(57)【要約】【課題】現像装置３に異物が混入することにより発生しうる画像への影響を低減する。【解決手段】現像スリーブ３１と、規制ブレード３３と、開口を有する現像室３０１と、トナー収容室３００と、開口を通じてトナー収容室３００に収容される磁性トナーを現像室３０１へ搬送するトナー搬送部材３４と、を備え、感光ドラム１上に残留した転写残トナーをトナー収容室３００に回収する現像装置３であって、現像室３０１の底部ｇがトナー収容室３００の底部ｈよりも鉛直方向の上方に位置し、現像スリーブ３１のうち規制ブレード３３が当接する当接部ｅが開口に対して鉛直方向の直上に位置する。  さらには、トナー収容室３００からの延長線ｒ、ｒ２と現像スリーブ３１との交点ｑ、ｑ２における磁束密度が｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜であること。【選択図】図１０
2015172739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁力発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記開口の下端部を通る鉛直方向に伸びる仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段により前記スリーブの表面に形成される磁束密度Ｂの関係が、｜Ｂｒ｜を磁束密度Ｂのうち前記スリーブの表面に対する垂直成分の大きさ、｜Ｂθ｜を磁束密度Ｂのうち前記スリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁力発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記収容室の内壁面には、前記開口よりも鉛直方向の下方に位置し、前記開口の下端部に連なり、前記現像剤担持体と交わる方向に延びる壁面領域が形成されており、
前記壁面領域の面に沿って前記開口の下端部から前記現像剤担持体と交わるように延ばした仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段により前記現像剤担持体の表面に形成される磁束密度Ｂの関係が、｜Ｂｒ｜を磁束密度Ｂのうち前記現像剤担持体の表面に対する垂直成分の大きさ、｜Ｂθ｜を磁束密度Ｂのうち前記スリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記規制部材は、支持部と、支持部を覆う弾性層とを有し、
前記弾性層が前記現像剤担持体に当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
回転可能に設けられる前記現像剤担持体の軸中心が、回転可能に設けられる前記搬送部材の軸中心よりも鉛直方向の上方に位置することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記当接部は回転可能に設けられる前記搬送部材の軸中心よりも鉛直方向の上方に位置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤担持体の回転方向は、前記開口に対向する部分において前記開口の下端部から上端部へ向かう方向であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記磁性現像剤の平均円形度が０．９３以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記磁性現像剤の凝集度が５５以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
画像形成を行う画像形成装置の本体に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像剤担持体により磁性現像剤が供給されることにより、表面に担持される静電潜像が現像され、表面に現像剤像が形成される像担持体と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置、請求項９に記載のプロセスカートリッジのうちの少なくとも１つを有し、
被転写材に画像を形成することを特徴とす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、カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。ここで、現像装置とは、現像剤を担持する現像剤担持体を少なくとも有する。また、現像装置は、現像剤を収容するための枠体や現像剤を搬送する搬送部材などを有する場合もある。カートリッジとは、画像形成装置における複数の構成を一体化して画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。プロセスカートリッジとは、現像剤像を担持する像担持体を少なくとも有する。特に、像担持体と像担持体に作用するプロセス手段とを一体化させたものをプロセスカートリッジという。画像形成装置は、記録材（被転写材）に画像を形成する装置のことであり、特に、電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置において、装置構成の簡略化や廃棄物を無くすという観点から、クリーナレスシステム（トナーリサイクルシステム）が提案されている。このクリーナレスシステムにおいては、転写方式の画像形成装置において感光体の転写工程後の表面清掃手段である専用のドラムクリーナーを廃した構成となっている。そして、転写工程後の感光体上の転写残トナーを、現像装置によってクリーニングして感光体上から除去し、現像装置に回収する。
【０００３】
特に、現像装置で現像を行いながらクリーニングを行うことを、現像同時クリーニングと呼ぶ。現像同時クリーニングとは、転写工程後に感光体上に残留したトナーを次工程以降の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。また、クリーナレスであることにより、別途のクリーナー機構がなくなりスペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
【０００４】
ここで、クリーナレスシステムを採用した場合に、トナーをリサイクルする際に、紙粉などの異物が現像装置に混入し、その異物の影響で画像不良を生じるというおそれがあった。例えば、紙粉、異物が規制ブレードと現像スリーブ間に挟まり均一なトナー層が乱されることで発生するスジ状の画像不良が代表的なものである。他にも、紙粉がトナーとともに現像されることによって、紙の白地部に黒ポチが発生したり、逆に、印字部に白ポチが発生したりするおそれがあった。
