(57)【要約】【課題】ハイブリッド現像方式における回収ロールを使用した構成で、画像むらや画像かぶりのない現像特性の安定した現像装置を実現する。また、小型の画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１に対向し表面にトナーを担持するトナー担持体２と、このトナー担持体２に所定の間隔をおいて対向する位置に配設され、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持搬送し、トナー担持体２へトナーを供給する供給用現像剤担持体３及びトナー担持体２からトナーを回収する回収用現像剤担持体４と、この二つの現像剤担持体３，４とトナー担持体２とに対向して配設され、二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤を受け渡す搬送部材５を備える。また、これを用いた画像形成装置をも対象とする。【選択図】  図１
2004361530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体に対向し表面にトナーを担持するトナー担持体と、
このトナー担持体に所定の間隔をおいて対向する位置に配設され、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持搬送し、トナー担持体へトナーを供給する供給用現像剤担持体と、
トナー担持体に所定の間隔をおいて対向する位置に配設され、二成分現像剤を担持搬送し、トナー担持体からトナーを回収する回収用現像剤担持体と、
この二つの現像剤担持体とトナー担持体とに対向して配設され、二つの現像剤担持体との間で二成分現像剤を受け渡す搬送部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
供給用現像剤担持体とトナー担持体との間、及び、回収用現像剤担持体とトナー担持体との間には、トナー担持体に対しトナーを供給若しくは回収するための所定の電界が形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
搬送部材は、内部に磁界発生手段を具備し且つトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を搬送することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
搬送部材は、二つの現像剤担持体との対向部位において、同一方向に回転することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１記載の現像装置において、
二つの現像剤担持体の中心を結ぶ直線位置に対し、トナー担持体とは反対側領域に搬送部材を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１記載の現像装置において、
二つの現像剤担持体に担持される現像剤相互が非接触であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１記載の現像装置において、
搬送部材のトナー担持体側とは反対側に、二成分現像剤が撹拌され、供給用現像剤担持体若しくは回収用現像剤担持体のいずれか一方へ現像剤が供給される撹拌部材を配設し、搬送部材と撹拌部材との間には、撹拌部材から搬送部材への現像剤の流れが抑止される仕切部材を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１記載の現像装置において、
搬送部材の周囲の一部を取り囲み且つ現像剤が搬送部材から離間するのを規制する第一のガイド部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１記載の現像装置において、
現像剤流れの下流側にある現像剤担持体には、離脱現像剤が搬送部材側へ移行するのを規制する第二のガイド部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１記載の現像装置において、
トナー担持体の中心と供給用現像剤担持体及び回収用現像剤担持体の夫々の中心とを結ぶ直線のなす角は、９０度以内になるように、供給用現像剤担持体及び回収用現像剤担持体を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１記載の現像装置において、
