(57)【要約】【課題】キャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアが像担持体の表面を擦ることで発生するスジ状汚れを抑制できる現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】内部に第一磁界発生手段８２が配置され、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を表面上に担持して回転する現像剤担持体５と、現像剤担持体と像担持体１とが対向する現像領域の像担持体回転方向下流側のキャリア回収領域で、像担持体上に付着した磁性キャリアを自身の表面上に吸着させて回収する、内部に第二磁界発生手段９１が配置され、像担持体に所定間隔をあけて回転可能に設けられたキャリア回収部材１３とを有する現像装置４において、キャリア回収部材が像担持体に対向する位置で、第二磁界発生手段の磁界によりキャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアの穂立ち高さよりも、前記所定間隔が大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に配置された第一磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を表面上に担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と像担持体とが対向する現像領域の像担持体回転方向下流側のキャリア回収領域で、該像担持体上に付着した磁性キャリアを、自身の内部に配置された第二磁界発生手段が発生させる磁界の作用により自身の表面上に吸着させて回収する、該像担持体に所定間隔をあけて回転可能に設けられたキャリア回収部材とを備え、
前記現像剤担持体上に担持された二成分現像剤中のトナーを前記像担持体上に形成された潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、
前記キャリア回収部材が前記像担持体に対向する位置で、前記第二磁界発生手段の磁界により該キャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアの穂立ち高さよりも、前記所定間隔が大きい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、
上記現像領域よりも像担持体回転方向下流側で、上記像担持体と上記現像剤担持体と上記キャリア回収部材とに囲まれた領域に、該現像剤担持体から該像担持体へのキャリア飛散を阻止するキャリア飛散阻止部材を設けており、
前記キャリア飛散阻止部材によって前記像担持体への飛散が阻止されたキャリアを、上記第一磁界発生手段の磁界により前記現像剤担持体上に回収す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、
上記第一磁界発生手段は、上記キャリア回収部材と対向する部分に磁極を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの現像装置において、
上記第一磁界発生手段は、上記キャリア回収部材と対向する位置を上記複数の磁極が順次通過するように回転可能に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの現像装置において、
上記現像剤担持体と上記キャリア回収部材とが対向する位置で、上記第一磁界発生手段により該現像剤担持体上に上記二成分現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させ、該磁界による磁気穂を該キャリア回収部材の表面に接触させることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかの現像装置において、
上記キャリア飛散阻止部材は導電性を有し、
前記キャリア飛散阻止部材と上記現像剤担持体との間に、正規帯電極性に帯電したトナーを現像剤担持体側へ移動させる電界が形成されるように、該キャリア飛散阻止部材に電圧を印加する第一電圧印加手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６の現像装置において、
上記キャリア飛散阻止部材の電気抵抗率は、２．６５×１０−１０［Ω・ｃｍ］より高く、１０４［Ω・ｃｍ］より低いことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項６の現像装置において、
上記キャリア飛散阻止部材はステンレス鋼からなることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項６の現像装置において、
上記キャリア飛散阻止部材は非磁性のステンレス鋼からなることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項２乃至９のいずれかの現像装置において、
上記キャリア飛散阻止部材を装置本体に対して回転可能に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかの現像装置において、
上記第二磁界発生手段は、上記現像剤担持体と対向する部分に磁極がなく、
前記現像剤担持体と上記キャリア回収部材とが対向する位置で、該現像剤担持体の回転方向と該キャリア回収部材の回転方向とが、互いに逆方向であることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかの現像装置において、
上記キャリア回収部材の表面には粗し処理が施されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の現像装置において、
上記キャリア回収部材の表面からキャリアを除去するキャリア除去手段を、該キャリア回収部材の表面に当接させないことを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかの現像装置において、
上記第二磁界発生手段は、上記像担持体と対向する部分に磁極を有しており、その磁極による該像担持体の表面での磁束密度を１４０［ｍＴ］以上としたことを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電せしめられた前記像担持体の表面を露光して潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された潜像を現像剤を用い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乃至１４のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１５の画像形成装置において、
上記帯電手段によって帯電せしめられた上記像担持体の表面と上記キャリア回収部材との間に、正規帯電極性とは逆極性に帯電したキャリアを該像担持体の表面からキャリア回収部材側へ移動させる電界が形成されるように、該キャリア回収部材に電圧を印加する第二電圧印加手段を有しており、
前記帯電手段によって帯電された前記像担持体の表面の帯電電位をＶｐ［Ｖ］、前記第二電圧印加手段によって電圧が印加された前記キャリア回収部材の電位をＶｃ［Ｖ］、前記像担持体の表面と前記キャリア回収部材の表面との間隙をｄ［ｍｍ］としたとき、３３３≦｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄ≦１５００の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６の画像形成装置において、
少なくとも上記現像装置と上記像担持体とを一体的に構成し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
少なくとも現像手段と像担持体とを一体的に構成し、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乃至１４のいずれかの現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【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】
画像形成装置に用いられる現像装置は、一般に、現像剤担持体である現像ローラと潜像担持体である感光体とが対向する現像領域で、感光体上に形成した潜像を、現像ローラ上に担持した現像剤により現像して、感光体上にトナー像を形成する。現像方法としては、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像する二成分現像方式が知られている。二成分現像方式では、現像用磁界発生手段である磁石ローラを内部に配置した現像ローラを用い、磁石ローラにより形成される磁界の作用によって、トナーが静電的に付着した状態の磁性キャリアを、現像ローラ上にブラシ状に穂立ちさせて磁気穂を形成する。そして、現像領域において、感光体上に形成した潜像に磁気穂中のトナーのみを付着させて、感光体上にトナー像を形成する。
【０００３】
二成分現像方式の現像装置においては、現像剤を攪拌してトナーの帯電を効率よく行う目的で、現像ローラの内部で磁石ローラが回転することにより現像ローラ回転方向に沿って磁石ローラの磁極が周回移動する磁極移動方式を採用するものが知られている。この磁極移動方式では、磁石ローラの回転により現像ローラ上で磁気穂が激しく回転する挙動を示し、トナーが静電的に付着した状態の磁性キャリアが、遠心力によって磁気穂から飛散して感光体に付着するキャリア付着が深刻化するという欠点がある。特に、近年は、高画質化のために磁性キャリアの小粒径化が進み、キャリア付着が更に悪化する傾向にある。
【０００４】
キャリア付着が発生すると、中間転写体や記録材などの被転写部材と感光体とが接触する転写ニップ部において、感光体上に付着した磁性キャリアの存在により、感光体と被転写部材との密着性が低下し、いわゆる白抜け等の異常画像を引き起こす。また、キャリア付着が発生すると、感光体とクリーニング部材との当接箇所で磁性キャリアが感光体表面を傷つけて画質劣化を引き起こしたり、クリーニング部材を傷つけてクリーニング不良を引き起こしたりするおそれがある。
【０００５】
このようなキャリア付着による不具合の発生を抑制する方策としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された画像形成装置では、現像領域から転写ニップブまでの間に感光体表面から磁性キャリアを回収するキャリア回収装置を設けている。このキャリア回収装置は、キャリア回収用磁界発生手段であるキャリア回収磁石ローラを内部に配置したキャリア回収ローラを、感光体表面に対向配置している。感光体表面上に付着した磁性キャリアは、キャリア回収磁石ローラの磁力によりキャリア回収ローラ上に回収され、キャリア回収ローラの回転によって搬送され現像装置内の現像剤中へ戻される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
