(57)【要約】【課題】現像ローラの表面の現像剤層にスジが発生することを抑制できる構成を提供する。【解決手段】第１搬送部材４３ａは、回転することで、現像容器内の現像剤を現像ローラに搬送する。第１搬送部材４３ａは、回転軸４３ａａと、回転部材４３ａｂと、傾斜部材４３０とを有する。回転部材４３ａｂは、回転軸４３ａａから所定の距離に回転軸４３ａａと略平行に配置されて回転軸４３ａａと共に回転する。傾斜部材４３０は、回転軸４３ａａ上に複数配置されて回転軸４３ａａに対して傾斜し、回転軸４３ａａと共に回転する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の静電潜像を現像剤により現像する現像装置であって、
現像剤を収容する現像容器と、
回転することで、前記現像容器内の現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
回転することで、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に搬送する搬送部材と、を備え、
前記搬送部材は、回転軸と、該回転軸から所定の距離に該回転軸と略平行に配置されて該回転軸と共に回転する回転部材と、前記回転軸上に複数配置されて該回転軸に対して傾斜し、該回転軸と共に回転する傾斜部材と、を有する、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記傾斜部材の前記回転軸に対して傾斜している部分の外形は、略楕円形状である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記傾斜部材は、前記回転軸に対して傾斜し、外形が楕円形状である中空の楕円部と、前記楕円部と前記回転軸とを接続する接続部とから構成される、
ことを特徴とする、請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記接続部は、前記回転軸に外嵌固定される円筒部と、前記円筒部と前記楕円部とを繋ぐ柱部とを有する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
複数の前記傾斜部材は、前記回転軸に対する傾斜方向及び傾斜角度が同じである、
ことを特徴とする、請求項１ないし４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
回転することで、前記現像容器内の現像剤を回転方向と交差する方向に搬送する別の搬送部材を備え、
前記搬送部材は、前記別の搬送部材よりも前記現像剤担持体に近い位置に配置され、前記現像剤担持体に現像剤を供給する、
ことを特徴とする、請求項１ないし５の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記搬送部材は、複数配置されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし６の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体は、複数配置され、
複数の前記搬送部材は、それぞれ、前記現像剤担持体に隣接して配置される、
ことを特徴とする、請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
現像剤は、磁性トナーを含む、
ことを特徴とする、請求項１ないし８の何れか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置は、例えば、感光ドラム上の静電潜像を現像装置によりトナーを用いて現像する。このような現像装置として、現像剤担持体と、現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、現像剤を攪拌し、現像剤を現像剤担持体に向けて搬送する搬送部材とを備えた構成が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２６９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成の場合、現像剤は、搬送部材により現像剤担持体の回転軸線方向と略垂直な方向に搬送される。このため、現像剤担持体の回転軸線方向と略平行な方向への現像剤の動きが少ない。
【０００５】
ここで、現像剤担持体に担持された現像剤は層厚規制部材により層厚が規制されるが、このとき現像剤は大きな剪断力などの力を受ける。このため、上述のように、現像剤担持体の回転軸と略平行な方向への現像剤の動きが少ない構成で、長期に亙って画像形成が行われた際に、現像剤の流動性を付与するための外添剤がトナー粒子の母体に埋没することによりトナーの流動性が低下する虞がある。そして、トナー流動性が低下すると、層厚規制部材と現像剤担持体の表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まって、現像剤担持体の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジが発生し、画質が低下する虞がある。
【０００６】
