(57)【要約】【課題】現像スリーブ端部近傍での現像剤漏れの低減を実現する現像装置の提供。【解決手段】現像容器内の感光ドラムと反対側で現像スリーブ８に対向して案内部としての溝３０を設ける。溝３０は、例えば連れまわり低減部材１０１の現像スリーブ８と対向する面１０１ａに形成され、現像スリーブ８に連れまわされる現像剤を当該現像スリーブ８の端部から中央部側へと案内する。このように連れまわされる現像剤を端部から中央部側へと案内することで、現像剤の端部側への移動が抑制されて、端部近傍での現像剤漏れを減らすことができる。【選択図】図５
2015087721.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、
前記現像容器の像担持体に対向する位置に回転自在に設けられ、現像剤を担持して前記像担持体の現像領域に搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器の前記像担持体と反対側で前記現像剤担持体に対向して設けられ、前記現像剤担持体に連れまわされる現像剤を、前記現像剤担持体の回転に伴って当該現像剤担持体の端部から中央部へと案内する案内部と、を備える現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体に対向配置され、前記現像剤担持体に担持されて前記現像領域へ搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記層厚規制部材の前記現像剤担持体の回転方向上流で、前記現像剤担持体に連れまわされる現像剤を低減する連れまわり低減部材と、を備え、
前記案内部は、前記連れまわり低減部材に設けられることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器の像担持体に対向する位置に回転自在に設けられ、現像剤を担持して前記像担持体の第一現像領域に搬送する第一現像剤担持体と、
前記第一現像剤担持体に対して前記像担持体の回転方向下流側に回転自在に設けられ、現像剤を担持して前記像担持体の第二現像領域に搬送する第二現像剤担持体と、
前記現像容器の前記像担持体と反対側で前記第一現像剤担持体及び前記第二現像剤担持体の少なくとも一方に対向して設けられ、前記対向する現像剤担持体に連れまわされる現像剤を、前記現像剤担持体の回転に伴って当該現像剤担持体の端部から中央部へと案内する案内部と、を備える現像装置。
【請求項４】
前記第一現像剤担持体に対向配置され、前記第一現像剤担持体に担持されて前記第一現像領域へ搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記第一現像剤担持体と前記第二現像剤担持体とが近接する領域の前記第二現像剤担持体の回転方向上流で、前記第二現像剤担持体に連れまわされる現像剤を低減する連れまわり低減部材と、を備え、
前記案内部は、前記連れまわり低減部材に設けられ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】
前記現像容器の現像剤を前記第一現像剤担持体及び前記第二現像剤担持体に向けて搬送する搬送手段と、
前記第一現像剤担持体と前記第二現像剤担持体とが近接する領域の近傍に設けられ、前記搬送手段による前記現像剤の搬送に伴って前記第一現像剤担持体及び前記第二現像剤担持体に生ずる圧力を低減する圧力低減部材と、を備え、
前記案内部は、前記圧力低減部材に設けられることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記案内部は、前記現像剤担持体の現像剤を担持する担持領域と現像剤を担持しない非担持領域の境界部を少なくとも含む、前記現像剤担持体に対して隙間を隔てて対向する位置に形成されてな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】
前記案内部は複数の溝からなり、該複数の溝は前記現像剤担持体の回転軸方向に対して傾斜してい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】
前記溝と前記現像剤担持体の回転軸とがなす角は、３０°〜６０°であることを特徴とする請求項７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、電子写真方式あるいは静電記録方式を採用する画像形成装置で用いる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式あるいは静電記録方式によって像担持体上に形成された静電潜像を、一成分現像剤あるいは二成分現像剤（以下、単に現像剤と記す）を用いて現像する現像装置が知られている。現像装置は、現像スリーブに現像剤を担持して搬送し、感光ドラムなどの像担持体上にトナーを供給するようにしている。このような現像装置では、現像スリーブに担持された現像剤が、搬送中つまり現像スリーブの回転中に現像スリーブの端部（以下、スリーブ端部と記す）へと移送される場合がある。スリーブ端部へと現像剤が移動すると、現像剤が軸受を通じて現像容器外に漏れて機内に飛散したりする。また、スリーブ端部への現像剤の移動が生じた場合に、現像剤が現像スリーブの端部を支持する軸受内に溜まることもある。
【０００３】
そこで、現像剤をスリーブ端部から現像スリーブ中央部（以下、スリーブ中央部と記す）側へと積極的に戻すようにした現像装置が提案されている（特許文献１）。特許文献１には、現像スリーブの長手方向に略並行に複数本の溝を形成してなり、これらの溝を現像スリーブの左右両端から任意の位置より一定の角度で曲げることが記載されている。これによれば、溝の形成された範囲では、現像剤を現像スリーブの回転に伴いスリーブ中央部側へと戻すことができると考えられる。
【０００４】
また、現像スリーブへの現像の供給を行う現像室と現像スリーブからの現像剤の回収を行う攪拌室とを上下に並べて配置した構成（機能分離方式）が従来から知られている。この構成の場合、下段の攪拌室から上段の現像室へ現像剤の汲み上げが行われるが、攪拌室では搬送経路下流側に現像剤が滞留しやすい。この結果、攪拌室の現像剤が意図せず現像スリーブに供給されて、現像スリーブが現像剤を担持したままの状態となる所謂現像剤の連れまわりが発生する場合がある。現像剤の連れまわりが発生すると、現像スリーブに連れまわされた現像剤を原因とするスリーブ端部からの現像剤漏れが生じる可能性がある。そこで、現像剤の連れまわりを防止するための連れまわり低減部材を設け、この連れまわり低減部材に長手方向で現像剤の規制力に差を設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４３５４２号公報
【特許文献２】特開２００９−１５１１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スリーブ端部近傍には溝やブラスト等による粗面化処理を施さないのが一般的である。これは、粗面化処理を回転体である現像スリーブの端部にまで施してしまうと、回転時に現像剤を移動する力が生じてしまい、これにより現像剤の新たな漏れを誘発する可能性があるからである。したがって、特許文献１に示された現像装置の場合、溝がスリーブ端部近傍に形成されているため、スリーブ端部からの現像剤の新たな漏れを誘発する可能性がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載のように連れまわり低減部材を設けていたとしても、例えば現像剤量の変化や現像剤凝集度の変化が大きいような場合には現像剤の連れまわりを防止することが難しい。特には、上記変化に伴って規制力の弱い領域に逃れる現像剤が増えて、スリーブ端部からの現像剤の漏れが発生する可能性がある。すなわち、現像スリーブ表面に均一厚さの現像剤層を形成するために規制ブレードが設けられている。そして、規制ブレードの現像スリーブによる現像剤搬送方向（回転方向）上流では、現像剤が滞留する剤溜りを形成している。この剤溜りの形成により現像剤はある程度圧力がかかった状態で規制ブレードに押し付けられるため、規制ブレード通過後の現像スリーブ表面の現像剤層の厚さを安定させることができる。
