(57)【要約】【課題】現像効率の向上を達成しつつ、現像剤の特性を長期間維持することが可能な現像装置、およびその現像装置を備える画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置１４に、感光体ドラム１１に供給する現像剤量を規制するための規制部材を設けずに、感光体ドラム１１の移動方向Ｂ４と同方向Ｂ２に移動するスリーブ２３ａと、マグネットローラ２４ａとからなる第１現像ローラ２１ａと、感光体ドラム１１の移動方向Ｂ４と逆方向Ｂ３に移動するスリーブ２３ｂと、マグネットローラ２４ａとからなる第２現像ローラ２１ｂとを設け、現像ニップ部Ｎａへの現像剤搬送量および現像ニップ部Ｎｂへの現像剤搬送量を、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのそれぞれの現像剤搬送能力と、両現像ローラ２１ａ，２１ｂおよび感光体ドラム１１の位置関係と、マグネットローラ２４ａ，２４ｂによる磁界分布とによって規定量に規制する。【選択図】図２
2010117692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に現像剤を供給し、該感光体の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置であって、
内部に複数の磁石が配置されるマグネットローラと、該マグネットローラの外部に配置され、回転自在に設けられるスリーブとからなり、該スリーブの表面に現像剤を担持する現像剤担持体を２つ有し、
該現像剤担持体は、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と同方向に前記スリーブが移動する第１現像剤担持体と、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と逆方向に前記スリーブが移動する第２現像剤担持体であり、
前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、現像剤搬送量を規制するための規制部材を設けることなく、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のそれぞれの現像剤搬送能力と、両現像剤担持体および感光体の位置関係と、両現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布とによって規定量に規制されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤搬送能力は、現像剤担持体のスリーブ外径、スリーブ表面形状、マグネットローラによる磁界分布、およびスリーブの回転速度の少なくとも１つによって決定され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】
前記第２現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して上流に配置され、前記第１現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して下流に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、それぞれ異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の、スリーブ外径、スリーブ表面形状、およびマグネットローラによる磁界分布は同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、２２５ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項７】
前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度と前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度との比である、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度／前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、１〜２の範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度が異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項９】
前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度より速いことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１１】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径は１８ｍｍであり、
両現像剤担持体のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状であり、
前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は４５０〜６００ｒｐｍであり、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は３００ｒｐｍであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１２】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、サンドブラスト仕上げされている形状であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１３】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径が異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１４】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ表面形状が異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１５】
前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布が異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１つの現像装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤の特性を長期間維持し得る現像装置、および該現像装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する画像形成装置では、現像装置からトナーが供給され、感光体表面にトナー像が形成されることで、所望の画像が形成される。その様子を、図１３に示す従来の現像装置６１およびその周辺の部材によって簡単に説明する。従来の現像装置６１では、トナーホッパ６２から供給された現像剤は、撹拌ローラ６７で撹拌されて現像ローラ６８へ搬送され、ドクタブレード６９で所定量に規制されて、感光体６４表面にトナーを供給する。感光体６４は、帯電装置６３によって一様に帯電された後、露光ユニット６５によって、その表面に静電潜像が形成され、現像装置６１から供給されたトナーによってトナー像が形成される。感光体６４表面に形成されたトナー像は転写媒体である記録紙などに転写され、記録紙上に転写されたトナー像は定着されて堅牢な記録画像が形成される。また、転写されなかったトナーは、クリーニングユニット６６で除去される。
【０００３】
近年、画像形成装置である複写機、およびプリンタなどが使用されるオフィス業務の効率化が一段と促進されるのに伴い、画像形成装置は、画像処理能力たとえば単位時間あたりに画像形成することができる記録紙の枚数で表される画像形成処理速度などが向上してきている。そのような画像形成処理速度が速い画像形成装置（高速機と称する）における現像装置には、画像形成処理速度が中程度の画像形成装置（中低速機と称する）における現像装置と比べて下記の２つの課題の解決がより必要になる。
【０００４】
解決すべき課題の１つは、現像剤の特性を長期間維持すること、つまり現像剤の長寿命化である。ここで、現像剤の寿命とは、現像剤が製造されてから、キャリア表面の被覆層の剥離、およびキャリア表面へのトナーの固着（スペント）などが生起した状態になるまでの期間である。このように劣化したキャリアはトナーに正常な電荷を付与できなくなり、画像の画質低下を招く。図１３に示すように、撹拌ローラ６７による撹拌搬送、ドクタブレード６９による規制、および現像ローラ６８と感光体６４との間での現像において、現像剤にはストレスがかかる。上記の高速機では、単位時間あたりに形成される画像枚数が多いので、単位時間あたりに消費される現像剤量、より厳密にはトナー量が多くなる。つまり現像剤はストレスにさらされる頻度が高くなるので、中低速機に使用される現像剤と同程度の寿命では、短期間に寿命が尽きてしまい、良好な画像を形成できなくなる。また、形成される画像の画質を維持するための、現像剤に関するメンテナンス頻度が増大する。
【０００５】
もう１つの課題は、現像装置の現像効率（感光体上の現像されたトナー量／現像剤担持体上のトナー量）の向上である。現像装置の現像効率を向上させることで、上記の高速機の更なる高速化が可能となるからである。
【０００６】
現像剤の長寿命化という課題に対する１つの解決手段として、現像装置を大きくすることが考えられる。現像装置を大きくし、収容できる現像剤の量を多くすることによって、高速機による現像剤の大量消費に対応し、かつ現像剤がストレスにさらされる頻度を軽減し、寿命延長を図るものである。しかしながら、画像形成装置の構造上の制約から現像装置を大きくすることができない場合が多い。また高速機では、現像槽へ既に溜まっているトナーとトナーカートリッジ等から新しく補給されたトナーとを、充分に攪拌して現像剤担持体へと供給する時間が少ないので、現像装置をわずかに大きくした程度では、現像剤担持体付近の現像剤が現像剤担持体に搬送される頻度がやはり高く、寿命を延ばすことにはならない。
【０００７】
もう１つの課題である現像効率の向上に対する解決手段は、特許文献１および２に示されている。
【０００８】
