(57)【要約】【課題】現像剤詰まりによる画像不具合の発生を抑制することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】この現像装置３ａ〜３ｄは、現像ローラー３１と、磁気ローラー３０と、供給搬送スクリュー２３ｂおよび撹拌搬送スクリュー２３ａと、現像容器２０と、を備える。磁気ローラー３０の内部には、磁気ローラー３０の表面から現像剤を剥離するための剥離極４５が設けられる。剥離極４５に対向する位置には、磁気ローラー３０から所定の距離を隔てて対向壁５０が設けられる。磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離は、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離に比べて大きい。【選択図】図２
2014153608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、
前記現像ローラーと対向して配置され、前記現像ローラーとの対向領域において前記現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラーと、
トナーおよびキャリアを含む現像剤を撹拌搬送する第１撹拌搬送部材および第２撹拌搬送部材と、
前記現像ローラー、前記磁気ローラー、前記第１撹拌搬送部材および前記第２撹拌搬送部材を収容する現像容器と、
を備え、
前記磁気ローラーの内部には、前記磁気ローラーの表面から現像剤を剥離するための剥離極が設けられ、
前記現像容器の前記剥離極に対向する位置には、前記磁気ローラーから所定の距離を隔てて対向壁が設けられ、
前記第１撹拌搬送部材は、前記磁気ローラーの軸方向の一方側である第１方向に現像剤を搬送しながら前記磁気ローラーに現像剤を供給し、
前記第２撹拌搬送部材は、前記第１方向とは反対方向である第２方向に現像剤を搬送し、
前記磁気ローラーの前記第１方向の端部と前記対向壁との間の距離は、前記磁気ローラーの前記第２方向の端部と前記対向壁との間の距離に比べて大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像容器は、前記第１撹拌搬送部材が内部に配置される第１搬送室と、前記第２撹拌搬送部材が内部に配置される第２搬送室と、前記第１搬送室および前記第２搬送室を仕切る仕切壁と、前記第１搬送室および前記第２搬送室の前記第１方向の端部同士を連通する一方側連通部と、前記第１搬送室および前記第２搬送室の前記第２方向の端部同士を連通する他方側連通部と、を有し、
少なくとも前記一方側連通部に対応する領域における前記磁気ローラーと前記対向壁との間の距離は、前記磁気ローラーの前記第２方向の端部と前記対向壁との間の距離に比べて大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記対向壁の前記磁気ローラーに対向する対向面には、段差部が形成されており、
前記磁気ローラーと前記対向面の前記段差部よりも前記第１方向の部分との間の距離は、前記磁気ローラーと前記対向面の前記段差部よりも前記第２方向の部分との間の距離に比べて大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記段差部は、前記対向面の長手方向中央部よりも前記第１方向側の部分に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記対向壁の前記磁気ローラーに対向する対向面は、前記対向面と前記磁気ローラーとの間の距離が前記第１方向に向かって徐々に大きくなるように、前記磁気ローラーの軸方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置を備え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、現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラーを含む現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を現像装置により現像し、トナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、二成分現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内に磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。また、現像ローラーと撹拌搬送部材との間に磁気ローラーを設け、撹拌搬送部材から磁気ローラーに現像剤を供給した後に、磁気ローラーから現像ローラーにトナーを供給する現像装置も知られている。
【０００３】
図１２は、現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラーを含む従来の現像装置の一例を示した断面図である。従来の現像装置５０１は図１２に示すように、図示しない感光体ドラム（像担持体）にトナーを供給する現像ローラー５１０と、現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラー５２０と、トナーおよびキャリアを含む現像剤を撹拌搬送する攪拌搬送スクリュー（第２撹拌搬送部材）５３１および供給搬送スクリュー（第１撹拌搬送部材）５３２と、これらを収容する現像容器５４０と、を備える。
【０００４】
