(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界発生手段を内包し、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する第一搬送部材と、
前記第一搬送部材の下方に配置され、前記現像剤担持体から現像剤を回収しながら現像剤を搬送する第二搬送部材と、
前記現像剤担持体、前記第一搬送部材及び前記第二搬送部材を内部に配設し、現像領域に対向する開口部に前記現像剤担持体を支持する現像ケースと
を有する現像装置において、
前記現像剤担持体を、現像動作時とは逆方向に回転駆動可能に設け、
前記現像動作時に前記現像剤担持体の下方に位置する前記現像ケースの開口端部に前記現像剤担持体上の現像剤が接触せず、
前記現像剤担持体の下方に位置する前記現像ケースの開口端部より、前記現像動作時の前記現像剤担持体回転方向下流側に、現像剤滞留部が形成され、
現像動作時とは逆方向に回転駆動する時に前記開口端部の堆積トナーを現像剤滞留部の現像剤が押し出すことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁界発生手段は、現像極と、現像極の前記現像動作時の前記現像剤担持体回転方向下流側の回収極と、現像極の前記現像動作時の前記現像剤担持体回転方向上流側の汲み上げ極の各磁極を有しており、前記回収極から前記回収極と同極の前記汲み上げ極までの間に前記現像剤担持体から現像剤が離れる剤離れ部を有することを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体の下方に位置する前記現像ケースの開口端部が、前記現像極と前記回収極の磁束密度境界付近に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３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。
【請求項５】
前記現像剤担持体の現像動作時とは逆方向の回転を、作像動作後の非画像形成時に実施することを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤担持体の現像動作時とは逆方向の回転を、前記現像装置における所定の現像駆動の動作時間が経過した場合に実施することを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体の現像動作時とは逆方向の回転を、所定枚数の印刷が行われた場合に実施することを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像の可視像化手段である現像装置および現像装置を用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられる現像装置として、一成分の現像剤を用いる一成分方式の現像装置、および、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分方式の現像装置は、共に周知である。小型の現像装置としては従来、一成分現像装置が多く用いられていたが、耐久性や画像特性などの面では二成分現像装置の方が有利であることが知られている。近年、高画質で小型かつ長寿命の現像装置が求められており、二成分現像装置における小型化の要求が高まっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
二成分現像装置で小型化を目指すと、通常は２本備えている現像剤搬送スクリューを縦方向に配置し、かつ現像ローラを小径化する必要があった。しかし、今までの現像装置を単に小型化しただけでは、現像領域を通過した後の現像剤が現像ケース内に入っていく部分でトナーが飛散し易くなる。従来は、現像ローラ（スリーブ）とケースのギャップを管理し、この部分で飛散したトナーをケース内に収容するための吸い込み気流を用いていたが、現像ローラの小径化により吸い込み気流を発生させるための充分な距離を取ることができない。また、単純に現像ローラを回転させても、現像剤が触れなければ装置内に堆積したトナーを容器外に排出することはできない。
【０００４】
特開２００９−２５８２７６号公報（特許文献１）には、現像剤規制部材に溜まるトナーの除去を目的として、現像スリーブを逆転させて現像剤規制部材に付着したトナーを掻き取ることで現像装置からのトナー落ちを低減させることが開示されている。しかし、現像容器内に堆積した飛散トナーを容器外に排出するためには、現像スリーブの逆転だけでは不十分であり、堆積トナー排出の問題は解消されていない。
【０００５】
