(57)【要約】【課題】現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段への現像剤供給体の駆動による影響を低減し、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】１成分現像装置４１に備える現像ローラ４２に現像剤を供給する供給ローラ４４を、現像剤粉面からその一部が露出するように配置した。また、１成分現像装置４１内に現像剤を補給する現像剤補給口５３と供給ローラ４４及び現像ローラ４２との間に、少なくとも現像剤粉面下にまで到達する仕切り部材５１を設けた。そして、仕切り部材５１で仕切られた現像剤補給口５３側の現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段５２を、現像ローラ４２の長手方向において、現像領域の中心を挟んで現像剤補給口５３とは反対側に配置した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される潜像担持体と対向する現像領域に、担持した現像剤を回転することで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持する現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤粉面からその一部が露出するように配置され、前記現像剤担持体上に現像剤を供給する現像剤供給体とを備えた現像装置において、
当該現像装置内に現像剤を補給する現像剤補給口と、該現像剤補給口と前記現像剤供給体との間に設けられ、少なくとも現像剤粉面下にまで到達する仕切り部材と、該仕切り部材で仕切られた前記現像剤補給口側の現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段とを有し、
前記現像剤粉面検知手段は、前記現像剤担持体の長手方向において、前記現像領域の中心を挟んで前記現像剤補給口とは反対側に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、その表面に規則的に配置された凹凸部を有していることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記現像剤粉面検知手段による現像剤粉面の高さを検知する範囲の下限が、前記現像剤供給体の高さ方向の最下部よりも上方になることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一に記載の現像装置において、
前記仕切り部材の鉛直下方の領域、前記現像剤供給体の鉛直下方の領域、及び前記現像剤補給口の鉛直下方の領域にある、それぞれの現像剤の少なくとも一部分を攪拌する第１攪拌体と、
前記仕切り部材及び前記第１攪拌体よりも前記現像剤補給口の近くに配置され、現像剤を攪拌する第２攪拌体とを設け、
該第２攪拌体は、前記長手方向に現像剤を搬送する搬送能力を有し、
前記第１攪拌体は、前記第２攪拌体の鉛直下方の領域の現像剤の少なくとも一部も攪拌することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一に記載の現像装置において、
現像剤として、１成分現像剤を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
潜像担持体上に形成される潜像を、現像剤で現像する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１乃至５のいずれか一に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される潜像を現像剤で現像する現像装置とを共通の保持体に一体に保持し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットにおいて、
前記現像装置として、請求項１乃至５のいずれか一に記載の現像装置を前記保持体に保持したことを特徴とするプロセスユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンター等に用いられる現像装置、この現像装置を有したプロセスユニット、及びこれらを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置においては、ドラム状の感光体等の潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するのに様々な方式の現像装置が使用されている。このような現像装置としては、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した２成分現像方式の現像装置や、キャリアを用いずに現像剤としてトナーだけを使用した１成分現像方式の現像装置が知られている。
【０００３】
上記のような現像装置では、現像装置内（ケース内）で現像剤が攪拌又は搬送される際に発熱したり、帯電性や流動性を制御するための添加剤がトナー粒子の表面に埋没したり、トナーが凝集したりして現像剤が劣化する場合がある。このような現像剤の劣化は、現像装置内に収容して攪拌又は搬送する現像剤量が多いほど促進される傾向にあり、劣化した現像剤を使用し続けると濃度ムラや白抜け等の画質劣化が発生する。
このため、現像装置とトナー容器等の現像剤収容容器とを別体で設け、現像装置内に残存している現像剤量を現像剤検知手段で検知して、現像で消費した分の現像剤を随時、現像装置内に補給する現像装置が従来から知られている。このように現像剤を現像装置内に補給することで、現像装置内に収容する現像剤量を減らして、上記のような不具合の発生を抑制できる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、次のような１成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置の構成が記載されている。
潜像担持体に対向する現像領域に、担持した現像剤を回転することで搬送する現像剤担持体、現像剤担持体上に担持する現像剤量を規制する現像剤規制部材、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体、及び現像剤補給口を備えている。また、現像装置内に残存している現像剤量を検知する現像剤検知手段も有し、この現像剤検知手段及び現像剤補給口と現像剤供給体との間に、現像装置の上部から少なくとも現像剤の粉面（以下、現像剤粉面という）よりも下方までを仕切る仕切り部材を設けている。この仕切り部材で現像剤検知手段及び現像剤補給口を有する現像剤補給部と現像剤供給体及び現像剤担持体を有する現像部とをケースの上部から所定の高さまで仕切るとともに、仕切り部材の下方で現像部と現像剤補給部とを連通させている。
【０００５】
そして、現像剤補給部の現像部から離れた側面の、仕切り部材の最下部よりも高い位置に現像剤検知手段を設け、その検知結果に基づいて現像で消費した分の現像剤を随時、現像剤補給口から補給する。このように現像装置を構成して現像剤の補給を行うことで、現像装置内の現像剤量を適切な量に維持し、画質劣化の発生を抑制できるというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、カラー対応の画像形成装置の普及にともなう画像形成装置の高画質化の要求に加え、高速化の要求も従来にも増して高まっている。そして、画像形成装置の高速化の要求の高まりにともない、次のような問題が表面化してきた。
【０００７】
一般的な、従来の現像装置では、現像剤検知手段による検知精度が低いと、現像装置内の現像剤量が減りすぎて、現像剤供給体に現像剤を所定の粉圧で接触させることができず、現像剤供給部材による現像剤担持体上への現像剤の供給が充分に行えない場合がある。このように現像剤の供給が充分に行えないと、現像剤担持体の長手方向（以下、単に長手方向という）で、現像剤担持体上に担持される現像剤量に偏差が生じて、画像濃度偏差や白抜け等の画質劣化が発生し易い。
このため、現像剤検知手段の検知精度をできるだけ高くする必要があるが、画像形成装置が高速化されると、潜像担持体に加え、現像剤担持体及び現像剤供給体の駆動速度（回転速度）も高速化する必要が生じる。