本発明は、現像剤担持体の表面の現像剤層にスジが発生することを抑制できる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の現像装置は、像担持体上の静電潜像を現像剤により現像する現像装置であって、現像剤を収容する現像容器と、回転することで、前記現像容器内の現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、回転することで、前記現像容器内の現像剤を前記現像剤担持体に搬送する搬送部材と、を備え、前記搬送部材は、回転軸と、該回転軸から所定の距離に該回転軸と略平行に配置されて該回転軸と共に回転する回転部材と、前記回転軸上に複数配置されて該回転軸に対して傾斜し、該回転軸と共に回転する傾斜部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現像剤担持体の表面の現像剤層にスジが発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置の概略構成断面図。
【図３】第１の実施形態に係る第２搬送部材の平面図。
【図４】比較例１に係る現像装置の概略構成平面図。
【図５】比較例１において現像ローラにスジが生じた状態を示す模式図。
【図６】第１の実施形態に係る第１搬送部材の断面図。
【図７】第１の実施形態に係る傾斜部材の、（ａ）斜視図、（ｂ）（ａ）と異なる方向から見た斜視図。
【図８】第１の実施形態に係る傾斜部材を、（ａ）回転軸線方向から見た平面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図９】第２の実施形態に係る現像装置の概略構成断面図。
【図１０】第３の実施形態に係る現像装置の概略構成平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図８を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００１１】
［画像形成装置］
画像形成装置１００は、電子写真方式のモノクロプリンタである。画像形成装置１００は、画像形成装置本体に接続されたスキャナ（原稿読み取り装置）又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部端末からの画像信号に応じてトナー像を記録材ｍに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
【００１２】
本実施形態の画像形成装置１００は、矢印Ｄ２方向に回転駆動される像担持体としての円筒状の感光体、即ち、感光ドラム２を備える。本実施形態では、感光ドラム２は、アモルファスシリコンを主成分とする感光層を含むもので、外径が８０ｍｍである。感光ドラム２の周囲には、矢印Ｄ２方向に沿って帯電装置３、現像装置４、転写前帯電装置５、転写ローラ６、清掃装置８、除電露光ランプ９などが配設されており、感光ドラム２の上方には露光装置１が配設されている。また、記録材ｍの搬送方向Ｄｍに対して、転写ローラ６の下流側には定着装置１１が配置されている。
【００１３】
帯電手段としての帯電装置３は、例えば、２本の帯電線及び１４本のグリッド線等を含むコロナ帯電器である。転写手段としての転写ローラ６は、芯金の周囲に導電性のゴムスポンジの層を有するスポンジローラである。清掃手段としての清掃装置８は、ゴム製の板状部材（ゴムブレード）等によって構成され、感光ドラム２の回転駆動に伴いゴムブレードが感光ドラム２の表面に摺接し、感光ドラム２上のトナーなどを清掃できるように構成されている。
【００１４】
定着装置１１は、定着ローラ１１１と、定着ローラ１１１と当接して定着ニップ部を形成する加圧ローラ１１２等から構成される。定着ローラ１１１は、熱源となるハロゲンヒータ１１３を内蔵し、その外表面は、ハロゲンヒータ１１３によって所定の温度に維持される。
【００１５】
次に、このように構成される画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。感光ドラム２は、不図示のモータにより矢印Ｄ２方向に、例えば４００ｍｍ／ｓの外周速度で回転駆動され、一次帯電バイアスが印加された帯電装置３により表面が、例えば＋５００Ｖ（表面電位Ｖｄ）に一様に帯電される。そして、感光ドラム２の表面に、露光装置１から出力すべき画像信号に対応した露光光Ｌが照射され、照射された部分の感光ドラム２の表面が、例えば＋１２０Ｖ（露光部の電位Ｖｌ）にされ、静電潜像が形成される。
【００１６】
本実施形態の画像形成装置１００は、デジタル画像形成装置で一般的な画像部露光方式ではなく、背景部露光方式を採用するため、非露光部を可視像化する。そして、現像装置４により感光ドラム２の帯電極性（＋）と逆極性に帯電したトナー（−）を静電潜像に付着させてトナー像として可視像化する。なお、画像部を露光して可視像化するようにしても良い。その後、感光ドラム２上のトナー像は、転写前帯電装置５により更に帯電され、感光ドラム２と転写ローラ６とで形成される転写ニップ部に到達する。
【００１７】
次いで、所定のタイミングで、レジストレーションローラ対１３に待機していた記録材ｍを転写ニップ部に搬送する。そして、この位置で転写電流を転写ローラ６に印加することで、感光ドラム２から記録材ｍへトナー像を転写する。トナー像を転写された記録材ｍは、不図示の搬送装置によって定着装置１１まで搬送される。
【００１８】
