(57)【要約】【課題】劣化した現像剤を選択的且つ効率的に除去することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】磁気ローラ２２のＮ２極と対向する位置には、磁気ローラ２２表面における第１攪拌スクリュー２１ａの現像剤搬送方向下流側端部に担持された現像剤を回収可能な回収ローラ３１を有する現像剤除去装置３０が設けられている。回収ローラ３１は、磁気ローラ２２におけるドクターブレード２５と近接するＳ２極と同極性のＳ３極を内部に有しており、現像剤除去装置３０には、回収ローラ３１に回収された現像剤を掻き取るスクレーパ３３が設けられている。【選択図】図２
2011002619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともキャリア及びトナーを含む現像剤が用いられ、
現像剤担持体と、
現像剤を循環させながら攪拌搬送するための攪拌搬送部材であって、前記現像剤担持体と並設され、前記現像剤担持体のスラスト方向に現像剤を攪拌搬送する第１の攪拌搬送部材と、
該第１の攪拌搬送部材と並設され、前記第１の攪拌搬送部材とは反対方向に現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌搬送部材と、
前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、を備えた現像装置において、
前記現像剤担持体は、現像剤からトナーを離脱させるための第１の磁極と、前記規制部材と近接する第２の磁極と、を少なくとも内部に有しており、
前記現像剤担持体の回転方向に対し前記第１の磁極の下流側且つ現像剤の離脱位置の上流側に前記現像剤担持体とは非接触に配置され、前記現像剤担持体表面に担持された現像剤を回収可能な回収ローラを有する現像剤除去手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の回転方向に対し前記第１の磁極の下流側且つ前記離脱位置の上流側に配置された第３の磁極を内部に有しており、前記回収ローラは、前記第３の磁極と対向する位置に配置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】
前記回収ローラは、現像剤を回収するための回収用磁極を内部に有することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体は、前記回収用磁極は、前記第２の磁極と同極性を有することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記回収ローラには、トナーと同極性の回収バイアスが印加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤除去手段には、前記回収ローラ表面に回収された現像剤を掻き取り可能な掻き取り部材が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記回収ローラは、前記現像剤担持体における前記第１の攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流側端部と対向して配置されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の攪拌搬送部材に現像剤を補給可能な補給手段と、前記現像剤除去手段によって除去された現像剤を排出可能な排出部と、が設けられ、前記現像剤除去手段が、前記補給手段からの現像剤の補給量に応じて前記下流側端部からの現像剤の除去量を調整することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、磁性キャリアとトナーとを有する二成分現像剤を使用する現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における乾式トナーを用いた現像方式としては、キャリアを用いない一成分現像方式と、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させる二成分現像剤を使用し、現像ローラ上に形成されたトナー及びキャリアから成る現像剤チェーン（磁気ブラシ）により像担持体（感光体）上の静電潜像を現像する二成分現像方式とが知られている。
【０００３】
一成分現像方式は、現像剤チェーンによって像担持体上の静電潜像が乱されることがなく高画質化に適している反面、トナーをチャージローラで帯電させ、弾性規制ブレードで現像ローラ上の層厚を規制するため、トナーの添加剤がチャージローラに付着して帯電能力が低下し、トナーの帯電量を安定して維持することが困難であった。また、規制ブレードにトナーが付着し、層形成が不均一になって画像欠陥をきたすことがあった。
【０００４】
また、色重ねを行うカラー印刷の場合、カラートナーに透過性が要求されるため、非磁性トナーである必要がある。そこで、フルカラー画像形成装置においてはキャリアを用いてトナーを帯電及び搬送する二成分現像方式を採用する場合が多い。しかし、二成分現像方式は安定した帯電量を長期間維持できトナーの長寿命化に適している反面、前述した現像剤チェーンによる影響のため画質の面で不利であった。
【０００５】
これらの問題を解決する手段の一つとして、磁気ローラ（現像剤担持体）を用いて現像剤を像担持体に対して非接触に設置した現像ローラ（トナー担持体）上に移行させる際に、磁気ローラ上に磁性キャリアを残したまま現像ローラ上に非磁性トナーのみを転移させてトナー薄層を形成し、交流電界によって像担持体上の静電潜像にトナーを付着させる現像方式が提案されている。
【０００６】
このような二成分現像方式においては、現像剤中のトナー粒子は画像形成時に除々に消費されるのに対して、キャリア粒子は消費されず現像装置内を循環するため、経時的に疲労、劣化が進行していく。このため、一般に、画像形成装置のメンテナンスサービス時期に合わせて全ての現像剤の交換が行われている。現像剤の交換時期は、印字数量や現像装置の駆動累計時間などを目安に、予め一律に決められていることが多い。
【０００７】
しかし、想定した画像濃度よりも薄い画像や、或いは濃い画像が多く印字されると、劣化程度が異なるキャリアを交換時期まで使い続けることになり、場合によっては、著しく劣化したキャリアを使用することが原因で、一定レベル以上の画像品質が保てなくなることもある。
【０００８】
キャリアの劣化状態を検知する方法として、キャリアの抵抗値や摩擦抵抗の変化を捉える方法が提案されている。例えば、特許文献１には、現像ロールから像担持体への電流の検出値に基づいて二成分現像剤の交換時期を通知することにより、劣化が進んだ適切な時期に二成分現像剤を交換する方法が開示されている。また、特許文献２には、劣化により表面の摩擦係数が大きくなったキャリアを円筒との摩擦により選択的に排出することにより、高メンテナンス性と高画質安定性を図る方法が開示されている。
