(57)【要約】【課題】トナーの消費量に左右されず、長期にわたりキャリアのスペント現象を抑制して、長期にわたり良好な現像を維持することのでき、かつ、ランニングコストの低い現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】第二現像剤攪拌搬送部材３５の現像剤搬送方向下流側の羽部３５ａに研磨手段としての凹凸５０を形成する。第二現像剤攪拌搬送部材３５の羽部表面に形成した凹凸５０とキャリアとが摺擦することで、キャリア表面が研磨され、キャリア上面に付着したトナーが除去される。これにより、キャリアのスペント現象を抑制することができる。【選択図】図４
2011059184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤収容部内の現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、を備えた現像装置において、
上記現像収容部内の現像剤搬送経路に、上記キャリア表面の研磨を行う研磨手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記研磨手段を上記現像剤搬送手段に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記研磨手段は、上記現像搬送経路内の現像剤を圧密状態して、キャリア表面の研磨を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記現像剤搬送手段は、上記現像剤収容部内の上記現像剤を攪拌、搬送し、上記現像剤担持体に現像剤を供給する第一現像剤攪拌搬送部材と、上記現像剤収容部内の上記現像剤を攪拌し、上記第一現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向と反対方向に上記現像剤を搬送する第二現像剤攪拌搬送部材と、を備え、
上記第一現像剤攪拌搬送部材を配置した供給搬送経路と、上記第二現像剤攪拌搬送部材を配置し、上記供給搬送経路の下方に位置し、上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の上記現像剤担持体上から回収された現像剤を搬送する回収搬送路とに上記現像剤収容部を仕切る仕切り部材を備え、
上記仕切り部材は、上記第一現像剤攪拌搬送部材及び上記第二現像剤攪拌搬送部材の軸方向の両端部に上記現像剤が通過可能な開口部を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、
上記研磨手段を、上記第一現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向上流端および上記第二現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流端に形成された開口部に形成したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５の現像装置において、
上記研磨手段は、上記開口部の開口面積を他の部分よりも狭くなるよう形成した部分であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
少なくとも現像手段を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として請求項１乃至５いずれかの現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
潜像担持体上にトナーを付着させて該潜像担持体上の潜像を現像して画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至５いずれかの現像装置、または請求項６のプロセスカートリッジ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】
本発明は、現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一成分の現像剤を用いる一成分方式の現像装置に比べて、耐久性、画像特性に優れているなどの理由により、トナーと磁性キャリアからなる現像剤を用いる二成分方式の現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
上記トナーは、現像装置内の攪拌などにより劣化する。ここでいうトナーの劣化とは、トナー母体の周りに付着させている流動化粒子と呼ばれるシリカ、チタン等の添加剤のトナー樹脂内部への埋没である。添加剤がトナー樹脂内部に埋没する事で流動性が低下して、トナーが磁性キャリアに付着するスペント現象を引き起こす。このようなスペント現象は、トナー帯電量不足を引き起こし、地肌部にトナーが現像される地汚れやトナー飛散などの問題を引き起こす。
【０００４】
特許文献１には、トナーと共に、もしくは単独でキャリアを少量ずつ補給し、増加量分のキャリアを現像装置から排出させる現像装置が記載されている。特許文献１に記載の現像装置では、キャリアを入れ替えているため、スペント現象によるトナーの帯電量低下を一定のレベルで抑えることが可能となる。
【０００５】
また、特許文献２、３現像装置では、研磨効果のある粒子を外添したトナーを含有した現像剤を用いる現像装置が記載されている。研磨効果のある粒子をトナーの外添剤として用いることにより、キャリアへのスペント物を取り除くことができ、スペント現象によるトナーの帯電量低下を抑えることができる。
【０００６】
