JP6237292B2 - 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、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置と、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し、特に、現像領域の上流側において現像剤担持体に対向するようにケーシング部材が設置された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、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において、現像領域の上流側において現像剤担持体（現像ローラ）を覆うように設置されたケーシング部材にトナーが溜まる不具合を防止するとともに、現像領域の近傍の開口からトナーが飛散する不具合を防止することを目的として、ケーシング部材の先端側に像担持体に接触する第１シール部材を貼着するとともに、ケーシング部材の対向面に導電性材料からなる第２シール部材を貼着する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、特許文献２には、現像領域の上流側において現像剤担持体を覆うように設置されたケーシング部材の先端側に、像担持体に接触するシール部材を貼着して、そのシール部材の表面にオゾンを分解する触媒を含むコーティング層を形成する技術が開示されている。

上述した特許文献１の技術は、ケーシング部材の先端側に像担持体に接触する第１シール部材を貼着するとともに、ケーシング部材の対向面に導電性材料からなる第２シール部材を貼着しているため、ケーシング部材にトナーが溜まる不具合を防止するとともに、現像領域の近傍の開口からトナーが飛散する不具合を防止する効果が大いに期待できる。
しかし、特許文献１の技術は、導電性材料からなる第２シール部材が像担持体に接触してしまったときに、像担持体上に形成された潜像が電気的に乱れてしまい画像品質に影響してしまう可能性があった。また、特許文献１の技術は、ケーシング部材に２つのシール部材を貼着しているため、その組み付け性が良好ではなかったり、ケーシング部材が大型化してしまったりしていた。

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、ケーシング部材が大型化してしまうことなく、組み付け性が比較的良好で、ケーシング部材にトナーが溜まる不具合が軽減されるとともに、現像領域の近傍の開口からトナーが飛散する不具合が軽減される、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にある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、所定方向に走行する像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向して現像領域を形成して、現像剤を担持して所定方向に走行する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向して、前記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と、少なくとも前記現像剤規制部材が前記現像剤担持体に対向する位置に対して前記現像剤担持体の走行方向下流側から前記現像領域に対して前記現像剤担持体の走行方向上流側の位置までの間で、可撓性を有するシール部材を介して前記現像剤担持体に対向するように形成されたケーシング部材と、を備え、前記シール部材は、その先端部が前記現像領域に対して前記像担持体の走行方向上流側の位置に接触するように設置されて、少なくとも前記先端部のうち前記像担持体の画像領域の全域に接触する部分と前記現像剤担持体に対向する表面層とが絶縁性材料で形成されて、前記表面層を介して前記現像剤担持体に対向するとともに導電性材料で形成された中間層を具備して、前記中間層が前記像担持体又は前記現像剤担持体の非画像領域に接触するように形成されたものである。

本発明によれば、ケーシング部材が大型化してしまうことなく、組み付け性が比較的良好で、ケーシング部材にトナーが溜まる不具合が軽減されるとともに、現像領域の近傍の開口からトナーが飛散する不具合が軽減される、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。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 図２の作像部における現像装置のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 現像装置の要部であって、（Ａ）感光体ドラムの画像領域に対応する部分を示す拡大断面図と、（Ｂ）感光体ドラムの非画像領域に対応する部分を示す拡大断面図と、である。 感光体ドラムとシール部材とを長手方向に示す概略図である。 変形例１としての、現像装置の要部であって、（Ａ）感光体ドラムの画像領域に対応する部分を示す拡大断面図と、（Ｂ）感光体ドラムの非画像領域に対応する部分を示す拡大断面図と、である。 変形例２としての、現像装置の要部であって感光体ドラムの非画像領域に対応する部分を示す拡大断面図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、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。

まず、図１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において、１は画像形成装置としてのカラープリンタ、２は画像情報に基づいたレーザ光Ｌを発する書込み部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収納された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像装置（現像部）、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ（転写部）、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、２７は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を被転写材Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色のトナー像が重ねて転写された被転写材Ｐを搬送する転写ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、６１は転写紙等の被転写材Ｐが収納される給紙部、６６は被転写材Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。同様に、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫも、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。

