(57)【要約】【課題】現像剤規制部材の規制部と現像回転体との間のギャップに現像剤が流入する際の抵抗を低減させて当該ギャップに現像剤がスムーズに供給されるようにし、現像回転体に担持される現像剤の量を安定化させる。【解決手段】現像剤規制部材は、現像回転体に担持される現像剤の量を規制する規制部と、現像回転体の回転方向に関して規制部から回転方向上流側に向けて延在する延在部と、を有し、規制部と延在部は、一体成形されており、規制部（原点）からＸ軸方向に１．５Ｇ以下、且つ原点からＹ軸方向に１．５Ｇ以下の範囲内に形成された延在部に関して、当該延在部における接線と当該延在部との間のギャップの減少率は、当該延在部の全域に亘って、現像回転体の回転方向における当該延在部の最上流端から最下流端に向かうに従って徐々に小さくなっている。【選択図】図８
2018151675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
像担持体に形成された静電像を現像する位置に向けて前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、
前記現像容器に取り付けられ、且つ前記現像回転体に非接触に対向配置され、前記現像回転体に担持される現像剤の量を規制するための樹脂製の現像剤規制部材と、を備え、
前記現像剤規制部材は、前記現像回転体に担持される現像剤の量を規制する規制部と、前記現像回転体の回転方向に関して前記規制部から回転方向上流側に向けて延在する延在部と、を有し、
前記規制部と前記延在部は、一体成形されており、
前記現像回転体の回転軸線に直交する断面で見たとき、
前記現像回転体の回転方向に関して前記規制部を原点とし、前記原点を通る前記現像回転体の前記規制部に最も近接する位置での前記現像回転体の接線に平行な直線であって、前記現像回転体の回転方向に関して前記規制部から回転方向上流側に向かう方向を正とするＸ軸と、前記原点を通る前記接線に垂直な直線であって、前記現像回転体の前記規制部に最も近接する位置から前記規制部に向かう方向を正とするＹ軸とをとり、前記規制部と前記現像回転体とのギャップの大きさをＧとした場合、前記延在部は、前記原点からＸ軸方向に１．５Ｇ以下、且つ前記原点からＹ軸方向に１．５Ｇ以下の範囲内に形成されており、
前記原点からＸ軸方向に１．５Ｇ以下、且つ前記原点からＹ軸方向に１．５Ｇ以下の範囲内に形成された前記延在部に関して、当該延在部における前記接線と当該延在部との間のギャップの減少率は、当該延在部の全域に亘って、前記現像回転体の回転方向における当該延在部の最上流端から最下流端に向かうに従って徐々に小さくなっている、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像回転体の回転軸線に直交する断面で見たとき、
前記延在部は、前記原点から前記Ｘ軸方向に１．５Ｇより大きく３Ｇ以下、且つ前記原点から前記Ｙ軸方向に１．５Ｇより大きく３Ｇ以下の範囲内にも形成されており、
前記原点から前記Ｘ軸方向に１．５Ｇより大きく３Ｇ以下、且つ前記原点から前記Ｙ軸方向に１．５Ｇより大きく３Ｇ以下の範囲内に形成された前記延在部に関して、当該延在部における前記接線と当該延在部との間のギャップの減少率が、前記現像回転体の回転方向における当該延在部の最上流端から最下流端に向かうに従って徐々に大きくなっている箇所が在る、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像装置に関し、特に、現像剤担持体に担持された現像剤のコート量を規制するコート量規制部を備えた構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置は、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体たる感光ドラム上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像装置を備える。このような現像装置は、現像剤担持体たる現像スリーブの表面に磁力により現像剤を担持して搬送する。そして、担持された現像剤のコート量（層厚）を規制するコート量規制部たるドクターブレードが現像スリーブ表面の現像剤のコート量を均一化することで、感光体上に安定した現像剤供給を実現する。
【０００３】
ここで、このような現像装置の場合、ドクターブレードによって掻き取られた現像剤が、ドクターブレードと現像スリーブとの隙間（以下、ＳＢギャップ）の上流側で滞留しやすくなる。このように現像剤が滞留することで現像装置内に現像剤の不動層と流動層が発生し、両層の境界では、不動層側の現像剤は常にせん断力を受けるため、熱による溶解・固着が発生しやすくなる。このようにＳＢギャップの上流で固着が発生すると、固着部が現像スリーブ表面の現像剤を掻き取ってしまうため、ドクターブレードによる均一化の効果が十分に得られなくなり、現像された画像の濃度ムラやスジなどの画像不良を引き起こす場合がある。
【０００４】
そこで、ＳＢギャップの上流側の磁力により現像スリーブに現像剤を担持させる効果が及びにくい空間を現像剤滞留規制部材により埋めることで、ＳＢギャップの上流に発生する余計な滞留層を規制する構成が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１５０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された構造の場合、現像剤滞留規制部材とドクターブレードとを繋ぐ部分が段差となっている。また、一般的に、ＳＢギャップは、最適な現像濃度を得るために例えば±３０〜５０μｍ程度の精度で保証するために、次のような調整が行われる。すなわち、図１１に示すように、現像スリーブ７０に対するドクターブレード７３の突き出し量を調整し、土台である現像剤滞留規制部材７６に調整ビス７５で固定するという構成がとられている。ここで、長手方向の現像濃度を均一にするために、ＳＢギャップは長手方向の複数箇所で測定され、調整ビス７５も同様に長手方向に複数設けられている。
【０００７】
このように、ドクターブレード７３の突き出し量を調整するため、図１２（ａ）に示すように現像剤滞留規制部材７６とドクターブレード７３とを繋ぐ部分（繋目）が段差となってしまう。
【０００８】
ここで、現像剤滞留規制部材７６を設けることで、現像剤の主たる流れは現像スリーブ７０の磁力によって担持および搬送される流れ（図中矢印Ｆｍを境界とする現像スリーブ寄りの領域流れ、以降、単に本流Ｆｍと呼ぶ）とすることができる。しかしながら、現像剤滞留規制部材７６とドクターブレード７３との段差７７で、本流Ｆｍの一部がカットされるため、本流Ｆｍを阻害する別の流れＦｓ（以降、副流Ｆｓと呼ぶ）が発生してしまう。
【０００９】
この副流Ｆｓは、図１２（ａ）に示すように、ドクターブレード７３の上流側に滞留層を形成する循環流れを発生させ、本流Ｆｍと副流Ｆｓの境界ではせん断流れとなる。このため、ＳＢギャップＧよりも上流で本流Ｆｍが副流Ｆｓの影響を受け、現像スリーブ７０に担持される現像剤のコート量が不安定になり易く、安定した現像濃度が得られない場合がある。
【００１０】
