(57)【要約】【課題】現像剤の凝集を発生させ得る弾性羽根部材を搬送スクリューに設けることなく、現像剤規制部材の現像剤担持体表面移動方向上流側の領域での現像剤の滞留を抑制する。【解決手段】現像剤収容部内で搬送スクリュー１４３により搬送されている現像剤を磁界の作用で現像剤担持体１４１の表面に供給し、該現像剤担持体の表面に担持された現像剤を該現像剤担持体の表面移動に伴って搬送して、現像剤規制部材１４６との間隙ＤＧを通過させることにより所望量の現像剤を現像領域へ送る現像装置において、前記搬送スクリューは、前記現像剤担持体の表面と対向する箇所でスクリュー外周部が該現像剤担持体の表面移動方向とは逆向きに移動するように回転駆動されるとともに、該搬送スクリューの回転駆動を停止させたときに前記間隙の現像剤担持体表面移動方向上流側の領域で磁界の作用により該現像剤担持体の表面に担持される現像剤に接触する位置に配置されている。【選択図】図９
2018189838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤収容部内で搬送スクリューにより搬送されている現像剤を磁界の作用で現像剤担持体の表面に供給し、該現像剤担持体の表面に担持された現像剤を該現像剤担持体の表面移動に伴って搬送して、現像剤規制部材との間隙を通過させることにより所望量の現像剤を現像領域へ送る現像装置において、
前記搬送スクリューは、前記現像剤担持体の表面と対向する箇所でスクリュー外周部が該現像剤担持体の表面移動方向とは逆向きに移動するように回転駆動されるとともに、該搬送スクリューの回転駆動を停止させたときに前記間隙の現像剤担持体表面移動方向上流側の領域で磁界の作用により該現像剤担持体の表面に担持される現像剤に接触する位置に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤規制部材として、断面円形状又は断面正多角形状であって、前記間隙を現像剤が通過する方向に対して直交する方向であって前記現像剤担持体の表面に沿う方向に長尺な部材を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、現像剤担持体表面移動方向に沿って、少なくとも、前記間隙に近接する位置に配置される第一磁極と、該第一磁極の現像剤担持体表面移動方向上流側に配置され、該第一磁極とともに前記現像剤担持体の表面に現像剤を供給するための磁界を形成する第二磁極とを備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、ローラ状部材であり、
前記現像剤担持体の回転軸方向から見たとき、前記現像剤担持体表面上における前記第一磁極による法線方向磁束密度の半値角度幅が４８°以上であり、前記現像剤担持体表面上における前記第一磁極による法線方向磁束密度の最大値が５０ｍＴ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の現像装置において、
前記搬送スクリューの外周部と最も近接する前記現像剤担持体の表面上の現像剤担持体表面移動方向位置が、前記第二磁極による法線方向磁束密度が最も高い前記現像剤担持体の表面上の現像剤担持体表面移動方向位置よりも、現像剤表面移動方向下流側に位置することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記搬送スクリューは、前記第一磁極と前記第二磁極との間で法線方向磁束密度が最小となる前記現像剤担持体の表面上の現像剤担持体表面移動方向位置の法線に重なる位置に、配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体は、ローラ状部材であり、
前記現像剤担持体の回転軸方向から見たとき、該現像剤担持体の回転中心と前記搬送スクリューの回転中心とを結ぶ線と、該現像剤担持体の回転中心を通る水平線と交差する該現像剤担持体の表面箇所のうち前記間隙から離れた方の表面箇所を通る鉛直線とが交わる地点が、前記搬送スクリューの外周部よりも内側に位置することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記搬送スクリューの外周部と前記現像剤担持体の表面との最近接距離が４ｍｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
潜像担持体上に形成される潜像を現像装置により現像して画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１乃至８のいずれか１項に記載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１０】
請求項９に記載の画像形成装置において、
前記現像装置を複数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】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤収容部内で搬送スクリューにより搬送されている現像剤を磁界の作用で現像剤担持体の表面に供給し、現像剤担持体の表面に担持された現像剤を現像剤担持体の表面移動に伴って搬送して、現像剤規制部材との間隙を通過させることにより所望量の現像剤を現像領域へ送る現像装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、搬送スクリューの外周部（スクリュー羽根の外周側端部）に弾性羽根部材を設け、現像剤規制部材の現像剤担持体表面移動方向上流側近傍に凸部材を設けた現像装置が開示されている。この現像装置では、搬送スクリューの回転に伴って弾性羽根部材が搬送スクリューの回転軸回りで回転する。そして、弾性羽根部材が凸部材に当たって撓んだ後に復元する作用により、現像剤規制部材の現像剤担持体表面移動方向上流側近傍の領域に向けて現像剤が押し出され、当該領域での現像剤の滞留が粉砕され、現像剤の滞留が防止される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記特許文献１に記載の現像装置では、現像剤の凝集が発生し、その凝集物が搬送されて現像剤規制部材との間隙に詰まって白スジの異常画像を生じさせる等の問題を引き起こすという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、現像剤収容部内で搬送スクリューにより搬送されている現像剤を磁界の作用で現像剤担持体の表面に供給し、該現像剤担持体の表面に担持された現像剤を該現像剤担持体の表面移動に伴って搬送して、現像剤規制部材との間隙を通過させることにより所望量の現像剤を現像領域へ送る現像装置において、前記搬送スクリューは、前記現像剤担持体の表面と対向する箇所でスクリュー外周部が該現像剤担持体の表面移動方向とは逆向きに移動するように回転駆動されるとともに、該搬送スクリューの回転駆動を停止させたときに前記間隙の現像剤担持体表面移動方向上流側の領域で磁界の作用により該現像剤担持体の表面に担持される現像剤に接触する位置に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、現像剤の凝集を発生させ得る弾性羽根部材を搬送スクリューに設けることなく、現像剤規制部材の現像剤担持体表面移動方向上流側の領域での現像剤の滞留を抑制できるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】同プリンタにおけるＹトナー像を生成するための作像装置を示す概略構成図である。
【図３】同プリンタにおける現像装置の外観を示す斜視図である。
【図４】同現像装置の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングを取り外した状態の斜視図である。
【図５】同現像装置を現像スリーブ回転軸に対して直交する方向に切断したときの断面図である。
【図６】同現像装置の概略構成とともに、現像スリーブ表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を二点鎖線で示した説明図である。
【図７】ドクターギャップの上流側近傍で発生する現像剤の滞留を示す説明図である。
【図８】平板状の現像剤規制部材（ドクタブレード）と実施形態の丸棒ドクタの両方について、トナー濃度（ＴＣ）とドクターギャップを通過する現像剤量との関係を示したグラフである。
【図９】搬送スクリューを回転駆動後に停止させた状態において、ドクターギャップの上流側の汲み上げ領域で磁界の作用により現像スリーブの表面に担持された現像剤と搬送スクリューとの位置関係を示す説明図である。
【図１０】従来の現像装置における搬送スクリューの配置を示す説明図である。
【図１１】搬送スクリューの回転駆動が停止しているときの汲み上げ領域の現像剤に搬送スクリューが接触している実施形態の現像装置と、搬送スクリューの回転駆動が停止しているときの汲み上げ領域の現像剤に搬送スクリューが接触していない従来の現像装置とを比較したグラフである。