また、特許文献４には、形状係数ＳＦ−２が１３０〜１５０の範囲内である第一のキャリアと、形状係数ＳＦ−２が１０５〜１２０の範囲内である第二のキャリアとを含む現像剤を用いた現像装置が記載されている。形状係数ＳＦ−２が１０５〜１２０の範囲内であるキャリアは、キャリアの表面が平滑であるため、スペント現象が少なく、現像剤の流動性は良好となるが、キャリア表面の凹凸が少ないためトナー搬送量が減少し、履歴現象が発生してしまう。一方、形状係数ＳＦ−２が１３０〜１５０の範囲内であるキャリアは、キャリア表面の凹凸により磁気ブラシが適正に形成され、トナー搬送量が増大するため履歴現象の発生を抑制できるが、キャリア表面の凹凸によりスペント現象が発生しやすい。従って、キャリアの形状係数ＳＦ−２が１３０〜１５０の範囲内である第一のキャリアと、キャリアの形状係数ＳＦ−２が１０５〜１２０の範囲内である第二のキャリアを含む構成と現像剤をすることにより、スペント現象を抑制させるとともに、履歴現象を抑制することが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の現像装置では、排出されたキャリアを回収する機構が必要であることや、キャリアが消耗品となることからランニングコスト、環境面で問題がある。
特許文献２、３に記載の現像装置では、トナーの表面に流動化粒子に加えて、研磨効果のある粒子を外添させるため、研磨効果のある粒子を外添していないトナーよりも、研磨効果のある粒子の材料分、トナーのコストが高くなり、装置のランニングコストが高くなるという不具合がある。また、画像面積率が低い画像が連続形成されるなど、トナーの消費量が少ない使用の場合は、研磨効果のある粒子が埋没していない新規トナーの割合がすくなくなり、十分な研磨効果が得られないという不具合もある。
特許文献４に記載の現像装置では、キャリアに付着したトナーは、除去されることがないため、経時の使用でトナーが除々に付着していき、長期にわたりスペント現象によるトナーの帯電量低下を抑えることができなかった。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナーの消費量に左右されず、長期にわたりキャリアのスペント現象を抑制して、長期にわたり良好な現像を維持することのでき、かつ、ランニングコストの低い現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、を備えた現像装置において、上記現像収容部内の現像剤搬送経路に、上記キャリア表面の研磨を行う研磨手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記研磨手段を上記現像剤搬送手段に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記研磨手段は、上記現像搬送経路内の現像剤を圧密状態して、キャリア表面の研磨を行うことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記現像剤搬送手段は、上記現像剤収容部内の上記現像剤を攪拌、搬送し、上記現像剤担持体に現像剤を供給する第一現像剤攪拌搬送部材と、上記現像剤収容部内の上記現像剤を攪拌し、上記第一現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向と反対方向に上記現像剤を搬送する第二現像剤攪拌搬送部材と、を備え、上記第一現像剤攪拌搬送部材を配置した供給搬送経路と、上記第二現像剤攪拌搬送部材を配置し、上記供給搬送経路の下方に位置し、上記潜像担持体と対向する箇所を通過後の上記現像剤担持体上から回収された現像剤を搬送する回収搬送路とに上記現像剤収容部を仕切る仕切り部材を備え、上記仕切り部材は、上記第一現像剤攪拌搬送部材及び上記第二現像剤攪拌搬送部材の軸方向の両端部に上記現像剤が通過可能な開口部を有することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記研磨手段を、上記第一現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向上流端および上記第二現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流端に形成された開口部に形成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の現像装置において、上記研磨手段は、上記開口部の開口面積を他の部分よりも狭くなるよう形成した部分であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、少なくとも現像手段を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として請求項１乃至５いずれかの現像装置を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体上にトナーを付着させて該潜像担持体上の潜像を現像して画像を形成する画像形成装置において、請求項１乃至５いずれかの現像装置、または請求項６のプロセスカートリッジを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像収容部内の現像剤搬送経路に、上記キャリア表面の研磨を行う研磨手段を設けたので、キャリア表面に付着したトナーを除去することができ、長期にわたりキャリアのスペント現象を抑制して、長期にわたり良好な現像を維持することのできる。また、トナー消費量に左右されず、安定した研磨効果を得ることができる。また、特許文献１に記載の現像装置のように、キャリアを入れ替えたり、特許文献２、３の現像装置のように、トナーに研磨粒子を外添させたりするものに比べて、ランニングコストを抑制して、スペント現象を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】現像装置の概略構成図。