一方、本流Ｆｍによる搬送効果を最大限に得るために、現像剤滞留規制部材７６からＳＢギャップＧに至る流路形状を、図１２（ｂ）に示すような流線形にすることが考えられる。しかしながら、このように構成した場合、循環流れたる副流Ｆｓはほぼ解消されるものの、本流Ｆｍの影響が強すぎるためＳＢギャップＧの変化に対する現像スリーブ７０上の現像剤のコート量の変化が極端に敏感になってしまう。つまり、副流が殆ど発生しない場合には、所望のコート量を得るために要求される部品精度や調整精度を非常に厳しく管理する必要が生じる。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、現像剤規制部材の規制部と現像回転体との間のギャップに現像剤が流入する際の抵抗を低減させて当該ギャップに現像剤がスムーズに供給されるようにし、現像回転体に担持される現像剤の量を安定化させることが可能な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、現像剤を収容する現像容器と、像担持体に形成された静電像を現像する位置に向けて前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、前記現像容器に取り付けられ、且つ前記現像回転体に非接触に対向配置され、前記現像回転体に担持される現像剤の量を規制するための樹脂製の現像剤規制部材と、を備え、前記現像剤規制部材は、前記現像回転体に担持される現像剤の量を規制する規制部と、前記現像回転体の回転方向に関して前記規制部から回転方向上流側に向けて延在する延在部と、を有し、前記規制部と前記延在部は、一体成形されており、前記現像回転体の回転軸線に直交する断面で見たとき、前記現像回転体の回転方向に関して前記規制部を原点とし、前記原点を通る前記現像回転体の前記規制部に最も近接する位置での前記現像回転体の接線に平行な直線であって、前記現像回転体の回転方向に関して前記規制部から回転方向上流側に向かう方向を正とするＸ軸と、前記原点を通る前記接線に垂直な直線であって、前記現像回転体の前記規制部に最も近接する位置から前記規制部に向かう方向を正とするＹ軸とをとり、前記規制部と前記現像回転体とのギャップの大きさをＧとした場合、前記延在部は、前記原点からＸ軸方向に１．５Ｇ以下、且つ前記原点からＹ軸方向に１．５Ｇ以下の範囲内に形成されており、前記原点からＸ軸方向に１．５Ｇ以下、且つ前記原点からＹ軸方向に１．５Ｇ以下の範囲内に形成された前記延在部に関して、当該延在部における前記接線と当該延在部との間のギャップの減少率は、当該延在部の全域に亘って、前記現像回転体の回転方向における当該延在部の最上流端から最下流端に向かうに従って徐々に小さくなっている、ことを特徴とする現像装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像剤規制部材の規制部と現像回転体との間のギャップに現像剤が流入する際の抵抗を低減させて当該ギャップに現像剤がスムーズに供給されるようにし、現像回転体に担持される現像剤の量を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置の断面図。
【図３】同じく斜視図。
【図４】第１の実施形態に係る、（ａ）コート量規制面及び現像剤整流面と現像スリーブ表面との関係を示す模式図、及び、（ｂ）現像剤の流れを示す模式図。
【図５】第１の実施形態に係る、現像剤整流面の区間及び形状について説明するために示す図４と同様の模式図。
【図６】第１の実施形態と従来例とで、ＳＢギャップの変化に対する現像剤のコート量の変化を示す図。
【図７】第１の実施形態に係る別の２例を示す、コート量規制面及び現像剤整流面と現像スリーブ表面との関係を示す模式図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る、（ａ）コート量規制面及び現像剤整流面と現像スリーブ表面との関係を示す模式図、及び、（ｂ）現像剤の流れを示す模式図。
【図９】第２の実施形態に係る、現像剤整流面の区間及び形状について説明するために示す図８と同様の模式図。
【図１０】第２の実施形態と従来例とで、（ａ）案内部の曲率半径と現像剤のコート量との関係を示す図、及び、（ｂ）各条件での低温低湿環境と高温高湿環境とでのコート量の差分（環境差）を示す図。
【図１１】ＳＢギャップの調整を行う構成を説明するために示す、現像装置を含むプロセスカートリッジの断面図。
【図１２】本発明の課題を説明するために、現像剤滞留規制部材とドクターブレードとの繋目及びその時の現像剤の流れの２例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図７を用いて説明する。まず、本実施形態の現像装置を備えた画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００１６】
［画像形成装置］
図１は、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の断面図であり、画像形成装置６０は、４色の画像形成部（プロセスカートリッジ）６００を中間転写ベルト６１に対向させて配置した、所謂中間転写タンデム方式の例である。中間転写タンデム方式は、高いプロダクティビティや様々なメディアの搬送に対応できる点から、近年主流となっている構成である。
【００１７】
このような画像形成装置６０の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Ｓは、記録材収納庫（カセット）６２内に積載される形で収納されており、給紙ローラ６３により画像形成タイミングに合わせて給紙される。給紙ローラ６３により送り出された記録材Ｓは、搬送パス６４の途中に配置されたレジストローラ６５へと搬送される。そして、レジストローラ６５において記録材Ｓの斜行補正やタイミング補正を行った後、記録材Ｓは二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２は、対向する二次転写内ローラ６６および二次転写外ローラ６７により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで記録材Ｓ上にトナー像を吸着させる。
【００１８】
以上説明した二次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部６００について説明するが、各色の画像形成部の構成は、トナーの色以外は基本的に同じであるため、以下、代表して、ブラック（Ｂｋ）の画像形成部６００について説明する。
【００１９】
画像形成部６００は、主に感光ドラム（感光体、像担持体）１、帯電装置２、現像装置３、および感光ドラムクリーナ５等から構成される。回転駆動される感光ドラム１の表面は、帯電装置２により予め表面を一様に帯電され、その後画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置６８によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置３によるトナー現像を経て可視像化される。その後、画像形成部６００と中間転写ベルト６１を挟んで対向配置される一次転写装置４により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、感光ドラム１上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト６１上に一次転写される。感光ドラム１上に僅かに残った転写残トナーは、感光ドラムクリーナ５により回収され、再び次の作像プロセスに備える。以上説明した画像形成部６００は、図１に示す構造の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。ただし、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。