【図１２】（ａ）は、搬送スクリューの外周部と最も近接する現像スリーブの表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ１が、Ｓ３極による法線方向磁束密度が最も高い現像スリーブの表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ２よりも、現像スリーブ表面移動方向上流側に位置する配置例を示す説明図である。（ｂ）は、搬送スクリューの外周部と最も近接する現像スリーブの表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ１が、Ｓ３極による法線方向磁束密度が最も高い現像スリーブの表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ２よりも、現像スリーブ表面移動方向下流側に位置する配置例を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は、Ｎ２極とＳ３極との間で法線方向磁束密度が最小となる現像スリーブの表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ３の法線Ｌ３に重ならない位置に搬送スクリューが配置されている配置例を示す説明図である。（ｂ）は、Ｎ２極とＳ３極との間で法線方向磁束密度が最小となる現像スリーブの表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ３の法線Ｌ３に重なる位置に搬送スクリューが配置されている配置例を示す説明図である。
【図１４】（ａ）は、現像スリーブの回転軸方向から見たとき、現像スリーブの回転中心Ｏ１と搬送スクリュー１４３の回転中心Ｏ２とを結ぶ線Ｌ１と、現像スリーブの回転中心Ｏ１を通る水平線Ｌ４と交差する現像スリーブの表面箇所Ｐ４−１，Ｐ４−２のうちドクターギャップから離れた方の表面箇所Ｐ４−１を通る鉛直線Ｌ５とが交わる地点Ｐ５が、搬送スクリュー１４３の外周部よりも内側に位置する配置例を示す説明図である。（ｂ）は、現像スリーブの回転軸方向から見たとき、現像スリーブの回転中心Ｏ１と搬送スクリュー１４３の回転中心Ｏ２とを結ぶ線Ｌ１と、現像スリーブの回転中心Ｏ１を通る水平線Ｌ４と交差する現像スリーブの表面箇所Ｐ４−１，Ｐ４−２のうちドクターギャップから離れた方の表面箇所Ｐ４−１を通る鉛直線Ｌ５とが交わる地点Ｐ５が、搬送スクリュー１４３の外周部よりも外側に位置する配置例を示す説明図である。
【図１５】Ｎ２極による現像スリーブの表面上の法線方向磁束密度を変えたときの、ドクターギャップを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣを示すグラフである。
【図１６】Ｎ２極による現像スリーブの表面上の法線方向磁束密度の半値角度幅を変えたときの、ドクターギャップを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣを示すグラフである。
【図１７】現像スリーブの表面と搬送スクリューの外周部との最近接距離を変えたときの、ドクターギャップを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。なお、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の色用の部材であることを示すものである。
このプリンタは、プロセスカートリッジとしての４色分の作像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋが、装置本体１側に形成された画像形成ステーションに着脱自在になっている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。このプリンタは、更に、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写ユニット３０、給紙ユニット４０、定着ユニット５０等を備えている。
【０００９】
作像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの構造は互いに同一であり、それぞれ潜像担持体としての感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋ、これに作用するプロセス手段として、各感光体ドラムを帯電する帯電装置１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｋ、感光体ドラムに残留したトナー等を除去するクリーニング装置１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋが一体的にそれぞれ構成されており、これに各感光体ドラムに形成された潜像を現像する現像装置１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋが連結する構成になっている。
【００１０】
中間転写ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１、中間転写ベルト３１を回転可能に支持する複数（ここでは３つ）のローラ３２，３３，３４、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１にそれぞれ転写する一次転写ローラ３５、及び中間転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録材としての記録紙Ｐに転写する二次転写ローラ３６を備えている。給紙ユニット４０は、給紙カセット４１又は手差し給紙トレイ４２から記録紙Ｐを二次転写領域に搬送する給紙ローラ４３、レジストローラ４４等を備えている。定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う周知の構成が採られている。
【００１１】
また、装置本体１の上部には、後述するトナー補給口１４５への補給トナーがそれぞれ収納されたトナーボトル６０Ｙ，６０Ｃ，６０Ｍ，６０Ｋが各作像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋと個別に装置本体１から着脱可能に装着されている。
【００１２】
このような構成においては、まず、１色目、イエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２Ｙが帯電装置１３Ｙによって一様に帯電された後、潜像形成手段としての光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が現像装置１４Ｙによって現像されてトナー像が形成される。感光体ドラム１２Ｙ上に形成されたＹトナー像は、一次転写ローラ３５Ｙの作用によって中間転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１２Ｙはクリーニング装置１５Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。クリーニング装置１５Ｙによって回収された残留トナーは、作像装置１０Ｙの取出方向（感光体ドラムの回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル１６に貯蔵される。廃トナー回収ボトル１６は、貯蔵量が満杯になると交換できるように画像形成装置本体１に対して着脱自在とされている。
【００１３】
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。一方、給紙カセット４１又は手差し給紙トレイ４２から二次転写領域に搬送された記録紙Ｐには、二次転写ローラ３６の作用によって中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、この定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって装置上部の排紙トレイ５６に排紙される。
【００１４】
次に作像装置の具体的な構成について説明する。
各作像装置１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋの構成は、使用するトナーの色が異なる以外は、同一構成であるので、以下、イエローの作像装置１０Ｙを例に挙げて説明する。
図２は、Ｙトナー像を生成するための作像装置１０Ｙを示す概略構成図である。
作像装置１０Ｙに設けられた帯電装置１３Ｙは、帯電ローラ１３１と、帯電ローラ１３１の表面を清掃するクリーニングローラ１３２とを備えている。クリーニング装置１５Ｙは、感光体ドラム表面に接触するクリーニングブラシ１５１及びクリーニングブレード１５２と、クリーニングブラシ１５１及びクリーニングブレード１５２で掻き取ったトナーを廃トナー回収ボトル１６へ向かって搬送するトナー回収コイル１５３とを備えている。
【００１５】