【図３】現像剤収容器中の現像剤の流れを説明する模式図。
【図４】実施例１の研磨手段について説明する図。
【図５】実施例２の研磨手段の第１構成例を説明する図。
【図６】実施例２の研磨手段の第２構成例を説明する図。
【図７】実施例２の研磨手段の第３構成例を説明する図。
【図８】他の現像装置の概略構成図。
【図９】プロセスカートリッジの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置に適用した実施形態について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、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、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと記す）の各色トナー像を形成する作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。これらの作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの下方には、複数のローラ１８，１９に掛け回されて記録紙８を表面に担持して搬送しながら各作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの対向しながら移動する転写搬送ベルト１５が配設されている。また、転写搬送ベルト１５を挟んで各作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと対向する転写バイアスローラ５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを備えている。また、転写搬送ベルト１５の記録紙搬送方向の転写バイアスローラ５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋよりも下流側には、転写搬送ベルト１５より分離した記録紙８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、画像形成装置本体上部には、定着装置２４を通過しトナー像が定着した記録紙８を積載するための排紙トレイ２５を備えている。
【００１３】
転写搬送ベルト１５の下方には、記録紙８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１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ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８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を作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ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。
【００１４】
なお、図１では画像形成装置が図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、矢印で示す記録紙搬送方向が斜め方向となっている。これにより、画像形成装置は、図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、画像形成装置は、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。
【００１５】
各作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、潜像担持体としてドラム状の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを有している。この感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、現像装置３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、クリーニング装置６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、等を有している。また、帯電装置２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと現像装置３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間で書込み光Ｌを露光装置１６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから照射される周知の構成である。感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋはドラム状でなく、ベルト状としても良い。
【００１６】
また、図８に示すように、各作像装置１７は、感光体１と、帯電装置２、現像装置３、クリーニング装置６の各プロセス手段を枠体（不図示）内に一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジ１０の形態をなしてもよい。これにより、プリンタの長期使用に対しても、保守性、交換性を向上することができる。
【００１７】