【０００９】
また、近年のカラー画像の普及により、キャリア劣化を管理または抑制する必要性が今まで以上に高まっている。劣化した現像剤を入れ替えるメンテナンスを無くす方法として、少量のキャリアを含むトナーを補給すると共に現像剤を排出することにより、劣化した現像剤、特にキャリアを新しいものと除々に入れ替えていくトリクル現像方式が提案されている。このようなトリクル現像方式は、例えば上記した特許文献２に示すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−５０１８３号公報
【特許文献２】特開２００７−３３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１及び２には、現像剤担持体から現像剤を除去することに関し、何ら開示及び示唆はない。ここで、現像剤の劣化には、トナーの劣化とキャリアの劣化の２種類があるが、キャリアの劣化原因としては、（１）トナーへの荷電性を調整するためにキャリア表面に被覆されたコート層の磨耗、剥がれ、（２）キャリア表面へのトナー樹脂のスペント、（３）キャリア表面へのトナー外添剤であるシリカや酸化チタンのスペント、が考えられる。
【００１２】
キャリアの周りにはトナーが付着しているため、現像剤にストレスがかかると、トナー樹脂やトナー外添剤がキャリアに強く押し付けられて付着する。更に強く押し付けられると、キャリアのコート層にヒビが入り、部分的にコート層が剥がれてしまう。また、現像剤がせん断力を受けると、トナー外添剤のシリカや酸化チタンによってコート層が削られ、磨耗し、これらが進行するとコート層が減っていく。このように、キャリアの劣化には、現像剤へのストレスが大きく関与している。
【００１３】
上記したような、劣化した現像剤を順次入れ替えるトリクル現像方式においては、現像剤の入れ替え量を増やすとキャリアの劣化の進行を抑制することは可能となる。しかし、廃棄される現像剤量が増えるため、コストが高くなるばかりか、廃棄される現像剤を収容するための容器やスペースも必要になる。加えて、環境保護の観点からも、入れ替え量の増加は望ましくない。
【００１４】
磁気ローラ上に担持された現像剤は、ドクターブレードの通過時に磁気ローラとの間に生じた摩擦により強いストレスを受ける。ドクターブレードを通過後、磁気ローラから離脱した現像剤は、磁気ローラと並設された第１の攪拌スクリューで攪拌搬送された後、第１の攪拌スクリューとは反対方向に現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌スクリューによって攪拌搬送されて現像装置内で循環搬送される。しかし、離脱した現像剤が、第１の攪拌スクリューで攪拌搬送される間に再び磁気ローラに担持される場合がある。
【００１５】
かかる場合、現像剤が入れ替わることなく磁気ローラ上でのドクターブレードの通過と第１の攪拌スクリューによる攪拌搬送とが繰り返されるため、他の現像剤よりも強いストレスを受け、劣化が進行する。特に、磁気ローラ上における第１の攪拌スクリューの搬送方向下流側端部に担持された現像剤は、強いストレスを受け、劣化の程度も大きい。従って、キャリアの入れ替え量を削減するためには、このように劣化程度が大きいキャリアを選択的に排出することが効果的である。
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑み、劣化した現像剤を選択的且つ効率的に除去することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、少なくともキャリア及びトナーを含む現像剤が用いられ、現像剤担持体と、現像剤を循環させながら攪拌搬送するための攪拌搬送部材であって、前記現像剤担持体と並設され、前記現像剤担持体のスラスト方向に現像剤を攪拌搬送する第１の攪拌搬送部材と、該第１の攪拌搬送部材と並設され、前記第１の攪拌搬送部材とは反対方向に現像剤を攪拌搬送する第２の攪拌搬送部材と、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、を備えた現像装置において、前記現像剤担持体は、現像剤からトナーを離脱させるための第１の磁極と、前記規制部材と近接する第２の磁極と、を少なくとも内部に有しており、前記現像剤担持体の回転方向に対し前記第１の磁極の下流側且つ現像剤の離脱位置の上流側に前記現像剤担持体とは非接触に配置され、前記現像剤担持体表面に担持された現像剤を回収可能な回収ローラを有する現像剤除去手段が設けられたことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の回転方向に対し前記第１の磁極の下流側且つ前記離脱位置の上流側に配置された第３の磁極を内部に有しており、前記回収ローラは、前記第３の磁極と対向する位置に配置されたことを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記回収ローラは、現像剤を回収するための回収用磁極を内部に有することを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記回収用磁極は、前記第２の磁極と同極性を有することを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記回収ローラには、トナーと同極性の回収バイアスが印加されることを特徴としている。
【００２２】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記現像剤除去手段には、前記回収ローラ表面に回収された現像剤を掻き取り可能な掻き取り部材が設けられたことを特徴としている。
【００２３】
また本発明は、上記構成の現像装置において、前記回収ローラは、前記現像剤担持体における前記第１の攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流側端部に対向して配置されたことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明は、上記構成の現像装置において、前記第１及び第２の攪拌搬送部材に現像剤を補給可能な補給手段と、前記現像剤除去手段によって除去された現像剤を排出可能な排出部と、が設けられ、前記現像剤除去手段が、前記補給手段からの現像剤の補給量に応じて前記下流側端部からの現像剤の除去量を調整することを特徴としている。
【００２５】