【００２０】
次に、中間転写ベルト６１について説明する。中間転写ベルト６１は、テンションローラ６、二次転写内ローラ６６、および従動ローラ７ａ、７ｂによって張架され、図中矢印Ｃの方向へと搬送駆動される無端ベルトである。ここで、二次転写内ローラ６６は、中間転写ベルト６１を駆動する駆動ローラも兼ねるものとする。上述のＹ、Ｍ、ＣおよびＢｋの各画像形成部６００により並列処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト６１上に一次転写された上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト６１上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。なお、二次転写部Ｔ２を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置８によって回収される。
【００２１】
以上、それぞれ説明した搬送プロセスおよび作像プロセスを以って、二次転写部Ｔ２において記録材Ｓとフルカラートナー像のタイミングが一致し、二次転写が行われる。その後、記録材Ｓは定着装置９へと搬送され、所定の圧力と熱量によって記録材Ｓ上にトナー像が溶融固着される。こうして画像定着された記録材Ｓは、排紙ローラ６９の順回転により、そのまま排紙トレイ６０１上に排出されるか、もしくは両面画像形成を行うかの選択が行われる。
【００２２】
両面画像形成を要する場合には、排紙ローラ６９の順回転により記録材Ｓの後端が切り替え部材６０２を通過するまで搬送された後、排紙ローラ６９を逆回転させることで先後端を入れ替え、両面搬送パス６０３へと搬送される。その後、給紙ローラ６３より搬送されてくる後続ジョブの記録材とのタイミングを合わせて、再給紙ローラ６０４によって再び搬送パス６４へと送られる。その後の搬送ならびに裏面の作像プロセスに関しては、上述の場合と同様なので説明は省略する。
【００２３】
［現像装置］
次に、図２及び図３を用いて本実施形態の現像装置３について説明する。現像装置３は、現像剤としてトナーと磁性キャリアを混合させた二成分現像剤を使用するものとする。トナーは、画像形成装置６０にセットされたトナーカートリッジ６０５（図１参照）から不図示のトナー搬送経路を経て現像容器３０の中に供給される。現像容器３０の中は隔壁によって仕切られた第一搬送室３１と第二搬送室３２があり、それぞれの搬送室は長手方向の両端で繋がっている。第一搬送室３１には第一搬送スクリュー３３、第二搬送室３２には第二搬送スクリュー３４がそれぞれ回転可能に支持されており、これら２つの搬送スクリューが駆動されることで供給されたトナーが２つの搬送室を循環するようになる。
【００２４】
ここで、現像容器３０の中には予め磁性キャリアが入っており、第一搬送室３１を循環中に磁性キャリアとトナーは十分攪拌されることで摩擦帯電し、第二搬送室３２へと搬送される。第二搬送室３２内の第二搬送スクリュー３４は、現像剤担持体としての現像スリーブ７０に対向配置されており、磁性キャリアとの摩擦帯電により磁性キャリアに付着したトナーを、現像スリーブ７０に搬送および供給する役割を担う。
【００２５】
現像スリーブ７０は、磁力により現像剤を担持して搬送するものであり、内部に所望の磁界を発生させるべく磁極のパターンを配したマグネット部７１を備え、その外側をスリーブ管７２が覆う構成となっている。ここで、マグネット部７１は磁極のパターンが周方向で所定の位相に固定されるよう回転不可に支持され、スリーブ管７２のみが回転可能に支持される。
【００２６】
こうして、第二搬送スクリュー３４から供給された磁性キャリアは、摩擦帯電により付着したトナーとともに現像スリーブ７０の表面に対して穂立ち状に担持され、図中矢印Ｅの方向に搬送される。なお、本実施形態では、現像スリーブ７０の回転方向Ｅは感光ドラム１の回転方向Ｄに対してカウンター方向となるように設定しているが、順方向となる設定であっても構わない。
【００２７】
また、本実施形態の場合、現像スリーブ７０の表面に対向するものとして、第二搬送スクリュー３４の他に、現像剤整流部３５とコート量規制部３６、感光ドラム１が配置される。本実施形態では、現像剤整流部３５とコート量規制部３６とは、非磁性材料としての樹脂材料により一体に形成され、スリーブホルダフレーム３７を構成する。スリーブホルダフレーム３７は、例えば、樹脂材料を成型することで形成される。スリーブホルダフレーム３７の樹脂材料としては、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）＋ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合体）、ＰＣ＋ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）などが挙げられる。また、このような樹脂にガラスやカーボンなどの繊維材料を含有させることが好ましい。
【００２８】
なお、スリーブホルダフレーム３７の材料としては、樹脂材料に限らず、アルミニウム合金などの非磁性金属材料としても良く、例えば、スリーブホルダフレーム３７をアルミダイキャストにより形成しても良い。また、現像剤整流部３５とコート量規制部３６とは、別体に構成して、互いに結合するようにしても良い。
【００２９】
図３にスリーブホルダフレーム３７による現像スリーブ７０の支持構成を示す。スリーブホルダフレーム３７は、その両端部に設けられたスリーブ軸受部材１１ａおよび１１ｂと共にスリーブホルダユニット１０を構成し、現像スリーブ７０を支持するものである。スリーブホルダユニット１０は、現像容器３０に対して位置決め軸１３によってその姿勢を固定される。
【００３０】
［現像剤整流部及びコート量規制部］
次に、スリーブホルダフレーム３７に形成される現像剤整流部３５とコート量規制部３６について、更に、図４を用いて説明する。図４は、図３に示す断面Ｈで見た場合の現像剤整流部３５、コート量規制部３６、現像スリーブ７０の関係を示す。コート量規制部３６は、現像スリーブ７０の表面に対向するコート量規制面３６ａを有し、現像スリーブ７０に担持された現像剤のコート量を規制する。現像剤整流部３５は、現像剤整流面３５ａを有する。現像剤整流面３５ａは、現像スリーブ７０の現像剤搬送方向（矢印Ｅ方向）に関してコート量規制部３６の上流に配置され、前記コート量規制面３６ａの上流端と接続され、現像スリーブ７０側（現像剤担持体側）にコート量規制面３６ａに連続する。
【００３１】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、コート量規制部３６と現像スリーブ７０の最近接部（現像スリーブ７０の表面とコート量規制面３６ａとが最も近接する位置）を、コート量規制部３６の入り口部にて規定している。すなわち、コート量規制部３６の現像剤搬送方向上流端で、コート量規制面３６ａと現像スリーブ７０の表面との隙間が最も小さくなる。したがって、この位置での隙間（最小間隔）を、ＳＢギャップＧとする。つまり、ＳＢギャップＧの距離は、コート量規制部３６と現像スリーブ７０との最近接距離である。