供給用現像剤担持体と回収用現像剤担持体及び搬送部材の夫々の中心の中で、回収用現像剤担持体の中心が鉛直方向最下方になるように配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の現像装置を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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、トナーと磁性キャリアとを具備した二成分現像剤を用い、像担持体上の静電潜像をトナー現像するように構成した現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置で使用される現像装置としては、所謂ハイブリッド現像方式を採用したものが知られている。
これは、感光体等の像担持体に対向し且つトナーを担持するドナーロールと、このドナーロールに対向し且つトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を担持するトナー搬送ロールとを備え、磁気ブラシによりトナー搬送ロールから大量の現像剤を供給し、ドナーロール上にトナー層を形成するようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
このハイブリッド現像方式では、通常、二成分現像剤の撹拌によってトナーの帯電が行われるため十分な帯電量を確保しやすく、また、トナー搬送ロールからドナーロールへのトナーの供給が静電気力によって行われるため、ドナーロールに逆極性に帯電したトナーが供給されることもない。従って、像担持体の非画像領域へのトナー付着がなく、かぶりの発生が防止される。更に、ドナーロールにはトナーのみしか供給されないため、磁性キャリアの像担持体への付着も防止される等の利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２１１９７０号公報（発明の実施の形態の欄、図１）
【特許文献２】
特開平９−２５１２３７号公報（発明の実施の形態の欄、図１）
【特許文献３】
特開平１０−３１９７０８号公報（発明の実施の形態の欄、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のハイブリッド現像方式では、ドナーロール上でトナーが消費された部分に対してトナー供給領域でトナーを補充する方式が採られているが、トナーが消費された部分だけでなく、トナーが残存する非消費部分にもトナーが供給され、そのため前回のトナー消費パターンが現像された画像上に現れるという現像履歴の問題がある。
【０００５】
また、ドナーロール上にてトナーを供給、掻き取りを繰り返すと、大きい粒径のトナーと小さい粒径のトナーとの物理的付着力の差（大きい粒径のトナーは、ドナーロールへの物理的付着力が小さいため、ニップ領域で受ける掻き取り力に対し容易に掻き取られるが、小さい粒径のトナーは逆に掻き取られにくい）により、ドナーロール上のトナーの粒径が徐々に小粒径化してくる。
このドナーロール上での粒径の変化は、現像特性や転写特性に変化をもたらし、現像されないでドナーロール上に残留したトナーの上に更に新しいトナーが供給された領域と、現像されて新しいトナーが供給された領域との間で、トナーの濃度差が生じ、これが画像欠陥（現像履歴）をもたらす可能性がある。
【０００６】
そのため、現像領域を通過したドナーロールから一旦全てのトナーを除去し、その後ドナーロールとトナー供給用ロールとの対向部（トナー供給領域）でドナーロールにトナーを再び担持させる方式が知られている。
例えば、トナー除去手段としてスクレーパを使用する方式があるが、この場合、スクレーパとドナーロールとの接触部でトナーが互いに融着するという問題がある。
そこで、トナー供給用ロールとは別に、新たにトナー回収用ロールを加え、ドナーロール上のトナーをトナー回収用ロールで掻き取る方法も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
しかし、この新たにトナー回収用ロールを追加する方式にあっては、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールへの現像剤供給量が不安定であると、ドナーロール上のトナー量が不安定となり、画像への濃度むらが発生する。
特に、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールとの間で、現像剤がストレスを受け易く、現像剤の流動性が低下してくると、いっそう顕著となる。
【０００８】
そのため、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールを同一方向に回転させ、更に、互いに近接させることで、現像剤搬送量を安定させる方式の提案がなされている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、この場合、二本のロール間のバイアスリークの問題が発生しやすく、特にトナー濃度が低下し且つ動作環境が高湿状況にあるときに顕著となる。
