(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
前記現像担持体の斜め上方に設けられ、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を有する供給搬送路と、
前記供給搬送路の下方に設けられ、前記潜像担持体と対向する箇所を通過後の前記現像剤担持体上から回収された現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、前記供給搬送部材とは逆方向に搬送する回収搬送部材を有する回収搬送路とを備えた現像装置において、
回収搬送路下流側端部から供給搬送路上流側端部に現像剤を現像剤担持体表面に担持させて汲み上げる現像剤汲み上げ部を有し、
前記現像剤担持体の内部には、該現像剤担持体の表面で現像剤を穂立ちさせて搬送させる磁極を備えた磁界発生手段が回転可能に設けられており、
前記磁界発生手段は、前記現像剤担持体の断面中心に対して前記潜像担持体に対して接近する向きに自らの断面中心を偏心させて配置されており、
前記現像剤担持体から前記回収搬送路に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部に対応する位置で、前記偏心により前記磁界発生手段における前記潜像担持体と対向する側と反対側および現像剤担持体内部の間に存在する隙間空間には、前記磁界発生手段の一部を覆うことができる磁気遮蔽部材が配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤汲み上げ部は、上記現像剤担持体が上記潜像担持体にトナーを供給する現像領域の上記軸線方向の幅である現像領域幅よりも外に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記現像剤担持体の表面の前記偏芯させた側とは反対側での前記磁界発生手段による磁束密度は、前記現像剤担持体から前記回収搬送路に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部よりも上記現像剤汲み上げ部のほうが大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記現像剤担持体の現像剤搬送能力を上記現像剤離脱部よりも上記現像剤汲み上げ部で大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記回収搬送路における現像剤の嵩高さを、上記現像剤離脱部よりも上記現像剤汲み上げ部で大きくしたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
上記現像剤担持体の表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、
前記現像剤規制部材よりも現像剤担持体回転方向上流側で該現像剤規制部材に隣接し、且つ、前記現像剤担持体の上方に配置され、上記供給搬送路から上記現像剤担持体に供給される現像剤を一旦貯蔵する現像剤溜め部とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
現像手段と、潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
現像手段と、潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして、請求項８のプロセスカートリッジを用いる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】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置、並びに、その現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を使用する現像装置が広く用いられている。
【０００３】
特許文献１に記載の現像装置には、回転可能な非磁性スリーブと、非磁性スリーブの内部に設けられたマグネットローラとからなり、非磁性スリーブ表面にトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）を担持する現像ローラが設けられている。現像装置内に設けられた現像剤を収容する現像剤収容部は、現像ローラよりも上方となる位置で供給スクリュを備える供給搬送路と、現像ローラよりも下方となる位置で回収スクリュを備える回収搬送路とに仕切り壁によって仕切られている。供給スクリュは現像ローラ軸方向に現像剤を搬送しながら現像ローラに現像剤を供給するものであり、回収スクリュは現像ローラから回収した現像剤を供給スクリュとは反対方向に搬送するものである。仕切り壁には、供給搬送路下流側端部と回収搬送路上流側端部とを連通する開口部と、供給搬送路上流側端部と回収搬送路下流側端部とを連通する開口部とが形成されている。現像ローラは、マグネットローラの磁力や、スリーブ表面と現像剤との摩擦力によって、供給スクリュから供給された現像剤を表面に担持する。現像ローラの表面に担持された現像剤は、現像ローラ表面に対向して設けられたドクタブレードによってその量を規制され、現像ローラと感光体との対向部である現像領域に搬送される。現像領域で感光体表面上の潜像を現像しトナーを消費した現像剤は、現像ローラと回収スクリュとの対向部で現像ローラから離脱し、回収現像剤として回収搬送路に回収される。また、供給搬送路から現像ローラに供給されることなく供給搬送路の現像剤搬送方向下流端部まで到達した余剰現像剤は、仕切り壁の開口部を通って回収搬送路に移送され、回収現像剤とともに回収スクリュによって攪拌されながら搬送される。回収搬送路下流側端部まで到達した現像剤は、回収スクリュの搬送力によって回収搬送路の下流側端面に向かって押し込まれ盛り上がることにより、回収搬送路下流側端部から仕切り壁の開口部を通って供給搬送路上流側端部に移送される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、回収スクリュの搬送力により回収搬送路下流側端面に向かって現像剤を押し込み盛り上がらせて、回収搬送路下流側端部から供給搬送路上流側端部に現像剤を移送させると、現像剤に過剰なストレスがかかるため現像剤の寿命が短くなるといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤にかかるストレスを低減させることができる現像措置、並びに、その現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、前記現像担持体の斜め上方に設けられ、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を有する供給搬送路と、前記供給搬送路の下方に設けられ、前記潜像担持体と対向する箇所を通過後の前記現像剤担持体上から回収された現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、前記供給搬送部材とは逆方向に搬送する回収搬送部材を有する回収搬送路とを備えた現像装置において、回収搬送路下流側端部から供給搬送路上流側端部に現像剤を現像剤担持体表面に担持させて汲み上げる現像剤汲み上げ部を有し、前記現像剤担持体の内部には、該現像剤担持体の表面で現像剤を穂立ちさせて搬送させる磁極を備えた磁界発生手段が回転可能に設けられており、前記磁界発生手段は、前記現像剤担持体の断面中心に対して前記潜像担持体に対して接近する向きに自らの断面中心を偏心させて配置されており、前記現像剤担持体から前記回収搬送路に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部に対応する位置で、前記偏心により前記磁界発生手段における前記潜像担持体と対向する側と反対側および現像剤担持体内部の間に存在する隙間空間には、前記磁界発生手段の一部を覆うことができる磁気遮蔽部材が配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤汲み上げ部は、上記現像剤担持体が上記潜像担持体にトナーを供給する現像領域の上記軸線方向の幅である現像領域幅よりも外に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記現像剤担持体の表面の前記偏芯させた側とは反対側での前記磁