一方、書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応して射出される。レーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光Ｌは、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Ｌは、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Ｌは、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム２１表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Ｌは、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、さらに回転して、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次転写される（第１転写工程である。）。

そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、被転写材Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の被転写材Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、被転写材Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４（タイミングローラ）に達した被転写材Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された被転写材Ｐは、転写ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像装置２３を示すＡ−Ａ断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。

現像装置２３（現像部）は、主として、感光体ドラム２１に対向して現像領域を形成する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送スクリュ２３ｂ（第１搬送部材）、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送スクリュ２３ｃ（第２搬送部材）、現像ローラ２３ａに対向して現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇの量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｄ、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度を検知するトナー濃度センサ２３ｇ、等で構成される。現像装置２３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。図３を参照して、現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ外周面上に複数の極（磁極）を形成する磁石体２３ａ１と、磁石体２３ａ１の周囲を回転するスリーブ２３ａ２と、で構成される。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２中の矢印方向に回転（走行）している。現像装置２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。
そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、現像ローラ２３ａ上に形成された剤汲上げ極によって、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に汲み上げられる。現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード２３ｄとの対向位置に達する。そして、現像ローラ２３ａＹ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム２１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２１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ２１ａ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない第１搬送スクリュ２３ｂの上方に達して、この位置で現像ローラ２１ａから離脱される。ここで、現像領域における電界は、現像用の電源部（不図示である。）によって現像ローラ２３ａに印加される所定の電圧（現像バイアス）と、帯電工程と露光工程とによって感光体ドラム２１の表面に形成される表面電位と、によって形成されるものである。

なお、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ２の外周面上には、磁石体２３ａ１によって、複数の極が形成されている。詳しくは、磁石体２３ａ１は、３つのＮ極の磁石部と２つのＳ極の磁石部とからなる。これらの磁石部によって、現像剤Ｇを現像ローラ２３ａ上に汲み上げるための剤汲上げ極や、現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇをドクターブレード２３ｄまで搬送する搬送極や、現像剤Ｇを現像領域まで搬送する搬送極や、現像領域に形成される主極や、現像領域を通過した後の現像剤Ｇを現像ローラ２３ａから離脱させるための剤離れ極等からなる磁力分布が、現像ローラ２３ａ上に形成されている。これらの磁力分布によって、現像ローラ２３ａ上を、スリーブ２３ａ２の回転にともない、現像剤Ｇが移動することになる。

ここで、装置本体に設けられたトナー補給部３２は、交換可能に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像装置２３にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像装置２３内のトナーＴの消費にともない、補給口２３ｆから現像装置２３内に適宜に補給されるものである。現像装置２３内のトナーＴの消費は、装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）を磁気的に検知するトナー濃度センサ２３ｇによって検知される。なお、本実施の形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が５〜９重量％になるように制御している。
また、補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃの長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｃの上方に設けられている。

以下、主として図４、図５を用いて、本実施の形態において特徴的な、現像装置２３の構成・動作について詳しく説明する。
図４（又は、図２）に示すように、本実施の形態における現像装置２３には、現像ローラ２３ａ（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）をあけて対向するようにドクターブレード２３ｄ（現像剤規制部材）が設置されている。このドクターブレード２３ｄは、現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇを適量に規制して現像工程をおこなうためのものであって、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属材料からなる略板状部材である。このドクターブレード２３ｄは、上下方向を長手方向とする長穴を介して現像ケース２３ｈにネジ締結されていて、ドクターギャップの大きさを調整できるように構成されている。