キャリア回収ローラに回収された磁性キャリアは、キャリア回収磁石ローラにより形成される磁界の作用により、キャリア回収スリーブ上で穂立ちする。このようにキャリア回収スリーブ上で穂立ちした磁性キャリアが、感光体表面まで到達し、キャリア回収ローラや感光体の回転に伴って感光体表面を擦ると、磁性キャリアに付着したトナーが、感光体表面にスジ状で付着しスジ状汚れが発生してしまう。
【０００７】
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、キャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアが像担持体の表面を擦ることで発生するスジ状汚れを抑制できる現像装置、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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内部に配置された第一磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を表面上に担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と像担持体とが対向する現像領域の像担持体回転方向下流側のキャリア回収領域で、該像担持体上に付着した磁性キャリアを、自身の内部に配置された第二磁界発生手段が発生させる磁界の作用により自身の表面上に吸着させて回収する、該像担持体に所定間隔をあけて回転可能に設けられたキャリア回収部材とを備え、前記現像剤担持体上に担持された二成分現像剤中のトナーを前記像担持体上に形成された潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、前記キャリア回収部材が前記像担持体に対向する位置で、前記第二磁界発生手段の磁界により該キャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアの穂立ち高さよりも、前記所定間隔が大きいことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、キャリア回収部材と像担持体との間の所定間隔が、キャリア回収部材が像担持体に対向する位置でキャリア回収部材上に穂立ちした磁性キャリアの穂立ち高さよりも大きい。これにより、キャリア回収部材上で穂立ちした磁気キャリアが像担持体の表面に到達するのを抑えられ、その穂立ちした磁気キャリアにより像担持体の表面が擦られるのを抑制することができる。よって、キャリア回収部材上で穂立ちした磁気キャリアに付着したトナーが、像担持体の表面に付着することで発生するスジ状汚れを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、キャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアが像担持体の表面を擦ることで発生するスジ状汚れを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】キャリア飛散阻止部材について説明する現像装置の拡大断面図
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】現像装置及び感光体について説明する図。
【図４】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断面図。
【図５】トナーを補給する位置を説明する外観斜視図。
【図６】現像ローラとキャリア回収ローラの要部について説明する図。
【図７】ブロック磁石を希土類ボンド磁石としたときのキャリア回収スリーブ上での磁束密度波形。
【図８】ブロック磁石を希土類焼結磁石としたときのキャリア回収スリーブ上での磁束密度波形。
【図９】現像剤のストレス低減の実験結果を示すグラフ。
【図１０】キャリア回収ローラの駆動部を説明する概略図。
【図１１】ブロック磁石の磁束密度を選定するための実験結果の図。
【図１２】従来例１の現像装置の拡大断面図。
【図１３】実施例１の現像装置の拡大断面図。
【図１４】比較例１の現像装置の拡大断面図。
【図１５】従来例１での振動状態を示すグラフ。
【図１６】実施例１での振動状態を示すグラフ。
【図１７】本実施形態の現像装置でキャリア回収ローラのトナー汚れを防止する構成について説明する図。
【図１８】キャリア回収ローラからのトナー除去、感光体からのキャリア除去を説明する図。
【図１９】キャリア回収ローラ上の磁気穂高さとスジ状汚れランクとの関係を示したグラフ。
【図２０】別のキャリア飛散阻止部材について説明する現像装置の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機５００の概略構成図である。
複写機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）、マゼンタ（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，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ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、マゼンタ、シアン、黒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，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ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。プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電装置３、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。
【００１６】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８Ｙについて説明する。
帯電手段たる帯電装置３Ｙ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、帯電装置３Ｙ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，１８Ｃ，１８Ｋについても同様である。
【００１９】
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，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋなども有している。
【００２０】
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。
【００２１】
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋ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，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
複写機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。
【００２７】
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４８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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、複写機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。
【００３１】
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、複写機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。
【００３２】
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、第一走行体３３と第二走行体３４とがともに走行を開始し、第一走行体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二走行体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。
【００３３】
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，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ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，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ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。
【００３４】
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４８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。
【００３５】
複写機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，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ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，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ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。
【００３６】
複写機５００は、複写機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。
【００３７】
図３は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにそれぞれ装備されている現像装置４及び感光体１について説明する図である。