また、本発明は、上記構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１の構成によれば、現像剤担持体が、現像剤からトナーを離脱させるための第１の磁極と、規制部材と近接する第２の磁極と、を少なくとも内部に有することとし、現像剤担持体の回転方向に対し第１の磁極の下流側且つ現像剤の離脱位置の上流側に現像剤担持体とは非接触に配置され、現像剤担持体表面に担持された現像剤を回収可能な回収ローラを有する現像剤除去手段を設けることにより、劣化した現像剤を現像剤担持体から直接除去することができるため、劣化した現像剤を選択的且つ効率的に除去することができ、メンテナンス性やコスト性にも優れる。
【００２７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の現像装置において、現像剤担持体が、現像剤担持体の回転方向に対し第１の磁極の下流側且つ離脱位置の上流側に配置された第３の磁極を内部に有することとし、回収ローラを、第３の磁極と対向する位置に配置することにより、現像剤担持体上の現像剤チェーンを現像剤担持体から突出させることができるため、より選択的に劣化した現像剤を除去することが可能となる。
【００２８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の現像装置において、回収ローラが、現像剤を回収するための回収用磁極を内部に有することにより、簡単な構成で劣化した現像剤を除去することができる。
【００２９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の現像装置において、回収用磁極が、第２の磁極と同極性を有することにより、現像剤担持体上の現像剤チェーンのうち規制部材を通過する際にストレスを受けた端部を現像剤担持体から除去することができるため、より選択的且つ確実に劣化した現像剤を除去することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の現像装置において、回収ローラに、トナーと同極性の回収バイアスを印加することにより、より確実に劣化した現像剤を回収することが可能となる。
【００３１】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第５のいずれかの構成の現像装置において、現像剤除去手段に、回収ローラ表面に回収された現像剤を掻き取り可能な掻き取り部材を設けることにより、回収ローラ上に回収された現像剤を、回収ローラから確実に除去することができるため、効果的に現像剤を除去することができる。
【００３２】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の現像装置において、回収ローラを、現像剤担持体表面における第１の攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流側端部に対向して配置することにより、劣化の程度がより大きな現像剤を除去することができる。
【００３３】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第１〜第７のいずれかの構成の現像装置において、第１及び第２の攪拌搬送部材に現像剤を補給可能な補給手段と、現像剤除去手段によって除去された現像剤を排出可能な排出部と、を設け、現像剤除去手段が、補給手段からの現像剤の補給量に応じて現像剤の除去量を調整することにより、現像剤の廃棄量を減らした効果的なトリクル現像が可能となる。
【００３４】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第１〜第８のいずれかの構成の現像装置を備えた画像形成装置とすることにより、現像剤の劣化による影響が回避しつつ画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図２】本実施形態の第１実施形態に係る現像装置の構成を示す側面断面図
【図３】現像剤の循環状態を模式的に示す上面図
【図４】図２のＡ−Ａ’矢視部分断面図
【図５】磁気ローラ上における隣接する異極間での現像剤チェーンの起立状態を模式的に示す図
【図６】磁気ローラ上の現像剤チェーンの起立状態を示す図
【図７】本実施形態の第２実施形態に係る現像装置の構成を示す概略側面断面図
【図８】印字数量とトナー帯電量との関係を示す図
【図９】従来の現像装置を示す図であって、現像剤を排出できない現像装置の構成の一例を示す側面断面図
【図１０】従来の現像装置であって、磁気ローラから現像剤を除去できない現像装置の構成の一例を示す側面断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラー画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００３７】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転し、各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ローラ９において転写紙Ｐ上に一度に転写され、さらに、定着部７において転写紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００３８】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナ１９が配置されている。
【００３９】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００４０】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーがキャリアと共に、それぞれ各色用の補給装置（補給手段）２７（図２参照）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００４１】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、中間転写ローラ（一次転写ローラ）６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００４２】
中間転写ベルト８は、上流側の搬送ローラ１０と、下流側の駆動ローラ１１とに掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００４３】
定着部７に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラ対１３により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００４４】
