(57)【要約】【課題】第１現像ロールでは潜像担持体と接近して通過する部位において現像剤が滞留しにくいという特性を得ることができ、それと同時に第２現像ロールでは溝ピッチに対応した濃度むらの発生を防止することができる現像装置等を提供する。【解決手段】現像装置は、回転する潜像保持体の外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転するように配置され、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第１現像ロールと、潜像保持体の回転方向の第１現像ロールよりも下流側になる位置において潜像保持体及び第１現像ロールの各外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転するように配置され、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第２現像ロールと、を備え、第２現像ロールにおける溝の本数が、第１現像ロールにおける溝の本数よりも多い。【選択図】図３
2014021308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する潜像保持体の外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転するように配置され、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第１現像ロールと、
前記潜像保持体の回転方向の前記第１現像ロールよりも下流側になる位置において当該潜像保持体及び当該第１現像ロールの各外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転するように配置され、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第２現像ロールと、
を備え、
前記第２現像ロールにおける溝の本数が、前記第１現像ロールにおける溝の本数よりも多いことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２現像ロールは、以下に示す計算上の溝ピッチＰ２ｃが、
Ｐ２ｃ＝第２現像ロール上の溝ピッチ／周速比＝（第２現像ロールの周長／溝の本数）／（第２現像ロールの周速／潜像保持体の周速）、
「Ｐ２ｃ＜０．５０」との条件を満たすよう設定されている請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
以下に示す前記第１現像ロールの計算上の溝ピッチＰ１ｃと前記第２現像ロールの計算上の溝ピッチＰ２ｃとが、
Ｐ１ｃ＝第１現像ロール上の溝ピッチ／周速比＝（第１現像ロールの周長／溝の本数）／（第１現像ロールの周速／潜像保持体の周速）、
「Ｐ１ｃ＞Ｐ２ｃ」との条件を満たすよう設定されている請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第１現像ロールは、その周速比が１．２よりも大きい値になるよう設定されている請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１現像ロールが、前記潜像保持体と接近する部位の移動方向が当該潜像保持体と逆の方向になるよう回転し、
前記第２現像ロールが、前記潜像保持体と接近する部位の移動方向が当該潜像保持体と同じ方向になるよう回転し、
前記第２現像ロールの外周面に所要の間隔をあけた状態で固定して配置され、当該第２現像ロールの外周面に保持される現像剤の通過を規制して現像剤の保持量を調整する調整部材を備えている請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に現像剤を供給して潜像を現像する請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置とを備えて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】
この発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式等の画像記録方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、回転する感光体等の潜像保持体に形成される静電潜像を現像剤により現像する現像装置が装備されている。
【０００３】
このような現像装置のなかには、磁性を有する現像剤を磁力により保持して潜像保持体と向き合う現像領域まで回転して搬送する現像ロールを複数（例えば２つ）配置して現像効率を高める種類の現像装置がある。ここで、現像ロールとしては、例えば、回転する円筒状の搬送部材と、その搬送部材の内側に固定した状態で配置され、その搬送部材の外周面に現像剤を磁力で保持するため等の磁力線を発生する磁石部材とで構成される現像剤保持搬送体が使用される。
【０００４】
従来、この種の現像装置を備えた画像形成装置としては、例えば以下のものが知られている。
【０００５】
感光体等の記録体の移動方向に沿って配置され、互いに逆方向に回転する第１現像ローラと第２現像ローラを有する現像装置を備え、記録体に対する第１現像ローラと第２現像ローラの各現像ギャップをそれぞれ０．１〜０．５ｍｍとするとともに、第１現像ローラの周速（Ｖｄ１）と記録体の周速（Ｖｐ）との周速比Ｓ１（＝Ｖｄ１／Ｖｐ）を、第２現像ローラの周速（Ｖｄ２）と記録体の周速（Ｖｐ）との周速比Ｓ２（＝Ｖｄ２／Ｖｐ）より大きくした画像形成装置である（特許文献１）。
【０００６】
特許文献１には、この画像形成装置によれば、現像ギャップを約０．５ｍｍより狭くした場合においても、画像の端部欠け（べた画像の後端の一部が欠けたり不鮮明になる現象）が発生することなく良質の画像を形成し得ることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−５３１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、回転する潜像保持体の外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転し、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第１現像ロールと、潜像保持体の回転方向の第１現像ロールよりも下流側になる位置において潜像保持体及び第１現像ロールの各外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転し、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第２現像ロールとを備えた現像装置として、第１現像ロールではそのロール上に保持している現像剤が潜像担持体と接近して通過する部位（現像域）で滞留しにくいという特性（ジャミング耐性）を安定して得ることができ、それと同時に第２現像ロールでは溝ピッチに対応した濃度むら（溝ピッチむら）の発生を防止することができる現像装置を提供し、また、その現像装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明（Ａ１）の現像装置は、
回転する潜像保持体の外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転するように配置され、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第１現像ロールと、