磁気ローラー５２０は、図１２において反時計回り方向に回転する非磁性の回転スリーブ５２０ａと、回転スリーブ５２０ａに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体５２０ｂとで構成されている。固定マグネット体５２０ｂの磁極は、Ｓ極から成る汲上極５２１、Ｎ極から成る規制極５２２、Ｓ極から成る搬送極５２３、Ｎ極から成る主極５２４、及びＳ極から成る剥離極５２５の５極構成である。
【０００５】
供給搬送スクリュー５３２から磁気ローラー５２０に現像剤が供給された後、現像ローラー５１０との対向領域において、トナーが現像ローラー５１０に供給される。現像に用いられずに残ったトナーは、磁気ローラー５２０上の磁気ブラシによって回収される。磁気ローラー５２０の表面上の現像剤は、剥離極５２５により一旦捕捉されて現像剤溜まり５６０（図１３参照）を形成した後、汲上極５２１側に搬送されて剥離極５２５と汲上極５２１との中間付近で磁気ローラー５２０から剥がれ、供給搬送室（第１搬送室）５４１に落下する。
【０００６】
また、剥離極５２５に対向する位置には、磁気ローラー５２０から所定の距離を隔てて対向壁５５０が設けられている。この対向壁５５０の磁気ローラー５２０に対向する対向面５５０ａは、磁気ローラー５２０の表面と同心円状に形成されている。
【０００７】
磁気ローラー５２０と対向面５５０ａとの間の距離が小さい場合、磁気ローラー５２０の表面上の現像剤は、磁気ローラー５２０と対向面５５０ａとの間を通過しにくくなるので、現像ローラー５１０側（磁気ローラー５２０の回転方向上流側）に堆積する場合がある。この場合、現像剤が現像ローラー５１０の表面に悪影響を及ぼしたり現像容器５４０の外部に漏れたりして、画像不具合が発生する場合がある。その一方、磁気ローラー５２０と対向面５５０ａとの間の距離が大きい場合、磁気ローラー５２０と対向面５５０ａとの間（より詳しくは、現像剤溜まり５６０と対向面５５０ａとの間）の隙間が大きくなり、印字動作時などに振動や衝撃により供給搬送室５４１の現像剤が磁気ローラー５２０と対向面５５０ａとの間を通過して現像ローラー５１０側に漏れる場合がある。この場合も、現像剤が現像ローラー５１０の表面に悪影響を及ぼしたり現像容器５４０の外部に漏れたりして、画像不具合が発生する場合がある。以上の理由により、磁気ローラー５２０と対向面５５０ａとの間の距離は、例えば約２ｍｍに設定される。
【０００８】
なお、特許文献１、２には、現像ローラーと現像容器との間にシール部材を配置することにより、現像剤が現像容器の外部に漏れるのを抑制した現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０６−１９４９４７号公報
【特許文献２】特許第４１２０２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者は、現像装置５０１を傾けたり落下させたりした後に画像形成装置本体に装着して印字動作を行うと、画像不具合が発生する場合があるという問題点が存在することを見出した。そして、本発明者は、現像装置５０１について種々検討した結果、現像装置５０１を傾けたり落下させたりした場合、供給搬送室５４１の現像剤が磁気ローラー５２０と対向壁５５０との間に詰まることによって、印字動作時に磁気ローラー５２０の表面上の現像剤が磁気ローラー５２０と対向壁５５０との間を通過できなくなり現像ローラー５１０側に堆積して、画像不具合が発生する場合があることを突き止めた。
【００１１】
さらに、本発明者は、供給搬送スクリュー５３２の現像剤搬送方向の下流側では、現像剤搬送方向の上流側に比べて、現像剤詰まりが発生しやすいことを突き止めた。これは、供給搬送室５４１では現像剤搬送方向の下流側に現像剤が溜まっているので、現像剤詰まりは、特に供給搬送スクリュー５３２の現像剤搬送方向の下流側で発生しやすい、と考えられる。
【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、現像剤詰まりによる画像不具合の発生を抑制することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の現像装置は、静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、像担持体との対向領域において像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、現像ローラーと対向して配置され、現像ローラーとの対向領域において現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラーと、トナーおよびキャリアを含む現像剤を撹拌搬送する第１撹拌搬送部材および第２撹拌搬送部材と、現像ローラー、磁気ローラー、第１撹拌搬送部材および第２撹拌搬送部材を収容する現像容器と、を備え、磁気ローラーの内部には、磁気ローラーの表面から現像剤を剥離するための剥離極が設けられ、現像容器の剥離極に対向する位置には、磁気ローラーから所定の距離を隔てて対向壁が設けられ、第１撹拌搬送部材は、磁気ローラーの軸方向の一方側である第１方向に現像剤を搬送しながら磁気ローラーに現像剤を供給し、第２撹拌搬送部材は、第１方向とは反対方向である第２方向に現像剤を搬送し、磁気ローラーの第１方向の端部と対向壁との間の距離は、磁気ローラーの第２方向の端部と対向壁との間の距離に比べて大きい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気ローラーの第１方向の端部と対向壁との間の距離は、磁気ローラーの第２方向の端部と対向壁との間の距離に比べて大きい。これにより、現像装置を傾けたり落下させたりした場合に、第１撹拌搬送部材周辺の現像剤（第１搬送室の現像剤）が磁気ローラーと対向壁との間に詰まるのを抑制することができる。このため、印字動作時に磁気ローラーの表面上の現像剤が磁気ローラーと対向壁との間を通過できなくなり現像ローラー側（磁気ローラーの回転方向上流側）に堆積するのを抑制することができる。これにより、現像剤が現像ローラーの表面に悪影響を及ぼしたり現像容器の外部に漏れたりするのを抑制することができるので、画像不具合が発生するのを抑制することができる。