更に、二本のロール間に入り込んだ現像剤がストレスを受け、現像剤の劣化が生じ易く、画像かぶりが発生する問題もあり、長期間に亘って安定した現像特性が得られない課題がある。
【０００９】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤の供給量が安定し、濃度むらを防止できると共に、長期に亘る現像特性の安定した現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１に示すように、静電潜像を担持する像担持体１に対向し表面にトナーを担持するトナー担持体２と、このトナー担持体２に所定の間隔をおいて対向する位置に配設され、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持搬送し、トナー担持体２へトナーを供給する供給用現像剤担持体３と、トナー担持体２に所定の間隔をおいて対向する位置に配設され、二成分現像剤を担持搬送し、トナー担持体２からトナーを回収する回収用現像剤担持体４と、この二つの現像剤担持体３，４とトナー担持体２とに対向して配設され、二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤を受け渡す搬送部材５とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段において、本願に係る現像装置は、二成分現像剤を用いるタイプのものであるため、トナーとしては種々の色成分を有するものが使用可能であり、単色の現像装置を備えた画像形成装置に適用可能であることは勿論のこと、複数の現像装置を備えた例えばフルカラーの画像形成装置に対しても適用可能である。
【００１２】
本発明における供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４は、二成分現像剤を担持搬送するものであれば適宜選定して差し支えなく、例えば、回転可能な非磁性スリーブと、この非磁性スリーブ内に固定的に配設され且つ磁界発生手段が設けられた磁石部材とを具備した態様がある。
また、磁界発生手段は、複数の磁極を有しているものであればよく、例えば、磁極の構成例としては、現像に寄与するためのトナー供給磁極や、現像剤を捕獲できる機能を備えたピックアップ磁極や、現像剤を搬送する搬送磁極等を備えたものが挙げられるが、これに限られるものではなく、適宜選定してよい。
【００１３】
本発明における搬送部材５は、現像剤担持体３，４と同様、内部に磁界発生手段を具備していることが好ましいが、磁界発生手段を持たず、現像剤を担持搬送するものであれば、例えばパドルミキサ状であっても差し支えない。
本発明では、搬送部材５の回転方向は、供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４との対向部位において、現像剤のストレスを軽減する観点から同方向にすることが好ましいが、異なる方向であっても現像剤ストレスを軽減する態様であれば差し支えない。
また、現像剤ストレスを防止し、二つの現像剤担持体３，４間のリークを防止する観点からは、二つの現像剤担持体３，４の中心を結ぶ線より、トナー担持体２とは反対側領域に、搬送部材５を配設することが好ましい。
更に、二つの現像剤担持体３，４に担持される現像剤が相互に接触しないように、二つの現像剤担持体３，４間には所定の間隔をもって配設することが好ましい。
尚、搬送部材５の位置は、供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４から所定の間隔をおいて離れている態様であれば、トナー担持体２と接触した態様も可能である（この場合、搬送部材５はトナー担持体２の回転を妨げないように回転する態様となる）。
【００１４】
更にまた、本発明では、現像剤の流れは二通りあり、供給用現像剤担持体３から搬送部材５を経て回収用現像剤担持体４に流れる方向と、回収用現像剤担持体４から搬送部材５を経て供給用現像剤担持体３に流れる方向とがある。
そして、搬送部材５が、二つの現像剤担持体３，４との間で、二成分現像剤を受け渡すとは、現像剤を二つの現像剤担持体３，４間で上流側の現像剤担持体から下流側の現像剤担持体へ直接渡す態様ではなく、搬送部材５を介して渡す態様を示す。
尚、現像剤の流れが二方向の態様のため、二つの現像剤担持体３，４のいずれもが現像剤の流れの上流側となる態様がある。
【００１５】
本発明でのトナー担持体２は、適切な現像電界を形成し、像担持体１上の静電潜像を確実に顕像化するという観点からは、少なくとも表面が体積抵抗率１０５〜１０８Ω・ｃｍの弾性状部材であることが好ましいが、金属であっても差し支えない。尚、弾性状部材の場合、像担持体１とは接触して配置することが好ましい。