現像剤規制部材は常に現像剤と触れている場所であり、現像スリーブを逆転させれば規制部材に付着したトナーを取り除くことはできる。しかし、現像ローラ下方の現像ケース上（開口端部付近）に堆積したトナーは、通常、現像剤とは触れない個所に堆積しているため、単純に現像ローラを逆転させても堆積トナーを排出することはできない。堆積トナーに現像剤（スリーブに担持搬送される現像剤）が接触するように、スリーブとケースとの距離（ギャップ）を小さくすると、本来現像容器内に回収しなければならない現像剤が容器（ケース）に当たって落下してしまうため、上記ギャップは小さくできず（ある程度のギャップは必要であり）、従来、現像ローラ下方の現像ケース開口端部付近に堆積したトナーを有効に排出することはできていない。
【０００６】
現像装置の小型化に伴い、飛散トナーが装置内に堆積して画像形成時にトナー落ちとして異常画像となるという現象が発生しており、従来の装置では堆積したトナーを充分に器外に排出することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来における上述の問題を解決し、堆積したトナーを器外に排出することができ、画像形成時にトナー落ちを起こすことのない小型の現像装置および画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題は、本発明により、磁界発生手段を内包し、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する第一搬送部材と、前記第一搬送部材の下方に配置され、前記現像剤担持体から現像剤を回収しながら現像剤を搬送する第二搬送部材と、前記現像剤担持体、前記第一搬送部材及び前記第二搬送部材を内部に配設し、現像領域に対向する開口部に前記現像剤担持体を支持する現像ケースとを有する現像装置において、前記現像剤担持体を、現像動作時とは逆方向に回転駆動可能に設け、前記現像動作時に前記現像剤担持体の下方に位置する前記現像ケースの開口端部に前記現像剤担持体上の現像剤が接触せず、前記現像剤担持体の下方に位置する前記現像ケースの開口端部より、前記現像動作時の前記現像剤担持体回転方向下流側に、現像剤滞留部が形成され、現像動作時とは逆方向に回転駆動する時に前記開口端部の堆積トナーを現像剤滞留部の現像剤が押し出すことにより解決される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の現像装置によれば、現像剤担持体（現像ローラ）の下方における現像ケース開口端部の下流側（現像剤担持体回転方向下流側）近傍に現像剤滞留部が形成されるように構成したので、現像剤担持体を現像動作時とは逆方向に回転駆動することによって、上記現像剤滞留部に滞留した現像剤によって堆積トナー（ケースの開口端部付近に堆積したトナー）を現像ケース外に押し出すことができ、トナー落ちという異常画像の発生を防止することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した現像装置を搭載する画像形成装置の一例を示す断面構成図である。
【図２】その画像形成装置に適用可能な現像装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】現像容器中の現像剤の流れを説明する模式図である。
【図４】供給及び回収スクリュー長手方向における現像剤の様子を説明する模式図である。
【図５】現像スリーブ３４ａ周りの現像剤の流れを説明するための模式図である。
【図６】比較例の現像装置における現像ローラ周りの現像剤の挙動を説明するための模式図である。
【図７】実施例と比較例の現像装置における、トナー落ち発生率を比べて示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明を適用した現像装置を搭載する画像形成装置の一例を図１により説明する。
【００１２】
図１に示すプリンタ１００は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン（以下、Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと記す）の各色トナー像を形成する作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを備えている。これらの作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの下方には、下流側張架ローラ１８及び上流側張架ローラ１９に掛け回されて記録紙Ｐを表面に担持して搬送し、各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの対向しながら表面移動する転写搬送ベルト１５が配設されている。転写搬送ベルト１５を挟んで各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと対向する転写バイアスローラ５Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを備えている。