【０００５】
そこで、クリーナレスシステムに採用する現像装置として、一成分磁性接触現像方式が提案されている。この方式は、磁界発生手段を内包した現像スリーブ（現像剤担持体）上に、磁性現像剤（磁性トナー）を担持し感光体の表面に接触させて現像を行うものである（特許文献１、２）。現像装置内の磁性トナーは、機械的供給機構や重力によって現像スリーブ近傍に搬送され、最終的には磁力によって現像スリーブに供給される。現像スリーブに供給された磁性トナーは、現像スリーブに当接配置された規制ブレードによって適正量に規制され、均一なトナー層を形成する。また、現像ローラの間にはＤＣバイアスが印加される。
【０００６】
上記現像装置では、磁性トナーを用いて磁力を使って現像スリーブにトナー供給を行なっている。よって、磁力をもたない紙粉よりも優先的にトナーを供給することができる。そのため、非磁性接触現像方法を用いたクリーナレスシステムよりも紙粉による画像弊害は起こりにくくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５１０４９３号公報
【特許文献２】特許第４６３０７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の構成では、トナーが自重もしくは搬送部材によって現像スリーブに押し込まれる構成になっており、転写残トナーとともに回収された紙粉は、現像スリーブ周辺に存在している。このため、トナーが搬送部材で現像スリーブに押し込まれた際に、トナーとともに紙粉が現像スリーブに供給され、規制ブレードと現像スリーブのニップ部分に挟まりトナー層を乱したり、すり抜けて現像されてしまうことがあった。
【０００９】
特に、近年はユーザーの多様化が進み、使用される紙の種類も多様化している。様々な紙の中には、紙粉が多く出るような紙もありうる。また、紙粉の異物以外にも他の異物がでるような紙もありうる。
【００１０】
上記課題に鑑みて、本発明の目的は、現像装置等に異物が混入することにより発生しうる画像形成への影響を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁力発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記開口の下端部を通る鉛直方向に伸びる仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段により前記スリーブの表面に形成される磁束密度Ｂの関係が、｜Ｂｒ｜を磁束密度Ｂのうち前記スリーブの表面に対する垂直成分の大きさ、｜Ｂθ｜を磁束密度Ｂのうち前記スリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜
を満たすことを満たすことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁力発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記収容室の内壁面には、前記開口よりも鉛直方向の下方に位置し、前記開口の下端部に連なり、前記現像剤担持体と交わる方向に延びる壁面領域が形成されており、
前記壁面領域の面に沿って前記開口の下端部から前記現像剤担持体と交わるように延ばした仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段により前記現像剤担持体の表面に形成される磁束密度Ｂの関係が、｜Ｂｒ｜を磁束密度Ｂのうち前記現像剤担持体の表面に対する垂直成分の大きさ、｜Ｂθ｜を磁束密度Ｂのうち前記スリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜
を満たすことを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成を行う画像形成装置の本体に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、
上記の現像装置と、
前記現像剤担持体により磁性現像剤が供給されることにより、表面に担持される静電潜像が現像され、表面に現像剤像が形成される像担持体と、
を有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
上記の現像装置、上記のプロセスカートリッジのうちの少なくとも１つを有し、
被転写材に画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像装置等に異物が混入することにより発生しうる画像形成への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例に係る現像装置の構成を示す概略断面図
【図２】本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図
【図３】実施例１における現像装置内のトナーの動きを示す図
【図４】実施例１における紙粉の動きを説明する図
【図５】規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図
【図６】規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図
【図７】従来例の現像装置の構成を示す概略断面図
【図８】実施例３における現像装置の概略断面図
【図９】実施例３における磁束密度及び磁力分布の概略図
【図１０】実施例３における現像装置内のトナー及び紙粉の動きを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に
詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１７】
（実施例１）
＜画像形成装置の全体構成の概略＞
まず、図２を参照して、本実施例に係る画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図２は、本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置として、転写式電子写真プロセスを利用するモノクロレーザプリンタについて説明する。
【００１８】
本実施例に係る画像形成装置は、主な構成として、像担持体としての感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、現像装置３、露光手段としてのレーザビームスキャナ４、転写部材としての転写ローラ５、定着装置６を備えている。また、本実施例に係る画像形成装置は、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３等をカートリッジ化したプロセスカートリッジを着脱可能に備える構成である。