【００１５】
また、現像剤詰まりは第１方向側（第１撹拌搬送部材の現像剤搬送方向の下流側）で発生しやすいので、磁気ローラーの第１方向の端部と対向壁との間の距離を大きくすることによって、現像剤詰まりを効果的に抑制することができる。
【００１６】
なお、磁気ローラーの軸方向の全領域（磁気ローラーの第１方向の端部から第２方向の端部までの領域）において対向壁との間の距離を大きくすると、磁気ローラーと対向壁との間の距離の大きい領域が軸方向に広い範囲にわたって形成される。これにより、印字動作時などに振動や衝撃により第１撹拌搬送部材周辺の現像剤（第１搬送室の現像剤）が磁気ローラーと対向壁との間を通過して現像ローラー側に漏れやすくなる。このため、上記のように、磁気ローラーの第１方向の端部と対向壁との間の距離を、磁気ローラーの第２方向の端部と対向壁との間の距離に比べて大きくすることによって、磁気ローラーの軸方向の全領域において対向壁との間の距離を大きくする場合に比べて、現像剤が磁気ローラーと対向壁との間を通過して現像ローラー側に漏れるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の構造を概略的に示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の現像装置の構造を示した側面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の現像装置の磁気ローラーの磁極の磁束分布を示した側面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の現像装置の磁気ローラーの剥離極周辺の構造を示した拡大断面図である。
【図６】実施例１の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図７】実施例２の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図８】実施例３の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図９】実施例４の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図１０】比較例１の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図１１】比較例２の現像装置の磁気ローラー周辺の構造を示した断面図である。
【図１２】現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラーを含む従来の現像装置の一例を示した断面図である。
【図１３】図１２に示した現像装置の磁気ローラーの剥離極周辺の構造を示した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００の構造について説明する。画像形成装置１００（ここではカラープリンター）本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２０】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー９の作用によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着部１３においてトナー像が定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２１】
トナー像が二次転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００の本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。
【００２２】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング部７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。
【００２３】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ（補給部）４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２４】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング部７ａ〜７ｄにより除去される。
【００２５】
中間転写ベルト８は、上流側の従動ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｐ上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。