【００３８】
４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ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。
【００３９】
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の表面は光書込ユニット２１から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。
【００４０】
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、現像する現像ローラ５を有している。
【００４１】
現像ローラ５は回転可能な現像剤担持体である現像スリーブ８１を備え、複数の磁極からなり図中矢印Ａ方向に回転可能な磁界発生手段としての磁石ローラ８２を内包している。
【００４２】
現像ローラ５の下側、感光体１の進行方向下流側であって、現像ローラ５および感光体１に近接した位置にはキャリア回収ローラ１３を有している。キャリア回収ローラ１３も現像ローラ５と同様に、回転可能なキャリア回収スリーブ９０を備え、複数の固定磁極からなる磁気発生手段としてのキャリア回収磁石ローラ９１を内包している。感光体１に付着したキャリアはキャリア回収ローラ１３にて回収されキャリア回収磁石ローラ９１の磁気力とキャリア回収スリーブ９０回転により現像装置４内へ戻される。
【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ー８を有している。
【００４４】
現像ローラ５の供給スクリュー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ー８と同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ー６を備えている。供給スクリュー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ー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】
現像装置４は、供給搬送路９と回収搬送路７に並列して攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は奥側では回収搬送路７、手前側では供給搬送路９と略同じ高さになるよう傾斜を設けてある。
【００４８】
攪拌搬送路１０は、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら供給スクリュー８とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材である螺旋状の攪拌スクリュー１１を備えている。攪拌スクリュー１１は、図３に示す紙面の手前側（以下、便宜上、図中手前側と称する場合もある）に向けて搬送し、軸線方向に傾斜状に配置されている。
【００４９】
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り壁としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは、図中手前側が開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
【００５０】
供給搬送路９と回収搬送路７との間は第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４の供給搬送路９と回収搬送路７とは、図中奥側が開口部となっており、供給搬送路９と回収搬送路７とが連通している。
【００５１】
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路は仕切り部材としての第三仕切り壁１３５によって仕切られている。第三仕切り壁１３５は、図中奥側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
【００５２】
現像剤搬送部材である供給スクリュー８、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１は、樹脂もしくは金属のスクリューからなっている。スクリュー径は、供給スクリュー８及び回収スクリュー６がφ２６［ｍｍ］、攪拌スクリュー１１がφ３０［ｍｍ］である。スクリューピッチは、供給スクリュー８が５４［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュー６が３６［ｍｍ］の２条巻き、攪拌スクリュー１１が５４［ｍｍ］の２条巻きである。各スクリューの回転数は、全て約６００［ｒｐｍ］に設定されている。
【００５３】
現像ローラ５上に担持された現像剤は、ステンレス鋼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。
【００５４】
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。
【００５５】
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収が行われ、図３中奥側に搬送され、非画像領域部に設けられた第三仕切り壁１３５の開口部で、攪拌搬送路１０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第二仕切り壁１３４の開口部の付近で供給搬送路９の上側には、図５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。
【００５６】
図４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の斜視断面図です。図中
の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００５７】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路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。
【００５８】
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第二仕切り壁１３４の余剰開口部より回収搬送路７に供給される（図４中矢印Ｅ）。
【００５９】
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、現像ローラ５から分離・離脱して、回収搬送路７に受け渡される。現像ローラ５から回収搬送路７に受け渡され、回収スクリュー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た回収現像剤は第三仕切り壁１３５の回収開口部より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｆ）。
【００６０】
そして、攪拌搬送路１０では、供給搬送路９から供給された余剰現像剤と回収搬送路７に回収された回収現像剤と後述するトナー補給口９５（図５参照）から補給されたトナーとが攪拌される。これら攪拌された現像剤は、攪拌スクリュー１１の搬送方向下流側で、かつ、供給スクリュー８の搬送方向上流側に搬送され、第一仕切り壁１３３の供給開口部より供給搬送路９に供給される（図４中矢印Ｄ）。
【００６１】
なお、攪拌搬送路１０の下方には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（不図示）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を行っている。
【００６２】
図４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、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌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攪拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを抑制することができる。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。
【００６３】
図５は、トナーを補給する位置を説明する外観斜視図である。
図５に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５は、供給スクリュー８を備える供給搬送路９の搬送方向下流端部の上方に設けてられている。このトナー補給口９５は第二仕切り壁１３４の余剰開口部（図４中矢印Ｅ）の上部であるため、トナーは余剰現像剤および回収現像剤と混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００６４】
図６は、具体的に上述した構成を対象として現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３の要部について説明する図である。
【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はアルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、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下記の粗し処理・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Ａ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６に示す実施形態の構成では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いる。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する。このような現象を繰り返す回数が増加することによる、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６において、本実施形態における磁石ローラ８２の回転中心Ｐ’は現像スリーブ８１の回転中心Ｐ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。偏心の方向は、現像ローラ５の表面に担持された現像剤が感光体１に移行する付近の位置で現像スリーブ８１の内面に最も接近することができる向きに設定されている。また、前記距離Ｔに相当する偏心量は、現像領域においてキャリアが感光体１に移行するのを磁極からの磁力によって抑制することができる量とされている。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。