一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した転写紙Ｐは分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００４５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る現像装置の構成を示す側面断面図であり、図３は、現像剤の循環状態を模式的に示す上面図である。図１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。なお、ここでは図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａについて説明するが、画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄに配置される現像装置３ｂ〜３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
【００４６】
図２に示すように、現像装置３ａは、二成分現像剤（現像剤、以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器２０を備えており、現像容器２０は仕切壁２０ａによって第１攪拌室２０ｂと第２攪拌室２０ｃとに区画され、第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃには補給装置２７から補給されるトナー及びキャリアを混合して撹拌し、帯電させるための第１攪拌スクリュー（第１の攪拌搬送部材）２１ａ及び第２攪拌スクリュー（第２の攪拌搬送部材）２１ｂが回転可能に配設されている。
【００４７】
第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって現像剤が攪拌されつつ軸方向に搬送され、図３に示すように、仕切壁２０ａに形成された現像剤通過路２０ｅを介して第１及び第２攪拌室２０ｂ、２０ｃ間を循環する。
【００４８】
また、現像容器２０には、第２攪拌スクリュー２１ｂと対面して現像剤中のトナー濃度を検知する透磁率センサ５１が配置されている。透磁率センサ５１は、現像剤中のキャリアに対するトナー比（トナー濃度、Ｔ／Ｃ）を検知して出力信号を図示しない制御部に送信することにより、制御部は、補給装置２７からのトナー（現像剤）補給量を設定することができる。
【００４９】
第２攪拌スクリュー２１ｂの上方には、補給口２０ｄが形成されており、かかる補給口２０ｄを介して、補給装置２７から現像容器２０に現像剤が補給される。補給装置２７には、例えば重量比１：０．２５のトナー及びキャリアが混合されて成る現像剤が収容されている。また、トナーとして正帯電の非磁性トナー、キャリアとしてフェライトの表面にフッ素を含むコート層が被覆された磁性キャリアが用いられている。
【００５０】
また、図示の例では、現像容器２０は左斜め上方に延在しており、現像容器２０内において第１攪拌スクリュー２１ａの上方には磁気ローラ（現像剤担持体）２２が配置され、磁気ローラ２２の左斜め上方には現像ローラ（トナー担持体）２３が対向配置されている。そして、現像ローラ２３は現像容器２０の開口側（図２の左側）において感光体ドラム１ａに対向しており、磁気ローラ２２及び現像ローラ２３は図中時計回りに回転する。
【００５１】
磁気ローラ２２は、非磁性の第１回転スリーブ２２ａと、第１回転スリーブ２２ａに内包される複数の磁極（ここでは５極）を有する第１固定マグネットローラ体２２ｂで構成されている。現像ローラ２３は、非磁性の現像スリーブから構成されており、磁気ローラ２２と現像ローラ２３とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。
【００５２】
また、現像容器２０にはドクターブレード（規制部材）２５が磁気ローラ２２の長手方向（図２の紙面表裏方向）に沿って取り付けられており、ドクターブレード２５は、磁気ローラ２２の回転方向（図中時計回り）において、現像ローラ２３と磁気ローラ２２との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、ドクターブレード２５の先端部と磁気ローラ２２表面との間には僅かな隙間（規制ギャップＧ）が形成されている。
【００５３】
磁気ローラ２２及び現像ローラ２３には、バイアス印加装置（ここでは図示せず）から直流電圧及び交流電圧からなる現像バイアスが印加されるようになっている。前述のように、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器２０内を循環してトナーを帯電させ、第１攪拌スクリュー２１ａによって現像剤が磁気ローラ２２に搬送される。
【００５４】
磁気ローラ２２の第１固定マグネットローラ体２２ｂは、Ｎ１極（第１の磁極）、Ｎ２極（第３の磁極）、Ｎ３極と、Ｓ１極、Ｓ２極（第２の磁極）とから成る５つの磁極を有している。第１攪拌室２０ｂ内のキャリアは、第１固定マグネットローラ体２２ｂのＮ３極により磁界が付与されて第１回転スリーブ２２ａに担持される。また、磁気ローラ２２に印加されるバイアスによりトナーも担持される。
【００５５】
第１回転スリーブ２２ａが図の時計回りに回転すると、Ｓ２極により引き合う磁界が付与されて、現像剤はドクターブレード２５に到達する。ドクターブレード２５にはＳ２極が対向するため、ドクターブレード２５の先端にはＮ極が誘起され、規制ギャップには引き合う方向の磁界が発生する。この磁界により、ドクターブレード２５と磁気ローラ２２との間にキャリア及びトナーが連なった現像剤チェーンが形成される。
【００５６】
そして、現像剤チェーンが規制ギャップＧを通過することにより層厚規制され、磁気ローラ２２上に所定層厚（現像剤量）の現像剤チェーンが形成される。一方、現像剤チェーンの形成に用いられなかった現像剤はドクターブレード２５の上流側の側面に沿って滞留する。
【００５７】
その後、第１回転スリーブ２２ａが図の時計回りに回転して現像剤チェーンが現像ローラ２３に対向する位置（ＭＳニップ）に移動すると、第１固定マグネットローラ体２２ｂのＮ１極により発生した磁界、及び磁気ローラ２２に印加される直流電圧と現像ローラ２３に印加される直流電圧との間の電位差によってトナーのみが離脱して移動し、現像ローラ２３上にトナー薄層（トナー層）が形成される。
【００５８】
現像ローラ２３上のトナー薄層は、現像ローラ２３の回転によって感光体ドラム１ａと現像ローラ２３との対向部分に搬送され、現像ローラ２３に印加される現像バイアスにより、感光体ドラム１ａとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。現像に用いられずに現像ローラ２３上に残ったトナーは、再度現像ローラ２３と磁気ローラ２２との対向部分に搬送され、磁気ローラ２２上の現像剤チェーンによって回収される。
【００５９】