現像装置１４Ｙは、磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を担持して感光体ドラム１２Ｙと対向する現像領域に図２において反時計回りに回転移動することで搬送する現像剤担持体の中空部材を構成する非磁性の現像スリーブ１４１を備えている。現像スリーブ１４１の内部には、周方向に複数の磁極を備えた磁界発生手段としてのマグネットローラ１４７が固定配置されている。現像スリーブ１４１及びマグネットローラ１４７によって現像剤担持体が構成されている。
【００１６】
また、現像スリーブ１４１と対向配置され、現像スリーブ１４１の表面に担持された現像剤の層厚を規制するための間隙（ドクターギャップ）ＤＧを現像スリーブ１４１の表面との間に形成するための現像剤規制部材としての丸棒ドクタ１４６も備えている。現像装置１４Ｙ内に収納されている磁性キャリアとトナー補給口１４５から供給される補給トナーとを撹拌しながら感光体ドラム１２Ｙの軸線方向に往復搬送させるための攪拌搬送部材としての２本の搬送スクリュー１４２，１４３も備えている。これらの部材は、現像ケース１４４に収納支持されている。
【００１７】
丸棒ドクタ１４６は、ドクターギャップＤＧを現像剤が通過する方向（現像スリーブ表面移動方向）に対して直交する方向であって該現像剤担持体の表面に沿う方向（現像スリーブ回転軸方向）に長尺な棒状部材であって、断面が円形状の部材である。丸棒ドクタ１４６は、内部が中空である円筒状のものでも、中空部分がない円柱状のものでもよい。なお、本実施形態では、断面円形状の棒状部材を用いているが、断面が楕円形状のように真円から離れた形状のものでもよいし、断面正多角形状のものであってもよい。
【００１８】
丸棒ドクタ１４６は、保持部材としてのドクタホルダ１４８に保持されており、ドクタホルダ１４８を介して現像ケース１４４に対して固定される。丸棒ドクタ１４６のように棒状部材の現像剤規制部材は、一般的な平板状の現像剤規制部材（ドクタブレード）と比較して撓みやすい。例えば、現像装置の動作時にドクターギャップＤＧを通過する現像スリーブ１４１上の現像剤の圧力を受けて、丸棒ドクタ１４６はドクターギャップＤＧを広げるように撓む場合がある。また、丸棒ドクタ１４６の自重によって丸棒ドクタ１４６が撓む場合もある。また、上述した実施形態における丸棒ドクタ１４６は、磁性部材で形成されているため、丸棒ドクタ１４６にはマグネットローラ１４７のＮ２極（規制極）と引き合う磁力が作用し、これにより丸棒ドクタ１４６が撓む場合もある。そのため、丸棒ドクタ１４６には、このような力に抗して撓むのを抑制できる程度の剛性が必要になる。
【００１９】
一方、丸棒ドクタ１４６は、図６に示すように、感光体ドラム１２と現像スリーブ１４１との間の狭い空間内に配置されるため、丸棒ドクタ１４６の径が大きいと、感光体ドラム１２と干渉したり、光学ユニット２０からのレーザー光を遮ってしまったりする不具合が発生する。そのため、丸棒ドクタ１４６の直径は、撓むのを抑制できる剛性を確保しつつ、この不具合を抑制することを考慮すると、例えば、４ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲内が好適であるが、本実施形態は６ｍｍの丸棒ドクタを用いている。
【００２０】
また、本実施形態のトナーとしては、６００ｄｐｉ以上の微小ドットを再現するために、体積平均粒径が３μｍ以上８μｍ以下のものを使用するのが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比率（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。この比率（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど、粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布が狭いトナーであれば、トナーの帯電量分布を均一しやすく、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、しかも静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００２１】
また、本実施形態の磁性キャリアとしては、重量平均粒径が２０μｍ以上６５μｍ以下のものを使用することができる。重量平均粒径が２０μｍ未満である場合は、粒子の均一性が低下し、キャリア付着が発生しやすくなる。一方、重量平均粒径が６５μｍを越える場合には、画像細部の再現性が低下し、精細な画像が得られにくい。なお、キャリアの重量平均粒子径は、マイクロトラック粒度分析計（日機装社製）のＳＲＡタイプを用いて、０．７μｍ以上１２５μｍ以下のレンジ設定で測定することができる。このとき、分散液の溶媒にはメタノールを使用し、屈折率１．３３、キャリアおよび芯材の屈折率は２．４２に設定する。
【００２２】
また、本実施形態の磁性キャリアは、１×１０6／４π［Ａ／ｍ］（１ｋ［Ｏｅ］）磁場中における磁化の強さが４０［Ａ・ｍ2／ｋｇ］以上９０［Ａ・ｍ2／ｋｇ］以下であることが好ましい。これにより、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、磁性キャリア又は現像剤中でトナーが分散しやすくなる。１×１０6／４π［Ａ／ｍ］磁場中における磁化の強さが４０［Ａ・ｍ2／ｋｇ］未満である場合は、キャリア付着が発生しやすくなる。一方、１×１０6／４π［Ａ／ｍ］磁場中における磁化の強さが９０［Ａ・ｍ2／ｋｇ］を超える場合には、現像時に形成する現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）が硬くなり、画像細部の再現性が低下し、精細な画像が得られにくい。
【００２３】
なお、磁化の強さは、以下のようにして測定することができる。
Ｂ−ＨトレーサーＢＨＵ−６０（理研電子社製）を使用し、円筒セル（内径７ｍｍ、高さ１０ｍｍ）にキャリア１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし３×１０6／４π［Ａ／ｍ］（３ｋ［Ｏｅ］）磁場まで変化させ、次に徐々に小さくして０［Ａ／ｍ］にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３×１０6／４π［Ａ／ｍ］（３ｋ［Ｏｅ］）とする。さらに、徐々に磁場を小さくして０［Ａ／ｍ］にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、Ｂ−Ｈカーブを描き、その図より１×１０6／４π［Ａ／ｍ］（１ｋ［Ｏｅ］）の磁場における磁化の強さを算出する。
【００２４】
また、本実施形態の磁性キャリアは、磁性部材の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、その樹脂コート膜が、アクリル等の熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させたものである。磁性キャリアを用いることにより、衝撃を吸収して削れを抑制し、強い接着力により大粒子を保持できる効果と、コート膜への衝撃阻止およびスペント物のクリーニングという効果とをバランス良く得ることができる。したがって、磁性キャリアの長寿命すなわち膜削れとスペント化を防止できる。
【００２５】
次に、現像装置の構成及び動作について更に説明する。
図３は、現像装置の外観を示す斜視図である。
図４は、現像装置の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングを取り外した状態の斜視図である。
図５は、本実施形態におけるイエローの現像装置１４Ｙを、現像スリーブ回転軸に対して直交する方向に切断したときの断面図である。
図６は、本実施形態におけるイエローの現像装置１４Ｙの概略構成とともに、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を二点鎖線で示した説明図である。
【００２６】
本実施形態における現像装置のマグネットローラ１４７は、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁処理を施して複数の磁極を形成したものである。本実施形態の現像スリーブ１４１の径は１８ｍｍである。本実施形態において、マグネットローラ１４７に形成する磁極は、感光体ドラム１２Ｙに対向する現像極Ｓ１から図中反時計周り（現像スリーブ１４１の表面移動方向）に沿って順に、現像極Ｓ１（以下「Ｓ１極」という。）、搬送極Ｎ１（以下、「Ｎ１極」という。）、剤切れ上流極Ｓ２（以下「Ｓ２極」という。）、剤切れ・汲み上げ極Ｓ３（以下「Ｓ３極」という。）、規制極Ｎ２（以下「Ｎ２極」という。）で構成されている。
【００２７】
