(57)【要約】【課題】現像剤規制部材の上流側における現像剤の滞留が確実に軽減されて、現像剤にかかるストレスが低減されて地肌汚れやトナー飛散が経時においても生じることのない、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。【解決手段】現像剤規制部材２３ｄは、現像剤規制部材２３ｄに最も近接する現像剤担持体２３ａにおける最近接点Ｍを通る現像剤担持体２３ａの仮想接線Ｓ２との角度αが、現像剤担持体２３ａの回転方向に１２０〜１８０度となる平面２３ｄ１を回転方向上流側に具備する。さらに、最近接点Ｍと現像剤担持体２３ａの回転中心とを通る仮想法線Ｋ１が、回転中心を通る仮想水平線Ｋ２に対して現像剤担持体２３ａの回転方向に−９０〜＋４５度（＝β）の範囲内になるように、現像剤規制部材２３ｄを配設する。【選択図】図５
2007156012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアを有する現像剤を収容するとともに、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、
前記像担持体に対向するとともに、前記現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持された前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を備え、
前記現像剤規制部材は、当該現像剤規制部材に最も近接する前記現像剤担持体における最近接点を通る当該現像剤担持体の仮想接線との角度が当該現像剤担持体の回転方向に１２０〜１８０度となる平面を当該回転方向上流側に具備し、前記最近接点と前記現像剤担持体の回転中心とを通る仮想法線が前記回転中心を通る仮想水平線に対して当該現像剤担持体の回転方向に−９０〜＋４５度の範囲内になるように配設されたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナーは、体積平均粒径が３〜７μｍの範囲内になるように形成されるとともに、平均円形度が０．９５以上となるよう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。
【請求項３】
前記現像剤担持体は、前記最近接点の位置近傍に磁極を形成する磁石体を内設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側に傾けて配置した板状部材であって、
前記平面は、前記板状部材の回転方向上流側の面上に設けられた傾斜面である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。
【請求項５】
前記現像剤規制部材は、その一部又は全部が磁性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。
【請求項６】
前記キャリアは、粒径が２０〜６０μｍの範囲内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５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記トナーは、無機微粒子を含有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６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、２成分現像剤を用いる現像装置、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。
【背景技術】
【０００２】
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おいて、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多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１等において、現像装置は、現像ローラ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ等で構成される。そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、装置の一端に設けられたトナー補給口から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、２つの搬送スクリュによって、装置内を長手方向（現像ローラの回転軸方向と同方向である。）に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、現像ローラに対向する第１搬送スクリュによって、現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレード（現像剤規制部材）によって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）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
【０００４】
このような２成分現像剤を用いた現像装置では、現像剤が装置内を循環する間にストレスを受けることによって、トナー表面の外添剤がトナーに対して埋没又は離脱したり、キャリア表面にトナー成分が固着（スペント化）したりする不具合が経時で生じることが知られている。このような不具合が生じた場合には、トナー及びキャリアの帯電能力が低下して、地肌汚れ（感光体ドラム上又は出力画像上の非画像領域にトナーが付着する現象である。）やトナー飛散が生じてしまう。
【０００５】
これに対して、特許文献２等には、現像ローラ（現像スリーブ）に担持された現像剤がドクターブレード（規制ブレード）の位置を通過するときに受けるストレスを低減することを目的として、ドクターブレードの配置を最適化する技術が開示されている。詳しくは、特許文献２等において、ドクターブレードは、現像ローラの最下点から回転方向９０度の範囲で現像ローラに対向するように配設されている。
【０００６】
また、特許文献３等には、現像ローラ（現像剤担持体）に担持されてドクターブレード（現像剤規制板）の位置を通過する現像剤を均一に帯電することを目的として、現像ローラに対向するドクターブレードの対向面に曲率をもたせる技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６９１５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６７９２号公報
