(57)【要約】【課題】  剤切れ極で現像剤担持体上から脱離した現像剤が、その直後に汲み上げ極で現像剤担持体上に汲み上げられてしまう不具合の生じない、画質が良好で安定した現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤担持体２３ａには、像担持体２１との対向位置を通過した現像剤を現像剤担持体２３ａから離脱させる剤切れ極Ｂ４を現像剤担持体２３ａの外周面上に形成する磁石体が内設されている。現像剤担持体２３ａの外周面上における剤切れ極Ｂ４の中央位置を通る鉛直線Ｙ１を境にして現像剤担持体２３ａが中央位置Ｂ４を通過する側に、搬送部材２３ｂの回転中心が配設されるように構成する。【選択図】        図４
2006039250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、装置内の現像剤を搬送する搬送部材と、を備え、
前記現像剤担持体は、前記像担持体との対向位置を通過した現像剤を当該現像剤担持体から離脱させる剤切れ極を当該現像剤担持体の外周面上に形成する磁石体を内設し、
前記現像剤担持体の外周面上における前記剤切れ極の中央位置を通る鉛直線を境にして当該現像剤担持体が当該中央位置を通過する側に、前記搬送部材の回転中心が配設されるように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記剤切れ極の中央位置は、前記現像剤担持体の外周面上であって当該外周面の中心を通る水平線の下方に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記搬送部材は、前記現像剤担持体の回転方向と同方向に回転することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁石体は、装置内の現像剤を前記現像剤担持体に担持させる汲み上げ極を当該現像剤担持体の外周面上に形成し、
前記搬送部材の回転中心は、前記現像剤担持体の外周面上における前記汲み上げ極の中央位置を通る鉛直線を境にして当該現像剤担持体が当該中央位置に向かう側に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記搬送部材の回転中心は、前記剤切れ極の中央位置よりも鉛直方向下方に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記剤切れ極は、前記磁石体に同極の２つの磁石部を隣接させて形成したものであって、
前記剤切れ極の中央位置は、前記２つの磁石部の間に対応する位置であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記搬送部材は、前記現像剤担持体の長手方向に沿って現像剤を搬送する搬送スクリュであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤は、キャリアとトナーとを有する２成分現像剤であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えた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、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置と、それを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置とに関し、特に、２成分現像剤を用いる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、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、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置が多く用いられている。
このような２成分現像方式の現像装置において、装置の小型化を目的として、搬送スクリュによって現像剤を現像装置の長手方向に循環させながら、現像ローラに現像剤を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、現像装置は、現像ローラ、２つの搬送スクリュ、ドクターブレード等で構成される。
そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一端に設けられたトナー補給口から装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、２つの搬送スクリュによって、装置内を長手方向（現像ローラの長手方向と同方向である。）に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、一方の搬送スクリュに対向する現像ローラ上に形成された汲み上げ極によって、現像ローラ上に担持される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。その後、感光体ドラムとの対向位置を通過した現像ローラ上の現像剤は、剤切れ極の位置で現像ローラ上から脱離されて、再び現像装置内に戻される。
【０００４】
このような搬送スクリュを搭載した現像装置は、現像剤を装置の長手方向に積極的に搬送しているので、現像剤の長手方向の片寄りが発生しにくい。これにより、トナー補給口を、長手方向の全域に設けるのではなく、長手方向の一端に設けることができる。また、搬送スクリュは、短手方向（長手方向に直交する方向である。）の設置スペースをそれほど必要としない。したがって、現像装置及び画像形成装置を小型化することができる。
【０００５】