【０００８】
しかしながら、上述のように現像剤の連れまわりが発生した場合、この剤溜りにかかる圧力が増大してしまう。そして、規制ブレードに規制されて行き場を失った現像剤はスリーブ端部へと押し出され、スリーブ端部からの現像剤の漏れが発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像スリーブ端部近傍での現像剤漏れを低減できる現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の像担持体に対向する位置に回転自在に設けられ、現像剤を担持して前記像担持体の現像領域に搬送する現像剤担持体と、前記現像容器の前記像担持体と反対側で前記現像剤担持体に対向して設けられ、前記現像剤担持体に連れまわされる現像剤を、前記現像剤担持体の回転に伴って当該現像剤担持体の端部から中央部へと案内する案内部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、案内部は現像剤担持体に連れまわされる現像剤を当該現像剤担持体の端部から中央部へと案内するため、現像剤の端部側への移動が抑制される。これにより、端部近傍での現像剤漏れを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】実施例１の現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】現像容器の長手方向の縦断面における構成を示す断面図である。
【図４】現像スリーブの端部近傍を示す拡大図である。
【図５】連れまわり低減部材を説明するための概略図である。
【図６】実施例２の現像装置の構成を示す断面図である。
【図７】実施例３の現像装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明に係る現像装置は以下に述べる画像形成装置に適用されるが、これに限られるものではなく、他の画像形成装置にも適用できる。すなわち、画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／直接転写型の区別無く実施できる。また、二成分現像剤／一成分現像剤の区別無く実施できる。なお、本実施形態ではトナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１４】
＜実施例１＞
本発明の実施例１について、図１乃至図５を用いて説明する。まず、本発明に係る現像装置を適用し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。
【００１５】
［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置は、転写材搬送ベルト２４に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型直接転写方式のフルカラープリンタである。画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１０Ｙにイエロートナー像が形成されて、転写材搬送ベルト２４に担持され搬送される記録材（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）である転写紙２７に転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１０Ｍにマゼンタトナー像が形成されて、転写材搬送ベルト２４に担持され搬送される転写紙２７に転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、それぞれ感光ドラム１０Ｃ、１０Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、転写材搬送ベルト２４に担持され搬送される転写紙２７に転写される。
【００１６】
四色のトナー像を転写された転写紙２７は、転写材搬送ベルト２４から曲率分離して定着装置２５へ送り込まれる。転写紙２７は、定着装置２５で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
【００１７】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略した符号を構成部材に付して、画像形成部Ｐの構成及び動作を総括的に説明する。
【００１８】
画像形成部Ｐは、像担持体である感光ドラム１０を囲んで、一次帯電器２１、露光装置２２、現像装置１、転写帯電器２３、ドラムクリーニング装置２６を配置している。感光ドラム１０は、外周面に感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００１９】
一次帯電器２１は、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１０を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置２２は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１０の表面に画像の静電潜像を書き込む。現像装置１は、トナーを感光ドラム１０に供給して、静電潜像をトナー像に現像する。
【００２０】
転写帯電器２３は転写ブレードを有し、この転写ブレードを転写材搬送ベルト２４に押圧して、感光ドラム１０と転写材搬送ベルト２４との間にトナー像の転写部を形成する。転写ブレードにトナーの帯電極性と逆極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１０に担持されたトナー像が転写材搬送ベルト２４上の転写紙２７へ転写される。転写後に感光ドラム１０上に担持されたまま残る所謂転写残トナーは、ドラムクリーニング装置２６により除去される。
【００２１】
なお、ここでは、転写材搬送ベルト２４に搬送される転写紙２７に感光ドラム１０から直接転写する方法を説明したが、これに限らない。例えば、転写材搬送ベルト２４の代わりに中間転写体を設けておき、各色の感光ドラム１０から中間転写体に各色のトナー像を一次転写した後に、転写紙２７に各色の複合トナー像を一括して二次転写する構成の画像形成装置においても、本発明を適用できる。
【００２２】
［現像剤］
現像装置１は、負帯電特性のトナー（非磁性）と正帯電特性のキャリア（低磁化高抵抗）を含む現像剤（二成分現像剤）を用いている。そこで、まず本実施例にて用いる二成分現像剤について説明する。
【００２３】
トナーは、スチレン系樹脂やポリエステル樹脂等の結着樹脂、カーボンブラックや染料、顔料等の着色剤、さらには必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。本実施例では負帯電特性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径が７．０μｍのトナーを用いる。
【００２４】
トナーの体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としてコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、これに個数平均分布、体積平均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）を介してパーソナルコンピュータを接続した。電界水溶液として、一級塩化ナトリウムにより調製した１％塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）水溶液を使用した。トナーの体積平均粒径の測定方法は次の通りである。まず、上記の電界水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加える。それから、測定試料であるトナーを０．５〜５０ｍｇ加える。超音波分散器で約１〜３分間、このトナーを懸濁した電界水溶液を分散処理する。分散処理後、上記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型の測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、トナーの体積平均粒径を得る。