なお、本実施形態のマグネットローラ１４７は、全体が一体成形されたものであるが、磁極ごとに別成形された磁石部材を軸の周囲に配置して形成してもよい。本実施形態のように一体成形タイプのマグネットローラ１４７としては、エチレンエチルアクリレートやナイロン（登録商標）などの樹脂に磁性粉を分散したものが望ましい。この磁性粉としては、ストロンチウムフェライトやＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮなどの希土類磁石が好ましい。
【００２８】
本実施形態におけるＳ３極の磁気特性は、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度の最大値が４５ｍＴであり、その半値角度幅が３２°（半値幅（長さ）に換算すると５．０ｍｍ）である。なお、半値角度幅は、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度が最大値の半値となる現像スリーブ１４１の表面上の２つの地点と現像スリーブ１４１の回転中心とをそれぞれ結んだ直線のなす角度である。また、本実施形態におけるＮ２極の磁気特性は、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度の最大値が５５ｍＴであり、その半値角度幅が４２°（半値幅（長さ）に換算すると６．６ｍｍ）である。また、Ｓ３極からＮ２極までの現像スリーブ表面上の距離は９．１ｍｍである。
【００２９】
一方、現像スリーブ１４１は、非磁性の中空部材であり、その材質としては、加工性やコスト、耐久性から、アルミニウムやステンレスなどが好ましい。更に好ましくは、現像スリーブ１４１の外周面にランダムな楕円形状の打痕を多数形成するなどして、現像スリーブ１４１の外周面に多数の楕円形状の凹みをランダムに設けるのがよい。この構成によれば、現像スリーブ１４１の表面の凹みをピッチの粗いものとすることで、現像剤が現像スリーブ１４１の回転に追従できずにスリップしてしまう事態を抑制でき、一つ一つの凹みを根とした太い穂立ちを形成できる上、凹みの磨耗もしにくいものとなるので、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。このような凹みは、好ましくは、現像スリーブの素管表面に比較的形状の大きいカットワイヤ（金属ワイヤを短尺に切断したもの）よりなるメディアを従来のブラスト工法のように衝突させることによって形成する。現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面に溝や不規則な凹凸（サンドブラストやビーズブラストなど）を形成することは、一般に行われている。特に、カラー画像形成装置では、画像品質面の優位性から、表面をブラスト加工して凹凸を形成した現像スリーブが主流となっている。このような溝加工やブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。
【００３０】
現像ケース１４４によって、現像装置１４Ｙの内部には、現像剤収容部が形成される。現像剤収容部は、現像スリーブ１４１の下方に位置して現像スリーブ軸方向へ延びた供給室１４９Ａと、この供給室１４９Ａに隣接して現像スリーブ軸方向へ延びた攪拌室１４９Ｂとに仕切られている。供給室１４９Ａと攪拌室１４９Ｂには、それぞれ、搬送スクリュー１４２，１４３が設けられている。搬送スクリュー１４２，１４３は、スクリュー外周部（フィンの外縁部）までの径は１６ｍｍである。搬送スクリュー１４３により供給室１４９Ａの下流端（図中奥側）まで搬送された現像剤は攪拌室１４９Ｂへと移送され、攪拌室内の搬送スクリュー１４２により攪拌室１４９Ｂの下流端（図中手前側）に向けて搬送される。そして、攪拌室１４９Ｂの下流端まで搬送された現像剤は供給室１４９Ａへと移送され、供給室内の搬送スクリュー１４３により供給室１４９Ａの下流端に向けて搬送される。このように現像剤は現像剤収容部内を循環搬送される。
【００３１】
現像により消費された分のトナーを補充するための補給用トナーは、トナー補給口１４５から攪拌室１４９Ｂ内の現像剤に対して供給される。供給室１４９Ａ内の現像剤は、その搬送中にマグネットローラ１４７の磁気力（主にＳ３極とＮ２極との間の磁界の作用）により現像スリーブ１４１上に供給される（汲み上げられる）。以下、現像スリーブ１４１に現像剤が供給される領域を「汲み上げ領域」という。その後、現像スリーブ１４１上に汲み上げられた現像剤は、丸棒ドクタ１４６により規制された後、感光体ドラム１２Ｙと対向する現像領域を通過し、再び現像剤収容部内に戻る。
【００３２】
本実施形態において、主にＳ３極とＮ２極との間の磁界（以下「汲み上げ磁界」という。）の作用で供給室１４９Ａ内から汲み上げられて現像スリーブ１４１上に担持された現像剤は、現像スリーブ１４１の回転に伴って図中反時計回りに搬送される。丸棒ドクタ１４６により所定の量に規制された現像剤は、現像領域でＳ１極近傍の磁界の作用で穂立ちし、穂立ちした現像剤から感光体ドラム１２Ｙの表面上の静電潜像に現像電界によってトナーを供給して、現像処理を行う。現像後の現像剤は、Ｎ１極、Ｓ２極による磁界の作用によって現像スリーブ１４１上に保持されながら現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送される。その後、Ｓ２極とＳ３極との間の磁界の作用による反発磁気力（剥離力）および遠心力の作用を受けて、現像スリーブ１４１上から離脱（剤離れ）し、現像剤収容部内の供給室１４９Ａに落下する。
【００３３】
以下の説明において、単に「上流」及び「下流」という場合は、現像スリーブ１４１の表面移動方向についての「上流」及び「下流」をいうものとする。
【００３４】
本実施形態における丸棒ドクタ１４６は、磁性部材で形成されたものである。そのため、現像スリーブ１４１内部のマグネットローラ１４７のＮ２極（規制極）と丸棒ドクタ１４６との間の磁束密度が高められ、ドクターギャップＤＧの法線方向磁束密度は、図６に示すように高いものとなる。これにより、ドクターギャップＤＧを通過する現像剤量（すなわち現像領域への現像剤搬送量）は減少する。これは、ドクターギャップＤＧの法線方向磁束密度が高まると、現像スリーブ１４１上の現像剤は、ドクターギャップＤＧを通過する際に穂立ちした状態になり、現像剤密度が疎の状態になるためだと考えられる。また、ドクターギャップＤＧを通過する現像剤の磁気的拘束力が高まる結果、ドクターギャップＤＧを通過する際の現像剤の搬送抵抗が高まって、ドクターギャップＤＧを通過する現像剤量が減少するとも考えられる。
【００３５】
ドクターギャップＤＧを通過する現像剤量を減らすことができれば、目標とする通過量（現像領域への現像剤搬送量）に対してドクターギャップＤＧをより広く設定することが可能になる。ドクターギャップＤＧが広くなればなるほど、ドクターギャップＤＧの誤差に対する通過量（現像領域への現像剤搬送量）の変動が小さくなる。よって、磁性部材で形成した丸棒ドクタ１４６を用いることにより、ドクターギャップＤＧの誤差に対する現像領域への現像剤搬送量の変動を小さく抑えることができる。また、ドクターギャップＤＧが広くなればなるほど、ドクターギャップＤＧに異物が詰まりにくくなるので、ドクターギャップＤＧに異物が詰まることに起因した白スジ画像などの画質劣化を抑制できる。
【００３６】
次に、ドクターギャップＤＧの上流側近傍で発生する現像剤の滞留について説明する。
図７は、ドクターギャップＤＧの上流側近傍で発生する現像剤の滞留を示す説明図である。
現像スリーブ１４１の表面に担持されている現像剤は、現像スリーブ１４１の回転に伴ってドクターギャップＤＧに向けて搬送される。そして、現像スリーブ１４１の表面近傍に担持されている現像剤は、図７中矢印ａに示すように、ドクターギャップＤＧを通過して現像領域へ搬送される。このとき、現像スリーブ１４１の表面から離れて担持されている現像剤は、丸棒ドクタ１４６に堰き止められてドクターギャップＤＧの通過が規制される。ドクターギャップＤＧの通過を規制された現像剤は、図７中矢印ｂに示すように、丸棒ドクタ１４６、ドクタホルダ１４８の壁面、現像ケース１４４の内壁面等に沿って、現像スリーブ１４１の表面から離れる方向へ移動する。そして、搬送スクリュー１４３に搬送されている供給室１４９Ａ内の現像剤中に取り込まれ、あるいは、汲み上げ領域の現像剤中に取り込まれて再び現像スリーブ１４１の表面に供給される。
【００３７】
しかしながら、ドクターギャップＤＧの通過を規制された現像剤の一部は、図７中符号Ｒで示すように、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の領域から移動せずに滞留してしまうことがある。特に、本実施形態では、現像剤規制部材として、丸棒ドクタ１４６を用いているため、ドクターギャップＤＧが現像スリーブ１４１の回転による現像剤搬送方向前方に向けて先細る形状（楔形状）となる。そのため、現像スリーブ１４１の回転によって搬送される現像剤が、ドクターギャップＤＧを通過する際に現像スリーブ１４１の表面と丸棒ドクタ１４６の外周面との間で強い圧縮力を受け、図７中符号Ｒで示すように、ドクターギャップＤＧの上流側における丸棒ドクタ１４６の外周面上に現像剤の滞留が発生しやすい。しかも、本実施形態では、丸棒ドクタ１４６が磁性部材で形成されているため、現像剤を丸棒ドクタ１４６に引き留める磁気力が生じ、現像剤の滞留が発生しやすい。