一方、特許文献２等では、現像ローラ上の現像剤を剤切れ極の位置で確実に脱離させる技術が開示されている。詳しくは、現像ローラ上の現像剤に作用する磁気力が、重力と遠心力との和よりも小さくなるように設定する。これによって、現像ローラ上の現像剤が剤切れ極で脱離しないで汲み上げ極によって汲み上げられた現像剤と混合される不具合が抑止される。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９４１９４号公報
【特許文献２】特開平５−２４９８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の技術は、剤切れ極で現像ローラ上から脱離した現像剤が、装置内で循環することなく、その直後に汲み上げ極によって現像ローラ上に汲み上げられてしまう不具合が発生する可能性があった。
【０００８】
これは、剤切れ極で現像ローラ上から脱離した現像剤が、搬送スクリュの上方に落下して、搬送スクリュの回転によって現像ローラの汲み上げ極に向けて搬送されてしまう場合に発生する。このように脱離された直後の現像剤は、所定の現像工程を経た後のものであって帯電状態が不安定になっている。したがって、脱離した現像剤は、その後に装置内で充分に循環させて帯電状態を安定化する必要がある。しかし、脱離直後の現像剤が現像ローラに汲み上げられて、帯電状態の良好な現像剤と混合されることによって、結果として帯電状態が不安定な現像剤となってしまう。そして、この現像剤が感光体ドラム（現像領域である。）との対向位置に搬送されると、画像濃度が不均一なトナー像が形成されてしまう。
【０００９】
また、感光体ドラムとの対向位置を通過した現像剤は、トナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）が不均一になっている。すなわち、感光体ドラム上の画像部に対応する現像剤は、トナー消費にともないトナー濃度が低くなる。これに対して、感光体ドラム上の非画像部に対応する現像剤は、トナー消費がないためにトナー濃度の変動がほとんどない。したがって、画像部と非画像部との位置差によりトナー濃度が不均一となった現像剤が、脱離直後に現像ローラ上に汲み上げられることによって、結果として狙いとは異なるトナー濃度の現像剤が現像領域に搬送されて画像濃度が不均一なトナー像が形成されてしまう。
【００１０】
また、ドクターブレードとの対向位置（ドクターギャップである。）と現像領域（現像ギャップである。）とでは、現像ローラ上の現像剤に電気的な負荷や物理的な負荷がかかる。したがって、脱離直後の現像剤が現像ローラ上に汲み上げられる動作が連続的に繰り返されることで、結果として現像剤の寿命を早めることになる。
【００１１】
また、現像剤のトナー濃度は、現像装置内の循環経路中に設けられたトナー濃度センサによって検知される。したがって、トナーが消費されてトナー濃度が低下した現像剤が、脱離直後に現像ローラ上に汲み上げられることによって、結果として実際のトナー濃度の変動をトナー濃度センサで検知することができなくなってトナー濃度が不安定になってしまう。
【００１２】
上述の特許文献２等の技術は、現像ローラ上の現像剤が剤切れ極から確実に脱離されるように磁気力が設定されているために、剤切れ極で脱離しない現像剤が汲み上げ極の現像剤と混合される現象（これを「連れ回り」という。）が抑止される。しかし、現像ローラから脱離した後の現像剤の挙動までは規制されていないために、上述の問題を解決する効果は期待できない。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、剤切れ極で現像剤担持体上から脱離した現像剤が、その直後に汲み上げ極で現像剤担持体上に汲み上げられてしまう不具合の生じない、画質が良好で安定した現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、装置内の現像剤を搬送する搬送部材と、を備え、前記現像剤担持体は、前記像担持体との対向位置を通過した現像剤を当該現像剤担持体から離脱させる剤切れ極を当該現像剤担持体の外周面上に形成する磁石体を内設し、前記現像剤担持体の外周面上における前記剤切れ極の中央位置を通る鉛直線を境にして当該現像剤担持体が当該中央位置を通過する側に、前記搬送部材の回転中心が配設されるように構成したものである。
【００１５】
また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記剤切れ極の中央位置は、前記現像剤担持体の外周面上であって当該外周面の中心を通る水平線の下方に配設されたものである。
【００１６】
また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記搬送部材は、前記現像剤担持体の回転方向と同方向に回転するものである。
【００１７】
また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記磁石体は、装置内の現像剤を前記現像剤担持体に担持させる汲み上げ極を当該現像剤担持体の外周面上に形成し、前記搬送部材の回転中心は、前記現像剤担持体の外周面上における前記汲み上げ極の中央位置を通る鉛直線を境にして当該現像剤担持体が当該中央位置に向かう側に配設されたものである。
【００１８】
また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記搬送部材の回転中心は、前記剤切れ極の中央位置よりも鉛直方向下方に配設されたものである。
【００１９】
また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記剤切れ極は、前記磁石体に同極の２つの磁石部を隣接させて形成したものであって、前記剤切れ極の中央位置を、前記２つの磁石部の間に対応する位置としたものである。