【０００８】
この高速化にともなって、現像剤検知手段の構成によっては検知精度が著しく低下する場合がある。すなわち、一般的な現像装置の現像剤供給体は、その構造上、現像剤担持体よりも現像剤検知手段側に設けられることが多く、少なくとも現像剤の消費と補給とが繰り返される過程で、その一部が現像剤粉面から露出するようにして現像剤に浸っている。この現像剤に浸っている現像剤供給体の駆動速度が高速化されると、その回転方向に応じて、接触している現像剤粉面を押上げ又は押し下げる方向に作用する力が増す。この力に対して、現像剤供給体に接触している現像剤粉面は一定以上高さが変化したところで、元の高さに戻ろうとする復元力が働き、これらのつり合いにより現像剤粉面は単振動することになり、現像装置内での現像剤粉面に波が生じる。この波の影響で、現像剤検知手段の構成によっては検知精度が著しく低下する場合がある。
【０００９】
一方、特許文献１の現像装置では、現像剤検知手段の具体的な構成や長手方向の配置に関しては、明確には記載されていないものの、特許文献１の図３及びその説明の記載から、現像剤粉面の高さを検知して現像装置内の現像剤量を管理しているものと考えられる。具体的には、現像剤検知手段として、現像領域に現像剤供給体及び現像剤担持体を介して十分な現像剤を搬送できる所定の管理目標の下限まで、現像剤粉面の高さが達しているか否かを検知する現像剤粉面検知手段を用いているものと考えられる。
そして、現像剤供給体及び現像剤担持体を設けた現像部と現像剤粉面検知手段を設けた現像剤搬入路とを仕切り部材で仕切っているので、現像剤供給体が駆動されて現像剤粉面に波が生じても仕切り部材で、現像剤粉面検知手段に伝わる現像剤粉面の波を低減できる。したがって、仕切り部材を設けていない構成の現像装置に比べて、現像剤粉面検知手段による現像剤粉面の高さが所定の管理目標の下限まで達しているか否かの検知精度に与える、現像剤供給体の駆動による影響を低減できるものと考えられる。
【００１０】
しかし、上記管理目標の下限まで、長手方向全域で現像剤粉面が達しているか否かを適切に検知できない場合があった。このように適切に検知できないと、現像領域に搬送される現像剤担持体上の現像剤量に長手方向の偏差が生じて、画像濃度偏差や白抜け等の画質劣化が発生してしまう。
これは、現像装置内に収容される粉体である現像剤の、少なくとも現像剤粉面を仕切り部材で現像剤補給部と現像部とに仕切っているため、仕切り部材を設けない構成に比べて、大きな高低差が現像剤補給部の長手方向で生じるためと考えられる。
【００１１】
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、現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段への現像剤供給体の駆動による影響を低減し、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、静電潜像が形成される潜像担持体と対向する現像領域に、担持した現像剤を回転することで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持する現像剤量を規制する現像剤規制部材と、現像剤粉面からその一部が露出するように配置され、前記現像剤担持体上に現像剤を供給する現像剤供給体とを備えた現像装置において、当該現像装置内に現像剤を補給する現像剤補給口と、該現像剤補給口と前記現像剤供給体との間に設けられ、少なくとも現像剤粉面下にまで到達する仕切り部材と、該仕切り部材で仕切られた前記現像剤補給口側の現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段とを有し、前記現像剤粉面検知手段は、前記現像剤担持体の長手方向において、前記現像領域の中心を挟んで前記現像剤補給口とは反対側に配置されることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明は、現像剤粉面下にまで到達する仕切り部材で仕切られた、現像剤補給口側の現像剤粉面の高さを現像剤粉面検知手段で検知するので、現像剤供給体の駆動により生じる波の影響を低減でき、現像剤粉面検知手段の検知精度の低下を抑制できる。
加えて、現像剤担持体の長手方向において、現像領域の中心を挟んで現像剤補給口とは反対側に現像剤粉面検知手段が配置されているので、現像剤補給部の長手方向で、高さが低くなり易い側で現像剤粉面の高さの検知を行うことができる。このように検知を行なえるので、現像剤の消費が激しい画像形成が行われても、現像領域に現像剤供給体及び現像剤担持体を介して十分な現像剤を搬送できる所定の管理目標の下限まで、長手方向全域で現像剤粉面が達しているか否かを適切に検知できる。
このように適切に検知できるので、現像剤粉面の高さが長手方向に偏差を持った場合でも、現像領域に現像剤供給体及び現像剤担持体を介して搬送される現像剤の長手方向の領域の全域に亘って、現像剤供給体に現像剤を所定の粉圧で接触させることができる。
したがって、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段への現像剤供給体の駆動による影響を低減し、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係る複写機の概略構成を示す概略構成図。
【図２】ブラック用の画像形成ユニットの基本的な構成の説明図。
【図３】カラー用の画像形成ユニットの基本的な構成の説明図。
【図４】実施例１に係る、カラー用の１成分現像装置の説明図。
【図５】実施例１に係る、カラー用の１成分現像装置の長手方向の模式図。
【図６】実施例２に係る、現像ローラの説明図。
【図７】実施例３に係る、カラー用の１成分現像装置の説明図。
【図８】実施例３に係る、カラー用の１成分現像装置の長手方向の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複合機３００の一実施形態について、複数の実施例を挙げて説明する。
まず、各実施例に共通する複合機３００の構成、及び動作について、図を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る複合機３００の概略構成を示す概略構成図、図２は、ブラック用の画像形成ユニット１Ｋの基本的な構成の説明図、図３は、カラー用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍの基本的な構成の説明図である。
【００１７】
図１に示すように複合機３００は、装置本体１００の上部にスキャナー部２００を備え、このスキャナー部２００で読み込んだ画像データや、パソコン等の外部機器から受信した画像データに基づいて、転写紙等の記録媒体Ｐ上に画像を形成するものである。
ここで、スキャナー部２００としては、公知な構成のものを用いることができるので、その詳細な説明は省略する。
【００１８】
装置本体１００には、その画像形成部に、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを、中間転写体である中間転写ベルトの下方の展張面に沿って備える。ここで、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの色順は、図１に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれ、潜像担持体であるドラム状の感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと、帯電手段、現像手段、感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上をクリーニングする感光体クリーニング手段とを備えている。そして、各画像形成ユニット１は、上記した各構成部材（手段）が、図示していない共通の保持体に保持に保持されたプロセスユニットとして、装置本体１００に対して着脱可能に構成されている。また、各画像形成ユニット１の配置は、各感光体２の回転軸が平行になるように、且つ、転写紙等の記録媒体Ｐの移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１９】