【００３２】
本実施形態のＳＢギャップＧの調整は、スリーブ軸受部材１１ａおよび１１ｂに対してスリーブホルダフレーム３７の位置を動かすことで行う。例えば、カメラ等でＳＢギャップＧの値が所望の範囲に入ったことを確認した後に、ビス１４（図３参照）で固定される。
【００３３】
このように設置されるスリーブホルダフレーム３７は、現像スリーブ７０側の面を現像剤流路を形成する流路壁面としている。したがって、現像剤整流部３５及びコート量規制部３６の現像剤整流面３５ａ及びコート量規制面３６ａは、流路壁面の一部を構成する。ここで、現像スリーブ７０の表面とコート量規制面３６ａとが最も近接する位置で現像スリーブ７０の表面と接する接平面Ａを定義する。
【００３４】
現像剤整流面３５ａは、この接平面Ａとの間隔が、現像剤搬送方向下流に向かうほど小さくなり、且つ、接平面Ａとの間隔の縮小変化率（減少率）が下流に向かうほど増加するように形成されている。すなわち、現像剤整流面３５ａは、この接平面Ａとの間隔が単調的に減少している。本実施形態では、現像剤整流面３５ａを、曲率半径の異なる複数の部分円筒状の曲面を滑らかに連続させた面としている。ここで、滑らかに連続させた面とは、接線の傾きが連続的に変化する面のことを指し、整流面の任意の点において、接線が実質的に１本で形成されている面のことを指す。具体的には、現像剤搬送方向下流に向かうほど曲面の曲率半径を小さくしていき、現像剤搬送方向の最も下流側の曲面の曲率半径をＲとしている。
【００３５】
なお、現像剤整流面３５ａは、上述の曲率半径Ｒの単一曲面により構成しても良い。また、実質的に曲線とみなせる範囲であれば、曲面と微小の平面を滑らかに繋ぎあわせたものであってもよい。なお、実質的に曲線とみなせる範囲とは、１つの平面区間が０．５ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは１つの平面区間は、０．２ｍｍ以下の直線がより好ましい。これらの平面の内接円の曲率半径が上述の曲率半径Ｒとなるようにする。また、複数の曲面と複数の平面とを複合させたものの場合、最も下流側の曲面の曲率半径が上述の曲率半径Ｒとなるようにする。何れにしても、接平面Ａとの間隔が、現像剤搬送方向下流に向かうほど小さくなり、且つ、接平面Ａとの間隔の縮小変化率が現像剤搬送方向下流に向かうほど増加するように形成されていれば良い。
【００３６】
一方、コート量規制面３６ａは、接平面Ａとの間隔が、接平面Ａとの間隔が最小になる位置（ＳＢギャップ）から現像剤搬送方向下流で、一定もしくは下流に向かうほど大きくなるように形成されている。本実施形態では、コート量規制面３６ａを接平面Ａと平行となるように形成し、コート量規制面３６ａと接平面Ａとの間隔が、現像剤搬送方向に関して一定となるようにしている。
【００３７】
また、現像剤整流面３５ａ及びコート量規制面３６ａは、現像剤整流面３５ａの現像剤搬送方向下流端が、コート量規制面３６ａの接平面Ａとの間隔が最小になる部分の現像剤搬送方向上流端と一致するように形成されている。言い換えれば、現像剤整流面３５ａの下流端で、接平面Ａとの隙間が最小となるようにしている。
【００３８】
言い換えれば、このように構成される現像剤整流面３５ａ及びコート量規制面３６ａは、図４（ａ）に示すように、接平面Ａとのギャップが上流から下流に向かってＧ１、Ｇ２、Ｇ３、（Ｇ）、Ｇ４と変化している。各ギャップの関係は、Ｇ１＞Ｇ２＞Ｇ３＞Ｇ４（＝Ｇ）となる。また、図中に示す区間Ｂは、ギャップがどんどん縮小していく縮小区間であり、現像剤整流面３５ａに相当する。また、その下流に続く区間Ｃは、接平面Ａとのギャップが前記ＳＢギャップＧのまま変わらない一定区間であり、コート量規制面３６ａを有する区間である。なお、コート量規制面３６ａは前記接平面Ａと平行に設定されているが、許容される面の傾きは約±２°以内の範囲である。好ましくは、コート量規制面３６ａと前記接平面との傾き（なす角）は±１°以内の範囲である。ＳＢギャップＧが変化すると、現像スリーブ７０上の単位面積あたりの現像剤コート量は変化する。測定誤差を鑑み、明らかに現像剤コート量が変わった、すなわち明らかに現像剤の流れが変わったと判断できるＳＢギャップＧの変化量の閾値は、コート量規制部３６の幅（図４（ａ）のＣに相当；本実施例では幅１．２ｍｍ）に対して±１°の傾きに相当する。±１°より大きい傾きを持つと、コート量規制面３６ａが図１２（ｂ）に示した事例の現像剤滞留規制部材７６に近づくため、本発明の効果が十分得られなくなる。
【００３９】
ここで、現像剤整流面３５ａの接線として、図４（ａ）に示すようにα〜δをとると、接線α〜δの傾きは下流に向かうにつれて大きくなっている。すなわち、現像剤整流面３５ａは、縮小変化率が増加していることになる。縮小変化率の規定に関連する現像剤整流面３５ａの輪郭形状について説明する。現像剤整流面３５ａは表面粗さがＲａ＝１．６μｍ以下が望ましく、これを越えると図４（ｂ）に示す滞留層１５からＳＢギャップＧに供給される副流Ｆｓが不安定となりやすい。これは、トナー粒径と関係し、現像剤整流面３５ａの表面粗さがおよそトナー粒径の１／４を超える場合に発生し得る問題である。すなわち、この問題は、現像剤整流面３５ａ表面の凹凸面にトナーが引っ掛かることによる影響が顕著に現れ、蓄積した滞留層１５が突然剥離してＳＢギャップＧに流れ込むために発生する。
【００４０】
本発明では、前記表面粗さに起因するランダムな周期の濃度ムラ（突発的に発生する濃度変動）ではなく、前記現像剤整流面３５ａの段差によって生じる副流Ｆｓに起因した濃度変動の敏感さを主たる課題としている。すなわち、本発明の特徴としての現像剤整流面３５ａの輪郭形状は、少なくとも前記表面粗さに相当するレベルの凹凸成分を除くマクロな輪郭形状として定義される。
【００４１】
現像剤整流面３５ａの輪郭形状及びその測定方法について具体的に説明する。現像剤整流面３５ａは曲面を含む輪郭形状を有するため、触針の送り方向等の制約がない形状測定レーザーマイクロスコープ（キーエンス製：VK-X100など）を用いて測定する。測定されたデータには、短波長なものから順に挙げると、前記表面粗さ成分、加工機要因の表面うねり成分、幾何公差範囲内での変動成分が含まれている。したがって、本発明が課題とする現像剤の流れに寄与する輪郭形状のみを得るため、これらの不要な波長成分を除去する波長フィルタを使用する。一般的な機械加工の仕上がりは凹凸面が２０〜５０μｍの平行面内に収まるレベル（例えば平面度）であり、このレベルの段差で生じる副流の影響は問題とならない。すなわち、本発明では、現像剤整流面３５ａにおける５０μｍを越える段差形状は機能的に意図された輪郭形状である。そこで、凹凸形状の山谷の最大値５０μｍを閾値として、これに相当するカットオフ値を用いる。カットオフ値の選定は、例えばＪＩＳ  Ｂ  ０６３３に規定される値を目安に行うとよい。
【００４２】
以上の要領で不要な波長成分までを除去した現像剤整流面３５ａの輪郭形状は、接線の傾きの縮小変化率が現像剤搬送方向下流に向かうにつれて増加していることを特徴とする。
【００４３】