特許文献１および２には、現像効率の向上のために、１つの現像槽内に複数個の現像剤担持体を持たせた現像装置が記載されている。特許文献１および２に示されている現像装置は、現像領域いわゆる現像ニップを増やす事により高い現像効率を目指したものである。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２２７７０９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１および２に示されている現像装置では、現像剤の長寿命化という課題は解決されておらず、撹拌ローラによる撹拌搬送において従来通りストレスにさらされる。さらに、特許文献１および２に示されている現像装置は、２つの現像剤担持体を有するために、ドクタブレードによる規制および現像の、時間あたりの回数が増加し、現像剤がストレスにさらされる頻度が高くなってしまう。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、現像効率の向上を達成しつつ、現像剤の特性を長期間維持することが可能な現像装置、およびその現像装置を備える画像形成装置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】
【００１２】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に現像剤を供給し、該感光体の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置であって、
内部に複数の磁石が配置されるマグネットローラと、該マグネットローラの外部に配置され、回転自在に設けられるスリーブとからなり、該スリーブの表面に現像剤を担持する現像剤担持体を２つ有し、
該現像剤担持体は、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と同方向に前記スリーブが移動する第１現像剤担持体と、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と逆方向に前記スリーブが移動する第２現像剤担持体であり、
前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、現像剤搬送量を規制するための規制部材を設けることなく、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のそれぞれの現像剤搬送能力と、両現像剤担持体および感光体の位置関係と、両現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布とによって規定量に規制されることを特徴とする現像装置である。
【００１３】
また本発明は、前記現像剤搬送能力は、現像剤担持体のスリーブ外径、スリーブ表面形状、マグネットローラによる磁界分布、およびスリーブの回転速度の少なくとも１つによって決定されることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記第２現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して上流に配置され、前記第１現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して下流に配置されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、それぞれ異なることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の、スリーブ外径、スリーブ表面形状、およびマグネットローラによる磁界分布は同一であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、２２５ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度と前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度との比である、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度／前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、１〜２の範囲であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度が異なることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度より速いことを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径は１８ｍｍであり、
両現像剤担持体のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状であり、
前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は４５０〜６００ｒｐｍであり、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は３００ｒｐｍであることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、サンドブラスト仕上げされている形状であることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径が異なることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ表面形状が異なることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布が異なることを特徴とする。
また本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に現像剤を供給し、該感光体の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置であって、内部に複数の磁石が配置されるマグネットローラと、該マグネットローラの外部に配置され、回転自在に設けられるスリーブとからなり、該スリーブの表面に現像剤を担持する現像剤担持体を２つ有し、該現像剤担持体は、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と同方向に前記スリーブが移動する第１現像剤担持体と、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と逆方向に前記スリーブが移動する第２現像剤担持体であり、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、現像剤搬送量を規制するための規制部材を設けることなく、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のそれぞれの現像剤搬送能力と、両現像剤担持体および感光体の位置関係と、両現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布とによって規定量に規制される現像装置が提供される。
【００２８】
該現像装置によれば、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のそれぞれの現像剤搬送能力と、両現像剤担持体および感光体の位置関係と、両現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布とによって規定量に規制されるので、現像剤搬送量を規制するための規制部材を設ける必要がなくなる。よって、現像剤が規制部材を通過するときに現像剤に強いストレスが発生することがなく、現像剤の劣化が少なくなり、現像剤の寿命を延ばすことができる。また、第１現像剤担持体と第２現像剤担持体とを備えることによって、現像剤担持体が１つの場合に比べて、現像効率を向上できる。
【００２９】
また本発明によれば、前記現像剤搬送能力は、現像剤担持体のスリーブ外径、スリーブ表面形状、マグネットローラによる磁界分布、およびスリーブの回転速度の少なくとも１つによって決定される。
【００３０】
前記現像装置によれば、前記現像剤搬送能力は、現像剤担持体のスリーブ外径、スリーブ表面形状、マグネットローラによる磁界分布、およびスリーブの回転速度の少なくとも１つによって決定されるので、それらの少なくとも１つを調整することによって、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量を調整することができる。
【００３１】
また本発明によれば、前記第２現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して上流に配置され、前記第１現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して下流に配置される。
【００３２】
前記現像装置によれば、前記第２現像剤担持体は前記感光体の移動方向に対して上流に配置され、前記第１現像剤担持体は下流に配置されるので、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と逆方向に移動する前記第２現像剤担持体のスリーブによって、前記感光体に現像剤が強く押しあてられ、その後に、前記感光体との対向部において該感光体の移動方向と同方向に移動する前記第１現像剤担持体のスリーブによって、前記感光体に現像剤が弱く押しあてられることになり、形成される画像の高濃度化および高精細化の両立が容易になる。
【００３３】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量は、それぞれ異なる。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量がそれぞれ異なるので、形成される画像の高濃度化および高精細化の両立が容易になる。
【００３４】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の、スリーブ外径、スリーブ表面形状、およびマグネットローラによる磁界分布は同一である。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の、スリーブ外径、スリーブ表面形状、およびマグネットローラによる磁界分布は同一であるので、部品の共通化が図れ、コストダウンを行うことができる。
【００３５】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、２２５ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下である。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、２２５ｒｐｍ以上６００ｒｐｍ以下であるので、両現像剤担持体上に厚さムラなく現像剤が担持され、形成される画像の画質劣化を防ぐことが容易になる。