また、本実施の形態では、少なくともドクターブレード２３ｄが現像ローラ２３ａに対向する位置（ドクターギャップの位置である。）に対して現像ローラ２３ａの走行方向下流側から現像領域に対して現像ローラ２３ａの走行方向上流側の位置までの間で、可撓性を有するシール部材２３ｊ（現像入口シール）を介して現像ローラ２３ａに対向するように形成されたケーシング部材２３ｉ（現像入口カバー）が設置されている。具体的に、図４（又は、図２）を参照して、ドクターブレード２３ｄの下流側には、現像ローラ２３ａに対向するように、ケーシング部材２３ｉが設置されている。このケーシング部材２３ｉは、アルミニウムや樹脂材料などで形成されていて、その対向面（現像ローラ２３ａに対向する面である。）には、先端部２３ｊ４、２３ｊ５が感光体ドラム２１側に突き出すように３層構造からなるシール部材２３ｊが貼着されている。
ケーシング部材２３ｉは、ドクターブレード２３ｄの下流側壁面（現像ローラ２３ａとの対向面に対して現像ローラ２３ａの走行方向下流側において交会する壁面である。）に当接するように、ドクターブレード２３ｄとともに現像ケース２３ｈにネジ締結されている。

ここで、図４（Ａ）、（Ｂ）、図５を参照して、シール部材２３ｊは、その先端部２３ｊ４、２３ｊ５が現像領域に対して感光体ドラム２１の走行方向上流側（回転方向上流側）の位置に接触するように設置されている。これにより、現像領域の近傍の開口からトナーが飛散する不具合を確実に軽減することができる。
なお、本実施の形態では、シール部材２３ｊの先端部２３ｊ４、２３ｊ５が感光体ドラム２１の回転方向に沿うように、感光体ドラム２１に対してシール部材２３ｊがカウンタ方向に接触しているために、感光体ドラム２１の回転によってシール部材２３ｊが巻き込まれるたり捲れたりする不具合が抑止される。

また、シール部材２３ｊは、少なくとも先端部２３ｊ４、２３ｊ５のうち感光体ドラム２１の画像領域Ｍの全域に接触する部分（画像領域先端部２３ｊ４である。）と、現像ローラ２３ａに対向する表面層２３ｊ１と、が絶縁性材料で形成されていて、表面層２３ｊ１を介して現像ローラ２３ａに対向するとともに導電性材料で形成された中間層２３ｊ２がさらに形成されている。また、中間層２３ｊ２は、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎ（通紙される記録媒体Ｐのサイズなどに関わらず画像が形成される可能性のない長手方向の領域であって、画像領域Ｍの外側の領域である。）に接触するように形成されている。
詳しくは、シール部材２３ｊは、先端部２３ｊ４、２３ｊ５のうち感光体ドラム２１の非画像領域Ｎに直接的に接触する部分（非画像領域先端部２３ｊ５）に中間層２３ｊ２が露呈するように形成されている。そして、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎに接触する部分（非画像領域先端部２３ｊ５）を除く中間層２３ｊ２の部分が絶縁性材料で覆われるように形成されている。そして、中間層２３ｊ２の電位が感光体ドラム２１の非画像領域Ｎの電位（表面電位）と同等になっている。

具体的に、本実施の形態におけるシール部材２３ｊは、ケーシング部材２３ｉに貼着されるベース層２３ｊ３も形成されていて、ベース層２３ｊ３によって中間層２３ｊ２がケーシング部材２３ｉの側に露呈しないように覆われている。すなわち、中間層２３ｊ２は、感光体ドラム２１の側に露呈して非画像領域Ｎに接触する非画像領域先端部２３ｊ５を除いて、ベース層２３ｊ３と先端部２３ｊ４と表面層２３ｊ１とによって外部に露呈しないように覆われている。さらに換言すると、シール部材２３ｊは、導電性材料からなる中間層２３ｊ２が、非画像領域先端部２３ｊ５を除いて絶縁性材料からなる層（ベース層２３ｊ３、画像領域先端部２３ｊ４、表面層２３ｊ１）内に挟まれるように形成された３層構造の可撓性シート部材である。