【００２６】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２７】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部１３を通過した転写紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１５から装置外部にまで突出させる。そして、転写紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラー対１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換える。これにより、転写紙Ｐは後端から用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次のトナー像が、二次転写ローラー９によって転写紙Ｐの画像が形成されていない面に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着部１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２８】
次に、図２を参照して、現像装置３ａの詳細構造について説明する。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、現像装置３ａ内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。また、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａを例示するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００２９】
図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって攪拌搬送室（第２搬送室）２１、供給搬送室（第１搬送室）２２に区画されている。攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー（第２撹拌搬送部材）２３ａ及び供給搬送スクリュー（第１撹拌搬送部材）２３ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。供給搬送スクリュー２３ｂは、後述する磁気ローラー３０の軸方向の一方側であるＡ１方向（第１方向）（図３参照）に現像剤を搬送しながら磁気ローラー３０に現像剤を供給する。攪拌搬送スクリュー２３ａは、Ａ１方向とは反対方向であるＡ２方向（第２方向）に現像剤を搬送する。
【００３０】
また、現像容器２０は、攪拌搬送室２１および供給搬送室２２のＡ１方向側の端部同士を連通する一方側連通部２０ｂ（図３参照）と、攪拌搬送室２１および供給搬送室２２のＡ２方向側の端部同士を連通する他方側連通部２０ｃ（図３参照）と、を有する。
【００３１】
そして、攪拌搬送スクリュー２３ａ及び供給搬送スクリュー２３ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された一方側連通部２０ｂ、他方側連通部２０ｃを介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。即ち、攪拌搬送室２１、一方側連通部２０ｂ、供給搬送室２２、他方側連通部２０ｃによって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。
【００３２】
現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２３ｂの上方には磁気ローラー３０が配置され、磁気ローラー３０の右斜め上方には現像ローラー３１が対向配置されている。そして、現像ローラー３１は現像容器２０の開口側（図２の右側）において感光体ドラム１ａ（図１参照）に対向しているとともに、その対向領域において感光体ドラム１ａにトナーを供給する。磁気ローラー３０及び現像ローラー３１は、それぞれ回転軸周りに関して図中反時計回り方向に回転する。
【００３３】
攪拌搬送室２１には、攪拌搬送スクリュー２３ａと対面して不図示のトナー濃度センサーが配置されており、トナー濃度センサーの検知結果に基づいてトナーコンテナ４ａから不図示のトナー補給口を介して攪拌搬送室２１にトナーが補給されるようになっている。トナー濃度センサーとしては、例えば、現像容器２０内におけるトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。
【００３４】
磁気ローラー３０は、現像ローラー３１にトナーを供給する。また、磁気ローラー３０は、図２において反時計回り方向に回転する非磁性の回転スリーブ３０ａと、回転スリーブ３０ａに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体３０ｂとで構成されている。本実施形態では、固定マグネット体３０ｂの磁極は、Ｓ極から成る汲上極４１、Ｎ極から成る規制極（穂切り用磁極）４２、Ｓ極から成る搬送極４３、Ｎ極から成る主極４４、及びＳ極から成る剥離極４５の５極構成である。図４に示すように、剥離極４５と汲上極４１との中間付近では、磁束が小さくなっており、後述するように現像剤が回転スリーブ３０ａから引き剥がされる。なお、図４では、磁束分布を太線で描いている。
【００３５】
現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブ３１ａと、現像スリーブ３１ａ内に固定された現像ローラー側磁極３１ｂとで構成されている。磁気ローラー３０と現像ローラー３１とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。現像ローラー側磁極３１ｂは、固定マグネット体３０ｂの対向する磁極（主極４４）と異極性である。