【００３６】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度と前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度との比である、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度／前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、１〜２の範囲である。
【００３７】
前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度と前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度との比である、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度／前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は、１〜２の範囲であるので、両現像剤担持体上に厚さムラなく現像剤が担持され、形成される画像の画質劣化を防ぐことができる。また、前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量を多くすることが容易になり、前記規定量への調整が容易になって、形成される画像の高精細化が容易になる。
【００３８】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度が異なる。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度および前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度が異なるので、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量をそれぞれ異ならせることが容易になり、前記規定量への調整が容易になる。
【００３９】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度より速い。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度より速いので、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量より、前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量を多くすることが容易になり、前記規定量への調整が容易になる。
【００４０】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状である。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状であるので、前記感光体に搬送される現像剤量が増加し、形成される画像の高濃度化が容易になる。
【００４１】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径は１８ｍｍであり、両現像剤担持体のスリーブ表面形状は、溝形状構造を有する形状であり、前記第１現像剤担持体のスリーブの回転速度は４５０〜６００ｒｐｍであり、前記第２現像剤担持体のスリーブの回転速度は３００ｒｐｍである。
【００４２】
前記現像装置によれば、両現像剤担持体のスリーブ外径、スリーブ表面形状、およびスリーブの回転速度が好適に調整されているので、形成される画像の高濃度化および高精細化が可能となる規定量の現像剤を、該現像剤にストレスを与えることなく、前記感光体へ搬送することが容易になる。
【００４３】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、サンドブラスト仕上げされている形状である。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体の少なくとも一方のスリーブ表面形状は、サンドブラスト仕上げされている形状であるので、前記感光体に搬送される現像剤量が増加し、形成される画像の高濃度化が容易になる。
【００４４】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径が異なる。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ外径が異なるので、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量をそれぞれ異ならせることが容易になり、前記規定量への調整が容易になる。また、現像槽内の空間に合わせて両現像剤担持体を設置することが容易になる。
【００４５】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ表面形状が異なる。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のスリーブ表面形状が異なるので、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量をそれぞれ異ならせることが容易になり、前記規定量への調整が容易になって、形成される画像の高濃度化および高精細化の両立が容易になる。
【００４６】
また本発明によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布が異なる。前記現像装置によれば、前記第１現像剤担持体および前記第２現像剤担持体のマグネットローラによる磁界分布が異なるので、前記第１現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量、および前記第２現像剤担持体の前記感光体との対向部への現像剤搬送量をそれぞれ異ならせることが容易になり、前記規定量への調整が容易になる。
【００４７】
また本発明によれば、前記現像装置を備える画像形成装置が提供される。該画像形成装置によれば、前記現像装置を備えるので、現像剤が規制部材を通過する時に現像剤に加わる強いストレスが発生することがなく、現像剤の劣化が少なくなり、現像剤の寿命を延ばすことができ、現像剤に関するメンテナンスを少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
図１は、本発明の実施形態である現像装置１４を備える画像形成装置１００の構成を模式的に示す概略図である。また、画像形成装置１００は画像形成装置に係る本発明の実施形態でもある。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置１００においては、コピアモード（複写モード）、プリンタモードおよびＦＡＸモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信などに応じて、図示しない制御部により、印刷モードが選択される。画像形成装置１００は、トナー像形成部２と、転写部３と、定着部４と、記録媒体供給部５と、排出部６とを含む。
【００４９】
トナー像形成部２を構成する各部材および転写部３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを数字の末尾に付して区別し、総称する場合は数字のみで表す。
【００５０】
トナー像形成部２は、感光体ドラム１１と、帯電部１２と、露光ユニット１３と、現像装置１４と、クリーニングユニット１５とを含む。帯電部１２、現像装置１４およびクリーニングユニット１５は、感光体ドラム１１まわりに、この順序で配置される。帯電部１２は、クリーニングユニット１５よりも鉛直方向下方の位置に、現像装置１４と鉛直方向において等しい位置に配置される。
【００５１】
感光体ドラム１１は、図示しない駆動部により、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない、導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルム、紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどの１種または２種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、導電性粒子および導電性ポリマーの少なくとも一方を含有する樹脂組成物などが挙げられる。なお、導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【００５２】
感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化し、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止し、低温および低湿の少なくとも一方の環境下における感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。また最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の大きい三層構造の積層感光体であっても良い。
【００５３】
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環およびフルオレノン環の少なくとも一方を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷発生物質の含有量は特に制限はないが、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜２００重量部である。
【００５４】
電荷発生層用の結着樹脂もこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００５５】
電荷発生層は、電荷発生物質および結着樹脂ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５〜５μｍ、さらに好ましくは０．１〜２．５μｍである。
【００５６】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないが、好ましくは電荷輸送物質中の結着樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部、さらに好ましくは３０〜１５０重量部である。
【００５７】
電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、これらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物などが好ましい。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００５８】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないが、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。