更に、本発明におけるトナーは、磁性キャリアに付着するものであれば、磁性でも非磁性でもよい。
【００１６】
本発明にあっては、供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４には、トナー担持体２との間に、トナー担持体２に対しトナーを供給又は回収するための所定の電界が形成されていることが望ましい。そこで、トナー担持体２には像担持体１上の静電潜像を現像するための現像バイアス（ＶＢ）６が、供給用現像剤担持体３にはトナー担持体２へトナーを供給する供給バイアス（ＶＳ）７が、また、回収用現像剤担持体４にはトナー担持体２からトナーを回収する回収バイアス（ＶＲ）８が印加されるようになっている。尚、供給バイアス（ＶＳ）７及び回収バイアス（ＶＲ）８は、通常、直流電圧が使用されるが、交流重畳直流電圧であっても差し支えない。
【００１７】
また、本発明では、二つの現像剤担持体３，４及び搬送部材５の背後にあって、二成分現像剤を撹拌し、撹拌した現像剤を二つの現像剤担持体３，４のいずれかに供給する撹拌部材１０が配設されることが多いが、この場合、この撹拌部材１０からの現像剤が直接搬送部材５に達することを防止する仕切部材９を設けることが好ましい。
尚、この仕切部材９の形状は、現像剤の流れを仕切るものであれば、いずれの形状でも差し支えない。
また、撹拌部材１０は、例えば、二つのオーガやバケットローラ等の態様が好ましいが、二つに限定するものでなく、更に、現像剤を撹拌する態様であれば他の態様であっても差し支えない。
【００１８】
更にまた、搬送部材５の周囲の一部を取り囲み、現像剤が搬送部材５から離間するのを規制する第一のガイド部材１１を配設し、搬送部材５での搬送性をいっそう高める態様とすることが好ましい。尚、搬送部材５の周囲の一部とは、好ましくは同心円状の一部に設ける態様であるが、部材作製上及び組立上の観点から、折曲形状等で同様の形状を構成しても差し支えない。
更に、現像剤の流れの下流側にある現像剤担持体（具体的には供給用現像剤担持体３と回収用現像剤担持体４の二つの態様があり、下流側に位置する現像剤担持体をいう）から離脱した現像剤が、直接搬送部材５へ再付着することを防ぐと共に、有効に撹拌部材１０側へ供給するため、下流側の現像剤担持体の近傍に第二のガイド部材１２を配設することが好ましい。
尚、これら第一のガイド部材１１及び第二のガイド部材１２の数量、形状及び配置位置は適宜選定して差し支えない。
【００１９】
また、本発明においては、装置を小型化する観点からは、トナー担持体２の中心と供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４の夫々の中心とを結ぶ直線のなす角θが、９０度以内になるように、供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４を配設し、更に、回収用現像剤担持体４の中心を鉛直方向最下方になるように配設することが好ましい。この場合、現像剤の流れる経路がより短くなり、装置の小型化に繋がる点で有効である。
尚、本件は、上述した現像装置に限られるものではなく、これらの現像装置を使用した画像形成装置をも対象とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、符号２１は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体２１はスコロトロン等の帯電装置２２によって帯電され、レーザ書き込み装置やＬＥＤアレイを有する露光装置２３によって静電潜像が書き込まれる。この静電潜像は、光の当たった部分の感光体２１表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。
【００２１】
また、現像装置３０は、現像ハウジング３１内にトナー及びキャリアからなる二成分現像剤を収容し、トナーを担持するドナーロール３２と、トナー供給用のトナー供給ロール３３と、トナー回収用のトナー回収ロール３４と、現像剤を搬送する搬送ロール３５とを備えている。
本実施の形態では、感光体２１上のトナー画像は、現像装置３０によって可視像化された後、転写ロール２６によって、記録材２８上に転写され、この転写された記録材２８は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０により記録材２８上のトナー画像が定着されるように構成されている。尚、定着装置５０は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２８を通過させることで、トナー画像を記録材２８に定着するように構成されている。