【００３６】
また、現像容器２０には、磁気ローラー３０に担持される現像剤の厚みを規制する穂切りブレード（規制ブレード）３２が、磁気ローラー３０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられている。穂切りブレード３２は、磁気ローラー３０の回転方向（図中反時計回り方向）において、現像ローラー３１と磁気ローラー３０との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード３２の先端部と磁気ローラー３０表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。
【００３７】
現像ローラー３１には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）が印加されている。磁気ローラー３０には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源からバイアス制御回路（いずれも図示せず）を経由して現像ローラー３１及び磁気ローラー３０に印加される。
【００３８】
前述のように、攪拌搬送スクリュー２３ａ及び供給搬送スクリュー２３ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内の攪拌搬送室２１及び供給搬送室２２を循環することにより現像剤中のトナーを帯電させる。供給搬送室２２内の現像剤は、供給搬送スクリュー２３ｂによって磁気ローラー３０に搬送される。そして、磁気ローラー３０上に磁気ブラシ（図示せず）を形成する。磁気ローラー３０上の磁気ブラシは穂切りブレード３２によって層厚規制された後、磁気ローラー３０の回転によって磁気ローラー３０と現像ローラー３１との対向部分に搬送される。そして、磁気ローラー３０に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラー３１に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラー３１上にトナー薄層が形成される。
【００３９】
現像ローラー３１上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラー３０と現像ローラー３１との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラー３１上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。
【００４０】
磁気ローラー３０上の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー３１上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー３１の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラー３１との対向部分（対向領域）に搬送される。現像ローラー３１にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム１ａとの間の電位差によって現像ローラー３１から感光体ドラム１ａにトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。
【００４１】
現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラー３１と磁気ローラー３０との対向部分に搬送され、磁気ローラー３０上の磁気ブラシによって回収される。さらに回転スリーブ３０ａが回転すると、磁気ローラー３０の表面上の現像剤は、剥離極４５により一旦捕捉されて現像剤溜まり６０（図５参照）を形成する。この現像剤溜まり６０は、供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と後述する対向壁５０との間を通過して現像ローラー３１側に漏れるのを抑制するためのシール材として機能する。
【００４２】
その後、剥離極４５及びこれと同極性の汲上極４１により反発する磁界が付与されるため、現像剤は剥離極４５と汲上極４１との中間付近で回転スリーブ３０ａから引き剥がされた後、供給搬送室２２内に落下する。
【００４３】
その後、トナー濃度センサー（不図示）の検知結果に基づいてトナー補給口（不図示）から所定量のトナーが補給され、供給搬送室２２及び攪拌搬送室２１を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給搬送スクリュー２３ｂにより磁気ローラー３０上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード３２へ搬送される。
【００４４】
穂切りブレード３２は、例えば磁気板金やマグネットなどの磁性体により形成されている。穂切りブレード３２下には、穂切りブレード３２を保持するブレード保持部材３３が設けられている。
【００４５】
また、現像容器２０の剥離極４５に対向する位置には、磁気ローラー３０から所定の距離を隔てて対向壁５０が設けられている。この対向壁５０の磁気ローラー３０に対向する対向面５０ａは、磁気ローラー３０の表面と略同心円状に形成されている。対向面５０ａの上端は、剥離極４５よりも少しだけ上方（現像ローラー３１側）に配置されている。対向面５０ａの下端は、剥離極４５と汲上極４１との中間位置に対向配置されている。また、対向面５０ａの下端は、供給搬送スクリュー２３ｂと攪拌搬送スクリュー２３ａとの中間位置の真上に位置している。