界発生手段による磁束密度は、前記現像剤担持体から前記回収搬送路に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部よりも上記現像剤汲み上げ部のほうが大きいことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記現像剤担持体の現像剤搬送能力を上記現像剤離脱部よりも上記現像剤汲み上げ部で大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像装置において、上記回収搬送路における現像剤の嵩高さを、上記現像剤離脱部よりも上記現像剤汲み上げ部で大きくしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記現像剤担持体の表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制手段と、前記現像剤規制部材よりも現像剤担持体回転方向上流側で該現像剤規制部材に隣接し、且つ、前記現像剤担持体の上方に配置され、上記供給搬送路から上記現像剤担持体に供給される現像剤を一旦貯蔵する現像剤溜め部とを有することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、現像手段と、潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、現像手段と、潜像担持体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして、請求項８のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、現像剤汲み上げ部で、回収搬送路下流側端部から現像剤担持体表面に現像剤を担持させ、その現像剤担持体に担持させた現像剤を現像剤担持体の回転により搬送することで、供給搬送路上流側端部に現像剤が汲み上げられる。これにより、従来のような回収搬送路よりも上方に位置する供給搬送路に現像剤が到達する程度まで、回収搬送路下流側端部で回収搬送部材の搬送力により現像剤を押し込み盛り上がらせる必要はない。よって、回収搬送部材の搬送力により現像剤を盛り上げて回収搬送路下流側端部から供給搬送路上流側端部に現像剤を移送する場合よりも、回収搬送路下流側端部から供給搬送路上流側端部に現像剤を移送する際に現像剤にかかるストレスを低減させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によれば、現像剤にかかるストレスを低減させることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置の斜視図。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】プロセスカートリッジの拡大構成図。
【図４】従来例の現像装置と本実施例の現像装置での現像剤ストレスを比較した結果を示すグラフ。
【図５】現像ローラの画像部での要部拡大図。
【図６】現像ローラの非画像部での現像剤汲み上げ部の拡大図。
【図７】画像部での磁力線を模式的に示した模式図。
【図８】磁石ローラからの距離と磁束密度との関係を示すグラフ。
【図９】現像剤汲み上げ部での磁力線を模式的に示した模式図。
【図１０】仕切り壁と磁石との位置関係の説明に用いる図。
【図１１】現像剤汲み上げ部の別構成を示す図。
【図１２】現像剤汲み上げ部に対応する位置に４枚の平板状のパドル部を設けた場合の回収スクリュの模式図。
【図１３】構成例３における現像剤の移送の説明に用いる図。
【図１４】ストレス低減の実験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。  
図２は、本発明による現像装置を用いる画像形成装置を示しており、同図に示す画像形成装置は、タンデム方式によるフルカラープリンタであるが、本発明は、これに限らず、複写機やファクシミリ装置などにも適用することができる。
【００１１】
図２は、本実施形態に係るフルカラープリンタ（以下、便宜上、プリンタという）５００の概略構成図である。
【００１２】
プリンタ５００は、プリンタ部１００，これを搭載する給紙装置２００，プリンタ部１００の上に固定されるスキャナ３００などを備えている。また、スキャナ３００の上には原稿自動搬送装置４００が固定されている。
【００１３】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。
【００１４】
各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１５】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
【００１６】
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１７】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。これにより、照射部（露光部）の感光体１Ｙの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００１８】
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
【００１９】
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００２０】
次に、中間転写ユニット１７について説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
【００２１】
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
【００２２】
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
【００２３】
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２４】
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００２５】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。
【００２６】
この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００２７】
プリンタ５００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４８に向けて送り出される。
【００２８】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、給紙路４８内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。
【００２９】
これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００３０】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加熱する。加熱された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着される。
【００３１】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかの何れかの搬送形態が選択される。
【００３２】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、プリンタ本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００３３】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００３４】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００３５】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００３６】
プリンタ５００は、２色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置４も駆動を停止させて、感光体１や現像装置４の各部材及び現像装置４内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００３７】