【００１３】
また、転写搬送ベルト１５による記録紙搬送方向について下流側張架ローラ１８よりも下流側には、転写搬送ベルト１５から分離した記録紙Ｐ上の未定着トナーを定着する定着装置２４を備えている。また、プリンタ１００の本体上部には、定着装置２４を通過しトナー像が定着した記録紙Ｐを積載するための排紙トレイ２５を備えている。
【００１４】
転写搬送ベルト１５の下方には、記録紙Ｐを収容する複数の給紙カセット２０、２１、２２を備えている。また、転写搬送ベルト１５と作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃとが対向する転写領域に各給紙カセット２０、２１、２２から記録紙Ｐを供給する記録紙供給手段としての給紙搬送装置２６と、各給紙カセット２０、２１、２２から搬送されてきた記録紙Ｐを作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ２３とを備えている。
【００１５】
なお、図１ではプリンタ１００が図１中の左右方向において小型になるよう、転写搬送ベルト１５が斜め方向に配設され、矢印で示す記録紙Ｐの搬送方向が斜め方向となっている。これにより、プリンタ１００は、図１中の左右方向における筐体の幅が、Ａ３サイズの記録紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。すなわち、プリンタ１００は、内部に記録紙を収容するために最低限必要な大きさとされることで大幅に小型化されている。
【００１６】
各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、潜像担持体としてドラム状の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを有している。この感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、クリーニング装置６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ、等を有している。また、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃとの間で書込み光Ｌを露光装置１６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃから照射される周知の構成である。感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃはドラム状でなく、ベルト状としても良い。
【００１７】
このような構成のプリンタ１００では、画像形成スタートとともに、各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃで各色トナー像が形成される。各作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃでは、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃが、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって一様帯電された後、露光装置１６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃより、画像を色分解した色毎の画像情報に応じて書込み光Ｌが照射され、静電潜像が形成される。感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成された静電潜像は、現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃにより現像され、各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃの表面上に各色トナー像が形成される。一方、給紙カセット（２０〜２２のうちの１つ）から給紙搬送された記録紙Ｐは、レジストローラ２３によって作像装置１７Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによる作像タイミングに合わせて、転写搬送ベルト１５の表面上に供給される。そして、転写搬送ベルト１５に担持された記録紙Ｐは転写搬送ベルト１５の表面移動によって各色の転写領域に搬送される。
