となっていた。
さらに、出力画像の画質を向上させるために略球形で小粒径のトナーを用いた場合には、トナー自体が飛散しやすく、上述のトナー飛散は特に無視できない問題となっていた。

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、現像装置の開口におけるトナー飛散を比較的簡易な構成で確実に軽減することができる、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、現像装置の開口からのトナー飛散は、現像剤担持体の回転によって開口における回転方向下流側でケース部との間に生じる気流（ケーシングギャップの位置で生じる気流である。）の方向及び大きさが幅方向の位置によって異なることが大きく起因している。具体的に、幅方向中央部におけるケーシングギャップ位置で生じる気流は、現像装置外から現像装置内へ向かう大きな吸込み気流となっている。これに対して、幅方向両端部におけるケーシングギャップ位置で生じる気流は、現像装置内から現像装置外へ向かう噴出し気流（又は、気流が生じない滞留状態）となっている。そして、この開口の幅方向両端部で生じる噴出し気流によって、現像装置内のトナーが現像装置外に飛散している。

このようなケーシングギャップ位置で生じる気流の方向及び大きさは、ケーシングギャップを形成するケース部の対向面（現像剤担持体に対向する面である。）における、現像剤担持体の回転方向に沿った方向（幅方向に直交する方向である。）の長さＨを調整することで可変することができる。すなわち、対向面（ケーシングギャップ）の長さＨを大きくするほど、気流の向きは吸込み方向になって、気流の大きさも大きくなる。これに対して、対向面（ケーシングギャップ）の長さＨを小さくするほど、吸込み気流の大きさが小さくなって、ある範囲を超えると気流の方向が噴出し方向に変化してしまう。

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、前記像担持体との対向位置に開口を備えたケース部と、現像剤を担持するとともに前記開口から一部が露呈するように前記ケース部内に配設された現像剤担持体と、を備え、前記ケース部は、前記開口に対して前記現像剤担持体の回転方向下流側の位置で前記現像剤担持体との間に形成されるギャップが幅方向中央部と幅方向両端部とで同等になるように形成されるとともに、前記ギャップを形成するために前記現像剤担持体側に起立した対向面における前記現像剤担持体の回転方向に沿った方向の長さが幅方向中央部に比べて幅方向両端部において大きくなるように形成されたものである。

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、前記対向面は、幅方向に凹状に形成されたものである。

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に記載の発明において、前記対向面は、幅方向にアーチ状に形成されたものである。

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、前記対向面は、前記現像剤担持体とのギャップが同等とな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、前記現像剤担持体は、前記開口における回転方向下流側が回転方向上流側に対して重力方向上側となるように回転駆動されるものである。

また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体に対向する位置であって前記開口に至る回転方向上流側に当該現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備えたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項５又は請求項６に記載の発明において、前記ケース部は、重力方向上側に配設される上ケースを分離可能に備え、前記ギャップは、前記上ケースと前記現像剤担持体との間に形成されるものである。

また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、平均円形度が０．９３以上となるように形成されたトナーを含有するものである。

また、請求項９記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の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８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、前記請求項９に記載の発明において、前記像担持体を帯電する帯電部と、前記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つがさらに一体化されたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。

また、請求項１２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１１に記載の発明において、トナーを収容するとともに画像形成装置本体に対して交換自在に設置されるトナー容器と、前記トナー容器に収容されたトナーを前記現像装置まで搬送するトナー搬送部と、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、現像装置の開口で生じる気流の方向及び大きさが、幅方向両端部から幅方向中央部に至る範囲で最適化されるように、ケース部を構成している。これによって、現像装置の開口におけるトナー飛散が比較的簡易な構成で確実に軽減される、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５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〜図３にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図であり、図２はそこに設置されるプロセスカートリッジの近傍を示す断面図である。さらに、図３は、図２のプロセスカートリッジの現像装置及び感光体ドラムを上方からみた幅方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２及び図３において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像装置５（現像部）、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。このように作像部の構成部を一体化することで、作像部のメンテナンス性が向上する。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

なお、本実施の形態１では、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。具体的に、現像装置５を、単独のユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。さらに、感光体ドラム１、帯電部４、クリーニング部２のうち少なくとも１つと、現像装置５と、を一体化したユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像装置５内には、トナーとキャリア（磁性キャリア）とからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像装置５内の現像剤Ｇは、トナー濃度センサ５７（磁気センサ）によって検知される現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像装置５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３（トナー搬送部）からトナー補給口４４を介して現像剤収容部５４内に、トナーが補給される。