プリンタ５００は、プリンタ５００内の各機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００３８】
図３は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにそれぞれ装備されている現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。
【００３９】
４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
【００４０】
図３に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００４１】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に現像剤を搬送しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。
【００４２】
現像ローラ５は回転可能な現像スリーブ８１を備え、複数の磁極からなり図中矢印Ｊ方向に回転可能な磁気発生手段としての磁石ローラ８２を内包している。現像ローラ５は本発明の特徴部であり詳細は後述する。
【００４３】
また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像ローラ５の軸線方向に沿って図３に示す紙面の奥側（以下、便宜上、図中奥側あるいは図３中奥側と称する場合もある）に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。
【００４４】
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から現像剤搬送方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクタブレード１２を備えている。
【００４５】
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像領域よりも現像剤搬送方向下流側では、現像領域を通過し、現像ローラ５の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路７が現像ローラ５と対向する。
【００４６】
回収搬送路７は、回収した回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って供給スクリュ８と反対方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置された螺旋状の回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の上方向に、そして回収スクリュ６を備えた回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００４７】
この位置関係により現像装置を薄型にすることができ、現像装置を４個以上並列配置するタンデムがカラー画像形成装置でも装置の小型化が可能となった。
【００４８】
なお、供給搬送路９と回収搬送路７との間は仕切り壁１３３によって仕切られている。仕切り壁１３３は、図中手前側と奥側に開口部を設けてあり、供給搬送路９と回収搬送路７とが連通している。
【００４９】
現像剤搬送部材である供給スクリュ８、回収スクリュ６は、樹脂もしくは金属のスクリュからなっており各スクリュ径は全てφ２６［ｍｍ］でスクリュピッチは供給スクリュが５４［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ６が３６［ｍｍ］の２条巻き、回転数は全て約４００［ｒｐｍ］に設定されている。
【００５０】
現像ローラ５上に担持された現像剤は、ステンレスからなるドクタブレード１２によって薄層化されたうえで感光体１との対向部である現像領域まで搬送されて現像が行われる。
【００５１】
現像ローラ５の直径はφ４０［ｍｍ］、ドクタブレード１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
【００５２】
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収が行われ、図３中手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた現像剤汲み上げ部により上方へ汲み上げられ、仕切り壁１３３の開口部を経由して、供給搬送路９へ現像剤が移送される。なお、供給搬送路９における現像剤搬送方向下流側の仕切り壁１３３の開口部の付近で供給搬送路９の上側には、図１に示すように、後述するトナー補給口９５から供給搬送路９にトナーが供給される。
【００５３】
［構成例１］
次に、２つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図１は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の斜視図であり、理解を容易にするために一部の部品を切断表示してある。また、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００５４】
供給搬送路９では、現像剤が移動しながら現像ローラ５に接触して供給される。そして、現像ローラ５に供給されずに供給搬送路９の搬送方向下流端まで移動した余剰現像剤は仕切り壁１３３の余剰開口部９２より回収搬送路７に落下する。
【００５５】
一方、現像ローラ５に供給された現像剤は現像領域で現像に用いられた後、画像部と同幅の領域である現像剤離脱部９４で現像ローラ５から分離・離脱して、回収搬送路７に受け渡され、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送される。一方、回収搬送路下流側の非画像部と同幅の領域には、現像ローラ５から現像剤が分離・離脱しないように磁界を形成した現像剤汲み上げ部９３を設けてある。現像剤汲み上げ部９３では現像剤が分離・離脱しないばかりでなく回収搬送路７内の現像剤も磁気的に吸引し上方へ汲み上げられ、仕切り壁１３３の開口部を経由して、供給搬送路９へ現像剤が移送される。
【００５６】
なお、現像剤汲み上げ部９３の下方には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ１３が設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給口９５へトナー補給を行っている。回収搬送路７では、現像剤と補給されたトナーが攪拌・搬送されていき、現像剤汲み上げ部９３に到達した際には十分に攪拌されている。
【００５７】
図１に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。このため、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを抑制することができる。また、現像剤汲み上げ部９３は非画像部に設けてあるためトナー濃度が低下することもない。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを抑制し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを抑制することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００５８】
また、特許文献１に記載された現像装置とは異なり、回収スクリュの回転で攪拌搬送路下流側に現像剤を押し込むことによって、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給していないので、現像剤に対するストレスを極めて低減できる。
【００５９】