【００５９】
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤および増感剤などをそれぞれ適量、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍである。なお、１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【００６０】
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体ドラムを用いるが、それに代えて、シリコーンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用できる。
【００６１】
帯電部１２は、感光体ドラム１１を臨み、感光体ドラム１１の長手方向に沿って感光体ドラム１１表面から間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム１１表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電部１２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置などを使用できる。本実施の形態では、帯電部１２は感光体ドラム１１表面から離隔するように設けられるが、それに限定されない。たとえば、帯電部１２として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置しても良く、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いても良い。
【００６２】
露光ユニット１３は、露光ユニット１３から出射される各色情報の光が、帯電部１２と現像装置１４との間を通過して感光体ドラム１１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット１３は、画像情報を該ユニット内でｂ，ｃ，ｍ，ｙの各色情報の光に分岐し、帯電部１２によって一様な電位に帯電された感光体ドラム１１表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット１３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にもＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
【００６３】
図２は現像装置１４および感光体ドラム１１の断面を模式的に示す概略図である。現像装置１４は、現像槽２０と、第１現像剤担持体である第１現像ローラ２１ａと、第２現像剤担持体である第２現像ローラ２１ｂと、第１撹拌部材２２ａと、第２撹拌部材２２ｂとを含む。
【００６４】
現像槽２０は内部空間を有する容器部材であり、第１現像ローラ２１ａ、第２現像ローラ２１ｂ、第１撹拌部材２２ａ、および第２撹拌部材２２ｂをその内部空間で回転自在に支持し、現像剤を収容する。現像剤はトナーと磁性体粉であるキャリアとを含む２成分現像剤である。また、現像槽２０には、現像装置１４を画像形成装置１００に装着する場合に、感光体ドラム１１を臨む側面に開口部が形成される。また、現像槽２０の鉛直方向上面には、図示しないトナー補給口が形成される。
【００６５】
現像槽２０の鉛直方向上方には図示しないトナーカートリッジおよびトナーホッパが設けられる。より詳しくは、鉛直方向上方から下方に向けて、トナーカートリッジ、トナーホッパおよび現像槽２０の順番で設けられる。トナーカートリッジは円筒状容器部材であり、その内部空間にトナーを収容する。トナーカートリッジは画像形成装置１００に対して着脱可能に設けられる。また、トナーカートリッジは、画像形成装置１００に設けられる図示しない駆動部によって、軸線回りに回転駆動する。トナーカートリッジの長手方向側面には長手方向に延びる細長い開口が形成され、トナーカートリッジの回転に伴って前記細長い開口からトナーが落下してトナーホッパに供給される。トナーホッパは、たとえば、その鉛直方向底面に形成される開口であるトナー供給口が、現像槽２０の鉛直方向上面に形成される図示しないトナー補給口と鉛直方向に連通するように設けられる。トナーホッパ内において、トナー供給口の鉛直方向上方には、トナー補給ローラが設けられる。トナー補給ローラはトナーホッパによって回転自在に支持され、図示しない駆動部によって回転駆動する。トナー補給ローラの回転駆動は、画像形成装置１００に設けられる図示しない制御部により制御される。トナー補給ローラの回転駆動によって、トナー供給口およびトナー補給口を介して、現像槽２０内にトナーが補給される。
【００６６】
第１撹拌部材２２ａおよび第２撹拌部材２２ｂは、いずれも、現像槽２０によって回転自在に支持されかつ図示しない駆動部によって軸心周りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。本実施の形態では、第１撹拌部材２２ａは時計回りに回転し、第２撹拌部材２２ｂは反時計回りに回転する。第１撹拌部材２２ａおよび第２撹拌部材２２ｂは、現像槽２０内に貯留される現像剤を撹拌してトナーに均一な電荷を付与するとともに、帯電状態にある現像剤を汲み上げて第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂの周囲に送給する。
【００６７】
第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂは好適には同一のものを用いる。同一の現像ローラを２カ所に配置することで、製造コストを下げることができるからである。以下では、第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂの両方について説明するときは、第１および第２の語、ならびに参照符号中のａ，ｂを省略する。
【００６８】
現像ローラ２１は、磁界を発生させるマグネットローラ２４と、非磁性素材からなるスリーブ２３とを含む。マグネットローラ２４は、その長手方向の両端部が現像槽２０の現像槽壁によって支持され、現像ローラ２１の外側にＮ極が向けられた断面形状が長方形の棒磁石Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３、および現像ローラ２１の外側にＳ極が向けられた断面形状が長方形の棒磁石Ｓ１，Ｓ２が互いに離隔して現像ローラ２１の半径方向に放射状に配置される多極着磁型マグネットローラである。各棒磁石は、時計回りに、磁石Ｎ１、磁石Ｓ１、磁石Ｎ２、磁石Ｎ３、磁石Ｓ２の順番に設けられる。この磁石Ｎ１〜Ｓ２によって、現像剤はスリーブ２３表面に引きつけられ、スリーブ２３の回転に伴って移動し、感光体ドラム１１の近傍まで搬送される。
【００６９】
スリーブ２３は、非磁性素材であれば良く、特に限定されるものではないが、アルミニウム、アルミニウム合金、またはＪＩＳ−Ｇ４３０５に規定されるステンレス鋼であるＳＵＳ３０４などが好適に用いられる。本実施形態ではアルミニウム製のスリーブ２３を用いる。
【００７０】
現像ローラ２１は、現像槽２０の開口を介して感光体ドラム１１に対向する。現像ローラ２１は、感光体ドラム１１に対して間隙を有して離隔するように設けられる。感光体ドラム１１との最近接部分を現像ニップ部Ｎと呼ぶ。現像ニップ部Ｎにおいて、現像ローラ２１表面の図示しない現像剤層から感光体ドラム１１表面の静電潜像にトナーが供給される。現像ニップ部Ｎでは、現像ローラ２１に接続される図示しない電源から現像ローラ２１に対して、トナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧として印加され、現像ローラ２１表面の現像剤層から感光体ドラム１１表面の静電潜像へのトナーの移行が円滑に進行する。
【００７１】
なお、本発明の現像装置１４で使用する現像剤は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤であればこの分野で常用するものを使用することができる。
【００７２】
この現像装置１４によれば、第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂとを有することによって、現像ニップ部Ｎが増えるので、現像効率が高くなる。また、現像ローラ２１を２つ有することによって現像剤の撹拌能力を高め、現像槽２０内での現像剤の循環が促進される。さらに、第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂとによって、２カ所で現像を行うので、それぞれの現像ローラ２１における現像剤の搬送量が少ない場合でも、合計の搬送量は多くなり、トナー不足による白抜けが生じにくくなる。
【００７３】
クリーニングユニット１５は、記録媒体にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１１の表面を清浄化する。クリーニングユニット１５には、たとえば、クリーニングブレードなどの板状部材が用いられる。なお、本発明の画像形成装置においては、感光体ドラム１１として、主に有機感光体ドラムが用いられ、有機感光体ドラムの表面は樹脂成分を主体とするものであるため、帯電部１２によるコロナ放電によって発生するオゾンの化学的作用によって表面の劣化が進行しやすい。ところが、劣化した表面部分はクリーニングユニット１５による擦過作用を受けて摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面の劣化の問題が実際上解消され、長期間にわたって、帯電動作による帯電電位を安定に維持することができる。本実施の形態ではクリーニングユニット１５を設けるが、それに限定されず、クリーニングユニット１５を設けなくてもよい。
【００７４】
トナー像形成部２によれば、帯電部１２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム１１の表面に、露光ユニット１３から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、これに現像装置１４からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト２５に転写した後に、感光体ドラム１１表面に残留するトナーをクリーニングユニット１５で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
【００７５】