なお、トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容器３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（トナー容器）のうち対応するトナーボトルに連通している。図示は省略するが、トナー搬送部は、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋを回転駆動する駆動部や、トナー搬送パイプ４３や、トナー搬送パイプ４３に接続されたエアーポンプ等で構成される。このように構成されたトナー搬送部によって、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像装置５にそれぞれ各色のトナーが搬送される。

その後、現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６、第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、仕切部５９ａで隔絶された２つの現像剤収容部５３、５４を循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された複数の磁極によってキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。ここで、図３を参照して、現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に磁界を形成するマグネット５１ｂと、マグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ５１ａと、で構成される。

現像剤担持体としての現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５１の矢印方向の回転にともなって搬送されて、現像剤規制部材としてのドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

ここで、本実施の形態１では、現像ローラ５１が、開口６０における回転方向下流側が上流側に対して重力方向上側となるように回転駆動される（図２中矢印で示す反時計方向の回転である。）。また、このような構成に合わせて、ドクターブレード５２を、現像ローラ５１に対向する位置であって開口６０に至る回転方向上流側（現像ローラ５１の下方である。）に配設している。これによって、中間転写ベルトの下方に作像部６をコンパクトに配設することが可能になる。

上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

ここで、感光体ドラム１は、アルミニウムからなる素管をベース層として、その上にＣＧＬ層（電荷発生層）、ＣＴＬ層（電荷輸送層）等が形成されている。
また、現像ローラ５１のスリーブ５１ａは、アルミニウム等の非磁性材料からなり、その外周面には周方向に所定ピッチで溝部が形成されている。現像ローラ５１には、不図示の電源部からＤＣの現像バイアスが印加されている。
また、ドクターブレード５２は、鉄、ステンレス等の磁性金属にて形成することもできるし、樹脂材料、アルミニウム等の非磁性材料で形成することもできるし、非磁性材料の一部に磁性材料を貼着して形成することもできる。

また、現像ギャップ（対向位置における感光体ドラム１と現像ローラ５１とのギャップである。）は、０．２〜０．５ｍｍとなるように設定されている。さらに、ドクターギャップ（現像ローラ５１とドクターブレード５２とのギャップである。）は、０．２〜０．５ｍｍとなるように設定されている。

なお、本実施の形態１では、現像装置５に収容される現像剤中のトナーや、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されるトナーとして、平均円形度が０．９３以上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、チリが少なく転写性が良好で、画像濃度の再現性の高い精細な出力画像を得ることができる。
ここで、トナー粒子の円形度は次式で定義される。
円形度＝（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長）/（粒子投影像の周囲長）
したがって、円形度が１．００のとき、そのトナー粒子は真球形状となる。なお、トナーの平均円形度の測定は、代表的には、フロー式粒子像測定器「ＦＰＩＡ−２１００」（東亜医用電子社製）を用いて測定することができる。

また、現像装置５内の現像剤Ｇ中のトナーや、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ中のトナーは、その重量平均粒径が３．５〜７．５μｍの範囲内になるように形成されている。
トナー粒子の重量平均粒径を測定する測定装置としては、「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」（コールター社製）や「コールターマルチサイザーＩＩ」（コールター社製）を用いることができる。

さらに、本実施の形態１におけるトナーは、次のような工程を経て製造されたものである。まず、少なくとも、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と、反応可能な変性ポリエステル樹脂と、着色剤と、離型剤と、を溶解又は分散させて溶解物又は分散物を形成する。そして、その溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させる。これを架橋剤及び伸張剤の少なくとも１つと反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去する。最後に、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄して、その一部又は全部を脱離して、トナーが形成される。このように形成されたトナーは、小粒径で略球形であって、高画質化を達成するための必要条件となる。

また、現像装置５内の現像剤Ｇ中のキャリアは、その重量平均粒径が２０〜６０μｍであって、その静抵抗が１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍであって、その飽和磁化が４０〜９０ｅｍｕ／ｇとなるように形成されている。
ここで、キャリアの静抵抗（体積固有抵抗）とは、２ｍｍのギャップを設けた平行電極間にキャリアを投入してタッピングした後に、両電極間にＤＣ１０００Ｖを印加して３０秒後の抵抗値をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換した値である。
また、キャリアの飽和磁化は、「ＶＳＭ−Ｐ７−１５」（東英工業社製）を用いて次の測定方法で測定したものである。すなわち、試料約０．１５ｇを秤量して、その試料をセル（内径が２．４ｍｍ、高さが８．５ｍｍのものである。）に充填した後に、１０００エルステット（Ｏｅ）の磁場下で測定したものである。