前記潜像保持体の回転方向の前記第１現像ロールよりも下流側になる位置において当該潜像保持体及び当該第１現像ロールの各外周面に対して所要の間隔をあけた状態で回転するように配置され、軸方向に沿って延びる複数本の溝が設けられた外周面に現像剤を磁力により保持して搬送する円筒状の第２現像ロールと、
を備え、
前記第２現像ロールにおける溝の本数が、前記第１現像ロールにおける溝の本数よりも多いことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明（Ａ２）の現像装置は、上記発明Ａ１の現像装置において、前記第２現像ロールは、以下に示す計算上の溝ピッチＰ２ｃが、
Ｐ２ｃ＝第２現像ロール上の溝ピッチ／周速比＝（第２現像ロールの周長／溝の本数）／（第２現像ロールの周速／潜像保持体の周速）、
「Ｐ２ｃ＜０．５０」との条件を満たすよう設定されているものである。
【００１１】
この発明（Ａ３）の現像装置は、上記発明Ａ２の現像装置において、以下に示す前記第１現像ロールの計算上の溝ピッチＰ１ｃと前記第２現像ロールの計算上の溝ピッチＰ２ｃとが、
Ｐ１ｃ＝第１現像ロール上の溝ピッチ／周速比＝（第１現像ロールの周長／溝の本数）／（第１現像ロールの周速／潜像保持体の周速）
「Ｐ１ｃ＞Ｐ２ｃ」との条件を満たすよう設定されているものである。
【００１２】
この発明（Ａ４）の現像装置は、上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの現像装置において、前記第１現像ロールは、その周速比が１．２よりも大きい値になるよう設定されているものである。
【００１３】
この発明（Ａ５）の現像装置は、上記発明Ａ１からＡ４のいずれかの現像装置において、前記第１現像ロールが、前記潜像保持体と接近する部位の移動方向が当該潜像保持体と逆の方向になるよう回転し、
前記第２現像ロールが、前記潜像保持体と接近する部位の移動方向が当該潜像保持体と同じ方向になるよう回転し、
前記第２現像ロールの外周面に所要の間隔をあけた状態で固定して配置され、当該第２現像ロールの外周面に保持される現像剤の通過を規制して現像剤の保持量を調整する調整部材を備えているものである。
【００１４】
また、この発明（Ｂ１）の画像形成装置は、回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に現像剤を供給して潜像を現像する上記発明Ａ１からＡ５のいずれかの現像装置とを備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記発明Ａ１の現像装置によれば、第１現像ロールではジャミング耐性を安定して得ることができ、それと同時に第２現像ロールでは溝ピッチむらの発生を防止することができる。
【００１６】
上記発明Ａ２の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、上記発明Ａ１の効果のうち特に溝ピッチむらの発生を防止する効果を確実に得ることができる。
【００１７】
上記発明Ａ３の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、上記発明Ａ１の効果を得ることができ、特にその効果のうち溝ピッチむらの発生をより確実に防止することができる。
【００１８】
上記発明Ａ４の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、上記発明Ａ１の効果を得ることができることに加えて、第１現像ロールでの現像性を向上させることもできる。
【００１９】
上記発明Ａ５の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、第１現像ロールの潜像担持体と接近する部位での現像剤の滞留が発生しやすくなるにもかかわらず、上記発明Ａ１の効果を得ることができる。ちなみに、発明Ａ５の現像装置のうち上記発明Ａ３を引用する現像装置の場合には、上記発明Ａ１の効果を得ることに加えて、第２現像ロールでの画像の後端部における濃度変動の発生を抑制させるという特性（ならし効果）を確実に得ることもできる。
【００２０】
上記発明Ｂ１の画像形成装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、現像装置の第１現像ロールでのジャミング耐性が安定して得られ、その第２現像ロールでの溝ピッチむらの発生を防止する効果が得られることにより、画質が安定した画像の形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る現像装置を用いた画像形成装置を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置における要部（作像装置など）を示す一部断面説明図である。
【図３】図１の画像形成装置に用いる現像装置を示す概略断面図である。
【図４】図３の現像装置における２つの現像ロールの構成を示すものであり、各現像ロールに形成する溝の構成など等を示す説明図であり、（ａ）は各現像ロールの構成を概念的に示す説明図、（ｂ）は各現像ロールに形成する溝を示す概略断面図、（ｃ）は（ｂ）の溝の構成を模式的に示す説明図である。
【図５】図３の現像装置における要部（各現像ロールにおける磁石ロールの磁極の配置など）を示す断面説明図である。
【図６】図３及び図５の現像装置の基本的な動作を示す説明図である。
【図７】各構成の現像装置を用いて行った評価試験の結果を示す図表である。
【図８】計算上の溝ピッチと実測の溝ピッチとの関係等を調べた結果を示すグラフ図である。
【図９】第１現像ロールにおけるＭＯＳとニップ幅との関係を調べた結果を示すグラフ図である。
【図１０】回転方向が異なる第１現像ロールにおけるＭＯＳと計算ＤＱＡとの関係をそれぞれ調べた結果を示すグラフ図である。
【図１１】逆方向に回転する場合の第１現像ロールにおけるＭＯＳと計算ＤＱＡとの関係を調べた結果と滞留の発生状況とを溝の本数の違いで分けて示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
［実施の形態１］
図１から図３は、実施の形態１に係る現像装置を用いた画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（現像装置を含む作像装置）を示し、図３はその現像装置を示している。
【００２４】
＜画像形成装置の全体の構成＞
この画像形成装置１は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。画像形成装置１は、筐体１０の内部空間に、現像剤を構成するトナー（着色等がされた微粉体）で現像されるトナー像を形成する複数の作像装置２０と、各作像装置２０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に被記録材の一例としての記録用紙９に二次転写する中間転写装置３０と、中間転写装置３０の二次転写部に供給すべき所要の記録用紙９を収容して搬送する給紙装置４０と、中間転写装置３０でトナー像が転写された記録用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置４５等が設置されている。筐体１０は、支持部材、外装カバー等で支持構造部や外装部が形成されている。図中の一点鎖線は、筐体１０内において記録用紙９が搬送される主な搬送経路を示す。