また、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。
【００２２】
ここで、本件発明の特徴点である現像装置３０について、図３に基づいて詳細に説明する。
同図において、現像装置３０は、感光体２１に向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面し且つ感光体２１と対向して接触する位置に、ドナーロール３２をＡ方向に回動自在に収容している。このドナーロール３２にはバイアス電源３７が接続され、所定の現像バイアスＶＢが印加されるようになっている。
本実施の形態では、このドナーロール３２の外周部は体積抵抗率１０７Ω・ｃｍのポリウレタン樹脂ベースの弾性部材で被覆した構成を採っているが、例えばアルミニウムやステンレス等からなる金属ロールであっても差し支えない。
また、ドナーロール３２と感光体２１とは接触した構成を採っているが、非接触であっても差し支えない。
【００２３】
ドナーロール３２の後部（感光体２１と反対側）には、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４とがドナーロール３２と所定の間隔を置いて配設されている。
また、これらのトナー供給ロール３３、トナー回収ロール３４には、夫々バイアス電源３８，３９が接続され、供給バイアスＶＳ、回収バイアスＶＲが印加されるようになっている。
更に、これらトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４の後部には、トナー供給ロール３３の外周部の現像剤Ｇをトナー回収ロール３４へ受け渡すように現像剤Ｇを担持搬送する搬送ロール３５が配設されている。このとき、トナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４と搬送ロール３５とは、３〜５ｍｍ程度離れていることが好ましい。また、搬送ロール３５はトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４と同一サイズであっても差し支えない。
そして、ドナーロール３２とトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４は、ドナーロール３２の中心とトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４の中心とを結ぶ直線のなす角度θが、９０度以下になるように配置されており、また、トナー回収ロール３４の中心が、トナー供給ロール３３、トナー回収ロール３４、搬送ロール３５の中で鉛直方向最下方になるように配置されている。
【００２４】
本実施の形態において、トナー供給ロール３３、トナー回収ロール３４及び搬送ロール３５は、回転可能な回転スリーブ３３ａ〜３５ａと、この回転スリーブ３３ａ〜３５ａの内部に固定的に配設され、複数の磁極を有する磁石体３３ｂ〜３５ｂとを備えている。
トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ２，Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｎ３）を備えており、ドナーロール３２と対向する位置に磁極Ｓ１を設け、磁極Ｎ２と磁極Ｎ３のほぼ中間が搬送ロール３５と対向する位置になるように配置され、同極の磁極Ｎ２，Ｎ３が反発磁極として作用するようになっている。
また、トナー回収ロール３４の磁石体３４ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ４，Ｎ４，Ｓ３，Ｎ５，Ｎ６）を備えており、ドナーロール３２と対向する位置に磁極Ｓ３を設け、磁極Ｓ４を搬送ロール３５と対向する位置になるように配置され、同極のＳ５，Ｓ６が反発磁極として作用するようになっている。
更に、搬送ロール３５の磁石体３５ｂは、複数の磁極（Ｓ５，Ｎ７，Ｓ６）の内、磁極Ｓ５がトナー供給ロール３３と対向する位置になるように配置されている。
尚、本実施の形態において、夫々の磁極の配置や数は本形態に限定されるものではなく、適宜選定して差し支えない。
更に、搬送ロール３５は、磁界発生手段を備えたロール状の態様であり、この態様がロール軸方向のばらつき安定性の観点からも好ましいが、例えば、磁界発生手段を持たず、現像剤Ｇを担持搬送するものであれば、例えばパドルミキサ状であっても差し支えない。
また、本実施の形態では、トナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４の回転方向は、ドナーロール３２と同様（図３矢印Ａ方向）であり、搬送ロール３５の回転方向はこれらと逆方向になっている。
【００２５】