転写部３は、感光体ドラム１１の上方に配置され、中間転写ベルト２５と、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、中間転写ローラ２８（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）と、転写ベルトクリーニングユニット２９と、転写ローラ３０とを含む。中間転写ベルト２５は、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、矢符Ｂ１の方向に回転駆動する。中間転写ベルト２５が、感光体ドラム１１に接しながら感光体ドラム１１を通過する際、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に対向配置される中間転写ローラ２８から、感光体ドラム１１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト２５上へ転写される。フルカラー画像の場合、各感光体ドラム１１で形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト２５上に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。
【００７６】
駆動ローラ２６は図示しない駆動部によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その回転駆動によって、中間転写ベルト２５を矢符Ｂ１方向へ回転駆動させる。従動ローラ２７は駆動ローラ２６の回転駆動に従動回転可能に設けられ、中間転写ベルト２５が弛まないように一定の張力を中間転写ベルト２５に付与する。中間転写ローラ２８は、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられる。中間転写ローラ２８は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム１１表面のトナー像を中間転写ベルト２５に転写する機能を有する。
【００７７】
転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルト２５を介して従動ローラ２７に対向し、中間転写ベルト２５の外周面に接触するように設けられる。感光体ドラム１１との接触によって中間転写ベルト２５に付着するトナーが転写ローラ３０に付着すると、記録媒体の裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット２９が中間転写ベルト２５表面のトナーを除去し回収する。転写ローラ３０は、中間転写ベルト２５を介して駆動ローラ２６に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転駆動可能に設けられる。転写ローラ３０と駆動ローラ２６との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト２５に担持されて搬送されて来るトナー像が、後述する記録媒体供給部５から送給される記録媒体に転写される。トナー像を担持する記録媒体は、定着部４に送給される。
【００７８】
転写部３によれば、感光体ドラム１１と中間転写ローラ２８との圧接部において感光体ドラム１１から中間転写ベルト２５に転写されるトナー像が、中間転写ベルト２５の矢符Ｂ１方向への回転駆動によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。
【００７９】
定着部４は、転写部３よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを含む。定着ローラ３１は図示しない駆動部によって回転駆動可能に設けられ、記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録媒体に定着させる。定着ローラ３１の内部には図示しない加熱部が設けられる。加熱部は、定着ローラ３１表面が所定の温度（加熱温度）になるように定着ローラ３１を加熱する。加熱部には、たとえば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。加熱部は、後記する定着条件制御手段によって制御される。定着条件制御手段による加熱温度の制御については、後に詳述する。
【００８０】
定着ローラ３１表面近傍には温度検知センサが設けられ、定着ローラ３１の表面温度を検知する。温度検知センサによる検知結果は、後記する制御部の記憶部に書き込まれる。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に圧接するように設けられ、加圧ローラ３２の回転駆動に従動回転可能に支持される。加圧ローラ３２は、定着ローラ３１によってトナーが溶融して記録媒体に定着する際に、トナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を補助する。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部が定着ニップ部である。
【００８１】
定着部４によれば、転写部３においてトナー像が転写された記録媒体が、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下に記録媒体に押圧されることによって、トナー像が記録媒体に定着され、画像が形成される。
【００８２】
記録媒体供給部５は、自動給紙トレイ３５と、ピックアップローラ３６と、搬送ローラ３７と、レジストローラ３８と、手差給紙トレイ３９とを含む。自動給紙トレイ３５は画像形成装置の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。ピックアップローラ３６は、自動給紙トレイ３５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｓ１に送給する。搬送ローラ３７は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録媒体をレジストローラ３８に向けて搬送する。レジストローラ３８は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、搬送ローラ３７から送給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００８３】
手差給紙トレイ３９は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置内に取込む装置であり、手差給紙トレイ３９から取込まれる記録媒体は、搬送ローラ３７によって用紙搬送路Ｓ２内を通過し、レジストローラ３８に送給される。記録媒体供給部５によれば、自動給紙トレイ３５または手差給紙トレイ３９から１枚ずつ供給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００８４】
排出部６は、搬送ローラ３７と、排出ローラ４０と、排出トレイ４１とを含む。搬送ローラ３７は、用紙搬送方向において定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着部４によって画像が定着された記録媒体を排出ローラ４０に向けて搬送する。排出ローラ４０は、画像が定着された記録媒体を、画像形成装置の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ４１に排出する。排出トレイ４１は、画像が定着された記録媒体を貯留する。
【００８５】
画像形成装置１００は、図示しない制御ユニットを含む。制御ユニットは、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御ユニット内の記憶部には、画像形成装置１００の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。各種手段とは、たとえば、記録媒体判定手段、付着量制御手段、定着条件制御手段などである。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High Definition Digital Versatile
Disc）、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種手段実行のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニットは、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニットだけでなく、画像形成装置１００内部における各装置にも電力を供給する。
【００８６】
次に、本実施形態の現像装置１４について、図２〜図８を用いて詳細に説明する。図２に示すように、本発明の現像装置１４には、現像ローラ２１の、現像ニップ部Ｎへの現像剤搬送量（以下では単に現像剤搬送量と呼ぶ）を規定量に規制するためのドクタブレードが設けられていない。ドクタブレードを設けない理由は、現像剤にストレスを与える原因である、現像剤の撹拌、搬送、規制、および現像の中でも、ドクタブレードによる規制が最も強くストレスを与える原因であり、また、ドクタブレードによる規制は現像剤にストレスを与える原因となるだけではなく、現像剤とドクタブレードとの摩擦によって発生する摩擦熱が、現像剤の寿命をさらに縮める原因となることを考慮した結果である。
【００８７】
本発明では、ドクタブレードを取去る代わりに、第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂによって現像剤搬送量を規定量に規制している。具体的には、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａおよび第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂそれぞれの回転方向、第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂのそれぞれの現像剤搬送能力、第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂと感光体ドラム１１との位置関係、ならびに第１現像ローラ２１ａのマグネットローラ２４ａおよび第２現像ローラ２１ｂのマグネットローラに２４ｂによる全体の磁界分布によって規制している。これらの規制要素以外にも、現像槽２０の内側の形状、および現像槽２０内の現像剤面高さなども現像剤搬送量に影響を与えるが、上記の規制要素を調整することで充分に規制を行うことができる。ここで現像剤搬送能力とは、現像ローラ２１のスリーブ２３の表面形状、スリーブ２３の外径、マグネットローラ２４による磁界分布、およびスリーブ２３の回転速度によって規制される、現像ローラ２１の、１つ当たりの現像剤搬送量である。
【００８８】