各画像形成ユニット１では、先ず帯電手段に図示しない電源より所定の電圧が印加されて、対向する各感光体２表面を帯電する。所定の電位に帯電した各感光体２表面には、引き続いてスキャナー部２００で読み込んだ画像情報やパソコン等の外部機器から受信した画像情報に基づいて、光書込ユニット３により画像データに基づくレーザー光が走査され、静電潜像がそれぞれ書き込まれる。静電潜像を担持した各感光体２表面が現像手段に到達すると、各感光体２と対向配置される現像手段の現像剤担持体である現像ローラにより、それぞれ、感光体２表面の静電潜像にトナーが供給されて、トナー像が形成される。
【００２０】
上記の動作が画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの全てで同様に、所定のタイミングで行われ、感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面には、それぞれ所定の色のトナー像が形成される。そして、画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、所定の画像形成動作タイミングで各感光体２上のトナー像を中間転写ベルト４上に、１次転写位置で順次転写していく。このトナー像の１次転写は、中間転写ベルト４を挟んで各感光体２と対向配置されている１次転写ローラ１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに、図示しない電源より各感光体２上のトナーと逆極性の１次転写バイアス（電圧）が印加されることで行われる。
【００２１】
記録媒体Ｐは、給紙カセット１０ａ、１０ｂ、もしくは手差しトレイ１０ｃのいずれかから搬送され、レジストローラ対１６に到達したところで一端停止する。そして、上記した画像形成動作タイミングに合せて搬送される。
【００２２】
各画像形成ユニット１は、図１図中、反時計回りに無端移動する中間転写ベルト４の移動方向最下流に配置された画像形成ユニット１Ｋのみ、感光体２Ｋ表面に潤滑剤付与手段を備えている。そして、他の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍは各感光体２への潤滑剤付与手段を備えていない。
【００２３】
画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの下方には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面にレーザー光を走査しながら照射する光書込ユニット３が配置されている。
また、上方には各画像形成ユニット１のトナー像を重ね合わせて転写するように搬送する中間転写ベルト４を有する中間転写ユニット５が配置されている。この中間転写ユニット５の図１図中右側には、２次転写ローラ７が備えられている。
２次転写ローラ７は中間転写ベルト４に接触して中間転写ユニット５に対向配置され、２次転写ニップ部を形成している。
【００２４】
中間転写ベルト４上に重ね合わされた４色のトナー像は、２次転写ローラ７と中間転写ベルト４とで形成される２次転写ニップ部で、画像形成動作タイミングに合せてレジストローラ対１６から搬送されてくる記録媒体Ｐ上に２次転写される。このトナー像の２次転写は、２次転写ローラ７に図示しない電源より中間転写ベルト４上のトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。
また、中間転写ベルト４の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたベルトクリーニング装置６が接触するように配置されている。このベルトクリーニング装置６により、２次転写ニップ部で２次転写されずに残ったトナーや、中間転写ベルト４上に付着した異物が除去される。
【００２５】
中間転写ユニット５の上方にはベルト定着方式の定着ユニット８が備えられている。
この定着ユニット８には、定着ベルトが架け渡された定着ローラと、定着ローラに定着ベルトを介して対向配置された加圧ローラが備わっている。
そして、定着ベルトを介して形成される定着ローラと加圧ローラとの定着ニップ部を、２次転写ニップ部でトナー像が２次転写された記録媒体Ｐが通過する際に、熱と圧力を受けて２次転写されたトナー像が記録媒体Ｐ上に定着されて画像が形成されることとなる。
画像が形成された記録媒体Ｐは、各搬送ローラによって、装置本体１００の上部に形成された積載トレイ上、つまり機外に搬送されて積載される。
【００２６】
また、画像形成装置下部には、上記したように、記録媒体Ｐが載置された給紙カセット１０ａ，１０ｂを備えている。また、装置本体１００の図中、右手側の側面から手差しで給紙を行う手差しトレイ１０ｃが備えられている。
この他、トナー補給容器１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが備えられ、図示していない廃トナーボトル、電源ユニット、及び各部並びに各装置を制御する制御部等も備えられている。
次に、本実施形態の各画像形成ユニット１の基本的な構成を説明する。
【００２７】
まず、ブラック用（黒）の画像形成ユニット１Ｋについて説明する。
図２に示すよに、ブラック用の画像形成ユニット１Ｋは、潤滑剤付与手段を具備したユニットである。潤滑剤付与手段は、潤滑剤付与ブラシ３８と固形潤滑剤３９から構成される。固形潤滑剤３９に対して図示しない加圧スプリングで潤滑剤付与ブラシ３８に向け加圧することで、必要量の潤滑剤が潤滑剤付与ブラシ３８にかきとられ、感光体２Ｋ表面に付与される。潤滑剤付与手段である潤滑剤付与ブラシ３８により感光体２Ｋ表面に付与された潤滑剤は、潤滑剤塗布ブレード３４により薄層化される。
【００２８】
また、潤滑剤付与手段と同じケース内には、感光体クリーニング手段である感光体クリーニングブレード３６と、帯電手段として非接触の帯電ローラ３７とが配置されている。そして、帯電ローラ３７に対し、直流（ＤＣ）電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳した帯電バイアスを印加することで、感光体２Ｋを所定の電位に一様帯電する。
【００２９】
現像手段としては、２成分現像装置３１が配置されている。２成分現像装置３１には、内部にコートしたフェライトからなるキャリア粒子と着色粉体であるブラック用のトナーが混合された現像剤を収容し、攪拌搬送スクリュ３５により軸方向（図に垂直な方向）に循環するように移動されている。ここで、トナーの帯電は主にキャリアと接触することで行われる。
そして、図示していないマグネットローラを内包した現像剤担持体である現像スリーブ３２に、磁力によって現像剤を自らの表面上に担持しながら、回転による表面移動にともなって、感光体２Ｋに対向する現像領域に向けて搬送する。
【００３０】
現像スリーブ３２には、その表面に担持したトナー量を規制する現像剤規制部材である規制ブレード３３が当接しており、この規制ブレード３３を通過したトナーで感光体２Ｋ上の静電潜像を現像する。
また、２成分現像装置３１の内部には、図示していないトナー濃度センサが備えられており、トナー濃度センサの出力に応じて、図示していないトナー補給装置よりトナー補給容器１１Ｋからブラック用のトナーが補給される。
【００３１】
この２成分現像装置３１のように、２成分現像方式の現像装置は、比較的耐久性が高く、経時の安定性や、潤滑剤の混入等に対し変動が小さい反面、複数の攪拌搬送スクリュを持つ必要があるなど装置が大型化し、高価となる。そこで、本実施形態においては、最も使用頻度の高いブラックの画像を形成する画像形成ユニット１Ｋにのみ、２成分現像方式の２成分現像装置３１を搭載し、潤滑剤を塗布することで、感光体２Ｋの劣化を低減し、装置本体１００の長寿命化を図っている。
【００３２】
感光体２Ｋ表面に付与された潤滑剤は、感光体２Ｋが１次転写位置で中間転写ベルト４に接触するとともに、１次転写バイアスが印加されることによって、中間転写ベルト４に転移する。したがって、潤滑剤付与は、感光体２Ｋの回転にともなって常に感光体２Ｋ表面に行われる。