すなわち、本実施形態の現像装置４では、現像剤汲み上げ部９３で、回収搬送路下流側端部から現像ローラ表面に現像剤を担持させ、その現像ローラ５に担持させた現像剤を現像ローラ５の回転により搬送することで、供給搬送路上流側端部に現像剤が汲み上げられる。これにより、従来のような回収搬送路７よりも上方に位置する供給搬送路９に現像剤が到達する程度まで、回収搬送路下流側端部で回収スクリュ６の搬送力により現像剤を押し込み盛り上がらせる必要はない。よって、回収スクリュ６の搬送力により現像剤を盛り上げて回収搬送路７から供給搬送路９に現像剤を移送する場合よりも、回収搬送路７から供給搬送路９に現像剤を移送する際に現像剤にかかるストレスを低減させることができる。なお、現像剤へのストレスは数１に示す関係を用いて測定することが可能であり、数１に示す各仕事率は現像装置内に現像剤が入っている場合と無い場合とにおける駆動トルクおよび駆動回転数から求めることができる。
【００６０】
【数１】
0005630700.tif 000002
【００６１】
上記測定に基づき従来例と本実施例でストレスを比較した結果が図４である。本実施例では従来例の約６割のストレスに低減が可能となり、キャリア粒子のコート層削れやトナーの付着によるスペント化が低減でき、トナーの帯電機能を長期に渡って維持可能である。
【００６２】
また、本実施形態の現像装置では攪拌スクリュを持たないので、現像装置は約３０［ｍｍ］も薄型にでき、４連タンデム型画像形成装置では約１２０［ｍｍ］も小型化を可能とし、低コストでもある。
【００６３】
現像剤補給手段である不図示のトナー補給制御装置は、不図示のトナー収容部内のトナーをトナー補給口９５から現像装置４に補給する。本実施形態の現像装置４では、現像装置４のトナー補給口９５からトナーとキャリアとを含む現像剤が補給される。以降、現像装置４に補給されるトナーとキャリアとが混合された現像剤をプレミックストナーと称する。このような補給現像剤に関しては、例えば、本出願人の先願である特開２００８−２０３８１４号公報等に開示されている。プレミックストナーを補給する際には、余剰の現像剤は不図示の現像剤排出口より排出される。
【００６４】
次に、上述した構成を対象として本実施形態の特徴部である現像ローラ５の画像部での要部にについて図５において説明する。
【００６５】
現像ローラ５は、現像剤を担持する円筒状の現像スリーブ８１と現像スリーブ８１に内包され磁気力により現像剤を吸着する磁界発生手段としての磁石ローラ８２からなる。
【００６６】
現像スリーブ８１はアルミ、オーステナイト系ステンレス、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。
【００６７】
表面は平滑でも構わないが高速機では現像剤のスリップを抑制するために、例えば、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の粗し処理・加工を施しても良い。
【００６８】
（Ａ）Ｖ溝またはＵ溝等の溝押し出し加工・各種凹形状の機械加工またはレーザ加工またはエッジング加工
（Ｂ）ブラスト処理
（Ｃ）金属またはセラミック等の溶射処理
【００６９】
磁石ローラ８２は現像剤の搬送方向Ｐとは反対の矢印Ｊ方向に回転可能に設けられており、偶数個の磁石８３を等間隔に配置し（図５に示す実施形態の構成では幅４［ｍｍ］、１６個の磁石を配置）、その極性は隣り合う磁石間で引き合うように互いに反対向きとする。
【００７０】
本実施形態では、磁石ローラ８２と現像スリーブ８１との駆動関係として、同方向および相対方向の何れかの回転方向が選択できるようになっており、その回転関係は、現像スリーブ８１の表面に担持される現像剤と磁石ローラ８２側の磁石８３との対向回数が多くなることを条件として設定されるようになっている。
【００７１】
上述した駆動関係の設定による得られる、磁石ローラ８２の磁石に対する現像剤の対向回数の増加によって、現像剤が磁極と対向したときに穂立ちが形成され、磁極から離れた際に穂立ちが崩されるという現象を繰り返す回数が増加し、これによるトナーとキャリアとの摩擦接触機会の増加によりトナーの帯電特性を向上させることができる。
【００７２】
この場合の対向回数の増加は、上述したように、磁石ローラ８２と現像スリーブ８１との回転方向の設定や速度差の設定などによって得られる。つまり、両者が同じ方向に回転する場合には、両者間に速度差を設定することで磁石８３に対する現像剤の対向回数を増加させることができ、また、速度差を設定しないで相反する方向とした場合も同様に磁石８３に対する現像剤の対向回数を増加させることができる。
【００７３】
上述した磁石８３に関しては、従来の廉価なフェライト磁石が使用可能であるが、小型化や高速化のためにはより強力なサマリウムコバルト磁石やネオジウム磁石等の希土類磁石の使用も可能である。磁石８３は磁石ホルダ８４に接着により支持し、その外周を図示しない熱収縮チューブ等で保護しても良い。
【００７４】
磁石ホルダ８４は磁性材料とすると磁石８３の磁気力を若干向上可能である。但しコスト高であり一般に鉄を主成分とする磁性材料は高比重のため高速回転時は慣性モーメントが増大し駆動部の耐久性に問題が生じる場合がある。そのため磁石８３の磁気力は若干低くなるが、非磁性かつ軽比重のアルミニウムやマグネシウムを材料としても良い。
【００７５】
図５において、本実施形態における磁石ローラ８２の回転中心Ｏ’は現像スリーブ８１の回転中心Ｏより距離（Ｔ）だけ離れた位置に偏心させて位置決めされている。
【００７６】
偏心の方向は、現像ローラ５と感光体１の最近接位置付近に設定され、上記符号Ｔで示した距離に相当する偏心量は、現像ローラ５の反偏心側で現像剤が離脱できる量としている。これにより、感光体１に移行する現像剤は、感光体との接触に際して穂立ちを確保された状態で接触できると共に、接近した磁極からの磁力によりキャリアの移行が阻止されてトナーのみを感光体の潜像に供給するように移動することになる。
【００７７】
一方、偏心方向と反対側では磁気力を低く抑えることができる。このため、現像ローラ５表面に担持されている現像剤の剥離を容易にすることができる。
【００７８】
このような偏心構造を設けるだけで、現像剤の剥離が外部からの機械的な外力を用いることなく容易に行えることになる。
【００７９】
次に、図５において本実施形態での現像剤の移送について説明する。
供給スクリュ８により現像ローラ５に供給された現像剤は磁石ローラ８２の磁気力により現像スリーブ８１上に吸着され、ドクタブレード１２により磁気穂高さを一定に規制され、ドクタブレード１２を通過した現像剤は磁力線に沿って配列される。つまり磁石８３上では、符号Ｂ１で示すように磁気穂が発生し、磁石８３間では、符号Ｂ２で示すように磁気穂は転倒する。
【００８０】
磁石ローラ８２の回転方向を符号Ｊで示すように、現像スリーブ８１の回転方向（Ｉ）に対して相反する方向とした場合、磁石ローラ８２が回転する間、磁気穂は、所謂フリップフラップ状に自転し、磁石ローラ８２の回転方向である矢印Ｊで示す方向と反対の矢印Ｆ方向に進行する。この際、現像スリーブ８１は補助的に矢印Ｉ方向に比較的低速で回転させても良い。
【００８１】
現像剤は引き続き自転進行するに従い磁石ローラ８２の偏心により次第に現像スリーブ８１への吸着力を増大しキャリアが感光体に移行するのを抑制する。磁石ローラ８２が高回転なほど感光体１の対向部において現像剤は活発に撹拌されるため潜像に応じて効率良くトナーを転移できる。
【００８２】
現像剤は引き続き自転進行するに従い磁石ローラ８２の偏心により次第に現像スリーブ８１への吸着力を減少させ供給搬送路９にて自重とフリップフラップ状の自転による遠心力により現像スリーブ８１より離脱する。
【００８３】
以上で残留した現像剤は全て落下し、現像スリーブ８１は次の現像剤搬送の準備を完了する。これにより一度現像に使用された現像剤が再び現像領域に向けてそのまま搬送されることがないので、現像剤のトナー濃度が低下するという問題を抑制することができる。
【００８４】
次に、上述した構成を対象として本実施形態の特徴部である現像ローラ５の非画像部での現像剤汲み上げ部９３について図６において説明する。
【００８５】
仕切り壁１３３は現像ローラ５近傍部分がカットされ開口部が設けられている。偶数個の磁石８３ａは画像部での個数１６個の半分の８個とし磁石の幅は８［ｍｍ］としている。これは以下の理由がある。
【００８６】
図７には画像部での磁力線を模式的に示している。磁石ピッチが小さいため磁力線は磁石ローラ８２近傍に集中し反偏心側の現像スリーブ外側まではほとんど到達せず現像剤が離脱する。一方で図９には現像剤汲み上げ部９３での磁力線を模式的に示す。磁石ピッチが大きいため磁力線は磁石ローラ８２の近傍にとどまらず反偏心側の現像スリーブ外側まで到達し現像剤は離脱しない。磁力線の有無は磁束密度で表されるが、概ね画像部での反偏心側の磁束密度は１０［ｍＴ］以下とすることで現像剤の良好な剥離が行え、現像剤汲み上げ部９３での反偏心側の磁束密度は２０［ｍＴ］以上とすることで現像剤の良好な汲み上げが行える。