【００３８】
また、現像剤の滞留は、現像剤の流動性が悪化するほど発生しやすい。そのため、現像剤中のトナー濃度（ＴＣ）が高い場合には、これによる現像剤の流動性悪化に伴って、現像剤の滞留が発生しやすくなる。
【００３９】
図８は、一般的な平板状の現像剤規制部材（ドクタブレード）と本実施形態の丸棒ドクタ１４６の両方について、トナー濃度（ＴＣ）とドクターギャップＤＧを通過する現像剤量との関係を示したグラフである。
このグラフは、ドクターギャップＤＧを一定に維持し、現像装置内の現像剤のトナー濃度（ＴＣ）を１ｗｔ％ずつ上げていったときにドクターギャップＤＧを通過した現像剤量をプロットしたものである。なお、このグラフは、現像スリーブ１４１の径が１８ｍｍであり、搬送スクリュー１４２，１４３の径が１６ｍｍであり、丸棒ドクタ１４６の径が６ｍｍであり、現像スリーブ１４１を線速４１７ｍｍ／ｓで回転駆動させたときのものである。現像剤には、平均粒径が３５μｍであるキャリアと平均粒径が５μｍである重合トナーを用いた。
【００４０】
図８に示すグラフによれば、ドクタブレードの場合は、現像剤のトナー濃度が高まるにつれてドクターギャップＤＧを通過した現像剤量が緩やかに減っていくが、丸棒ドクタ１４６の場合は、現像剤のトナー濃度が９ｗｔ％である時と１０ｗｔ％である時との間で、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量が急激に落ち込んでいることがわかる。
【００４１】
現像剤のトナー濃度が低ければ（図８のグラフによれば９ｗｔ％以下）、現像剤の流動性が良いため、マグネットローラ１４７の磁気力に拘束されて現像スリーブ１４１の表面に担持されている現像剤が、現像スリーブ１４１の表面から離れて担持されている現像剤（マグネットローラ１４７の磁気力による拘束力が比較的弱い現像剤）でも現像スリーブ１４１の表面移動に追従して搬送されやすい。その結果、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の現像剤の滞留が発生しやすい箇所（図７中符号Ｒの箇所）の現像剤を動かしやすく、現像剤の滞留が発生しにくい。その結果、現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送されてくる現像剤が、滞留現像剤によってドクターギャップＤＧの通過を妨げられるような事態が抑制され、現像剤は本来の量でドクターギャップＤＧを通過することができる。
【００４２】
これに対し、現像剤のトナー濃度が高いと（図８のグラフによれば１０ｗｔ％以上）、現像剤の流動性の悪化により、現像スリーブ１４１の表面から離れて担持されている現像剤が現像スリーブ１４１の表面移動に追従して搬送されにくい。そのため、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の現像剤の滞留が発生しやすい箇所（図７中符号Ｒの箇所）の現像剤を動かしにくく、現像剤の滞留が発生しやすい。その結果、現像剤の滞留が発生しやすい丸棒ドクタ１４６の場合には、図７中符号Ｒの箇所で現像剤の滞留が発生し、これにより、現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送されてくる現像剤がその滞留現像剤によってドクターギャップＤＧの通過を妨げられる事態が生じて、ドクターギャップＤＧを通過する現像剤の量が本来の量よりも少なくなってしまったものと考えられる。
【００４３】
このような現像剤の滞留は、現像スリーブ１４１の回転軸方向（主走査方向）において不規則に発生するため、現像領域へ搬送される現像剤量に主走査方向のムラを生じさせる。その結果、形成される画像上では、主走査方向の画像濃度ムラが発生してしまう。
【００４４】
図９は、搬送スクリュー１４３を回転駆動後に停止させた状態において、ドクターギャップＤＧの上流側の汲み上げ領域で磁界の作用により現像スリーブ１４１の表面に担持された現像剤と搬送スクリュー１４３との位置関係を示す説明図である。
なお、図９には、図６と同様に、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を二点鎖線で示してある。
【００４５】
本実施形態においては、図９に示すように、搬送スクリュー１４３の回転駆動が停止しているとき（現像スリーブ１４１の回転駆動も停止している）にドクターギャップＤＧの上流側で現像スリーブ１４１の表面に担持されている現像剤（汲み上げ領域の現像剤）に接触する位置に、搬送スクリュー１４３が配置されている。搬送スクリュー１４３の回転駆動が停止している状態では、搬送スクリュー１４３の回転によって供給室１４９Ａ内の現像剤の上面が盛り上がったり、現像剤が巻き上げられたりすることがない。よって、搬送スクリュー１４３の回転駆動が停止している状態で現像スリーブ１４１の表面に担持されている現像剤（汲み上げ領域の現像剤）は、磁界の作用で担持されているものである。
【００４６】
ここで、磁界の作用で現像スリーブ１４１の表面に担持されている汲み上げ領域の現像剤のうち、現像スリーブ１４１の表面に近い箇所の現像剤部分は、現像スリーブ１４１の回転により、現像スリーブ１４１の表面移動方向下流側へ向かう搬送力を受ける。一方、本実施形態の搬送スクリュー１４３は、図６中に矢印で示したように、現像スリーブ１４１の表面と対向する箇所でスクリュー外周部が現像スリーブ１４１の表面移動方向とは逆向きに移動するように回転駆動する。したがって、汲み上げ領域の現像剤のうち、現像スリーブ１４１の表面から離れた箇所の現像剤部分は、搬送スクリュー１４３の回転により、現像スリーブ１４１の表面移動方向上流側へ向かう搬送力を受ける。
【００４７】
汲み上げ領域の現像剤は、現像スリーブ１４１の表面移動と搬送スクリューの回転駆動とによって、上述したような搬送力を受けるので、汲み上げ領域内では、図９中矢印で示すような時計回りに周回するような現像剤の流れが生み出される。このような現像剤の流れにより、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の箇所Ｒに存在する現像剤を動かしやすくなり、箇所Ｒでの現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。その結果、後から現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送されてくる現像剤が当該箇所Ｒの滞留現像剤によってドクターギャップＤＧの通過を妨げられる事態を抑制でき、主走査方向の画像濃度ムラ等の不具合を抑制できる。
【００４８】
従来の現像装置では、図１０に示すように、搬送スクリュー１４３が、搬送スクリュー１４３の回転駆動が停止しているときの汲み上げ領域の現像剤には接触しない位置に配置されている。このような配置では、本実施形態のように、汲み上げ領域内で図９中矢印で示すような時計回りに周回するような現像剤の流れが生み出されない。あるいは、このような流れが生じていても、本実施形態ほどの勢いでは生じない。その結果、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の箇所Ｒで現像剤の滞留が発生し、後から現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送されてくる現像剤が当該箇所Ｒの滞留現像剤によってドクターギャップＤＧの通過を妨げられ、主走査方向の画像濃度ムラ等の不具合が生じる。
【００４９】
図１１は、搬送スクリュー１４３の回転駆動が停止しているときの汲み上げ領域の現像剤に搬送スクリュー１４３が接触している本実施形態の現像装置（図９）と、搬送スクリュー１４３の回転駆動が停止しているときの汲み上げ領域の現像剤に搬送スクリュー１４３が接触していない従来の現像装置（図１０）とを比較したグラフである。
なお、このグラフは、図８に示したグラフと同様、トナー濃度（ＴＣ）とドクターギャップＤＧを通過する現像剤量との関係を示したグラフである。
【００５０】
図１１に示すグラフからわかるように、従来の現像装置（実線）では、現像剤のトナー濃度が９ｗｔ％である時と１０ｗｔ％である時との間で、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量が落ち込む。これに対し、本実施形態の現像装置（破線）では、現像剤のトナー濃度が１２ｗｔ％である時と１３ｗｔ％である時との間で、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量が落ち込む。この結果、本実施形態によれば、従来の現像装置よりも、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が高まったことが確認できる。
【００５１】
次に、本実施形態における搬送スクリュー１４３の配置について更に詳細に説明する。