ここで、中間転写ベルト４上に転移した潤滑剤は、動作中接触したものに転移して行く。画像形成ユニット１Ｋとの１次転写位置で、潤滑剤が塗られた感光体２Ｋ表面と接触した中間転写ベルト４は、回転にともなって、他色の感光体２Ｙ，Ｃ，Ｍ表面と接触し、潤滑剤が他色の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍ内に混入する。
【００３３】
次に、カラー用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍの基本的な構成について説明する。
ここで、カラー用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍは、上記したブラック用の画像形成ユニット１Ｋと、次の２つの点が異なる。潤滑剤付与手段を設けていないことに係る点と、現像手段として１成分現像方式の現像装置である１成分現像装置４１Ｙ，Ｃ，Ｍを備えていることに係る点である。また、カラー用の各画像形成ユニット１は、用いるトナーの色がそれぞれ異なるのみで、基本的な構成はほぼ同様であるので、特に明記する必要がない限り以下の説明では、色を示す符号Ｙ，Ｃ，Ｍを省略して説明する。
【００３４】
図３に示すように、カラー用の各画像形成ユニット１は、静電潜像が形成される潜像担持体である感光体２に対して当接し、その表面をクリーニングする感光体クリーニングブレード４６と、帯電手段である非接触の帯電ローラである帯電ローラ４７とを備えている。帯電ローラ４７は、中間転写ベルト４を介して画像形成ユニット１Ｋから回り込んできた潤滑剤による帯電ローラ４７表面の汚染を避けるため、非接触となっており、一様帯電時には直流（ＤＣ）電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳した１次転写バイアスが印加される。そして、現像手段として、１成分現像方式の非接触の現像装置である１成分現像装置４１を備えている。
【００３５】
１成分現像装置４１には、図３図中、時計回りに回転する感光体２に対向する現像領域に、担持した現像剤を回転することで搬送する現像剤担持体である現像ローラ４２が備えられ、感光体２表面に対し順方向である反時計回りに、例えば２倍の線速で回転する。
また、現像ローラ４２上に担持する現像剤量（トナー量）を当接して規制し、薄層化する現像剤規制部材である薄層ブレード４３も備えている。そして、現像ローラ４２に対してトナーを供給する現像剤供給体である供給ローラ４４が備えられ、現像ローラ４２と接触する位置、つまり、供給ローラ４４と現像ローラ４２とが当接する位置でカウンター方向（逆方向）である反時計回りに回転する。
【００３６】
なお、１成分現像装置４１中は、現像剤をなすトナーのみであるので、上記したブラック用の２成分現像装置３１のように攪拌搬送スクリュ３５は必要ではなく、１成分現像装置４１装置内のトナーの循環のために、攪拌体であるパドル４５が備えられている。１成分現像装置４１は、このように簡易な構成のため、小型化、低コスト化が実現できる。
【００３７】
この１成分現像装置４１では、供給ローラ４４と現像ローラ４２とが接触する現像剤供給位置で現像ローラ４２の表面上に供給されたトナーは、現像剤供給位置から現像ローラ４２が感光体２表面に対向する現像領域に向けて搬送される。そして、現像領域に向けて搬送される途中にある薄層ブレード４３を通過し、現像ローラ４２上にトナーの薄層が形成される。形成されたトナーの薄層は、さらに現像領域まで搬送され、現像ローラ４２と感光体２上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体２表面上の静電潜像部分に付着し、これにより静電潜像の現像が行われる。そして、現像領域で現像に用いられず、現像ローラ４２上に残されたトナーが、再び１成分現像装置４１内に戻る箇所には、図示していない現像剤除電部材である除電シールが現像ローラ４２に当接して設けられ、トナーが外部に漏れ出ないように封止されている。
【００３８】
ここで、一般に現像装置内（ケース内）で現像剤が攪拌又は搬送される際に発熱したり、帯電性や流動性を制御するための添加剤がトナー粒子の表面に埋没したり、トナーが凝集したりして現像剤が劣化する場合がある。このような現像剤の劣化は、現像装置内に収容して攪拌又は搬送する現像剤量が多いほど促進される傾向にあり、劣化した現像剤を使用し続けると濃度ムラや白抜け等の画質劣化が発生する。
【００３９】
一方、本実施形態の１成分現像装置４１では、１成分現像装置４１と現像剤収容容器であるトナー補給容器１１とを別体で設けている。
また、詳しくは後述するが１成分現像装置４１内に残存している現像剤量を検知する、図示していない現像剤粉面検知手段も設けている。この現像剤粉面検知手段は、感光体２に現像ローラ４２が対向する現像領域に供給ローラ４４及び現像ローラ４２を介して十分な現像剤を搬送できる所定の管理目標の下限まで、現像剤粉面の高さが達しているか否かを検知する。そして、この検知結果に基づいて、現像で消費した分の現像剤を随時、図示していないトナー補給装置よりトナー補給容器１１から１成分現像装置４１内に補給し、１成分現像装置４１内に収容する現像剤量を減らして、画質劣化の発生を抑制できる。
また、上記のように１成分現像装置４１内に収容する現像剤量を減らすために、供給ローラ４４は現像剤の粉面（以下、現像剤粉面という）から、その一部が露出するように配置され、当接する現像ローラ４２に現像剤を供給する。
【００４０】
ここで、本実施形態の１成分現像装置４１のように１成分現像方式の非接触現像装置は非接触であるため、潤滑剤が十分に塗布されておらず、潤滑剤により保護されていない潜像担持体である感光体等の表面を傷つけることがなく、感光体等の高耐久化に有利である。さらに、感光体等の表面に中間転写体である中間転写ベルト等から転移してきた微量の潤滑剤が１成分の非接触現像装置内に付着することを避けることが可能である。
しかし、本実施形態の１成分現像装置４１のように、１成分の非接触現像装置では、現像剤担持体である現像ローラ等の表面が現像時の対向電極となり、その表面の汚れは、画像の安定性を劣化させる。また、本実施形態の１成分現像装置４１に設けた現像ローラ４２は金属製の外周面がブラスト処理されたものであり、金属製の薄層ブレード４３を接触させているため、両者に削れが生じ、２成分現像方式の現像装置と比較して耐久性に劣る。
【００４１】
このような特徴を踏まえ、本実施形態の複合機３００では、カラー用の画像形成ユニット１に、図３に示したような構成を備え、カラープリント時にのみ１成分現像装置４１を使用して、ユーザーの利便性を損ねることなく、小型化及び低コスト化を実現している。
【００４２】
しかし、上記したように本実施例の１成分現像装置４１に有した供給ローラ４４は、現像剤粉面から、その一部が露出するように配置されている。つまり、本実施例の供給ローラ４４は、その一部が現像剤粉面から露出するようにして現像剤に浸っている。
このように１成分現像装置４１内の現像剤に浸っている、表面がブラスト処理された供給ローラ４４の駆動速度が高速化されると、その反時計方向の回転により、接触している現像剤粉面を押し下げる方向に作用する力が増す。この力に対して、供給ローラ４４に接触している現像剤粉面は一定以上高さが変化したところで、元の高さに戻ろうとする復元力が働き、これらのつり合いにより現像剤粉面は単振動することになり、１成分現像装置４１内での現像剤粉面が振動して波が生じる。この供給ローラ４４の駆動による波の影響がノイズとして現像剤粉面検知手段に伝播されることにより、現像剤粉面検知手段の構成によっては、その検知精度が著しく低下する場合がある。
【００４３】
また、現像剤の消費が激しい画像形成を行うと、上記した管理目標の下限まで、長手方向全域で、現像剤粉面が達しているか否かを適切に検知できずに供給ローラ４４に、現像剤を所定の粉圧で接触させることができない場合があった。このように現像剤を所定の粉圧で接触させることができないと、画像濃度偏差等の画質劣化が発生してしまう。すなわち、現像剤の消費が激しい画像形成を行うと、上記した管理目標の下限まで、現像剤粉面の高さが達しているか否かを検知かを適切に検知でずに画像濃度偏差等の画質劣化が発生する場合があった。
【００４４】