【００１９】
本実施例の感光ドラム１は、φ２４ｍｍの負極性のＯＰＣ感光体である。この感光ドラム１は、図２中矢印Ｒ１方向に周速度（プロセススピード、印字速度）１００ｍｍ／ｓｅｃで回転可能に設けられる。
【００２０】
帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を帯電する。帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金２ａと、芯金２ａを覆う導電性弾性層２ｂとを有する。帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接している。感光ドラム１の表面のうち帯電ローラ２に圧接される部分（当接部）を帯電部ｃとする。該帯電部ｃと、帯電ローラ２における感光ドラム１との当接部とにより、帯電ニップが形成される。
【００２１】
また、本実施例に係る画像形成装置は、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電電源を有している。帯電電源は、帯電ローラ２の芯金２ａに直流電圧を印加する。この直流電圧は、感光ドラム１の表面電位と帯電ローラ２の電位の電位差が、放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−１３００Ｖの直流電圧が帯電電源より印加されている。このとき、感光ドラム１の表面電位（暗部電位）は−７００Ｖに一様に帯電されている。
【００２２】
レーザビームスキャナ４は、レーザダイオード、ポリゴンミラー等を有している。このレーザビームスキャナ４は、目的の画像情報の時系列電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光Ｌを出力し、該レーザ光Ｌで帯電された感光ドラム１の表面を走査露光する。レーザ光Ｌによって感光ドラム１の表面を全面露光した場合、感光ドラム１の表面電位が−１５０Ｖとなるように、レーザビームスキャナ４のレーザパワーは調整されている。
【００２３】
現像装置３は、第１枠体３Ａによって構成される現像室３０１と、第２枠体３Ｂによって構成されるトナー収容室３００と、を有している。図１に示すように、第１枠体３Ａは、後述する開口下端部Ｙを有する部分３Ａ１と、後述する開口上端部Ｘを有する部分３Ａ２と、部分３Ａ３とを有する。また、第２枠体３Ｂは、第１枠体３Ａの部分３Ａ１の外側に位置する部分３Ｂ１と、トナー収容室３００の大部分を形成する部分３Ｂ２と、第１枠体３Ａの部分３Ａ３の外側に位置する部分３Ｂ３と、を有する。現像室３０１には、現像剤担持体としての現像スリーブ３１と、規制部材としての規制ブレード３３と、が設けられている。トナー収容室３００には磁性現像剤としての磁性トナーｔが収容されている。
なお、現像装置３の構成の詳細については後述する。
【００２４】
磁性トナーｔは、現像スリーブ３１に内包された磁界発生手段であるマグネットローラ３２の磁力によって現像スリーブ３１の表面に引きつけられる。磁性トナーｔは一定の摩擦帯電を帯びている。そして、磁性トナーｔは、現像バイアス印加電源により現像スリーブ３１と感光ドラム１との間に印加された現像バイアスにより現像部ａにおいて感光ドラム１上（像担持体上）の静電潜像を顕像化する。本実施例において、現像バイアスは−３５０Ｖに設定している。なお、現像部ａとは、感光ドラム１の表面のうち現像スリーブ３１に対向する領域であって、現像スリーブ３１によって磁性現像剤が供給される領域である。
【００２５】
接触転写手投として中抵抗の転写ローラ５があり、感光ドラム１に所定の圧で圧接させて設けられている。感光ドラム１の表面のうち転写ローラ５に圧接される部分（当接部）を転写部ｂとする。該転写部ｂと、転写ローラ５における感光ドラム１との当接部とより、転写ニップが形成される。本実施例の転写ローラ５は、芯金５ａと、芯金５ａを覆う中抵抗発泡層５ｂとで構成されており、ローラ抵抗値５×１０８Ωのものを用いた。そして、＋２．０ｋＶの電圧を芯金５ａに印加し、感光ドラム１上に形成された現像剤像としてのトナー像の転写材としての紙Ｐへの転写を行なった。
【００２６】
定着装置６は、転写部ｂを通過してトナー像が転写された紙Ｐを加熱・加圧することにより、トナー像を紙Ｐに定着させる。その後、トナー像が定着された紙Ｐは装置外へ排出される。
【００２７】
＜画像形成プロセス＞
次に、図２を参照して、画像形成プロセスの概要について説明する。まず、プリント信号が画像形成装置本体のコントローラに入力されると、画像形成装置は画像形成動作を開始する。そして、所定のタイミングで各駆動部が動き出し電圧が印加される。回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１は、スキャナユニット４からのレーザ光Ｌにより露光され、その表面に静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は、現像ローラ３１によってトナー（現像剤）が供給されて、トナー像（現像剤像）として可視化される。
【００２８】
一方、紙Ｐは、被転写材収容部７０から被転写材供給ユニット７１により分離給送され、感光ドラム１へのトナー像の形成タイミングとの同期をとり、転写領域ａへと、紙Ｐを送り出す。こうして、可視化された感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ５の作用によって紙Ｐに転写される。トナー像を転写された被転写材としての紙Ｐは、定着装置６に搬送される。ここで、紙Ｐ上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって紙Ｐに定着される。その後、紙Ｐは排出ローラなどにより機外に排紙される。
【００２９】
＜クリーナレスシステム＞
次に、本実施例における、クリーナレスシステムについて詳細に説明する。本実施例では、転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーを感光ドラム１上から除去するクリーニング部材を設けない、いわゆるクリーナレスシステムを採用している。
【００３０】
転写工程後に感光ドラム１上に残った転写残トナーは、帯電ニップ前の空隙部における放電によって感光ドラム１と同様に負極性に帯電される。このとき、感光ドラム１表面は、−７００Ｖに帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電ニップにおいて電位差の関係（感光ドラム表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ電位＝−１３００Ｖ）で帯電ローラ２には付着せず通過することになる。