【００４６】
また、対向壁５０の上端部には、磁気ローラー３０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）全域に亘ってシート状の逆流防止部材５１が設けられている。この逆流防止部材５１は、供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間を通過して現像ローラー３１側に漏れるのを抑制する。
【００４７】
また、図３に示すように、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１（例えば約４ｍｍ）は、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２（例えば約２ｍｍ）に比べて大きい。この磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離の大きい領域は、磁気ローラー３０の軸方向（Ａ１、Ａ２方向）において、少なくとも一方側連通部２０ｂに対応する領域に形成されていることが好ましい。言い換えると、少なくとも一方側連通部２０ｂに対応する領域における磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離は、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離に比べて大きいことが好ましい。
【００４８】
磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１を、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２に比べて大きくする方法としては、様々な方法が考えられる。例えば、対向壁５０の対向面５０ａに段差部を形成し、磁気ローラー３０と対向面５０ａの段差部よりもＡ１方向の部分との間の距離を、磁気ローラー３０と対向面５０ａの段差部よりもＡ２方向の部分との間の距離に比べて大きくしてもよい。この場合、段差部を、対向面５０ａの長手方向中央部よりもＡ１方向側の部分に形成することが好ましい。また、対向壁５０の対向面５０ａを、対向面５０ａと磁気ローラー３０との間の距離がＡ１方向に向かって徐々に大きくなるように、磁気ローラー３０の軸方向に対して傾斜させてもよい。この段差部や傾斜面は、対向面５０ａの上端から下端まで形成されていることが好ましい。
【００４９】
本実施形態では、上記のように、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１は、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２に比べて大きい。これにより、現像装置３ａを傾けたり落下させたりした場合に、供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間に詰まるのを抑制することができる。このため、印字動作時に磁気ローラー３０の表面上の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間を通過できなくなり現像ローラー３１側（磁気ローラー３０の回転方向上流側）に堆積するのを抑制することができる。これにより、現像剤が現像ローラー３１の表面に悪影響を及ぼしたり現像容器２０の外部に漏れたりするのを抑制することができるので、画像不具合が発生するのを抑制することができる。
【００５０】
また、現像剤詰まりはＡ１方向側（供給搬送スクリュー２３ｂの現像剤搬送方向の下流側）で発生しやすいので、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離を大きくすることによって、現像剤詰まりを効果的に抑制することができる。
【００５１】
なお、磁気ローラー３０の軸方向の全領域（磁気ローラー３０のＡ１方向の端部からＡ２方向の端部までの領域）において対向壁５０との間の距離を大きくすると、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離の大きい領域が軸方向に広い範囲にわたって形成される。これにより、印字動作時などに振動や衝撃により供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間を通過して現像ローラー３１側に漏れやすくなる。このため、上記のように、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１を、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２に比べて大きくすることによって、磁気ローラー３０の軸方向の全領域において対向壁５０との間の距離を大きくする場合に比べて、現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間を通過して現像ローラー３１側に漏れるのを抑制することができる。
【００５２】
また、上記のように、少なくとも一方側連通部２０ｂに対応する領域における磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離を、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離に比べて大きくしてもよい。このように構成すれば、供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間に詰まるのを十分に抑制することができる。