【００２０】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記搬送部材を、前記現像剤担持体の長手方向に沿って現像剤を搬送する搬送スクリュとしたものである。
【００２１】
また、請求項８記載の発明にかかる現像装置は、上記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記現像剤を、キャリアとトナーとを有する２成分現像剤としたものである。
【００２２】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを一体的に備えたものである。
【００２３】
また、この発明の請求項１０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
【００２４】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、現像剤担持体の外周面上に形成される剤切れ極の位置と、搬送部材の位置と、を最適化している。これによって、剤切れ極で現像剤担持体上から脱離した現像剤が、その直後に汲み上げ極で現像剤担持体上に汲み上げられてしまう不具合の生じない、画質が良好で安定した現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２７】
実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、２は画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収納された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像装置、２４は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。
【００２８】
また、２７は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７上に形成されたトナー像を被転写材Ｐに転写する第２転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色のトナー像が重ねて転写された被転写材Ｐを搬送する転写ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、６１は転写紙等の被転写材Ｐが収納される給紙部、６６は被転写材Ｐ上の未定着画像を定着する定着部を示す。
【００２９】
ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング部２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。同様に、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫも、現像剤の寿命等に基いて、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。
【００３０】
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
【００３１】
一方、書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。
【００３２】
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３３】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、さらに回転して、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、中間転写ベルト２７との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次転写される（第１転写工程である。）。
【００３４】
そして、第１転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３５】
他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７表面は、図中の矢印方向に走行して、第２転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ２８の位置で、被転写材Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（第２転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。
【００３６】
ここで、第２転写バイアスローラ２８位置の被転写材Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、被転写材Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された転写紙Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４に達した被転写材Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。
【００３７】
その後、フルカラー画像が転写された被転写材Ｐは、転写ベルト３０により、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３８】
次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像装置を示すＡ−Ａ断面図である。
なお、装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。