【００３１】
帯電ニップを通過した転写残トナーは、感光ドラム１の表面のうちレーザ光が照射されるレーザ照射位置ｄに到達する。転写残トナーは露光手段のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上の静電潜像を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置ｄを通過したトナーのうち非露光部（レーザ照射を受けていない感光ドラム面）のトナーは、現像部ａにおいて、静電力によって現像スリーブ３１に回収される。
【００３２】
一方、レーザ照射位置ｄを通過したトナーのうち露光部（レーザ照射を受けた感光ドラム面）のトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光ドラム１上に存在し続ける。しかし、一部のトナーは、現像スリーブ３１と感光ドラム１の周速差による物理的な力で回収されることもある。このように紙Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、概ね現像装置３に回収される。そして、現像装置３に回収されたトナーは、現像装置３内に残っているトナーと混合され使用される。
【００３３】
本実施例では、転写残トナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電ニップを通過させるために、以下の二つの構成を採用している。
【００３４】
第一は、図２に示すように、感光ドラムの回転方向における転写ローラ５と帯電ローラ２の間に光除電部材８を設けていることである。光除電部材８は、帯電ニップで安定した放電を行なうために転写ニップを通過したあとの感光ドラム１表面電位を光除電している。この光除電部材８によって、帯電前の感光ドラム１の電位を長手全域−１５０Ｖ程度にしておくことで、帯電時に均一な放電が行なえ、転写残トナーを均一に負極性にすることが可能となる。その結果、転写残トナーは帯電ニップを通過する。
【００３５】
第二は、帯電ローラ２を感光ドラム１と所定の周速差を設け駆動回転させていることである。上述のように放電によってほとんどのトナーが負極性になるものの、若干負極性になりきれなかったトナーが残っており、このトナーが帯電ニップで帯電ローラ２に付着することがある。そこで、帯電ローラ２と感光ドラム１を所定の周速差を設けて駆動回転させることで、感光ドラム１と帯電ローラ２との摺擦によって、このようなトナーを負極性にさせることが可能となる。これによって帯電ローラ２へのトナーの付着を抑制する効果がある。本実施例では、帯電ローラの芯金２ａに帯電ローラギアが設けられており、帯電ローラギアは感光ドラム端部に設けられたドラムギアと係合している。よって、感光ドラム１が回転駆動するのに伴って、帯電ローラ２も回転駆動する。帯電ローラ２の表面の周速は、感光ドラム１表面の周速に対して１１５％になるように設定されている。
【００３６】
このようなクリーナレスシステムにおいて、特に、本実施例のように感光ドラム１から紙等の紙Ｐに直接転写する構成においては、紙から出た紙粉等が感光ドラム１表面に付着し、その紙粉が現像装置３に回収される場合がある。現像装置３に回収された紙粉は、規制部ｅにおいて、規制ブレード３３と現像スリーブ３１との間に挟まると、現像スリーブ３１上のトナーコートを乱す。また、規制部ｅをすり抜けて現像スリーブ３１にトナーとともにコートされた紙粉は、正規の帯電極性に帯電できていなかったり、トナーと凝集していたりする。そのため、現像しなくてもよい部分に感光ドラム１上に黒ポチとして現れたり、逆に、トナーと一緒に現像されると紙粉の部分だけ色が着かず白ポチとして現れる。なお、ここで、規制部ｅとは現像スリーブ３１のうち規制ブレード３３が当接する部分（現像当接部）である。
【００３７】
なお、本実施例においては、被転写材として紙を用いたため、紙粉を原因とする課題について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、被転写材としてプラスチックシート等を用いた場合に発生する粉末等の異物により発生する課題に対しても本発明の構成を採用することで効果を得ることができる。
【００３８】
＜現像装置の説明＞
次に、図１を参照して、上記のようなクリーナレスシステムを採用した場合に生じる課題を抑制するための、本実施例に係る現像装置の詳細について説明する。図１は、本実施例に係る現像装置の構成を示す概略断面図である。
【００３９】
図１に示すように、現像装置３は、内部にトナーを収容するトナー収容室３００と、現像スリーブ３１を備える現像室３０１を備えている。
【００４０】
現像スリーブ３１は、アルミニウムやステンレススチールのパイプによって形成された支持部としての非磁性スリーブの外周に厚み約５００μｍの導電性弾性層を形成したものである。そして、現像スリーブ３１は、現像室３０１によって矢印Ｒ２方向に回転可能に支持されている。現像スリーブ３１は、外径がΦ１１ｍｍ、表面粗さがＪＩＳ規格のＲａで通常、平均１．５〜４．５μｍとなるように形成されている。現像スリーブ３１は感光ドラム１に当接するように感光ドラム１の方向に押圧されている。現像スリーブ３１は、その長手方向（軸方向）の両端部に、侵入量規制コロが配設されており、これらのコロを感光ドラム１に当接させることにより、現像スリーブ３１と感光ドラム１表面との侵入量を所定の値になるようにしている。
【００４１】
また、現像スリーブ３１の一方の端部には、現像スリーブギヤが固定されており、この現像スリーブギヤに画像形成装置本体の駆動源から複数のギヤを介して駆動力が伝達され、現像スリーブ３１が回転駆動される。現像スリーブ３１の表面速度は、感光ドラム１の表面周速に対して１４０％の速度差をもって順方向回転している。現像スリーブ３１の表面は、所望量のトナーを担持し搬送することができるように、適切な表面粗さを有している。
【００４２】
また、現像スリーブ３１の内側にはマグネット３２が配設されている。マグネット３２は、円筒形成で、その周方向にＮ極とＳ極が交互に配置された４極マグネットロールを用いた。４極とは、感光ドラム１に対向する現像極、規制ブレード３３に対向する規制極、現像室３０１のトナーを現像スリーブ３１に供給するための供給極、トナー吹出し防止シートＳの対向部の漏れ防止極の４極である。各極の磁束密度は、規制極の一番強く７０ｍＴ、その他が約５０ｍＴである。マグネット３２は、現像スリーブ３１が矢印Ｒ２方向に回転するのとは異なり、現像スリーブ３１の内側に固定的に配設されている。