【００８７】
ここで、磁束密度は現像ローラ表面に対して法線方向と接線方向とで定義できるが、磁石ローラ２が回転する本実施形態では数２に示すように両者の合成磁束密度を単に磁束密度と記載して用いている。
【００８８】
【数２】
0005630700.tif 000003
【００８９】
前記は磁束密度の減衰率が磁石幅やピッチで異なることを利用したもので図８に条件設定について説明する。画像部（磁石幅４［ｍｍ］）で現像剤の良好な剥離が行える１０［ｍＴ］以下にするには磁石ローラから７．５［ｍｍ］以上距離を必要とする。一方で現像剤汲み上げ部９３（磁石幅８［ｍｍ］）で現像剤の良好な汲み上げが行える２０［ｍＴ］以上にするには磁石ローラから８．５［ｍｍ］以下の距離を必要とする。よって、図７や図９における反偏心側スリーブ距離Ｕ（Ｕ’）は７．５［ｍｍ］〜８．５［ｍｍ］が良好である。もちろん、良好な範囲は磁石の幅やピッチ、材質等で異なるが、適時実験やシミュレーションにより条件設定をすることができる。
【００９０】
次に現像剤の搬送について図６に基づき説明する。回収搬送路７は下流側ほど現像剤の嵩が高くなり、現像剤汲み上げ部９３付近では回収された現像剤は現像ローラ５に接近する。ここで先に説明した磁石８３ａの磁気力により現像ローラ５へ吸着され矢印Ｇの経路で汲み上げられる。第２の現像剤規制部材１９により現像剤は供給搬送路９へ押し戻され、供給スクリュ８により回収搬送路とは反対方向に搬送される。一部の現像剤は第２の現像剤規制部材１９をすり抜けるが矢印Ｈの経路で回収できるので問題は無い。
【００９１】
図１０は仕切り壁１３３と磁石８３及び磁石８３ａとの位置関係を説明するために、現像スリーブ８１やドクタブレード１２を省略図示したものである。なお、磁石ローラ８２は、磁石８３や磁石８３ａの貼り付けのみを変更したもので特別な機構は必要ない。
【００９２】
これまでの説明は、現像スリーブ径がΦ４０［ｍｍ］の場合で説明したが、これに限定するものではなく、表１に示すようΦ３０［ｍｍ］〜Φ５０［ｍｍ］の現像スリーブ径で同様な効果が確認できた。表１はＡ４印刷速度が１３０枚／分（［ｐｐｍ］）相当の画像形成が可能な速度で駆動する際の良好な条件の一例である。
【００９３】
【表１】
0005630700.tif 000004
【００９４】
磁石は、最大エネルギー積１４［ＭＧＯｅ］の高磁力材料を使用しているが、現像剤汲み上げ部９３では磁石幅を大きくできるので廉価なフェライト磁石を使用することもできる。
【００９５】
また、本構成例では、現像剤を離脱させたり汲み上げたりの選択は磁石ローラ８２における磁石のピッチを変更することで行っているが、磁石のピッチを変えずに、画像部に磁気シールド部材を設け、現像剤汲み上げ部９３に磁気シールド部材を設けないような構成を採用しても同様な効果が得られる。
【００９６】
すなわち、現像ローラ５から回収搬送路７に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部９４に対応する位置、言い換えれば、画像部に対応する位置で、偏心により磁石ローラ８２における感光体１と対向する側と反対側および現像ローラ内部の間に存在する隙間空間に、磁石ローラ８２の一部を覆うことができる磁気遮蔽部材である磁気シールド部材を設ければよい。
【００９７】
また、磁気シールド部材を用いた場合は現像スリーブ８１をΦ２５［ｍｍ］の小径にすることが可能である。磁気シールド部材を用いないで、現像剤を現像スリーブ８１から完全に剥離するには、内包されている磁石ローラ８２の偏心量を大きくして、磁力が及ぶのを抑制しなければならない。しかしながら、磁石ローラ８２は、現像剤搬送という機能を発揮させるためには小径化することに限界があり、これに代えて、現像スリーブ８１を大径化する必要がある。磁石ローラ８３の径は、本実施形態の場合、φ１７．６［ｍｍ］程度であるが、磁気シールド部材を設けない場合には、現像スリーブ８１の径が少なくともφ２８［ｍｍ］〜３０［ｍｍ］程度必要となる。これに対して、磁気シールド部材を設けた場合には、現像スリーブ８１の径をφ２５［ｍｍ］とすることができ、これによって、現像装置の小型化が可能となり、特に、図１に示すようにタンデム方式の画像形成装置の場合、画像形成装置全体の小型化が可能となる結果が得られる。
【００９８】
［構成例２］
図１１は現像剤汲み上げ部９３の別の構成例である。現像スリーブ８１の表面は現像剤汲み上げ部９３においてＶ溝加工を施しＶ溝加工部８１ａを形成し、現像剤汲み上げ部９３以外の画像部に対応した現像剤離脱部９４では平滑としている。現像剤汲み上げ部９３では先に説明したように磁束密度を高く設定していることに加えて、Ｖ溝加工を施して摩擦抵抗を高めたので現像剤がスリップして滞留することがなく安定して現像剤の汲み上げが行える。逆に現像剤汲み上げ部９３以外の画像部では表面を平滑として摩擦抵抗を低めたので現像剤の現像スリーブ８１との連れ周りが無く、画像濃度低下やゴースト画像の発生を防止可能である。
【００９９】
現像スリーブの現像剤の搬送能力を選択する方法としては、上記方法に限定されるものではなく、従来の各粗し処理・加工方法から知られている方法を採用することができ、下記（Ａ）’、（Ｂ）’、（Ｃ）’に示したような方法も採用することができる。
【０１００】
（Ａ）’Ｖ溝またはＵ溝等の溝押し出し加工・各種凹形状の機械加工またはレーザ加工またはエッジング加工→溝深さ、溝数の選定
（Ｂ）’ブラスト処理→研磨材の硬度・粒径・形状の選定
（Ｃ）’金属またはセラミック等の溶射処理→溶射粒の硬度・粒径・形状の選定
【０１０１】
回収搬送路７では下流側ほど現像剤の嵩が高くなり、現像剤汲み上げ部９３付近では回収された現像剤は現像ローラ５に接近することは前述した通りであるが、本実施例ではより積極的に回収搬送路７の現像剤の嵩を高くする工夫がある。
【０１０２】
画像部においては、回収スクリュ６はスクリュ径がΦ２６［ｍｍ］でありピッチが３６［ｍｍ］の２条巻きとして現像剤の移送速度を高め現像剤の嵩を低く保ち連れ周りすることを防止している。
【０１０３】
一方で、現像剤汲み上げ部９３におけるスクリュ径は同一であるが１条巻きの螺旋羽根６ａとすることで、現像剤汲み上げ部９３での回収スクリュ６による現像剤の搬送速度を低下させ、現像剤汲み上げ部９３にある現像剤の嵩を画像部にある現像剤の嵩よりも高めている。これにより、現像剤汲み上げ部９３にある現像剤は、より現像ローラ５に接近または接触し現像剤の汲み上げを容易にしている。
【０１０４】
図１２は、回収搬送路７の現像剤汲み上げ部９３における現像剤の嵩を画像部よりも高くするために用いられる回収スクリュ６の他の構成を示したものである。回収スクリュ６は、現像剤汲み上げ部９３に対応する箇所に、螺旋羽根ではなく４枚の平板状のパドル部６ｂが設けられている。これにより、現像剤汲み上げ部９３で平板状のパドル部６ｂによる現像剤の軸方向の搬送力が無く、且つ、パドル部６ｂで現像剤を持ち上げることができるので、現像剤汲み上げ部９３にある現像剤を、より現像ローラ５に接近または接触させることができるので、現像剤の汲み上げを容易にすることができる。
【０１０５】
［構成例３］
次に、図１３において本構成例での現像剤の移送について説明する。
供給スクリュ８により樋９ａに供給された現像剤は磁石ローラ８２の磁気力により現像スリーブ８１上に吸着され、現像スリーブ８１の回転により搬送され、ドクタブレード１２を通過する際に現像剤量を一定に規制される。ドクタブレード１２を通過した現像剤は磁力線に沿って配列される。つまり磁石８３上では、符号Ｂ１で示すように磁気穂が発生し、磁石８３間では、符号Ｂ２で示すように磁気穂は転倒する。
【０１０６】
なお、本構成例では、樋９ａおよびドクタブレード１２は隣接させ、且つ現像ローラ５の上方に配置している。樋９ａは重力を利用して現像剤を溜めるために現像ローラ５の上方である必要があり、概ね鉛直点より上下流に４５度の位置に配置可能である。現像剤溜め部としての樋９ａは現像剤で満たされるため磁気穂の生成を抑えられ現像剤のストレスを低減できる。ドクタブレード１２通過後は磁気穂の自転が発生するが、磁気穂は十分短く規制されているためストレスの増加にはならない。
【０１０７】
図１４は、ストレス低減の実験結果の図である。