現像ローラ２３上に形成されたトナー薄層の層厚は、現像剤の抵抗や磁気ローラ２２と現像ローラ２３との回転速度差等によっても変化するが、磁気ローラ２２と現像ローラ２３との間の直流電位差（実効電位）によって制御することができる。実効電位を大きくすると現像ローラ２３上のトナー層は厚くなり、実効電位を小さくすると薄くなる。現像時における実効電位の範囲は一般的に２５０Ｖ〜４５０Ｖ程度が適切である。
【００６０】
トナー薄層の形成及び現像に使われなかった現像剤は、さらに第１回転スリーブ２２ａが時計回りに回転すると、今度はＳ１極により引き合う磁界が付与され、引き続きＮ２極により引き合う磁界が付与されて、第１攪拌スクリュー２１ａの上方に移動する。さらに第１回転スリーブ２２ａが時計回りに回転すると、Ｎ２極とＮ３極との境界において反発する磁界が付与されるため、現像剤は第１回転スリーブ２２ａから離脱する（離脱位置Ｂ）。
【００６１】
そして、離脱した現像剤は、第１攪拌スクリュー２１ａ及び第２攪拌スクリュー２１ｂにより攪拌、搬送され、再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤とされる。その後、上記した様に、Ｎ３極による磁界が付与されて再び磁気ローラ２２上に担持され、現像剤チェーンを形成してドクターブレード２５を通過する。
【００６２】
ここで、上記した様に、磁気ローラ２２上の現像剤チェーンは、ドクターブレード２５を通過する際、規制ギャップＧで発生した磁界によってドクターブレード２５に引き付けられる。これにより、現像剤チェーンの移動速度は第１回転スリーブ２２ａの回転速度に対して一時的に低下し、現像剤チェーンは第１回転スリーブ２２ａ上を滑りながら規制ギャップＧを通過する。その結果、現像剤チェーンは、ドクターブレード２５を通過するときに第１回転スリーブ２２ａとの摩擦により多大なストレスを受ける。
【００６３】
ドクターブレード２５を通過した現像剤は、離脱位置Ｂで磁気ローラ２２から離脱した後、第１攪拌スクリュー２１ａによって第１攪拌室２０ｂ内の現像剤と混合されるだけでなく、さらに第２攪拌スクリュー２１ｂによって第２攪拌室２０ｃ内に補給された現像剤と混合、攪拌されることにより、現像容器２０内の現像剤全体としてストレスを緩和することができる。
【００６４】
しかし、磁気ローラ２２から離脱した現像剤が、第１攪拌スクリュー２１ａにより該スクリューの現像剤搬送方向下流側へと攪拌搬送される間に、第２攪拌スクリュー２１ｂへと移動することなく再び磁気ローラ２２に担持される場合がある。かかる現像剤が再びドクターブレード２５を通過することにより、さらに受けるストレスが大きくなる。
【００６５】
このように、ドクターブレード２５の通過と第１攪拌スクリュー２１ａによる現像剤搬送方向下流側への移動とが何度も繰り返されると、特に、図３のハッチング領域で示すように、磁気ローラ２２において第１攪拌スクリュー２１ａの現像剤搬送方向下流側端部にストレスを最も多く受けた現像剤が担持される。
【００６６】
そこで、本発明では、磁気ローラ２２の回転方向に対しＮ１極の下流側且つ現像剤の離脱位置Ｂの上流側に、磁気ローラ２２表面に担持された現像剤を回収可能な回収ローラ３１を有する現像剤除去装置３０（現像剤除去手段）を設けることとした。図４は、図２のＡ−Ａ’矢視部分断面図である。図１〜図３と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００６７】
前述の図２に示すように、第１攪拌スクリュー２１ａの上方には、現像剤除去装置３０が設けられており、現像剤除去装置３０は、回収ローラ３１、スクレーパ３３、回収室（排出部）３５を備えている。回収ローラ３１は、第２回転スリーブ３１ａと、第２回転スリーブ３１ｂに内包されるＳ３極（回収用磁極）を有する第２固定マグネットローラ体３１ｂと、から構成されている。
【００６８】
回収ローラ３１は、磁気ローラ２２の回転方向に対しＮ２極と対向する位置において、所定のギャップをもって対向している。また、図４に示すように、回収ローラ３１は、磁気ローラ２２における第１攪拌スクリュー２１ａの搬送方向下流側端部（図４の左側）において、磁気ローラ２２と対向する位置に配置されている。回収ローラ３１の幅は、現像剤の回収性能等に応じて適宜設定することができる。
【００６９】
第２固定マグネットローラ体３１ｂにおいてＳ３極は、磁気ローラ２２におけるＮ２極と対向する位置に配置されている。回収ローラ３１と磁気ローラ２２とのギャップは、例えば０．３ｍｍとすることができる。また、Ｓ３極の磁力は、例えば対向するＮ２極の４分の１とすることができ、Ｎ２極を６０ｍＴとする場合には、Ｓ３極を１５ｍＴとすることができる。しかし、かかるギャップやＳ３極の磁力等は、現像剤の回収状況や装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００７０】
また、第２回転スリーブ３１ａは、不図示の駆動モータにより図２の反時計周りに回転する、すなわち、磁気ローラ２２との対向部分において第１回転スリーブ２２ａと同方向に移動するように回転することができる。また、かかる対向部分における第２回転スリーブ３１ａ（回収ローラ３１表面）と第１回転スリーブ２２ａ（磁気ローラ２２表面）との移動速度が略同じになるように、第２回転スリーブ３１ａの回転速度が設定されている。
【００７１】
また、第２回転スリーブ３１ａを、上記とは逆方向（図の時計回り）に回転させたり、第１回転スリーブ２２ａに対して対向部分の移動速度に差をもたせて回転させることも可能である。しかし、磁気ローラ２２と回収ローラ３１とのギャップに存在する現像剤が、磁気ローラ２２若しくは回収ローラ３１に対して滑ると摩擦が生じて劣化するおそれがある。かかる現像剤が回収ローラ３１によっては回収されずに磁気ローラ２２上に残留した場合、再度第１攪拌スクリュー２１ａによる攪拌搬送中に磁気ローラ２２に担持されるおそれがある。
【００７２】
従って、例えばかかる観点を考慮して、Ｎ２極とＳ３極との間の磁力配分や、磁気ローラ２２に対する回収ローラ３１の回転速度等を設定することが好ましい。また、回収ローラ３１の外径も、磁気ローラ２２の外径や装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００７３】
また、第２固定マグネットローラ体３１ｂは、不図示の駆動モータに連結されており、駆動モータにより第２固定マグネットローラ体３１ｂが回転することによって、Ｓ３極の配置が、Ｎ２極と対向する位置と、Ｎ２極とは反対側の位置と、に可変するようになっている。これにより、第２固定マグネットローラ体３１ｂを、現像剤を回収するときには、Ｓ３極がＮ２極に対向する位置で固定し、回収しないときにはＳ３極がＮ２極とは反対側の位置で固定することができる。従って、補給装置２７からの現像剤の補給量に応じて回収ローラ３１による回収量（現像剤の除去量）を調整することが可能となる。
【００７４】