【００７６】
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、現像スリーブ８１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。
【００７７】
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。
【００７８】
次に、図６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。
供給スクリュー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。
【００７９】
磁石ローラ８２の回転方向を符号Ａ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Ａ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。
【００８０】
ドクタブレード１２を通過した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ドラム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が、前記の磁気穂の自転による遠心力は回転数の２乗に比例して増大するため、キャリア付着も増大する。キャリア付着の除去方法については後述する。
【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への吸着力を減少させ回収搬送路７にて自重により現像スリーブ８１より離脱する（矢印Ｋ、矢印Ｌ）。
【００８２】
キャリア回収ローラ１３は回転可能なキャリア回収スリーブ９０を備え、複数の固定磁極からなる磁気発生手段としてのキャリア回収磁石ローラ９１を内包している。
【００８３】
キャリア回収磁石ローラ９１はアルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、マグネシウム、各種樹脂材料等の非磁性材料からなるシャフト９２に、複合磁石９３、ブロック磁石９４を貼り付けてなる。
【００８４】
複合磁石９３はマグネット粉末としてはＳｒフェライトないしＢａフェライトを用い、高分子化合物としては６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）又はＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料を使用することができる。半月状に成型し、着磁により３個の磁極を有し、切り欠き部を現像ローラ５側に配置し、現像ローラ５に対向する側には磁極を有しないようにしてある。
【００８５】
ブロック磁石９４は、感光体１に付着したキャリアを回収するため、複合磁石９３よりも小さい体積で高磁力が必要であり、Ｂｒ＞０．５［Ｔ］の材料を用いることが望ましい。前記材料して、多くはＮｅ系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ等）の希土類焼結磁石もしくはこれらのマグネット粉を高分子化合物と混合した希土類ボンド磁石を用いることができる。
【００８６】
また、希土類系マグネット粉には等方性、異方性のマグネット粉があり、異方性マグネット粉の方が高磁力を得られるが、所望の磁気特性に応じてどちらのタイプを用いてもかまわない。
【００８７】
そして、上記の材料を、燒結、押出し成型、射出成型、あるいは、磁性粉とバインダーの型内圧縮成型等することで、幅３［ｍｍ］、厚さ３［ｍｍ］とした。長さは３４６［ｍｍ］で磁石ローラ８２より約１０［ｍｍ］長くして端部まで確実にキャリア回収を可能にしている。
【００８８】
ブロック磁石９４を希土類ボンド磁石としたときのキャリア回収スリーブ９０上での磁束密度波形を図７に示す。Ｐ２１は１５０［ｍＴ］と高磁束密度が得られた。他の搬送極は、Ｐ２２を１００［ｍＴ］、Ｐ２３を７０［ｍＴ］、Ｐ２４を４０［ｍＴ］とした。Ｐ２１の磁束密度は０．５［ｍｍ］離れた感光体１上では１４０［ｍＴ］となった。
【００８９】
ブロック磁石９４を希土類焼結磁石としたときのキャリア回収スリーブ９０上での磁束密度波形を図８に示す。Ｐ２１は２３０［ｍＴ］と更に高磁束密度が得られた。他の搬送極は、Ｐ２２を１１０［ｍＴ］、Ｐ２３を７０［ｍＴ］、Ｐ２４を４０［ｍＴ］とした。Ｐ２１の磁束密度は０．５［ｍｍ］離れた感光体１上では２００［ｍＴ］となった。
【００９０】
キャリア回収スリーブ９０は、アルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。
【００９１】
前述したように高磁束密度のＰ２１に吸着されているキャリアを比較的低磁束密度のＰ２２へスリップなく搬送するためには、その表面に下記の粗し処理や加工を施す必要がある。
【００９２】
（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
【００９３】
（Ａ）については、溝・凹の深さは０．０５［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］程度で形状や個数等公知技術を使用可能である。
【００９４】
（Ｂ）については、その粗さはＲｚ７［μｍ］〜Ｒｚ５０［μｍ］が製作可能でかつキャリアのスリップを防止できる範囲である。
【００９５】
（Ｃ）については、その粗さはＲｚ４０［μｍ］〜Ｒｚ９０［μｍ］が製作可能でかつキャリアのスリップを防止できる範囲である。
【００９６】
キャリア回収ローラ１３と感光体１との間隙は０．５［ｍｍ］と狭く設定することで、感光体１上の磁束密度はキャリア回収スリーブ９０上での磁束密度より１０［ｍＴ］〜３０［ｍＴ］程度の減衰に抑えられる。キャリア回収ローラ１３と現像ローラ５との間隙は２［ｍｍ］と狭めに設定することで、現像ローラ５の穂立ちをキャリア回収ローラ１３に接触させることができる。
【００９７】
また、キャリア回収ローラ１３の現像ローラ５と円周方向反対側にはケーシング９８を備え、キャリア回収ローラ１３とケーシング９８との間隙は１．５［ｍｍ］と狭く設定することで、Ｐ２４での穂立ちをケーシング９８に接触させることができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、図５に示すように、樋９ａ及びドクタブレード１２を互いに隣接させ、且つ、現像ローラ５の鉛直方向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、磁気穂の生成が抑えられ、現像剤のストレスを低減できる。ドクタブレード１２による現像剤規制部を通過した後は、現像ローラ５上で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。
【００９９】
本発明者らは、現像剤のストレス低減の効果を検証するために実験を行った。
図９は現像剤のストレス低減の実験結果を示すグラフである。また、このときの実験条件を表１に示す。
【０１００】
【表１】
2014006419.tif 000003
【０１０１】
現像剤のストレスの指標として、本実施形態の現像装置及び従来の現像装置をそれぞれ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９に示すように、本実施形態の現像装置では、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。
【０１０２】
図１０は、キャリア回収ローラ１３の駆動部を説明する概略図である。
現像装置４の手前側であって回収スクリュー６の端部は偏心カム９９を備えている。偏心カム９９はカムフォロワー９６の長穴に回転可能な状態で勘合している。また、カムフォロワー９６の反対側端部にはワンウェイクラッチ９７が圧入されており、ワンウェイクラッチ９７の内径部にはキャリア回収ローラ１３の駆動軸が挿入されている。
【０１０３】
回収スクリュー６の回転により偏心カム９９がＰ方向に回転すると、カムフォロワー９６はＱ方向とＲ方向に揺動することになる。ワンウェイクラッチ９７はＱ方向動作時のみをロックさせ、Ｒ方向動作時は空転させることで、キャリア回収ローラ１３はＪ方向に間欠的に駆動される。カムフォロワー９６の揺動角を７．２［°］とすることで、回収スクリュー６が５０回転するとキャリア回収ローラ１３は３６０［°］つまり１回転することになる。回収スクリュー６は約６００［ｒｐｍ］で回転するのであるから、キャリア回収ローラ１３は約１２［ｒｐｍ］の極低速で間欠回転することになる。
【０１０４】
上記のように簡易な構成で大きな減速比が得られるが、駆動方式は本構成に限定されるものではなく複数のギヤやタイミングベルトによる減速、小型専用モータの設置等の方式を選択することも可能である。
【０１０５】
以上の構成において、現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３は図３中でＩ方向、Ｊ方向、つまりは同方向に回転させる。すなわち、現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３とが対向する位置において、現像スリーブ８１の表面とキャリア回収スリーブ９０の表面とが互いに逆方向に移動するように、現像スリーブ８１とキャリア回収スリーブ９０とを回転させている。このときのキャリアの回収動作について図６において説明する。
【０１０６】
現像領域で感光体１に付着したキャリアは感光体１の回転によりキャリア回収ローラ１３まで達し、高磁束密度のＰ２１により吸着し回収される。本実施形態では、キャリア回収スリーブ９０の表面は粗し処理を施したため、Ｐ２１は高磁束密度ではあるがスリップすることなく搬送され、Ｐ２４を経てケーシング９８の終端で重力により回収搬送路７へ落下する（矢印Ｍ）。
【０１０７】
しかし、Ｐ２４とＰ２１との間の残留磁束密度のため落下しなかったり、粗し処理の凹部に入ったキャリアは、キャリア回収スリーブ９０とともに連れまわったりする。ところが、現像ローラ５とキャリア回収スリーブ９０との対向部では、現像ローラ５の回転方向とキャリア回収スリーブ９０の回転方向とが互いに反対方向になっている。そのため、キャリア回収スリーブ９０とともに連れまわったキャリアは、現像ローラ５上で穂立ちした磁気穂により激しく摺擦されキャリア回収スリーブ９０上から離脱し易くなる。そして、キャリア回収ローラ１３の現像ローラ５に対向する側には磁極がないので、キャリア回収スリーブ９０に対向した現像ローラ５の磁石８３の磁力により、キャリア回収スリーブ９０上のキャリアが現像ローラ５へ完全に回収されることになる（矢印Ｎ）。