さらに、本実施の形態１におけるキャリアは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものである。キャリアの樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。樹脂被覆層中に含有された導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されている。
導電性粒子の基体粒子としては、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫化バリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも１種類を用いることができる。また、導電性粒子の吸油量は、ＪＩＳ−Ｋ５１０１「顔料試験方法」における「２１吸油量」に準じて測定することができる。
このように形成されたキャリアは、耐久性に優れたものである。

以下、本実施の形態１で特徴的な、現像装置５のケース部について詳述する。
図４（Ａ）は、幅方向中央部における、現像装置５の開口６０近傍を示す部分拡大図である。これに対して、図４（Ｂ）は、幅方向両端部における、現像装置５の開口６０近傍を示す部分拡大図である。また、図５は、現像装置５に設置される上ケース５８を下方からみた下面図である。

現像装置５の周囲を覆うケース部５８、５９の内部には、現像ローラ５１、ドクターブレード５２、搬送スクリュ５５、５６等の部材が配設されている。図２及び図４を参照して、ケース部は、分離可能な上ケース５８と下ケース５９とで構成され、感光体ドラム１との対向位置に開口６０が設けられている。現像装置５の開口６０からは、ケース部に保持された現像ローラ５１の一部が露呈している。そして、上述したように、露呈した現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の静電潜像に付着して、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照して、上ケース５８（ケース部）は、開口６０を通過した現像ローラ５１との間に形成されるギャップ（以下、適宜に「ケーシングギャップＡ」と呼ぶ。）が、開口６０近傍（入口側である。）において幅方向中央部と幅方向両端部とで同等になるように形成されている。

また、上ケース５８は、現像ローラ５１の矢印方向（反時計方向）の回転方向に沿って開口近傍から離れた位置（開口６０から距離Ｈ１〜Ｈ２だけ現像装置５内側に離れた位置である。）で、現像ローラ５１との間に形成されるギャップが、幅方向両端部に比べて幅方向中央部において大きくなるように形成されている。
すなわち、図４及び図５を参照して、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂ（ケーシングギャップＡを形成するために現像ローラ５１側に起立する面である。）は、現像ローラ５１の回転方向に沿った方向（幅方向に直交する方向である。）の長さＨ１、Ｈ２が、幅方向中央部に比べて幅方向両端部において大きくなるように形成されている。具体的に、幅方向中央部における対向面５８ａの長さＨ１は、幅方向両端部における対向面５８ｂの長さＨ２よりも、小さくなっている。図５を参照して、上ケース５８を下方からみると、対向面５８ａ、５８ｂは幅方向に凹状に形成されている。

なお、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂにおいて形成されるケーシングギャップＡは、その面内でほぼ同等になっている。すなわち、対向面５８ａ、５８ｂは、現像ローラ５１の曲率に合わせて、Ｒ状に形成されている。換言すると、幅方向中央部では長さＨ１だけケーシングギャップＡが形成され、幅方向両端部では長さＨ２（＞Ｈ１）だけケーシングギャップＡが形成されている。

このように構成された上ケース５８によって、現像装置５の開口６０で生じる気流の方向及び大きさが、幅方向両端部から幅方向中央部に至る範囲で最適化される。
すなわち、ケーシングギャップ位置で大きな吸込み気流が生じやすい幅方向中央部においては、対向面５８ａ（ケーシングギャップＡ）の長さＨ１を小さくすることで、比較的弱い吸込み気流を発生させている。これによって、幅方向中央部における吸込み気流が大きくなり過ぎて、現像装置５の内圧が高まって気流の弱い幅方向両端部からトナーが飛散する不具合を抑止することができる。これに対して、ケーシングギャップ位置で噴出し気流が生じやすい幅方向両端部においては、対向面５８ｂ（ケーシングギャップＡ）の長さＨ２を大きくすることで、吸込み気流を発生させている。これにより、開口６０の幅方向両端部に噴出し気流が生じてそこからトナーが飛散する不具合を抑止できる。すなわち、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂを凹状に形成することで、現像装置５の内圧を上昇させることなく、幅方向両端部から幅方向中央部に至る全範囲にバランスのとれた吸込み気流を発生させることができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、現像装置５の開口６０で生じる気流の方向及び大きさが、幅方向両端部から幅方向中央部に至る範囲で最適化されるように、上ケース５８を構成している。これによって、現像装置５の開口６０におけるトナー飛散が比較的簡易な構成で確実に軽減される。

実施の形態２．
図６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６は、実施の形態２における現像装置に設置される上ケースを示す斜視図である。本実施の形態２の上ケース５８は、現像ローラ５１に対向する対向面５８ａ、５８ｂが幅方向にアーチ状に形成されている点が、対向面５８ａ、５８ｂが幅方向に凹状に形成されている前記実施の形態１のものとは相違する。