記録材ｍは、定着ローラ１１１と加圧ローラ１１２が形成する定着ニップ部に搬送される。そして、定着ニップ部にてトナー像が加熱・加圧されて、記録材ｍ上にトナー像が定着される。記録材ｍの片面に画像を形成する場合は、定着装置１１から排出された後、そのまま機外に排出され、記録材ｍの両面に画像を形成する場合は、不図示の反転装置によって反転された後、記録材ｍの反対面に、上述と同様に画像形成を行う。
【００１９】
一方、転写後に感光ドラム２の表面に残存するトナーは、清掃装置８によって除去されて回収され、更に、感光ドラム２の表面が除電露光ランプ９により除電され、次の画像形成動作に備える。本実施形態の画像形成装置１００の場合、例えば、普通紙Ａ４横（普通紙の長手方向が搬送方向Ｄｍに直交する方向となるように記録材ｍを搬送する場合）に片面への連続出力速度は、例えば、８０ページ／分である。
【００２０】
［現像装置］
次に、本実施形態の現像装置４について、図２を用いて説明する。現像装置４は、現像容器４０、現像ローラ４１、規制ブレード４２、第１搬送部材４３ａ、第２搬送部材４３ｂ、トナー検知センサ４４などを有する。現像容器４０は、トナーを含む現像剤を収容する。本実施形態では、現像剤は、磁性を有するトナー（磁性トナー）を含み、キャリアを含まない、所謂一成分現像剤である。
【００２１】
現像剤担持体としての現像ローラ４１は、現像容器４０の感光ドラム２と対向する部分に形成された開口部に配置されている。現像ローラ４１は、例えば外径３２．３ｍｍの円筒部材であり、内部に永久磁石４１ａが配置されている。そして、不図示のモータにより矢印方向に回転駆動される。また、現像ローラ４１は、両端部に設けられた樹脂製のローラが感光ドラム２の両端部に当接することで、感光ドラム２と約２５０μｍの間隙を以て対向させられる。本実施形態では、現像ローラ４１は、厚さ０．７ｍｍのアルミ合金製の円筒部材の表面にフェノール樹脂を主体とした材料で構成された厚さ約１５μｍの導電性コーティングを施したものであり、表面研磨等により初期の表面粗さは約０．８５μｍＲａとした。
【００２２】
層厚規制部材としての規制ブレード４２は、現像ローラ４１が感光ドラム２と対向する領域の現像ローラ４１の回転方向上流に配置され、現像ローラ４１との隙間が約２３０μｍとなるように配置されている。このような規制ブレード４２は、板状の磁性金属製ブレードである。例えば、規制ブレード４２は、厚さ１ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、幅３０ｍｍの板状の形状を呈する。また、規制ブレード４２と現像ローラ４１との対向部Ｐの間隙の大きさは２３０μｍである。
【００２３】
第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂは、それぞれ樹脂製で梯子状に形成されており、互いの回転軸線が略平行となるように現像容器内に並べて配置され、現像容器４０内のトナーを攪拌しつつ現像ローラ４１に搬送する。第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂは、回転軸線が現像ローラ４１の回転軸線と略平行となるように配置されている。例えば、現像容器４０内にホッパ７（図１）を介して不図示のトナーボトルから補給されたトナーは、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂがそれぞれ矢印Ｄ４３ａ、Ｄ４３ｂ方向に回転することによって、現像ローラ４１方向へ搬送される。
【００２４】
即ち、別の搬送部材としての第２搬送部材４３ｂが回転することで、現像容器内のトナーが回転方向と交差する方向に搬送される。搬送部材としての第１搬送部材４３ａは、第２搬送部材４３ｂによる現像剤の搬送方向下流側に配置され、第２搬送部材４３ｂから搬送された現像剤を現像ローラ４１に更に搬送する。即ち、第１搬送部材４３ａは、第２搬送部材４３ｂよりも現像ローラ４１に近い位置に配置され、現像ローラ４１に現像剤を供給する。言い換えれば、第１搬送部材４３ｂは、現像容器４０内で現像剤を搬送する複数の搬送部材のうち、現像ローラ４１に最も近い位置に配置された搬送部材である。
【００２５】
第２搬送部材４３ｂは、図３に示すように、両端の回転軸４３ｂａと、回転軸４３ｂａから所定の距離に回転軸４３ｂａと略平行に配置されて回転軸４３ｂａと共に回転する回転部材４３ｂｂとを有する。回転軸４３ｂａは、回転部材４３ｂｂの両端寄り部分で接続部４３ｂｃにより接続されており、第２搬送部材４３ｂは、略クランク状に形成されている。第１搬送部材４３ａの詳しい構成については後述する。
【００２６】
トナー検知手段としてのトナー検知センサ４４は、現像容器４０内の所定の高さ位置に配置された透磁率検知方式のセンサであり、現像容器４０内のトナーが所定の高さまで到達するとトナーを検知する。これにより、安定状態における現像容器４０内のトナー量Ｍは所定量（本実施形態では、約４００ｇ）に維持される。即ち、トナー検知センサ４０１の信号に基づいてホッパ７からトナーを現像容器４０内に補給することで、現像容器４０内のトナーが所定量に維持される。
【００２７】