【００２５】
作像装置２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像をそれぞれ専用に形成する４つの作像装置２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋで構成されている。この４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、筐体１０の内部空間において直列に並べた状態で配置されている。また、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、扱う現像剤の種類が異なる点を除けば、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。
【００２６】
各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示すように、回転する感光ドラム２１を備えており、この感光ドラム２１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光ドラム２１の像形成が可能な外周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、感光ドラム２１の帯電された外周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して（各色用の）静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤のトナーで現像してトナー像にする現像装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、そのトナー像を中間転写装置３０（の中間転写ベルト）に転写する一次転写装置２５と、一次転写後における感光ドラム２１の外周面に残留して付着するトナー等の付着物を帯電させる清掃前帯電装置２６と、その再帯電された付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置２７、感光ドラム２１の清掃後における外周面を除電する除電器２８等である。
【００２７】
感光ドラム２１は、接地処理される円筒又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものであり、図示しない回転駆動装置から動力を受けて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。帯電装置２２は、感光ドラム２１に接触しない状態で配置されるコロナ放電器等の非接触型の帯電装置や、帯電電圧が供給されて感光ドラム２１に接触した状態で配置される帯電ロール等を使用する接触型の帯電装置で構成される。帯電電圧としては、現像装置２４が反転現像を行うものである場合、その現像装置から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。
【００２８】
露光装置２３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光（矢付き点線）を、帯電された後の感光ドラム２１の外周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置２３には、画像形成装置１に入力されるプリント対象となる画像の情報について画像処理装置で必要な画像処理が施され、その処理後に得られる各色成分の画像信号が送信される。現像装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、例えば、前記４色の非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤８を使用するものであり、特に図２や図３等に示すように、２つの現像ロール５１，５２を採用している。なお、現像装置５の詳細については後述する。
【００２９】
一次転写装置２５は、感光ドラム２１の外周面に接触して回転するとともに一次転写電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧等が図示しない転写用電源部から印加される。一次転写装置２５は、中間転写装置３０を構成するものとして扱ってもよい。ドラム清掃装置２７は、図２に示すように、一部が開口する容器状の本体２７ａと、一次転写後の感光ドラム２１の外周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除く清掃板（クリーニングブレード）２７ｂと、清掃板２７ｂよりも感光ドラム２１トの回転方向上流側で感光ドラムの外周面に接触して回転するよう配置されて清掃する回転ブラシロール２７ｃと、清掃板２７ｂで取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう駆動するスクリューオーガー等の送出部材２７ｄ等で構成されている。清掃板２７ｂとしては、ゴム等からなる板状部材が使用される。
【００３０】
中間転写装置３０は、図１に示すように、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置３０は、感光ドラム２１と一次転写装置２５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数の支持ロール３２ａ〜３２ｆと、支持ロール３２ｅに支持されている中間転写ベルト３１の外周面（像保持面）に所定の圧力で接触して回転する二次転写装置３５と、二次転写装置３５を通過した後に中間転写ベルト３１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置３６とで主に構成されている。
【００３１】
中間転写ベルト３１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤を分散させてなるベルト基材に、トナー像に対する離型性を付与する目的からポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる樹脂粒子等を分散させた無端状のベルトが使用される。また、支持ロール３２ａは駆動ロールとして、支持ロール３２ｂ，３２ｄ，３２ｆはベルトの走行位置などを保持する従動ロールとして、支持ロール３２ｃは張力付与ロールとして、支持ロール３２ｅは二次転写のバックアップロールとして構成されている。
【００３２】
二次転写装置３５は、バックアップロール３２ｅに支持されている中間転写ベルト３１の外周面に所要の圧力で接触する二次転写ロールと、バックアップロール３２ｅ又は二次転写ロール（３５）に二次転写電圧を供給する図示しない二次転写電源とで構成されている。二次転写電圧としては、トナーの帯電極性と同極性（又は逆極性）を示す直流の電圧等が供給される。ベルト清掃装置３６は、二次転写位置３５を通過した後の中間転写ベルト３１の外周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除く清掃板（クリーニングブレード）と、清掃板よりもベルトの回転方向上流側で中間転写ベルト３１の外周面に接触して清掃する回転ブラシ等で構成されている。清掃板としては、ゴム等からなる板状部材が使用される。
【００３３】