本実施形態において、搬送スクリュー１４３の配置は、図１２（ａ）に示す配置よりも、図１２（ｂ）に示す配置の方が好ましい。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、搬送スクリュー１４３の外周部と最も近接する現像スリーブ１４１の表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ１が、Ｓ３極による法線方向磁束密度が最も高い現像スリーブ１４１の表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ２よりも、現像スリーブ表面移動方向下流側に位置することが好ましい。言い換えると、現像スリーブ１４１の回転軸方向から見たときに、現像スリーブ１４１の回転中心Ｏ１と搬送スクリュー１４３の回転中心Ｏ２とを結ぶ直線Ｌ１（図中実線）が交差する現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ１が、前記位置Ｐ２よりも現像スリーブ表面移動方向下流側に位置することが好ましい。
【００５２】
図１２（ｂ）に示す配置によれば、図１２（ａ）に示す配置よりも、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなる。これにより、搬送スクリュー１４３の回転駆動により搬送力が与えられる汲み上げ領域の現像剤量が多くなり、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが強くなる。その結果、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の箇所Ｒに存在する現像剤を動かす効果が高まり、箇所Ｒでの現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
【００５３】
また、本実施形態において、搬送スクリュー１４３の配置は、図１３（ａ）に示す配置よりも、図１３（ｂ）に示す配置の方が好ましい。すなわち、図１３（ｂ）に示すように、Ｎ２極とＳ３極との間で法線方向磁束密度が最小となる現像スリーブ１４１の表面上の現像スリーブ表面移動方向位置Ｐ３の法線Ｌ３に重なる位置に搬送スクリュー１４３が配置されているのが好ましい。
【００５４】
図１３（ｂ）に示す配置によれば、図１３（ａ）に示す配置よりも、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなる。これにより、搬送スクリュー１４３の回転駆動により搬送力が与えられる汲み上げ領域の現像剤量が多くなり、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが強くなる。その結果、ドクターギャップＤＧの上流側近傍の箇所Ｒに存在する現像剤を動かす効果が高まり、箇所Ｒでの現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
【００５５】
また、本実施形態において、搬送スクリュー１４３の配置は、図１４（ｂ）に示す配置よりも、図１４（ａ）に示す配置の方が好ましい。すなわち、図１４（ａ）に示すように、現像スリーブ１４１の回転軸方向から見たとき、現像スリーブ１４１の回転中心Ｏ１と搬送スクリュー１４３の回転中心Ｏ２とを結ぶ線Ｌ１と、現像スリーブ１４１の回転中心Ｏ１を通る水平線Ｌ４と交差する現像スリーブ１４１の表面箇所Ｐ４−１，Ｐ４−２のうちドクターギャップＤＧから離れた方の表面箇所Ｐ４−１を通る鉛直線Ｌ５とが交わる地点Ｐ５が、搬送スクリュー１４３の外周部よりも内側に位置するのが好ましい。
【００５６】
図１４（ｂ）に示す配置の場合、図１４（ａ）に示す配置よりも、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなり、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが強くなる。しかしながら、搬送スクリュー１４３の外周部が現像スリーブ１４１の表面に近すぎて、搬送スクリュー１４３のスクリュピッチに相当する現像剤量（ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量）のムラが発生しやすくなる。その結果、形成される画像上では、搬送スクリュー１４３のスクリュピッチに相当する主走査方向の画像濃度ムラが発生してしまう。図１４（ａ）に示す配置であれば、搬送スクリュー１４３の外周部と現像スリーブ１４１の表面との間で距離をとることができ、搬送スクリュー１４３のスクリュピッチに相当する画像濃度ムラを抑制できる。
【００５７】
なお、図１４（ｂ）に示す配置の場合、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が少なくなって、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが弱くなるおそれがある。そのような場合には、例えば、Ｎ２極による法線方向磁束密度の最大値を大きくしたり、Ｎ２極による法線方向磁束密度の半値角度幅を広くしたりするなどして、汲み上げ領域を拡げることにより、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量を確保するのが好ましい。
【００５８】
次に、本実施形態における磁界分布について更に詳細に説明する。
図１５は、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度を変えたときの、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣを示すグラフである。なお、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の半値角度幅は６０°となるように設定してある。
図１６は、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の半値角度幅を変えたときの、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣを示すグラフである。なお、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値は５０ｍＴとなるように設定してある。
【００５９】
このグラフは、現像スリーブ１４１の径が１８ｍｍであり、搬送スクリュー１４２，１４３の径が１６ｍｍであり、丸棒ドクタ１４６の径が６ｍｍであり、現像スリーブ１４１を線速４１７ｍｍ／ｓで回転駆動させたときのものである。また、Ｓ３極の磁気特性は、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度の最大値が４２ｍＴであり、その半値角度幅が３１°（半値幅（長さ）に換算すると４．９ｍｍ）である。また、Ｓ３極からＮ２極までの現像スリーブ表面上の距離は９．３ｍｍである。また、現像スリーブ１４１の表面と搬送スクリュー１４３の外周部との最近接距離は２．８ｍｍである。
【００６０】
ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣによって、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度を評価した。具体的には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが、１０ｗｔ％以上であれば良好「○」であると評価とし、１０ｗｔ％未満であれば不良「×」であると評価とした。
【００６１】
一般に、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値は、搬送スクリュー１４３の回転駆動停止時におけるドクターギャップＤＧの上流側で現像スリーブ１４１の表面に担持される現像剤の量（汲み上げ領域の広さ）に影響する。具体的には、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値が大きいほど、汲み上げ領域の現像剤量（汲み上げ領域の広さ）が多くなる。
一方、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の半値角度幅は、搬送スクリュー１４３の回転駆動停止時におけるドクターギャップＤＧの上流側で現像スリーブ１４１の表面に担持される現像剤の領域（汲み上げ領域）の幅（現像スリーブ表面移動方向長さ）に影響する。具体的には、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の半値幅が大きいほど、汲み上げ領域の広さが拡がる。
【００６２】