さらに詳しくは、本実施の形態において、シール部材２３ｊは、層厚が０．０１〜０．０３ｍｍ程度の絶縁性を有するマイラー材料からなるベース層２３ｊ３（上方からみた展開図が略凸状になるように形成されている。）上に、銅などの導電性材料からなる層厚が０．０１〜０．０３ｍｍ程度の中間層２３ｊ２（上方からみた展開図が略凹状になるように形成されている。）を貼り合わせて、さらに中間層２３ｊ２上に層厚が０．０１〜０．０３ｍｍ程度の絶縁性を有するマイラー材料からなる表面層２３ｊ１（上方からみた展開図が略凸状になるように形成されている。）を貼り合わせて形成したものであって、ベース層２３ｊ３の先端と表面層２３ｊ１の先端とが張り合わされて、中間層２３ｊ２が露呈しない画像領域先端部２３ｊ４と、中間層２３ｊ２が露呈する非画像領域先端部２３ｊ５と、が形成されている。
なお、本実施の形態では、３つの層２３ｊ１〜２３ｊ３を貼り合わせて３層構造のシール部材２３ｊを形成したが、３つの層２３ｊ１〜２３ｊ３を蒸着により順次に積層して３層構造のシール部材２３ｊを形成することもできる。その場合、非画像領域先端部２３ｊ５に表面層２３ｊ１やベース層２３ｊ３が形成されないような型を用いて、蒸着工程がおこなわれることになる。

そして、露呈した中間層２３ｊ２（非画像領域先端部２３ｊ５）が感光体ドラム２１表面の非画像領域Ｎに接触して、中間層２３ｊ２が非画像領域Ｎの表面電位と同電位に維持されることになる。
詳しくは、本実施の形態において、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎは、現像ローラ２３ａの側からトナーＴが電気的に移動しないような電界が現像ローラ２３ａとの間に形成されるように帯電される。すなわち、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎは、もともと画像が形成されることを予定していない領域であるため、露光工程においてレーザ光Ｌの照射を受けることなく帯電工程時の帯電電位（トナーが付着しない非画像部電位である。）が維持されて、非画像領域先端部２３ｊ５を介して中間層２３ｊ２が帯電電位（非画像部電位）と同電位になって、トナーＴがシール部材２３ｊに付着しにくくなる。
これに対して、感光体ドラム２１の画像領域Ｍは、形成する画像に応じて、帯電工程後の露光工程においてレーザ光Ｌの照射を受けて、現像ローラ２３ａの側からトナーＴが電気的に移動するような電界が現像ローラ２３ａとの間に形成されるように帯電されることになる（黒部の表面電位が現像バイアスよりもプラス側に変化する）。したがって、中間層２３ｊ２が感光体ドラム２１の画像領域Ｍに接触するように構成してしまうと、中間層２３ｊ２に現像ローラ２３ａの側からトナーＴが電気的に移動しないような電界が現像ローラ２３ａとの間に形成されてしまって、トナーＴがシール部材２３ｊに積極的に付着してしまうことになる。また、中間層２３ｊ２が感光体ドラム２１の画像領域Ｍに接触するように構成してしまうと、中間層２３ｊ２の電位が安定しないことになる。

具体的に、本実施の形態において用いられるトナーＴは、マイナス極性に帯電するトナーであって、通常の現像工程時において現像用電源部（不図示である。）から現像ローラ２３ａには−６００Ｖ程度の現像バイアスが印加される。そして、感光体ドラム２１（非画像領域Ｎ）は、帯電工程において現像バイアスとの電位差が−１５０Ｖ程度となるように制御される。すなわち、上述したように現像ローラ２３ａに−６００Ｖの現像バイアスが印加されているときには、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎの表面電位が−７５０Ｖ程度になるように帯電工程がおこなわれて、中間層２３ｊ２にも−７５０Ｖ程度の電圧が印加されることになる。

これにより、シール部材２３ｊとの対向位置において現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇ中のトナーＴは、電気的にケーシング部材２３ｉの側に吸着されることなく現像ローラ２３ａの側に留まることになるため、ケーシング部材２３ｉ（シール部材２３ｊ）の側にトナーが溜まる不具合が確実に軽減されることになる。
また、本実施の形態では、中間層２３ｊ２に電圧を付与するための電源部を別に設けることなく、中間層２３ｊ２のための特別な電印加制御をおこなうことなく、中間層２３ｊ２を感光体ドラム２１の非画像領域Ｎと同電位に維持して現像ローラ２３ａの側からシール部材２３ｊの側にトナーＴが移動しないような電界を形成しているため、比較的低廉で簡易な構成となっている。