【特許文献３】特開２００２−２３６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の技術では、ドクターブレード（現像剤規制部材）の上流側で現像剤が滞留してしまうために、現像剤にかかるストレスを充分に軽減することができなかった。
【０００９】
すなわち、ドクターブレードの上流側（ドクターギャップ近傍の上流側である。）では、ドクターブレードにより規制された現像剤が、現像ローラ上に形成された磁極によって保持されてその位置に滞留した状態になっていた。このようにドクターギャップ近傍に現像剤が滞留した圧密状態で、現像ローラ（現像剤担持体）に担持された現像剤がドクターブレードの位置（ドクターギャップ）を通過すると、その現像剤に強いストレスがかかってしまっていた。これにより、トナー表面の外添剤がトナーに対して埋没又は離脱したり、キャリア表面にトナー成分が固着（スペント化）したりして、地肌汚れやトナー飛散が生じていた。
【００１０】
上述した特許文献２等の技術は、ドクターブレードの上流側における現像剤の滞留を充分に低減する効果が期待できない。特に、特許文献２等の技術は、現像ローラの最下点から回転方向９０度の範囲で現像ローラに対向するようにドクターブレードを配設しているために、感光体ドラム（像担持体）に対する現像ローラのレイアウトの自由度が大きく制限されてしまう。具体的には、感光体ドラムの下方に現像ローラを配設する構成になってしまう。そのため、作像部や画像形成装置全体のレイアウトも大きな制約を受けてしまうことになる。
【００１１】
また、特許文献３等の技術は、ドクターブレードの対向面に曲率をもたせることで、ドクターギャップを通過する現像剤の帯電量を均一化・安定化することを目的とするものであって、ドクターブレードの上流側で生じる現像剤の滞留を経時においても効果的に抑止する効果は期待できない。
【００１２】
このようにドクターブレードの上流側で現像剤の滞留が生じて現像剤にストレスがかかる現象は、高画質化のために小粒径トナーを用いた場合に特に顕著になる。これは、トナーが小粒径化すると、現像剤の流動性が低下してドクターブレードの上流側で現像剤の滞留が生じやすくなるためである。
【００１３】
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、現像剤規制部材の上流側における現像剤の滞留が確実に軽減されて、現像剤にかかるストレスが低減されて地肌汚れやトナー飛散が経時においても生じることのない、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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、像担持体に対する現像剤担持体のレイアウトの自由度を大きく制限することなく、現像剤規制部材の上流側における現像剤の流れをスムーズにすることができる、現像剤規制部材の構成及び配置があることを知るに至った。
【００１５】
この発明はその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、トナー及びキャリアを有する現像剤を収容するとともに、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、前記像担持体に対向するとともに、前記現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持された前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を備え、前記現像剤規制部材は、当該現像剤規制部材に最も近接する前記現像剤担持体における最近接点を通る当該現像剤担持体の仮想接線との角度が当該現像剤担持体の回転方向に１２０〜１８０度となる平面を当該回転方向上流側に具備し、前記最近接点と前記現像剤担持体の回転中心とを通る仮想法線が前記回転中心を通る仮想水平線に対して当該現像剤担持体の回転方向に−９０〜＋４５度の範囲内になるように配設されたものである。
【００１６】
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、前記トナーは、体積平均粒径が３〜７μｍの範囲内になるように形成されるとともに、平均円形度が０．９５以上となるように形成されたものである。
【００１７】
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、前記現像剤担持体は、前記最近接点の位置近傍に磁極を形成する磁石体を内設したものである。
【００１８】
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、前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側に傾けて配置した板状部材であって、前記平面を、前記板状部材の回転方向上流側の面上に設けられた傾斜面としたものである。
【００１９】
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、前記現像剤規制部材は、その一部又は全部が磁性材料で形成されたものである。
【００２０】
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、前記キャリアは、粒径が２０〜６０μｍの範囲内になるように形成されたものである。
【００２１】
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１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、無機微粒子を含有するように形成されたものである。
【００２２】
また、この発明の請求項８記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、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ものである。
【００２３】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、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ものである。
【００２４】