次に、図５を用いて、本実施形態における効果を得るための現像剤整流面３５ａの区間および形状を定義する。まず、本実施形態で現像剤整流面３５ａとして効果が得られる区間は、コート量規制部３６の入口部Ｅから上流側にＳＢギャップＧの３倍の距離（３Ｇ）離れた区間である。より好ましくは、５倍の距離（５Ｇ）離れた区間である。ここで、入口部Ｅとは、接平面Ａと平行で、且つ、コート量規制面３６ａと現像スリーブ７０の表面との隙間が最小となる位置でコート量規制面に接する面と、現像剤整流面３５ａとの交点とする。本実施形態ではＳＢギャップＧ＝３００μｍとしているため、現像剤整流面３５ａとして効果が得られるのは、入口部Ｅから上流側に１．５ｍｍ程度の範囲となる。
【００４４】
次に、現像剤整流面３５ａの曲面形状について説明する。図５に示すように、入口部Ｅを原点とする。つまり、現像スリーブ７０の軸線方向に直交する断面Ｈ（図３参照）において、現像剤搬送方向上流側のコート量規制面３６ａの上流端を原点とする。すなわち、現像剤整流面３５ａとコート量規制面３６ａが接続する位置を原点としている。そして、接平面Ａと平行な方向にＸ軸（図中ではＸ’軸と記す）、これに直交する方向にＹ軸（図中ではＹ’軸と記す）をとる。ここで、各座標軸成分の正方向は、Ｘ軸について現像剤搬送方向と逆方向とし、Ｙ軸についてＸ軸に直交する現像スリーブ７０の径方向で、前記現像スリーブ７０から遠ざかる方向とする。この場合に、各座標軸方向にＳＢギャップＧの５倍の距離（５Ｇ）の座標軸成分の範囲内で囲まれた正方形、長方形、台形の何れかを定義する。そして、これら形状の各辺のうち、Ｙ’軸上の一辺と、この一辺の原点ではない方の頂点で接続する一辺との二辺に内接する円または楕円の曲面で、現像剤整流面３５ａの曲面を滑らかに形成する。特に、現像剤整流面３５ａの曲面としては、これら二辺に内接する最大の円または楕円であることが好ましい。
【００４５】
図５に示す曲面Ｔ３５、Ｔ５３は、それぞれ、３Ｇ×５Ｇ、５Ｇ×３Ｇ（いずれもＸ’軸×Ｙ’軸）で囲まれた長方形の二辺に内接する最大の楕円により形成される。なお、３Ｇは、ＳＢギャップＧの３倍の距離である。本実施形態の整流効果を十分に得るためのより好ましい構成としては、以下の条件を満たすことが好ましい。すなわち、現像剤整流面３５ａは、少なくとも曲面Ｔ３５とＴ５３とで挟まれる空間内に形成され、かつ、現像剤搬送方向下流側に向かうほど接平面Ａとの間隔が狭くなり、かつ、現像スリーブ７０から離れる側に凸となる曲面とする。こうすることで後述する懐部を充分に確保できる。
【００４６】
例えば、本実施形態の一例である、曲面Ｔ３３、Ｔ５５は、それぞれ３Ｇ×３Ｇ、５Ｇ×５Ｇ（いずれもＸ’軸×Ｙ’軸）で囲まれた正方形二辺に内接する最大の円である。但し、台形の場合には上底または下底のうち大きい側の辺と高さに相当する辺の二辺がＳＢギャップＧの３〜５倍の距離（３Ｇ〜５Ｇ）に相当するようにとるものとする。このとき、上底または下底のうち小さい辺は、ＳＢギャップＧの１．５倍の距離１．５Ｇを下限として定義する。また、長方形（正方形を含む）の場合は、短辺の長さが少なくとも３Ｇ以上であることが好ましい。
【００４７】
図５に実線で示す本実施形態の現像剤整流面３５ａは、台形領域によって定義される例である。具体的には、Ｘ’＝３Ｇ（Ｇ＝３００μｍとすると０．９ｍｍ）を高さ、Ｙ’＝３．５Ｇ（同、１ｍｍ）を下底、Ｙ’＝２．５Ｇ（同、０．７５ｍｍ）を上底として定義する。そして、Ｙ’軸上の辺（上底）と、この辺の頂点（Ｘ’＝０、Ｙ’＝２．５Ｇ）と下底の頂点（Ｘ’＝３Ｇ、Ｙ’＝３．５Ｇ）とを結ぶ辺とに内接する最大の円弧形状により、現像剤整流面３５ａの曲率半径Ｒ（Ｒ＝１．０）を決定している。
【００４８】
現像剤整流面３５ａの曲面形状が、このように台形領域として定義されるのは、現像剤整流面３５ａの上流端よりも現像剤搬送方向上流側の区間において、次の条件を満たすためである。すなわち、現像剤整流部３５と現像スリーブ７０の表面との間隔が、現像剤整流面３５ａの上流端と現像スリーブ７０の表面との間隔以上となるように形成する（図２参照）ためである。本実施形態では、現像剤整流面３５ａの上流端とは、図５において、Ｘ´＝５Ｇを通るＹ’軸と平行な面と、現像剤整流面３５ａとが交わる位置と定義する。
【００４９】
すなわち、この部分の間隔が現像剤整流面３５ａと現像スリーブ７０との間隔よりも小さいと、現像スリーブ７０により担持および搬送される現像剤の流れを阻害する。このため、現像剤整流面３５ａよりも上流側区間については、その装置における現像剤の流れを考慮して適宜広めに設定している。本実施形態の場合は、現像剤整流面３５ａの上流区間からの軌跡と滑らかにつなぐ曲面を構成する上で、前記台形領域を定義することが最適である。但し、上流区間からの軌跡によっては、正方形領域または長方形領域を定義することが最適である場合もある。
【００５０】
以上をまとめると、本実施形態では、現像剤整流面３５ａの整流効果が得られる区間としてＸ’＝３Ｇの区間（これに対応するＹ’＝３．５Ｇ）を定義している。そして、後述する現像剤の滞留層（図４（ｂ））を適切に得るための懐部として、深さＹ’＝２．５Ｇを確保している。なお、上述の説明では、台形の上底または下底のうち小さい辺は１．５Ｇを下限とすることを説明したが、これは滞留層を得るための懐部として、最低でもＳＢギャップＧの１．５倍程度は必要であることを意味する。本実施形態では、２．５倍程度が最適な値であった。
【００５１】
［現像剤の流れ］
次に、図４（ｂ）を用いて、本実施形態の現像剤整流面３５ａ及びコート量規制面３６ａと現像スリーブ７０との間の現像剤の流れについて説明する。現像スリーブ７０の磁力によって担持および搬送される本流（図中矢印Ｆｍを境界とする現像スリーブ寄りの領域流れ）に対し、現像剤整流面３５ａ（縮小区間Ｂ）は、図の上側に凸形状の曲面（整流面に対しては、凹形状の曲面）を含む流路形状となっている。以降、上記の現像スリーブ７０の磁力によって担持および搬送される本流を単に本流Ｆｍと呼ぶ。この本流Ｆｍは、この流路形状を通ってＳＢギャップに向かうため、本流Ｆｍを押し戻すような副流成分（反発成分）の発生を抑制しながら、コート量規制面３６ａで現像剤のコート量の層厚規制が行われる。このため、ＳＢギャップＧで掻き取られた現像剤は滞留層１５を形成するが、反発成分による本流Ｆｍの乱れが非常に少ない。この結果、本流Ｆｍとの境界付近にいる滞留層１５の一部が本流Ｆｍにつられて、ＳＢギャップＧに流れ込む副流Ｆｓが形成される。
【００５２】
［本実施形態の効果について］
本実施形態の場合、このようにコート量規制面３６ａに連続する現像剤整流面３５ａが、接平面Ａとの間隔が、現像剤搬送方向下流に向かうほど小さくなり、且つ、接平面Ａとの間隔の縮小変化率が下流に向かうほど増加するように形成されている。このため、上述のように、現像スリーブ７０により搬送される現像剤の本流Ｆｍを押し戻すような副流成分が低減し、副流の影響により現像剤のコート量が不安定になることが抑制される。
【００５３】
また、現像剤整流面３５ａは、コート量規制部３６の上流に滞留層１５を形成する懐形状（凹曲面）を構成する。このため、滞留層１５からコート量規制部３６と現像スリーブ７０との隙間（ＳＢギャップ）に向けて現像剤を供給するような副流Ｆｓが形成されて、この隙間の変化に対する現像剤のコート量の変化の敏感度が抑制される。言い換えれば、滞留層１５がＳＢギャップに供給される現像剤のバッファとなり、ＳＢギャップの誤差によるコート量の変化を吸収する。この結果、ＳＢギャップの誤差に拘らず、ＳＢギャップに向けて現像剤を安定供給するような副流成分が形成され、ＳＢギャップを通過する現像剤の流量が安定する。そして、現像剤のコート性能において、部品や調整作業のバラツキ、環境変動などの外乱に対するロバスト性が向上する。すなわち、ＳＢギャップを厳密に規制する必要がないため、高い部品精度や調整精度が要求されることなく、安定した現像濃度が得られる。