また、本実施の形態では、画像領域Ｍにおいて感光体ドラム２１に接触するシール部材２３ｊの先端部２３ｊ４（画像領域先端部）が絶縁性材料で形成されているため、導電性材料で形成された中間層２３ｊ２が感光体ドラム２１の画像領域Ｍに直接的に接触する場合とは異なり、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像が電気的に乱れてしまい画像品質に影響してしまう不具合が確実に軽減される。
特に、導電性材料で形成された層が直接的に感光体ドラム２１の画像領域Ｍに接触したり現像ローラ２３ａに対向したりするように構成してしまうと、感光体ドラム２１や現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇとの摺接によって、導電性材料で形成された層の表面に凹凸が形成されてしまい、その凸部が電気的なアンテナのように作用して感光体ドラム２１上の静電潜像を乱しやすくなったり、現像ローラ２３ａとシール部材２３ｊとの間に形成する電界が乱れやすくなったりするため、本実施の形態における構成が有用になる。
また、本実施の形態では、トナー飛散を防止する機能とトナー溜まりを防止する機能とを有する３層構造の１つのシール部材２３ｊをケーシング部材２３ｉに貼着するように構成しているため、トナー飛散を防止する機能を有する第１シール部材とトナー溜まりを防止する機能を有する第２シール部材とを別々にケーシング部材に貼着する場合に比べて、その組み付け性が良好になるとともに、ケーシング部材２３ｉの大型化や形状の複雑化を防止することができる。

なお、本実施の形態において、上述した本発明の効果を経時においてもさらに確実に発揮するために、シール部材２３ｊは、少なくとも、表面層２３ｊ１と先端部２３ｊ４、２３ｊ５とが低摩擦材料（さらには耐摩耗性材料）で形成されていることが好ましい。例えば、シール部材２３ｊの表面層２３ｊ１や画像領域先端部２３ｊ４に絶縁性を有するフッ素材料等をコーティングして、シール部材２３ｊの非画像領域先端部２３ｊ５に導電性を有するフッ素材料等をコーティングすることもできる。

なお、本実施の形態では、シール部材２３ｊをベース層２３ｊ３（絶縁層）、中間層２３ｊ２（導電層）、表面層２３ｊ１（絶縁層）の３層構造としたが、ベース層２３ｊ３は必ずしも形成しなくてもよくて、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、シール部材２３ｊにおいて画像領域Ｍに対応する中間層２３ｊ２の部分が露呈しないように絶縁材料によって先端部２３ｊ４と表面層２３ｊ１とが形成されていればよい。
図６の例は、図６（Ａ）に示すように、中間層２３ｊ２の対向面と、画像領域Ｍに対応する中間層２３ｊ２の先端部（画像領域先端部２３ｊ４）と、を覆うように、絶縁性材料からなる表面層２３ｊ１が画像領域先端部２３ｊ４にて折り込まれるように形成されている。そして、図６（Ｂ）に示すように、長手方向両端部において中間層２３ｊ２の非画像領域先端部２３ｊ５が露呈した状態で感光体ドラム２１の非画像領域Ｎに直接的に接触している。また、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して、中間層２３ｊ２のウラ面（表面層２３ｊ１が形成された対向面の反対側の面である。）は、直接的にケーシング部材２３ｉに貼着されている。
このような場合であっても、上述した本発明の効果が発揮されることになる。