【００３９】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング部２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。クリーニング部２５には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。
【００４０】
現像装置２３は、主として、感光体ドラム２１に対向する現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに対向する搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂと、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂに対向する第２搬送スクリュ２３ｃと、現像ローラ２３ａに対向するドクターブレード２３ｄと、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度を検知するトナー濃度センサ２３ｇと、で構成される。現像装置２３内には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。図３を参照して、現像ローラ２３ａは、内部に固設されてローラ外周面に複数の極を形成する磁石体２３ａ１と、磁石体２３ａ１の周囲を回転する現像剤担持体としてのスリーブ２３ａ２と、で構成される。
【００４１】
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ及び第２搬送スクリュ２３ｃの矢印方向の回転によって、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。なお、搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂは、現像ローラ２３ａの回転方向（反時計方向）と同方向に回転している。
そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、現像ローラ２３ａ上に形成された汲み上げ極（図４のＢ３である。）によって、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に担持される。
【００４２】
なお、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ１（現像剤担持体）の外周面上には、磁石体２３ａ１によって、複数の極が形成されている。詳しくは、図４を参照して、磁石体２３ａ１は、３つのＮ極の磁石部と２つのＳ極の磁石部とからなる。これらの磁石部によって、現像剤Ｇを現像ローラ２３ａ上に汲み上げるための汲み上げ極Ｂ３や、現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇをドクターブレード２３ｄまで搬送する搬送極や、現像領域に形成される主極や、現像領域を通過した後の現像剤Ｇを現像ローラ２３ａから脱離させる剤切れ極Ｂ４等からなる磁力分布が、現像ローラ２３ａ上に形成されている。これらの磁力分布によって、現像ローラ２３ａ上を、スリーブ２３ａ２の回転にともない、現像剤Ｇが移動することになる。
【００４３】
汲み上げ極Ｂ３の位置で現像ローラ２３ａに担持された現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｄの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。なお、図４中の黒丸印（符号Ｂ３の位置である。）は、現像ローラ２３ａの外周面上に形成される汲み上げ極Ｂ３における中央位置（所定長の円弧の中央位置である。）を示す。
【００４４】
その後、現像領域において、現像剤Ｇ中のトナーＴが、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界（現像電界）によって、トナーＴが潜像に付着する。
【００４５】
現像領域を通過した後に、現像ローラ２３ａに担持された現像剤Ｇ（トナーが消費された状態である。）は、剤切れ極Ｂ４の位置で現像ローラ２３ａ上から脱離する。詳しくは、図４を参照して、剤切れ極Ｂ４は、隣接する２つのＮ極の磁石部によってその間に形成される。剤切れ極Ｂ４では、現像剤Ｇに作用する磁気力が小さくなって（現像ローラ２３ａ上に現像剤Ｇを保持する力である。）、現像剤Ｇが現像ローラ２３ａから脱離する。
なお、図４中の黒丸印（符号Ｂ４の位置である。）は、現像ローラ２３ａの外周面上に形成される剤切れ極Ｂ４における中央位置（所定長の円弧の中央位置である。）を示す。すなわち、同極の２つの磁石部の間に対応する外周面上の位置が、剤切れ極Ｂ４における中央位置となる。
【００４６】
ここで、装置本体に設けられたトナー補給部３２は、交換自在に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像装置２３にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。
【００４７】
なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像装置２３内のトナーＴの消費にともない、補給口２３ｆから現像装置２３内に適宜に補給されるものである。現像装置２３内のトナーＴの消費は、装置内２３のトナー濃度を磁気的に検知するトナー濃度センサ２３ｇによって検知される。また、補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｃの長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｃの上方に設けられている。