次に、本実施形態の複合機３００の特徴部である、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できるカラー用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍに、それぞれ有した１成分現像装置４１Ｙ，Ｃ，Ｍについて、複数の実施例を挙げて、より詳細に説明する。ここで、以下の各実施例の説明では、上記した基本的な構成と同様な構成や動作、及びその作用、及び効果については、適宜、省略して説明する。また、上記したようにカラー用の各画像形成ユニット１は、用いるトナーの色がそれぞれ異なるのみで、基本的な構成はほぼ同様であるので、特に明記する必要がない限り、色を示す符号Ｙ，Ｃ，Ｍを省略して説明する。また、同一の機能を果す装置、及び部材については、同一の符号を用いて説明する。
【００４５】
（実施例１）
まず、本実施形態のカラー用の画像形成ユニット１に有した１成分現像装置４１の実施例１について、図を用いて説明する。
図４は、本実施例に係る、カラー用の１成分現像装置４１の説明図であり、（ａ）が現像ローラ４２の回転軸に垂直な断面の説明図、（ｂ）が１成分現像装置４１に有したパドル４５の説明図である。図５は、本実施例に係る、カラー用の１成分現像装置４１の長手方向の模式図である。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、本実施例の１成分現像装置４１では、現像剤担持体として、上記したように金属製の現像ローラ４２を用いている。この現像ローラ４２の外周面には、トナー供給位置で供給ローラ４４から供給され、薄層ブレード４３で薄層化された現像剤（トナー）を感光体２と対向する現像領域まで安定して搬送するため、金属の表面にブラスト処理を施して粗さを付けている。
また、１成分現像装置４１内に現像剤を補給する現像剤補給口である現像剤補給口５３と供給ローラ４４との間に、少なくとも１成分現像装置４１内に収容した現像剤粉面高さの下限６１まで到達する仕切り部材である仕切り部材５１を設けている。
【００４７】
そして、１成分現像装置４１内の現像剤量を適切に管理するため、仕切り部材５１で仕切られた現像剤補給口５３側の現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段である現像剤粉面検知手段５２を有している。具体的には、図４に示すように、仕切り部材５１、現像剤粉面検知手段５２、及び現像剤補給口５３を、現像ローラ４２の長手方向に垂直な断面上に投影した場合に、仕切り部材５１よりも現像剤補給口５３に近くなるように配置している。
【００４８】
なお、１成分現像装置４１内には、収容した現像剤を攪拌するための攪拌体であるパドル４５を、仕切り部材５１、供給ローラ４４、及び現像剤補給口５３の下方に配置し、回転駆動するように構成している。このパドル４５は、図４（ｂ）に示すように、金属または樹脂のパドル軸４５ａに厚み０．０５〜０．１ｍｍのＰＥＴマイラ４５ｂを２枚貼り付けた構造であり、ＰＥＴマイラ４５ｂは１枚の平板状やクシ歯形状のものを用いることができる。クシ歯形状を用いる場合は、クシ歯の間隔と歯の幅を最適化することで、１成分現像装置４１の長手方向へ現像剤を均一に拡散させる距離と速度を平板状のものに比べ大きくできる。
【００４９】
ここで、現像剤粉面検知手段５２は、仕切り部材５１より現像剤補給口５３寄りに配置され、図示していない現像剤粉面高さを検知する範囲の下限が、現像剤粉面高さの下限６１と現像剤粉面高さ上限６１‘との間にあるように配置している。また、現像剤粉面検知手段５２として赤外線透過型フォトインタラプタを用い、検知領域に現像剤があることで透過が遮断され、現像剤の有り無しを判定し、現像剤粉面の高さが上記した下限６１と現像剤粉面高さ上限６１‘との間にあるか否かを検知する。
また、現像剤粉面検知手段５２による現像剤粉面の高さを検知する範囲の下限、すなわち、現像剤粉面高さを検知する範囲の下限が、供給ローラ４４の高さ方向の最下部よりも上方になるように構成されている。
そして、現像剤粉面検知手段５２の検知した現像剤粉面の高さに基づいて、上記した下限６１まで、現像剤粉面が達しているか否かを検知して、少なくとも供給ローラ４４に現像剤粉面が触れる高さを維持するように現像剤が補給される。
【００５０】
仕切り部材５１は、現像ローラ４２及び供給ローラ４４を有する現像部と、現像剤粉面検知手段５２及び現像剤補給口５３を有する現像剤補給部とを、ケースの上部から所定の高さまで仕切っている。そして、パドル４５を配置した仕切り部材５１の下方の領域で、現像部と現像剤補給部とを連通させている。
【００５１】
供給ローラ４４は、その表面に空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナーを効率よく付着させて取り込むとともに、現像ローラ４２との当接部での圧力集中によるトナーの劣化を防止している。なお、この発泡材料は１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定される。供給ローラ４４には、供給バイアスが印加され、現像ローラ４２との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。
【００５２】
また、供給ローラ４４が当接する位置から現像ローラ４２の表面移動方向下流側の現像ローラ４２表面に接触するように、現像剤規制部材である薄層ブレード４３が配置されている。供給ローラ４４から現像ローラ４２の表面に供給されたトナーは、現像ローラ４２の回転によって薄層ブレード４３が接触する位置に搬送される。この薄層ブレード４３は、自由端側を現像ローラ４２の表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接させたもので、現像ローラ４２上のトナーに対してその押圧力下を通過させることで、トナー層を薄層化するとともに、摩擦帯電によってトナーに電荷を付与する。
【００５３】
また、静電潜像の現像を行う際の現像電界には、トナーが感光体２側に向かう電圧と、現像ローラ４２に戻ってくる電圧とが交互に繰り返されるような交流（ＡＣ）電圧の現像バイアスを用いる。
本実施例では、ｆ＝５００〜１００００Ｈｚ、Ｖｐｐ＝５００〜３０００、Ｄｕｔｙ＝５０％の矩形波を用いた。
現像バイアスが印加された後、現像に寄与しなかったトナーは、現像剤担持体である現像ローラ４２の回転によってさらに搬送され、再び、１成分現像装置４１のケース内に形成されたトナー供給室に戻り、繰り返し利用される。
【００５４】
また、上記したように現像ローラ４２は、感光体２と非接触であり、図４（ａ）図中、反時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ４２と感光体２とが対向する現像領域においては、現像ローラ４２の表面移動方向と感光体２の表面移動方向とが同方向となる。現像ローラ４２上に薄層化されたトナー層は、現像ローラ４２の回転にともない現像領域へ搬送され、現像ローラ４２に印加された現像バイアスと感光体２上の静電潜像で形成される現像電界に応じて感光体２の表面に移動し、感光体２上の静電潜像が現像される。
【００５５】
上記のように本実施例の１成分現像装置４１では、現像剤粉面下にまで到達する仕切り部材５１で仕切られた、現像剤補給口５３側の現像剤粉面の高さを現像剤粉面検知手段５２で検知する。したがって、供給ローラ４４の駆動により生じる波の影響を低減でき、現像剤粉面検知手段５２の検知精度の低下を抑制できる。
しかし、現像剤の消費が激しい画像形成を連続して行うと、上記した管理目標の下限まで、長手方向全域で現像剤粉面が達しているか否かを適切に検知できずに画像濃度偏差等の画質劣化が発生する場合があった。
これは、１成分現像装置４１内に収容される粉体である現像剤の、少なくとも現像剤粉面を仕切り部材５１で現像剤補給部と現像部とに仕切っているため、仕切り部材５１を設けない構成に比べて、大きな高低差が現像剤補給部の長手方向で生じるためと考えられる。
【００５６】
そこで、本実施例の１成分現像装置４１では、図５に示すように現像剤補給口５３を現像ローラ４２の長手方向である１成分現像装置４１の長手方向の、図５図中右手側の端部近傍に配置した。そして、現像剤粉面検知手段５２を、１成分現像装置４１（現像ローラ４２）の長手方向において、現像領域の中心を挟んで現像剤補給口５３とは反対側に配置した。すなわち、現像剤粉面検知手段５２を、現像ローラ４２上の現像剤が薄層ブレード４３で薄層化されて搬送される現像領域（現像剤規制領域）の長手方向の中心位置を通る中央線５７に対して、現像剤補給口５３とは反対側の領域に配置した。このとき現像剤粉面検知手段５２の配置位置は、１成分現像装置４１の長手方向における、現像領域の内外どちらでも良い。