また、本実施の形態では、シール部材２３ｊの中間層２３ｊ２が感光体ドラム２１（像担持体）の非画像領域Ｎに接触して、中間層２３ｊ２が感光体ドラム２１の非画像領域Ｎと同電位になるように構成した。
これに対して、シール部材２３ｊの中間層２３ｊ２が現像ローラ２３ａ（現像剤担持体）の非画像領域に接触して、中間層２３ｊ２が現像ローラ２３ａに印加される現像バイアスと同電位になるように構成することもできる。すなわち、図７に示すように、シール部材２３ｊは、現像ローラ２３ａの回転軸方向に対応する長手方向の端部において、導電性材料で形成された中継部材２３ｎを介して現像ローラ２３ａの非画像領域に間接的に接触するように形成され、中間層２３ｊが絶縁性材料で形成された先端部２３ｊ４、２３ｊ５と表面層２３ｊ１とによって覆われるように形成され、中間層２３ｊ２の電位が現像ローラ２３ａの電位（現像バイアス）と同等になるように構成することができる。図７の例では、中間層２３ｊ２の長手方向一端側の側面の一部と、現像ローラ２３ａの長手方向一端側の軸部における端面と、が導電性を有する板バネ部材（例えば、中間層２３ｊ２側が固定端となっていて、現像ローラ２３ａ側が摺接可能に自由端となったものである。）などの中継部材２３ｎによって電気的に接続されている。また、図７の例では、シール部材２３ｊの先端部２３ｊ４、２３ｊ５が長手方向全域にわたって絶縁材料で形成されている。
このような場合には、シール部材２３ｊの中間層２３ｊ２に、現像ローラ３ａに印加される電圧（現像バイアス）と同電位の電圧が印加されることになり、極性をもつトナーＴが積極的に現像ローラ２３ａの側に電気的に移動することはないものの、トナーＴがケーシング部材２３ｉ側に電気的に移動することもないため、ケーシング部材２３ｉ（シール部材２３ｊ）の側にトナーが溜まる不具合を軽減することができる。すなわち、マイナス極性を有するトナーＴに対して、現像バイアスと中間層２３ｊ２に印加される電圧との電圧差が０Ｖ以下であれば、ケーシング部材２３ｉ（シール部材２３ｊ）の側にトナーが溜まる不具合を軽減することができることになる。
なお、中間層２３ｊ２と現像ローラ２３ａの非画像領域とを接触させる理由としては、中間層２３ｊ２と現像ローラ２３ａの画像領域とを接触させてしまうと、現像ローラ２３ａ上に担持された画像領域における現像剤Ｇの量が変動してしまい、良好な現像工程がおこなわれなくなってしまうためである。さらに、中間層２３ｊ２と現像ローラ２３ａとの導通を確実にとるためには、現像ローラ２３ａにおける非画像領域において現像剤Ｇが担持されない部分に中間層２３ｊ２を接触させることが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態において、シール部材２３ｊは、その先端部２３ｊ４、２３ｊ５が現像領域に対して感光体ドラム２１（像担持体）の走行方向上流側の位置に接触するように設置されて、少なくとも画像領域Ｍの全域に接触する先端部２３ｊ４（画像領域先端部）と現像ローラ２３ａ（現像剤担持体）に対向する表面層２３ｊ１とが絶縁性材料で形成されて、表面層２３ｊ１を介して現像ローラ２３ａに対向するとともに導電性材料で形成された中間層２３ｊ２を具備して、中間層２３ｊ２（非画像領域先端部２３ｊ５）が感光体ドラム２１の非画像領域Ｎの一部又は全部に接触するように形成されている。これにより、シール部材２３ｊが設置されるケーシング部材２３ｉが大型化してしまうことなく、組み付け性が比較的良好で、ケーシング部材２３ｉにトナーが溜まる不具合が軽減されるとともに、現像領域の近傍の開口からトナーが飛散する不具合が軽減されることになる。

なお、本実施の形態では、現像装置２３を、プロセスカートリッジ２０とは別体の構成とした。これに対して、現像装置２３をプロセスカートリッジ２０と一体化することもできる。さらには、現像装置２３を、感光体ドラム２１と、帯電部２２と、転写部２４と、クリーニング部２５と、トナー補給部３２と、のうち少なくとも１つと一体化して、ユニットを構成して、装置本体１に着脱可能に設置することもできる。このような場合には、本実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、作像部のメンテナンス性が向上することになる。
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可能に構成されたユニットと定義する。