【００４８】
次に、図４にて、本実施の形態１の特徴である、剤切れ極Ｂ４と第１搬送スクリュ２３ｂ（搬送部材）との位置関係について説明する。
図４の断面図に示すように、本実施の形態１では、剤切れ極Ｂ４の中央位置（黒丸印の位置である。）を通る鉛直線Ｙ１を境にして、スリーブ２３ａ１が中央位置Ｂ４を通過する側（図４の右側である。）に、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心が配設されるように、現像装置２３を構成した。すなわち、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心を通る鉛直線Ｙ２が、剤切れ極の中央位置Ｂ４を通る鉛直線Ｙ１よりも下流側（汲み上げ極Ｂ３側である。）になるように配設した。さらに換言すると、剤切れ極の中央位置Ｂ４を通る鉛直線Ｙ１から、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心を通る鉛直線Ｙ２までの距離Ｌｘが、鉛直線Ｙ１の下流側を正方向としたときに、Ｌｘ≧０となるように配設した。
【００４９】
なお、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心は、剤切れ極の中央位置Ｂ４よりも鉛直方向下方（図４の下方である。）に配設されている。また、第１搬送スクリュ２３ｂの回転方向は、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ２の回転方向と同方向になっている。
【００５０】
このような構成によって、剤切れ極の位置で現像ローラ２３ａ上から脱離された現像剤Ｇは、第１搬送スクリュ２３ｂの回転方向に沿って、装置２３内の下方に搬送される。そして、下方に搬送された現像剤Ｇは、第１搬送スクリュ２３ｂの長手方向の搬送力によって、先に図３で説明したように装置内の現像剤Ｇに混合されながら長手方向に循環する。
すなわち、剤切れ極の位置で現像ローラ２３ａ上から脱離された現像剤Ｇが、第１搬送スクリュ２３ｂの回転によって脱離直後に装置２３内の上方に搬送されて、汲み上げ極Ｂ３の位置で現像ローラ２３ａ上に担持されてしまう不具合が抑止される。
【００５１】
なお、本実施の形態１において、剤切れ極の中央位置Ｂ４は、現像ローラ２３ａの回転中心（外周面の中心である。）を通る水平線よりも下方になるように形成されている。すなわち、図４に示す角度αが、−９０°＜α＜９０°なる関係を満足するように、剤切れ極Ｂ４が形成されている。ここで、角度αは、現像ローラ２３ａの回転中心を通る鉛直線と、現像ローラ２３ａの回転中心及び中央位置Ｂ４を通る直線と、がなす角度である（鉛直線を境にして現像ローラ２３ａの回転方向を正方向とする。）。
このような構成によって、剤切れ極Ｂ４に達する現像ローラ２３ａ上の現像剤Ｇには現像剤Ｇの自重力がかかることになり、剤切れ極Ｂ４にて現像剤Ｇが現像ローラ２３ａから脱離しやすくなる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態１においては、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ２上に形成される剤切れ極Ｂ４の位置と、第１搬送スクリュ２３ｂの位置と、を最適化している。これによって、剤切れ極Ｂ４で現像ローラ２３ａ上から脱離した現像剤Ｇがその直後に汲み上げ極Ｂ３によって現像ローラ２３ａ上に汲み上げられてしまう不具合が抑止されて、良好で安定した画質の出力画像を提供することができる。
【００５３】
実施の形態２．
図５にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における現像装置２３を示す構成図であって、前記実施の形態１の図４に相当する図である。本実施の形態２は、主として、感光体ドラム２１や現像ローラ２３ａ等の回転方向やドクターブレード２３ｄの位置等が、前記実施の形態１と相違する。
【００５４】
図５に示すように、実施の形態２の画像形成装置において、感光体ドラム２１は、反時計方向に回転している。感光体ドラム２１の周囲には、現像装置２３や、不図示の帯電部、転写部、クリーニング部等が配設されている。そして、この感光体ドラム２１上で、前記実施の形態１と同様の作像プロセスがおこなわれる。
【００５５】
現像装置２３は、前記実施の形態１と同様に、現像ローラ２３ａ、第１搬送スクリュ２３ｂ（搬送部材）、第２搬送スクリュ２３ｃ、ドクターブレード２３ｄ等で構成される。現像装置２３内には、２成分現像剤が収容されている。
ここで、本実施の形態２において、現像ローラ２３ａ及び第１搬送スクリュ２３ｂは時計方向に回転する。ドクターブレード２３ｄは、現像ローラ２３ａの下方に配設されている。そして、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、現像ローラ２３ａ上の各極（汲み上げ極、搬送極、主極、剤切れ極である。）によって現像剤Ｇが移動することになる。
【００５６】
本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、剤切れ極Ｂ４と第１搬送スクリュ２３ｂ（搬送部材）との位置関係が最適化されている。すなわち、剤切れ極の中央位置Ｂ４を通る鉛直線Ｙ１を境にして、スリーブ２３ａ１が中央位置Ｂ４を通過する側（図５の左側である。）に、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心が配設されている。
【００５７】
また、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心は、剤切れ極の中央位置Ｂ４よりも鉛直方向下方に配設されている。また、第１搬送スクリュ２３ｂの回転方向は、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ２の回転方向と同方向になっている。