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。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、現像剤規制部材の構成及び配置を最適化しているために、現像剤規制部材の上流側における現像剤の滞留が確実に軽減されて、現像剤にかかるストレスが低減されて地肌汚れやトナー飛散が経時においても生じることのない、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態．
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。
【００２７】
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の装置本体、２は画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、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、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、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の照射位置に達する。
【００３１】
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が各色に対応して射出される。レーザ光は、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。）。
【００３２】
イエロー成分に対応したレーザ光は、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１２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。
【００３３】
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。）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
ここで、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、第２転写バイアスローラ２８の位置に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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
現像装置２３（現像部）は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送スクリュ２３ｂと、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と、現像ローラ２３ａに対向する現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｄと、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と、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磁極（図４を参照できる。）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。ドクターブレード２３ｄは、現像ローラ２３ａの回転方向下流側に傾けて配置された板状部材であって、回転方向上流側の面上に傾斜面２３ｄ１が形成されている（図５を参照できる。）。
【００４１】
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。）。
【００４２】
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（図４のＰ３磁極である。）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Ｇは、その後にドクターブレード２３ｄの位置（ドクターギャップの位置である。）に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整（規制）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。）に達する。
【００４３】
その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーＴが潜像に付着する。
【００４４】
その後、現像工程にて感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが中間転写ベルト２７上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存した未転写のトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。
【００４５】
ここで、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、複数の磁極が形成されている。詳しくは、図４を参照して、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（Ｐ３磁極）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の下流側まで搬送する搬送極（Ｐ４磁極）や、現像剤Ｇを現像領域まで搬送する搬送極（Ｐ５磁極）や、現像領域に形成される主極（Ｐ１磁極）や、現像領域を通過した後の現像剤Ｇを現像ローラ２３ａから離脱させる剤離れ極（Ｐ２磁極とＰ３磁極との間である。）まで搬送する搬送極（Ｐ２磁極）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。
【００４６】
なお、図４に示すように、ドクターブレード２３ｄは、その最近接点（現像ローラ２３ａに最も近い位置である。）がＰ４磁極の真上になるように配設されている。すなわち、現像ローラ２３ａは、その最近接点Ｍ（ドクターブレード２３ｄに最も近い位置である。）の位置近傍にＰ４磁極を形成する磁石体２３ａ１を内設していることになる。このような構成によって、磁力線が法線方向に伸びているＰ４磁極上で現像剤の穂立ちが形成されるために、ドクターブレード２３ｄの先端部による現像剤の穂切りが容易になる。したがって、ドクターブレード２３ｄによって量が規制される現像剤にかかるストレスを低減することができる。