【００４３】
規制ブレード３３は、例えば厚さ１００μｍ程度のＳＵＳやリン青銅等によって形成された板状のものであり、その基端部が支持板金に固定されるとともに、曲率を有するその先端部３３ａを現像スリーブ３１表面に所定の圧力で当接させている。この当接力は約２０ｇｆ／ｃｍ〜４０ｇｆ／ｃｍ（現像スリーブ３１の長手方向についての１ｃｍ当たりの当接荷重）となるように当接されている。実施例１では、曲率が約０．２ｍｍ程度の規制ブレード３３の自由端の先端部３３ａを現像スリーブ３１に当接させている。先端部３３ａの曲率としては、層厚規制力の観点から、２ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００４４】
規制ブレード３３は、マグネット３２の磁力によって現像スリーブ３１表面に引き付けられたトナーの厚層を規制するものである。現像スリーブ３１の表面に担持されたトナーは、規制ブレード３３によって層厚が規制される際の現像スリーブ３１と規制ブレード３３間での摺擦による摩擦帯電により、適切な電荷が付与され、さらに感光ドラム１の現像部ａに対向する領域へと搬送されていく。このとき、現像スリーブ３１には、直流電源から現像バイアス（−３５０Ｖ）が印加される。現像部ａにおいて、感光ドラム１表面の電位と現像スリーブ３１の電位差によって、現像スリーブ３１上のトナーが、静電的に、感光ドラム１表面に形成された静電潜像に付着する。このようにして、静電潜像をトナー像として現像する。
【００４５】
トナー搬送部材３４は、トナー収容室３００内（収容室内）に回転可能に配置されており、トナー収容室３００内のトナーをほぐし、且つ現像室３０１へトナーを搬送する。トナー搬送部材３４は、図１に示すように、樹脂材料で構成されるバックアップ付の軸棒部材３４ａとＰＰＳフィルムシート３４ｂから構成されている。また、図１に示すように、規制部ｅはトナー搬送部材３４の軸中心の鉛直方向の上方に設けられている。そして、その両端部を回転中心とし、図１中の矢印Ｒ４方向に回転する。トナー搬送部材３４を回転させるための駆動力は、例えば前述の現像スリーブギヤからギヤ列で適当な回転速度に落とすことで利用するのが一般的である。
【００４６】
本実施例において、トナーは負帯電性の磁性一成分トナーが用いられる。このトナーは、結着樹脂（スチレンｎ−ブチルアクリルレート共重合体）１００重量部に、磁性体粒子８０重量部を主成分として、ワックスなどを内包したもので、平均粒径は７．５μｍである。外添剤としてシリカ微紛体１．２重量部を用いる。このようなトナーを、上述構成の現像装置３に使用した場合、現像スリーブ３１上のトナーコート量は約０．４ｍｇ／ｃｍ２〜０．９ｍｇ／ｃｍ２程度になる。
【００４７】
ここで、トナーの重量平均粒径について説明する。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。測定法としては、上述の電解溶水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに、測定試料を２〜２０ｍｌ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で分散処理を行い、上述のコールターカウンターにより、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、個数を基準として粒度分布を測定する。これにより、重量平均粒径が求められる。
【００４８】
また、使用するトナーは、使用前の状態で凝集度が４０以下、使用期間通して５５以下であることが好ましい。凝集度の測定方法を以下に示す。
【００４９】
（１）トナー凝集度測定
トナー凝集度は、パウダーテスター（ホソカワミクロン社製）を用いて測定した。パウダーテスターに上から２００メッシュ（目開き７７μｍ、ワイヤー径５０μｍ）、３７３メッシュ（目開き３８μｍ、ワイヤー径３０μｍ）、６３５メッシュ（目開き２０μｍ、ワイヤー径２０μｍ）、の順でフルイを３段重ねてセットした。そして、秤取した試料２ｇを静かにフルイの上にのせ、振幅１．５ｍｍで振動を５秒間与え、各フルイ上に残ったトナーの重さを測定し、下式に従ってトナー凝集度を算出した。
【００５０】
ここで、秤取した試料の量をＫ、上段のメッシュ上のトナー量をＬ、中段のメッシュ上のトナー量をＭ、下段のメッシュ上のトナー量をＮ、とする。このとき、Ｘ＝Ｌ／Ｋ、Ｙ＝Ｍ／Ｋ×０．６、Ｚ＝Ｎ／Ｋ×０．２とすると、トナー凝集度（％）は、下記（式１）で表される。
【００５１】
【数１】
2015172739.tif 000003
【００５２】
流動性の高いトナーは、２００メッシュの上に残るトナー量が少なく、下のメッシュに残るトナーが多くなり、凝集度は低い値となる。
【００５３】
（２）トナーの平均円形度
また、使用するトナーは、粉砕トナーではなく、平均円形度が０．９３以上の重合トナ
ーが好ましい。円形度の測定方法は以下に示す。
【００５４】
本実施例におけるトナーの円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本実施例では東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下記（式２）により求める。更に（式３）で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
【００５５】
【数２】
2015172739.tif 000004
【００５６】
【数３】
2015172739.tif 000005
【００５７】
なお、本実施例で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−１０００」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、６１分割した分割範囲に分ける。例えば、円形度０．４００〜１．０００を０．０１０間隔で、０．４００以上０．４１０未満、０．４１０以上０．４２０未満・・・０．９９０以上１．０００未満及び１．０００のように６１分割した分割範囲に分ける。そして、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行う。
【００５８】
この算出法で算出される平均円形度の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度である。そのため、本実施例においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこの様な算出法を用いる。
【００５９】