【００２５】
キャリアは、例えば表面酸化あるいは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これら磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアの体積平均粒径は２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍがよい。また、キャリアの抵抗率は１０７Ωｃｍ以上、好ましくは１０８Ωｃｍ以上がよい。本実施例では体積平均粒径が４０μｍ、抵抗率が５×１０８Ωｃｍ、磁化量が２６０ｅｍｕ/ｃｃの磁性キャリアを用いる。
【００２６】
磁性キャリアの抵抗率は、一方の電極に加圧した状況で電圧印加することに伴い回路に流れる電流に基づき抵抗率を得る方法によって測定した。具体的には、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いて、該セルの片方の電極に１ｋｇの重量で加圧した状況下で両電極間に電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して測定した。磁性キャリアの体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用いて測定した。測定方法は、まず体積基準で粒径０．５〜３５０μｍの範囲を３２対数分割して測定し、それからそれぞれの測定チャンネルにおける粒子数を測定する。そして、この測定結果から体積５０％のメジアン径をもって磁性キャリアの体積平均粒径とする。
【００２７】
磁性キャリアの磁気特性は、理研電子製の振動磁場磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３０を用いて測定した。キャリア粉体の磁気特性値は、７９５．７ｋＡ／ｍ、７９．５８ｋＡ／ｍの外部磁場をそれぞれつくり、そのときの磁性キャリアの磁化の強さを求めた。すなわち、磁性キャリアの測定用サンプルは、円筒状のプラスチック容器に充分密になるように充填した状態で作成する。この状態で磁化モーメントを測定すると共に、充填した磁性キャリアの実際の重量を測定して、磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）を求める。さらに、磁性キャリア粒子の真比重を、例えば乾式自動密度計アキュピック１３３０（島津製作所製）等の装置を用いて測定する。上記得られた磁化の強さに磁性キャリア粒子の真比重を掛けることで、単位体積あたりの磁性キャリアの磁化の強さを求めることができる。
【００２８】
［現像装置］
次に、実施例１の現像装置１について説明する。図２に示す現像装置１は、機能分離方式を採用した縦攪拌型の現像装置である。現像装置１は、現像容器２と、現像剤担持体としての現像スリーブ８と、層厚規制部材としての規制ブレード２０とを有している。現像容器２は、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収容する。現像容器２内は、略中央部において紙面垂直方向に延在する隔壁７によって上段の現像室３と下段の攪拌室４とに区画されている。現像室３と攪拌室４とは、両端部で上下に連通して現像剤の循環経路を形成している。
【００２９】
図３に示すように、現像室３及び攪拌室４にはそれぞれ、搬送手段としての第一搬送スクリュー５及び第二搬送スクリュー６が回転自在に配設されている。これら搬送スクリュー５，６が回転することによって、現像剤Ｔは攪拌されながら現像容器２内を循環搬送される。現像剤Ｔが攪拌されることに伴い、トナーが負極性に、キャリアが正極性に帯電する。搬送スクリュー５（所謂現像スクリュー）は現像室３内において現像スリーブ８の回転軸に沿って略並行に配置され、搬送スクリュー６（所謂攪拌スクリュー）は攪拌室４内において搬送スクリュー５と略並行に配置される。搬送スクリュー５が回転すると、現像室３内の現像剤Ｔは搬送スクリュー５の回転軸に沿って図３の左方から右方へと一方向に搬送される。他方、搬送スクリュー６が回転すると、攪拌室４内の現像剤Ｔは搬送スクリュー６の回転軸に沿って図３の右方から左方へと一方向につまり現像室３内の現像剤Ｔとは反対向きに搬送される。このようにして搬送スクリュー５、６の回転によって搬送される現像剤Ｔは、隔壁７の両端部に設けられた開口した連通部７１、７２を通じて、矢印Ｒ３で示した向きに現像室３と攪拌室４との間を循環する。
【００３０】
なお、前記搬送スクリュー５，６は、回転軸の周りに非磁性材料で構成された攪拌翼をスパイラル状に設けたスクリュー構造である。本実施例にて用いる搬送スクリュー５，６は、スクリュー径を軸全てにわたって２０ｍｍに、スクリューピッチを３０ｍｍに形成している。また、現像剤の攪拌／搬送時における搬送スクリュー５，６の回転数は６００ｒｐｍに設定される。
【００３１】
図２に戻り、現像スリーブ８は、感光ドラム１０に対向した位置に設けられた現像容器２の開口部から一部露出して、また回転可能に現像容器２に配設されている。本実施例で用いる現像スリーブ８の直径は２０ｍｍ、感光ドラム１０の直径は８０ｍｍに、また現像スリーブ８と感光ドラム１０とを最も近接させる箇所の間隔は約３００μｍに設定する。これらに設定すると、現像スリーブ８が担持し搬送する現像剤を感光ドラム１０に接触させた状態にしてトナー像の現像を行い得る。現像スリーブ８はアルミニウムやステンレスなどのような非磁性材料で円筒状に形成されており、その内部には磁界発生手段としてのマグネットローラ９が固定配置される。
【００３２】
マグネットローラ９は、現像極Ｓ１と、現像剤を搬送するための磁極Ｓ２、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３とを有する。ここでは、現像領域Ａで感光ドラム１０に対向させて現像極Ｓ１を配置し、規制ブレード２０に対向させて磁極Ｓ２を配置している。磁極Ｓ１，Ｓ２の間に磁極Ｎ１を配置し、磁極Ｓ２の現像スリーブ回転方向上流側に磁極Ｎ２を配置し、磁極Ｓ１の現像スリーブ回転方向下流側に磁極Ｎ３を配置している。同極である磁極Ｎ２と磁極Ｎ３とは隣り合う位置に配置されるので、これらの極間では反発磁界が形成される。この反発磁界によって現像スリーブ表面から現像剤が離間され、離間された現像剤は攪拌室４に回収される。
【００３３】
上記した各磁極の磁力によって、現像スリーブ表面には現像剤の磁気穂が形成される。この磁気穂は、規制ブレード２０により層厚が規制されて現像領域Ａへと送られる。規制ブレード２０はアルミニウムなどの非磁性材料で構成された板状部材であって、感光ドラム１０よりも現像スリーブ回転方向上流側に、現像スリーブ８の長手方向に沿って配設されている。規制ブレード２０の先端部と現像スリーブ表面との間隙（ギャップ）を調整することによって、現像スリーブ表面に形成された磁気穂の穂切り量が規制され、現像領域Ａへ搬送される現像剤量が調整される。本実施例では、規制ブレード２０によって現像スリーブ上の単位面積当りのコート量を３０ｍｇ／ｃｍ２に規制する。
【００３４】
現像スリーブ８は、規制ブレード２０による磁気穂の穂切りによって層厚を規制された現像剤を担持したまま、対向する感光ドラム１０と同一方向（矢印Ｒ２方向）に回転し、担持した現像剤を現像領域Ａに搬送する。感光ドラム１０に対する現像スリーブ８の周速比は、例えば１．７５倍とする。周速比は０．５〜２．５倍の間で設定されればよく、好ましくは１．０〜２．０倍の間に設定されるのがよい。周速比が大きいほど現像効率は高まるが、大きすぎるとトナー飛散や現像剤劣化等の問題が生じやすいので、周速比は上記１．０〜２．０倍の範囲内に設定するのが好ましい。