第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂにより現像ローラ４１まで搬送されたトナーは、現像ローラ４１が内蔵する永久磁石４１ａの磁気吸引力により現像ローラ４１の表面に担持される。そして、現像ローラ４１が矢印Ｄ４１方向へ、例えば、外周速度５２０ｍｍ／ｓで回転することにより規制ブレード４２との対向部Ｐまで搬送される。そして、この対向部Ｐにおいて現像ローラ４１に担持されたトナーは、永久磁石４１ａの磁極と規制ブレード４２間の磁力の作用により層厚を規制されて、感光ドラム２との対向部に搬送される。
【００２８】
現像ローラ４１には、電源４９から現像バイアスが印加されている。感光ドラム２との対向部に搬送された現像ローラ４１上のトナーは、この現像バイアスによって現像ローラ４１と感光ドラム２との対向部に形成された電界の作用により、感光ドラム２に転移する。これにより、感光ドラム２上（像担持体上）に形成された静電潜像がトナーにより現像され可視像化される。この際、現像に供されなかったトナーは、現像ローラ４１上に回収される。なお、現像バイアスは、直流電圧に交流電圧を重畳させた振動電圧であり、本実施形態では、振幅１３００Ｖ、周波数２７００Ｈｚの矩形波、平均電位＋４１０〜３２０Ｖとしている。
【００２９】
［比較例］
ここで、比較例１について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、比較例１の現像装置４Ａの概略構成平面図である。比較例１の場合、現像容器４０内で現像剤を搬送する第１搬送部材４３Ａａは、図３に示した第２搬送部材４３ｂと同じ構成としており、それ以外の構成は、上述の本実施形態と同じとしている。
【００３０】
このような構成の場合、第１搬送部材４３Ａａは、現像ローラ４１の回転軸線方向と略垂直な方向Ｂに、現像ローラ４１に向けて現像剤を搬送するため、現像ローラ４１の回転軸線方向と略平行な方向への現像剤の動きが少ない。
【００３１】
ここで、第１搬送部材４３Ａａから現像ローラ４１に供給された現像剤は、現像ローラ４１に担持され、規制ブレード４２により層厚が規制される。この際、現像ローラ４１の周囲で規制ブレード４２の上流側に隣接した空間に現像剤が密集する現像剤溜りができる。そして、長期に亙って画像形成が行われた際に、この現像剤溜りにおいて、現像剤は剪断力などの力を受けるため、外添剤がトナー粒子の母体に埋没することによりトナーの流動性が低下し易い。
【００３２】
特に、比較例１の構成の場合、現像ローラ４１の回転軸線方向と略平行な方向への現像剤の動きが少ないため、トナーの流動性が低下し易く、現像剤溜りにトナーの凝集体が発生し易い。すると、図５に示すように、規制ブレード４２と現像ローラ４１の表面との間の一部にトナーの凝集体ｔｂが詰まって、現像ローラ４１の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジＴが発生し、画質が低下する虞がある。
【００３３】
［第１搬送部材］
そこで、本実施形態では、現像ローラ４１に隣接して配置される第１搬送部材４３ａを次のように構成している。この第１搬送部材４３ａについて、図６ないし図８（ｂ）を用いて説明する。第１搬送部材４３ａは、図６に示すように、回転軸４３ａａと、回転部材４３ａｂと、傾斜部材４３０とを有する。
【００３４】
回転軸４３ａａは、第２搬送部材４３ｂの回転軸４３ｂａ（図３）と異なり、一端から他端まで連続した一本の軸としている。回転部材４３ａｂは、回転軸４３ａａから所定の距離に回転軸４３ａａと略平行に配置されて回転軸４３ａａと共に回転する。回転軸４３ａａと回転部材４３ａｂとは、回転軸４３ａａの両端寄り部分で接続部４３ａｃにより接続されている。また、回転軸４３ａａ、回転部材４３ａｂは、例えば、それぞれ断面が直径２ｍｍの円形状で、樹脂製である。
【００３５】
なお、第１搬送部材４３ａの傾斜部材４３０及び両側の接続部４３ａｃの間の回転軸４３ａａを除く部分の構成は、第２搬送部材４３ｂと同じである。第１搬送部材４３ａ、第２搬送部材４３ｂの回転領域の半径は、例えば、１６ｍｍであり、回転速度は０．４２（ｓ−１）である。
【００３６】
傾斜部材４３０は、回転軸４３ａａ上（回転軸上）に複数配置されて回転軸４３ａａに対して傾斜し、回転軸４３ａａと共に回転する。複数の傾斜部材４３０は、両側の接続部４３ａｃの間で、回転軸４３ａａ上に略等間隔に配置されている。なお、複数の傾斜部材４３０の回転軸線方向の間隔は、一部又は全てが互いに異なっていても良い。また、複数の傾斜部材４３０は、回転部材４３ａｂと接触しないように配置されている。このような傾斜部材４３０の回転軸４３ａａに対して傾斜している部分の外形は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、略楕円形状である。
【００３７】
また、傾斜部材４３０は、樹脂製で、回転軸４３ａａに対して傾斜し、外形が楕円形状である中空の楕円部４３１と、楕円部４３１と回転軸４３ａａとを接続する接続部４３２とから構成される。この接続部４３２は、回転軸４３ａａに外嵌固定される円筒部４３２ａと、円筒部４３２ａと楕円部４３１とを繋ぐ柱部４３２ｂとを有する。柱部４３２ｂは、円筒部４３２ａの外周面の２箇所から円筒部４３２ａの中心軸（回転軸４３ａａと同軸）に対して傾斜するように延びて、楕円部４３１の内周面に接続される。このような柱部４３２ｂは、円筒部４３２ａの外周で１８０°位相がずれた箇所に１個ずつ配置されている。柱部４３２ｂの数及び位置は、任意に設定可能である。
【００３８】