本実施例における円形度は、粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、粒子が完全な球形の場合に１．０００を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。円形度の具体的な測定方法としては、ノニオン型界面活性剤約０．１ｍｇを溶解している水１０ｍｌにトナー約５ｍｇを分散させ分散液を調整し、超音波（２０ｋＨｚ、５０Ｗ）を分散液に５分間照射する。そして、分散液濃度を５０００〜２００００個／μｌとして、上記フロー式粒子像測定装置を用い、３μｍ以上の円相当径を有する粒子の円形度分布を測定する。
【００６０】
測定の概略は、東亜医用電子社（株）発行のＦＰＩＡ−１０００のカタログ（１９９５年６月版）、測定装置の操作マニュアル及び特開平８−１３６４３９号公報に記載されているが、以下の通りである。
【００６１】
試料分散液は、フラットで扁平な透明フローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子はフローセルに平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。それぞれの粒子の２次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各
粒子の円形度を算出する。
【００６２】
＜紙粉対応構成＞
次に、図１、図３を参照して、実施例１の特徴である紙粉対応構成について説明する。図３は、実施例１における現像装置内のトナーの動きを示す図である。実施例１に係る現像装置３において、現像室３０１とトナー収容室３００とが開口Ｑを通じて繋がっている。そして、トナー搬送部材３４によってトナー収容室３００内のトナーが開口Ｑを通じて現像室３０１に搬送される構成となっている。
【００６３】
そして、図１に示すように、現像装置３は、現像室３０１の底部ｈがトナー収容室３００の底部ｇよりも鉛直方向の上方に位置し、規制部ｅが開口Ｑに対して鉛直方向の直上に位置することを特徴としている。なお、図１は、画像形成装置に装着された状態の現像装置３を示しており、図１において、上下方向が鉛直方向であり、鉛直方向に垂直な方向が水平方向である。また、鉛直方向の上方から下方に向かう方向が重力方向である。
【００６４】
図１に示すように、感光体ドラム１の回転軸方向に見たときに、規制部ｅから重力方向に下ろした直線を直線Ｂとする。また、感光体ドラム１の回転軸方向に見たときに、開口上端部Ｘと開口下端部Ｙを結ぶ直線を直線Ａとする。本実施例においては、感光体ドラム１の回転軸方向に見たときに、直線Ａと直線Ｂとの交点ｆが開口下端部Ｙを通る水平面よりも上方に存在する。本実施例において、現像スリーブ３１の回転方向は、開口Ｑに対向する部分において開口下端部Ｙから開口上端部Ｘに向かう方向である。
【００６５】
また、トナー収容室３００の底部ｇよりも現像室３０１の底部ｈの方が鉛直方向の上方に位置する。なお、図１に示すように、底部ｈとは、現像装置３を画像形成装置本体に装着した状態における現像室３０１内の最下部であり、底部ｇとは、現像装置３を画像形成装置本体に装着下状態におけるトナー収容室３００の最下部である。
【００６６】
さらに、本実施例においては、トナー収容室３００内のトナー搬送部材３４の軸中心ｉは現像スリーブ３１の軸中心ｊよりも鉛直方向の下方に配置される。そのため、トナーをトナー収容室３００から汲み上げて現像室３０１に供給する、トナー汲み上げ方式の現像装置となっている。
【００６７】
このような構成をとることによって、現像装置３内のトナーは、図３（ａ）、図３（ｂ）の矢印Ｃ１〜Ｃ３に示すような動きをする。図３（ａ）は、トナー搬送部材３４によってトナー収容室３００から現像室３０１にトナーが送り込まれた状態（矢印Ｃ１）を示している。現像室３０１内のトナーは、現像スリーブ３１の回転に伴い矢印Ｃ２のような動きをしている。
【００６８】
磁力によって現像スリーブ３１に供給されたトナーは、現像スリーブ３１の回転によって搬送される。現像スリーブ３１の規制部ｅまで搬送されたトナーは、規制ブレード３３によって余剰分を剥ぎ落される。そのような余剰トナーは、後からくるトナーに押し出される形でトナー収容室にもどる流れ（矢印Ｃ２）を作る。特に、図３（ｂ）に示すようにトナー搬送部材３４の先端が開口Ｑを通り抜けたあとは、規制ブレード３３周辺のトナーが、重力方向（鉛直）に自由落下してトナー収容室３００に戻りやすくなる。
【００６９】
次に、図４を参照して、実施例１における紙粉の動きについての詳細を説明する。図４は、実施例１における紙粉の動きを説明する図である。図４中の破線矢印Ｄ１〜Ｄ４は、紙粉の動きを示している。
【００７０】
転写部ｂで紙Ｐから感光ドラム１に付着した紙粉は、帯電ニップを通過する際に、マイ
ナス側の放電を受けることでネガ極性となる。ネガ極性に帯電した紙粉は、現像部ａで現像スリーブ３１に電気的に回収される（矢印Ｄ１→Ｄ２）。
【００７１】
現像スリーブ３１に回収された紙粉は、現像室３０１内に存在する磁性トナーと混合され、規制部ｅへと搬送される。磁性トナーは磁力によって現像スリーブ３１に引き付けられるが、紙粉は磁力をもたないため現像スリーブ３１に付着する力が小さい。そのため、規制部ｅまで搬送されたとしても、規制ブレード３３によって余分なトナーとともに現像スリーブ３１から引き剥がされる。
【００７２】
規制部ｅで現像スリーブ３１から離脱した紙粉は、トナーの循環力や重力によって、現像室３０１からより低い位置に存在するトナー収容室３００に搬送される（矢印Ｄ３）。トナー収容室３００に送られた紙粉は、再びトナー搬送部材３４などで現像室３０１に搬送されることもあるが、汲み上げ型のトナー供給方式であるため、磁力をもたない紙粉は重力方向に落下し、磁性トナーのように現像スリーブ３１に供給されることはない。
【００７３】
図４に示すように、実施例１では、規制部ｅ直下に現像室３０１とトナー収容室３００とを繋げる開口Ｑを配置しているため、効率的に規制部ｅで離脱した紙粉をトナー収容室３００に送り込むことが可能となっている。そのため、現像スリーブ３１近傍に紙粉が存在し続けることがないため、紙粉が現像スリーブ３１と規制ブレード３３の間に挟まったり、規制部ｅを通り抜けてしまうリスクを抑制することができる。
【００７４】