スクレーパ３１は、矩形板状から成り、回収ローラ３１の幅と略同じ幅を有しており、回収ローラ３１の回転方向に対しカウンター方向から当接している。スクレーパ３１は、例えばＰＥＴ等の樹脂製材料から形成することができる。しかし、その材質や、厚み、幅等は、回収ローラ３１上に回収した現像剤を掻き取り可能であれば特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００７５】
図５は、磁気ローラ上における隣接する異極間での現像剤チェーンの起立状態を模式的に示す図であり、図６は、磁気ローラ上の現像剤チェーンの起立状態を示す図である。図２及び図３と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。図５に示すように、第１回転スリーブ２２ａが回転して現像剤チェーンＤが例えばＳ極に到達すると、Ｓ極の磁界により第１回転スリーブ２２ａに対して起立する。
【００７６】
このときの現像剤チェーンＤの第１回転スリーブ２２ａ側の端部を第１端部Ｄ１、第１回転スリーブ２２ａとは反対側の端部を第２端部Ｄ２とする。さらに第１回転スリーブ２２ａが回転して現像剤チェーンＤがＳ極の下流側に移動すると、上流側のＳ極と下流側のＮ極との間の磁界により、現像剤チェーンＤは第２端部Ｄ２が下流側に位置するように倒伏する。
【００７７】
次に、現像剤チェーンＤがＮ極に近づくと、Ｎ極の磁界により第１端部Ｄ１が上方に突出するように現像剤チェーンＤが起立する。さらに、現像剤チェーンＤがＮ極の下流側に移動すると、下流側のＳ極（図示せず）との間の磁界によって、現像剤チェーンＤは、第１端部Ｄ１が下流側に位置するように倒伏する。
【００７８】
このように、第１回転スリーブ２２ａの回転方向下流側に対しＳ極とＮ極とが交互に配置されると、現像剤チェーンＤは第１回転スリーブ２２ａ上を回転しながらＳ極とＮ極とを通過し、現像剤チェーンＤの第１端部Ｄ１は、Ｓ極を通過する際には第１回転スリーブ２２ａと当接し、Ｎ極を通過する際には第１回転スリーブ２２ａから突出する。
【００７９】
従って、図６に示すように、Ｎ３極による磁界によって磁気ローラ２２上に担持された現像剤は、ドクターブレード２５を通過する際に規制ギャップＧにおいてＳ２極の磁界によって現像剤チェーンＤを形成し、その第１端部Ｄ１が第１回転スリーブ２２ａとの摩擦によりストレスを受ける。
【００８０】
第１端部Ｄ１は、次いでＭＳニップのＮ１極を通過する際、第１回転スリーブ２２ａから突出し、さらにＮ１極の下流側のＳ１極を通過する際に第１回転スリーブ２２ａと当接し、Ｓ１極の下流側のＮ２極では第１回転スリーブ２２ａから突出する。よって、Ｎ２極と対向する位置に、Ｎ２極とは反対極性のＳ３極を有する回収ローラ３３を配置することにより、Ｓ３極の磁力によって現像剤チェーンＤの少なくとも第１端部Ｄ１側を回収することができる。
【００８１】
従って、磁気ローラ２２における第１攪拌スクリュー２１ａの搬送方向下流側端部に担持された劣化の程度の大きい現像剤の内、特にドクターブレード２５によって多大なストレスを受けた第１端部Ｄ１を確実に回収できる。なお、現像剤チェーンＤの第１端部Ｄ１側から第２端部Ｄ２側に向かっての回収の程度は、上記したＳ３極の磁力の程度によって決定され、現像剤チェーンＤの略全てを回収することも可能である。
【００８２】
前述の図２及び図４に示すように、第２攪拌スクリュー２１ｂの上方には、回収ローラ３１を覆うように箱状の回収室３５が設けられている。回収ローラ３１上に回収された現像剤は、該第２回転スリーブ３１ａの回転と共にＳ３極の反対側（図２の右側）に移動すると、磁界の影響が小さくなって回収室３５に落下し、さらに、スクレーパ３３によって掻き取られることにより、回収室３５に落下する。
【００８３】
回収室３５には、回収ローラ３１に沿って排出スクリュー３７が設けられており、排出スクリュー３７は、回収室３５内の現像剤を回収ローラ３１に沿って磁気ローラ２２とは反対側（図４の左側）に搬送することができる。搬送された現像剤は、回収室３５の底部に形成された回収口３５ａから、現像装置３ａの外側に設けられた回収容器３９に排出（廃棄）される。
【００８４】
次に、現像剤除去装置３０による磁気ローラ２２上の現像剤の除去動作について説明する。例えば、補給装置２７には、上述したように、トナーとキャリアを重量比１：０．２５の比率で混合した現像剤が収容されている。画像形成部Ｐａの画像印字動作により現像装置３ａ内のトナーが消費されると、透磁率センサ５１の出力値が予め設定された設定値から変化する。
【００８５】
かかる透磁率センサ５１の検知結果に基づき、不図示の制御部によって設定値からの変化分（トナーの減少分）を補うために必要な現像剤量が算出され、かかる算出結果に基づいて、現像剤が補給装置２７から補給される。補給装置２７から現像剤が補給されると、現像装置３ａ内の現像剤が増加するため、増加分を減らして現像装置３ａ内の現像剤量を略一定にする必要がある。
【００８６】
従って、かかる補給による現像剤の増加分だけ、磁気ローラ２２上の劣化した現像剤を除去できるように、回収ローラ３１のＳ３極の磁力や、幅を設定すると共に、Ｓ３極をＮ２極に対向させる時間を可変すればよい。これにより、劣化した現像剤を除去すると共に、現像装置３ａ内の現像剤量を適切に維持することができる。
【００８７】
また、補給装置２７からの現像剤の補給量に応じて現像剤の除去量を調整することも可能となり、現像剤の廃棄量を減らした効果的なトリクル現像が可能となる。また、ここでは、補給装置２７にトナー及びキャリアを収容したが、その他、トナーとキャリアとを、別々の補給装置に収容し、これら補給装置から現像容器２０に別々に補給することもできる。これにより、トナーの無駄な廃棄を防止することが可能となる。
【００８８】
上記の通り、現像剤除去装置３０を設けることにより、劣化の著しいキャリアを磁気ローラ２２から直接除去することができるため、劣化した現像剤を選択的且つ効率的に除去することができ、メンテナンス性やコスト性にも優れる。また、上記実施形態では、Ｎ２極と対向する位置に、Ｓ３極を有する回収ローラ３１を配置したため、簡単な構成で現像剤チェーンＤを磁気ローラ２２から突出させ、より選択的に劣化した現像剤を除去することが可能となる。
【００８９】
また、Ｎ２極と対向する位置に、ドクターブレード２５と近接するＳ２極と同極性のＳ３極を有する回収ローラ３１を配置したため、劣化した現像剤をより選択的に確実に除去することが可能となる。しかし、回収ローラ３１の配置や回収ローラ３１の有する磁極は、磁気ローラ２２の回転方向に対しＮ１極の下流側且つ離脱位置Ｂの上流側であって、磁気ローラ２２上の現像剤を除去可能であれば、特に限定されるものではなく、現像剤チェーンＤの受けたストレスの状態等に応じて適宜設定することができる。
【００９０】