【０１０８】
また、一方で現像領域を通過後、遠心力や重力で一部の現像剤の飛散が発生しても、キャリア回収ローラ１３に落下後、Ｐ２１にて回収されるので問題にはならない（矢印Ｏ）。
【０１０９】
また、Ｐ２４の穂立ちがケーシング９８に常に接触し磁気シールを形成している。そのためスクレーパの当接が無くても、矢印Ｋにて落下した現像剤がキャリア回収ローラ１３とケーシング９８の間隙から落下する問題は無い。
【０１１０】
また、キャリア回収ローラ１３は極低速で間欠回転することから、回収したキャリアが遠心力で飛散する問題もない。
【０１１１】
なお、キャリア回収スリーブ９０に粗し処理をせずに高磁束密度のＰ２１に吸着されているキャリアを順次、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４へスリップなく搬送するためには、Ｐ２２〜Ｐ２３も高磁束密度にすることも考えられる。ただし、高価な高磁束密度磁石を複数使用すると非常にコストが上昇してしまう欠点がある。そこでＰ２２〜Ｐ２３を従来の磁石とし、キャリア回収スリーブ９０に前述の粗し処理や加工を施すのが良い。
【０１１２】
図１１は、ブロック磁石９４の磁束密度を選定するための実験結果を示すグラフである。ブロック磁石９４の磁束密度を選定するために実験を行った。なお、実験条件は表２に示す通りである。
【０１１３】
【表２】
2014006419.tif 000004
【０１１４】
前記実験では、現像工程後、転写工程前の感光体１上の単位面積当たりのキャリア個数をキャリア回収ローラ１３の有無でカウントし、その比をキャリア回収率とした。キャリア回収ローラ１３と感光体１との間隙は０．５［ｍｍ］と設定し、感光体１上の磁束密度とキャリア回収率の関係を調査した。磁束密度は高い方がキャリア回収率も高まり、通常問題とならない９８［％］は磁束密度が１４０［ｍＴ］以上で達成可能であり、磁束密度が２００［ｍＴ］以上でキャリア回収率は極めて１００［％］に近くなった。
【０１１５】
磁束密度１４０［ｍＴ］は希土類ボンド磁石で達成可能であるが、磁束密度２００［ｍＴ］達成のためには高価な希土類焼結磁石が必要となる。磁石の材質はコストとキャリア付着の問題レベルから適宜選択するのが良い。
【０１１６】
また、本願発明者らは、振動とキャリア回収率と擦れ画像とについて、従来例の現像装置と本実施形態の実施例の現像装置との比較実験を行った。
【０１１７】
ここで、従来、現像ローラ５内の磁石ローラ８２を高速で回転させ現像剤の攪拌及び帯電を効率良く行う現像装置が知られている。ところが、この種の現像装置では磁石ローラ８２の回転により現像ローラ５上で磁気穂が激しく自転し、その遠心力でキャリアが飛散し、感光体１に付着するキャリア付着がより深刻な問題となっている。一方で、感光体１上のキャリアを回収するために、キャリア回収ローラ１３を感光体１及び現像ローラ５近傍に配置した場合、現像ローラ５内の磁石ローラ８２の交番磁場とキャリア回収ローラ１３内のキャリア回収磁石ローラ９１の磁場とが干渉し合う。そのため、磁石ローラ間の吸引と反発を繰り返し、多大な振動を発生させるという問題があった。この振動は、感光体１や光書込ユニット２１に伝播し、バンディング画像となったり、騒音が発生したり、現像装置４の寿命が低下したりする。また、上記磁場の干渉により現像剤の溢れが発生することもあった。
【０１１８】
上記振動による画質低下、騒音、現像装置４の寿命低下、現像剤の溢れ等を抑制するために、キャリア回収ローラ１３の磁場を低減させることが考えられるが、キャリア回収効率が低下してしまう。また、キャリア回収ローラ１３の磁場は低下させずに、キャリア回収ローラ１３を現像ローラ５から十分離れた位置に配置することも考えられる。しかしながら、画像形成装置が大型化したり、回収したキャリアを現像装置４内の現像剤中に戻すのに複雑な機構が必要となったりする問題がある。また、回収したキャリアをキャリア溜めに溜めて現像装置４内の現像剤中に戻さない場合は、現像装置４内の現像剤に含まれるキャリアが次第に減少してしまうという問題がある。
【０１１９】
そこで、本実施形態では、上記振動等の各問題を解決するために、前述のようにキャリア回収磁石ローラ９１を、現像ローラ５と対向する部分に磁極を有さないように構成している。より具体的には、キャリア回収磁石ローラ９１を構成する複合磁石９３の軸方向に直交する断面における形状を半月状になるように成型し、その複合磁石９３の磁極がない切り欠き部を現像ローラ５側に配置している。
【０１２０】
図１２は従来例１の現像装置の拡大断面図であり、図１３は実施例１の現像装置の拡大断面図であり、図１４は比較例１の現像装置の拡大断面図である。また、図１５は従来例１での振動状態を示すグラフであり、図１６は実施例１での振動状態を示すグラフである。
【０１２１】
表３は、従来例１、実施例１、実施例２、実施例３及び比較例１の各現像装置を比較してその効果を説明するものである。
【０１２２】
【表３】
2014006419.tif 000005
【０１２３】
従来例１の現像装置（図１２）では、Ｐ２１極の磁束密度が１００［ｍＴ］と低いので、キャリア回収率は９０［％］であった。しかも、磁石８３とＰ２２の磁場干渉により振動が許容レベルを越えた（図１５）。
【０１２４】
実施例１の現像装置（図１３）では、キャリア回収ローラ１３の回転方向を現像ローラ５と同方向にしたので、現像ローラ５に対向する側には磁極が不要になり、振動が許容レベル内になった（図１６）。また、スクレーパも不要となった。
【０１２５】
比較例１の現像装置（図１４）では実施例１の効果に加えて、現像ローラＰ２１極の磁束密度を１４０［ｍＴ］と高くしたので、キャリア回収率は９８［％］となったが、キャリア回収スリーブ９０上でスリップが発生し、キャリアの搬送が出来なく擦れ画像が発生した。
【０１２６】
実施例２の現像装置（図６）では、比較例１の効果に加えて、キャリア回収スリーブ９０の表面の粗し処理を施したので、キャリア回収ローラ１３のキャリア搬送性を向上させることができた。また、キャリア回収ローラ１３と現像ローラ５それぞれの回転方向を同じにしたので、Ｐ２４の穂立ちをケーシング９８に常に接触し磁気シールを形成することができ、キャリアの連れまわりによる擦れ画像を防止可能となる。
【０１２７】
また、実施例３の現像装置では、Ｐ２１極の磁束密度を２００［ｍＴ］と更に高くしたのでキャリア回収率は極めて１００［％］に近くすることができる。他の効果については実施例１と同等である。
【０１２８】
キャリア回収ローラ１３の別の課題として、トナーが大量に付着すると粗し処理の凹凸が埋まり、キャリアの搬送不良を引き起こすトナー付着の問題があった。
【０１２９】
従来例１の現像装置においては、キャリア回収ローラ１３にスクレーパが当接されキャリアと同時にトナーの剥離を行っていたが、スクレーパを使用しない本実施形態においては、以下の方法でキャリア回収ローラ１３のトナー付着を防止している。
【０１３０】
図１７に示す構成では、感光体１は図示しない帯電装置で−６００［Ｖ］程度に帯電され（地肌部）、図示しない露光装置で−１００［Ｖ］程度に除電される（画像部）。一方でトナーは負極性、キャリアは正極性に帯電した現像剤を使用するネガポジプロセスであり、現像バイアスとしては−５００［Ｖ］程度を現像スリーブ８１に印加する。この構成の特徴部分は、キャリア回収スリーブ９０の電位であり、−７００［Ｖ］程度とすることで感光体１の表面電位および現像スリーブ８１の現像バイアスよりも低く設定した。
【０１３１】
図１７において、大粒子が正極性キャリア、小粒子が負極性トナーである。感光体１から見たキャリア回収スリーブ９０の電位差は最小でも−１００［Ｖ］である。これにより正極性キャリアはキャリア回収スリーブ９０へ向かう静電力が働くが、負極性トナーは反対に感光体１へ向かう静電力が働くのでトナーをキャリア回収スリーブ９０へ引き寄せることが無い。ただし、浮遊しているトナーは積極的では無いにしろキャリア回収スリーブ９０へ付着する場合がある。
【０１３２】
ところが、キャリア回収スリーブ９０から見た現像スリーブ８１の電位差は＋２００［Ｖ］である。キャリア回収スリーブ９０へ付着したトナーはその回転により現像スリーブ８１の対向部へ搬送され、磁気穂で摺擦されると同時に＋２００［Ｖ］の電位差で現像スリーブ８１へ吸着され現像剤に取り込まれる。これによりキャリア回収ローラ１３のトナー汚れを防止している。
【０１３３】
ここで、実施例１の現像装置や、実施例２の現像装置では、安価なキャリア回収ローラ１３を使用しており、表１に示したように、実施例１のキャリア回収率は９０［％］、実施例２のキャリア回収率は９８［％］であった。このように、実施例１の現像装置や実施例２の現像装置では、感光体１上に付着したキャリアを完全に回収することができなかった。転写部において、感光体１に付着したキャリアの周囲は転写媒体との密着性が悪いため、感光体１上に形成されたトナー像が、転写媒体に転写されず、白点状の異常画像が発生し、高画質が要求される印刷用途では許容されない場合があった。以下の方法で、異常画像の発生を防止している。
【０１３４】
図１８は、キャリア回収ローラ１３からのトナー除去、感光体１からのキャリア除去を説明するための概略構成図である。
【０１３５】
図１８において、感光体１は図示しない帯電装置で−３００［Ｖ］〜−１０００［Ｖ］、ここでは−６００［Ｖ］に帯電され（地肌部）、図示しない露光装置で−５０［Ｖ］〜−３００［Ｖ］、ここでは−１００［Ｖ］に除電される（画像部）。
【０１３６】
一方で、本実施形態の画像形成プロセスは、トナーが負極性、キャリアが正極性に帯電された現像剤を使用するネガポジプロセスであり、現像バイアスとしては−１００［Ｖ］〜―８００［Ｖ］、ここでは−５００［Ｖ］を現像スリーブ８１に印加する。なお、現像スリーブ８１から感光体１へのキャリアの移動を抑制するため、キャリアに対して、感光体１から現像スリーブ８１に向かう静電力が働くように、現像バイアスの電位は、常に感光体１の帯電電位より高く設定される。
【０１３７】
また、感光体１に付着したキャリアに対して、感光体１からキャリア回収スリーブ９０に向かう静電力が働くように、電圧印加手段である電源によってキャリア回収スリーブ９０に電圧を印加し、そのときの電位を感光体１の帯電電位より低く設定する。
【０１３８】
ここで、感光体１の表面とキャリア回収スリーブ９０の表面との間隙をｄ［ｍｍ］、帯電装置３によって帯電せしめられた感光体１の帯電電位をＶｐ［Ｖ］、キャリア回収スリーブ９０の電位をＶｃ［Ｖ］とする。そして、本実施形態においては、３３３≦｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄ≦１５００の関係を満たすように、間隔ｄ［ｍｍ］、帯電電位Ｖｐ［Ｖ］、電位Ｖｃ［Ｖ］を設定する。図１８では、一例としてｄ＝０．３［ｍｍ］、Ｖｃ＝−８５０［Ｖ］、Ｖｐ＝−６００［Ｖ］としている。
【０１３９】