【００５７】
このように、現像領域の中心を挟んで現像剤補給口５３とは反対側に現像剤粉面検知手段５２を設けるので、現像剤補給口５３を設けた現像剤補給部の長手方向で、高さが低くなり易い側で現像剤粉面の高さの検知を行うことができる。このように検知を行なえるので、現像剤の消費が激しい画像形成が行われても、現像領域に現像剤供給体及び現像剤担持体を介して十分な現像剤を搬送できる管理目標の下限６１まで、長手方向全域で現像剤粉面が達しているか否かを適切に検知できる。すなわち、１成分現像装置４１の長手方向に関して、現像剤粉面が部分的に供給ローラ４４に接触しない状態でも現像剤粉面検知となるのを抑制できる。
【００５８】
このように適切に検知できるので、現像剤粉面の高さが長手方向に偏差を持った場合でも、現像領域に供給ローラ４４及び現像ローラ４２を介して搬送される現像剤の長手方向の領域の全域に亘って、供給ローラ４４に現像剤を所定の粉圧で接触させることができる。したがって、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる。
よって、現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段５２への供給ローラ４４の駆動による影響を低減し、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる１成分現像装置４１を提供することができる。
【００５９】
加えて、上記したように現像剤粉面検知手段５２による現像剤粉面の高さを検知する範囲の下限６１が、供給ローラ４４の高さ方向の最下部よりも上方になるように構成されている。
このように構成することで、現像剤粉面の高さを、供給ローラ４４に接触するように現像剤を補給して、常に現像剤を供給ローラ４４に供給可能にでき、現像ローラ４２上の現像剤が消費されても一回転後には現像剤薄層を再び形成できる。
したがって、安定した現像ローラ４２への現像剤の供給が可能となる。
【００６０】
（実施例２）
次に、本実施形態のカラー用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍに、それぞれ有した１成分現像装置４１の実施例２について、図を用いて説明する。
図６は、本実施例に係る、現像ローラ４２の説明図であり、（ａ）が現像ローラ４２の平面説明図、（ｂ）が現像ローラ４２に有した凹凸部を上方からみた拡大説明図である。
【００６１】
ここで、本実施例の１成分現像装置４１と上記した実施例１の１成分現像装置とでは、本実施例の１成分現像装置４１に備えた現像剤担持体である現像ローラ４２の表面に規則的に配置された凹凸部を有していることに係る点のみ異なる。すなわち、本実施例の１成分現像装置４１に備えた現像ローラ４２の外周面に網の目状の凹凸パターンを形成したことに係る点のみ異なる。したがって、以下の説明では、実施例１と異なる点について詳細に説明するとともに、実施例１と同様な点については、適宜、省略して説明する。
【００６２】
上記した実施例１では、現像剤担持体である現像ローラとして、その外周面（表面）にブラスト処理を施した金属製のものを用いていた。
しかし、このような現像ローラを用いた場合、現像ローラと現像剤規制部材である薄層ブレードとの間の圧力が、現像剤であるトナーに直接かかるため、トナーが劣化しやすくなり、現像性の低下が早くから発生してしまう場合がある。また、劣化したトナーが、薄層ブレード等に固着してしまい、画像にノイズが生じたりするという問題もあった。
そして、従来から、１成分現像方式の現像装置での画像の安定性、及び高耐久化が望まれていた。
【００６３】
そこで、本実施例の１成分現像装置４１では、実施例１や従来の１成分現像方式の現像手段に対し、耐久性を改善できるように、１成分現像方式の現像手段である１成分現像装置４１の現像ローラ４２を次のように構成した。
具体的には、図６（ａ）にハッチングで示した現像ローラ４２の外周面の現像剤規制領域を包括する範囲に、規則的な凹凸部が形成された凹凸領域４２ａを配置した。そして、現像ローラ４２の外周面の凹凸領域４２ａから外れた両端部近傍の範囲を、凹凸部が形成されていない円筒状領域４２ｂとした。なお、この現像ローラ４２の両端には、それぞれ軸部４２ｃが設けられている。
【００６４】
そして、現像ローラ４２の外周面の凹凸領域４２ａに凹凸部として、図６（ｂ）に示すような網の目状の凹凸パターンの溝を全周にわたって形成した。
図６（ａ）、（ｂ）に示した例の場合、各溝は軸方向に対して所定角（図示例では４５°）で傾斜した螺旋状に連続して形成され規則性を有する所定数の第１傾斜溝と、これらの第１傾斜溝と傾斜が逆方向に傾斜した螺旋状に連続する所定数の第２傾斜溝とからなる。ここで、上記所定角は、図６（ａ）、（ｂ）に図示した例では４５°であるが、これに限定されるものではない。
【００６５】
上記の第１傾斜溝及び第２傾斜溝は、いずれも、現像ローラ４２の軸方向に対して、個々に設定された所定の傾斜角をなし、且つ、現像ローラ４２の軸方向に所定の周期幅Ｗをなすように周期的に形成されている。
ここで、第１傾斜溝及び第２傾斜溝の各傾斜角および周期幅Ｗは、いずれも互いに異ならせることもできる。また、凸部の現像ローラ４２の軸方向における幅ＴはＷの１／２以上の大きさで形成することが望ましい。
【００６６】
また、現像ローラ４２は、基材と、基材の外周面に形成された表面層とからなる。
基材は、５０５６アルミ合金や６０６３アルミ合金等のアルミニウム系やＳＴＫＭ等の鉄系等の金属材料スリーブからなる。
この現像ローラ４２の基材の外周面に形成される凹凸部は、転造加工によって形成されている。この基材における加工方法は、従来公知の加工方法を採用することができる。したがって、この加工方法の説明は省略する。
【００６７】
上記のように現像ローラ４２を構成することで、現像剤規制部材である薄層ブレード４３で現像剤であるトナーに過剰な圧力をかけることなく、現像ローラ４２表面に供給されたトナーを薄層化するが可能となり、画像の安定性、及び高耐久化が可能となる。
【００６８】
但し、上記した本実施例の現像ローラ４２のように凹凸部を有した現像ローラは、現像剤薄層形成において現像剤の劣化に関して有利な構成であるものの、この凹凸部を有した現像ローラ４２を用いても、現像剤が全く劣化しないわけではない。
例えば、１成分現像方式の現像装置内に新たな現像剤を補給したとき攪拌が不十分な状態で現像剤が現像剤薄層に取り込まれれば、地汚れが悪化してしまう。また、現像剤粉面の高さが供給ローラに届いていなかったり、供給ローラへの現像剤の粉圧が低すぎたりすると、現像剤の消費が激しい画像形成時（モード）において、現像ローラへの現像剤の供給能力が不足してしまう。すると、出力される像が薄くなってしまう現象（ベタ追従性の悪化）が発生することも知られている。そして、供給ローラに接触する現像剤粉面の高さが、現像ローラ４２の長手方向において、偏差を持ってしまった場合は、上記した現象が同一ページ内の濃度左右偏差となって現れる場合もある。
【００６９】
また、供給ローラは現像剤の消費が最も多い場合でも、現像ローラに元通りの薄層を形成しなおすのに十分な量の現像剤の供給を行う必要があるため、少なくとも現像ローラの表面走行速度の６０％以上の走行速度が必要であることが実験的に分かっている。このような高速走行を行った場合、現像剤粉面高さの変動が大きくなり、現像剤粉面高さの検知が困難となる。
特に、本実施例の現像ローラ４２のように外周面に凹凸部を有した構成では、その表面にブラスト処理された実施例１の供給ローラよりも、現像ローラ４２に接触する現像剤粉面の高さの変動（振幅）が大きくなるおそれがある。このように大きくなると、現像剤の劣化は抑制できるものの、現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段５２への供給ローラ４４の駆動による影響により、画像濃度偏差等の画質劣化が発生してしまうおそれがある。