【００３５】
現像領域Ａでは磁気穂の先端が感光ドラム１０を摺擦し、感光ドラム１０に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する。このとき、現像効率つまり静電潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ８には図示しない電源から直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。例えば、−５００Ｖの直流電圧に、ピーク・ツウ・ピーク電圧が８００Ｖ、周波数が１２ｋＨｚ、波形が矩形波の交流電圧を重畳してなる振動電圧を印加する。勿論、直流電圧値、交流電圧値及び波形はこれに限らない。なお、交流電圧を重畳すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆に白地にトナーが付着する白地かぶりが発生し易くなる。このかぶりを防止するために、現像スリーブ８に印加する直流電圧と感光ドラム１０の帯電電位（すなわち白地部電位）との間に電位差を設けるとよい。
【００３６】
［端部シール構成］
現像スリーブ８の両端部は封止される。シール構成として、現像容器２の外部と内部とを磁気的に遮断する磁気シール構成を用いた。図４に磁気シール構成の一例を示す。図４に示す磁気シール構成は、板状の磁性板１１と磁石シート１２とを粗面化処理を施していない現像スリーブ８の端部８ａ近傍に配置してなる。磁性板１１は、現像容器２内において現像スリーブ８の外周に沿う形で非接触に現像スリーブ８の一部範囲を覆っている。磁性板１１と現像スリーブ８内のマグネットローラ９間には磁力が発生するので、磁性板１１と現像スリーブ８との間に侵入した現像剤は磁気穂を形成する。この磁気穂が磁性板１１と現像スリーブ８間の隙間を塞いで、スリーブ端部８ａからの現像剤漏れを防止する。
【００３７】
ところで、マグネットローラ９周方向の一部に磁力の弱い領域が存在すると、該領域では磁性板１１との間に発生する磁力が弱く磁力線は疎となる。そうすると、当該領域では他の領域と比べて磁気穂が密に形成されず、該領域からの現像剤漏れが生じやすい。本実施例では、マグネットローラ９内に隣接して配置された同極の磁極Ｎ２，Ｎ３間の磁力線が疎となる。そのため、磁性板１１を設けるにも関わらず、磁極Ｎ２，Ｎ３間の領域からの現像剤漏れが生じやすい。
【００３８】
この対策として、磁石シート１２が磁性板１１よりも現像スリーブ８の回転軸方向の更に外側（端部８ａ側）に設けられている。磁石シート１２は、磁性板１１と現像スリーブ８間から漏れた現像剤を磁力によって保持する。また、磁石シート１２は磁性板１１との間に磁力線を生じさせ、磁石シート１２と磁性板１１との間に磁気穂を形成してこれらの隙間を塞ぐ。こうして磁性板１１の他に磁石シート１２を設けることで、スリーブ端部８ａからの現像剤漏れをより抑制することができる。
【００３９】
しかしながら、磁性板１１や磁石シート１２が保持できる現像剤量には限りがあり、保持を続けるうちに現像剤を保持しきれなくなる。また、磁気穂を利用した磁気シール構成は現像容器２を密閉できるわけでなく、どうしても現像剤漏れが生じ得る。例えば、磁気穂が磁性板１１や磁石シート１２の磁気力以上の力で押されることがあると、磁気穂を形成する現像剤が磁性板１１や磁石シート１２から押し出されて漏れる所謂剥がれ漏れが生じる。このように、磁気シール構成だけでは現像剤漏れを効果的に防止することが難しい。
【００４０】
［連れまわり低減部材］
図３に示すように、現像室３と攪拌室４とを循環搬送される現像剤Ｔは、連通部７２から連通部７１に向かうにつれて剤面高さが徐々に高くなった状態となる。これは、現像スリーブ８から剥ぎ取られて攪拌室４内に回収される現像剤Ｔと、搬送スクリュー６によって攪拌室４内を搬送されてきた既存の現像剤Ｔとが合流することによる。また、連通部７１側で攪拌室４から現像室３への現像剤Ｔの汲み上げが行われることにもよる。連通部７１側に現像剤Ｔが偏る結果、連通部７１近傍で現像剤Ｔの剤面高さが必要以上に高くなり得る。そうすると、攪拌室４では、現像剤Ｔが現像スリーブ８に供給されて現像スリーブ８上に意図しない磁気穂が形成される、つまりは現像スリーブ８による現像剤の連れまわりが発生することがある。
【００４１】
実施例１の現像装置１では、攪拌室４で現像剤の剤面高さが必要以上に高くなったとしても、現像スリーブ８による現像剤の連れまわりが発生しないよう、連れまわり低減部材１０１を設けている。連れまわり低減部材１０１は、規制ブレード２０の現像スリーブ８の回転方向上流側、ここでは現像容器２を現像室３と攪拌室４とに区画する隔壁７の現像スリーブ８に対向する面に配置される。現像スリーブ８と連れまわり低減部材１０１との隙間は、現像スリーブ８に連れまわりが生じた場合の磁気穂の長さよりも狭くしている。したがって、攪拌室４で現像スリーブ８上に連れまわりが生じた場合の磁気穂つまり担持された現像剤は、この連れまわり低減部材１０１により規制され、マグネットローラ９のＮ２極からＳ２極には連れまわされにくくなる。
【００４２】
連れまわり低減部材１０１は現像スリーブ８に連れまわりが生じた場合に担持された現像剤に接しなければ、この現像剤を規制する目的を達成し得ない。本願発明者らは連れまわり低減部材１０１を設けていない状態で意図的に現像剤の連れまわりを発生させ、そのときに現像スリーブ８は約１ｍｍの厚みで現像剤を担持することを確認した。そこで、連れまわり低減部材１０１と現像スリーブ８との対向距離を８００μｍに設定し、連れまわり低減部材１０１が必ず接して現像剤を規制するようにした。連れまわり低減部材１０１の長手方向の長さは現像スリーブ８の長手方向の長さと略同じあるいはそれ以上であってもよく、現像スリーブ８の長手方向全域にわたって現像剤を規制できるようにしてある（図５参照）。
【００４３】
ところで、現像装置１の運転中にトナーとキャリアの混合比率が変化したり、温度湿度の変化に伴ってトナー帯電量が変化したりすると、現像剤の嵩密度や搬送性の変化が発生する。また、トナー消費量の少ない画像形成が長時間行われると、現像剤の凝集度が変化して現像剤の嵩密度や搬送性の変化が発生する。このような意図しない現像剤の嵩密度や搬送性の変化が発生すると、攪拌室４の連通部７１近傍で現像剤の剤面高さは通常時に比べてより高くなる場合がある。現像剤の剤面高さがより高くなったような場合に、単純に従来と同じ連れまわり低減部材（後述の溝３０が形成されていないもの）を設けるだけでは現像剤の連れまわりを防止することが難しかった。このため、スリーブ端部からの現像剤漏れが発生する可能性がある。
【００４４】
そこで、実施例１では、スリーブ端部近傍での現像剤の移動を原因とする現像剤漏れの防止と、現像剤の連れまわりを原因とする現像剤漏れの防止とを実現するために、連れまわり低減部材１０１に案内部としての溝３０を設けた。この連れまわり低減部材１０１について、図５を用いて説明する。図５（ａ）に示す連れまわり低減部材１０１は、現像スリーブ８に対向する面１０１ａの端部１０１ｂからの所定範囲内（図中の溝領域１０１ｃ）に複数の溝３０を形成している。溝領域１０１ｃは、隙間を隔てて対向する現像スリーブ８が現像剤を担持する担持領域Ｂと現像剤を担持しない非担持領域Ｃの境界部を含むスリーブ端部側に設定される。溝３０は、図５（ｂ）に示すように、それぞれが現像スリーブ８の回転軸Ｘに対して所定の角度θ（傾斜角と呼ぶ）だけ傾けられて略並行に等間隔に並べられる。また、溝３０は、一端が現像スリーブ８の相対する回転方向上流（図５（ａ）において下方）側で端部１０１ｂに近く、他端が現像スリーブ８の相対する回転方向下流（図５（ａ）において上方）側で端部１０１ｂから遠くなる向きに延在する。
【００４５】