【００５３】
また、上記のように、対向壁５０の対向面５０ａに段差部を形成すれば、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１が磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２に比べて大きくなるように、容易に対向壁５０を形成することができる。
【００５４】
また、上記のように、段差部を、対向面５０ａの長手方向中央部よりもＡ１方向側の部分に形成してもよい。このように構成すれば、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離の大きい領域が磁気ローラー３０の軸方向に広くなりすぎるのをより抑制することができるので、印字動作時などに振動や衝撃により供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間を通過して現像ローラー３１側に漏れるのをより抑制することができる。
【００５５】
また、上記のように、対向面５０ａは、対向面５０ａと磁気ローラー３０との間の距離がＡ１方向に向かって徐々に大きくなるように、磁気ローラー３０の軸方向に対して傾斜していてもよい。このように構成すれば、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離が急激に変化するのを抑制することができるので、現像剤溜まり６０によるシール性が磁気ローラー３０の軸方向に沿って急激に変化するのを抑制することができる。
【００５６】
次に、図６〜図１１を参照して、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離を大きくしたことによる効果を確認するために行った確認実験について説明する。この確認実験は、本実施形態に対応した実施例１〜４と、本実施形態に対応していない比較例１、２とについて行った。
【００５７】
実施例１では図６に示すように、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１を約４ｍｍに設定し、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２を約２ｍｍに設定した。そして、対向壁５０の対向面５０ａを、対向面５０ａと磁気ローラー３０との間の距離がＡ１方向に向かって徐々に大きくなるように、磁気ローラー３０の軸方向に対して傾斜させた。なお、実施例１のその他の構造は上記実施形態と同様にした。
【００５８】
実施例２では図７に示すように、対向壁５０の対向面５０ａに、段差部５０ｂを形成し、磁気ローラー３０と対向壁５０の段差部５０ｂよりもＡ１方向の部分との間の距離Ｌ１を約４ｍｍに設定し、磁気ローラー３０と対向壁５０の段差部５０ｂよりもＡ２方向の部分との間の距離Ｌ２を約２ｍｍに設定した。また、段差部５０ｂを、対向面５０ａの磁気ローラー３０の軸方向の中心に形成した。なお、実施例２のその他の構造は実施例１と同様にした。
【００５９】
実施例３では図８に示すように、段差部５０ｂを、対向面５０ａの長手方向中央部（対向面５０ａの磁気ローラー３０の軸方向の中心）よりもＡ１方向側の部分に形成した。具体的には、実施例３では、段差部５０ｂを、対向面５０ａの一方側連通部２０ｂのＡ２方向側の端部に対応する部分に形成した。すなわち、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離が大きい領域を、磁気ローラー３０の軸方向において、一方側連通部２０ｂと同じ広さ（領域）に形成した。なお、実施例３のその他の構造は実施例２と同様にした。
【００６０】
実施例４では図９に示すように、段差部５０ｂを、実施例３よりもＬ３（約５ｍｍ）だけＡ１方向に形成した。すなわち、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離が大きい領域を、磁気ローラー３０の軸方向において、一方側連通部２０ｂよりも小さく形成した。なお、実施例４のその他の構造は実施例３と同様にした。
【００６１】
比較例１では図１０に示すように、対向壁５０の対向面５０ａを、対向面５０ａと磁気ローラー３０との間の距離が一定（約２ｍｍ）になるように、磁気ローラー３０に対して平行に形成した。なお、比較例１のその他の構造は実施例１と同様にした。
【００６２】
比較例２では図１１に示すように、実施例１と左右対称に形成した。すなわち、比較例２では、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ１を約２ｍｍに設定し、磁気ローラー３０のＡ２方向の端部と対向壁５０との間の距離Ｌ２を約４ｍｍに設定した。そして、対向壁５０の対向面５０ａを、対向面５０ａと磁気ローラー３０との間の距離がＡ１方向に向かって徐々に小さくなるように、磁気ローラー３０の軸方向に対して傾斜させた。なお、比較例２のその他の構造は実施例１と同様にした。
【００６３】
そして、実施例１〜４、比較例１、２について、現像容器２０からの現像剤の漏れを評価した。具体的には、現像装置３ａを段ボール（図示せず）に梱包した状態で、約５ｃｍの高さから２０回落下させ、その現像装置３ａを衝撃が加わらないように画像形成装置１００本体に装着した。その後、１０枚印字する間に現像剤が漏出して紙面が汚れるか否かを確認した。現像装置３ａを落下させる際には、Ａ１方向側の部分をＡ２方向側の部分に対して上方または下方に配置し、現像装置３ａの傾斜角度を１５°以上９０°以下の範囲で１５°おきに設定して実験を行った。