このような構成の画像形成装置では、画像形成スタートとともに、各作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで各色トナー像が形成される。各作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋでは、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ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２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって一様帯電された後、露光装置１６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ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１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにより現像し、各色トナー像を形成する。一方、レジストローラ２３により作像装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによる作像タイミングに合わせて、給紙カセットより給紙搬送された記録紙８が、転写搬送ベルト１５に担持されて転写領域に搬送される。各感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたトナー像は、感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋと転写搬送ベルト１５との対向部で転写バイアス手段５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにより転写搬送ベルト１５上に担持された記録紙８に順次転写される。このようにしてＹ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｋ（黒）の順で各感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ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形成される。トナー像を転写された記録紙８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、定着されてコピ−画像として機外の排紙トレイ２５に排出される。一方、記録紙８上に転写した後の感光体１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、クリーニング装置６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで転写残トナーを除去し、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２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで一様に帯電される動作を繰り返す。
【００１８】
次に、現像装置について詳しく説明する。本実施形態の画像形成装置の現像装置３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）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Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを省略し、現像装置３として説明する。
【００１９】
図２は、現像装置３の概略構成図である。
現像装置３の現像収容部である現像剤収容器３９内には磁性又は非磁性のトナーと磁性キャリアとからなる粉体状の二成分現像剤である現像剤４０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まで現像剤収容器３９内の現像剤４０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３０を備える。また、現像スリーブ３０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不図示のマグネットローラを備えている。また、現像スリーブ３０上に担持された現像剤４０の層厚を規制する剤規制部材３３を有している。
【００２０】
現像剤収容器３９の内部は現像剤収容器３９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経路３８と回収搬送経路３７とが仕切り板３６を挟んで上下に形成されている。仕切り部材たる仕切り板３６の図１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、供給搬送経路３８と回収搬送経路３７との間を２つの開口部によってそれぞれ連通している（図３参照）。
【００２１】
現像剤搬送手段として供給搬送経路３８に配置された第一現像剤攪拌搬送部材３４と、回収搬送経路３７に配置された第二現像剤攪拌搬送部材３５を有している。各現像剤攪拌搬送部材は、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４０を搬送する。第一現像剤攪拌搬送部材３４と第二現像剤攪拌搬送部材３５とは、仕切り板３６を挟んで互いに逆の方向に現像剤を攪拌搬送する。
【００２２】