ストレス低減の効果を検証するために実験を行った。現像剤のストレスの指標として本発明の現像装置および従来の現像装置を駆動する際の仕事率の測定を行った。仕事率は駆動トルクおよび駆動回転数から求めることができる。図１４からは、高速化とともに仕事率は上昇するものの従来の現像装置に対して約３３［％］の仕事率が低減つまりはストレスが低減していることがわかる。
【０１０８】
＜実験条件＞
・キャリア：（株）リコー  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ７５００用  ３５［μｍ］フェライトキャリア
・トナー：（株）リコー  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ７５００用  ＰｘＰ重合トナー
・トナー濃度：４［ｗｔ％］
・現像剤量：９００［ｇ］
・帯電量：−２４［μＣ／ｇ］
・現像ポテンシャル： １１４［Ｖ］
・地肌ポテンシャル： １５０［Ｖ］
・感光体線速：２００［ｍｍ／ｓ］〜６００［ｍｍ／ｓ］
・スリーブ線速：２５０［ｍｍ／ｓ］〜７５０［ｍｍ／ｓ］
・感光体ギャップ：０．４［ｍｍ］
・磁石ローラ回転数：１０００［ｒｐｍ］〜３０００［ｒｐｍ］
【０１０９】
なお、本実施形態に用いられる現像剤は、次の構成が用いられている。
【０１１０】
本実施形態に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有し、必要に応じて離型剤や帯電制御剤、その他の成分が含有される。また、添加剤として上述のもの以外に、必要に応じて流動性向上剤やその他の成分が添加される。これら材料に関しては、公知のものがすべて可能である。結着樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロレスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）タクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−クロロエチル、（メタ）アクリロニトリル酸、（メタ）アクリアミド、（メタ）アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル。ビニルメチルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、又は、これらの単量体の２種類以上からなる共重合体、あるいはそれらの混合物が挙げられる。その他、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂等が単独あるいは混合して使用できる。
【０１１１】
着色剤としては公知の染料及び顔料がすべて使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレトＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂１００重量部に対し０．１〜５０重量部である。
【０１１２】
帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、２重量部〜５重量部の範囲がよい。０．１重量部未満では、トナーの負帯電が不足し実用的でない。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【０１１３】
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス、等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。
【０１１４】
これらは１種または２種以上を併用して用いることができるが、融点が７０［℃］〜１２５［℃］の範囲のものを使用するのが好ましい。融点が７０［℃］以上とすることにより転写性、耐久性が優れたトナーとすることができ、融点を１２５［℃］以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の使用量は、トナーに対して１［重量％］〜１５［重量％］が好適である。１［重量％］より少ない場合にはオフセット防止効果が不充分であり、１５［重量％］以上では転写性、耐久性が低下する。
【０１１５】
添加剤（外添剤）としては、少なくとも体積平均粒径５０［ｎｍ］〜５００［ｎｍ］、嵩密度０．３［ｇ／ｃｍ３］以上の微粒子を添加する。外添量としては、トナー母体に対して０．２［重量％］〜３［重量％］が好ましい。この範囲より少ないとトナー間やトナーとその他との間に適度な空隙を形成する効果が発現されない。逆に多いと、流動性を阻害したり、脱離量が多くなることにより外添剤の凝集体ができたりして、画像品質を低下させる。上述の添加剤と合わせて、この範囲以外の添加剤を添加することも可能であり、流動性向上を目的として体積平均粒径が小さい微粒子を添加することが好ましい。
【０１１６】
本実施形態での添加剤において、無機化合物としては、ＳｉＯ２  、ＴｉＯ２  、Ａｌ２Ｏ３  、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２  、ＣｅＯ２  、Ｆｅ２Ｏ３  、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２  、ＣａＯ・ＳｉＯ２  、Ｋ２Ｏ（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳＯ２  、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４、ＳｒＴｉＯ３等を例示することができ、好ましくは、ＳｉＯ２  、ＴｉＯ２  、Ａｌ２Ｏ３  があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。また、有機化合物の添加剤としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
【０１１７】
ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【０１１８】
本実施形態における添加剤（微粒子）は、現像装置内の現像剤用のトナーとしても優れている。すなわち、トナー粒子、感光体、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。さらに、コロの役割を果たすため、感光体を摩耗又は損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス（高荷重、高速度等）下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。
【０１１９】
本実施形態におけるトナーの製造方法としては、トナー構成材料を溶融混練後、粉砕分級して得る方法が従来の方法として一般的であるが、この方法に限らず、重合法等も含めてさまざまな方法が可能である。
【０１２０】
重合法としては懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法などが可能であり、重合法とは異なるが溶解懸濁法、ポリマー懸濁法等の他、伸長反応法等が使用可能である。
【０１２１】
先に説明した粒径範囲や円形度のトナーを容易に得られる点では、従来の方法以外が好ましい。また、粉砕分級後のトナーを加熱処理することにより円形度を調整しても良い。
【０１２２】
本実施形態における添加剤の添加方法は特に制限されず、トナー母体粒子と添加剤とを各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と添加剤とを界面活性剤等で均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法等がある。
【０１２３】
先に説明したトナーの粒径分布は、コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置を用いて測定することができる。これら装置として、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
【０１２４】