【００４７】
ここで、装置本体に設けられたトナー補給部３２は、交換自在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。
【００４８】
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、装置内２３のトナー濃度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。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。
【００４９】
本実施の形態において用いられるトナーＴ（非磁性トナー）は、結着樹脂、ワックス成分、着色剤等をミキサー等によって混合して（さらに荷電制御剤を加えて混合する場合がある。）、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用いて混練した後に、冷却固化して、これをジェットミル等で粉砕して、その後に分級して得られるものである。トナーは、略球形状で小粒径のものであって、さらに粒径分布の幅が比較的狭いものを用いている。このようなトナーは、重合法を用いて製造することができて、画像品質が高く、製造コストも低廉化することができる。
【００５０】
また、本実施の形態におけるトナーは、その体積平均粒径が３〜７μｍの範囲内になるように形成されている。一般的に、トナーの粒子径が小さいほど、高解像で高画質の画像を得ることができる。トナー粒径が上述の範囲を超えてしまうと、高解像な画像を得ることが困難になってしまう。
【００５１】
また、本実施の形態におけるトナーは、その平均円形度が０．９５以上になるように形成されている。
トナー粒子の形状が球形に近いほど、高解像度の画像を現像するのに適している。ここで、平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子社製）によって計測できる。
具体的な測定方法は次のようになる。まず、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤（好ましくは、アルキルベンゼンスフォン酸塩である。）を０．１〜０．５ｍｌ加えて、さらに測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。そして、その試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして上述の分析装置によってトナーの形状及び分布を測定して平均円形度を求める。
【００５２】
ここで、平均円形度が０．９５以上に形成されたトナーは、ほぼ球形に近く、異形トナー（一般的な粉砕トナー）と比べてキャリアの間でトナーが動きやすくなる。そのため、現像剤としての流動性が向上して、ドクターブレード２３ｄの近傍（特に上流側である。）における現像剤の滞留を低減することになる。
また、ドクターブレード２３ｄの位置で現像剤が受けるストレス（規制時のストレスである。）が低減されると、トナーが充分な帯電量を保持できなくなる場合があるが、円形度の高いトナーであれば、トナー表面が均一にキャリアと接触しやすくなるために充分な帯電量を確保することができる。
【００５３】
さらに、トナーの流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、シリカやアルミナ、酸化チタン等の無機微粒子を用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５nm〜２μｍであることが好ましく、特に５ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．５〜３．０重量％であることが好ましい。
【００５４】
現像剤中のキャリアとトナーとの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１〜１０重量部であることが好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリア等を用いることができる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、及びシリコーン樹脂等を用いることができる。
【００５５】
キャリア粒径としては、２０〜１００μｍであれば適当であり、２０〜６０μｍであればさらに好適である。トナーの粒径に応じてキャリアも小粒径化して表面積を大きくすることで、トナーの帯電を均一化することが可能となるとともに、現像ローラ２３ａ上で穂立ちする磁気ブラシが緻密化するために、さらに高精細な現像をおこなうことができる。なお、本実施の形態におけるキャリアは、その粒径が２０〜６０μｍの範囲内になるように形成されたものである。
以上説明した現像剤（トナー及びキャリア）を用いることで、ドクターブレード２３ｄ近傍で現像剤の滞留が軽減されて、現像装置２３内における現像剤の循環がスムーズになる。
【００５６】
次に、本実施の形態において特徴的な、現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｄについて説明する。
本願発明者は、研究を重ねた結果、感光体ドラム２１に対する現像ローラ２３ａのレイアウトの自由度が高く、ドクターブレード２３ｄの上流側における現像剤の流れをスムーズにすることができる、ドクターブレード２３ｄの構成及び配置があることを知るに至った。
【００５７】
すなわち、図５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２３ｄは、現像ローラ２３ａにおける最近接点Ｍ（ドクターブレード２３ｄに最も近接する位置である。）を通る現像ローラ２３ａの仮想接線Ｓ２との角度αが、現像ローラ２３ａの回転方向に１２０〜１８０度となる平面２３ｄ１（破線Ｓ１上にある。）を回転方向上流側に具備する。この平面２３ｄ１は、板状に形成されたドクターブレード２３ｄ（板状部材）の上流側（現像ローラ２３ａの回転方向上流側である。）の面上に設けられた傾斜面である。
【００５８】
さらに、ドクターブレード２３ｄは、最近接点Ｍと現像ローラ２３ａの回転中心とを通る仮想法線Ｋ１が、現像ローラ２３ａの回転中心を通る仮想水平線Ｋ２に対して回転方向（現像ローラ２３ａの回転方向である。）に−９０〜＋４５度（＝β）の範囲内になるように配設されている。すなわち、仮想水平線Ｋ２に対する仮想法線Ｋ１の角度βは、−９０〜＋４５度の範囲内になるように設定されている。ここで、角度βは、図５中の０度の位置を基準として、現像ローラ２３ａの回転方向が＋（プラス）であって、反回転方向が−（マイナス）になる。