給紙装置４０は、中間転写装置３０の下方側の位置に存在するように配置される。給紙装置４０は、筐体１０の正面（操作者が使用時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙９を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体４１と、用紙収容体４１から記録用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置４２とで主に構成されている。給紙装置４０から送りされる記録用紙９は、複数の用紙搬送ロール対４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，・・・や搬送ガイド材で構成される搬送路を経由して中間転写装置３０の二次転写位置（中間転写ベルト３１と二次転写装置３５の二次転写ベルト３５１との間）に搬送される。また、二次転写装置３５と定着装置４５の間には、二次転写後の記録用紙９を定着装置４５まで搬送する図示しない搬送装置が設置されている。
【００３４】
定着装置４５は、筐体４６の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるように加熱手段によって加熱される加熱回転体４７と、この加熱回転体４７の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転する加圧用回転体４８とを設置したものである。この定着装置４５でトナー像の定着が終了して画像が形成された記録用紙９は、複数の搬送ロール対や搬送ガイド材で構成される排出搬送路を通して筐体１０等に設置される図示しない排出部に搬送されて収容される。
【００３５】
＜画像形成装置の基本的な動作＞
次に、画像形成装置１による基本的な画像形成動作（プリント）について説明する。ここでは、前記４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のすべてを使用して形成する４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成する画像形成動作のパターンを代表して説明する。
【００３６】
前記した画像情報機器などから画像形成動作（プリント）の要求の指示があると、４つの作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において、まず各感光ドラム２１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置２２がその各感光ドラム２１の像保持面を所要の極性（本実施の形態ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置２３が、帯電後の感光ドラム２１の表面に対し、画像処理装置から送信された各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に分解された画像データに基づいて発光される光を照射して露光を行い、所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
【００３７】
次いで、各現像装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロール５１，５２から供給して静電的に付着させる。このように現像が行われることで各感光ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像されて４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。
【００３８】
続いて、各作像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１上に形成された各色のトナー像が、一次転写装置２５により、中間転写装置３０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト３１に対して順番に重ね合わされるようにして一次転写される。各作像装置２０における一次転写後の感光ドラム２１は、その外周面に残留するトナー等の付着物が清掃前帯電装置２６により再帯電された後にドラム清掃装置２７によって除去されて清掃され、しかる後、その清掃後の外周面が除電器２８により除電される。
【００３９】
続いて、中間転写装置３０は、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像を二次転写位置まで搬送した後、その二次転写位置において中間転写ベルト３１上のトナー像を給紙装置４０から搬送されて送り込まれる用紙９に一括して二次転写させる。二次転写後の中間転写ベルト３１は、その外周面に残留したトナー等の付着物がベルト清掃装置３６によって取り除かれ、清掃される。
【００４０】
最後に、トナー像が二次転写された記録用紙９は、中間転写ベルト３１から剥離された後に定着装置４５まで搬送されて導入され、その定着装置４５において必要な定着処理（熱及び圧力）を受けることにより、未定着のトナー像が用紙９に定着される。定着が終了した後の記録用紙９は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、例えば筐体１０に形成される図示しない排出収容部に排出されて収容される。
【００４１】
以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙９が筐体１０の外に出力される。
【００４２】
＜現像装置の構成＞
次に、現像装置５について詳述する。
【００４３】
現像装置５は、図２から図４等に示すように、前述した二成分現像剤８を収容する収容室５０ａと感光ドラム２１と向き合う位置に形成される矩形状の開口部５０ｂを有する本体５０を備えている。この本体５０は、感光ドラム２１の軸方向の長さを超える長さからなる細長い容器状の形状をしている。また、収容部５０ａは、細長い容器状の形状における長手方向に沿う中央仕切り壁で区画されるほぼ平行した２列の搬送路（溝部）が形成されており、その２列の搬送路が各両端部で互いにつながって一巡する循環型の搬送路になっている。二成分現像剤Ｇは、この収容室５０ａに所要の量だけ収容されている。
【００４４】
そして、現像装置５は、図３等に示すように、その本体５０の内部に、二成分現像剤８を感光ドラム２１と２箇所で向き合う現像域Ｅ１，Ｅ２まで磁力で保持してそれぞれ搬送する２つの現像ロール５１，５２（第１現像ロール５１と第２現像ロール５２）と、収容室５０ａに収容される二成分現像剤８を攪拌して搬送する攪拌搬送部材としての２つのスクリューオーガー５４、５５と、スクリューオーガー５５から第２現像ロール５２に供給される二成分現像剤８の通過を規制してその層の高さ（搬送量）を規制する層規制板５６と、第１現像ロール５１と第２現像ロール５２との間で浮遊する現像剤（クラウド現像剤）が本体５０の開口部５０ｂを通し本体外部に漏れ出るのを防止する漏れ防止部材５７と、第１現像ロール５１から剥離される現像剤Ｇを収容室５０ａに戻すよう案内する回収案内板５８等が配置されている。
【００４５】
第１現像ロール５１及び第２現像ロール５２は、本体５０の開口部５０ｂに一部を露出した状態で所要の方向Ｃ，Ｄにそれぞれ回転するように設置されている。２つの現像ロール５１，５２は、感光ドラム２１の回転方向Ａにおいて所要の間隔α１、α２をあけた状態で配置されており、両現像ロール５１，５２も間隙δをあけた状態で配置されている。２つの現像ロール５１，５２が最も接近する部分（空間）は、最接近部５３として形成されている。
【００４６】