【００５４】
更に、本発明では、現像剤整流面３５ａは、Ｘ軸成分が少なくとも３Ｇ以下で、原点Ｅよりも上流側の区間は全て滑らかに形成されている。このため、コート量を安定化させる上記整流効果が原点近傍で乱されることを抑制でき、現像スリーブに供給する現像剤量を安定化する効果を得ることができる。
【００５５】
なお、本実施例では、現像剤整流面３５ａの全領域を滑らかに形成する例を説明したが、滑らかに形成する領域を、コート量安定性に大きく寄与する原点近傍（各座標系３Ｇ以内の領域）のみとしてもよい。原点近傍よりも上流側の領域では、例えば、微小直線同士を繋げる形状であってもよい。
【００５６】
次に、本実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、上述の本実施形態の構成（実施例１）と、前述の図１２（ａ）に示した構成（従来例）とで、ＳＢギャップＧの変化に対する現像スリーブのコート量の変化を調べた。この結果を図６に示す。図６の横軸はＳＢギャップＧの大きさを、縦軸は現像スリーブ７０上の単位面積あたりにコートされた現像剤の重量を示す。図中破線で表したグラフが図１２（ａ）に示した従来例、実線で表したグラフが図４に示した本実施形態の実施例１のデータである。
【００５７】
図６から明らかなように、実施例１の構成ではＳＢギャップＧに対するコート量変化の感度が、従来例に対して鈍くなることがわかる。これは、図４（ｂ）に示した本流Ｆｍと副流ＦｓによってＳＢギャップＧを通過する現像剤流量が安定することにより得られる効果である。したがって、本実施形態によれば、例えばスリーブホルダフレーム３７の部品精度や調整精度を緩和した簡易かつ安価な構成としても、現像濃度には変動が生じにくくできる。
【００５８】
なお、本実施形態では、スリーブホルダフレーム３７をＰＣ＋ＡＢＳなどの樹脂材料にて成型しており、一連の現像剤整流面３５ａ及びコート量規制面３６ａの形状について高い設計・加工の自由度を実現している。また、樹脂材料によって現像剤整流部３５とコート量規制部３６とを一体的に構成（一体成型）することで、スリーブホルダフレーム３７は層厚規制に要求される反りや撓みに対しても十分大きな断面二次モーメントを確保することができる。
【００５９】
次に図７を用いて本実施形態の派生形についても簡単に説明する。図７（ａ）は、コート量規制部３６のコート量規制面３６ａ（フラット面）でＳＢギャップＧを規定する場合を示す。すなわち、図７（ａ）に示す例は、フラット面の中央部がコート量規制面３６ａと現像スリーブ７０の最近接部となる事例である。この場合も、図４（ａ）に示した構成と同様の流路形状を構成できる。すなわち、最近接部（ＳＢギャップＧ）における現像スリーブ７０の接平面Ａを定義する。この場合に、接平面Ａと現像剤流路壁面のギャップが縮小する縮小区間Ｂと、縮小区間Ｂの終点におけるギャップがＳＢギャップＧに等しくなることと、さらに下流ではギャップが不変となる一定区間Ｃが定義できる。
【００６０】
図７（ｂ）は、コート量規制部３６を局所的に設けた場合（現像スリーブ７０の表面との最近接位置に角部を有する構成）を示す。この場合、現像剤整流部５０は、現像スリーブ７０の現像剤搬送方向の上流側でコート量規制部３６の角部と接続される。上記と同様に最近接部にて接平面Ａを定義すると、コート量規制面３６ａは下流に向かうほど接平面Ａとのギャップが拡大する拡大区間Ｄとして定義できる点が、上述の例とは異なる。但し、このような構成であっても、拡大区間Ｄに至るまでの部分は同様の効果を得る流路形状で構成できることがわかる。すなわち、図７（ａ）及び（ｂ）に示すようなその他のＳＢギャップ構成についても、本実施形態に係る現像剤流路の効果が得られる。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図８ないし図１０を用いて説明する。本実施形態は、コート量規制面３６ａの上流側で、現像剤整流面３５ａと連続する部分に案内部３５ｂを設けている。その他の点については、上述の第１の実施形態同様であるため、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。本実施例では、現像剤整流面３５ａと案内部３５ｂとによって、コート量規制面３６ａの上流側の現像剤を整流する現像剤整流部３５を形成している。
【００６２】
案内部３５ｂは、現像剤整流面３５ａの現像剤搬送方向下流端と、コート量規制面３６ａと接平面Ａとの間隔が最小になる部分としての平坦部３６ｃの現像剤搬送方向上流端との間を滑らかに連続させるように設けられている。このような案内部３５ｂは、接平面Ａとの間隔が、現像剤搬送方向下流に向かうほど小さくなり、且つ、接平面Ａとの間隔の縮小変化率が下流に向かうほど減少するように形成されている。また、平坦部３６ｃは、接平面Ａとの間隔が現像剤搬送方向に関して一定となる面である。
【００６３】
本実施形態では、案内部３５ｂは、現像剤整流面３５ａと滑らかに連続する曲面（平面を含んでも良い）と、この曲面と滑らかに連続する曲率半径Ｒ’の単一曲面とからなり、この単一曲面をコート量規制面３６ａの平坦部３６ｃに滑らかに連続させている。なお、案内部３５ｂの単一曲面部分は、複数の曲面や平面を組み合わせたものであっても良いし、単一の平面であっても良い。要は、案内部３５ｂは、現像剤搬送方向下流に向かうほど小さくなり、且つ、接平面Ａとの間隔の縮小変化率が下流に向かうほど減少するように形成されていれば良い。なお、現像剤整流面３５ａ及び案内部３５ｂは、第１の実施形態と同様に表面粗さがＲａ＝１．６μｍ以下が望ましい。また、現像剤整流面３５ａ及び案内部３５ｂに関する縮小変化率は、第１の実施形態と同様に定義される。すなわち、凹凸形状の山谷の最大値５０μｍを閾値とし、これに相当するカットオフ値以下の波長成分を除去した現像剤整流面３５ａ及び案内部３５ｂの輪郭形状において定義される。以下、より具体的に説明する。
【００６４】
図８は本実施形態の現像剤の流路壁面について示したものであり、図４と同様に図３における断面Ｈを現している。スリーブホルダフレーム３７を構成する現像剤整流部３５およびコート量規制部３６は、対向する現像スリーブ７０との間に現像剤流路を形成する流路壁面となっている。
【００６５】
本実施形態では、図８（ａ）に示すように、コート量規制部３６の入り口部には曲率半径Ｒ´の曲面を有する案内部３５ｂが設けられている。そして、コート量規制部３６と現像スリーブ７０の最近接部、すなわちＳＢギャップＧは案内部３５ｂの終点よりも下流にて規定している。したがって、再近接部（ＳＢギャップＧ）における現像スリーブ７０の接平面Ａを定義した場合、接平面Ａと現像剤流路のギャップは上流から下流に向かってＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、（Ｇ）、Ｇ５と変化している。各ギャップの関係は、Ｇ１＞Ｇ２＞Ｇ３＞Ｇ４（＝Ｇ＝Ｇ５）となる。
【００６６】