印刷面積や印刷枚数、複写機の設置環境などによる画像濃度変化を抑制するため、図示しない制御装置によって、画像濃度が一定となるように、感光体１の帯電電位や、感光体１の除電電位や、現像バイアスの電位などが制御される。この場合でも、キャリア回収スリーブ９０の電位Ｖｃ［Ｖ］は、感光体１の帯電電位Ｖｐ［Ｖ］より低く、且つ、３３３≦｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄ≦１５００の関係を満たすようなＶｃ［Ｖ］が設定される。
【０１４０】
図１８において、大粒子が正極性キャリア、小粒子が負極性トナーである。キャリア回収スリーブ９０の電位は、感光体１の帯電電位より低く設定され、感光体１から見たキャリア回収スリーブ９０の電位差は最小でも−２５０［Ｖ］である。これにより、正極性キャリアはキャリア回収スリーブ９０へ向かう静電力が働くが、負極性トナーは反対に感光体１へ向かう静電力が働くので、トナーをキャリア回収スリーブ９０へ引き寄せることが無い。ただし、浮遊しているトナーは、積極的では無いにしろキャリア回収スリーブ９０へ付着する場合がある。
【０１４１】
ところが、キャリア回収スリーブ９０の電位は、現像スリーブ８１の電位より低く設定され、キャリア回収スリーブ９０から見た現像スリーブ８１の電位差は＋３５０［Ｖ］である。キャリア回収スリーブ９０へ付着した負極性トナーは、そのキャリア回収スリーブ９０の回転により現像スリーブ８１の対向部へ搬送される。そして、磁気穂で摺擦されると同時に、キャリア回収スリーブ９０から現像スリーブ８１に向かう静電力によって現像剤に取り込まれる。これによりキャリア回収ローラ１３のトナー汚れを防止している。
【０１４２】
表４に、表３で示した実施例２の現像装置について、感光体１−キャリア回収スリーブ９０間の間隙ｄ［ｍｍ］、感光体１の帯電電位Ｖｐ［Ｖ］、キャリア回収スリーブ９０の電位Ｖｃ［Ｖ］、を変化させて、異常画像の発生度を評価した結果を示す。
【０１４３】
【表４】
2014006419.tif 000006
【０１４４】
感光体１に付着したキャリアに対して、感光体１からキャリア回収スリーブ９０に向かう静電力は、｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄにほぼ比例する。
【０１４５】
実験１及び実験７では、｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄの値が低く、感光体１に付着したキャリアを十分に回収することができなかった。そのため、感光体１に残ったキャリアは、その後、転写部に搬送され、転写不良による白点状の異常画像の発生が許容値以上になった。
【０１４６】
実験２から実験６、及び、実験８から実験１２では、｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄの値が高く、感光体１に付着したキャリアを十分に回収することができたため、転写不良による白点状の異常画像の発生が許容値以下になった。
【０１４７】
一方、本実施形態では、現像ローラ５上の現像剤は、現像領域を通過した後、現像ローラ５の遠心力や重力によって飛散し、キャリア回収スリーブ９０上に落下するので、キャリア回収スリーブ９０上にはトナーが付着する。そのキャリア回収スリーブ９０上に付着したトナーは、キャリア回収スリーブ９０の回転に伴い、感光体１の最近接位置に搬送される。キャリア回収スリーブ９０に付着したトナーに対して、キャリア回収スリーブ９０から感光体１に向かう静電力は、｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄにほぼ比例する。
【０１４８】
実験６及び実験１２では、｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄが高く、キャリア回収スリーブ９０に付着したトナーの感光体１への移動量が多いため、トナー付着による黒点や黒筋の発生が許容値以上になった。実験１から実験５、及び、実験７から実験１１では、｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄが低く、キャリア回収スリーブ９０に付着したトナーの感光体１への移動量が小さいため、トナー付着による黒点や黒筋の発生が許容値以下になった。
【０１４９】
実験２から実験５、及び、実験８から実験１１では、転写不良による白点とトナー付着による黒点、黒筋の発生度は、両方とも許容値以下とあった。このとき、感光体１とキャリア回収スリーブ９０との間隙ｄ［ｍｍ］に関わらず、３３３≦｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄ≦１５００の関係を満たしており、この条件が異常画像を抑制する条件であることがわかる。
【０１５０】
帯電装置３で帯電せしめられ光書込ユニット２１で露光された感光体１の電位をＶｒ［Ｖ］としたとき、感光体１の帯電電位Ｖｐ［Ｖ］よりも電位Ｖｒ［Ｖ］は高いので、｜Ｖｃ−Ｖｒ｜／ｄ≧１５００となる。そのため、露光された感光体１の領域には、キャリア回収スリーブ９０上に付着したトナーが移動する。しかし、露光された感光体１の領域は、キャリア回収スリーブ９０上に付着したトナーが移動する前に、現像装置４によってトナー画像が形成されているので、異常画像にはならない。
【０１５１】
なお、図１７や図１８に示した構成では、負極性トナーを使用したネガポジプロセスであるが、正極性トナーを使用したポジポジプロセスにおいても電位極性を適正に選択することで同様の効果が得られる。
【０１５２】
本実施形態で用いられる現像剤としては、次の構成が用いられている。
本実施形態で用いられる現像剤に含まれるトナーは、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。
【０１５３】
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重量部〜５０重量部である。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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０．２〜３［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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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い。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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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、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、感光体を摩耗また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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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１〜３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。
【０１６８】
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［μｍ］〜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。
【０１６９】
先に説明したトナーの円形度は、数１により得られた値である。
【０１７０】
【数１】
2014006419.tif 000007
【０１７１】
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。
【０１７２】
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］加える。そして、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１〜３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。
【０１７３】
次に、本実施形態で用いられる現像剤に含まれるキャリアについて説明する。
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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る。例えば、５０〜９０［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）系材料等が好ましい。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ドラムへの当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−亜鉛（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。
【０１７７】
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。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。
【０１７８】
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１［μｍ］を超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
【０１７９】
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。
【０１８０】
キャリアにおける樹脂層の量としては、０．０１〜５．０［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。
【０１８１】
また、現像装置４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、９０〜９８［質量％］が好ましく、９３〜９７［質量％］がより好ましい。
【０１８２】
図１は、キャリア飛散阻止部材６０１について説明する現像装置４の拡大断面図である。
【０１８３】