【００６４】
試験条件としては、磁気ローラー３０の回転速度を約３１４ｒｐｍにし、磁気ローラー３０の直径をφ１６ｍｍにし、現像ローラー３１の回転速度を約２７５ｒｐｍにし、現像ローラー３１の直径をφ１６ｍｍにした。また、感光体ドラム１ａの回転速度を４４０ｒｐｍにし、感光体ドラム１ａの直径をφ３０ｍｍにし、感光体ドラム１ａの表面電位を４７０Ｖにし、感光体ドラム１ａと現像ローラー３１との間の距離を１１０μｍにした。また、マシン線速（Ａ４サイズの用紙を１分間に搬送する枚数）を２５ｐｐｍ（ｐａｐｅｒ  ｐｅｒ  ｍｉｎｕｔｅ）にし、トナー粒子径を７μｍにし、キャリア粒子径を５０μｍにし、トナー濃度（現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの比率）を１０％にし、磁気ローラー３０の剥離極４５の磁束密度を３５ｍＴにした。なお、磁束密度の測定は、磁気ローラー３０の表面から約０．２ｍｍ離れた地点における垂直方向の磁力に関して行った。
【００６５】
上記実験の結果を表１に示す。表１では、画像不具合（紙面の汚れ）が発生しなかった場合を「○」で示し、画像不具合が発生した場合を「×」で示している。
【００６６】
【表１】
2014153608.tif 000003
【００６７】
表１に示すように、本実施形態に対応した実施例１〜４は、本実施形態に対応していない比較例１、２に比べて、現像剤の漏出による紙面の汚れを抑制することが可能であることが判明した。具体的には、比較例１、２では現像装置３ａの傾斜角度が３０°を超えると紙面の汚れが発生したのに対して、実施例１〜３では傾斜角度が６０°まで紙面の汚れが発生せず、実施例４では傾斜角度が４５°まで紙面の汚れが発生しなかった。
【００６８】
これは、磁気ローラー３０のＡ１方向の端部と対向壁５０との間の距離を大きくすることによって、現像装置３ａの落下時に現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間に詰まるのを抑制することができたので、印字動作時に磁気ローラー３０の表面上の現像剤が現像ローラー３１側に堆積するのを抑制することができ、現像剤が現像ローラー３１の表面に悪影響を及ぼしたり現像装置３ａの外部に漏れたりするのを抑制することができたためであると考えられる。
【００６９】
実施例４では、現像装置３ａの傾斜角度を６０°にすると、紙面の汚れが発生した。これは、実施例４では、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離が大きい領域を、磁気ローラー３０の軸方向において、一方側連通部２０ｂよりも小さく形成しているので、実施例１〜３に比べて現像剤詰まりが発生しやすくなったためであると考えられる。
【００７０】
なお、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離の大きい領域を、磁気ローラー３０の軸方向に広い範囲にわたって形成すると、印字動作時などに振動や衝撃により供給搬送室２２の現像剤が磁気ローラー３０と対向壁５０との間を通過して現像ローラー３１側に漏れやすくなる。このため、磁気ローラー３０と対向壁５０との間の距離の大きい領域は、磁気ローラー３０の軸方向に広くなりすぎないことが好ましく、一方側連通部２０ｂと同程度に形成されることが最も好ましい。すなわち、実施例１〜４の中では実施例３が最も好ましい。
【００７１】
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７２】
例えば、図１に示したようなタンデム型のカラー画像形成装置に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、モノクロ複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等の、現像ローラーと磁気ローラーとを備えた現像装置を有する種々の画像形成装置に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１ａ〜１ｄ  感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ  現像装置
２０  現像容器
２０ａ  仕切壁
２０ｂ  一方側連通部
２０ｃ  他方側連通部
２１  撹拌搬送室（第２搬送室）
２２  供給搬送室（第１搬送室）
２３ａ  撹拌搬送スクリュー（第２撹拌搬送部材）
２３ｂ  供給搬送スクリュー（第１撹拌搬送部材）
３０  磁気ローラー
３１  現像ローラー
４５  剥離極
５０  対向壁
５０ａ  対向面
５０ｂ  段差部
１００  画像形成装置
Ｌ１、Ｌ２  距離
【図１】
2014153608.tif 000004
【図２】
2014153608.tif 000005
【図３】
2014153608.tif 000006
【図４】
2014153608.tif 000007
【図５】
2014153608.tif 000008
【図６】
2014153608.tif 000009
【図７】
2014153608.tif 000010
【図８】
2014153608.tif 000011
【図９】
2014153608.tif 000012
【図１０】
2014153608.tif 000013
【図１１】
2014153608.tif 000014
【図１２】
2014153608.tif 000015
【図１３】
2014153608.tif 000016