このうち第１現像ロール５１は、感光ドラム２１の外周面の第１現像域Ｅ１において所要の間隔α１をあけた状態で矢印Ｃの方向に回転駆動するように支持される円筒状のスリーブ５１Ａと、このスリーブ１３Ａの内側に固定した状態で存在するように設けられる磁石ロール５１Ｂとで構成されている。スリーブ５１Ａの回転方向Ｃは、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１での移動方向が、感光ドラム２１の回転（移動）方向Ａと反対の方向になるように設定されている。
【００４７】
一方、第２現像ロール５２は、感光ドラム２１の外周面の第１現像域Ｅ１よりも下流側の第２現像域Ｅ２において所要の間隔α２をあけた状態で矢印Ｄの方向に回転駆動するように支持される円筒状のスリーブ５２Ａと、このスリーブ５２Ｂの内側に固定した状態で存在するように設けられる磁石ロール５２Ｂとで構成されている。スリーブ５２Ａの回転方向Ｄは、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２での移動方向が感光ドラム２１の回転（移動）方向Ａと同じ方向になるよう設定されている。
【００４８】
スリーブ５１Ａ，５２Ａはいずれも、非磁性材料（例えばステンレス、アルミニウム等）を用いて、感光ドラム２１の回転軸方向における画像形成有効領域とほぼ同じ幅（長さ）の円筒部を少なくとも有する形状に形成されている。また、スリーブ５１Ａ，５２Ａはいずれも、図４に示されるように、その外周面に、軸方向Ｊに沿って直線状に延びる複数本の溝６０が形成されている。この溝６０の詳細については後述する。
【００４９】
また、スリーブ５１Ａ，５２Ａは、図４に示されるように、その両端部に軸部が形成されているとともに、その両端の各軸部にスリーブ外周面よりも間隔α１又はα２の寸法分だけ大きい間隔保持輪（トラッキングロール）６８が取り付けられており、その間隔保持輪６８を感光ドラム２１の外周面に所要の圧力で押し当てた状態で回転するよう軸部が本体５０の側面部に対して回転自在に軸受けされている。さらに、スリーブ５１Ａ，５２Ａは、その各軸部の一端部において図示しない回転駆動装置等から必要な回転動力を受けて矢印Ｃ，Ｄで示す方向にそれぞれ所要の周速で回転させられる。さらにまた、スリーブ５１Ａ，５２Ａには、図示しない給電装置から感光ドラム２１との間に現像電界を形成するための現像電圧が印加される。現像電圧としては、例えば交流成分を重畳した直流電圧が印加される。
【００５０】
磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂはいずれも、図５に示されるように、スリーブ５１Ａ，５２Ａの外周面に二成分現像剤８の磁性キャリアが磁気ブラシ（穂立ち）となる状態で保持される所要の磁力（磁力線）や、その外周面から剥離されるような所要の磁力等を発生させる複数の磁極（Ｓ極、Ｎ極）を配置した構造のものである。磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂは、例えば、その両端部が現像スリーブ５１Ａ，５２Ａの各軸部における内部空間を通して筐体５０の側面部に固定された状態で取り付けられる。複数の磁極は、スリーブ５１Ａ，５２Ａの軸方向Ｊに沿ってそれぞれ延びるものであり、スリーブ５１Ａ，５２Ａの周方向（回転方向）に間隔をあけて所要の位置にそれぞれ配置されている。
【００５１】
実施の形態１における第１現像ロール５１の磁石ロール５１Ｂは、Ｓ３，Ｎ４，Ｓ１，Ｎ１，Ｓ２，Ｎ２，Ｎ３という７つの磁極を配置している。このうち磁極Ｓ３は、第２現像ロール５２から分割されて受け渡される現像剤８を第１現像ロール５１の側に磁力で引き寄せて移行させる分割極である。磁極Ｓ１は、第１現像域Ｅ１において現像剤８を大きな磁気ブラシとなる状態にして感光ドラム２１の外周面に接触させて現像に供する現像極である。磁極Ｎ４と磁極Ｎ１は、現像極Ｓ１を中心にしてスリーブ５１Ａの回転方向Ｃの上流側及び下流側になる前後領域における現像剤８の搬送を補助する搬送補助極である。磁極Ｓ２は、現像域Ｅ１を通過した後の現像剤８を保持して搬送する搬送極である。磁極Ｎ２と磁極Ｎ３は、両者で反発磁界を形成して現像剤８をスリーブ５１Ａから剥がすピックオフ（剥離）極である。
【００５２】
一方、第２現像ロール５２の磁石ロール５２Ｂは、Ｎ３，Ｓ２，Ｎ２，Ｓ１，Ｎ１，Ｓ３、Ｎ４という７つの磁極を配置している。このうち磁極Ｎ３はスクリューオーガー５５から供給される現像剤８をスリーブ５２Ａに吸着させるピックアップ極、磁極Ｓ２は層規制板５６の層規制を補助する層規制補助極である。磁極Ｎ２は、第１現像ロール５１の分割極Ｓ３と協働して機能する一対の分割極であり、第２現像ロール５２に層規制板５６を通過した後に保持されている現像剤８の一部を分割して第１現像ロール５１側に受け渡す機能を発生する。磁極Ｎ１は、第２現像域Ｅ２において現像剤８を大きな磁気ブラシとなる状態にして感光ドラム２１の外周面に接触させてける現像に供する現像極である。磁極Ｓ１と磁極Ｓ３は、現像極Ｎ１を中心にしてスリーブ５２Ａの回転方向Ｄの上流側及び下流側になる前後領域における現像剤Ｇの搬送を補助する搬送補助極である。磁極Ｎ４と磁極Ｎ３は、両者で反発磁界を形成してスリーブ５２Ａから現像剤８を剥がすピックオフ極である。
【００５３】
ちなみに、この現像装置５では、第１現像ロール５１の分割極Ｓ３と第２現像ロール５２の分割極Ｎ２を、図４等に示すように、第１現像ロール５１の回転中心に対応する磁石ロール５１Ｂの中心位置Ｐ１と第２現像ロール５２の回転中心に対応する磁石ロール５２Ｂの中心位置Ｐ２とを結ぶ仮想直線（ＶＬ）を境にして感光ドラム２１が存在する側の領域とは反対の領域に存在させた状態で配置している。より具体的には、分割極Ｓ３と分割極Ｎ２を、その各現像ロール５１，５２の中心位置（Ｐ１，Ｐ２）の仮想直線（ＶＬ）となす中心角度が例えば１０°〜３０°の範囲内の角度になるよう配置している。
【００５４】
スクリューオーガー５４、５５はいずれも、図３等に示すように、回転軸の周面に搬送羽根を螺旋状に巻きつけた形態のものであり、本体５０の収容室５０ａにおける前記２列の送路内にそれぞれ存在して回転し得る状態で設置され、その双方の搬送路にある各現像剤８を所要の方向に搬送させるべき方向に回転駆動するようになっている。オーガー５４、５５は、現像ロール５１，５２における各スリーブ５１Ａ，５２Ａを回転させる動力の一部がギヤ等の駆動伝達機構により分岐されて伝達されることで回転する。第２現像ロール５２と近い位置に配置されているスクリューオーガー５５は、その搬送する現像剤８の一部を第２現像ロール５２に供給するようになっている。
【００５５】
層規制板５６は、その主要部が、第２現像ロール５２のスリーブ５２Ａの軸方向Ｊにおける長さを少なくとも有する長さ（長辺）からなる長方形状の板材である。また、層規制板５６は、非磁性材料（例えばステンレス）を用いて形成されている。さらに、層規制板５６は、その長手方向の一端部（下方の長辺部）がスリーブ５２Ａの外周面と所要の間隔（層規制間隔）をあけて向き合う状態になるとともにスリーブ５２Ａの軸方向Ｊに沿って延びて向き合う状態になるよう筐体５０に取り付けられている。
【００５６】
漏れ防止部材５７は、２つの現像ロール５１、５２の軸方向Ｊに沿って延びる長さを有し、その断面が円形状からなる円柱状の部材である。この漏れ防止部材５７は、２つの現像ロール５１、５２の最接近部５３よりも感光ドラム２１寄りとなる側の位置において、スリーブ５１Ａ，５２Ａの各外周面と所要の間隔をあけた状態になるよう設置されている。また、漏れ防止部材５７は、その両端部から突出する取付部が本体５０の側面部に固定されることで取り付けられている。