なお、本実施例における開口Ｑとは、現像室３０１を構成する第１枠体３Ａが有する開口上端部Ｘと開口下端部Ｙとの間の空間のことである。そして、本実施例においては、開口上端部Ｘと開口下端部Ｙとの間の空間（すなわち開口Ｑ）が規制部ｅの直下にあればよい。ここで、図４に示すように、トナー収容室３００を構成する第２枠体３Ｂの一部（図４中の突出部Ｚ）が突出して開口Ｑを覆うような構成の場合もある。このような構成の場合においては、第２枠体３Ｂの突出部Ｚと第１枠体３Ａの開口上端部Ｘとの間の空間が、規制部ｅの直下にあれば良い。すなわち、開口Ｑが第２枠体３Ｂに覆われている場合は、図４中の点線ｍが、点線ｌと点線ｎの間に位置し、規制部ｅが突出部Ｚの鉛直方向の上方にあればよい。一方、開口Ｑが第２枠体３Ｂに覆われていない場合においては、図４中の点線ｍが、点線ｋと点線ｎの間に位置し、規制部ｅが開口下端部Ｙの鉛直方向の上方にあればよい。なお、点線ｋ、ｌ、ｍ、ｎとは、それぞれ開口下端部Ｙ、突出部Ｚ、規制部ｅ、開口上端部Ｘを通る鉛直方向の直線である。
【００７５】
ここで、図７に従来例の現像装置を示す。従来例の現像装置においては、規制部ｅが現像室３０１とトナー収容室３００を繋げる開口Ｑに対して鉛直方向の直上（上方）に位置していない。また、現像室３０１の底部ｈがトナー収容室３００の底部ｇよりも鉛直方向の下方に位置している。
【００７６】
そのため、現像スリーブ３１から離れた位置にある紙粉が現像室３０１内に存在し続ける。そのため、紙粉が現像スリーブ３１に供給されるリスクがある。現像スリーブ３１近傍の紙粉は、トナー収容室３００から供給されるトナーの圧力によって現像スリーブ３１に押しつけられる。このような紙粉は、現像スリーブ３１に付着して規制部ｅに到達し、現像スリーブ３１と規制ブレード３３の間に挟まったり、規制部ｅを通り抜けてしまうことがある。
【００７７】
また、上述したように、実施例１においては、トナーとしては、凝集度が低く、球形度の高いトナーを用いることで、本実施例の様な現像装置形状での紙粉対応構成の効果を発揮しやすくなる。凝集度の高いトナーはほぐれやすいため、紙粉とトナーが分離しやすい。球形度の高いトナーも、紙粉との接点が少なくなりトナーとの付着力が小さくなる。よ
って紙粉とトナーが分離しやすくなる。また、凝集度が低いトナーは、高い流動性により現像室とトナー収容室３００の間の循環が活発になり、紙粉をトナー収容室３００に搬送しやすくなる。このように、凝集度が低く、球形度の高いトナーを用いることで、実施例１の紙粉対応構成の効果を発揮しやすくなった。
【００７８】
さらに、図５を参照して、実施例１における現像スリーブ３１に対する規制ブレード３３の当接状態及び当接圧について説明する。図５（ａ）は、実施例１の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図であって、図５（ｂ）は変形例１の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図である。
【００７９】
実施例１においては、図５（ａ）に示すように、規制ブレード３３の先端部３３ａのエッジ３３ａ１が現像スリーブ３１の表面に当接している。一方、変形例１においては、図５（ｂ）に示すように、規制ブレード３３の先端部３３ａの腹部３３ａ１が現像スリーブ３１の表面に当接している。
【００８０】
ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）の矢印Ｅ１は、紙粉の動きを示している。実施例１の構成においては、規制ブレード３３の先端側にかかる当接圧が高くなり、例え紙粉が規制部ｅ近傍まで到達したとしても規制部ｅの入り口で剥ぎ取られる。一方、変形例１の構成においては、規制ブレード３３による当接圧はブロードになっているため、規制部ｅ入口の当接圧が弱く、紙粉が規制ブレード３３と現像スリーブ３１の間に入り込む可能性がある。
【００８１】
以上説明したように、規制ブレード３３の先端部３３ａのエッジ３３ａ１近傍において当接圧のピークを高くすることで、トナーの規制ブレード３３と現像スリーブ３１の間へのすり抜けや挟み込みをより抑制することができる。
【００８２】
（実施例２）
次に、図６を参照して、実施例２について説明する。図６（ａ）は、実施例２の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図であって、図６（ｂ）は実施例２の変形例２の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図である。実施例２及び変形例２に係る現像装置の構成は、規制ブレードの構成が異なることを除いて同様であるため、同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。
【００８３】
実施例２の規制ブレード３３は、図６（ａ）に示すように、先端部３３ａと現像スリーブ３１との間に隙間を有するように、現像スリーブ３１の回転方向の上流に段差部３３１を有している。すなわち、実施例２の規制ブレード３３は、ひさし部３３２を有する形状となっている。
【００８４】
このひさし３３２を設けることで、大きな紙粉は、規制部ｅに到達する前にひさし部３３２で現像スリーブから取り除かれる（図６中矢印Ｅ１）。ひさし部３３２と現像スリーブ３１の隙間は狭いため、ひさし部３３２と現像スリーブ３１の隙間は搬送されてきたトナーで圧密状態となっている。よって、小さな紙粉もひさし部３３２にたまっている圧密状態のトナーによって侵入を阻止するため、規制部ｅに紙粉が入りにくい状態となっている。
【００８５】
また、実施例２においては、図６（ａ）に示すように、規制ブレード３３の段差部３３１のエッジ３３１ａが現像スリーブ３１の表面に当接している。そのため、規制部ｅにおけるピーク圧を高く設定でき、現像スリーブ３１と規制ブレード３３の間へのトナーのすり抜けや挟み込みを抑制することができる。
【００８６】
実施例２では、段差部３３１の高さＨを３００μｍ、ひさし部の長さｌを１．０ｍｍに設定しているが、本発明においてはこれに限られるものではなく、段差高さＨは２００〜４００μｍ、ひさし部の長さｌは０．５〜２．５ｍｍに設定することが望ましい。
【００８７】
図６（ｂ）に示す実施例２の変形例２における形状でも同様の効果を得られる。この形状においても、段差の高さＨは３００μｍ、ひさし長さｌは１．０ｍｍ、凸部３３４のＲは０．４ｍｍに設定している。
【００８８】
以上のように実施例２、実施例２の変形例の形状の規制ブレード３３を用いることで、規制部ｅに到達する前に予め大きな紙粉を除去することが可能となる。さらに、紙粉が現像スリーブ３１と規制ブレード３３との間に挟まったり、すり抜けることによる画像不良の発生を抑制することが可能となる。
【００８９】
（実施例３）
図８、図９、図１０を参照として、実施例３について説明する。実施例３に係る現像装置の構成は、マグネット３２の配置構成とトナー収容室３００との位置関係に特徴があり、実施例１、２と同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。