また、図８（ｂ）に示すように、楕円部４３１と円筒部４３２ａとがなす角度θは、４５°±１°である。このため、傾斜部材４３０を円筒部４３２ａの中心軸方向から見ると、図８（ａ）のようになり、楕円部４３１は、略円形を呈する。更に、複数の傾斜部材４３０は、図６に示すように、回転軸４３ａａに対する傾斜方向及び傾斜角度が同じである。
【００３９】
なお、複数の傾斜部材４３０の回転軸４３ａａに対する傾斜角度は、互いに異なっていても良い。或いは、一部の複数の傾斜部材４３０の傾斜角度を同じとし、他部の１ないし複数の傾斜部材４３０の傾斜角度を一部の複数の傾斜部材４３０の傾斜角度と異ならせても良い。例えば、複数の傾斜部材４３０の傾斜角度を交互に異ならせても良い。また、傾斜方向及び楕円部４３１の大きさについても同様である。
【００４０】
更に、複数の傾斜部材４３０の楕円部４３１の回転軸４３ａａ周りの位相については、本実施形態では同じとしているが、互いに異ならせても良い。或いは、一部の複数の傾斜部材４３０の位相を同じとし、他部の１ないし複数の傾斜部材４３０の位相を一部の複数の傾斜部材４３０の位相と異ならせても良い。例えば、複数の傾斜部材４３０の位相を交互に異ならせても良い。具体的には、楕円部４３１の長径部分の位相を４５°ずつ、或いは、９０°ずつ、交互に異ならせるようにしても良い。
【００４１】
このような本実施形態の場合、第１搬送部材４３ａが複数の傾斜部材４３０を有するため、第１搬送部材４３ａから現像ローラ４１に現像剤が搬送される際に、図６に示すように、回転軸４３ａａに沿った方向Ｃに現像剤が往復運動する。即ち、第１搬送部材４３ａから現像ローラ４１に向けて、現像剤が現像ローラ４１の回転軸線方向に沿って動きつつ搬送される。
【００４２】
このため、この現像剤の動きにより、現像剤溜り内のトナーの凝集体が崩壊及び分散し、或いは、現像剤溜り内でトナーの凝集体が発生しにくくなる。そして、規制ブレード４２と現像ローラ４１の表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まることを抑制できる。この結果、現像ローラ４１の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジＴが発生することを抑制でき、画質が低下することを抑制できる。
【００４３】
［実験］
このような本実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、上述の比較例１と、上述の本実施形態の構成を有する実施例１とで同じ条件で画像形成を行い、それぞれの性能を調べた。実験では、２７℃、６０％ＲＨの環境において、画像比率１％の画像を２０ページ／分の間欠的なペースで、Ａ４サイズ横送りの紙に１０万ページ両面出力した後に、次の性能を調べた。性能としては、「画像縦スジＴ指数」及び「面内画像濃度バラツキ」を調べた。
【００４４】
「画像縦スジＴ指数」は、以下の手順で算出した。まず、本実施形態に係る画像形成装置で片面出力した画像比率５０％の均一な中間調画像（Ａ３サイズ）を、キヤノン株式会社製のマルチファンクションプリンタ「ｉｍａｇｅＲＵＮＮＥＲ ＡＤＶＡＮＣＥ（商標）  Ｃ５２３５」でスキャンした。スキャン条件は、画像種：グレースケール、解像度：６００×６００ｄｐｉ、出力画像形式：ｊｐｅｇ、原稿種類：写真、濃度補正：−１である。そして、スキャンした画像から、公知の画像解析ソフトウエアにて出力させた輝度データを２値化し、高い方の数値の領域長の合計のＡ３サイズ幅に対する割合を「画像縦スジＴ指数」とした。画像縦スジＴ指数が０とは、画像縦スジ（図５に示したスジＴ）が認識できない（即ち、画質が良好である）ことを意味し、７．５％以上だと、画質として許容できないことを意味する。
【００４５】
また、「面内画像濃度バラツキ」は、本実施形態に係る画像形成装置で片面出力した画像比率５０％の均一な中間調画像（Ａ３サイズ）内における画像反射濃度の最高値と最低値の差である。画像反射濃度は、米国Ｘ−Ｒｉｔｅ社製の５０４型濃度計の測定値である。
【００４６】
この実験結果を表１に示す
【表１】
2020034786.tif 000003
【００４７】
表１の比較例１は、第１搬送部材４３Ａａが傾斜部材を有さないため、傾斜部材を有する搬送部材の数は０である。一方、実施例１は、第１搬送部材４３ａが傾斜部材４３０を有するため、傾斜部材を有する搬送部材の数は１である。なお、比較例２、３及び実施例２、３については後述する。
【００４８】
表１から明らかなように、本実施形態の構成を有する実施例１は比較例１に対して、「画像縦スジＴ指数」及び「面内画像濃度バラツキ」の何れも良好な数値であった。このため、本実施形態によれば、スジＴの発生を抑え、良好な画質を得られることが分かった。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図９を用いて説明する。上述の第１の実施形態の現像装置４は、現像ローラ４１が１本配置されていたが、本実施形態の現像装置４Ｂは、現像ローラが複数配置されている。また、本実施形態では、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂに加えて、搬送部材としての第３搬送部材４３ｃを備えている。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５０】