【００５７】
回収案内板５８は、第１現像ロール５１から剥離される現像剤を受け取った後に収容室５０ａに戻すように滑らせて落下させる面を有する板材である。この回収案内板５８は、図３等に示すように、その上端部５８ａが第１現像ロール５１の剥離極である磁極Ｓ２及び磁極Ｓ３の間になる位置でスリーブ５２Ａの外周面に所定の間隔をあけて向き合った状態になり、その下端部５８ｂが上端部５８ａから次第に下方側にむけて延びて最後にスクリューオーガー５５の上方の近い位置まで達する状態になるよう支持体５９に取り付けられている。
【００５８】
＜現像装置の基本的な動作＞
以下、この現像装置５の基本的な動作について説明する。
【００５９】
まず、現像装置５は、画像形成装置１による画像形成の動作時になると、２つの現像ロール５１，５２の各スリーブ５１Ａ，５２Ａとスクリューオーガー５４，５５が回転し始めるとともに、各スリーブ５１Ａ，５２Ａに現像電圧が印加される。
【００６０】
これにより、本体５０の収容室５０ａに収容されている二成分現像剤Ｇは、回転するオーガー５４，５５によって攪拌されながら収容室５０ａにおける２列の循環経路内を各方向にそれぞれ搬送されて全体として循環されるような状態で搬送される。この際、現像剤８における非磁性トナーは、磁性キャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電されるとともに、そのキャリアの表面に静電的に付着した状態となる。
【００６１】
続いて、第２現像ロール５２に近い側の搬送路に配置されたスクリューオーガー５５によって搬送される二成分現像剤８は、その一部８ａが、図６に示すように、第２現像ロール５２のスリーブ５２Ａの外周面に磁力により吸着されるようにして保持される。すなわち、その一部８ａは、回転するスリーブ５２Ａの外周面に、磁石ロール５２Ｂの磁極Ｓ２から発生する磁力（磁力線）が及ぶことにより、トナーが付着した磁性キャリアが鎖状に繋がった穂立ち状の磁気ブラシを形成した状態で保持されて供給される。
【００６２】
続いて、層規制板５６を通過した後の現像剤８ｂは、第２現像ロール５２と第１現像ロール５１との間の接近部５３に達する。この接近部５３では、２つの現像ロール５１，５２（の磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂ）に向き合う状態でそれぞれ配置される分割極Ｎ２，Ｓ３との間に形成される磁力により、両現像ロール５１，５２どうしをつなぐように現像剤８ｂの一部のキャリア粒子が鎖状に連なって第２現像ロール５２から第１現像ロール５１にむけてトナー粒子とともに移動する受渡し経路が形成されている。このため、上記現像剤８ｂは、この近接部５３に近づいて通過する際、その一部の現像剤が第１現像ロール５１から分離されて受渡し経路を伝わって第１現像ロール５１に受け渡される。これにより、層規制板５６を通過した後の第２現像ロール５２に保持されている上記現像剤８ｂは、第２現像ロール５２と第１現像ロール５１に所要の割合で振り分けられて分離される（現像剤８ｃ，８ｄ）。
【００６３】
このとき、第１現像ロール５１に振り分けられた現像剤８ｃは、矢印Ｃの方向に回転するスリーブ５１Ａによって搬送されて感光ドラム２１の回転方向Ａの上流側に位置する第１現像域Ｅ１を通過する際に、現像磁極Ｓ１の磁力を受けるとともに現像電圧による現像電界による作用を受ける。これにより、現像剤８ｃの磁気ブラシにおけるトナーが感光ドラム２１との間を往復移動して第１現像域Ｅ１を通過する潜像部分に付着して当該潜像部分を現像する。
【００６４】
最後に、第１現像域Ｅ１を通過した後の現像剤８ｅは、搬送補助極Ｎ１と搬送極Ｓ２の磁力を受けて第１現像ロール５１の外周面に保持された状態で搬送された後、剥離極である磁極Ｎ２と磁極Ｎ３の間で形成される反発磁力によりスリーブ５１Ａの外周面から剥離される。このとき剥離した現像剤８ｆは、回収案内板５８に案内されて収容部５０ａに向けて落下し、その一部が収容部５０ａに向けて戻される。
【００６５】
一方、第２現像ロール５２に振り分けられた現像剤８ｄは、矢印Ｄの方向に回転するスリーブ５２Ａによって搬送され、感光ドラム２１の回転方向Ａの下流側に位置する第２現像域Ｅ２を通過する際に、現像磁極Ｎ１の磁力を受けるとともに現像電圧による現像電界による作用を受ける。これにより、現像剤８ｄの磁気ブラシにおけるトナーが感光ドラム２１との間を往復移動して第２現像域Ｅ２を通過する潜像部分（第１現像ロール５２を通過して現像された後の潜像部分でもある）に付着して当該潜像部分を現像する。
【００６６】
第２現像域Ｅ２を通過した後の現像剤８ｇは、搬送補助極Ｓ３と搬送極Ｎ４の磁力を受けて第２現像ロール５２の外周面に保持された状態で搬送された後、剥離極である磁極Ｎ４と磁極Ｎ３の間で形成される反発磁力の作用を受けてスリーブ５２Ａの外周面から剥離され、剥離された現像剤８ｈとして自然落下した状態で収容部５０ａに戻される。
【００６７】
＜現像装置の詳細な構成＞
また、この現像装置５においては、第２現像ロール５２における溝６０の本数Ｎ２が、第１現像ロール５１における溝６０の本数Ｎ１よりも多い関係（Ｎ２＞Ｎ１）になるよう設定されている。
【００６８】
このような構成を採用していることにより、後述する評価試験の結果（図７）から明らかなように、その構成を採用しない場合（Ｎ２＝Ｎ１に設定した場合）に比べて、第１現像ロール５１ではそのロール上に保持されている現像剤が潜像担持体と接近して通過する部位で滞留しにくいという特性、いわゆるジャミング耐性を安定して得られ、また第２現像ロール５２では溝ピッチに対応した濃度むら、いわゆる溝ピッチむらの発生が防止される。ちなみに、第２現像ロール５２における溝６０の本数Ｎ２が、第１現像ロール５１における溝６０の本数Ｎ１よりも少ない関係（Ｎ２＜Ｎ１）になるよう設定した場合には、
Ｎ１が大きくなるほど第１現像ロール５１による第１現像域Ｅ１での現像剤の滞留（ジャミング）が発生しやくなり、これにより現像像の濃度低下や、現像剤のこぼれ等の不具合が発生し、また、Ｎ２がより小さくなるほど溝ピッチむらが顕著に発生することが確認されている。図７において「上」とは第１現像ロール５１を示し、「下」とは第２現像ロール５２を示している。
【００６９】
第２現像ロール５２の溝の本数Ｎ２と第１現像ロール５１の溝の本数Ｎ１との大小割合は、両現像ロール５１，５２の周速比等の他の条件によっても変動するが、例えば、その第２現像ロール５２の溝本数Ｎ２は第１現像ロール５１の溝本数Ｎ１の１．３倍以上であることが好ましい。また、２つの現像ロール５１、５２にそれぞれ形成する溝６０どうしは、その溝の断面形状が図４（ｂ）に例示する逆三角形（Ｖ字状形）や、Ｕ字状形等に代表される同じ形状のものであることが好ましいが、溝６０の断面容積（１本の溝の容積）の合計がほぼ同じものであれば、その断面形状等について相違していても構わない。ちなみに、各現像ロール５１，２における各溝６０どうしの断面形状については、例えば良好なジャミング耐性を安定して得る観点からすると、同じ断面形状であることが望ましい。図４ｃは、Ｖ字状形の溝（Ｖ溝）６０の寸法等を示すものである。図４ｃ中の符号ｗは溝の幅（スリーブの周方向の寸法）、符号ｄは溝の深さ、符号θはＶ溝の開き角度、ＰｃはＶ溝どうしのピッチを示している。
【００７０】