また、図中に示す区間Ｂは、縮小変化率が増大するようにギャップが縮小していく縮小区間であり、現像剤整流面３５ａに相当する。また、その下流に続く区間Ｙは、縮小変化率が減少するようにギャップが減少してく縮小区間であり、案内部３５ｂに相当する。また、更に下流に続く区間Ｃは、接平面ＡとのギャップがＳＢギャップＧのまま変わらない一定区間であり、コート量規制面３６ａを有する区間である。なお、コート量規制面３６ａは接平面Ａと平行に設定されているが、許容される面の傾きは第１の実施の形態と同様に約±２°以内の範囲、好ましくは±１°以内の範囲である。
【００６７】
ここで、現像剤整流面３５ａ及び案内部３５ｂの接線として、図８（ａ）に示すようにα〜ηをとると、接線α〜δの傾きは下流に向かうにつれて大きくなり、変曲点Ｐ以降、接線ε〜ηは下流に向かうにつれて小さくなっている。このように、本実施形態では、現像剤流路は縮小変化率が増加する方向から減少する方向に転じるように変化している。
【００６８】
次に、図９を用いて、本実施形態における効果を得るための現像剤整流面３５ａの区間および形状、案内部３５ｂの形状を定義する。まず、本実施形態で現像剤整流面３５ａとして効果が得られる区間は、コート量規制部３６の入口部Ｅから上流側にＳＢギャップＧの５倍の距離（５Ｇ）離れた区間である。ここで、入口部Ｅとは、接平面Ａと平行で、且つ、コート量規制面３６ａと現像スリーブ７０の表面との間隔が最小となる位置で接する面と、現像剤整流面３５ａの変曲点Ｐを通り、現像剤整流面３５ａと接する接平面との交点とする。本実施形態ではＳＢギャップＧ＝３００μｍとしているため、現像剤整流面３５ａとして効果が得られるのは、入口部Ｅから上流側に１．５ｍｍ程度の範囲となる。
【００６９】
次に、現像剤整流面３５ａの曲面形状について説明する。図９に示すように、入口部Ｅ’を原点として、接平面Ａと平行な方向にＸ’軸をとる。また、これに直交する方向にＹ’軸をとる。この場合に、各座標軸方向にＳＢギャップＧの５倍の距離（５Ｇ）の範囲内で囲まれた正方形、長方形、台形の何れかを定義する。そして、これら形状の各辺のうち、Ｙ’軸上の一辺と、この一辺の原点ではない方の頂点で接続する一辺との二辺に内接する円または楕円の曲面で、現像剤整流面３５ａの曲面を滑らかに形成する。特に、現像剤整流面３５ａの曲面としては、これら二辺に内接する最大の円または楕円であることが好ましい。
【００７０】
ここで、図９に示す曲面Ｔ３５、Ｔ５３は、それぞれ３Ｇ×５Ｇ、５Ｇ×３Ｇ（いずれもＸ’軸×Ｙ’軸）で囲まれた長方形の二辺に内接する最大の楕円により形成される。本実施形態の整流効果を十分に得るためのより好ましい構成としては、以下の条件を満たすことが好ましい。すなわち、現像剤整流面３５ａは、少なくとも曲面Ｔ３５とＴ５３で挟まれる空間内に形成され、かつ、現像剤搬送方向下流側に向かうほど接平面Ａとの間隔が狭くなり、かつ、現像スリーブ７０から離れる側に凸となる曲面とする。こうすることで実施例１と同様に懐部を充分に確保できる。
【００７１】
例えば、本実施形態の一例である、曲面Ｔ３３、Ｔ５５は、それぞれ３Ｇ×３Ｇ、５Ｇ×５Ｇ（いずれもＸ’軸×Ｙ’軸）で囲まれた正方形二辺に内接する最大の円である。但し、台形の場合には上底または下底のうち大きい側の辺と高さに相当する辺の二辺がＳＢギャップＧの３〜５倍の距離（３Ｇ〜５Ｇ）に相当するようにとるものとする。このとき、上底または下底のうち小さい辺は、ＳＢギャップＧの１．５倍の距離１．５Ｇを下限として定義する。また、長方形（正方形を含む）の場合は、短辺の長さが少なくとも３Ｇ以上であることが好ましい。
【００７２】
図９に実線で示す本実施形態の現像剤整流面３５ａは、台形領域によって定義される例である。具体的には、Ｘ’＝３Ｇ（Ｇ＝３００μｍとすると０．９ｍｍ）を高さ、Ｙ’＝３．５Ｇ（同、１ｍｍ）を下底、Ｙ’＝２．５Ｇ（同、０．７５ｍｍ）を上底として定義する。そして、Ｙ’軸上の辺（上底）と、この辺の頂点（Ｘ’＝０、Ｙ’＝２．５Ｇ）と下底の頂点（Ｘ’＝３Ｇ、Ｙ’＝３．５Ｇ）とを結ぶ辺とに内接する最大の円弧形状により、現像剤整流面３５ａの曲率半径Ｒ（Ｒ＝１．０）を決定している。
【００７３】
現像剤整流面３５ａの曲面形状が、このように台形領域として定義されるのは、現像剤整流面３５ａの上流端よりも現像剤搬送方向上流側の区間において、次の条件を満たすためである。すなわち、現像剤整流部３５と現像スリーブ７０の表面との間隔が、現像剤整流面３５ａの上流端と現像スリーブ７０の表面との間隔以上となるように形成する（図２参照）ためである。本実施形態では、現像剤整流面３５ａの上流端とは、図９において、Ｘ´＝５Ｇを通るＹ’軸と平行な面と、現像剤整流面３５ａとが交わる位置を言う。
【００７４】
すなわち、この部分の間隔が現像剤整流面３５ａと現像スリーブ７０との間隔よりも小さいと、現像スリーブ７０により担持および搬送される現像剤の流れを阻害する。このため、現像剤整流面３５ａよりも上流側区間については、その装置における現像剤の流れを考慮して適宜広めに設定している。本実施形態の場合は、現像剤整流面３５ａの上流区間からの軌跡と滑らかにつなぐ曲面を構成する上で、前記台形領域を定義することが最適である。但し、上流区間からの軌跡によっては、正方形領域または長方形領域を定義することが最適である場合もある。
【００７５】
次に、本実施形態の整流効果を十分に得る為の案内部３５ｂの許容される形状及び形成範囲について説明する。ここで、原点を図９に示す原点Ｅ’にとり、座標系Ｘ’−Ｙ”を用いて説明する。なお、原点Ｅ’は、コート量規制面の平坦部３６ｃの最上流位置としている。原点Ｅ’から案内部３５ｂを形成する曲面と現像剤整流面３５ａが滑らかにつながる点までのＸ’軸方向並びにＹ”軸方向の距離をＰ（変曲点Ｐに相当）とする。本実施形態では、距離Ｐは、Ｘ’軸方向に関して、最大でも１．５Ｇ以下となることが好ましい。すなわち、３Ｇ以内の領域内において、最大でも５０％以下に収まることが好ましい。逆の言い方をすれば、Ｘ’軸方向に関して、３Ｇ以内の領域内において、縮小区間Ｂである現像剤整流面３５ａ（凹曲面）の領域が少なくとも５０％以上形成されることが好ましい。より好ましくは、Ｘ’軸方向に関して、５Ｇ以内の領域内において、縮小区間Ｂである現像剤整流面３５ａ（凹曲面）の領域が少なくとも７０％以上形成されることが好ましい。
【００７６】
また、距離Ｐは、Ｙ”軸方向に関して、最大でも１．５Ｇ以下となることが好ましい。すなわち、３Ｇ以内の領域内において、最大でも５０％以下に収まることが好ましい。逆の言い方をすれば、Ｙ”軸方向に関して、３Ｇ以内の領域内において、縮小区間Ｂである現像剤整流面３５ａ（凹曲面）の領域が少なくとも５０％以上形成されることが好ましい。より好ましくは、Ｙ”軸方向に関して、５Ｇ以内の領域内において、縮小区間Ｂである現像剤整流面３５ａ（凹曲面）の領域が少なくとも７０％以上形成されることが好ましい。
【００７７】
図９の実施例では、原点Ｅ’から変曲点までの距離Ｐが、Ｙ”軸の最大値５Ｇの約２７％（約１．３５Ｇ）に相当するように設定している。更に、本実施形態では、変曲点Ｐを通り現像剤整流面３５ａとＸ’軸に接する円Ｒ’（曲率半径Ｒ’（本実施形態ではＲ’＝０．４））の円弧によって案内部３５ｂを形成している。少なくとも上記円弧Ｒ’よりも下側（現像スリーブ７０側）でＸ´軸よりも上側（現像スリーブ７０と反対側）となるように案内部３５ｂを形成すれば本実施形態の効果を得ることはできる。
【００７８】