現像装置４Ｂは、現像剤として磁性トナーを収納した現像容器４０を有する。現像容器４０の感光ドラム２と対向した開口部には、複数の現像剤担持体としての第１現像ローラ４１０及び第２現像ローラ４１１が互いに近接して配置されている。第１現像ローラ４１０には、規制ブレード４２が所定の隙間を介して配置されている。第２現像ローラ４１１は、感光ドラム２の回転方向に関して第１現像ローラ４１０の下流側に第１現像ローラ４１０との間に隙間を介して配置されている。第１現像ローラ４１０と第２現像ローラ４１１の最近接部の隙間は、４２０μｍである。
【００５１】
また、第１現像ローラ４１０及び第２現像ローラ４１１の構成は、第１の実施形態の現像ローラ４１と同様であり、第１現像ローラ４１０及び第２現像ローラ４１１の外径は、共に２０ｍｍである。感光ドラム２は、矢印Ｄ２方向に回転し、第１現像ローラ４１０及び第２現像ローラ４１１は、それぞれ矢印Ｄ４１ａ、Ｄ４１ｂ方向に回転する。
【００５２】
現像容器４０内の現像剤は、回転する梯子状の第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂによって、第２現像ローラ４１１の近傍に搬送され、更に、第２現像ローラ４１１の回転に伴って現像ローラ４１０との最近接部の近傍に送られる。第２現像ローラ４１１に担持された現像剤は、この最近接部を通過する際に、その層厚が第１現像ローラ４１０によって規制され、第２現像ローラ４１１の表面に現像剤層が形成される。この現像剤層の一部は、感光ドラム２との対向部で、現像バイアスによって形成される電界の作用により現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、現像容器４０内に回収される。
【００５３】
一方、第２現像ローラ４１１と第１現像ローラ４１０との最近接部の近傍まで搬送された現像剤のうち、第２現像ローラ４１１の表面に担持されなかった現像剤は、第１現像ローラ４１０の回転に伴って規制ブレード４２の近傍に搬送される。第１現像ローラ４１０に担持された現像剤が規制ブレード４２との対向部Ｐを通過する際には、その層厚が規制ブレード４２によって規制され、第１現像ローラ４１０の表面に現像剤層が形成される。この現像剤層も、感光ドラム２との対向部でその一部が現像に供されるが、現像に供されなかった現像剤は、第２現像ローラ４１１との最近接部に送られる。最近接部に送られた現像剤は、一部が現像容器４０内に回収され、残りは第２現像ローラ４１１へ移送され、第２現像ローラ４１１上の現像剤層の一部となる。
【００５４】
現像装置４Ｂは、現像容器４０内で現像剤を搬送する搬送部材を３個備えており、そのうちの２個の第１搬送部材４３ａ及び第３搬送部材４３ｃが、図６ないし図８（ｂ）で説明した複数の傾斜部材４３０を備えた搬送部材である。一方、第２搬送部材４３ｂは、図３に示したクランク形状を有する搬送部材である。即ち、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ｂの構成及び配置は、上述の第１の実施形態と概ね同じであり、第１搬送部材４３ａは、第２現像ローラ４１１に隣接して配置されている。
【００５５】
一方、第３搬送部材４３ｃは、第１搬送部材４３ａの上方で、第１現像ローラ４１０に隣接して配置されている。即ち、第１搬送部材４３ａ及び第３搬送部材４３ｃは、それぞれ、第２現像ローラ４１１及び第１現像ローラ４１０に隣接して配置されている。
【００５６】
第１搬送部材４３ａは、回転領域半径１３ｍｍであり、第１現像ローラ４１０との最近接時の隙間が５ｍｍ、第２現像ローラ４１１との最近接時の隙間が４ｍｍとなるように配設されている。このような第１搬送部材４３ａは、第１の実施形態と同様に、複数の傾斜部材４３０を備えることで、第１現像ローラ４１０と第２現像ローラ４１１で囲まれる領域Ｚ２における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させる機能を有する。
【００５７】
第３搬送部材４３ｃは、回転領域半径７ｍｍであり、第１現像ローラ４１０との最近接時の隙間が２ｍｍなるように配設されている。このような第３搬送部材４３ｃは、第１搬送部材４３ａと同様に、複数の傾斜部材４３０を備えることで、第１現像ローラ４１０と規制ブレード４２で囲まれる領域Ｚ１における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させる機能を有する。
【００５８】
このように本実施形態の場合、第１搬送部材４３ａ及び第３搬送部材４３ｃが複数の傾斜部材４３０を有するため、領域Ｚ１、Ｚ２における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させ易い。或いは、現像剤溜り内でトナーの凝集体が発生しにくくなる。このため、規制ブレード４２と第１現像ローラ４１０の表面との間の一部、及び、第１現像ローラ４１０の表面と第２現像ローラ４１１の表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まることを抑制できる。この結果、第１現像ローラ４１０及び第２現像ローラ４１１の表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジＴが発生することを抑制でき、画質が低下することを抑制できる。