さらに、この現像装置５においては、上記した溝本数の大小関係（Ｎ２＞Ｎ１）に関する設定に加えて、第１現像ロール５１及び第２現像ロール５２の感光ドラム２１に対する各周速比や、以下に示す各現像ロール５１，５２の計算上の溝ピッチＰ１ｃ，Ｐ２ｃについて、図７に示すように各種の条件に設定している。
・Ｐ１ｃ＝第１現像ロール上の溝ピッチ／周速比＝（第１現像ロールの周長／溝の本数）／（第１現像ロールの周速／感光ドラムの周速）
・Ｐ２ｃ＝第２現像ロール上の溝ピッチ／周速比＝（第２現像ロールの周長／溝の本数）／（第２現像ロールの周速／感光ドラムの周速）
【００７１】
ちなみに、周速（ｍｍ・ｓ）については、「２πＲ×（ｎ／６０）」の式で求められる。式中のｎは回転数（ｒｐｍ）、Ｒは現像ロール（スリーブ）又は感光ドラムの半径（ｍｍ）、６０は秒（ｓ）を示す。また、周長については、各現像ロールにおけるスリーブの周長（２πＲ）である。
【００７２】
＜評価試験＞
以下、この現像装置５等を用いて行った評価試験について説明する。
【００７３】
評価試験は、現像装置５として、２つの現像ロール５１，５２の溝６０の本数、感光ドラム２１との周速比、及び計算上の溝ピッチについて図７に示すように種々の条件に設定した現像装置５（Ｎ２＞Ｎ１の条件を満たさない比較例になる現像装置を含む）を製作し、必要に応じて画像形成装置１に搭載したうえで、その各現像装置における複数の特性（上現像ロール５１のジャミング耐性及び現像性、下現像ロール５２の溝ピッチむら、ならし効果及びトリマーストレス）について調べた。この試験結果を図７に併せて示す。
【００７４】
現像装置５に関しては、第１現像ロール５１及び第２現像ロール５２として、直径（外径）が２５ｍｍ、ロール（現像有効領域）長さが約３３０ｍｍの同じ寸法形状からなるスリーブ５１Ａ，５２Ａと、前記した磁極（現像磁極Ｓ１の磁束密度１３０ｍＴ，現像磁極Ｎ１の磁束密度１３０ｍＴ）を有するマグネットロール５１Ａ、５２Ｂとで構成されるものを使用した。各現像ロール５１，５２に形成する溝６０は、１００本形成する場合には幅ｗ＝２８７μｍ、深さｄ＝８５μｍ、開き角度θ＝９５°の寸法のＶ溝であり、１３０本形成する場合には幅ｗ＝２５０μｍ、深さｄ＝７４μｍ、開き角度θ＝９５°の寸法のＶ溝であり、１６０本形成する場合には幅ｗ＝２２６μｍ、深さｄ＝６７μｍ、開き角度θ＝９５°の寸法のＶ溝である。上記各幅ｗについては、Ｖ溝のエッジ部分の状態に僅かなバラツキが存在しているため、各Ｖ溝の最深部からその最深部の深さ寸法の８０％程度の寸法分だけ上の部分における幅を測定したものである。また、各現像ロール５１，５２の周速は、約９５０ｍｍ／ｓ、約７９２ｍｍ／ｓ、約６３３ｍｍ／ｓの３種類の周速にそれぞれ設定した。さらに、第１現像ロール５１の感光ドラム２１との間隔α１を２２０μｍ、第２現像ロール５２の感光ドラム２１との間隔α２を２２０μｍにそれぞれ設定した。また、２つの現像ロール５１，５２の間の間隙δを４ｍｍに設定した。
【００７５】
一方、画像形成装置１における感光ドラム２１としては、円筒状の基体の周面に機能分離型の有機感光層を設けてなる直径が８４ｍｍの感光ドラムを使用し、約５２８ｍｍ・ｓの周速で回転させた。また、現像装置５には、必要に応じて所要の現像電圧を供給し、試験画像の形成時には例えば５００Ｖの電圧を供給した。二成分現像剤８としては、ポリエステル樹脂からなる、平均粒径が３．８μｍの非磁性トナーと、平均粒径が２５μｍのフェライトコアからなる磁性キャリア粒子とを含む二成分現像剤を使用した。
【００７６】
評価項目のジャミング耐性については、Ｖ溝６０の本数が異なる各第１現像ロール５１に対して単位面積当たりの現像剤保持量（ＭＯＳ）が３００ｇ／ｍ2となる量の二成分現像剤８を保持させるとともに、現像電圧として５００Ｖの電圧を印加させた状態で、感光ドラム２１に対する周速比が１．８、１．５、１．２の各値となる条件で回転させた。このとき第１現像ロール５１上に保持されている現像剤８が、感光ドラム２１に接近して通過する第１現像域Ｅ１で滞留するか否かについて調べた。そのときの結果を以下の基準で評価した。
○：滞留しない。
△：滞留の兆候が見られる。
×：滞留する。
【００７７】
評価項目の溝ピッチむらについては、各設定の現像装置において試験画像（４０〜５０％のハーフトーン画像）を現像して画像の形成をしたとき、得られた画像に第２現像ロール５２（感光ドラム２１）の軸方向Ｊに沿う線状であってその回転方向に間隔をあけて平行に並んだ状態（縞模様状）に存在する濃度むら（溝ピッチむら）が発生するか否かについて調べた。そのときの結果を以下の基準で評価した。
○：濃度むらが視認されない。
×：濃度むらが視認された。
【００７８】
評価項目の現像性については、溝本数が１６０本で周速比が１．２の第１現像ロール５１による現像を行ったときに、固定現像電界（例えば現像電圧−５００Ｖを印加した場合）で現像することができる総電荷量（計算ＤＱＡ）の値を、基準とする「１．００」とし、それの相対値として求めている。計算ＤＱＡは、単位面積当たりの現像剤重量（ｇ・ｍｍ2）×現像されたトナーの電荷量（μＣ／ｇ）の式により求められる。この計算値は、その数値が大きくなるほど現像性（現像性能）が良好になることを表すものである。また、相対値は、上記基準値の１．００よりも大きい値になるほど現像性が良好になることを示すことになる。
【００７９】
評価項目のならし効果については、矩形状からなる複数のパッチ画像（画像面積率：２０〜７０％）を現像して画像の形成を行ったとき、その各パッチ画像の後端部における濃度の状況について調べた。濃度は、目視したものを、予め製作している限度見本と比較することで判断した。そのときの結果を以下の基準で評価した。
○：濃度の変動が軽微（許容範囲内）であった。
×：濃度の変動（濃度差）が大であった。
【００８０】
評価項目のトリマーストレスについては、第２現像ロール５２に保持されて層規制板５６を通過した後の現像剤８におけるトナー粒子の表面への外添剤の埋没状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することで調べた。そのときの結果を、予め作製している埋没状態のグレード付け見本と比較することで以下の基準で評価した。
○：埋没状態が殆どないグレードとほぼ同じ。
△：埋没状態が少し発生しているグレードとほぼ同じ。
×：埋没状態が顕著に発生しているブレードとほぼ同じ。
【００８１】
図７に示す結果から、はじめに、現像装置５では、２現像ロール５２における溝６０の本数Ｎ２を、第１現像ロール５１における溝６０の本数Ｎ１よりも多い関係（Ｎ２＞Ｎ１）になるよう設定した場合、第１現像ロール５１でのジャミング耐性が安定して得られ、また第２現像ロール５２で溝ピッチむらの発生が防止されることがわかる。
【００８２】
また、現像装置５では、上記溝の本数に関する設定に加えて、第２現像ロール５２の計算上の溝ピッチＰ２ｃについて「Ｐ２ｃ＜０．５０」との条件を満たすよう設定した場合、第１現像ロール５１でのジャミング耐性が安定して得られることに加え、第２現像ロール５２で溝ピッチむらの発生が確実に防止されることがわかる。
【００８３】
また、現像装置５では、少なくとも上記溝の本数に関する設定などに加えて、第１現像ロール５１の計算上の溝ピッチＰ１ｃと第２現像ロール５２の計算上の溝ピッチＰ２ｃとについて「Ｐ１ｃ＞Ｐ２ｃ」との条件を満たすよう設定した場合、第１現像ロール５１でのジャミング耐性が安定して得られ、また第２現像ロール５２で溝ピッチむらの発生が防止されることに加え、第２現像ロール５２によるならし効果が確実に得られることがわかる。また、感光ドラム２１の回転方向に対して第１現像ロール５１と第２現像ロール５２の各回転方向を実施の形態１で例示した方向に設定している場合は、上記の効果に加えて、第２現像ロール５２での画像の後端部における濃度変動の発生を抑制させるという、ならし効果を確実に得ることができる。