【００１８】
各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成されたトナー像は、感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと転写搬送ベルト１５との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ５Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって転写搬送ベルト１５上に担持された記録紙Ｐに順次転写される。このようにしてＫ（黒）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）の順で各感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に形成される。トナー像を転写された記録紙Ｐは、転写搬送ベルト１５から分離され、定着装置２４に搬送され、トナー像が定着されて機外の排紙トレイ２５に排出される。
【００１９】
一方、記録紙Ｐ上にトナー像を転写した後の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、クリーニング装置６Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃによって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置２Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃで一様に帯電される動作を繰り返す。
【００２０】
次に、現像装置３について詳しく説明する。本実施形態のプリンタ１００の現像装置３Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃは、画像形成物質として、互いに異なる色（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、添字Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを省略し、現像装置３として説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３の一実施例を示す概略構成図である。
現像装置３は感光体１に対向配置され、感光体１は図２中矢印ａに示すように図２における時計回り方向に回転駆動する。
【００２２】
現像装置３のケーシングである現像容器３３内には磁性キャリアと磁性又は非磁性のトナーとからなる粉体状の二成分現像剤である現像剤３２が収容されている。現像装置３は、感光体１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像領域Ａまで現像容器３３内の現像剤３２を担持して、表面移動することによって搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ３４ａを備える。また、現像スリーブ３４ａの内部に現像装置３に対して固定された複数の磁石からなるマグネットローラ３４ｂを備え、現像スリーブ３４ａとマグネットローラ３４ｂとで現像ローラ３４を構成する。さらに、現像スリーブ３４ａ上に担持された現像剤の層厚規制する剤規制部材３５とを有している。
【００２３】
現像剤搬送手段である２つの搬送スクリュとして、供給スクリュ３９と回収スクリュ４０とが現像スリーブ３４ａの回転軸方向に対して略平行に設けられている。各搬送スクリュは、回転軸と回転軸に螺旋状に設けられた羽部とを備え、回転することにより回転軸の軸方向に沿って一方向に現像剤３２を搬送する。現像容器３３の内部は現像容器３３の内壁及び仕切り板３６によって空間が仕切られ、現像剤搬送路として供給搬送路３７と回収搬送路３８とが仕切り板３６を挟んで上下に形成されている。また、仕切り板３６の図２中の手前側及び奥側の両端部には開口部がそれぞれ設けられており、供給搬送路３７と回収搬送路３８との間を２つの開口部によってそれぞれ連通している。
【００２４】
また、仕切り板３６は現像スリーブ３４ａ側の端部が供給スクリュ３９を囲むように立設され、当該立設部によって後述する障壁４３を形成している。障壁４３の端部と、現像装置３の内壁とで現像スリーブ３４ａ側に開口が形成されており、当該開口から現像剤３２は現像スリーブ３４ａへと供給される。当該開口は現像スリーブ３４ａの長手方向に延びており、現像幅に渡って、現像スリーブ３４ａへ現像剤３２が供給可能にされている。