スリーブ２３の回転速度および回転方向について説明する。スリーブ２３は感光体ドラム１１表面上にトナーを供給するために、図示しない駆動手段によって回転する。この回転の回転速度はｒｐｍ（revolutions per minute）で表わされる大きさのみの量である。第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度および第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂの回転速度は、２２５〜６００ｒｐｍの範囲から選択することができるが、本実施形態では、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度を６００ｒｐｍとし、第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂの回転速度を３００ｒｐｍとする。
【００８９】
また回転方向は、感光体ドラム１１の、中間転写ベルト２５にトナー像を転写するための回転方向Ｂ４を基準として２通り存在する。すなわち、現像ニップ部Ｎにおいて、回転方向Ｂ４と同方向であるｗｉｔｈ回転方向Ｂ２と、逆方向であるｃｏｕｎｔｅｒ回転方向Ｂ３とが存在する。また、ｗｉｔｈ回転方向Ｂ２にスリーブ２３が回転する現像ローラ２１をｗｉｔｈ式現像ローラ、ｃｏｕｎｔｅｒ回転方向Ｂ３にスリーブ２３が回転する現像ローラ２１をｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラと呼ぶ。ｗｉｔｈ式現像ローラとｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラとでは現像の際、現像剤によって形成される磁気ブラシによる感光体ドラム１１表面への圧力が異なり、この磁気ブラシ圧力は、ｗｉｔｈ式現像ローラでは弱く、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラでは強くなる。本実施形態では、第１現像ローラ２１ａをｗｉｔｈ式現像ローラとし、第２現像ローラ２１ｂをｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラとしている。
【００９０】
上記回転方向がどのような影響を与えるかを図３および図４によって説明する。図３は、１ドット幅のラインを１ドット幅の間隔を空けて印字した場合におけるライン太さの変化を示すグラフである。縦軸は各ラインの太さを、横軸は印刷方向を表している。このラインの幅は、デジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−６００、キーエンス社製）を用いて測定したものである。グラフ５０は、ｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送能力を、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂに比べて極めて高くした場合の印字結果を表すグラフである。グラフ５１は、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送能力を、ｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａに比べて極めて高くした場合の印字結果を表すグラフである。グラフ５０は、ｗｉｔｈ式現像ローラの影響力が強いと、印字方向後端になるほどラインが細くなることを示し、グラフ５１は、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラの影響力が強いと、印字方向後端になるほどラインが太くなることを示している。その様子は図４にも表れている。図４は、グラフ５０の場合の印字結果５２と、グラフ５１の場合の印字結果５３とを示している。印字結果５２の印字方向後端部分５４は、ラインが細くなりかすれてしまっている。印字結果５３の印字方向後端部分５５は、ラインが太くなって、隣のラインと重なってしまっている。
【００９１】
ｗｉｔｈ式現像ローラの影響力が強い場合にラインが細くなるのは、ｗｉｔｈ式現像ローラは磁気ブラシ圧力が弱いため、現像剤搬送量が多かったとしても、感光体ドラム１１表面にトナー粒子が付着しにくいからである。また、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラの影響力が強い場合にラインが太くなるのは、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラは、磁気ブラシ圧力が強いため、現像剤搬送量が多くなると、感光体ドラム１１表面にトナー粒子が付着し過ぎるからである。ラインが細いと、細線およびドットは再現しやすいが、形成される画像の一部がかすれてしまう場合がある。また、ラインが太いと、ベタ画像形成には適しているが、細線およびドットの再現性が悪くなる場合がある。
【００９２】
このようにｗｉｔｈ式現像ローラおよびｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラの両方を備える現像装置は、単にドクタブレードを取去るだけでは高画質の画像を得ることはできない。高画質の画像を得るためには、両現像ローラの現像剤搬送量を適正に調整する必要がある。
【００９３】
次に、１つの現像ローラ２１のマグネットローラ２４による磁界分布と、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂによる全体の磁界分布とについて説明する。図５は、１つの現像ローラ２１のマグネットローラ２４による磁界分布を示す図である。図５中のグラフは、スリーブ２３表面上の磁束密度の、表面に垂直な成分の大きさを表しており、スリーブ２３の表面を基準として、その表面から遠ざかる程、垂直成分の大きさは大きくなることを示している。たとえば、図５中のピークＰＮ１は、スリーブ２３上の点Ｐ１における磁束密度が１１０ｍＴであることを示している。同様に、点Ｐ２の磁束密度は７８ｍＴ、点Ｐ３の磁束密度は５６ｍＴ、点Ｐ４の磁束密度は４２ｍＴ、点Ｐ５の磁束密度は８０ｍＴである。またＰＮ１〜３は磁界の向きがスリーブ２３の外側に向かう方向であること、ＰＳ１，２は磁界の向きがスリーブ２３の内側に向かう方向であることを示している。このようにスリーブ２３表面には、その内側に配置されるマグネットローラ２４によって、非一様な磁界分布が発生する。本実施形態では、ＰＮ１とＰＳ１との間の角度θ１は６３°、ＰＳ１とＰＮ２との間の角度θ２は５５°、ＰＮ２とＰＮ３との間の角度θ３は１０６°、ＰＮ３とＰＳ２との間の角度θ４は５１°である。
【００９４】
図６は、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂによる全体の磁界分布を示す図である。図６は、図５に示す現像ローラ２１のマグネットローラ２４による磁界分布を、現像装置１４内での両現像ローラ２１ａ，２１ｂの位置に合わせて図示したものである。第１現像ローラ２１ａの中心Ｏａと第２現像ローラ２１ｂの中心Ｏｂとを通る線分Ｌ１と、第１現像ローラ２１ａの中心ＯａとピークＰＮ１ａを通る直線Ｌ２とのなす角度をαとする。また、線分Ｌ１と、第２現像ローラ２１ａの中心ＯｂとピークＰＮ１ｂを通る直線Ｌ３とのなす角度をβとする。図６（ａ）は、本実施形態における基準位置を示しており、基準位置ではα＝５３．９°、β＝１１８．２°である。両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂはそれぞれ、この基準位置から時計回りおよび反時計回りに回転移動させることができ、マグネットローラ２４の回転移動に伴い、全体の磁界分布も変化する。マグネットローラ２４の回転可能な角度は特に制限されないが、本実施形態では、時計回りに１２°、反時計回りに７．９°回転させることができ、この回転角度内でのマグネットローラ２４の回転移動によって、充分に現像剤搬送量を規制することができる。図６（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ基準位置からマグネットローラ２４ａ，２４ｂを回転移動させた後の磁界分布を示しており、図６（ｂ）ではα＝４１．９°、β＝１１８．２°、図６（ｃ）ではα＝６１．８°、β＝１１８．２°、図６（ｄ）ではα＝４１．９°、β＝１１０．３°である。このように、マグネットローラ２４は様々な位置に調整することができる。本実施形態では、α＝４１．９°、β＝１１０．３°とする。
【００９５】
次に、第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂと感光体ドラム１１との位置関係について説明する。図７は第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂと感光体ドラム１１との位置関係を示す図である。第２現像ローラ２１ｂの中心Ｏｂと感光体ドラム１１の中心Ｏｃとを結ぶ線分Ｌ４と、感光体ドラム１１の中心Ｏｃを通る鉛直線Ｌ５とがなす角度をγとし、第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂとの最近接距離をギャップＧとする。また、図７に示すように、第２現像ローラ２１ｂは、第１現像ローラ２１ａよりも感光体ドラム１１の回転方向において上流に配置される。角度γ、ギャップＧ、および両現像ローラ２１のどちらが上流に配置されるか、によって第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂと感光体ドラム１１との位置関係が定まる。本実施形態では、γ＝７°、Ｇ＝５ｍｍであり、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂが上流に配置される。
【００９６】
スリーブ２３の表面形状、および外径について説明する。スリーブ２３の表面形状は様々なものから選択することができる。たとえば、サンドブラストによって表面を粗くしたもの、複数の角溝またはＶ溝を設けたもの、あるいは表面が滑らかなもの、である。スリーブ２３の外径とはスリーブ２３の直径であり、すなわち、スリーブ２３の軸方向に垂直な方向での、スリーブ２３の表面から表面への最大直線距離である。スリーブ２３の外径を変更する場合に、スリーブ２３表面の磁界分布を保つためには、スリーブ２３より内側のマグネットローラ２４の外径および磁石も変更する必要がある。本実施形態では、スリーブ２３には、幅０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍのＶ溝が、隣接する溝の中心間の距離であるピッチを０．５７ｍｍとして、周方向に１００本設けられ、スリーブ２３の外径は１８ｍｍである。
【００９７】
上記のように各規制要素が調整された本実施形態の現像装置１４は、良好な画像を形成できる。良好な画像とは、高濃度で、高精細で、濃度ムラの少ない画像である。