連れまわり低減部材１０１の溝領域１０１ｃに複数の溝３０を斜めに形成すると、現像スリーブ８の回転に伴って現像剤をスリーブ端部からスリーブ中央部側へと案内する効果が生ずる。すなわち、連れまわり低減部材１０１は、現像スリーブ８の回転に伴い現像スリーブ８に連れまわされる現像剤を規制する。このとき、現像スリーブ８に連れまわされる現像剤は、現像スリーブ８の回転に伴い図５の下方から上方に向かって連れまわり低減部材１０１との間に侵入する。連れまわり低減部材１０１に下方より侵入した現像剤は、現像スリーブ８の回転に伴いさらに上方へと押し込まれる。このとき、溝領域１０１ｃでは押し込まれた現像剤に対して溝３０に沿ってスリーブ中央部側への力がかかる。現像剤がスリーブ中央部側への力を受けることで、現像スリーブ８の回転に伴い生じる現像剤をスリーブ端部へと移動する力が相対的に緩和され、現像剤がスリーブ端部へと移動しにくくなる。したがって、スリーブ端部８ａから現像剤が漏れにくくなる。このように、溝領域１０１ｃの溝３０が現像スリーブ８に連れまわされる現像剤を、現像スリーブ８の回転に伴ってスリーブ端部８ａから中央部へと案内して、スリーブ端部８ａからの現像剤漏れを低減させる。
【００４６】
傾斜角θは、現像剤を端部から中央部へと案内する効果が効果的に得られる角度に設定する。傾斜角θが現像スリーブ８の回転軸Ｘに対して緩すぎたりあるいは急すぎたりすると、現像剤をスリーブ中央部に移動する力は弱まる。例えば傾斜角θ＝９０°つまり現像スリーブ８の回転軸Ｘに対し垂直に交差するように溝３０を形成した場合には、現像剤に対しスリーブ中央部方向への力が生じずに、現像剤はスリーブ中央部に向けて移動しない。他方、例えば傾斜角θ＝０°つまり現像スリーブ８の回転軸Ｘに対し並行に溝３０を形成した場合には、現像剤に対しスリーブ中央部方向への力が生じて、現像剤はスリーブ中央部に向けて移動する。ただし、この場合、スリーブ中央部に向けて移動する現像剤は、溝領域１０１ｃ外で現像スリーブ８に連れまわされる現像剤と進行方向垂直に合流する。この合流時に現像剤は大きな反力を受け、その結果としてスリーブ端部からの現像剤漏れが発生する。そこで、現像剤をスリーブ中央部に案内する力を効率よく得て現像剤の移動向きを中央部に変えるためには、溝３０の傾斜角θを４５°程度、概ね３０°〜６０°とするのが好ましい。
【００４７】
［実施例１の比較例］
比較例と実施例１におけるスリーブ端部からの現像剤漏れを検証した。検証にあたって、連れまわり低減部材１０１には深さ１００μｍ、幅２００μｍの溝３０を、間隔２００μｍを開けて複数形成した。また、溝３０の傾斜角を４５°とした。検証方法として２０万枚通紙相当のプリントを連続する耐久試験を行い、そのときの漏れの発生の有無を比較した。漏れが発生した場合には、現像剤の連れまわりを主な原因とする規制ブレード近傍からの漏れと、スリーブ端部近傍での現像剤の移動を主な原因とする端部漏れに区別した。比較結果を表１に示す。比較例１〜３は、連れまわり低減部材１０１に溝３０を形成していない例である。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
比較例１は、連れまわり低減部材１０１を取り付けずかつ現像スリーブ８の両端部に溝を形成しない例である。なお、ここでの現像スリーブ８の両端部に溝を形成しない構成とは、少なくとも現像スリーブ８の両端部近傍に溝が存在しなければよく、現像スリーブ８の両端部近傍以外のその他領域には溝が存在してもよいし存在しなくともよい。比較例１では、５万枚通紙時点で規制ブレード近傍からの漏れと端部漏れとの両方が発生した。この理由については既に述べたとおりである。比較例２は、溝なしの連れまわり低減部材１０１を取り付けかつ現像スリーブ８の両端部に溝を形成しない例である。比較例２では、連れまわり低減部材１０１によって現像スリーブ８に連れまわる現像剤量を大幅に減少させることができ、比較例１に比較して規制ブレード近傍からの漏れの良化を確認できる。しかし、試験が進むにつれて端部漏れが徐々に発生しだした。これは、磁気シール部材（１１、１２）が現像剤を保持しきれなくなることによる。比較例３は、溝なしの連れまわり低減部材１０１を取り付けかつ現像スリーブ８の両端部に仮に溝を形成した例である。比較例３では端部漏れは比較的に軽微であったが、試験の早い段階から規制ブレード近傍からの漏れが発生した。比較例３で比較例２のときに発生していた端部漏れが抑制される理由は、現像スリーブ８の両端部に形成した溝により、現像剤が現像スリーブ８の端部から中央部へと徐々に押し戻されるためである。
【００５０】
比較例３で規制ブレード近傍からの漏れが発生する理由について説明する。規制ブレード近傍では、規制された現像剤がある程度圧のかかった状態で剤溜りを形成している。そのため、規制ブレード２０に規制されて行き場を失った現像剤は、スリーブ端部へと移動しやすい。ただし、規制ブレード近傍においても、スリーブ端部へと移動した現像剤は磁気シール部材（１１、１２）に保持されるのですぐに漏れることがない。磁気シール部材（１１、１２）が保持した現像剤は、磁力線に沿って磁気穂を形成する。この磁気穂は現像スリーブ８と現像容器２との隙間を塞いで、スリーブ端部へと移動する現像剤をブロックする。ここで、比較例１，２では、現像スリーブ８の両端部に溝が形成されていないことから、磁気シール部材（１１、１２）で磁気穂を形成している現像剤が現像スリーブ８の回転に伴って移動されることはない。すなわち、後述するような磁気シール部材（１１、１２）から磁気穂の一部が剥がれて入れ替わることはない。したがって、比較例２では、一部が入れ替わることなしに磁気穂がスリーブ端部へと移動する現像剤をブロックし続けるので、規制ブレード近傍からの漏れが発生しない。
【００５１】
その一方で、比較例３では現像スリーブ８の両端部に溝が形成されているため、現像スリーブ８の回転に伴って現像スリーブ８の回転方向に現像剤を移動する力が現像スリーブ８の両端部に発生する。この力が発生すると、磁気シール部材（１１、１２）で磁気穂を形成している現像剤の一部が移動して磁気穂から剥がれてしまうことがある。また、特にマグネットローラ９の規制ブレード２０に略対向する位置には、現像スリーブ８が担持する現像剤量（コート量）を安定させるためのカット極（実施例１ではＳ２極）を設けているのが一般的である。このカット極Ｓ２極によって規制ブレード近傍のスリーブ端部では、磁気シール部材（１１、１２）から現像スリーブ８に向かう磁気穂が形成されている。この磁気穂は上記した現像スリーブ８の回転方向に現像剤を移動する力の影響を受けやすいので、磁気穂を形成する現像剤の一部は現像スリーブ８の回転に伴って磁気穂から外されて移動し得る。磁気穂から外された現像剤は、現像スリーブ８の回転に伴い現像スリーブ８の回転方向に移動して、規制ブレード２０と現像スリーブ８の隙間から現像容器２の外部に漏れる。
【００５２】
現像剤の一部を失った磁気穂には、規制ブレード２０によって規制されて行き場を失った現像剤がすぐに移動してきて、失われた分の代わりに補充される。つまり、現像スリーブ８の回転に伴って、スリーブ端部では磁気穂を形成している現像剤の一部が移動され、その度に新たに移動してきた現像剤が磁気穂に補充されることが繰り返されている。こうした磁気シール部材（１１、１２）での現像剤の入れ替わりが、規制ブレード近傍からの漏れの原因の１つにもなっている。これによれば、規制ブレード近傍からの現像剤漏れは断続的に繰り返し続くこととなる。そもそも現像スリーブ８の両端部に溝を設ける理由は現像剤を徐々に端部から中央部に押し戻すためである。しかし、特に規制ブレード近傍は行き場を失った現像剤が圧を受けながら次から次に供給されるため、その効果がうまく発揮されず断続的に漏れが発生する。このようにして、比較例３では、連れまわり低減部材１０１を取り付けるにもかかわらず規制ブレード近傍からの漏れが発生する。
【００５３】