【００２５】
なお、本実施例における現像装置３においては、後述するように供給搬送路３７中の現像剤３２の量が下流に行くほど少なくなる傾向があるため、その量の現象に従うように障壁４３の端部の高さが上流から下流に行くにしたがって低くなるように形成されている。
【００２６】
図２に示すように、供給搬送路３７及び回収搬送路３８にはそれぞれ供給スクリュ３９及び回収スクリュ４０が配置されており、現像容器３３内の現像剤３２は供給搬送路３７及び回収搬送路３８に収容されている。また、回収スクリュ４０は供給スクリュ３９に対して略平行に配置され、回収搬送路３８内の現像剤３２は回収スクリュ４０によって供給スクリュ３９の搬送方向とは逆方向に搬送される。
【００２７】
現像容器３３内の現像剤３２は、供給スクリュ３９と回収スクリュ４０との回転による搬送によって、仕切り板３６の両端に設けられた開口部を通じて供給搬送路３７と回収搬送路３８との間を循環する。なお、供給スクリュ３９は図２における時計回りに回転し、回収スクリュ４０は現像スリーブ３４ａと同様に反時計回りに回転する。
【００２８】
現像容器３３内の現像剤３２のうち供給搬送路３７内の現像剤は、供給スクリュ３９が回転することによって搬送されながら、現像スリーブ３４ａの表面へと供給される。供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａへの現像剤３２の供給は、供給スクリュ３９と現像スリーブ３４ａとの間の障壁４３の端部を供給スクリュ３９の回転によって現像剤３２が乗り越えたり、現像スリーブ３４ａに内設されたマグネットローラ３４ｂの磁力によって現像剤３２が現像スリーブ３４ａに引き付けられたりすることによって行われる。
【００２９】
現像スリーブ３４ａに供給された現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの回転と、内設されたマグネットローラ３４ｂの磁力とによって、現像スリーブ３４ａの表面に担持されつつ、図２中の矢印Ｂの方向に搬送される。すなわち、現像スリーブ３４ａに供給されて担持された現像剤３２のうちの一定量が、現像スリーブ３４ａに担持されつつ矢印Ｂで示すように剤規制部材３５との対向部を通過する。このとき、現像スリーブ３４ａの表面に担持された現像剤３２のうちの余分な現像剤３２は、図２中の矢印Ｂ１で示すように剤規制部材３５との対向部を通過するときに剤規制部材３５によって掻き取られる。
【００３０】
剤規制部材３５との対向部を通過した適正量の現像剤３２は、図２中矢印Ｂ２で示すように現像スリーブ３４ａと感光体１との間の現像領域Ａを通過したのち、現像スリーブ３４ａから離れ、現像容器３３の底部３３ｂへ流れて回収搬送路３８へと受け渡される。
【００３１】
すなわち、現像スリーブ３４ａ上に担持されて現像領域Ａに搬送され、現像領域Ａを通過した後、現像領域Ａにおいて感光体１の表面の供給されずに現像スリーブ３４ａ上に残った現像剤３２は、現像スリーブ３４ａの回転に伴って供給搬送路３７に再度回収されるのではなく、一度、回収搬送路３８に回収される。そして、回収された現像剤３２は回収搬送路３８中で補給されたトナーと攪拌されつつ搬送され、再度、供給搬送路３７へ受け渡される。このために供給搬送路３７内には常に回収搬送路３８で十分攪拌された現像剤のみが存在する状態となる。
【００３２】
なお、供給搬送路３７の下流端に到達した現像剤３２と、現像領域Ａを通過して現像スリーブ３４ａの表面から離脱した現像剤とは回収搬送路３８によって搬送され供給搬送路３７の上流端に受け渡される。回収搬送路３８内の現像剤３２は現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤３２を含むため、トナーを補給する必要がある。よって、潜像の画像情報から求めるトナー消費量に応じて、または、回収搬送路３８内の現像剤のトナー濃度の測定結果に応じて、回収搬送路３８内の現像剤３２にトナーを補給することによって、適正なトナー濃度の現像剤３２を供給搬送路３７に受け渡すことが出来る。
【００３３】
図３は、現像装置３を図２の矢印Ｃ方向から見た、現像容器３３中の現像剤３２の流れを説明する模式図である。また、図４は、現像装置３を図２の矢印Ｃ方向からみたスクリュ回転軸近傍の断面説明図である。図３及び図４中の矢印が現像容器３３中の現像剤３２の流れを示している。
【００３４】
図１、図３、及び図４に示すように、現像装置３では、供給搬送路３７と回収搬送路３８との位置関係が上下に並ぶように構成されている。このため、仕切り板３６の両端に設けられた開口部のうち図３及び図４中右側の開口部である落下口４２では供給搬送路３７の下流端から回収搬送路３８の上流端へと現像剤３２は上から下へと移動する。