まず、図１５に示すグラフのように、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値が４５ｍＴ以下である場合には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが９ｗｔ％となり、不良「×」となる。これは、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値が小さすぎて、汲み上げ領域の現像剤量が少なく、汲み上げ領域の広さが狭くて、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が少ない結果、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が不足したものと考えられる。
【００６３】
一方、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値が５０ｍＴ以下である場合には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが１３ｗｔ％となり、良好「○」となる。これは、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値が十分に大きく、汲み上げ領域の広さが十分に確保されて、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなった結果、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が高まったものと考えられる。
【００６４】
次に、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値を５０ｍＴとして半値角度幅を変更したとき、図１６に示すグラフのように、半値角度幅が４３°以下である場合には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが９ｗｔ％となり、不良「×」となる。これは、半値角度幅が狭くすぎて、汲み上げ領域の現像剤量が少なくあるいは汲み上げ領域の広さが狭く、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が少ない。その結果、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が不足したものと考えられる。
【００６５】
一方、半値角度幅が４８°以上である場合には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが１２ｗｔ％となり、良好「○」となる。これは、半値角度幅が十分に広くて、汲み上げ領域の現像剤量が多くなりあるいは汲み上げ領域の広さが広くなり、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなった結果、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が高まったものと考えられる。
【００６６】
以上より、現像スリーブ１４１の表面上におけるＮ２極による法線方向磁束密度の半値角度幅が４８°以上であり、現像スリーブ１４１の表面上におけるＮ２極による法線方向磁束密度の最大値が５０ｍＴ以上であれば、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度を高めることができる。
【００６７】
次に、本実施形態における現像スリーブ１４１の表面と搬送スクリュー１４３の外周部との最近接距離について更に詳細に説明する。
図１７は、現像スリーブ１４１の表面と搬送スクリュー１４３の外周部との最近接距離を変えたときの、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣを示すグラフである。なお、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の最大値は５０ｍＴとし、Ｎ２極による現像スリーブ１４１の表面上の法線方向磁束密度の半値角度幅は６０°となるように設定してある。
【００６８】
図１７に示すグラフのように、現像スリーブ１４１の表面と搬送スクリュー１４３の外周部との最近接距離が４．５ｍｍ以上である場合には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが９ｗｔ％となり、不良「×」となる。これは、搬送スクリュー１４３の外周部が現像スリーブ１４１の表面から離れすぎて、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が少ない結果、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が不足したものと考えられる。
【００６９】
一方、最近接距離が４ｍｍ以下である場合には、ドクターギャップＤＧを通過した現像剤量の落ち込みが発生するトナー濃度ＴＣが１３ｗｔ％となり、良好「○」となる。これは、搬送スクリュー１４３の外周部が現像スリーブ１４１の表面に十分に近づいていて、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなった結果、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度が高まったものと考えられる。
【００７０】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
現像剤収容部内で搬送スクリュー１４３により搬送されている現像剤を磁界の作用で現像スリーブ１４１及びマグネットローラ１４７等の現像剤担持体の表面に供給し、該現像剤担持体の表面に担持された現像剤を該現像剤担持体の表面移動に伴って搬送して、丸棒ドクタ１４６等の現像剤規制部材との間隙（ドクターギャップＤＧ）を通過させることにより所望量の現像剤を現像領域へ送る現像装置１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋにおいて、前記搬送スクリューは、前記現像剤担持体の表面と対向する箇所でスクリュー外周部が該現像剤担持体の表面移動方向とは逆向きに移動するように回転駆動されるとともに、該搬送スクリューの回転駆動を停止させたときに前記間隙の現像剤担持体表面移動方向上流側の領域（汲み上げ領域）で磁界の作用により該現像剤担持体の表面に担持される現像剤に接触する位置に配置されていることを特徴とする。
本態様においては、現像剤の滞留を防止するため、搬送スクリューの回転駆動が停止しているときにドクターギャップＤＧの現像剤担持体表面移動方向上流側で現像剤担持体の表面に担持されている現像剤（汲み上げ領域の現像剤）に接触する位置に、搬送スクリュー１４３を配置している。搬送スクリューの回転駆動が停止している状態では、搬送スクリューによる搬送中の現像剤が搬送スクリューの回転によって盛り上がったり巻き上げられたりすることがない。よって、搬送スクリューの回転駆動が停止している状態での汲み上げ領域の現像剤は、磁界の作用によって現像剤担持体の表面に担持されている現像剤であるといえる。したがって、本態様では、汲み上げ領域において磁界の作用で現像剤担持体の表面に担持されている現像剤に搬送スクリューが接触するように構成されている。
そして、本態様の搬送スクリューは、現像剤担持体の表面と対向する箇所でスクリュー外周部が現像剤担持体表面移動方向とは逆向きに移動するように回転駆動するので、現像剤担持体の表面移動と搬送スクリューの回転駆動とが協働して、搬送スクリューの回転軸方向に平行な軸回りを汲み上げ領域の現像剤が周回するような現像剤の流れを生み出す又は促進させることができる。このような現像剤の流れにより、ドクターギャップの現像剤担持体表面移動方向上流側の領域の現像剤を動かすことができ、当該領域での現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
また、搬送スクリューに弾性羽根部材を設けた従来の構成では、搬送スクリューの回転中に現像剤収容部の内壁面に弾性羽根部材の先端部が接触してしまい、弾性羽根部材の先端部と現像剤収容部の内壁面との間に現像剤が挟まれて現像剤の凝集が発生する。そのため、その凝集物が搬送されて現像剤規制部材との間隙に詰まり、白スジの異常画像を生じさせる等の問題を引き起こす。これに対し、本態様においては、現像剤担持体の表面移動と搬送スクリューの回転駆動とが協働して発生させる現像剤の流れによって現像剤の滞留を防止するため、搬送スクリューに従来のような弾性羽根部材を設ける必要がなく、現像剤の凝集を発生させずに、現像剤の滞留を防止できる。
【００７１】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記現像剤規制部材として、断面円形状又は断面正多角形状であって、前記間隙を現像剤が通過する方向に対して直交する方向であって前記現像剤担持体の表面に沿う方向に長尺な部材を用いたことを特徴とする。
現像剤規制部材がこのような断面形状をもつ長尺な部材である場合、一般に、現像剤規制部材が従来の一般的な平板状部材（ドクタブレード）である場合よりも、低コストの現像剤規制部材を実現しやすい。よって、本態様によれば、低コストの現像装置を実現しやすい。
【００７２】