【００８４】
さらに、現像装置５では、少なくとも上記溝の本数に関する設定などに加えて、第１現像ロール５１の周速比が１．２よりも大きい値になるよう設定した場合、さらに第１現像ロール５１での現像性が向上することがわかる。
【００８５】
また、現像装置５では、第１現像ロール５１が感光ドラム２１と接近する部位（第１現像域Ｅ１）の移動方向が感光ドラム２１と逆の方向（矢印Ｃで示す方向）になるよう回転し、第２現像ロール５２が感光ドラム２１と接近する部位（第２現像域Ｅ２）の移動方向が感光ドラム２１と同じ方向（矢印Ｄで示す方向）になるよう回転し、しかも、第２現像ロール５２の外周面に前記層規制板５６を配置している。この場合は、第１現像ロール５１の回転方向が感光ドラム２１の回転方向と逆方向であるため、第１現像ロール５１の感光ドラム２１と接近する部位（第１現像域Ｅ１）での現像剤の滞留が発生しやすくなるにもかかわらず、その第１現像ロール５１でのジャミング耐性が安定して得られ、また第２現像ロール５２で溝ピッチむらの発生が防止されることがわかる。
【００８６】
最後に、トリマーストレスについては、前記した溝の本数、周速比（第２現像ロール５２の周速比を除く）、計算上の溝ピッチ等の構成の如何にかかわらず、第２現像ロール５２の周速の大小のみに影響を受けた結果になっていることがわかる。つまり、第２現像ロール５２の周速（回転速度）を遅くすればするほど、トリマーストレスの結果が良くなる傾向にある。
【００８７】
次に、上記評価試験における現像装置５のいくつかの構成例を用いて行った特性の関係性等に関する試験結果について説明する。現像装置５における各構成は、特に明記しない限りは試験における条件に設定されている。
【００８８】
まず、図８は、現像ロール５１，５２における計算上の溝ピッチと実測した溝ピッチとの関係を調べたときの結果を示す。
【００８９】
実測の溝ピッチは、計算上の種々の溝ピッチからなる各現像ロール５１，５２により試験画像（全面ハーフトーン画像：画像面積率＝３０〜７０％）を現像して画像の形成を行ったとき、その得られた画像の濃度を記録用紙９の搬送方向に読み取って周波数解析したときに得られた数値である。この図８に示す結果から明らかなように、計算上の溝ピッチは、実測の溝ピッチと相関（一致）するものであることが確認された。また、溝ピッチむらは計算上の溝ピッチが０．５０ｍｍ未満になると視認できなくなることが確認されているため、その視認できなくなる境界を表す太線及び太い矢印を同図に示している。
【００９０】
図９は、溝６０の本数が１６０本又は１００本である各第１現像ロール５１における単位面積当たりの現像保持量（ＭＯＳ：ｇ／ｍ2）と感光ドラム２１に向き合って接近する第１現像域Ｅ１における現像剤のニップ幅との関係を調べたときの結果を示す。
【００９１】
ＭＯＳは、層規制板５６の第２現像ロール５２との間隙（規制ギャップ）の大きさを変更することにより、値の調整を行った。ニップ幅については、静止している感光ドラム２１と第１現像ロール５１の間に現像電圧を供給したときに、その感光ドラム２１に現像された帯状の現像剤像（トナーバンド）の幅（感光ドラム２１の回転方向Ａに沿う寸法）を測定した。図９に示す結果から明らかなように、第１現像ロール５１においては、溝６０の本数が少ない方（この場合は１００本）が、同じＭＯＳに対して広いニップ幅を形成できるという関係にあることが確認された。つまり、第１現像ロール５１では、そのロールに形成する溝の本数が少ない方が第１現像域Ｅ１の幅（感光ドラム２１の回転方向Ａに沿う領域の寸法）を広くすることができる。これは、現像性が良好になることにもつながるものである。
【００９２】
図１０は、溝６０の本数が１６０本又は１００本である各第１現像ロール５１における現像保持量（ＭＯＳ）と前記固定現像電界で現像することができる総電荷量（計算ＤＱＡ）との関係を調べたときの結果を示す。
【００９３】
ここでは、第１現像ロール５１を感光ドラム２１の回転移動方向に対して逆の方向になる方向（図３等において矢印Ｃで例示する方向）に回転させたときの結果を実線で示し、また、第１現像ロール５１を感光ドラム２１の回転移動方向に対して同じ方向になる方向（図３等において矢印Ｄで例示する方向）に回転させたときの結果を点線で示している。図１０に示す結果から明らかなように、第１現像ロール５１の回転方向に如何にかかわらず、ＭＯＳが２５０ｇ／ｍ2になるまでは溝６０の本数が少ない方（この場合は１００本）が同じＭＯＳに対して計算ＤＱＡが高くなる関係にあることが確認された。つまり、現像性が良好になる。また、回転方向が逆方向である場合の方が、同方向である場合に比べると、同じＭＯＳに対して計算ＤＱＡが高くなる関係にあることも確認された。
【００９４】
図１１は、図１０に示した回転方向が逆方向の場合における結果をそれぞれ抽出してジャミング耐性との関係を示すものであり、図１１（ａ）は溝６０の本数が１６０本の場合における結果を示し、図１１（ｂ）は溝の本数が１００本の場合における結果を示している。
【００９５】
図１１（ａ）に示す結果から明らかなように、溝６０の本数が１６０本の第１現像ロール５１の場合は、ＭＯＳが約３５０ｇ／ｍ2を超えると、第１現像域Ｅ１において現像剤８の滞留が発生し、計算ＤＱＡも求められない関係にあることが確認された。一方、溝６０の本数が１００本の第１現像ロール５１の場合は、ＭＯＳが約３５０ｇ／ｍ2を超えたとき（４００ｇ／ｍ2、４５０ｇ／ｍ2の場合）にも、第１現像域Ｅ１において現像剤８の滞留が発生することがないことが確認されている。なお、図１１（ｂ）では、ＭＯＳが約３５０ｇ／ｍ2を超えたときの計算ＤＱＡは、参考までに予測した値を白抜きの□記号で示している。
【００９６】
［他の実施の形態］
実施の形態１では、現像装置５として、第１現像ロール５１を感光ドラム２１の回転移動方向とは逆の方向Ｄに回転させるとともに第２現像ロール５２の周囲に層規制板５６を設置する構成のものを例示した。しかし、この発明を適用する現像装置としては、例えば、第１現像ロール５１を感光ドラム２１の回転移動方向と同じ方向Ｃに回転させるとともに、第２現像ロール５２の周囲に配置していた層規制板５６を止めて現像ロール５１の周囲に層規制板５６を配置した構成のものであっても構わない。
【００９７】
この他、この発明に係る現像装置を用いる画像形成装置１は、その現像装置を使用することが可能なものであれば、その形式等については特に限定されるものでなく、従来公知の他の構成からなる画像形成装置として構成することも可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１  …画像形成装置
５  …現像装置
２１…感光ドラム（潜像保持体）
５１Ａ…スリーブ（第１現像ロールの一部）
５２Ａ…スリーブ（第２現像ロールの一部）
５６…層規制板（調整部材）
６０…溝
６１…通過規制板（通過規制部材）
α１、α２…間隔（各現像ロールの潜像保持体との間隔）
δ  …間隔（２つの現像ロールどうしの間隔）
Ｃ  …スリーブ５１Ａの回転方向（第１現像ロールの回転方向）
Ｄ  …スリーブ５２Ａの回転方向（第２現像ロールの回転方向）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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