【００５９】
本実施の形態では、図５に示すように、角度αが約１２０度に設定されていて、角度βが約＋４５度に設定されている。
このように、１２０≦α≦１８０、−９０≦β≦＋４５なる関係を満足すれば、図２中の破線矢印に示すようにドクターブレード２３ｄ近傍における現像剤の流れをスムーズにすることができる。したがって、ドクターブレード２３ｄの形状及び配置は本実施の形態のものに限定されることなく、例えば、図６に示すように角度αを約１２０度に設定して、角度βを約−９０度に設定することもできる。
【００６０】
ここで、角度αが１２０度未満のときには、ドクターブレード２３ｄの上流側に現像剤の滞留が発生してしまう。詳しくは、ドクターブレード２３ｄによって現像ローラ２３ａ上から離脱された余剰な現像剤がその後に搬送されてくる現像剤によってさらに押し上げられた状態で滞留してしまう。
【００６１】
図６は、従来の現像装置を示す断面図である。この現像装置２３は、ドクターブレード２３ｄの角度αが約９０度に設定されている。図６に示すように、従来の現像装置は、ドクターブレード２３ｄの上流側で、磁極から発生する磁力によって現像剤がトラップされて、現像剤の滞留部Ａが形成されてしまう。滞留部Ａの現像剤はその後に搬送されてくる現像剤によって圧密状態になるとともに、現像ローラ２３ａ表面に向けて磁力によって引きつけられるために、現像領域に搬送される現像剤に多大なストレスを加えてしまう。これにより、トナー表面の外添剤がトナーに対して埋没又は離脱したり、キャリア表面にトナー成分が固着（スペント化）したりして、トナー及びキャリアの帯電能力が低下して、地肌汚れやトナー飛散が生じてしまう。さらには、ドクターギャップをすり抜ける現像剤に多大なストレスが加わることで、現像ローラ２３ａの表面が削れてしまうこともある。
【００６２】
本実施の形態では、角度αを最適化して、ドクターブレード２３ｄの上流側における現像剤の流れをスムーズにしているために、上述した不具合が解消されることになる。
なお、角度αの上限を１８０度としたのは、ドクターブレード２３ｄが現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤の一部を機械的に掻き取るために幾何的に必要な条件である。
【００６３】
一方、角度βが＋４５度を超えてしまうと、ドクターブレード２３ｄに掻き取られた現像剤がその後にドクターブレード２３ｄ上に乗った状態になってしまい現像剤の循環が悪くなる。これに対して、角度βが−９０度未満になってしまうと、現像剤ローラ２３ａ上に現像剤を汲み上げる部分と現像剤を離脱する部分とを設けることがレイアウト上難しくなってしまう。したがって、本実施の形態における角度βの範囲であれば、現像剤を淀みなく循環させることが可能となる。
【００６４】
また、本実施の形態では、板状部材としてのドクターブレード２３ｄにおける上流側の面上に傾斜面２３ｄ１（現像剤の接触面となる平面である。）を設けて、先端部（最近接点Ｍ側である。）に向かうほどその板厚が細くなるように形成している。これによって、ドクターブレード２３ｄに必要な強度を確保しつつ、ドクターブレード２３近傍を流動する現像剤に加わるストレスを低減することができる。
【００６５】
なお、ドクターブレード２３ｄは、その一部又は全部を磁性材料で形成することが好ましい。ドクターブレード２３ｄの一部又は全部が磁性材料で形成されたときには、ドクターギャップの位置で現像ローラ２３ａに担持された現像剤が穂立ちしやすくなって、現像剤に与えるストレスがさらに軽減されるとともに、現像剤量が適正化される。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態においては、ドクターブレード２３ｄ（現像剤規制部材）の構成及び配置を最適化しているために、ドクターブレード２３ｄ近傍（特に上流側である。）における現像剤の滞留が確実に軽減される。したがって、現像剤にかかるストレスが低減されて、経時においても地肌汚れやトナー飛散の発生が抑止される。
特に、体積平均粒径が３〜７μｍであって平均円形度が０．９５以上であるトナーを用いることで、高い画像品質を確保しつつ、ドクターブレード２３ｄ近傍における現像剤の滞留をさらに軽減することができる。
【００６７】
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。
【００６８】
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、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】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。
【図２】図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。
【図３】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。
【図４】現像ローラ上に形成される磁力分布を示す図である。
【図５】現像剤規制部材の構成及び配置を示す部分拡大図である。
【図６】現像剤規制部材の別の構成及び配置を示す部分拡大図である。
【図７】従来の現像装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  画像形成装置本体（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）、  ２２  帯電部、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ  現像装置（現像部）、
２３ａ  現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ａ１  磁石体、  ２３ａ２  スリーブ、
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、板状部材）、
２３ｄ１  平面（傾斜面）、
２５  クリーニング部、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ  トナー補給部、
３３  トナーボトル、  ３４  トナーホッパ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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