この現像装置３では、第一現像剤攪拌搬送部材３４で攪拌搬送された現像剤４０が、供給搬送経路３８から現像スリーブ３０に供給される。現像スリーブ３０に供給された現像剤４０は、現像スリーブ３０の回転と、内設された不図示のマグネットローラの磁力とによって、現像スリーブ３０の表面に担持されつつ、剤規制部材３３との対向部を通過する。このとき、現像スリーブ３０の表面に担持された現像剤４０のうちの余分な現像剤は、剤規制部材３３と現像スリーブ３０との対向部を通過するときに剤規制部材３３によって掻き取られる。剤規制部材３３との対向部を通過した適正量の現像剤４０は、現像スリーブ３０と感光体１との間の現像領域を通過した後、現像スリーブ３０から離れ、第二現像剤攪拌搬送部材３５で回収搬送経路３７へ回収される。回収搬送経路３７内の現像剤４０は現像領域を通過してトナー濃度が低下した現像剤４０を含むため、トナーを補給する必要がある。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、回収搬送経路３７内の現像剤のトナー濃度の検知結果に応じて、回収搬送経路３７内の現像剤４０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４０を供給搬送経路３８に受け渡すことが出来る。
【００２３】
この現像装置３では、現像領域を通過した現像剤４０がすべて回収搬送経路３７に戻されるため、供給搬送経路３８のトナーが低下してない。したがって、供給搬送経路３８のトナー濃度は、上流側から下流側にかけて常に一定であり、現像スリーブ上のトナー濃度に差がなくなるため、濃度差がなく濃度追従性の良い均一な画像を得ることができる。また、現像領域を通過した現像剤４０がすべて回収搬送経路３８へ回収されるため、充分に攪拌されて第二現像剤攪拌搬送部材３５側から汲み上げられ、第一現像剤攪拌搬送部材３４から現像スリーブ３０へ供給される。よって、帯電条件が等しく、帯電量のバラツキが小さくなる。したがって、トナーが均一に帯電されているためトナー飛散や地肌汚れがなく、細部の画像バラツキのない良質な画像を形成することができる。
【００２４】
図３は、現像剤収容器３９中の現像剤４０の流れを説明する模式図である。
この現像装置３は、供給搬送経路３８と回収搬送経路３７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中右側の開口部である落下口４２では供給搬送経路３８の下流端から回収搬送経路３７の上流端へと現像剤４０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４中左側の開口部である持ち上げ口４１では回収搬送経路３７の下流端から供給搬送経路３８の上流端へと現像剤４０は下から上へと移動する。持ち上げ口４１での回収搬送経路３７から供給搬送経路３８への現像剤の移動は、回収搬送経路３７内の搬送方向下流端に溜まった現像剤４０の圧力により下から上へと押し上げられるようにして現像剤４０が受け渡される。このように、現像装置３内では、仕切り板３６の両端に設けられた２つの開口部（落下口４２及び持ち上げ口４１）を通じて、供給搬送経路３８と回収搬送経路３７との間を循環する。
【００２５】
また、現像装置３は、図４中の矢印Ｔで示すように、トナー補給口４５から回収搬送経路３７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剤収容器３９内に補給されたトナーが落下口４２から回収搬送経路３７の搬送方向上流側端部に落下して回収搬送経路３７内の現像剤４０にトナーを補給することができる。
【００２６】
現像装置３では、回収搬送経路３７から供給搬送経路３８へと受け渡された現像剤４０のすべてが供給搬送経路３８内の第一現像剤攪拌搬送部材３４の搬送方向下流端に到達するわけではない。供給搬送経路３８内の現像剤４０のうち、供給搬送経路３８内を搬送される途中で現像スリーブ３０の表面に供給され、現像領域を通過した後、回収搬送経路３７に回収される成分が存在する。このような現像スリーブ３０の表面への現像剤４０の受渡しは、現像スリーブ３０の回転軸方向の幅の略全域に渡ってなされる。このため、供給搬送経路３８内で第一現像剤攪拌搬送部材３４によって搬送力が付与されて搬送される現像剤４０の量は、現像剤４０が現像スリーブ３０表面に供給されるため、供給搬送経路３８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。
一方、回収搬送経路３７内で第二現像剤攪拌搬送部材３５によって搬送力が付与されて搬送される現像剤４０の量は、回収搬送経路３７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４０の量の分布には偏りが存在する。
【００２７】
トナーは、樹脂で形成された母体の周りに流動性向上剤が付着または固着されており、剤規制部材３３を通過するときや、第一現像剤攪拌搬送部材３４や第一現像剤攪拌搬送部材３５による攪拌によって上記流動性向上剤が少しずつ埋没していき、流動性が劣化していく。流動性が低下していくと、最終的には、キャリアに付着するスペント現象が生じてしまう。このようなスペント現象が発生すると、トナー帯電量不足を引き起こし、地肌部にトナーが現像される地汚れやトナー飛散などの問題を引き起こす。そこで、本実施形態では、キャリア表面を研磨する研磨手段を回収搬送経路３７や供給搬送経路３８に配置して、キャリア表面に付着したトナーを除去して、スペント現象を抑制している。以下、実施例を用いて、具体的に説明する。
【００２８】
［実施例１］
図４は、実施例１の研磨手段について説明する図である。