【００９０】
図８は本実施例における特徴となる現像装置の概略断面図である。トナー収容室側３００の開口下端部Ｚを含むトナー収容室３００内壁から現像スリーブ３１方向への延長線をｒとする。すなわち、実施例３に係る現像装置３は、トナー収容室３００の内壁面に、開口Ｑよりも鉛直方向下方に位置し、開口下端部Ｚに連なり、現像スリーブ３１と交わる方向に延びる壁面領域Ｗが形成されている。この壁面領域Ｗの面に沿って開口下端部Ｚから現像スリーブ３１と交わるように延ばした仮想線（または仮想面）を、延長線ｒ（または延長面ｒ）とする。そして、延長線ｒと現像スリーブ３１表面との交点（または交線）を交点ｑ（または交線ｑ）とする。この交点ｑは、規制部ｅと現像スリーブ３１重力方向最下点ｐ（現像スリーブ３１の表面における鉛直方向の下端部）との間に位置するように設定されている。また、開口下端部Ｚから鉛直方向の上方に現像スリーブ３１と交わるように延ばした仮想線（または仮想面）を、延長線ｒ２（または延長面ｒ２）とする。延長線ｒ２と現像スリーブ３１表面との交点（交線）を交点ｑ２（または交線ｑ２）とする。この交点ｑ２も、規制部ｅと現像スリーブ３１重力方向最下点ｐとの間に位置するように設定されている。
【００９１】
図９（ａ）は、実施例３におけるマグネット３２（磁力発生手段）の磁極配置の概略図である。図９（ｂ）はマグネット３２周方向の規制極近傍から供給極近傍の範囲での現像スリーブ３１表面における磁束密度Ｂの垂直成分｜Ｂｒ｜と水平成分｜Ｂθ｜の関係を示す概略図である。横軸は周方向位置、縦軸は磁束密度（ｍＴ）の絶対値である。以下にＢｒ、Ｂθについて詳述する。図１０（ａ）は、図９に示す｜Ｂｒ｜、｜Ｂθ｜、各極の関係を、本実施例に係る現像装置の断面構成に示した模式図である。図１０（ｂ）は、本実施例に係る現像装置内のトナー及び紙粉の動きを示す模式図である。
【００９２】
本発明における磁束密度の測定はベル社製のガウスメータのシリーズ９９００、プローブＡ−９９−１５３を用いて行った。同ガウスメータはガウスメータ本体に接続された棒状のアキシャルプローブを有する。まず、現像スリーブ３１を水平に（スリーブ中心軸が水平となるように）固定する。そして、プローブ先端部（測定部）がスリーブ表面に対して若干の間隔をあけて対向するように、水平姿勢のプローブをスリーブに対して直角に（プローブ中心軸が水平かつスリーブ中心軸に対して直角となるように）配置する。さらに、現像スリーブ３１の中心とプローブの中心が略同一水平面上に位置するようにして固定する。この状態でマグネット３２を回転しながら磁束密度を測定する。マグネット３２は
現像スリーブ３１と略同心の円筒体であるため、現像スリーブ３１の表面位置及び表面位置における法線方向の磁束密度を周方向においてすべての位置で測定することができる。得られた周方向の磁束密度データより各位置のピーク強度を求め、Ｂｒとした。即ち、Ｂｒは現像スリーブ３１表面における磁束密度の垂直方向成分である。次に上述のようにスリーブに対して直角に配置したプローブを、スリーブに対するプローブ先端の向きを現像スリーブ３１の周方向の接線方向に９０度回転させた配置とし固定する。この状態で、マグネット３２を回転させ、現像スリーブ３１の表面位置における接線方向の磁束密度を測定した。同様に得られた周方向の磁束密度データより各位置のピーク強度を求めＢθとした。即ち、Ｂθは現像スリーブ３１表面における磁束密度の水平方向成分である。
【００９３】
各角度におけるＢｒとＢθの値から、現像スリーブ３１表面の磁束密度Ｂの大きさ｜Ｂ｜を｜Ｂ｜＝｜Ｂｒ２＋Ｂθ２｜１／２から算出する。得られた｜Ｂ｜の値に対して、Ｓ極が正、Ｎ極が負としてすると図９（ａ）のように磁束密度が得られる。
また、図９（ｂ）に示すように、本実施例では交点ｑ、ｑ２の位置で｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜となるように設定している。すなわち、交点ｑ、ｑ２は、図９（ｂ）において｜Ｂｒ｜＝｜Ｂθ｜となる｜Ｂｒ｜と｜Ｂθ｜との交点ｕ１、ｕ２の間に位置する。この関係の領域では、水平磁界が支配的となる、即ちトナーが現像スリーブ３１の回転により運ばれやすくなる。逆に｜Ｂｒ｜＞｜Ｂθ｜の場合は垂直磁界が支配的な領域となるため、現像スリーブ３１表面にトナー溜りができやすくなる。
【００９４】
以上説明したような極配置、磁力分布を有するマグネット３２を用い、各部材の配置構成を上述のように構成とすることで、現像装置３内でのトナー及び紙粉の動きは図１０（ｂ）に示すような動きとなる。トナー搬送部材３４による搬送力は延長線ｒ、ｒ２の方向に向けられる。すなわち、トナー収容室３００内のトナー及び紙粉の多くは延長線ｒ、ｒ２に沿って現像スリーブ３１に送られ大部分は交点ｑ、ｑ２に到達する。
【００９５】
ここで、交点ｑ、ｑ２はトナーが効率的に供給されるために現像スリーブ回転方向において、現像スリーブ３１重力方向最下点ｐから規制部ｅの間に位置する。望ましくはトナー搬送部材３４から直接紙粉が規制部ｅに搬送されないように最下点ｐに近い方がよい。
【００９６】
トナー搬送部材３４により現像スリーブ３１表面に搬送されたトナーは交点ｑ、ｑ２が先述したように水平磁界が支配的な｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜としているため、図中矢印Ｃ５が示すように現像スリーブ３１の回転により効率的に規制部ｅへと搬送される。また磁力を持たない紙粉は図中矢印Ｄ５が示すように重力方向へと落下し、収容室３００へと搬送されることとなる。ちなみに垂直磁界が支配的な交点ｑ、ｑ２の位置で｜Ｂｒ｜＞｜Ｂθ｜の場合は交点ｑ、ｑ２でトナー溜りができやすく、その中に一緒に紙粉が混入する。結果、現像スリーブ３１の回転力によりトナーと一緒に紙粉が規制部ｅへと搬送されてしまう。
【００９７】
上述したように、交点ｑ、ｑ２を最下点ｐから規制部ｅの間に位置し、その位置での磁束密度の関係が｜Ｂｒ｜＜｜Ｂθ｜とすることで、現像スリーブ近傍に紙粉が存在し続けることがない。また、トナー収容室から規制部ｅ近傍に直接トナー及び紙粉が供給されないため、現像スリーブ３１と規制ブレード３３との間に挟まったり、規制部ｅを通り抜けてしまうリスクを抑制することができる。
【符号の説明】
【００９８】
３…現像装置、３１…現像スリーブ（現像剤担持体）、３３…規制ブレード（規制部材）、３４…トナー搬送部材（搬送部材）、３００…トナー収容室、３０１…現像室
【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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