さらに、前記実施の形態１と同様に、図５に示す角度αが−９０°＜α＜９０°なる関係を満足するように剤切れ極Ｂ４を形成している。
【００５８】
このような構成によって、剤切れ極の位置で現像ローラ２３ａ上から脱離された現像剤Ｇが、第１搬送スクリュ２３ｂの回転によって脱離直後に装置２３内の上方に搬送されて、汲み上げ極Ｂ３の位置で現像ローラ２３ａ上に担持されてしまう不具合が抑止される。
【００５９】
ここで、本実施の形態２では、上述の構成に加えて、汲み上げ極Ｂ３と第１搬送スクリュ２３ｂとの位置関係が最適化されている。
詳しくは、図５の断面図に示すように、汲み上げ極の中央位置Ｂ３を通る鉛直線Ｙ３を境にして、スリーブ２３ａ１が中央位置Ｂ３に向かう側（図５の右側である。）に、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心が配設されるように、現像装置２３を構成した。すなわち、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心を通る鉛直線Ｙ２が、汲み上げ極の中央位置Ｂ３を通る鉛直線Ｙ３よりも上流側（剤切れ極Ｂ４側である。）になるように配設した。さらに換言すると、汲み上げ極の中央位置Ｂ３を通る鉛直線Ｙ３から、第１搬送スクリュ２３ｂの回転中心を通る鉛直線Ｙ２までの距離Ｍｘが、鉛直線Ｙ３の上流側を正方向としたときに、Ｍｘ≧０となるように配設した。
【００６０】
これによって、現像装置２３内の現像剤Ｇは、第１搬送スクリュ２３ｂの回転方向に沿って、装置２３内の上方に搬送される。そして、上方に搬送された現像剤Ｇは、汲み上げ極Ｂ３の磁力によって現像ローラ２３ａ上に保持されることになる。すなわち、現像装置２３内の現像剤Ｇは、汲み上げ極Ｂ３の位置で現像ローラ２３ａ上に効率的に供給されることになる。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態２においては、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ２上に形成される剤切れ極Ｂ４及び汲み上げ極Ｂ３の位置と、第１搬送スクリュ２３ｂの位置と、を最適化している。これによって、剤切れ極Ｂ４で現像ローラ２３ａ上から脱離した現像剤Ｇがその直後に汲み上げ極Ｂ３によって現像ローラ２３ａ上に汲み上げられてしまう不具合が抑止されるとともに、現像ローラ２３ａ上に担持される現像剤Ｇが不足する汲み上げ不良が抑止されて、良好で安定した画質の出力画像を提供することができる。
【００６２】
なお、上記各実施の形態では、現像装置２３を、プロセスカートリッジ２０とは別体の構成とした。これに対して、現像装置２３をプロセスカートリッジ２０と一体化することもできる。さらには、現像装置２３を、感光体ドラム２１と、帯電部２２と、転写部２４と、クリーニング部２５と、トナー補給部３２と、のうち少なくとも１つと一体化して、ユニットを構成して、装置本体１に着脱可能に設置することもできる。
【００６３】
また、上記各実施の形態においては、搬送部材として、長手方向に螺旋状に形成されたスクリュ部を備えた第１搬送スクリュ２３ｂを用いた。しかし、搬送部材はこの形態に限定されることはなく、その他の形態の搬送部材であっても本発明を適用することができる。例えば、搬送部材として、長手方向に螺旋状に形成されたコイル部を備えたものを用いることもできるし、半径方向に放射状に形成されたパドル部を備えたものを用いることもできる。このような搬送部材を用いた場合であっても、その搬送部材の回転中心と剤切れ極Ｂ４との位置関係を最適化することで、上記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における作像部を示す側面断面図である。
【図３】図２の作像部における現像装置のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】図２の現像装置における剤切れ極と搬送スクリュとの関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態２における現像装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  画像形成装置本体（装置本体）、  ２  書込み部、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ  プロセスカートリッジ、
２１  感光体ドラム（像担持体）、  ２２  帯電部、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ  現像装置、
２３ａ  現像ローラ、  ２３ａ１  磁石体、
２３ａ２  スリーブ（現像剤担持体）、
２３ｂ  第１搬送スクリュ（搬送部材）、
２３ｃ  第２搬送スクリュ、  ２３ｄ  ドクターブレード、
２３ｅ  仕切部材、  ２３ｇ  トナー濃度センサ、  ２５  クリーニング部、
３２、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫ  トナー補給部、
３３  トナーボトル、  ３４  トナーホッパ部、
Ｂ３  汲み上げ極、  Ｂ４  剤切れ極。
【図１】
2006039250.tif 000003
【図２】
2006039250.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006039250.tif 000006
【図５】
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