まず、電解水溶液１００［ｍｌ］〜１５０［ｍｌ］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ルフォン酸塩）を０．１［ｍｌ］〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１［％］ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、さらに測定試料を２［ｍｇ］〜２０［ｍｇ］加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分〜３分間分散処理をおこない、上述の測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【０１２５】
チャンネルとしては、２．００［μｍ］〜２．５２［μｍ］未満；２．５２［μｍ］〜３．１７［μｍ］未満；３．１７［μｍ］〜４．００［μｍ］未満；４．００［μｍ］〜５．０４［μｍ］未満；５．０４［μｍ］〜６．３５［μｍ］未満；６．３５［μｍ］〜８．００［μｍ］未満；８．００［μｍ］〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８［μｍ］〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０［μｍ］〜１６．００［μｍ］未満；１６．００［μｍ］〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０［μｍ］〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０［μｍ］〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【０１２６】
先に説明したトナーの円形度は、数３により得られた値である。
【０１２７】
【数３】
0005630700.tif 000005
【０１２８】
この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
【０１２９】
円形度は東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００［ｍｌ］〜１５０［ｍｌ］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を０．１［ｍｌ］〜０．５［ｍｌ］加え、さらに測定試料を０．１［ｇ］〜０．５［ｇ］程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１分〜３分間分散処理をおこない、分散液濃度を３０００［個／μｌ］〜１００００［個／μｌ］として上述の装置によりトナーの形状を測定する。
【０１３０】
以下、本実施形態に用いられるキャリアについて補足的に説明する。
本実施形態で用いられるキャリアは、重量平均粒径が２０［μｍ］〜６０［μｍ］（好ましくは、２０［μｍ］〜４５［μｍ］である。）になるように形成されている。この粒径範囲は、現像装置内の現像剤用のキャリアとしても優れている。
【０１３１】
キャリアの平均粒径が２０［μｍ］未満であると、キャリア粒子の分布において微粉が多くなり、１粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがある。これに対してキャリアの平均粒径が４５［μｍ］を超えると、現像工程時のキャリアの穂立ちが粗くなって、ベタやハーフトーンの均一性が劣る場合がある（特に、平均粒径が６０［μｍ］を超えると顕著になる）。また比表面積が低下するため、小粒径トナーではトナーの飛散が生じることがある。
【０１３２】
キャリアとしては、粒径以外に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
【０１３３】
芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、５０［ｅｍｕ／ｇ］〜９０［ｅｍｕ／ｇ］のマンガン−ストロンチウム（Ｍｎ−Ｓｒ）系材料、マンガン−マグネシウム（Ｍｎ−Ｍｇ）系材料等が好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉（１００［ｅｍｕ／ｇ］以上）、マグネタイト（７５［ｅｍｕ／ｇ］〜１２０［ｅｍｕ／ｇ］）等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体への当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク（Ｃｕ−Ｚｎ）系（３０［ｅｍｕ／ｇ］〜８０［ｅｍｕ／ｇ］）等の弱磁化材料が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１３４】
キャリアの樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１３５】
樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、その導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、１［μｍ］以下が好ましい。平均粒子径が［１μｍ］を超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
【０１３６】
キャリアの樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付をおこなうことにより形成することができる。塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等が挙げられる。
【０１３７】
キャリアにおける樹脂層の量としては、０．０１［質量％］〜５．０［質量％］が好ましい。樹脂層の量が、０．０１［質量％］未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成することができないことがあり、５．０［質量％］を超えると、樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
【０１３８】
本実施形態で用いられる現像剤（プレミックストナー）は、上述したトナーとキャリアとを混合したものである。トナーとキャリアとは混合により摩擦帯電する。混合は公知の混合機を使用しておこなうことができる。
【０１３９】
また、現像装置内に予め収容される現像剤（初期剤）も、上述したトナーとキャリアとを混合したものである。現像剤におけるキャリアの含有量（キャリア濃度）としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、９０［質量％］〜９８［質量％］が好ましく、９３［質量％］〜９７［質量％］がより好ましい。
【０１４０】
以上、本実施形態においては、トナーとキャリアとを含む現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体である感光体１と対向する箇所で感光体１の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体である現像ローラ５と、現像ローラ５の斜め上方に設けられ、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、現像ローラ５に現像剤を供給する供給搬送部材である供給スクリュ８を有する供給搬送路９と、供給搬送路９の下方に設けられ、感光体１と対向する箇所を通過後の現像ローラ５上から回収された現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って、且つ、供給スクリュ８とは逆方向に搬送する回収搬送部材である回収スクリュ６を有する回収搬送路７とを備えた現像装置４において、回収搬送路下流側端部から供給搬送路上流側端部に現像剤を現像ローラ表面に担持させて汲み上げる現像剤汲み上げ部９３を有する。本実施形態の現像装置４では、現像剤汲み上げ部９３で、回収搬送路下流側端部から現像ローラ表面に現像剤を担持させ、その現像ローラ５に担持させた現像剤を現像ローラ５の回転により搬送することで、供給搬送路上流側端部に現像剤が汲み上げられる。これにより、従来のような回収搬送路７よりも上方に位置する供給搬送路９に現像剤が到達する程度まで、回収搬送路下流側端部で回収スクリュ６の搬送力により現像剤を押し込み盛り上がらせる必要はない。よって、回収スクリュ６の搬送力により現像剤を盛り上げて回収搬送路７から供給搬送路９に現像剤を移送する場合よりも、回収搬送路７から供給搬送路９に現像剤を移送する際に現像剤にかかるストレスを低減させることができる。