（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記現像剤担持体は、現像剤担持体表面移動方向に沿って、少なくとも、前記間隙に近接する位置に配置されるＮ２極等の第一磁極と、該第一磁極の現像剤担持体表面移動方向上流側に配置され、該第一磁極とともに前記現像剤担持体の表面に現像剤を供給するための磁界を形成するＳ３極等の第二磁極とを備えていることを特徴とする。
前記間隙（ドクターギャップＤＧ）に近接する位置に配置される１つ磁極だけで、現像剤担持体の表面に現像剤を供給するための磁界を形成しようとする場合、搬送スクリューの回転駆動を停止させたときにドクターギャップＤＧの現像剤担持体表面移動方向上流側で磁界の作用により現像剤担持体の表面に担持される現像剤の領域（汲み上げ領域）を十分に広くするためには、当該磁極による磁気力を強くする必要がある。このとき、特に、断面円形状又は断面正多角形状の長尺な磁性体部材を現像剤規制部材として用いる場合には、その現像剤規制部材が強い磁気力によって撓んでしまい、ドクターギャップＤＧを現像剤が通過する方向に対して直交する方向にわたってドクターギャップＤＧを均一化することが困難となり、場合によっては、撓んだ現像剤規制部材が現像剤担持体の表面に接触してしまうこともあり得る。
本態様によれば、現像剤担持体の表面に現像剤を供給するための磁界を、ドクターギャップＤＧの近接位置に配置されるＮ２極等の第一磁極と、その現像剤担持体表面移動方向上流側に配置されるＳ３極等の第二磁極の２つの磁極で形成する。これにより、第一磁極による磁気力を比較的小さく抑えつつも、汲み上げ領域を十分に広く確保することができる。その結果、現像剤規制部材の撓みによる不具合を抑制しつつ、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量を多くすることができる。よって、搬送スクリュー１４３の回転駆動により搬送力が与えられる汲み上げ領域の現像剤量が多くなり、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いを強くすることができるので、ドクターギャップＤＧの上流側近傍に存在する現像剤を動かす効果が高まって、現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
【００７３】
（態様Ｄ）
前記態様Ｃにおいて、前記現像剤担持体は、ローラ状部材であり、前記現像剤担持体の回転軸方向から見たとき、前記現像剤担持体表面上における前記第一磁極による法線方向磁束密度の半値角度幅が４８°以上であり、前記現像剤担持体表面上における前記第一磁極による法線方向磁束密度の最大値が５０ｍＴ以上であることを特徴とする。
これによれば、現像剤の流動性悪化に対する滞留現像剤の発生の余裕度を高めることができる。
【００７４】
（態様Ｅ）
前記態様Ｃ又はＤにおいて、前記搬送スクリューの外周部と最も近接する前記現像剤担持体の表面上の現像剤担持体表面移動方向位置Ｐ１が、前記第二磁極による法線方向磁束密度が最も高い前記現像剤担持体の表面上の現像剤担持体表面移動方向位置Ｐ２よりも、現像剤表面移動方向下流側に位置することを特徴とする。
これによれば、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなり、搬送スクリュー１４３の回転駆動により搬送力が与えられる汲み上げ領域の現像剤量が多くなる。その結果、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが強くなり、ドクターギャップＤＧの上流側近傍に存在する現像剤を動かす効果が高まって、現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
【００７５】
（態様Ｆ）
前記態様Ｃ〜Ｅのいずれかの態様において、前記搬送スクリューは、前記第一磁極と前記第二磁極との間で法線方向磁束密度が最小となる前記現像剤担持体の表面上の現像剤担持体表面移動方向位置Ｐ３の法線Ｌ３に重なる位置に、配置されていることを特徴とする。
これによれば、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなり、搬送スクリュー１４３の回転駆動により搬送力が与えられる汲み上げ領域の現像剤量が多くなる。その結果、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが強くなり、ドクターギャップＤＧの上流側近傍に存在する現像剤を動かす効果が高まって、現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
【００７６】
（態様Ｇ）
前記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様において、前記現像剤担持体は、ローラ状部材であり、前記現像剤担持体の回転軸方向から見たとき、該現像剤担持体の回転中心Ｏ１と前記搬送スクリューの回転中心Ｏ２とを結ぶ線Ｌ１と、該現像剤担持体の回転中心Ｏ１を通る水平線Ｌ４と交差する該現像剤担持体の表面箇所Ｐ４−１，Ｐ４−２のうち前記間隙から離れた方の表面箇所Ｐ４−１を通る鉛直線Ｌ５とが交わる地点Ｐ５が、前記搬送スクリューの外周部よりも内側に位置することを特徴とする。
これによれば、搬送スクリュー１４３の外周部と現像剤担持体の表面とが近すぎて、搬送スクリュー１４３のスクリュピッチに相当する画像濃度ムラが発生してしまう事態を抑制できる。
【００７７】
（態様Ｈ）
前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、前記搬送スクリューの外周部と前記現像剤担持体の表面との最近接距離が４ｍｍ以下であることを特徴とする。
これによれば、搬送スクリュー１４３が汲み上げ領域の現像剤に接する現像剤量が多くなり、搬送スクリュー１４３の回転駆動により搬送力が与えられる汲み上げ領域の現像剤量が多くなる。その結果、汲み上げ領域内で周回する現像剤の流れの勢いが強くなり、ドクターギャップＤＧの上流側近傍に存在する現像剤を動かす効果が高まって、現像剤の滞留が抑制され、あるいは、滞留した現像剤を除去することができる。
【００７８】
（態様Ｉ）
感光体ドラム１２等の潜像担持体上に形成される潜像を現像装置により現像して画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置として、前記態様Ａ〜Ｈのいずれかの態様に係る現像装置を用いたことを特徴とする。
本態様によれば、主走査方向の画像濃度ムラが抑制された画像を形成することができる。
【００７９】
（態様Ｊ）
前記態様Ｉにおいて、前記現像装置を複数備えたことを特徴とする。
これによれば、現像装置を複数備えた画像形成装置において、主走査方向の画像濃度ムラが抑制された画像を形成することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０  作像装置
１２  感光体ドラム
１３  帯電装置
１４  現像装置
１５  クリーニング装置
２０  光学ユニット
３０  中間転写ユニット
３１  中間転写ベルト
３５  一次転写ローラ
３６  二次転写ローラ
４０  給紙ユニット
５０  定着ユニット
１４１  現像スリーブ
１４２，１４３  搬送スクリュー
１４４，５４４  現像ケース
１４４ａ，５４４ａ  ホルダ取付面
１４４ｂ  取付孔
１４６，２４６  丸棒ドクタ
１４７，２４７  マグネットローラ
１４８，２４８，３４８，４４８  ドクタホルダ
１４８ａ，２４８ａ，３４８ａ  取付孔
１４８ｂ，２４８ｂ，３４８ｂ，４４８ｂ  長孔
１４８ｃ  固定ネジ
１４８ｄ，１４８ｅ  爪部
２４８Ａ，３４８Ａ  ホルダ部
３４８Ｂ  リング部
３４８ｃ  リブ
３４８ｄ  受台
４４８ｆ  取付面
５４４ｂ  固定部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２００６−１８９７３４号公報
【図１】
2018189838.tif 000003
【図２】
2018189838.tif 000004
【図３】
2018189838.tif 000005
【図４】
2018189838.tif 000006
【図５】
2018189838.tif 000007
【図６】
2018189838.tif 000008
【図７】
2018189838.tif 000009
【図８】
2018189838.tif 000010
【図９】
2018189838.tif 000011
【図１０】
2018189838.tif 000012
【図１１】
2018189838.tif 000013
【図１２】
2018189838.tif 000014
【図１３】
2018189838.tif 000015
【図１４】
2018189838.tif 000016
【図１５】
2018189838.tif 000017
【図１６】
2018189838.tif 000018
【図１７】
2018189838.tif 000019