比較例１〜３に対し、実施例１では規制ブレード近傍からの漏れと端部漏れがともに発生していない（表１の実施例１参照）。これは、実施例１では回転体である現像スリーブ８ではなく非回転体である連れまわり低減部材１０１に溝３０を形成したことによる。また、溝３０を現像スリーブ８の担持領域Ｂと非担持領域Ｃとを含むスリーブ端部側の溝領域１０１ｃに形成したことによる。すなわち、連れまわり低減部材１０１は連れまわる現像剤を低減して、規制ブレード近傍の剤溜りに必要以上の高い圧力がかからなくしている。それだけでなく、連れまわされる現像剤を溝３０によってスリーブ端部から中央部へと積極的に押し戻すので、すぐに漏れに繋がるスリーブ端部側の剤溜りで高い圧力がかかることのないようにもしている。また、現像スリーブ８の両端部に粗面化処理が施されていなければ、比較例３のような規制ブレード近傍からの漏れも発生しない。このように、実施例１では規制ブレード近傍からの漏れが発生しない。
【００５４】
また、仮に、現像スリーブ８の回転に伴いスリーブ端部への現像剤の移動が生じたとしても、溝３０によって現像剤はスリーブ端部から中央部へと積極的に押し戻されることから、実施例１では端部漏れが発生することもない。さらに、連れまわり低減部材１０１は回転しないので、連れまわり低減部材１０１自体にスリーブ端部へ現像剤を移動させる力は生じない。したがって、現像剤をスリーブ中央部へと積極的に押し戻す力に相反する力が生じないので、効率的に現像剤をスリーブ端部から中央部へと押し戻すことができる。
【００５５】
以上のように、実施例１では連れまわり低減部材１０１に溝３０を形成した。これにより、現像スリーブ端部近傍での現像剤の移動を原因とする現像剤漏れ（端部漏れ）を低減することができる。また、現像剤にかかる圧力の増大を原因とする現像剤漏れ（規制ブレード近傍からの漏れ）を低減することもできる。
【００５６】
＜実施例２＞
図６は、実施例２の現像装置の構成を示す断面図である。実施例２は、上下に複数本（ここでは２本）の現像担持体を備えた現像装置に、実施例１と同様の連れまわり低減部材１０１Ａを搭載した例である。ここでは、上記実施例１と説明の重複する部分について同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図６に示すように、実施例２の現像装置１では、第一現像剤担持体としての上流現像スリーブ８１内に、第一磁界発生手段としてのマグネットローラ９１が固定配置されている。非磁性材料で構成される上流現像スリーブ８１は矢印Ｒ４方向に回転し、現像剤を担持し搬送する。上流現像スリーブ８１の上方に、層厚規制部材としての規制ブレード２０が配置されている。マグネットローラ９１は、規制ブレード２０に対向する近傍に磁極Ｎ２を有する。実施例２の現像装置１においても、規制ブレード近傍では現像剤がある程度圧のかかった状態で剤溜りが形成される。これは、規制ブレード近傍では磁極Ｎ２の磁力に拘束されて現像剤が溜まると共に、溜った現像剤が規制ブレード２０にて適正な層厚に規制されることによる。現像剤は適正な層厚に規制された後、上流現像スリーブ８１によって感光ドラム１０の第一現像領域Ａ１に搬送される。
【００５８】
マグネットローラ９１は、第一現像領域Ａ１に対向する位置に現像極Ｓ１を有する。現像極Ｓ１は、第一現像領域Ａ１の対向位置に位置する上流現像スリーブ８１表面に磁気穂を形成している。第一現像領域Ａ１の対向位置に形成された磁気穂が感光ドラム１０に接触して、感光ドラム１０上の静電潜像をトナー像に現像する。その際には、磁気穂に付着しているトナーと共に上流現像スリーブ８１表面に付着しているトナーまでもが静電潜像に供給され、トナー像の現像に用いられる。
【００５９】
マグネットローラ９１は、現像極Ｓ１の他に、Ｓ２，Ｎ１，Ｎ３，Ｎ２極の計５極を有している。このうち同極のＮ２極とＮ３極は隣りあって配置されるので、これらの極間では反発磁界が形成される。この反発磁界によって現像剤に対するバリアが形成される。
【００６０】
上流現像スリーブ８１の下方には、上流現像スリーブ８１及び感光ドラム１０双方に対して略対向するように、第二現像剤担持手段としての下流現像スリーブ８２を矢印Ｒ４方向（上流現像スリーブ８１と同一回転方向）に回転可能に配設している。この下流現像スリーブ８２は上流現像スリーブ８１と同様に非磁性材料で構成され、内部には第二磁界発生手段としてのマグネットローラ９２が固定配置されている。マグネットローラ９２は、磁極Ｓ３、Ｎ４、Ｓ４、Ｎ５、Ｓ５の５極を有する。
【００６１】
Ｎ４極は、第二現像領域Ａ２の対向位置に位置する下流現像スリーブ８２表面に磁気穂を形成する。Ｎ４極により形成された磁気穂が感光ドラム１０に第二現像領域Ａ２で接触することで、第一現像領域Ａ１を通過後の感光ドラム１０上の静電潜像に対する２回目の現像が行われる。同極のＳ３極とＳ５極とは隣りあって配置され、これらの極間に形成される反発磁界によって現像剤に対するバリアが形成されている。Ｓ３極は、上流現像スリーブ８１に最も近接する位置の近傍でマグネットローラ９１内のＮ３極に略対向する位置に配置されている。
【００６２】
実施例２の現像装置１における現像剤の流れを説明する。現像剤は、上流現像スリーブ８１によって担持されてＮ２→Ｓ２→Ｎ１→Ｓ１→Ｎ３の順に搬送される。その後、上流現像スリーブ８１上の現像剤は、下流現像スリーブ８２へと受け渡される。上述のように、上流現像スリーブ８１のＮ３極とＮ２極間には反発磁界が形成されており、また下流現像スリーブ８２のＳ３極とＳ５極間にも反発磁界が形成されている。Ｎ３極へ搬送された上流現像スリーブ８１上の現像剤は、これらの反発磁界が形成するバリアによって両スリーブ８１，８２間への侵入がブロックされる。ブロックされた現像剤は、略対向配置されたＮ３極からＳ３極方向へのびる磁力線に従って上流現像スリーブ８１から下流現像スリーブ８２へと矢印Ｒ５方向に移動する。下流現像スリーブ８２へ移動した現像剤は、下流現像スリーブ８２によって担持されてＳ３→Ｎ４→Ｓ４→Ｎ５→Ｓ５の順に搬送される。下流現像スリーブ８２上の現像剤がＳ５極に至ると、Ｓ５極とＳ３極間の反発磁界にブロックされて下流現像スリーブ８２から現像剤が剥ぎ落とされて攪拌室４に回収される。
【００６３】
なお、現像剤の受け渡し極であるＮ３極とＳ３極は、少しのズレもなく対向配置されている必要はない。少しのズレもなく対向配置されている状態から４５°の範囲内のズレで略対向配置されていれば、上流現像スリーブ８１から下流現像スリーブ８２への現像剤の受け渡しをスムーズに行うことができるからである。
【００６４】
ところで、現像スリーブを２本備える現像装置は現像スリーブを１本のみ備える現像装置に比べて、現像剤の連れまわりが発生した場合におけるスリーブ端部からの現像剤漏れが生じやすい。ここで、現像スリーブを２本備える現像装置に関して、下流現像スリーブ８２で現像剤の連れまわりが発生した場合の現像剤漏れについて、図６を参照しながら説明する。
【００６５】
下流現像スリーブ８２により連れまわされた現像剤は、上流現像スリーブ８１内のＮ３極と下流現像スリーブ８２内のＳ３極との対向位置近傍で、上流現像スリーブ８１又は下流現像スリーブ８２上の磁気穂に合流する。しかし、磁気穂による現像剤の規制力は規制ブレード２０の規制力に比べると非常に強いため、連れまわされた現像剤は磁気穂に弾かれてスリーブ端部方向への力を受ける。したがって、連れまわされた現像剤は磁気穂に合流することなく、すべてがスリーブ端部から漏れる。この点、現像スリーブが１本だけの場合には、規制ブレード２０に規制された現像剤の一部だけがスリーブ端部から漏れて、他は現像室３に収容される。このように、現像スリーブが２本の場合には現像スリーブが１本だけの場合に比べて、スリーブ端部からの現像剤の漏れが非常に多くなり得る。
【００６６】
この対策として、現像スリーブを２本備えた現像装置においても、連れまわり低減部材を配置することが考えられる。図６に示すように、連れまわり低減部材１０１Ａは、現像容器２を現像室３と攪拌室４とに区画する隔壁７の下流現像スリーブ８２に対向する面に配置される。この位置に連れまわり低減部材１０１Ａを配置すれば、下流現像スリーブ８２に連れまわされる現像剤を減らすことができる。つまり、上流現像スリーブ８１内のＮ３極と下流現像スリーブ８２内のＳ３極との対向位置近傍にまで移動されて、磁気穂に弾かれてスリーブ端部から漏れる現像剤の量そのものを低減することができる。しかし、従来知られた溝なしの連れまわり低減部材を配置するだけでは、スリーブ端部からの現像剤漏れを防ぐことができなかった（以下に示す表２の比較例４参照）。