現像剤中のキャリアは、現像ローラ５から受ける磁気力によって現像ローラ５に拘束されている。しかし、現像ローラ５の回転や磁気穂の交番によって遠心力を受けた際に、一部の現像剤が現像ローラ５の拘束から逃れて飛散してしまう。また、キャリア回収ローラ１３周辺の領域では、キャリア回収磁石ローラ９１の磁界が生じており、更には現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３との電位差により電界が生じている。そして、これら磁界や電界の影響により、飛散した現像剤中のキャリアがキャリア回収ローラ１３へ回収される（図１中の矢印Ｏ）。
【０１８４】
キャリア回収ローラ１３に回収されたキャリアは、高磁力のＰ２１極にて感光体１に向けてキャリア回収スリーブ９０上に穂立ちし磁気穂を形成する。そのため、キャリア回収ローラ１３に回収されたキャリアの量が多い場合は、キャリア回収スリーブ９０上で穂立ちしたキャリアの穂立ち高さも高くなる。そして、その穂立ちしたキャリアで感光体１の表面を擦ることにより、キャリアに付着したトナーが感光体１にスジ状に付着してスジ状汚れの原因となる。一方で、キャリア回収ローラ１３に回収されたキャリアの量が十分に少ない場合は、キャリア回収スリーブ９０上で穂立ちするキャリアの穂立ち高さが低く維持される。そのため、その穂立ちしたキャリアで感光体１の表面を擦ることは無い。
【０１８５】
ここで、本実施形態では、図１に示すように現像領域よりも現像ローラ回転方向下流側で、感光体１と現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３とに囲まれた領域に、現像ローラ５から感光体１へのキャリア飛散を阻止するキャリア飛散阻止部材６０１を設けている。
【０１８６】
このように、キャリア飛散阻止部材６０１を設けることで、一度、現像ローラ５の拘束から逃れた現像剤が、キャリア回収ローラ１３まで飛散するのをキャリア飛散阻止部材６０１によって阻止することができる。そして、キャリア飛散阻止部材６０１によって感光体１への飛散が阻止され、遠心力の作用で飛散しかけたキャリアやトナーを含む現像剤を、磁石ローラ８２が有する磁石８３の磁界により現像ローラ５に回収する。これにより、感光体１へのキャリア付着が低減し、キャリア回収ローラ１３に大量のキャリアが回収されなくなり、キャリア回収ローラ１３上に形成される磁気穂の高さを低くすることができる。また、現像装置４外への現像剤の飛散も低減させることができる。
【０１８７】
キャリア飛散阻止部材６０１は、図１に示すように断面が略三角形で現像ローラ５と平行に細長い形状をしている。また、断面が略三角形のキャリア飛散阻止部材６０１の三面それぞれは、感光体１、現像ローラ５、キャリア回収ローラ１３に所定の間隔を確保して対向しており、その間隔は０．５［ｍｍ］〜１．５［ｍｍ］程度に設定される。ただし、各間隔よりもキャリア飛散阻止部材６０１によって、現像装置４における現像ローラ５の回転方向下流側の開口部をできるだけ覆うことが重要である。
【０１８８】
以上の各条件は、現像プロセスや現像剤の搬送に不具合を出さない範囲で調整するのがよい。不具合の例として、キャリア飛散阻止部材６０１のエッジ部が現像ローラ５上に形成された磁気穂に接触すると、現像剤がキャリア飛散阻止部材６０１を乗り越えてしまい、現像装置４外に現像剤が溢れてしまうことがある。
【０１８９】
なお、キャリア飛散阻止部材６０１の形状は断面が略三角形となるものに限定されるでは無く、キャリア飛散阻止部材６０１を多面体にて構成し真直度の管理を容易にしている。また、キャリア飛散阻止部材６０１に、感光体１、現像ローラ５、キャリア回収ローラ１３と同心円状の曲面を形成しても良いし、丸棒でも可能である。
【０１９０】
キャリア飛散阻止部材６０１には、非磁性の材質を使用するのが望ましい。磁性材料では、現像ローラ５の内部で回転する磁石ローラ８２との磁場干渉により、振動が発生するためである。
【０１９１】
また、キャリア飛散阻止部材６０１の電位がフロートの状態だと、トナーが付着して蓄積してしまうことがある。これを防ぐには、キャリア飛散阻止部材６０１の電位を現像スリーブ８１の電位よりも低く設定する。そして、キャリア飛散阻止部材６０１と現像スリーブ８１との間に、正規帯電極性がマイナスである本実施形態のトナーを現像スリーブ８１側へ移動させる電界が形成されるようにするのがよい。具体的には、キャリア飛散阻止部材６０１に電圧印加手段としての不図示の電源を接続して電圧印加する。例えば、キャリア飛散阻止部材６０１の電位が作像プロセス中の感光体１上の非画像部（地肌部）と同じ電位となるように構成することで、キャリア飛散阻止部材６０１上にトナーが蓄積されるのを抑制することができる。このように、キャリア飛散阻止部材６０１の電位を調整するためには、キャリア飛散阻止部材６０１が導電性である必要である。
【０１９２】
一方、キャリア飛散阻止部材６０１の材質が金属の場合、回転する磁石ローラ８２で生じる交番磁界により、キャリア飛散阻止部材６０１に渦電流が生じ、誘導磁場発生や発熱といった弊害が生じることがある。誘導磁場が生じると、回転する磁石ローラ８２と磁場干渉を起こして振動が発生し、画像の濃度ムラが生じてしまう。また、発熱によってキャリア飛散阻止部材６０１やその周辺の温度が上昇すると、トナーが軟化、固着したり、画像上にトナーの塊が落下したりすることもある。キャリア飛散阻止部材６０１の材質としては、アルミニウムの押し出し材がコスト的には有利であるが、２．６５×１０−１０［Ω・ｃｍ］と電気抵抗率が低いため渦電流が流れやすい。また、電気抵抗率は１０４［Ω・ｃｍ］以下であれば十分な導電効果が得られる。
【０１９３】
こうした不具合を防ぐために、本実施例ではキャリア飛散阻止部材６０１の材質として、電気抵抗率がアルミニウムよりも高い、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼（電気抵抗率７．２×１０−９［Ω・ｃｍ］とアルミニウムよりも１桁以上高い）を用いている。これにより、キャリア飛散阻止部材６０１に電圧を印加して、キャリア飛散阻止部材６０１のトナー汚れを抑制できる上、キャリア飛散阻止部材６０１の渦電流の発生を画像形成装置の動作上問題の無いレベルまで抑えることができる。
【０１９４】
図１９は、キャリア回収ローラ１３上の磁気穂高さとスジ状汚れランクとの関係を示したグラフである。
【０１９５】
実験条件は、図１０と同じで、キャリア回収ローラ１３が感光体１に対向する位置で、キャリア回収ローラ１３と感光体１との間隙は０．５［ｍｍ］と設定している。キャリア回収ローラ１３上の磁気穂高さは、キャリア飛散阻止部材６０１で現像ローラ５の開口部を覆う範囲を変化させることで調整した。図１９のグラフの縦軸に示したスジ状汚れランクは、「５」がスジ状汚れの発生しない状態で、ランクの数字が小さいほどスジ状汚れの程度が悪くなる。図１９のグラフから、キャリア回収ローラ１３上の磁気穂高さが、キャリア回収ローラ１３の表面と感光体１の表面との間隙０．５［ｍｍ］よりも低くした場合、スジ状汚れラングが「５」となりスジ状汚れは発生しないことがわかる。
【０１９６】
言い換えれば、キャリア回収ローラ１３が感光体１に対向する位置でキャリア回収ローラ１３上に穂立ちした磁性キャリアの穂立ち高さよりも、キャリア回収ローラ１３の表面と感光体１の表面との間隔が大きい。これにより、キャリア回収ローラ１３上の磁気穂が感光体１の表面に到達するのを抑えられ、穂立ちした磁気キャリアにより感光体１の表面が擦られるのを抑制することができる。よって、キャリア回収ローラ５上で穂立ちした磁気キャリアに付着したトナーが、感光体１の表面に付着することで発生するスジ状汚れを抑制することができる。
【０１９７】
図２０は、別のキャリア飛散阻止部材について説明する現像装置４の拡大断面図である。
【０１９８】
図１で説明したキャリア飛散阻止部材６０１は、導電性の材質を用い、電位を現像ローラ５と同じか低く設定してトナーの汚れの蓄積を抑制していた。しかし、長期の使用では、弱帯電トナーや逆帯電トナーがキャリア飛散阻止部材６０１に付着し蓄積するので、サービスマンなどによるメンテナンス時に、キャリア飛散阻止部材６０１を定期的に清掃する必要がある。
【０１９９】
本構成例では、図２０に示すように現像装置４に対して回転可能なローラ状のキャリア飛散阻止部材６０２を、現像領域よりも現像ローラ回転方向下流側に設けている。また、キャリア飛散阻止部材６０２の一部が、現像ローラ５上に形成された磁気穂と接触するように配置している。
【０２００】
これにより、キャリア飛散阻止部材６０２に付着したトナーは、現像ローラ５上に形成された磁気穂で常に清掃される。よって、長期の使用でも弱帯電トナーや逆帯電トナーがキャリア飛散阻止部材６０２に付着し蓄積せず、サービスマンなどによるメンテナンス時にキャリア飛散阻止部材６０２を清掃する必要がなくなる。
【０２０１】
また、図２０に示すように、キャリア飛散阻止部材６０２の近傍に、現像装置４に対して固定された板状部材６０３を配置することで、現像ローラ５からのキャリア飛散を板状部材６０３によって阻止することができる。これにより、さらにキャリア回収ローラ１３に大量のキャリアが回収されなくなるので、キャリア回収ローラ１３上に形成される磁気穂の高さをより低くすることができる。よって、キャリア回収ローラ１３上に形成された磁気穂が感光体１と摺擦することで発生するスジ状汚れを、より確実に抑制することができる。
【０２０２】
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）