本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、現像装置５のケース部が分離可能な上ケース５８を備えている。そして、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂと現像ローラ５１との間に、ケーシングギャップＡが形成される。
図６に示すように、本実施の形態２では、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂが、幅方向にアーチ状に形成されている。

すなわち、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂは、現像ローラ５１の回転方向に沿った方向の長さ（Ｈ）が、幅方向中央部から幅方向両端部にかけて漸増するように形成されている。また、対向面５８ａ、５８ｂは、現像ローラ５１の曲率に合わせて、Ｒ状に形成されている。
このように構成された上ケース５８によって、現像装置５の開口６０で生じる気流の方向及び大きさが、幅方向両端部から幅方向中央部に至る範囲で最適化される。すなわち、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂをアーチ状に形成することで、現像装置５の内圧を上昇させることなく、幅方向両端部から幅方向中央部に至る全範囲にバランスのとれた吸込み気流を発生させることができる。

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、現像装置５の開口６０で生じる気流の方向及び大きさが、幅方向両端部から幅方向中央部に至る範囲で最適化されるように、上ケース５８を構成している。これによって、現像装置５の開口６０におけるトナー飛散が比較的簡易な構成で確実に軽減される。
なお、上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂのアーチ形状は、本実施の形態２における曲線をともなうものの他、階段状の直線をともなうものとすることもできる。

なお、前記各実施の形態では、現像装置５に収容される現像剤Ｇとして２成分現像剤を用いたが、１成分現像剤（キャリアを含有しない現像剤である。）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。すなわち、１成分現像方式の現像ローラ５１に対向する上ケース５８の対向面５８ａ、５８ｂを凹状等に形成することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、前記各実施の形態では、現像ローラ５１が、開口６０における回転方向下流側が上流側に対して重力方向上側となるように回転駆動される構成とした。これに対して、現像ローラ５１が、開口６０における回転方向下流側が上流側に対して重力方向下側となるように回転駆動される構成であっても、本発明を適用することができる。すなわち、現像ローラ５１に対向するケース部（この場合、下ケースとなる。）の対向面を幅方向に凹状等に形成することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

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。 画像形成装置におけるプロセスカートリッジの近傍を示す側方断面図である。 図２のプロセスカートリッジの一部を上方からみた断面図である。 （Ａ）幅方向中央部における現像装置の開口近傍を示す部分拡大図と、（Ｂ）幅方向両端部における現像装置の開口近傍を示す部分拡大図と、である。 現像装置に設置される上ケースを下方からみた下面図である。 この発明の実施の形態２における現像装置に設置される上ケースを示す斜視図である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）、
２ クリーニング部、 ４ 帯電部、
５ 現像装置（現像部）、
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ プロセスカートリッジ（作像部）、
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ トナーボトル（トナー容器）、
４３ トナー搬送パイプ（トナー搬送部）、
５１ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５２ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
５８ 上ケース（ケース部）、
５８ａ 中央部対向面、 ５８ｂ 端部対向面、
５９ 下ケース（ケース部）、 ６０ 開口、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）。

Claims (12)

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、
   前記像担持体との対向位置に開口を備えたケース部と、
   現像剤を担持するとともに前記開口から一部が露呈するように前記ケース部内に配設された現像剤担持体と、
   を備え、
   前記ケース部は、前記開口に対して前記現像剤担持体の回転方向下流側の位置で前記現像剤担持体との間に形成されるギャップが幅方向中央部と幅方向両端部とで同等になるように形成されるとともに、前記ギャップを形成するために前記現像剤担持体側に起立した対向面における前記現像剤担持体の回転方向に沿った方向の長さが幅方向中央部に比べて幅方向両端部において大きくなるように形成されたことを特徴とする現像装置。
2. 前記対向面は、幅方向に凹状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記対向面は、幅方向にアーチ状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 前記対向面は、前記現像剤担持体とのギャップが同等と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３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記現像剤担持体は、前記開口における回転方向下流側が回転方向上流側に対して重力方向上側となるように回転駆動される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. 前記現像剤担持体に対向する位置であって前記開口に至る回転方向上流側に当該現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記ケース部は、重力方向上側に配設される上ケースを分離可能に備え、
   前記ギャップは、前記上ケースと前記現像剤担持体との間に形成されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の現像装置。
8. 前記現像剤は、平均円形度が０．９３以上となるように形成されたトナーを含有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
9. 画像形成装置の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８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 前記像担持体を帯電する帯電部と、前記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つがさらに一体化されたことを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
11. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. トナーを収容するとともに画像形成装置本体に対して交換自在に設置されるトナー容器と、
    前記トナー容器に収容されたトナーを前記現像装置まで搬送するトナー搬送部と、
    を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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