【００６７】
そこで、実施例２の現像装置１では、連れまわり低減部材１０１Ａの下流現像スリーブ８２に対向する面１０１ａに実施例１と同様の溝３０を形成した。すなわち、実施例１で連れまわり低減部材１０１Ａに対して述べた構成はすべて、実施例２の現像装置１にも適用可能である。
【００６８】
［実施例２の比較例］
比較例と実施例２におけるスリーブ端部からの現像剤漏れを検証した。なお、検証にあたって、溝３０の形状や検証方法は上述した実施例１の検証時と同じとした。比較結果を表２に示す。比較例４〜６は、連れまわり低減部材１０１に溝３０を形成していない例である。
【００６９】
【表２】
2015087721.tif 000004
【００７０】
比較例４は、上流現像スリーブ８１の両端部及び下流現像スリーブ８２の両端部ともに溝を形成しない例である。比較例４では、上流現像スリーブ８１と下流現像スリーブ８２間の磁気穂による強い規制力により、端部漏れが発生した。比較例５は、上流現像スリーブ８１及び下流現像スリーブ８２の両端部ともに仮に溝を形成した例である。比較例５では、端部漏れは発生しなかったが、試験の早い段階から規制ブレード近傍からの漏れが発生した。比較例６は、上流現像スリーブ８１に溝を形成しない一方で下流現像スリーブ８２に溝を形成した例である。比較例６では、規制ブレードからの漏れも端部漏れも発生しなかった。
【００７１】
しかし、比較例５や比較例６では、特に現像スリーブが現像剤を担持する担持領域と現像剤を担持しない非担持領域とを含む境界近傍においてコートムラが発生した。これは、上流又は下流現像スリーブ８１，８２の両端部の溝によってスリーブ端部から中央部へと移動される現像剤が非担持領域から担持領域に侵入し、上流又は下流現像スリーブ８１，８２の担持領域の現像剤量を増加させることによる。実際に担持領域の現像剤量を測定したところ、担持領域中央部分のコート量が３０ｍｇ／ｃｍ２に対して、担持領域と非担持領域との境界部分のコート量は６０ｍｇ／ｃｍ２と、中央部分に比べて２倍であった。
【００７２】
比較例４〜６に対し、実施例２では端部漏れが発生せず、また上流現像スリーブ８１の両端部及び下流現像スリーブ８２の両端部に溝を設けなくとも規制ブレード近傍からの漏れが発生していない（表２の実施例２参照）。これは、実施例１でも述べたように、連れまわり低減部材１０１Ａに溝３０を形成したことによる。また、溝３０をスリーブ端部側の溝領域１０１ｃに形成したことによる。さらに、実施例２ではコートムラも発生していない。これは、実施例２の現像装置１では上流現像スリーブ８１、下流現像スリーブ８２にその端部までを含めて溝を形成する必要はないので、比較例６のようなコートムラが生じない。このように、実施例２の現像装置１においても、連れまわり低減部材１０１Ａに溝３０を形成することにより実施例１と同様の効果が得られる。
【００７３】
＜実施例３＞
本発明にかかる現像装置は、実施例１や実施例２に示した二成分現像剤を用いる現像装置に限らず、一成分現像剤を用いる現像装置であってもよい。一成分現像剤を用いる現像装置は、トナーが内包する磁性体を帯電して現像スリーブにトナーを磁気吸着することを特徴とするものである。一成分現像剤を用いる現像装置は、帯電量が比較的低めですむ画像形成部、例えばフルカラー機において感光ドラムにブラックトナー像を形成する画像形成部ＰＫ（図１参照）や、モノクロ機の画像形成部などに用いられる。実施例３では、磁性一成分トナーを用いたモノクロ機を例に説明する。図７は、実施例３の現像装置の構成を示す断面図である。
【００７４】
図７に示す実施例３の現像装置１では、感光ドラム１０に対向して第一及び第二現像剤担持体としての現像スリーブ８３、８４が上下に配置されている。上段の現像スリーブ８３と下段の現像スリーブ８４の最近接位置の間隔（ギャップ）は、２００〜４００μｍ程度に設定される。現像容器２は感光ドラム１０の現像領域Ａ１，Ａ２に対向した位置に開口部が設けられており、この開口部から一部露出するようにして現像スリーブ８３，８４は配設される。現像スリーブ８３，８４は、ともに同一の回転方向（矢印Ｒ６）に回転可能である。また、現像スリーブ８３，８４の両端部には、図４に示したような磁気シール部材（図示せず）が設けられている。上段の現像スリーブ８３上方には、層厚規制部材としての規制ブレード２０が配置されている。下段の現像スリーブ８４下方には、ポスト帯電器１００が配置されている。さらに、現像容器２内には搬送手段としての撹拌部材５１、５２、５３、５４が配置されている。
【００７５】
現像容器２内には、一成分現像剤として磁性一成分トナーが収容されている。実施例３で用いる磁性一成分トナーは、少なくともスチレンアクリル樹脂またはポリエステル樹脂のいずれか一方を基体としたネガトナー（負帯電性トナー）の現像剤である。この現像剤は磁性体を６０〜９０重量部程度に内包し、外添剤として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を０．５〜１．５重量パーセント程度含む。また、重量平均粒径は５．０〜７．５μｍ程度であり、比透磁率は１．５〜２．０程度である。
【００７６】
現像スリーブ８３，８４は、非磁性部材のアルミニウムからなる円筒状本体の表面を、フェノール樹脂と結晶性グラファイト及びカーボンを所定の重量比割合で混合し１５０℃の環境下で硬化させて形成した膜で、被覆したものである。安定かつ均一な膜とするため、膜の厚さは２０μｍ程度であり、またフェノール樹脂の重量と樹脂以外のものの重量（結晶性グラファイト及びカーボン）との比は２対１である。さらに、フェノール樹脂は４級アンモニウム塩を２０重量部程度含むものを用いて、現像剤に対する現像スリーブ８３、現像スリーブ８４の帯電特性を最適にできるようにした。すなわち、第４級アンモニウム塩はフェノール樹脂に添加されると、樹脂中に均一に分散される。そして、第４級アンモニウム塩が加熱されて硬化するのに伴い、フェノール樹脂は負帯電特性を有する物質へと変化する。この材料を用いて膜を形成してある現像スリーブ８３，８４を用いれば、現像剤を比較的低めの電圧に帯電させることが可能となる。
【００７７】
現像スリーブ８３，８４内には、第一及び第二磁界発生手段としてのマグネットローラ９３，９４がそれぞれ固定配置されている。マグネットローラ９３には、偶数個の極性の異なる磁極（ここではＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の６極）が磁場パターンを形成するように交互に配置されている。マグネットローラ９４には、偶数個の極性の異なる磁極（ここではＮ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２の４極）が磁場パターンを形成するように交互に配置されている。つまり、同極の磁極が隣りあって配置されていない。したがって、上述した実施例１，２の現像装置と異なり、実施例３の現像装置では現像スリーブ８３，８４に反発磁界が生じない。
【００７８】
反発磁界を生じさせなくてよい理由は以下のとおりである。上述の二成分現像剤を用いる現像装置（実施例１，２）の場合、画像形成によりトナーが消費されると局所的に磁性キャリアとトナーの比率（ＴＤ比）が低下する。このＴＤ比の低下は濃度ムラを生ずる原因となるので、現像装置ではＴＤ比の低下した現像剤を一旦回収する必要がある。そこで、二成分現像剤を用いる現像装置では、このＴＤ比の低下した現像剤を現像スリーブから剥ぎ取って攪拌室４に回収するために、反発磁界が必須である。また、ＴＤ比の低下した現像剤の連れまわりを防止するためにも、反発磁界を必要とする。他方、一成分現像剤を用いる現像装置の場合（実施例３）、そもそもＴＤ比の低下は生じ得ず、また現像剤の連れまわりが発生したとしても濃度ムラの問題は生じ難い。そのため、一成分現像剤を用いる現像装置として、現像スリーブ８３，８４に反発磁界を生じさせることのない偶数極構成の現像装置が用いられる。