内部に配置された磁石ローラ８２などの第一磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を表面上に担持して回転する現像ローラ５などの現像剤担持体と、現像剤担持体と感光体１などの像担持体とが対向する現像領域の像担持体回転方向下流側のキャリア回収領域で、像担持体上に付着した磁性キャリアを、自身の内部に配置されたキャリア回収磁石ローラ９１などの第二磁界発生手段が発生させる磁界の作用により自身の表面上に吸着させて回収する、像担持体に所定間隔をあけて回転可能に設けられたキャリア回収ローラ１３などのキャリア回収部材とを有し、現像剤担持体上に担持された二成分現像剤中のトナーを像担持体上に形成された潜像に付着させることにより前記潜像を現像する現像装置４などの現像装置において、キャリア回収部材が像担持体に対向する位置で、第二磁界発生手段の磁界によりキャリア回収部材上で穂立ちした磁性キャリアの穂立ち高さよりも、前記所定間隔が大きい。これよれば、上記実施形態について説明したように、キャリア回収部材上に形成された磁気穂が像担持体と摺擦することで発生するスジ状汚れを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記現像領域よりも像担持体回転方向下流側で、上記像担持体と上記現像剤担持体と上記キャリア回収部材とに囲まれた領域に、現像剤担持体から像担持体へのキャリア飛散を阻止するキャリア飛散阻止部材６０１などのキャリア飛散阻止部材を設けており、キャリア飛散阻止部材によって像担持体への飛散が阻止されたキャリアを、上記第一磁界発生手段の磁界により現像剤担持体上に回収する。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体から像担持体へのキャリア飛散が抑えられ像担持体へのキャリア付着が低減し、キャリア回収部材に大量のキャリアが回収されなくなり、キャリア回収部材上に形成される磁気穂の高さを低くすることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記第一磁界発生手段は、上記キャリア回収部材と対向する部分に磁極を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア回収部材の表面に担持されたキャリアが、像担持体に向かって移動するのをより確実に抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）〜（態様Ｃ）のいずれかにおいて、上記第一磁界発生手段は、上記キャリア回収部材と対向する位置を上記複数の磁極が順次通過するように回転可能に設けられている。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナーの帯電特性を向上させることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）〜（態様Ｄ）のいずれかにおいて、上記現像剤担持体と上記キャリア回収部材とが対向する位置で、上記第一磁界発生手段により現像剤担持体の表面に上記二成分現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させ、その磁界による磁気穂をキャリア回収部材の表面に接触させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア回収部材の表面に担持されたキャリアを現像剤担持体側へ回収することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｂ）〜（態様Ｅ）のいずれかにおいて、上記キャリア飛散阻止部材は導電性を有し、キャリア飛散阻止部材と現像剤担持体との間に、正規帯電極性に帯電したトナーを現像剤担持体側へ移動させる電界が形成されるように、キャリア飛散阻止部材に電圧を印加する電源などの第一電圧印加手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア飛散阻止部材上にトナーが蓄積されるのを抑制することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ｆ）において、上記キャリア飛散阻止部材の電気抵抗率は、２．６５×１０−１０［Ω・ｃｍ］より高く、１０４［Ω・ｃｍ］より低い。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア飛散阻止部材のトナー汚れを抑制しつつ、キャリア飛散阻止部材の渦電流の発生を画像形成装置の動作上問題の無いレベルまで抑えることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｆ）において、上記キャリア飛散阻止部材はステンレス鋼からなることで、キャリア飛散阻止部材のトナー汚れを抑制しつつ、キャリア飛散阻止部材の渦電流の発生を画像形成装置の動作上問題の無いレベルまで抑えることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ｆ）において、上記キャリア飛散阻止部材が非磁性のステンレス鋼からなる。これにより、キャリア飛散阻止部材のトナー汚れを抑制しつつ、キャリア飛散阻止部材の渦電流の発生を画像形成装置の動作上問題の無いレベルまで抑えられるとともに、第一磁界発生手段との磁場干渉により、振動が発生するのを抑制することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｂ）〜（態様Ｉ）のいずれかにおいて、上記キャリア飛散阻止部材を装置本体に対して回転可能に設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア飛散阻止部材にトナーが蓄積するのを抑制できる。
（態様Ｋ）
（態様Ａ）〜（態様Ｊ）のいずれかにおいて、上記第二磁界発生手段は、上記現像剤担持体と対向する部分に磁極がなく、現像剤担持体とキャリア回収部材とが対向する位置で、現像剤担持体の回転方向とキャリア回収部材の回転方向とが、互いに逆方向である。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア回収部材のキャリアを現像材担持体側へ回収することができる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）〜（態様Ｋ）のいずれかにおいて、上記キャリア回収部材の表面には粗し処理が施されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア回収部材のキャリア搬送性を向上させることができる。
（態様Ｍ）
（態様Ａ）〜（態様Ｌ）のいずれかにおいて、上記キャリア回収部材の表面からキャリアを除去するスクレーパなどのキャリア除去手段を、キャリア回収部材の表面に当接させないことで、キャリア回収部材の表面の劣化等による現像装置の寿命の低下を防止するこができる。
（態様Ｎ）
（態様Ａ）〜（態様Ｍ）のいずれかにおいて、上記第二磁界発生手段は、上記像担持体と対向する部分に磁極を有しており、その磁極による像担持体の表面での磁束密度を１４０［ｍＴ］以上とした。これによれば、上記実施形態について説明したように、キャリア回収部材による像担持体からのキャリアの回収率として９８［％］以上を達成することができる。
（態様Ｏ）
感光体１などの像担持体と、像担持体の表面を帯電せしめる帯電装置３などの帯電手段と、帯電手段によって帯電せしめられた像担持体の表面を露光して潜像を形成する光書込ユニット２１などの露光手段と、像担持体の表面に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像手段とを備えた複写機５００などの画像形成装置において、前記現像手段として、（態様Ａ）〜（態様Ｎ）のいずれかの現像装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記スジ状汚れが発生するのを抑制し、良好な画像形成を行うことができる。
（態様Ｐ）
（態様Ｎ）において、帯電手段によって帯電せしめられた像担持体の表面とキャリア回収部材との間に、正規帯電極性とは逆極性に帯電したキャリアを像担持体の表面からキャリア回収部材側へ移動させる電界が形成されるように、キャリア回収部材に電圧を印加する電源などの第二電圧印加手段を有しており、帯電手段によって帯電された像担持体の表面の帯電電位をＶｐ［Ｖ］、第二電圧印加手段によって電圧が印加されたキャリア回収部材の電位をＶｃ［Ｖ］、像担持体の表面とキャリア回収部材の表面との間隙をｄ［ｍｍ］としたとき、３３３≦｜Ｖｃ−Ｖｐ｜／ｄ≦１５００の関係を満たす。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写不良による白点状の異常画像の発生や、トナー付着による黒点や黒筋の異常画像の発生を抑制することができる。
（態様Ｑ）
（態様Ｏ）または（態様Ｐ）において、少なくとも現像装置と像担持体とを一体的に構成し、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１８などのプロセスカートリッジを有することで、現像装置などのメンテナンス性を向上させることができる。
（態様Ｒ）
少なくとも現像手段と像担持体とを一体的に構成し、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などのプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段として、（態様Ａ）〜（態様Ｎ）のいずれかの現像装置を備えることで、キャリア回収部材上に形成された磁気穂が像担持体と摺擦することで発生するスジ状汚れを抑制することができる。
【符号の説明】
【０２０３】
１      感光体
４      現像装置
５      現像ローラ
６      回収スクリュー
７      回収搬送路
８      供給スクリュー
９      供給搬送路
９ａ    樋
１０    攪拌搬送路
１１    攪拌スクリュー
１２    ドクタブレード
１３    キャリア回収ローラ
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
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    第一走行体
３４    第二走行体
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
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    手差しトレイ
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
８２    磁石ローラ
８３    磁石
８４    磁石ホルダ
９０    キャリア回収スリーブ
９０    ベルトクリーニング装置
９１    キャリア回収磁石ローラ
９２    シャフト
９３    複合磁石
９４    ブロック磁石
９５    トナー補給口
９６    カムフォロワー
９７    ワンウェイクラッチ
９８    ケーシング
９９    偏心カム
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１３３  第一仕切り壁
１３４  第二仕切り壁
１３５  第三仕切り壁
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  複写機
６０１  キャリア飛散阻止部材
６０２  キャリア飛散阻止部材
６０３  板状部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０４】
【特許文献１】特開平１１−３１１９０３号公報
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2014006419.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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