そこで、本実施例の１成分現像装置４１でも、図４及び図５を用いて説明した実施例１の仕切り部材５１、現像剤粉面検知手段５２、現像剤補給口５３等の構成を適用し、供給ローラ４４の駆動による影響を低減し、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を抑制している。
【００７０】
供給ローラ４４は、実施例１と同様に、表面に空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナーを効率よく付着させて取り込むとともに、現像ローラ４２との当接部での圧力集中によるトナーの劣化を防止している。なお、この発泡材料は１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定される。また、供給ローラ４４には、実施例１と同様に、供給バイアスが印加され、現像ローラ４２との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。
また、薄層ブレード４３は、自由端側を現像ローラ４２の表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接させたもので、現像ローラ４２上のトナーに対してその押圧力下を通過させることで、実施例１と同様に、トナー層の薄層化し、トナーに電荷を付与する。
【００７１】
また、静電潜像の現像を行う際の現像電界には、実施例１と同様に、トナーが感光体２側に向かう電圧と、現像ローラ４２に戻ってくる電圧とが交互に繰り返されるような交流（ＡＣ）電圧の現像バイアスを用いる。
本実施例でも、ｆ＝５００〜１００００Ｈｚ、Ｖｐｐ＝５００〜３０００、Ｄｕｔｙ＝５０％の矩形波を用いた。
現像バイアスが印加された後、現像に寄与しなかったトナーは、現像剤担持体である現像ローラ４２の回転によってさらに搬送され、再び、１成分現像装置４１のケース内に形成されたトナー供給室に戻り、繰り返し利用される。
【００７２】
上記した本実施例の１成分現像装置４１を用いることで、外周面に凹凸部を有した現像ローラ４２が薄層ブレード４３を通過する部分で、現像剤（トナー）に掛かる圧力を低減できる。また、現像ローラ４２の外周面（表層）に形成した凹部に現像剤が入り込んで、薄層ブレード４３を通過するため、薄層ブレード４３を通過する現像剤の量が安定し、画像濃度の安定化が可能である。
したがって、実施例１で説明した効果に加え、１成分現像装置４１内に収容した現像剤の劣化を抑制できるとともに、画像濃度の安定化が可能になる。
【００７３】
（実施例３）
次に、本実施形態のカラー用の画像形成ユニット１Ｙ，Ｃ，Ｍに、それぞれ有した１成分現像装置４１の実施例３について、図を用いて説明する。
図７は、本実施例に係る、カラー用の１成分現像装置４１の説明図であり、（ａ）が現像ローラ４２の回転軸に垂直な断面の説明図、（ｂ）が１成分現像装置４１に有したパドル４５の説明図である。図８は、本実施例に係る、カラー用の１成分現像装置４１の長手方向の模式図である。
【００７４】
ここで、本実施例の１成分現像装置４１と上記した実施例１、２の１成分現像装置とでは、本実施例の１成分現像装置４１に複数の攪拌体を設けたことに係る点のみ異なる。したがって、以下の説明では、実施例１、２と異なる点について詳細に説明するとともに、実施例１、２と同様な点については、適宜、省略して説明する。
【００７５】
本実施例の１成分現像装置４１では、図４を用いて説明した実施例１、２の１成分現像装置と異なり、１成分現像装置４１内の現像剤を攪拌する攪拌体を複数設けている。
図７に示すように、実施例１、２と同様なパドル４５を第１攪拌体として、仕切り部材５１、供給ローラ４４、及び現像剤補給口５３の下方に配置し、回転駆動するように構成している。加えて、図７に示すように、螺旋スクリュ形状の攪拌搬送スクリュ５４を第２攪拌体として、仕切り部材５１、第１攪拌体であるパドル４５のいずれよりも、現像剤補給口５３の近く、且つ、現像剤粉面高さ下限６１に、その１部が浸かる高さに配置している。したがって、第２攪拌体である攪拌搬送スクリュ５４の下方には、パドル４５の攪拌領域（範囲）が存在することになる。
【００７６】
より具体的には、仕切り部材５１の鉛直下方の領域、供給ローラ４４の鉛直下方の領域、及び現像剤補給口５３の鉛直下方の領域にある、それぞれのトナーなどの現像剤の少なくとも一部分を攪拌するようにパドル４５を設けた。また、仕切り部材５１及びパドル４５よりも現像剤補給口５３の近くに配置され、現像剤を攪拌する攪拌搬送スクリュ５４も設けた。そして、攪拌搬送スクリュ５４は、現像ローラ４２の長手方向に現像剤を搬送する搬送能力を有し、パドル４５は、攪拌搬送スクリュ５４の鉛直下方の領域の現像剤の少なくとも一部も攪拌するように構成した。
【００７７】
上記したように攪拌搬送スクリュ５４は、螺旋スクリュ形状をしており、回転駆動されることで、図８に矢印Ａで示すように現像剤補給口５３から現像剤粉面検知手段５２へ向う１成分現像装置４１（現像ローラ４２）の長手方向に、現像剤を搬送する。この攪拌搬送スクリュ５４は、その回転方向に応じて、１成分現像装置４１の長手方向における一方向にのみ、現像剤を搬送する機能しか持たないように構成されている。
そして、パドル４５と攪拌搬送スクリュ５４の回転数、パドル４５のＰＥＴマイラ厚や形状、及び攪拌搬送スクリュ５４の螺旋スクリュのピッチは現像剤粉面高さの下限６１から上限６１‘までの間で、現像剤粉面に長手方向の偏りが生じないよう最適化されている。
【００７８】
このように１成分現像装置４１を構成することで、現像剤補給口５３から補給された（入った）新規の現像剤を、１成分現像装置４１の長手方向に亘って搬送し、仕切り部材５１で仕切られた現像剤補給部内で現像剤を均一に補給することが可能になる。
このように補給することで、パドル４５の回転駆動により、現像ローラ４２の回転軸に垂直な断面内で現像剤の攪拌混合が行えるとともに、攪拌搬送スクリュ５４の回転駆動により、１成分現像装置４１の長手方向の現像剤の偏り、つまり現像剤粉面の偏りを均せる。
したがって、新規に補給された現像剤を攪拌搬送スクリュ５４により長手方向に均一に拡散させつつ、供給ローラ４４の表面に到達する前にパドル４５により十分攪拌し、現像剤粉面高さを現像ローラ４２の現像領域の全域に亘って均一化することができる。
よって、上記した実施例１、２よりも、１成分現像装置４１の長手方向に係る画像濃度偏差等の画質劣化の発生を抑制できる。
【００７９】
また、上記した本実施形態では、１成分現像方式の非接触現像装置である１成分現像装置４１に、本発明を適用した例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、１成分現像方式の接触式の現像装置にも適用可能である。
また、トナーとキャリアとを個別に補給する手段を備え、トナー濃度検知手段の検知結果に基づいてトナーを補給するとともに、所定のタイミングでキャリアを補給する際に、現像剤量を現像剤量検知手段で検知する構成の２成分現像装置にも適用可能である。
【００８０】
また、金属製の現像ローラ４１に金属製の薄層ブレード４３を接触させている１成分現像方式の非接触現像装置である構成の１成分現像装置４１に、本発明を適用した例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、金属製の現像ローラに、弾性を有する樹脂等の薄層ブレードを接触させる構成の１成分現像方式の非接触式の現像装置にも適用可能である。このように弾性を有する樹脂等の薄層ブレードを用いることで、磨耗を抑制して金属製の現像ローラの長寿命化を図ることができる。
【００８１】
また、現像ローラ４２の表面に薄層ブレード４３の自由端側を当接させる構成の１成分現像装置４１について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、現像ローラに、薄層ブレードの平面部を当接させる、所謂腹当てさせる構成の１成分現像方式の現像装置にも適用可能である。このように薄層ブレードを現像ローラの表面に当接させることで、薄層ブレードの磨耗を抑制するとともに、現像ローラの表面に対する押圧力の変動を抑制してトナーの薄層の厚さや摩擦帯電によるトナーの帯電量の偏差を低減することができる。
【００８２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