また、搬送ロール３５の後部には、仕切板４０を介して、撹拌部材４１が配設されている。この撹拌部材４１は、例えばスパイラル状のオーガから構成され、二成分現像剤（現像剤）Ｇを撹拌帯電した後、トナー供給ロール３３に現像剤Ｇを供給するように構成されている。
尚、本実施の形態では、撹拌部材４１を二個備えた態様としているが、二個に限定されるものではなく、一個でもよいし、三個以上あってもよい。また、オーガ以外に磁性あるいは非磁性のロール状でも差し支えない。
【００２６】
更にまた、搬送ロール３５の後部には、搬送ロール３５と略同心円状の半円形状で、現像剤搬送のガイドを行う第一のガイド片４３を前記仕切板４０より前方に設け、現像剤Ｇが搬送ロール３５の外周上を効率よく搬送されるようにしている。そして、トナー回収ロール３４と対向する位置には、現像剤Ｇの流れを抑止するための第二のガイド片４４が設けられ、また、トナー供給ロール３３と所定の間隔をもって対向する位置には、トナー供給ロール３３上の現像剤の層厚を制御するためのトリマ４２が設けられている。
【００２７】
ここで、上記現像バイアスＶＢ、供給バイアスＶＳ及び回収バイアスＶＲについて説明する。
本実施の形態では、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を使用しており、これらは互いに摩擦接触することにより、トナーはマイナス極性に、キャリアはプラス極性に夫々帯電するものとする。
また、感光体２１の外周面は、マイナスに帯電（例えば−６００Ｖ）され、露光により電位の減衰した部位（例えば−１００Ｖ）にトナーが付着されて現像が行われる。この場合、現像バイアスＶＢは−４００Ｖ、供給バイアスＶＳは−４２０〜−７５０Ｖ、回収バイアスＶＲは−３５０〜０Ｖに設定される。
尚、現像バイアスＶＢ、供給バイアスＶＳ及び回収バイアスＶＲを供給するバイアス電源３７〜３９には、直流電圧が用いられるが、例えば交流重畳直流電圧を電源とするようにしてもよい。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について、現像装置３０を中心に説明する。
図３において、二成分現像剤（現像剤）Ｇは、撹拌部材４１により撹拌されて、トナーがマイナス極性に、磁性キャリアがプラス極性に帯電された後、トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂの磁極Ｓ２の現像剤流れ上流側の現像剤供給領域で、トナー供給ロール３３に供給される。
そして、現像剤Ｇは、トリマ４２の近傍に達すると、磁極Ｓ２により穂立ちを形成する。更に、この現像剤Ｇの穂立ちは、トリマ４２で制御されることにより、現像剤層としてトナー供給ロール３３の外周上に保持され、回転スリーブ３３ａの回転と共にＡ方向に搬送される。このとき、現像剤Ｇは磁石体３３ｂにより形成されている磁力線に沿って磁気ブラシを構成している。
【００２９】
次に、現像剤Ｇが、トナー供給ロール３３とドナーロール３２との対向する領域（トナー供給領域）に進入すると、磁極Ｓ１の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成した現像剤Ｇのうちトナーのみが、トナー供給ロール３３とドナーロール３２との間に形成された電界の影響で、トナー供給ロール３３からドナーロール３２に静電吸引され、ドナーロール３２に付着する。
一方、トナーを失った磁性キャリア及びトナー供給領域を通過した現像剤Ｇは、トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂと搬送ロール３５の磁石体３５ｂとの吸引磁界によって、トナー供給ロール３３と搬送ロール３５とが対向する領域で、搬送ロール３５に受け渡される。
【００３０】
搬送ロール３５に受け渡された現像剤Ｇは、磁石体３５ｂの吸引磁界により搬送ロール３５に保持され、その外周上を搬送された後、搬送ロール３５の磁石体３５ｂとトナー回収ロール３４の磁石体３４ｂとの吸引磁界によって、搬送ロール３５とトナー回収ロール３４とが対向する領域で、トナー回収ロール３４に受け渡される。
トナー回収ロール３４の外周上を搬送された現像剤Ｇは、磁極Ｓ３近傍のトナー回収領域でドナーロール３２上のトナーを回収した後、トナー回収ロール３４の外周を搬送され、磁極Ｎ５と磁極Ｎ６との反発磁界により、トナー回収ロール３４から離れ、第二のガイド片４４に沿って、撹拌部材４１側に供給される。
【００３１】
一方、ドナーロール３２に供給されたトナーは、ドナーロール３２の回転に従ってドナーロール３２上をＡ方向に搬送され、現像領域で感光体２１上に形成されている静電潜像の現像に利用される。また、現像に利用されることなく、現像領域を通過したトナーは、トナー回収領域に送られる。