一方、仕切り板３６の両端に設けられた開口部のうち図３及び図４中左側の開口部である持ち上げ口４１では回収搬送路３８の下流端から供給搬送路３７の上流端へと現像剤３２は下から上へと移動する。持ち上げ口４１での回収搬送路３８から供給搬送路３７への現像剤の移動は、回収搬送路３８内の搬送方向下流端に溜まった現像剤３２の圧力により下から上と押し上げられるようにして現像剤が受け渡される。
【００３５】
また、現像装置３は、図３及び図４中の矢印Ｔで示すように、トナー補給口４５から回収搬送路３８の上流側にトナー補給がなされる。このトナー補給によって現像容器３３内に補給されたトナーが落下口４２から回収搬送路３８の搬送方向上流側端部に落下して回収搬送路３８内の現像剤３２にトナーを補給することができる。
【００３６】
現像装置３では、回収搬送路３８から供給搬送路３７へと受け渡された現像剤３２のすべてが供給搬送路３７内の供給スクリュ３９の搬送方向下流端に到達するわけではない。図３中の矢印Ｂで示すように、供給搬送路３７内を搬送される途中で現像スリーブ３４ａの表面に供給され、現像領域Ａを通過した後、回収搬送路３８に回収される成分が存在する。このような現像スリーブ３４ａの表面への現像剤３２の受渡しは、現像スリーブ３４ａの回転軸方向の幅の略全域に渡ってなされる。
【００３７】
このため、供給搬送路３７内で供給スクリュ３９によって搬送力が付与されて搬送される現像剤３２の量は、上述したように現像剤３２が現像スリーブ３４ａ表面から回収搬送路３８に回収されることにより、供給搬送路３７内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に減少する傾向がある。
【００３８】
一方、回収搬送路３８内で循環スクリュ４０によって搬送力が付与されて搬送される現像剤３２の量は、回収搬送路３８内の上流端から下流端に向かうに従い徐々に増加する傾向がある。即ち、現像装置３内の現像剤３２の量の分布には片寄りが存在する。
【００３９】
実施例の現像装置３では、供給搬送路３７から現像スリーブ３４ａに供給され現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤は回収搬送路３８と対向する位置で現像スリーブ３４ａの表面から離脱し、回収搬送路３８内に回収される。また、回収搬送路３８内に回収された現像剤は回収搬送路３８内の搬送方向上流側端部に補給されるトナーと回収搬送路３８内で攪拌され、所望のトナー濃度となった状態で供給搬送路３７に供給される。このように実施例１の現像装置３では、現像領域Ａを通過してトナー濃度が低下した現像剤は供給搬送路３７では回収されないため供給スクリュ３９による搬送方向の上流側と下流側とで供給搬送路３７内での現像剤３２のトナー濃度が変化しない。
【００４０】
図５は、現像ローラ周りの現像剤の挙動を説明するための模式図である。
本実施例の現像ローラ３４が内蔵するマグネットローラはＳ１，Ｎ１，Ｎ２で示される磁石を備えており、各磁石に対応してＰ１，Ｐ２，Ｐ３の各磁極が形成される。Ｐ１極（現像極）は現像領域の現像剤を穂立ちさせ、キャリアが保持しているトナーを感光体に接触させる機能を担っている。Ｐ２極（回収極）は現像剤の搬送と現像剤離れ機能を担っている。Ｐ３極（汲み上げ極）はバッファ部に現像剤を保持する機能およびドクタ３５（図２参照）で剤を圧縮して現像剤層厚規制を行う機能を持っている。
【００４１】
現像装置は、現像領域を通過した後の現像剤が現像ケース内に入っていく部分でトナーが飛散し易く、その部分（現像領域の直下流でスリーブとケースの開口端部とが対向する部分）にトナーが堆積しやすくなる。そのトナー堆積部を図に破線で囲って楕円状に示してある。本発明の現像装置では、そのトナー堆積部の下流側近傍（現像ローラ回転方向下流側近傍）に現像剤滞留部（図に点線で囲って楕円状に示す）が形成されるように、装置を構成している。
【００４２】
実施例では、現像容器（現像ケース）３３の開口端部（現像ローラ３４の下方に位置する現像ケースの開口端部）の位置が、Ｐ１極とＰ２極の境界付近に位置するように、磁極を配置（図にＳ１、Ｎ１で示す磁石を配置）している。さらに、磁石Ｎ２（Ｐ３極を形成する磁石）を磁石Ｎ１から大きく離して（現像ローラの中心角で約１８０度）、Ｐ２極下流の剤離れ部以降の磁束密度を小さくして現像剤を保持する力がないように構成している。
【００４３】
このような構成により、Ｐ２極の始まり部分に上記トナー堆積部が位置することとなり、Ｐ２極の後半部分に現像剤滞留部が形成される。すなわち、現像ケースの開口端部におけるトナー堆積部に隣接してその下流側近傍に上記現像剤滞留部が形成されることとなる。そして、現像ローラ３４（現像スリーブ３４ａ）を適切なタイミングで逆転させることで、上記現像剤滞留部に滞留した現像剤によって、上記トナー堆積部に堆積したトナーを容器外に排出することが可能となる。