静電潜像が形成される感光体２などの潜像担持体と対向する現像領域に、担持したトナーなどの現像剤を回転することで搬送する現像ローラ４２などの現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持する現像剤量を規制する薄層ブレード４３などの現像剤規制部材と、現像剤粉面からその一部が露出するように配置され、前記現像剤担持体上に現像剤を供給する供給ローラ４４などの現像剤供給体とを備えた１成分現像装置４１などの現像装置において、当該現像装置内に現像剤を補給する現像剤補給口５３などの現像剤補給口と、該現像剤補給口と前記現像剤供給体との間に設けられ、少なくとも現像剤粉面下にまで到達する仕切り部材５１などの仕切り部材と、該仕切り部材で仕切られた前記現像剤補給口側の現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段５２などの現像剤粉面検知手段とを有し、前記現像剤粉面検知手段は、前記現像剤担持体の長手方向において、前記現像領域の中心を挟んで前記現像剤補給口とは反対側に配置されることを特徴とするものである。
これによれば、実施例１（乃至３）で説明したように、現像剤粉面の高さを検知する現像剤粉面検知手段への現像剤供給体の駆動による影響を低減し、画像濃度偏差等の画質劣化の発生を従来よりも抑制できる現像装置を提供することができる。
【００８３】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、現像ローラ４２などの前記現像剤担持体は、その表面に規則的に配置された網の目状の凹凸パターンの溝などの凹凸部を有していることを特徴とするものである。
これによれば、実施例２（乃至３）で説明したように、（態様Ａ）の効果に加え、１成分現像装置４１などの現像装置内に収容したトナーなどの現像剤の劣化を抑制できるとともに、画像濃度の安定化が可能になる。
【００８４】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、現像剤粉面検知手段５２などの前記現像剤粉面検知手段による現像剤粉面の高さを検知する範囲の下限６１などの下限が、供給ローラ４４などの前記現像剤供給体の高さ方向の最下部よりも上方になることを特徴とするものである。
これによれば、実施例１（乃至３）で説明したように、次のような効果を奏することができる。現像剤粉面の高さを、現像剤供給体に接触するように現像剤を補給して、常に現像剤を現像剤供給体に供給可能にでき、現像ローラ４２などの現像剤担持体上の現像剤が消費されても一回転後には現像剤薄層を再び形成できる。したがって、安定した現像剤担持体への現像剤の供給が可能となる。
【００８５】
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれかにおいて、仕切り部材５１などの前記仕切り部材の鉛直下方の領域、供給ローラ４４などの前記現像剤供給体の鉛直下方の領域、及び現像剤補給口５３などの前記現像剤補給口の鉛直下方の領域にある、それぞれのトナーなどの現像剤の少なくとも一部分を攪拌するパドル４５などの第１攪拌体と、前記仕切り部材及び前記第１攪拌体よりも前記現像剤補給口の近くに配置され、現像剤を攪拌する攪拌搬送スクリュ５４などの第２攪拌体とを設け、該第２攪拌体は、現像ローラ４２などの長手方向などの前記長手方向に現像剤を搬送する搬送能力を有し、前記第１攪拌体は、前記第２攪拌体の鉛直下方の領域の現像剤の少なくとも一部も攪拌することを特徴とするものである。
これによれば、実施例３で説明したように、次のような効果を奏することができる。新規に補給された現像剤を第２攪拌体により長手方向に均一に拡散させつつ、現像剤供給体の表面に到達する前に第１攪拌体により十分攪拌し、現像剤粉面高さを規制領域の全域に亘って均一化することができる。よって、（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）よりも、１成分現像装置４１の長手方向に係る画像濃度偏差等の画質劣化の発生を抑制できる。
【００８６】
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、現像剤として、主にトナーから構成される１成分現像剤を用いることを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態でで説明したように、次のような効果を奏することができる。現像剤粉面検知手段５２などの現像剤粉面検知手段への供給ローラ４４などの現像剤供給体の駆動による影響が大きくなり易い、１成分現像装置４１などの１成分現像方式の現像装置において、現像剤供給体の駆動による影響を低減できる。
【００８７】
（態様Ｆ）
感光体２などの潜像担持体上に形成される静電潜像などの潜像を、トナーなどの現像剤で現像する現像装置を備えた複合機３００などの画像形成装置において、前記現像装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかの１成分現像装置４１などの現像装置を備えたことを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかの現像装置と同様な効果を奏することができる画像形成装置を提供できる。
【００８８】
（態様Ｇ）
少なくとも感光体２などの潜像担持体と、該潜像担持体上に形成される静電潜像などの潜像をトナーなどの現像剤で現像する現像装置とを共通の保持体に一体に保持し、複合機３００などの画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットにおいて、前記現像装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかの現像装置を前記保持体に保持したことを特徴とするものである。
これによれば、本実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかの現像装置と同様な効果を奏することができるプロセスユニットを提供できる。
【符号の説明】
【００８９】
１    画像形成ユニット
２    感光体
３    光書込ユニット
４    中間転写ベルト
５    中間転写ユニット
６    ベルトクリーニング装置
７    ２次転写ローラ
８    定着ユニット
１０ａ，ｂ  給紙カセット
１０ｃ  手差しトレイ
１１    トナー補給容器
１６    レジストローラ対
１７    １次転写ローラ
３１    ２成分現像装置
３２    現像スリーブ
３３    規制ブレード
３４    潤滑剤塗布ブレード
３５    攪拌搬送スクリュ（２成分現像装置）
３６    感光体クリーニングブレード（２成分現像装置）
３７    帯電ローラ（２成分現像装置）
３８    潤滑剤付与ブラシ
３９    固形潤滑剤
４１    １成分現像装置
４２    現像ローラ
４２ｂ  円筒状領域
４２ａ  凹凸領域
４２ｃ  軸部
４３    薄層ブレード
４４    供給ローラ
４５    パドル
４５ｂ  マイラ
４５ａ  パドル軸
４６    感光体クリーニングブレード（１成分現像装置）
４７    帯電ローラ（１成分現像装置）
５１    仕切り部材
５２    現像剤粉面検知手段
５３    現像剤補給口
５４    攪拌搬送スクリュ（１成分現像装置）
５７    中央線
６１    下限（現像剤粉面）
６１’  上限（現像剤粉面）
１００    装置本体
２００    スキャナー部
３００    複合機
Ｐ    記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９０】
【特許文献１】特許第４０２６９７７号公報
【図１】
2014170155.tif 000003
【図２】
2014170155.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014170155.tif 000006
【図５】
2014170155.tif 000007
【図６】
2014170155.tif 000008
【図７】
2014170155.tif 000009
【図８】
2014170155.tif 000010