【００７９】
現像容器２内の現像剤は、撹拌部材５１、５２、５３、５４によって撹拌されながら現像スリーブ８３、８４へと供給される。現像スリーブ８３，８４はともに同一回転方向（矢印Ｒ６）に回転している。現像スリーブ８３はマグネットローラ９３の磁力によって現像剤を担持し、規制ブレード２０によって層厚が規制される。一方、現像スリーブ８４はマグネットローラ９４の磁力によって現像剤を担持し、現像スリーブ８３によって層厚が規制される。つまり、現像スリーブ８４に担持された現像剤は、現像スリーブ８３と現像スリーブ８４間のギャップにより層厚が規制される。
【００８０】
現像スリーブ８３，８４はそれぞれ現像剤を現像領域Ａ１，Ａ２に搬送し、感光ドラム１０に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。このとき、現像スリーブ８３，８４に担持され搬送された現像剤は感光ドラム１０側に飛翔し、感光ドラム１０の静電潜像を非接触に現像する。すなわち、現像スリーブ８３，８４には、図示しない電源から直流電圧に交流電圧（ピーク・ツウ・ピーク電圧が１〜２ｋＶ、周波数が１〜４ｋＨｚ程度）を重畳した現像バイアス電圧が印加される。また、現像領域Ａ１，Ａ２での現像スリーブ８３，８４と感光ドラム１０間の間隔は１５０〜４００μｍ程度である。したがって、現像領域Ａ１，Ａ２では所謂ジャンピング現像が行われる。
【００８１】
なお、ポスト帯電器１００において放電ワイヤーに帯電バイアス電流を印加する定電流制御を行うと、放電動作の際に感光ドラム１０にも電流が流れてトナー像の電荷を増すことができる。こうすると、感光ドラム１０上に形成されたトナー像の中間転写体（図示せず）への転写をアシストできる。帯電バイアス電流としては、直流成分に交流成分（１〜５ｋＶ）を重畳させた−１００〜−２００μＡ程度の定電流を印加すればよい。
【００８２】
ところで、現像スリーブ８３，８４に担持された現像剤は画像形成で使われない限り、現像スリーブ８３，８４に担持され続ける。ただし、感光ドラム１０の反対側では、現像スリーブ８３，８４に担持されている現像剤は、撹拌部材５１，５２，５３，５４による現像剤の供給に伴って生ずる押し込み力を受ける。この押し込み力が強い場合には、供給された現像剤によって現像スリーブ８３，８４に担持されている現像剤が各スリーブ端部へと押し出されることとなり、スリーブ端部からの現像剤漏れが発生する。このように、特に２本の現像スリーブ８３，８４を備える現像装置１では、スリーブ端部からの現像剤漏れが大きな問題となっていた。
【００８３】
実施例３の現像装置１では、感光ドラム１０の反対側の現像容器２内に圧力低減部材１０２が配置されてなる。圧力低減部材１０２は、感光ドラム１０の反対側で現像スリーブ８３と現像スリーブ８４との間に、これら現像スリーブ８３，８４の双方に対して略対向するようにして紙面垂直方向に延設されている。圧力低減部材１０２は、撹拌部材５１，５２，５３，５４によって供給される現像剤が現像スリーブ８３と現像スリーブ８４との間に侵入するのを防止する。また、撹拌部材５１，５２，５３，５４による現像剤の供給に伴い現像スリーブ８３，８４が担持している現像剤にかかる押し込み力を低減する。実施例３の現像装置１では、この圧力低減部材１０２に実施例１や実施例２と同様に案内部としての溝３０（図５参照）を形成している。ただし、溝３０は、現像スリーブ８３に対向する面１０２ａ及び現像スリーブ８４に対向する面１０２ｂの少なくとも一方に設けてあればよい。
【００８４】
［実施例３の比較例］
従来例と実施例３におけるスリーブ端部からの現像剤漏れを検証した。検証にあたって、溝３０の形状や検証方法は実施例１の検証時と同じとした。比較結果を表３に示す。ただし、実施例３の現像装置１では現像剤の連れまわりを原因とする規制ブレード近傍からの漏れが発生しないので、スリーブ端部近傍での現像剤の移動を主な原因とする端部漏れの結果のみを示している。
【００８５】
【表３】
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【００８６】
比較例７は、圧力低減部材１０２を配置しない例である。比較例７では、試験初期の段階から断続的に現像スリーブ８３，８４の端部から漏れが発生した。これは、撹拌部材５１，５２，５３，５４による現像剤の供給に伴い、現像スリーブ８３と現像スリーブ８４との間に現像剤が侵入し、該現像剤による押し込み力が増すためである。比較例８は、溝を形成していない圧力低減部材１０２を配置した例である。比較例８では、上記漏れの大幅な改善を確認できた。しかし、試験が進むにつれて端部からの漏れが徐々に発生した。これは、圧力低減部材１０２によって上記押し込み力が低減される一方で、試験が進むにつれて磁気シール部材（図示せず）が現像剤を保持しきれなくなることによる。
【００８７】
比較例７，８に対し、実施例３ではスリーブ端部からの漏れがほとんど発生していない（表３の実施例３参照）。これは、実施例３では圧力低減部材１０２に溝３０を形成したことによる。また、溝３０を現像スリーブ８の担持領域Ｂと非担持領域Ｃとを含むスリーブ端部側の溝領域１０１ｃに形成したことによる。こうすることで、圧力低減部材１０２によって、撹拌部材５１，５２，５３，５４による現像剤の供給に伴い現像スリーブ８３，８４が担持している現像剤にかかる押し込み力を低減することができる。また、圧力低減部材１０２に形成した溝３０によってスリーブ端部から中央部へ現像剤を押し戻すことができる。以上のように、１成分現像剤を用いる実施例３の現像装置１においては圧力低減部材１０２に溝３０を形成することにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
なお、上述した実施例１及び実施例２では、現像室３と攪拌室４とに上下に区画されている縦攪拌型現像装置を例に説明したが、この構成に限定されない。すなわち、現像室と攪拌室が水平方向に区画され、現像スリーブに現像剤を供給する室と、現像スリーブから現像剤を回収する室と、に各々機能分離した構成についても本発明を適用することが可能である。
【００８９】
なお、本発明では溝３０の形状が直線形状のものを例に示したがこれに限らず、溝３０の形状は例えばＳ字状や円弧状などの曲線形状、折れ曲がり形状などの適宜の形状であってもよい。
【００９０】
また、溝３０の深さをすべて同一深さに形成せず、それぞれの溝毎に深さを変えて形成してもよい。例えば、連れまわり低減部材１０１，圧力低減部材１０２において現像剤が侵入する側に近い方の溝３０の深さを浅くかつ遠い方の溝３０の深さを深くに形成するなど、溝３０の深さが段階的に変えてあってもよい。さらに、溝３０の断面形状はＵ字型やＶ字型等の適宜の形状であってよい。
【００９１】
なお、本発明では連れまわり低減部材１０１，圧力低減部材１０２に溝３０を形成した例を説明したが、これに限定されない。例えば溝３０の代わりに連れまわり低減部材１０１，圧力低減部材１０２の表面から突出するように延在する壁を設けてもよい。連れまわり低減部材１０１，圧力低減部材１０２の両端部近傍においてその表面に凹凸を形成できればよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…現像装置、２…現像容器、３…現像室、４…攪拌室、５，６…搬送スクリュー、
７…隔壁、８（８１〜８４）…現像スリーブ、８ａ…現像スリーブ端部、
９（９１〜９４）…マグネットローラ、１０…感光ドラム、２０…規制ブレード、
３０…溝、１０１，１０１Ａ…連れまわり低減部材，１０１ｃ…溝領域、
１０２…圧力低減部材、Ａ（Ａ１，Ａ２）…現像領域、Ｂ…担持領域、Ｃ…非担持領域、
Ｔ…現像剤
【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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