この実施例１は、第二現像剤攪拌搬送部材３５の現像剤搬送方向下流側の羽部３５ａに凹凸５０を形成し、この凹凸５０で、キャリア表面を研磨するよう構成したものである。すなわち、この実施例１では、羽部３５ａの凹凸５０が、研磨手段として機能する。羽部表面の凹凸５０は、羽部表面にブラスト処理などを施すことで、形成することができる。羽部表面の凹凸５０によって、キャリア表面に付着したトナーが除去され、キャリアのスペント現象を抑制することができる。羽部の凹凸５０が形成される箇所は、第二現像剤攪拌搬送部材３５の現像剤搬送方向下流側が好ましい。これは、現像スリーブに供給されず、回収搬送経路３７へ落下したキャリア、現像領域を通過して、回収されたキャリアいずれも、第二現像剤攪拌搬送部材３５の現像剤搬送方向下流側を通過する。このため、効率よく、キャリアを研磨することができる。また、本実施形態の現像装置３においては、トナーが補給される回収搬送経路３７の現像剤搬送方向上流側が、最もトナー濃度が高く、現像領域でトナーが消費され、トナー濃度が低下した現像剤が回収されていくので、現像剤搬送方向下流にいくにつれ、トナー濃度が低下していく。そして、回収搬送経路３７の現像剤搬送方向下流側から、供給搬送経路にかけては、一定のトナー濃度となる。循環送経路内のトナー濃度の低下している箇所である第二現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流側の羽部３５ａに凹凸５０を設けることで、第二現像剤攪拌搬送部材の他の部分に設けた場合よりも、羽部３５ａの凹凸５０とキャリアとの接触確率が高まり、効果的にキャリアに付着したトナーを除去することができる。また、回収搬送経路３７の現像剤搬送方向下流端からトナーを供給する構成にすれば、第二現像剤攪拌搬送部材３５の現像剤搬送方向下流側が、最もトナー濃度が低下する箇所になり、より一層効率よくキャリアに付着したトナーを除去することができる。
【００２９】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
実施例２は、現像搬送経路内の現像剤を圧密状態して、キャリア同士を擦り合わせることで、キャリア表面の研磨を行うものである。すなわち、実施例２においては、圧密状態を形成する部材が、研磨手段として機能する。
図５は、実施例２の研磨手段の概略構成図である。
図に示すように、この実施例２は、回収搬送経路３７の壁部に研磨手段としての磁石５１を配置したものである。磁石５１を配置することで、磁石５１の磁力によって、キャリアが引き付けられ、磁石５１が配置された箇所の剤搬送速度が低下する。これにより、回収搬送経路３７の磁石５１が配置された箇所が圧密状態となり、キャリア同士が摺擦して、キャリア表面に付着したトナーが除去される。また、回収搬送経路３７の磁石５１が配置された箇所の剤搬送速度が低下するだけで、キャリアは、引き続き第二現像剤攪拌搬送部材３５により搬送されるので、キャリアが磁石配置箇所に留まることはない。よって、一部のキャリアにのみ過剰なストレズが加わることを抑制することができる。なお、磁石５１による磁場は、壁部近傍に数１０［ｍＴ］程度でよい。この程度の磁場であれば、磁石５１と対向する壁面の近傍を通過するキャリアのみ引き付けられて速度を低下させることができる。また、磁石５１と対向する壁面に、凹凸を設けて、キャリア同士が集擦に加えて、壁面の凹凸によりキャリア表面を研磨するようにしてもよい。なお、磁場の強さは、装置の構成などにより適宜決めればよい値である。磁場の強さを変えることで、どれだけの割合の現像剤に対して圧密状態を形成するかを容易に変更することができ、設計が容易に行うことができる。
【００３０】
また、持ち上げ口４１の形状を、図６（ｂ）に示すような開口面積が同じな長方形状から、図６（ａ）に示すように一方側（図中左側）と他方側（図中右側）とで開口面積が異なるような形状にしてもよい。この場合、持ち上げ口４１の一方側（図中左側）よりも開口面積の狭い他方側（図中右側）を通過する現像剤を圧密状態にすることができ、他方側（図中右側）を通過するキャリア同士が摺擦して、キャリア表面に付着したトナーを除去することができる。すなわち、図６（ａ）では、持ち上げ口４１の開口面積の狭い他方側（図中右側）が、研磨手段として機能する。この場合も、持ち上げ口４１の形状により、どれだけの割合の現像剤に対して圧密状態を形成するかを決めることができ、設計が容易に行うことができる。
【００３１】
さらに、図７に示すように、回収搬送経路３７の現像剤搬送方向下流側を、他の部分よりも狭めてもよい。このように形成することで、回収搬送経路３７の現像剤搬送方向下流側を通過する現像剤を圧密状態にすることができる。すなわち、図７に示す構成は、回収搬送経路３７の現像剤搬送方向下流側が、研磨手段として、機能する。さらに、実施例１と同様に、第二現像剤攪拌搬送部材３５の現像剤搬送方向下流側の羽部３５ａに凹凸を設けることで、さらに、キャリアに付着したトナーを除去する効果を高めることができる。また、回収搬送経路３７の現像剤搬送方向下流側を凹凸にして、壁面の凹凸でも、キャリアに付着したトナーを除去できるようにしてもよい。
【００３２】
上述では、供給搬送経路３８と回収搬送経路３７とが仕切り板３６を挟んで上下に形成されている現像装置３について説明したが、図８に示す現像装置３００にも適用することができる。図８に示す現像装置３００は、仕切り板３０６における第二現像剤攪拌搬送部材３０５の搬送方向の上流側端部近傍の位置と下流側端部近傍の位置とに供給搬送経路３０８と循環搬送経路３０７とを連通する連通開口部を設け、第一現像剤攪拌搬送部材３０４が現像剤４０を第二現像剤攪拌搬送部材３０５とは逆方向に搬送する構成である。このような構成により、現像剤収容器３０９内の現像剤４０を第二現像剤攪拌搬送部材３０５と第一現像剤攪拌搬送部材３０４との間で循環させる構成となっている。しかし、図８に示す現像装置３００は、現像領域を通過した現像剤４０が供給搬送経路３０８へ回収される。