【００９８】
本実施形態の現像装置１４によれば、高濃度の画像が形成可能である。画像濃度は、感光体ドラム１１の回転方向上流に設置されるｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量、および現像ニップ部Ｎｂの距離によって支配される。図８は現像ニップ部Ｎｂの距離が０．４ｍｍである場合の、第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量と画像濃度との関係を示すグラフである。横軸は現像剤搬送量を、縦軸は画像濃度を示す。ここで、画像濃度は、ポータブル分光測色濃度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ  ９３９、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて測定する。画像濃度が１．４以上であれば良好な画像濃度である。また、現像剤搬送量は、中央部におよそ２ｃｍ２程度の開口穴を持つ井桁状の専用治具を第２現像ローラ２１ｂ表面に押し当て、開口部内にある現像剤を除去してその重量を測定する。図８から良好な画像濃度である１．４以上となるためには、現像剤搬送量が３０〜９０ｍｇ／ｃｍ２である必要がある。現像剤搬送量が３０ｍｇ／ｃｍ２未満であると、搬送量が少ないために画像濃度が低下する。９０ｍｇ／ｃｍ２より大きくなると、現像ニップ部Ｎｂに現像剤が供給され過ぎて、現像剤が強く圧縮されてしまい、トナーが感光体ドラム１１に付着しにくくなる。本実施形態では、第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量は１１０ｍｇ／ｃｍ２であるが、ｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａを感光体ドラム１１の回転方向下流に備えているので、高濃度の画像を形成できる。なお、第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量は５７ｍｇ／ｃｍ２である。
【００９９】
画像が高精細であるとは、画像の解像度が高いということである。画像の精細さは、前記デジタルマイクロスコープによって、画像を構成する１本１本のラインの幅および個々のドットの大きさなどを計測することによって確認することができる。本実施形態の現像装置を用いれば、高精細な画像を形成することができる。
【０１００】
形成される画像に濃度ムラが生じるか否かは、現像ローラ２１のスリーブ２３表面に担持される現像剤層に厚さムラがあるか否かに依存する。現像剤層の厚さムラが小さければ、形成される画像の濃度ムラも小さくなる。担持される現像剤層の厚さムラは、現像ニップ部Ｎにおけるスリーブ２３の表面状態を目視によって確認することで行う。本実施形態では、現像ニップ部Ｎにおいて現像剤層の厚さムラはなく、形成される画像の濃度ムラは少ない。
【０１０１】
上記のように、本実施形態では、ドクタブレードを用いずに高濃度、高精細で濃度ムラのない画像を形成することができる。ドクタブレードを用いないので、現像剤にはストレスがかからず、現像剤の長寿命化が図れる。現像剤の寿命は、同一の画像を連続で印刷したときの、最初の画像の画像濃度と最後の画像の画像濃度との濃度差に基づいて評価することができる。寿命が尽きた現像剤が多くなると、画像濃度は減少するので、濃度差が小さいほど寿命が長いということになる。本発明によれば、現像剤の寿命が延びるので、長期間安定して高濃度の画像を形成することができる。
【０１０２】
また上述したように、現像ローラ２１を２つ有することによる、現像効率、撹拌能力、および現像剤搬送量の向上という効果も同時に達成している。
【０１０３】
以下では、この本発明の現像装置１４の製造方法について説明する。なお、現像剤搬送量および厚さムラの測定には上記の方法を用いた。
【０１０４】
現像剤搬送量の規制要素は、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａおよび第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂのそれぞれの回転方向、第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂのそれぞれの現像剤搬送能力、第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂと感光体ドラム１１との位置関係、第１現像ローラ２１ａのマグネットローラ２４ａおよび第２現像ローラ２１ｂのマグネットローラ２４ｂによる全体の磁界分布、現像槽２０の内側の形状、ならびに現像槽２０内の現像剤面高さである。本製造方法では、主に、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのスリーブ２３ａ，２３ｂの回転速度およびマグネットローラ２４ａ，２４ｂによる全体の磁界分布によって規制を行う。
【０１０５】
現像槽２０の内側の形状および現像剤面高さは、規制要素としては比較的影響が小さいので、一般的な現像槽２０を用い、一般的な高さである、第１撹拌部材２２ａおよび第２撹拌部材２２の外径が８割〜９割程度埋まる高さとした。
【０１０６】
次に、回転方向および位置関係を決定した。本発明の現像装置１４では、感光体ドラム１１の回転方向上流に、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂを設置し、下流にｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａを設置する。また、角度γは７°とした。
【０１０７】
このように設置したのは、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂによって強くトナー粒子を付着させ、さらに、ｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａによってトナー粒子を供給することで、高濃度で高精細な画像形成を可能とするためである。また、このように高濃度で高精細な画像を形成するためには、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラである第２現像ローラ２１ｂには比較的多めのトナーを担持させ、ｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａには比較的少なめのトナーを担持させることが好ましいので、第２現像ローラ２１ｂが、第１現像ローラ２１ａよりも現像剤面に近くなるように、角度γを上記の値とした。
【０１０８】
またギャップＧも、ｗｉｔｈ式現像ローラである第１現像ローラ２１ａには比較的少なめのトナーを担持させるために５ｍｍとした。ギャップＧを広くすることで第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量を増やすことができ、狭くすることで現像剤搬送量を減らすことができる。
【０１０９】
上記位置関係を決定したので、一般的な、外径３０ｍｍの感光体ドラム１１および一般的な外径１８ｍｍのスリーブ２３から、現像ニップ部の距離は０．４ｍｍとなる。ただし、スリーブ２３の外径に自由度が無いわけではなく、感光体ドラム１１および上記位置関係に応じて適宜変更することができる。スリーブ２３の外径およびマグネットローラ２４の外径が大きくなると現像剤搬送量は増え、小さくなると減る。
【０１１０】
次にスリーブ２３の表面形状を決定した。スリーブ２３には、表面をサンドブラスト仕上げしたもの、表面に角溝またはＶ溝などの溝形状を有するもの、あるいは滑らかな表面のものなど、様々なものを用いることができる。図９は、表面形状の違いによって現像剤搬送量が変化することを示すグラフである。図９のグラフは、上記の規制要素の決定を行って、スリーブ２３の外径を３５ｍｍとし、磁界分布を図５に示す磁界分布とし、基準位置を図６（ａ）として、第１現像ローラ２１ａのマグネットローラ２４ａを、基準位置から時計回りに最大３°（＝０°〜−３°）、反時計回りに最大５°（＝＋５°〜０°）動かしたときの第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量を、２つの異なるスリーブ表面形状の場合ごとに示している。グラフ５５は、幅０．４５ｍｍ、高さ０．２５ｍｍの角溝を周方向に５０本有するスリーブ２３ａを備える第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量を示しており、グラフ５６は、サンドブラストによる表面粗さＲｚ＝１０μｍのスリーブ２３ａを有する第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量を示している。図に示されるように、一般的に、角溝またはＶ溝などの溝形状＞サンドブラスト仕上げ＞滑らかな表面、の順番に現像剤搬送量が少なくなる。本実施形態では、現像剤搬送量を多くするために、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのスリーブ２３ａ，２３ｂに、幅０．２ｍｍ、深さ０．１ｍｍのＶ溝を、ピッチ０．５７で周方向に１００本設けている。
【０１１１】
次に、磁界分布は図５の磁界分布とした。一般に、磁界が強くなれば現像剤搬送量は増える。また、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂを回転移動させることによって、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂによる全体の磁界分布を調整した。表１は、全体の磁界分布の違いによって現像剤搬送量が変化することを示す表である。また、図１０は全体の磁界分布を変化させたときの、それぞれの磁界分布を示す。上記のように規制要素の決定を行なって、スリーブ２３の外径を１８ｍｍとし、ギャップＧを５ｍｍとし、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのスリーブ２３ａ，２３ｂの回転速度を３００ｒｐｍとして、第２現像ローラ２１ｂのマグネットローラ２３ｂを基準位置（図１０（ａ）（α＝５３．９°，β＝１１８．２°））から反時計回りに７．９°回転させて（β＝１１０．３°）固定し、第１現像ローラ２１ａのマグネットローラ２３ａを基準位置のまま（α＝５３．９°）にした場合（図１０（ｂ））、第１現像ローラ２１ａのマグネットローラ２３ａを基準位置から反時計回りに７．９°回転移動（α＝６１．８°）させた場合（図１０（ｃ））、第１現像ローラ２１ａのマグネットローラ２３ａを基準位置から時計回りに１２°回転移動（α＝４１．９°）させた場合（図１０（ｄ））のそれぞれの場合における、両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量および現像ローラ２１ａ，２１ｂのスリーブ２３ａ，２３ｂ上の現像剤の厚さムラを表１にまとめた。なお、厚さムラの評価は目視による以下の５段階評価である。