また、本実施の形態では、トナーＴとキャリアＣとからなる２成分現像剤Ｇを用いた現像装置２３に対して、本発明を適用した。これに対して、トナー（外添剤等も含む。）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。
また、本実施の形態では、ケーシング部材２３ｉが現像ケース２３ｈとは別の部材として構成された現像装置２３に対して、本発明を適用した。しかし、ケーシング部材２３ｉの構成はこれに限定されることなく、例えば、ケーシング部材２３ｉが現像ケース２３ｈと一体的に１つの部材として構成された現像装置２３に対しても、本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、シール部材２３ｊの中間層２３ｊ２が、長手方向両端部で、それぞれ、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎに接触するように構成した。これに対して、シール部材２３ｊの中間層２３ｊ２が、長手方向片側端部のみで、感光体ドラム２１の非画像領域Ｎに接触するように構成することもできる。
そのような場合であっても、中間層２３ｊ２が画像領域Ｍに接触することなく非画像領域Ｎに接触して、中間層２３ｊ２が感光体ドラム２１の非画像領域Ｎと同電位になるため、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本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、各実施の形態の中で示唆した以外にも、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、形状等は本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。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ 現像装置（現像部）、
２３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ 第１搬送スクリュ、
２３ｃ 第２搬送スクリュ、
２３ｄ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
２３ｈ 現像ケース、
２３ｉ ケーシング部材、
２３ｊ シール部材、
２３ｊ１ 表面層、 ２３ｊ２ 中間層、
２３ｊ３ ベース層、
２３ｊ４ 先端部（画像領域先端部）、
２３ｊ５ 先端部（非画像領域先端部）、
２３ｎ 中継部材。

特開２０１３−１１７５６３号公報 特開２０１０−１７６０３８号公報

Claims (9)

1. 所定方向に走行する像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   前記像担持体に対向して現像領域を形成して、現像剤を担持して所定方向に走行する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に対向して、前記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と、
   少なくとも前記現像剤規制部材が前記現像剤担持体に対向する位置に対して前記現像剤担持体の走行方向下流側から前記現像領域に対して前記現像剤担持体の走行方向上流側の位置までの間で、可撓性を有するシール部材を介して前記現像剤担持体に対向するように形成されたケーシング部材と、
   を備え、
   前記シール部材は、その先端部が前記現像領域に対して前記像担持体の走行方向上流側の位置に接触するように設置されて、少なくとも前記先端部のうち前記像担持体の画像領域の全域に接触する部分と前記現像剤担持体に対向する表面層とが絶縁性材料で形成されて、前記表面層を介して前記現像剤担持体に対向するとともに導電性材料で形成された中間層を具備して、前記中間層が前記像担持体又は前記現像剤担持体の非画像領域に接触するように形成されたことを特徴とする現像装置。
2. 前記シール部材は、前記先端部のうち前記像担持体の非画像領域に直接的に接触する部分に前記中間層が露呈して、前記接触する部分を除く前記中間層の部分が前記絶縁性材料で覆われるように形成され、前記中間層の電位が前記像担持体の非画像領域の電位と同等になることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記像担持体の非画像領域は、前記現像剤担持体の側からトナーが電気的に移動しないような電界が前記現像剤担持体との間に形成されるように帯電されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記シール部材は、前記現像剤担持体の回転軸方向に対応する長手方向の端部において、導電性材料で形成された中継部材を介して前記現像剤担持体の非画像領域に間接的に接触するように形成され、前記中間層が絶縁性材料で形成された前記先端部と前記表面層とによって覆われるように形成され、前記中間層の電位が前記現像剤担持体の電位と同等になることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
5. 前記シール部材は、前記表面層と前記先端部とが低摩擦材料で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. 前記シール部材は、前記ケーシング部材に貼着されるベース層を具備し、前記ベース層によって前記中間層が前記ケーシング部材の側に露呈しないように覆われ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. 前記現像剤は、キャリアとトナーとを有する２成分現像剤であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
8. 画像形成装置本体に対して着脱可能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７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１〜請求項７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。

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