【００４４】
従来の現像装置において、現像ローラ（スリーブ）を逆転させることで堆積したトナーの排出を図るものはあったが、単純に現像ローラを逆転させても、現像剤が触れなければ装置内に堆積したトナーを容器外に排出することはできなかった。これに対し、本例の現像装置では、上記のようにトナー堆積部に隣接してその下流側近傍に現像剤滞留部が形成されるように構成することで、現像ローラ逆転時に、滞留部に滞留した現像剤によって堆積トナーを有効に容器外に排出することが可能となった。
【００４５】
実施例の現像装置における、現像ローラ周りの現像剤の流れについて図５を参照してさらに説明する。
供給スクリュ３９からバッファ部に送られた現像剤は、現像ローラ３４に内蔵された磁石ローラのＰ３極の磁力によりバッファ部に保持され、現像ローラ３４と仕切り板３６の間から回収部に落下することはない。そのためバッファ部の現像剤は必ず現像領域（Ｐ１極がある部分）に搬送される。
【００４６】
上述したように、Ｐ２極下流の剤離れ部以降は磁束密度が小さく現像剤を保持する力がない。そのため剤切れ部の手前に現像剤が滞留する。なお、現像ローラ３４とローラ下のケースとのギャップは１．２ｍｍとしており、現像ローラ上の現像剤（スリーブ３４ａに担持された現像剤）は下ケースには触れない構成となっている。
【００４７】
また、現像ローラを逆転させる場合に上記現像剤滞留部（に滞留した現像剤）がトナー堆積部まで移動する必要がある。本実施例の構成では、現像ローラ３４（スリーブ３４ａ）を３０ｄｅｇ逆転させると滞留現像剤が堆積トナー（堆積部に堆積していたトナー）を現像器外に押し出す効果があった。
【００４８】
ところで、堆積トナーを一度排出すると、しばらくは上記トナー堆積部にトナーが溜まることはない。そのため現像ローラの逆転動作は毎回（一連の現像動作：プリントジョブを１回として毎回）行う必要はなく、堆積トナーが画像中に落ち始める前に現像ローラの逆転動作を行えばよい。現像ローラの逆転動作は、作像動作終了後の非画像形成時に行うものとする。また例えば、所定の現像器駆動時間（現像動作方向の駆動時間）が経過したら逆転動作を実施する、あるいは、画像形成装置において所定枚数のプリントが行われたら逆転動作を実施する、などの適切なタイミングで逆転動作を実施することで、堆積トナーを排出して、トナー落ちによる異常画像を防止することができる。
【００４９】
図６は、比較例の現像装置における現像ローラ周りの現像剤の挙動を説明するための模式図である。
この図に示すものは、現像ローラが５つの磁極を有している構成である。このような構成において、容器端部付近に形成されるトナー堆積部（図に破線で囲って楕円状に示してある部分）は、現像極であるＰ１極の直下流のＰ２極の中央付近に位置している。また、Ｐ２極下流側で回収スクリューに対向する部分に小さな磁極Ｐ３が形成されており、そのＰ３極部分に現像剤滞留部（図に点線で囲って楕円状に示してある部分）が形成されている。このため、トナー堆積部と現像剤滞留部が遠くなっており、現像ローラ（スリーブ）を逆転させても滞留部の現像剤が堆積トナーを押し出す部分まで移動しない。したがって図６の構成では堆積トナーを排除する機能はない。なお、現像スリーブを逆転させすぎると現像ニップや現像剤規制部材前に現像剤が溜まってしまう。現像ニップに現像剤が溜まると現像剤が落下してしまう場合がある。現像剤規制部材(ドクタ)に溜まると、溜まった現像剤が現像ニップに一度に突入できずにニップ上に剤がたまり、その部分のみ異常画像(もやもや画像)となってしまう。
【００５０】
また、回収スクリューの長手方向において、回収部に存在する現像剤の量に偏差があるため、回収部の現像剤搬送方向下流側では現像剤が詰まっており、図６のＰ２極下流側部分まで現像剤が詰まっている箇所がある。そのため逆転させすぎると回収部下流側の現像剤が現像ケースの外に出てきて落下してしまう。そのため、逆転量はせいぜい４０ｄｅｇ程度であり、トナー堆積部と現像剤滞留部が離れていることによって堆積トナーを押し出すことができない。
【００５１】
図７は、実施例の現像装置と図６で説明した比較例の現像装置における、トナー落ち発生率を比べて示すグラフである。
同グラフにおいて、トナー落ち発生率を斜線を付した棒グラフで表しており、実施例及び比較例とも、スリーブの逆転無しの場合はトナー落ち発生率が約３％であるのに対し、比較例でスリーブ逆転を実施した場合のトナー落ち発生率は約２．５％と、ごく僅かな効果しか得られていない。一方、実施例では、スリーブ逆転を実施した場合のトナー落ち発生率はほぼ０％に近く、大きなトナー落ち改善効果が得られている。