例えば、ＭＳニップに現像バイアス電位が印加されていない場合、磁気ローラ２２上の現像剤チェーンＤは、Ｎ１極の磁界により第１回転スリーブ２２ａに拘束され、その先端が現像ローラ２３に接触しながらＭＳニップを通過する。しかし、現像バイアスが印加されると、ＭＳニップに一時的に滞留するため、現像剤チェーンの移動速度が第１回転スリーブ２２ａの回転速度に対して一時的に低下する結果、現像剤チェーンＤの第２端部Ｄ２（図６参照）が、第１回転スリーブ２２ａとの摩擦によりストレスを受けるおそれがある。
【００９１】
従って、例えばＳ１極と対向する位置にＮ極を有する回収ローラ３１を配置することによって、ＭＳニップでストレスを受けた第２端部Ｄ２側を確実に除去することもできる。その他、回収ローラ３１を、磁気ローラ２２の回転方向に対しＳ１極とＮ２極との間等に配置することもできる。
【００９２】
また、上記実施形態では、回収ローラ３１を、磁気ローラ２２における第１攪拌スクリュー２１ａの現像剤搬送方向下流側配置したため、劣化の程度がより大きな現像剤を除去することができる。しかし、磁気ローラ２２の長手方向に対する回収ローラ３１の配置は、上記実施形態に限定されるものではなく、現像剤の回収性能等に応じて適宜設定することができる。
【００９３】
また、上記実施形態では、現像剤除去装置３０にスクレーパ３３を設けたため、回収ローラ３１上に回収した現像剤を、回収ローラ３１から回収室３５に確実に除去することができ、より無駄なく効果的に現像剤を除去することができる。しかし、スクレーパ３３を設けない構成とすることもできる。また、上記実施形態では、回収ローラ３１にＳ３極を設けたが、回収ローラ３１の構成は、上記実施形態に特に限定されるものではなく、回収ローラ３１に磁極を設けない構成とすることもできる。
【００９４】
図７は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の概略側面断面図である。図７では、磁気ローラ２２、現像ローラ２３及び回収ローラ３１周辺のみを示した。図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。図７に示すように、磁気ローラ２２及び現像ローラ２３には、それぞれ第１バイアス印加装置２８及び第２バイアス印加装置２９から直流電圧及び交流電圧からなる現像バイアスが印加されるようになっている。
【００９５】
また、回収ローラ３１は、第２回転スリーブ３１ａと、Ｓ３極等の磁極を有さない固定ローラ体３１ｃとから構成されており、第３バイアス印加装置４９から、トナーと同極性（キャリアとは逆極性）の直流電圧から成る回収バイアスが印加されるようになっている。かかる回収バイアスは、例えば正帯電トナーを用いる場合、磁気ローラ２２に対して＋２００Ｖの直流電位差となるように、設定することができる。その他の構成は第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９６】
本実施形態では、回収ローラ３１に磁極を設ける代わりに、回収バイアスを印加することにより、磁気ローラ２２と回収ローラ３１との間の電位差によってキャリアを磁気ローラ２２から回収ローラ３１に移動させることができる。これにより、より確実に劣化した現像剤を回収することが可能となる。また、回収ローラ３１に印加する回収用バイアスを調整することにより、回収ローラ３１の回収量（現像剤の除去量）を可変することも可能となり、上記第１実施形態と同様に、補給装置２７からの現像剤の補給量に応じて現像剤の除去量を調整することも可能となる。
【００９７】
また、磁気ローラ２２の回転方向に対する回収ローラ３１の配置は、上記第１実施形態と同様、Ｓ１極やＮ２極と対向する位置とすることにより、上記と同様に現像剤を確実に除去することができるが、その他、Ｎ１極の下流側且つ離脱位置Ｂの上流側であれば、適宜設定することもできる。また、上記第１実施形態で示したＳ３極を内包する回収ローラ３１に対して、第３バイアス印加装置４９から回収バイアスを印加することもできる。
【００９８】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、磁気ローラ２２の現像剤チェーンから現像ローラ２３にトナーのみを移動させて後、感光体ドラム１ａ〜１ｄに供給したが、その他、磁気ローラ２２上の現像剤チェーンから感光体ドラム１ａ〜１ｄに直接トナーのみを供給することも可能である。
【００９９】
また、上記実施形態では帯電方向が正（プラス側）である正帯電トナーを用い、感光体表面の露光部にトナーを飛翔させる反転現像方式を例に挙げて説明したが、帯電方向が負（マイナス側）である負帯電トナーを用いる現像装置や、感光体表面の未露光部にトナーを飛翔させる正転現像方式の現像装置にも全く同様に適用可能である。
【０１００】
また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンタに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、モノクロプリンタ及びロータリー現像式のカラープリンタ及びカラー複写機、ファクシミリ等、現像装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。
【０１０１】
以下、本発明について実施例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０２】
図２に示した本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａ〜３ｄが搭載された画像形成装置１００を用い、４つ現像装置３ａ〜３ｄのうち現像装置３ａのみに現像剤除去装置３０を設けた。また、磁気ローラ２２のＮ２極の磁力を６０ｍＴ、回収ローラ３１のＳ３極の磁力を、その４分の１に相当する１５ｍＴに設定した。また、回収ローラ３１の外径を１０ｍｍ、幅を１０ｍｍに設定した。
【０１０３】
また、上記と同様に、トナーとキャリアを重量比１：０．２５の比率で混合させた現像剤を補給装置２７に収容し、磁気ローラ２２の現像剤搬送量を０．０２２ｇ/ｃｍ2、線速を２２．５ｃｍ/ｓに設定し、原稿濃度が２０％、１枚当たりのトナー消費量が０．０８ｇ/枚となるような画像について３０万枚の連続印刷を行った（耐刷安定性）。また、約２０枚印字ごとに、補給装置２７から一回の補給につき約２ｇの現像剤（約１．６ｇのトナーと約０．４ｇのキャリア）が補給されるように現像剤の補給を行うと共に、印字開始から終了まで、回収ローラ３１により現像剤を連続的に回収した。
【０１０４】
そして、上記連続印字を行ったときの、現像措置３ａ内のキャリアの劣化を評価した。ここでは、現像剤中のキャリアが劣化するとトナーへの荷電能力が低下することを考慮し、トナー帯電量を測定することによってキャリアの劣化程度を評価した。また、トナー帯電量が１２μＣ／ｇを下回ると、トナー飛散やカブリ画像が顕著になるため、キャリアの劣化程度が大きいと評価した。結果を図８に示す。
【比較例１】
【０１０５】