【００５９】
［実験］
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、実験を行った。実験では、上述の本実施形態の構成を有する実施例２と、比較例２で同じ条件で画像形成を行い、それぞれの性能を調べた。実験条件などは第１の実施形態で説明した通りである。また、比較例２は、上述の第２の実施形態の構成で、現像容器内で現像剤を搬送する第１ないし第３搬送部材の構成を、全て、図３に示した第２搬送部材４３ｂと同じ構成としたものである。なお、第１ないし第３搬送部材の大きさや配置については、本実施形態の構成をほぼ同じとしている。この実験結果を、上述の表１に示す。
【００６０】
表１の比較例２は、第１ないし第３搬送部材が傾斜部材を有さないため、傾斜部材を有する搬送部材の数は０である。一方、実施例２は、第１搬送部材４３ａ及び第３搬送部材４３ｃが傾斜部材４３０を有するため、傾斜部材を有する搬送部材の数は２である。
【００６１】
表１から明らかなように、本実施形態の構成を有する実施例２は比較例２に対して、「画像縦スジＴ指数」及び「面内画像濃度バラツキ」の何れも良好な数値であった。このため、本実施形態によれば、スジＴの発生を抑え、良好な画質を得られることが分かった。
【００６２】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態について、図１０を用いて説明する。上述の各実施形態では、現像剤として磁性トナーを用いた構成について説明した。これに対し本実施形態では、現像剤として、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む所謂二成分現像剤を用いている。その他の構成及び作用は、第１の実施形態と同様であるため、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６３】
本実施形態の現像装置４Ｃは、現像容器４０、現像ローラ４１Ｃ、規制ブレード４２Ｃ、第１搬送部材４３ａ、第２搬送部材４３Ｃｂ、トナー濃度センサ４６などを有する。現像容器４０には、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。
【００６４】
現像剤担持体としての現像ローラ４１Ｃは、現像容器４０の感光ドラム２と対向する部分に形成された開口部に配置されている。現像ローラ４１Ｃは、その外表面に長手方向に伸びる深さ０．１５ｍｍ、幅０．４ｍｍの略二等辺三角形の断面を有する溝を周方向に均一の間隔で複数本（本実施形態では、７２本）備えたアルミニウム合金製の円筒部材である。現像ローラ４１Ｃは、感光ドラム２と約４２０μｍの間隙を以て対向させられる。また、現像ローラ４１Ｃは、内部に永久磁石が配置されており、不図示のモータにより回転駆動される。
【００６５】
層厚規制部材としての規制ブレード４２Ｃは、現像ローラ４１Ｃが感光ドラム２と対向する領域の現像ローラ４１Ｃの回転方向上流に配置され、現像ローラ４１Ｃとの隙間が約４００μｍとなるように配置されている。このような規制ブレード４２Ｃは、板状の非磁性金属製ブレードである。例えば、規制ブレード４２Ｃは、厚さ０．５ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、幅１０ｍｍの板状の形状を呈する。
【００６６】
第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂは、それぞれ樹脂製で梯子状に形成されており、互いの回転軸線が略平行となるように現像容器内に並べて配置され、現像容器４０内の現像剤を攪拌しつつ現像ローラ４１Ｃに搬送する。第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂは、回転軸線が現像ローラ４１Ｃの回転軸線と略平行となるように配置されている。本実施形態では、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂは、何れも、第１の実施形態の第１搬送部材４３ａと同様に、複数の傾斜部材４３０を有する。
【００６７】
第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂの回転領域半径は１６ｍｍであり、第１搬送部材４３ａは、現像ローラ４１Ｃとの最近接時の間隙は５ｍｍとなるように配設されている。第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂの回転速度は、７．９（Ｓ−１）である。
【００６８】
例えば、現像容器４０内にホッパを介して不図示のトナーボトルから補給された現像剤は、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂがそれぞれ回転することによって、現像ローラ４１Ｃ方向へ搬送される。この際、現像容器４０内の現像剤は、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３ＣｂによってＣ方向に往復運動しつつＢ方向に移動する。
【００６９】