以上をまとめると、本実施形態では、現像剤整流面３５ａの整流効果が得られる区間としては、Ｅ’を原点としたとき、Ｘ’軸及びＹ”軸の正方向にそれぞれ５Ｇの距離で形成される正方形内である。そして、案内部３５ｂが形成される範囲は、多くとも原点Ｅ’からＸ’軸及びＹ”軸の正方向にそれぞれ５Ｇ×３０％＝１．５Ｇ進んだ領域で形成される正方形領域内となる。すなわち、後述する現像剤の滞留層（図８（ｂ））を適切に得るための懐部の目安となるＸ’＝５Ｇ、Ｙ”＝５Ｇの３０％以下の位置に変曲点Ｐを有する。逆の言い方をすれば、Ｘ’＝５Ｇ、Ｙ”＝５Ｇから原点’に向かって少なくとも７０％以上の領域において、上述した縮小変化率が下流に向かうほど増加する領域が形成される必要がある。このように本実施例では、現像剤整流面３５ａの変曲点Ｐ以降の下流側の区間から曲率半径Ｒ’の曲面で滑らかに案内部３５ｂを形成することで、滞留層からコート量規制部３６への現像剤供給をより安定化させることができる。
【００７９】
また、本実施形態では最も望ましい形状、すなわち流路壁面が最も滑らかになるようにＳＢギャップＧまでを全て連続的に曲面によって繋いだが、短い区間であれば部分的に平面部を含んでも構わない。現像剤整流面３５ａは、０．５ｍｍ以下の直線、案内部３５ｂの領域であれば、０．２ｍｍ以下の直線で滑らかに繋ぐ程度に形成されてよい。例えば、Ｒ＝１ｍｍ及びＲ’＝０．４ｍｍの区間を０．２ｍｍ以下の直線で滑らかに繋ぐ程度で形成されてもよい。ただし、この場合であっても、やはり各直線区間におよそ内接する円弧を描いたとき、円弧のＲおよびＲ’については、前述の定義におよそ合致していることが望ましい。
【００８０】
次に、図８（ｂ）を用いて、本実施形態の現像剤流路を適用した場合の現像剤の流れについて説明する。現像剤整流面３５ａによる効果は第１の実施形態と同様であり、現像スリーブ７０の磁力によって担持および搬送される本流Ｆｍに対し、本流Ｆｍを押し戻すような副流成分（反発成分）の発生を抑制しながらコート量の層厚規制が行われる。このため、コート量規制部３６の上流部では掻き取られた現像剤が滞留層１５を形成するが、反発成分による本流Ｆｍの乱れが非常に少ない。この結果、本流Ｆｍとの境界付近にいる滞留層１５の一部が本流Ｆｍにつられて、ＳＢギャップＧに流れ込む副流Ｆｓが形成される。本実施形態では、案内部３５ｂの存在によって副流Ｆｓの流入性が安定する効果が得られる。
【００８１】
このように、本実施形態により得られる効果は、第１の実施形態で得られる効果（図６で説明した効果）に加え、案内部３５ｂによる安定性向上の効果がある。本実施形態における効果を確認するために行った実験について説明する。実験では、図８および図９で説明した実施形態の構成と、上述の図１２（ａ）に示した従来例の構成とにおいて、コート量規制面３６ａの上流部に設けた案内部３５ｂの曲率半径Ｒ’に対する現像スリーブ上のコート量変化を調べた。この結果を図１０（ａ）に示す。
【００８２】
図１０（ａ）の横軸は、曲率半径Ｒ´の大きさを、縦軸は現像スリーブ７０上の単位面積あたりにコートされた現像剤の重量を示す。図中破線で表したグラフが図１２（ａ）に示した従来例（現像剤整流面３５ａの曲率半径Ｒ＝０ｍｍ）、実線で表したグラフが本実施例２において設定している曲率半径Ｒ＝１ｍｍの現像剤流路のデータである。すなわち、現像剤整流面３５ａの最下流の曲面の曲率半径Ｒ＝０ｍｍとＲ＝１ｍｍとでそれぞれ設定した現像剤流路において、案内部３５ｂの曲率半径Ｒ´だけをパラメータとして変化させてコート量を測定した。
【００８３】
図１０（ａ）から明らかなように、従来例よりも本実施例の方が、曲率半径Ｒ´がばらついても、現像スリーブ上のコート量が全体的に変動しにくく、実施例１で示した構成の効果がここからも読み取ることができる。さらに、本実施例（Ｒ＝１ｍｍ）のグラフに着目すると、Ｒ´＝０．３ｍｍ以降でほぼコート量が一定に収束する傾向が分かる。これは、図８（ｂ）に示した副流Ｆｓが滞留層１５から流入する際の抵抗が、ある大きさ以上の曲率半径Ｒ´の案内部３５ｂを設けることによって低減し、スムーズにＳＢギャップＧに流入するためであると考えられる。
【００８４】
図１０（ｂ）は、これを裏付けるデータであり、（１）Ｒ＝０ｍｍ、Ｒ´＝０ｍｍ（従来例）、（２）Ｒ＝０ｍｍ、Ｒ´＝０．４ｍｍ（比較例）、（３）Ｒ＝１ｍｍ、Ｒ´＝０．４ｍｍ（実施例２）の各現像剤流路におけるコート量の環境差を表している。ここでコート量の環境差とは、現像スリーブ７０上の単位面積あたりにコートされた現像剤の重量を低温低湿環境と高温高湿環境とで各々測定し、その差分をとったものである。低温低湿環境と高温高湿環境とでは現像剤の流動性が著しく変化するため、案内部３５ｂの曲率半径Ｒ´が小さい場合には現像剤が引っ掛かり気味になったり、あるいは引っ掛かったものが突然外れてどっと流れ込んだりする。
【００８５】
図１０（ｂ）に示す（１）Ｒ＝０ｍｍ、Ｒ´＝０ｍｍ（従来例）と（２）Ｒ＝０ｍｍ、Ｒ´＝０．４ｍｍ（比較例）との差が、案内部３５ｂによる効果であり、コート量の環境差が約４３％にまで低減された。また、（３）Ｒ＝１ｍｍ、Ｒ´＝０．４ｍｍは本実施例に係る流路壁面の条件であり、（１）Ｒ＝０ｍｍ、Ｒ´＝０ｍｍ（従来例２）に対してはコート量の環境差が約４％にまで顕著に低減された。
【００８６】
このように、本実施形態の場合、スリーブホルダフレーム３７の部品精度や調整精度、あるいはコート量規制部３６の案内部３５ｂにおけるバラツキなどを緩和した簡易かつ安価な構成としても、現像濃度には変動が生じにくい効果が得られる。
【００８７】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態では、本発明を中間転写タンデム方式のフルカラー画像形成装置に適用した場合を示したが、これに限定されず、本発明は、単色の画像形成装置、直接転写方式の画像形成装置などについても勿論適用可能である。また、上述の各実施形態では、現像装置をプロセスカートリッジに組み込んだ例について説明したが、勿論、これに限定されず、現像装置単独で画像形成装置に組み込むようなものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１・・・感光ドラム、３・・・現像装置、１５・・・滞留層、３５・・・現像剤整流部、３５ａ・・・現像剤整流面、３５ｂ・・・案内部、３６・・・コート量規制部、３６ａ・・・コート量規制面、３６ｃ・・・平坦部、３７・・・スリーブホルダフレーム、７０・・・現像スリーブ（現像剤担持体）、７１・・・マグネット部、７２・・・スリーブ管、Ａ・・・接平面、Ｇ・・・ＳＢギャップ、Ｆｍ・・・現像剤の本流、Ｆｓ・・・現像剤の副流
【図１】
2018151675.tif 000003
【図２】
2018151675.tif 000004
【図３】
2018151675.tif 000005
【図４】
2018151675.tif 000006
【図５】
2018151675.tif 000007
【図６】
2018151675.tif 000008
【図７】
2018151675.tif 000009
【図８】
2018151675.tif 000010
【図９】
2018151675.tif 000011
【図１０】
2018151675.tif 000012
【図１１】
2018151675.tif 000013
【図１２】
2018151675.tif 000014