この図８に示す現像装置３００においても、実施例１、２に示すような研磨手段を設けることで、キャリアのスペント現象を抑制することができ、長期にわたり、良好な画像を形成することができる。
【００３３】
以上、本実施形態の現像装置によれば、トナー及びキャリアからなる現像剤を表面上に担持して表面移動し、潜像担持体たる感光体１と対向する現像領域で感光体１の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体たる現像スリーブ３０と、現像スリーブ３０に供給する現像剤を収容する現像剤収容部たる現像剤収容器３９内の現像剤を搬送する現像剤搬送手段（第一現像剤攪拌搬送部材３４、第二現像剤攪拌搬送部材３５）と、を備えている。そして、現像剤収容器３９内の現像剤搬送経路（供給搬送経路３８、回収搬送経路３７）に、キャリア表面の研磨を行う研磨手段を設けている。これにより、キャリアに付着したトナーを除去することができ、経時にわたり、スペント現象を抑制することができる。よって、経時にわたり、トナーの帯電量不足を抑制することができ、経時にわたり、良好な画像を得ることができる。
【００３４】
また、実施例１に示したように、研磨手段を現像剤搬送手段たる第二現像剤攪拌搬送部材３５に設けた。これにより、第二現像剤攪拌搬送部材３５により攪拌搬送されるキャリアが、第二現像剤攪拌搬送部材３５に形成された研磨手段たる凹凸５０によって研磨され、キャリアに付着したトナーを除去することができる。
【００３５】
また、実施例２に示したように、研磨手段は、現像搬送経路内の現像剤を圧密状態して、キャリア表面の研磨を行うものである。現像剤を圧密状態とすることで、キャリア同士が摺擦して、キャリアが研磨され、キャリアに付着したトナーを除去することができる。
【００３６】
また、本実施形態の現像装置３は、上記現像剤収容器３９内の現像剤を攪拌、搬送し、現像スリーブ３０に現像剤を供給する第一現像剤攪拌搬送部材３４と、現像剤収容器３９内の現像剤を攪拌し、第一現像剤攪拌搬送部材３４の現像剤搬送方向と反対方向に現像剤を搬送する第二現像剤攪拌搬送部材３５とを備えている。また、上記第一現像剤攪拌搬送部材を配置した供給搬送経路３８と、上記第二現像剤攪拌搬送部材３５を配置し、供給搬送経路３８の下方に位置し、上記感光体と対向する箇所を通過後の現像スリーブ上から回収された現像剤を搬送する回収搬送路３８とに上記現像収容器３９を仕切る仕切り部材たる仕切り板３６を備え、仕切り板３６は、上記第一現像剤攪拌搬送部材３４及び上記第二現像剤攪拌搬送部材３５の軸方向の両端部に上記現像剤が通過可能な開口部（持ち上げ口４１および落下口４２）を有する。
かかる構成とすることで、現像領域を通過した現像剤４０がすべて回収搬送経路３７に戻されるため、供給搬送経路３８のトナーが低下してない。したがって、供給搬送経路３８のトナー濃度は、上流側から下流側にかけて常に一定であり、現像スリーブ上のトナー濃度に差がなくなるため、濃度差がなく濃度追従性の良い均一な画像を得ることができる。また、現像領域を通過した現像剤４０がすべて回収搬送経路３８へ回収されるため、充分に攪拌されて第二現像剤攪拌搬送部材３５側から汲み上げられ、第一現像剤攪拌搬送部材３４から現像スリーブ３０へ供給される。よって、帯電条件が等しく、帯電量のバラツキが小さくなる。したがって、トナーが均一に帯電されているためトナー飛散や地肌汚れがなく、細部の画像バラツキのない良質な画像を形成することができる。
【００３７】
上記第一現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向上流端および上記第二現像剤攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流端に形成された開口部たる持ち上げ口４１を、研磨手段として用いることもできる。すなわち、持ち上げ口４１の一部の開口面積を狭めることで、持ち上げ口４１を通過する現像剤を圧密状態にすることができ、キャリア同士が摺擦して、キャリアが研磨され、キャリアに付着したトナーを除去することができる。
【００３８】
また、感光体１と、帯電装置２、現像装置３、クリーニング装置６の各プロセス手段を枠体（不図示）内に一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジ１０の形態をなしてもよい。これにより、プリンタの長期使用に対しても、保守性、交換性を向上することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体
３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：現像装置
１０：プロセスカートリッジ
３０：現像スリーブ
３３：剤規制部材
３４：第一現像剤攪拌搬送部材
３５：第二現像剤攪拌搬送部材
３６：仕切り板
３７：回収搬送経路
３８：供給搬送経路
３９：現像剤収容器
３９ 上記現像収容器
３９ 現像剤収容器
４０：現像剤
４１：持ち上げ口
４２：落下口
４５：トナー補給口
５０：凹凸
５１：磁石
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開昭５９−１００４７１号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５８５５号公報
【特許文献３】特開２００３−５７８８２号公報
【特許文献４】特開２００６−９８８１６号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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