◎：厚さムラがない。
○：厚さムラがあまり見えない。
△：厚さムラがあり、現像ローラ表面の一部が少し見える。
×：厚さムラがあり、現像ローラ表面が露出している。
××：現像ローラ表面に現像剤がほとんど担持されていない。
【０１１２】
【表１】
2010117692.tif 000003
【０１１３】
表１より、全体の磁界分布によって現像剤搬送量が変化することがわかる。本実施形態では、第２現像ローラ２１ｂが汲み上げた現像剤を、第１現像ローラ２１ａおよび第２現像ローラ２１ｂの対向部において分配する形となるので、対向部におけるスリーブ２３の表面磁界が大きい現像ローラ２１に、相対的に多くの現像剤が担持される。本実施形態では、第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量を第１現像ローラ２１ａよりも多くするために、α＝４１．９°、β＝１１０．３°とした。
【０１１４】
最後に、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａおよび第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂの回転速度の調整を行なった。図１１は、上記のように規制要素の決定を行なった現像装置１４において、両現像ローラ２１ａ，２１ｂのスリーブ２３ａ，２３ｂの回転速度を等しく保ちながら変化させたときの、両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量をそれぞれ示すグラフである。グラフ５７は、第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量を示し、グラフ５８は、第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量を示している。このように、スリーブ２２３の回転速度を大きくすると現像剤搬送量が減ることがわかる。
【０１１５】
また、表２は図１１のグラフの一部をまとめたものであり、回転速度と、その回転速度における両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量と、スリーブ２３ａ，２３ｂ表面上の現像剤の厚さムラとを示している。
【０１１６】
【表２】
2010117692.tif 000004
【０１１７】
表２より、回転速度を２２５〜６００ｒｐｍとすることで厚さムラを少なくすることができることがわかった。
【０１１８】
また、図１２は、第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂの回転速度を３００ｒｐｍに固定し、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度のみを変化させたときの、両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量を示している。グラフ５９は、第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量を示し、グラフ６０は、第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量を示している。このように、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度のみを大きくしても現像剤搬送量が減ることがわかる。
【０１１９】
また、表３は図１２のグラフの一部をまとめたものであり、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度と、その回転速度における両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量と、スリーブ２３ａ，２３ｂ表面上の現像剤の厚さムラとを示している。
【０１２０】
【表３】
2010117692.tif 000005
【０１２１】
表３より、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度を４５０〜６００ｒｐｍとすること、つまり、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度と第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂの回転速度との比である、第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度／第２現像ローラ２１ｂのスリーブ２３ｂの回転速度を１〜２の範囲にすることで厚さムラを少なくすることができることがわかった。
【０１２２】
以上のように調整することで、上述した本実施形態の現像装置１４を製造することができた。現像装置１４は、ドクタブレードを用いていないので、現像剤の寿命が延びる。また上記の調整によって、第１現像ローラ２１ａの現像剤搬送量は５７ｇ／ｃｍ２、第２現像ローラ２１ｂの現像剤搬送量は１１０ｇ／ｃｍ２となっており、また、厚さムラは全く見られない（評価は○）ので、高濃度および高精細で濃度ムラのない画像を形成することができる。現像剤の寿命、ならびに形成画像の濃度および精細さは以下のようにして確認した。
【０１２３】
（現像剤の寿命）
印字率１％のベタ画像を、連続５０００枚印字し、印字開始１枚目の画像濃度と５０００枚目の画像濃度をポータブル分光測色濃度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ  ９３９、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）によって測定し、測定結果から以下の式によって濃度差を求め、以下の評価基準によって現像剤の寿命を評価した。
濃度差＝１枚目の画像濃度−５０００枚目の画像濃度
○：濃度差が０．２以下である。
△：濃度差が０．２〜０．５である。
×：濃度差が０．５より大きい。
【０１２４】
本実施形態では、濃度差は０．１５（評価は○）であり長寿命である。ドクタブレードを用いる従来の現像装置は濃度差が０．６７（評価は×）であり、寿命が短い。
【０１２５】
（形成画像の濃度）
上記の１枚目の画像濃度および５０００枚の画像濃度を、以下の評価基準によって評価した。
○：画像濃度が１．４以上である。
△：画像濃度が１〜１．４である。
×：画像濃度が１未満である。
【０１２６】
本実施形態では、１枚目の画像濃度は１．５（評価は○）であり、高濃度の画像を形成できている。５０００枚目の画像濃度は１．３５（評価は○）であり、高濃度の画像を形成できている。
【０１２７】
（形成画像の精細さ）
現像装置１４を用いて太さを１００μｍとして、細線を印字させ、デジタルマイクロスコープ（商品名：ＶＨＸ−６００、キーエンス社製）を用いて、その細線の線幅を複数の位置で測定した。形成された細線には凹凸があり、その細線の線幅は測定位置によって異なるので、複数の測定位置において線幅を測定して、線幅の平均値を算出し、この線幅の平均値を形成された細線の線幅とした。形成された細線の線幅を、線幅の目標値である１００μｍで除し、得られた値を１００倍したものを細線再現性の値とした。細線再現性を以下の評価基準によって評価した。
○：細線再現性の値が９５以上１１０未満である。
×：細線再現性の値が９５未満、または１１０以上である。
【０１２８】
本実施形態では、細線再現性の値が１０５（評価は○）であり、高精細な画像を形成できている。
【０１２９】
本発明は上記の製造方法に留まらず、各規制要素を適宜変更することによって様々な現像装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の現像装置１４を備える画像形成装置１００の構成を模式的に示す概略図である。
【図２】現像装置１４および感光体ドラム１１の断面を模式的に示す概略図である。
【図３】１ドット幅のラインを１ドット幅の間隔を空けて印字した場合におけるライン太さの変化を示すグラフである。
【図４】ｗｉｔｈ式現像ローラでの印字結果５２の一部と、ｃｏｕｎｔｅｒ式現像ローラでの印字結果５３の一部を示す図である。
【図５】１つの現像ローラ２１のマグネットローラ２４による磁界分布を示す図である。
【図６】両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂによる全体の磁界分布を示す図である。
【図７】第１現像ローラ２１ａと第２現像ローラ２１ｂと感光体ドラム１１との位置関係を示す図である。
【図８】現像剤搬送量と画像濃度との関係を示すグラフである。
【図９】２つの異なる表面形状の場合の、現像剤搬送量を示すグラフである。
【図１０】両現像ローラ２１ａ，２１ｂのマグネットローラ２４ａ，２４ｂによる全体の磁界分布を示す図である。
【図１１】両現像ローラ２１ａ，２１ｂのスリーブ２３ａ，２３ｂの回転速度を等しく保ちながら変化させたときの、両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量をそれぞれ示すグラフである。
【図１２】第１現像ローラ２１ａのスリーブ２３ａの回転速度のみを変化させたときの、両現像ローラ２１ａ，２１ｂの現像剤搬送量を示すグラフである。
【図１３】従来の現像装置、およびその周辺の部材を示す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１１  感光体ドラム
１４  現像装置
２０  現像槽
２１ａ  第１現像ローラ
２１ｂ  第２現像ローラ
２２ａ，２２ｂ  撹拌ローラ
２３ａ，２３ｂ  スリーブ
２４ａ，２４ｂ  マグネットローラ
１００  画像形成装置
Ｎ１ａ〜Ｎ３ａ，Ｎ１ｂ〜Ｎ３ｂ，Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ  棒磁石
【図１】
2010117692.tif 000006
【図２】
2010117692.tif 000007
【図３】
2010117692.tif 000008
【図５】
2010117692.tif 000009
【図６】
2010117692.tif 000010
【図７】
2010117692.tif 000011
【図８】
2010117692.tif 000012
【図９】
2010117692.tif 000013
【図１０】
2010117692.tif 000014
【図１１】
2010117692.tif 000015
【図１２】
2010117692.tif 000016
【図１３】
2010117692.tif 000017
【図４】
2010117692.tif 000018