一般的な二成分現像剤の現像装置の場合、２つの搬送部材は、例えば、回転軸線方向に沿って現像剤を搬送するスクリューであり、これらの間に隔壁を設けて、現像剤が循環するようにしている。これに対して本実施形態では、上述のように現像容器４０内の現像剤はＢ方向に移動するため、このような隔壁を設けていない。
【００７０】
現像ローラ４１Ｃまで搬送された現像剤は、現像ローラ４１Ｃに担持される。そして、現像ローラ４１Ｃに担持された現像剤のうちトナーにより、感光ドラム２上に形成された静電潜像を現像する。感光ドラム２上の静電潜像の現像により、現像容器４０内部の現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナー質量の比率）Ｃｔが低下すると、Ｃｔを目標値（６〜１２％）にすべく不図示のトナーボトルからのトナー補給量を制御する。
【００７１】
このために、現像容器４０内部の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ４６を現像容器４０の内底に配設している。トナー濃度センサ４６は、例えば、透磁率検知方式のセンサである。トナーボトル（不図示）は、補給用の現像剤（Ｃｔ＝８０％〜１００％）を収容する。トナーボトルから供給された現像剤は、ホッパを介して現像装置４Ｃに補給される。
【００７２】
このような本実施形態の場合、第１搬送部材４３ａが複数の傾斜部材４３０を有するため、第１搬送部材４３ａにより現像ローラ４１Ｃと規制ブレード４２で囲まれる領域における現像剤溜り内のトナーの凝集体を崩壊させて、分散させる機能を有する。或いは、現像剤溜り内でトナーの凝集体が発生しにくくなる。このため、第１の実施形態と同様に、規制ブレード４２Ｃと現像ローラ４１Ｃの表面との間の一部にトナーの凝集体が詰まることを抑制できる。この結果、現像ローラ４１Ｃの表面の下流側で層厚が規制された現像剤層にスジＴが発生することを抑制でき、画質が低下することを抑制できる。
【００７３】
また、本実施形態の場合、二成分現像剤を用いる一般的な現像装置と異なり、現像容器内の現像剤を搬送する第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂを、スクリュー状ではなく、上述のようにクランク形状に複数の傾斜部材を組み合わせた構成としている。このため、搬送部材をスクリュー状の部材とした構成に比べて、部品コストを安価にできる。
【００７４】
［実験］
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、実験を行った。実験では、上述の本実施形態の構成を有する実施例３と、比較例３で同じ条件で画像形成を行い、それぞれの性能を調べた。実験条件などは第１の実施形態で説明した通りである。また、比較例３は、上述の第３の実施形態の構成で、現像容器内で現像剤を搬送する第１、第２搬送部材の構成を、全て、図３に示した第２搬送部材４３ｂと同じ構成としたものである。なお、第１、第２搬送部材の大きさや配置については、本実施形態の構成をほぼ同じとしている。この実験結果を、上述の表１に示す。
【００７５】
表１の比較例３は、第１、第２搬送部材が傾斜部材を有さないため、傾斜部材を有する搬送部材の数は０である。一方、実施例３は、第１搬送部材４３ａ及び第２搬送部材４３Ｃｂが傾斜部材４３０を有するため、傾斜部材を有する搬送部材の数は２である。
【００７６】
表１から明らかなように、本実施形態の構成を有する実施例３は比較例３に対して、「画像縦スジＴ指数」及び「面内画像濃度バラツキ」の何れも良好な数値であった。このため、本実施形態によれば、スジＴの発生を抑え、良好な画質を得られることが分かった。
【００７７】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、複数の傾斜部材の回転軸に対して傾斜している部分の外形が略楕円形状である場合について説明したが、この部分の外形は、楕円形状以外に、円形状、矩形状など他の形状であっても良い。但し、この部分は板状とすることが好ましく、更に、中空状とすることが好ましい。
【００７８】
また、上述の第１、第２の実施形態では、第２搬送部材４３ｂを図３に示したクランク状の搬送部材としたが、この第２搬送部材についても、図６ないし図８（ｂ）に示した傾斜部材を有する搬送部材としても良い。
【符号の説明】
【００７９】
２・・・感光ドラム（像担持体）／４、４Ｂ、４Ｃ・・・現像装置／４０・・・現像容器／４１、４１Ｃ・・・現像ローラ（現像剤担持体）／４２・・・規制ブレード（層厚規制部材）／４３ａ・・・第１搬送部材（搬送部材）／４３ａａ・・・回転軸／４３ａｂ・・・回転部材／４３ｂ・・・第２搬送部材（別の搬送部材）／４３Ｃｂ・・・第２搬送部材（搬送部材）／４３ｃ・・・第３搬送部材（搬送部材）／４１０・・・第１現像ローラ（現像剤担持体）／４１１・・・第２現像ローラ（現像剤担持体）／４３０・・・傾斜部材／４３１・・・楕円部／４３２・・・接続部／４３２ａ・・・円筒部／４３２ｂ・・・柱部
【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】
2020034786.tif 000010
【図８】
2020034786.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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