また、現像ローラ５の内部には、現像ローラ５の表面で現像剤を穂立ちさせて搬送させる磁極である磁石８３を備えた磁界発生手段である磁石ローラ８２が回転可能に設けられていることで、磁石ローラ８２と磁石８３に対する現像剤の対向回数の増加によって、現像剤が磁極と対向したときに穂立ちが形成され、磁極から離れた際に穂立ちが崩されるという現象を繰り返す回数が増加する。これにより、トナーとキャリアとの摩擦接触機会の増加によってトナーの帯電性を向上させることができる。
また、磁石ローラ２は、現像ローラ５の断面中心に対して感光体１に接近する向きに自らの断面中心を偏心させて配置されており、現像ローラ５から回収搬送路７に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部９４に対応する位置で、前記偏心により磁石ローラ２における感光体１と対向する側とは反対側および現像ローラ内部の間に存在する隙間空間には、磁石ローラ２の一部を覆うことができる磁気遮蔽部材である磁気シールド部材が配置されていることで、現像剤離脱部９４で現像剤の良好な剥離が行えるとともに、現像剤汲み上げ部９３で現像剤の良好な汲み上げを行うことができる。
また、本実施形態によれば、現像剤汲み上げ部９３が、現像ローラ５が感光体１にトナーを供給する現像領域の前記軸線方向の幅である現像領域幅言い換えれば画像領域部よりも外の非画像部に設けられていることで、現像された画像のトナー濃度が低下するのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、磁石ローラ２は、現像ローラ５の断面中心に対して感光体１に接近する向きに自らの断面中心を偏心させて配置されており、現像ローラ５の表面の前記偏芯させた側とは反対側での磁石ローラ２による磁束密度は、現像ローラ５から回収搬送路７に現像剤が離脱して回収される現像剤離脱部９４よりも現像剤汲み上げ部９３のほうが大きいことで、現像ローラ外部に特別な機構を設けることなく現像剤離脱部９４で現像剤の良好な剥離が行えるとともに、現像剤汲み上げ部９３で現像剤の良好な汲み上げを行うことができる。
また、本実施形態によれば、現像ローラ５の現像剤搬送能力を現像剤離脱部９４よりも現像剤汲み上げ部９３で大きくしたことで、現像剤がスリップして滞留することがなく安定して現像剤の汲み上げを行うことができる。一方、現像剤剥離部における現像剤搬送力を小さくしたので、現像剤が現像ローラ５と連れまわりがなく良好な剥離が行えるので、画像濃度低下やゴースト画像の発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、回収搬送路７における現像剤の嵩高さを、現像剤離脱部９４よりも現像剤汲み上げ部９３で大きくしたことで、現像剤剥離部で現像剤が現像ローラ５に連れまわるのを抑制するとともに、現像剤汲み上げ部９３で現像剤を現像ローラ５に接近または接触させて現像剤の汲み上げを容易にすることができる。
また、本実施形態によれば、現像ローラ５の表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制手段であるドクタブレード１２と、ドクタブレード１２よりも現像ローラ回転方向上流側でドクタブレード１２に隣接し、且つ、現像ローラ５の上方に配置され、供給搬送路９から現像ローラ５に供給される現像剤を一旦貯蔵する現像剤溜め部である樋９ａとを有することで、樋９ａが現像剤で満たされドクタブレード１２の現像ローラ回転方向上流側で磁気穂の生成を抑制し磁気穂の自転が抑えられるので、その分、現像剤のストレスを低減できる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体である感光体１と、感光体１上の潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、現像手段として本発明の現像装置を用いることにより、現像剤にかかるストレスを低減でき現像剤の寿命が短くなるのを抑制できるので、良好な画質の画像を形成できるとともに、現像剤の交換頻度を低減させることができる。
また、本実施形態によれば、現像手段と、潜像担持体である感光体１、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１８において、現像手段として本発明の現像装置を用いることにより、現像剤にかかるストレスを低減でき現像剤の寿命が短くなるのを抑制できるので、現像剤の交換頻度を低減させることができる。また、プロセスカートリッジ化することによって現像装置４などのメンテナンス性が向上する。
また、本実施形態によれば、現像手段と、潜像担持体である感光体１、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも１つの手段とを一体に支持し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１８を備えた画像形成装置において、プロセスカートリッジ１８が本発明の現像装置４を有することにより、現像剤にかかるストレスを低減でき現像剤の寿命が短くなるのを抑制できるので、良好な画質の画像を形成できるとともに、現像剤の交換頻度を低減させることができる。また、プロセスカートリッジ化することによって現像装置４などのメンテナンス性が向上する。
【符号の説明】
【０１４１】
１      感光体
４      現像装置
５      現像ローラ
６      回収スクリュ
６ａ    螺旋羽根
６ｂ    パドル部
７      回収搬送路
８      供給スクリュ
９      供給搬送路
９ａ    樋
１２    ドクタブレード
１３    トナー濃度センサ
１４    張架ローラ
１５    駆動ローラ
１６    二次転写バックアップローラ
１７    中間転写ユニット
１８    プロセスカートリッジ
１９    第２の現像剤規制部材
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２３    張架ローラ
２４    紙搬送ベルト
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    加圧ローラ
３０    原稿台
３２    コンタクトガラス
３３    走行体
３４    走行体
３５    結像レンズ
３６    読取センサ
４２    給紙ローラ
４３    ペーパーバンク
４４    給紙カセット
４５    分離ローラ
４６    給紙路
４７    搬送ローラ対
４８    給紙路
４９    レジストローラ対
５０    給紙ローラ
５１    トレイ
５２    分離ローラ
５３    給紙路
５７    スタック部
６２    一次転写バイアスローラ
８１    現像スリーブ
８１ａ  Ｖ溝加工部
８２    磁石ローラ
８３    磁石
８３ａ  磁石
８４    磁石ホルダ
９０    ベルトクリーニング装置
９２    余剰開口部
９３    現像剤汲み上げ部
９４    現像剤離脱部
９５    トナー補給口
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１３３  仕切り壁
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４２】
【特許文献１】特許第３１２７５９４号公報
【図１】
0005630700.tif 000006
【図２】
0005630700.tif 000007
【図３】
0005630700.tif 000008
【図４】
0005630700.tif 000009
【図５】
0005630700.tif 000010
【図６】
0005630700.tif 000011
【図７】
0005630700.tif 000012
【図８】
0005630700.tif 000013
【図９】
0005630700.tif 000014
【図１０】
0005630700.tif 000015
【図１１】
0005630700.tif 000016
【図１２】
0005630700.tif 000017
【図１３】
0005630700.tif 000018
【図１４】
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