図９は、従来の現像装置を示す図であって、現像剤を除去できない現像装置の構成の一例を示す側面断面図である。図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。図９に示すように、現像容器２０内に現像剤除去装置３０が設けられておらず、現像容器２０から現像剤を除去できない現像装置３ａを用いた。そして、磁気ローラ２２からの現像剤の除去も現像容器２０からの現像剤の除去も行うことなく、上記実施例と同様にして、現像剤の補給を行いながら連続印字を行い、現像装置３ａ内のキャリアの劣化を評価した。結果を図８に示す。
【比較例２】
【０１０６】
図１０は、従来の現像装置であって、磁気ローラから現像剤を除去できない現像装置の構成の一例を示す側面断面図である。図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、現像容器２０からの現像剤の排出は可能であるが、現像剤除去装置３０が設けられておらず磁気ローラ２２からの現像剤の除去はできない現像装置３ａを用いた。
【０１０７】
かかる現像装置３ａでは、現像容器２０内の現像剤量が一定以上になると現像剤を排出用仕切壁４３から溢れ出させ、排出用室４５に溢れ出た現像剤を廃棄用スクリュー４７により現像装置３ａ外に排出することにより、現像装置３ａから現像剤を除去することができる。そして、磁気ローラ２２からの現像剤の除去を行うことなく、上記実施例と同様にして、現像剤の補給を行いながら連続印字を行い、現像装置３ａ内のキャリアの劣化を評価した。結果を図８に示す。
【０１０８】
図８に示すように、現像剤を入れ替えない比較例１では、印字開始からトナー帯電量が下がり続け、画像カブリやトナー飛散が激しくなったため途中で連続印字を中止した。また、現像剤を仕切用排出壁４３からオーバーフローさせる比較例２では、印字開始からトナー帯電量が下がり続けた後、８万枚以降において下げ止まりするものの、トナー帯電量は実施例よりも３μＣ／ｇも低く推移した。しかも、８万枚以降のトナー帯電量は、１２μＣ／ｇを下回り、耐刷安定性は不十分なものであった。
【０１０９】
これに対し、本発明に係る実施例では、トナー帯電量は、印字開始からは低下し比較例２と同様に下げ止まりしており、その低下の程度は比較例２よりも小さかった。さらに、印字終了時までトナー帯電量は１２μＣ／ｇを上回っており、耐刷安定性は十分に実用に耐え得るものであった。従って、本発明に係る実施例では、比較例１及び比較例２よりもキャリアの劣化を抑制できることがわかった。なお、本実施例ではＳ３極をＮ２極と対向する位置で固定させたが、磁気ローラ２２から現像剤を回収しないときにＳ３極がＮ２極と反対側に退避する構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、現像剤担持体が、現像剤からトナーを離脱させるための第１の磁極と、規制部材と近接する第２の磁極と、を少なくとも内部に有し、現像剤担持体の回転方向に対し第１の磁極の下流側且つ現像剤の離脱位置の上流側に現像剤担持体とは非接触に配置され、現像剤担持体表面に担持された現像剤を回収可能な回収ローラを有する現像剤除去手段を設けたものである。
【０１１１】
これにより、劣化した現像剤を選択的且つ効率的に除去することができるため、画像不良の発生時期の遅延や、環境保護を図ることもできる。また、現像剤担持体が、現像剤担持体の回転方向に対し第１の磁極の下流側且つ離脱位置の上流側に配置された第３の磁極を内部に有し、回収ローラを、第３の磁極と対向する位置に配置することにより、より選択的に劣化した現像剤を除去することが可能となる。また、現像剤を回収するための回収用磁極を内部に有することにより、簡単な構成で劣化した現像剤を除去することができる。
【０１１２】
また、回収用磁極が、第２の磁極と同極性を有することにより、より選択的且つ確実に劣化した現像剤を除去することが可能となる。また、回収ローラに、トナーと同極性の回収バイアスを印加することにより、より確実に劣化した現像剤を回収することが可能となる。また、現像剤除去手段に、回収ローラ表面に回収された現像剤を掻き取り可能な掻き取り部材を設けることにより、より無駄なく効果的に現像剤を除去することができる。
【０１１３】
また、回収ローラを、現像剤担持体表面における第１の攪拌搬送部材の現像剤搬送方向下流側端部に対向して配置することにより、劣化の程度がより大きな現像剤を除去することができる。また第１及び第２の攪拌搬送部材に現像剤を補給可能な補給手段と、現像剤除去手段によって除去された現像剤を排出可能な排出部と、を設け、現像剤除去手段が、補給手段からの現像剤の補給量に応じて現像剤の除去量を調整することにより、現像剤の廃棄量を減らした効果的なトリクル現像が可能となる。また、上記現像装置を備えた画像形成装置とすることにより、現像剤の劣化による影響を回避しつつ画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１ａ〜１ｄ        感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ        現像装置
２１ａ            第１攪拌スクリュー（第１の攪拌搬送部材）
２１ｂ            第２攪拌スクリュー（第２の攪拌搬送部材）
２２              磁気ローラ（現像剤担持体）
２２ａ            第１回転スリーブ
２２ｂ            第１固定マグネットローラ体
２３              現像ローラ
２５              ドクターブレード（規制部材）
２８              第１バイアス印加装置
２９              第２バイアス印加装置
３０              現像剤除去装置（現像剤除去手段）
３１              回収ローラ（回収ローラ）
３１ａ            第２回転スリーブ
３１ｂ            第２固定マグネットローラ体
３１ｃ            固定ローラ体
３３              スクレーパ
３５              回収室（排出部）
３７              排出スクリュー
４９              第３バイアス印加装置
１００            画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ        画像形成部
【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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【図１０】
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