【００５２】
ここまで説明したように、本発明の現像装置においては、現像ローラの下方における現像ケース開口端部の下流側（現像ローラ回転方向下流側）近傍に現像剤滞留部が形成されるように構成したので、現像ローラ（スリーブ）を現像動作時とは逆方向に回転させることによって、上記現像剤滞留部に滞留した現像剤によって堆積トナー（ケースの開口端部付近に堆積していたトナー）を現像ケース外に押し出すことができ、トナー落ちという異常画像の発生を防止することが可能となった。
【００５３】
また、現像ローラが内蔵するマグネットローラ（磁界発生手段）は、現像極（Ｐ１極）と、現像極下流側の回収極（Ｐ２極）と、現像極上流側の汲み上げ極（Ｐ３極）の各磁極を有しており、回収極（Ｐ２極）終端部から汲み上げ極（Ｐ３極）始端部までの間における磁束密度が現像剤を保持しない程度に設定されていることによって、回収極（Ｐ２極）の後ろ側（後半部分）に現像剤滞留部を形成することができ、この滞留部に滞留した現像剤を堆積トナーの排出に利用することが可能となる。
【００５４】
また、現像ローラの下方に位置する現像ケースの開口端部の位置が、現像極（Ｐ１極）と回収極（Ｐ２極）の境界付近に位置するように設けられていることで、現像ケースの開口端付近に形成されるトナー堆積部が回収極（Ｐ２極）の始まり部分に位置することとなり、そのトナー堆積部に隣接してその下流側近傍に上記現像剤滞留部が形成されるため、現像剤滞留部に滞留した現像剤によって堆積トナーを確実にケース外に排出することができる。
【００５５】
なお、本実施形態の画像形成装置では、作像動作終了後の非画像形成動作時に上記現像ローラ（スリーブ）の逆転動作を実施するようにしている。スリーブの逆転によりトナー堆積部に堆積したトナーを現像容器外に排出した場合、現像装置の下方に転写部があるため、あるいは現像装置の下方を記録媒体が搬送されるため、画像形成中に現像装置からトナーが落下した場合にはトナー落ち画像となってしまう。そこで、作像動作終了後の非画像形成動作時に上記現像ローラ（スリーブ）の逆転動作を実施することで、排出されたトナーが転写部あるいは搬送ベルト１５（図１）上に落下したとしても、搬送ベルトの移動とともに落下トナーはクリーニング部（搬送ベルト１５をクリーニングするクリーニング手段：図示せず）に運ばれるため、トナー落ち画像は発生しない。すなわち、作像動作終了後の非画像形成動作時に上記現像ローラ（スリーブ）の逆転動作を実施してトナーを落とせば（現像容器外に排出させれば）、画像形成時におけるトナー落ち画像の発生を防止することができる。
【００５６】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ローラの磁極の数および配置は一例であり、実施例に限定されるものではない。現像剤供給手段および回収手段としてのスクリューも、適宜な構成のものを使用可能である。そのほか、現像装置各部の構成も、本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【００５７】
画像形成装置の構成も、タンデム式に限らず適宜な方式を採用可能であり、直接転写方式、間接転写方式に限らず本発明を適用可能である。また、画像形成装置としてはフルカラー機に限らず、複数色のマルチカラー機やモノクロ装置であってもよい。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１              感光体ドラム
３              現像装置
３２            現像剤
３３            現像容器
３４            現像ローラ
３４ａ          現像スリーブ
３４ｂ          マグネットローラ
３５            剤規制部材
３６            仕切り板
３７            供給搬送路
３８            回収搬送路
３９            供給スクリュ
４０            回収スクリュ
１００          プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２００９−２５８２７６号公報
【図１】
0005962023.tif 000002
【図２】
0005962023.tif 000003
【図３】
0005962023.tif 000004
【図４】
0005962023.tif 000005
【図５】
0005962023.tif 000006
【図６】
0005962023.tif 000007
【図７】
0005962023.tif 000008