トナー回収領域に搬送されたトナーは、ドナーロール３２とトナー回収ロール３４との間に形成されている電界の影響を受け、トナー回収領域では、マイナス極性に帯電しているトナーがドナーロール３２より高電位のトナー回収ロール３４に吸引されると共に、トナー回収ロール３４に形成されている磁気ブラシに掻き取られて、トナー回収ロール３４側へ回収される。
【００３２】
このように構成された現像装置３０では、現像領域で現像に利用されなかったトナーは、トナー回収領域でトナー回収ロール３４に回収される。また、トナーが回収されたドナーロール３２にはトナー供給ロール３３から新たにトナーが均一に供給される。
従って、トナー回収領域を通過したドナーロール３２にはトナー消費パターンがなく、このトナー消費パターンがその後に現像されたトナー像に現れることもない。
また、現像剤Ｇを、トナー供給ロール３３から搬送ロール３５へ、また、搬送ロール３５からトナー回収ロール３４へ受け渡す際の、対向するロール表面の移動方向が同じ（具体的には、トナー供給ロール３３と搬送ロール３５とが対向する部位と、搬送ロール３５とトナー回収ロール３４とが対向する部位で、互いのロールの表面の移動方向が同じ）であるため、現像剤Ｇの移動量が夫々のロール軸方向で安定すると共に、トナー回収領域でのトナー回収性能や現像剤供給量も安定することから、現像履歴や濃度むら等の発生を抑制することが可能となる。
【００３３】
図４は、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４と搬送ロール３５との位置関係を示した説明図であり、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４とのギャップをｄ１、トナー供給ロール３３と搬送ロール３５とのギャップをｄ２、トナー回収ロール３４と搬送ロール３５とのギャップをｄ３とすると、本態様においては、ｄ１がｄ２やｄ３より大きく、ｄ１領域でトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４に担持されている現像剤Ｇ同士がぶつかりあうこともなく、更に、現像剤Ｇの流れが常に一方向に流れる態様となっていることから、バイアスリークに対する抑止効果が大きく、現像剤Ｇの受けるストレスも大幅に低減させることが可能となり、画像かぶり等の発生も抑えられるようになっている。尚、本実施の形態では、ギャップｄ２とギャップｄ３とは同一の寸法となっている。
すなわち、ｄ２及びｄ３は、ロール間の磁気力により現像剤Ｇを吸引できる間隙となっている（本実施の形態では３〜５ｍｍ）が、一方、ｄ１はロール間での吸引は関係ないため、より広いギャップを採ることが可能となる。従って、ｄ１領域での現像剤のぶつかりあい（接触）は防止できる。
更に、ｄ２及びｄ３は、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４とのバイアスリークの点では、搬送ロール３５が導体であっても、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４間の電界が、ギャップの和の距離（ｄ２＋ｄ３）に印加されることから、バイアスリークを抑止できるようになっている。
【００３４】
更にまた、ドナーロール３２の中心と、トナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４の中心とを結ぶ直線のなす角度θを９０度以内に配置することができ、トナー回収ロール３４を最下方に配置したため、現像剤Ｇの循環がコンパクトに行え、撹拌部材４１を含め現像装置の小型化が可能である。
【００３５】
◎実施の形態２
図５は、本発明が適用された画像形成装置に使用される現像装置の実施の形態２を示す。
同図において、本実施の形態は実施の形態１における現像装置３０と略同様に構成されるが、現像剤Ｇの流れが実施の形態１と異なり、トナー回収ロール３４から搬送ロール３５、トナー供給ロール３３へと流れるように構成されている。
尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施の形態では、トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂは、その外周部に磁極（Ｎ２，Ｓ１，Ｎ１，Ｓ２，Ｓ３）を備えており、ドナーロール３２と対向する位置に磁極Ｓ１を設け、磁極Ｎ２の近傍で搬送ロール３５と対向するように配置されている。
また、トナー回収ロール３４の磁石体３４ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ５，Ｎ３，Ｓ４，Ｎ４，Ｎ５）を備えており、ドナーロール３２と対向する位置に磁極Ｓ４を設け、磁極Ｎ４と磁極Ｎ５のほぼ中間が搬送ロール３５と対向する位置になるように配置されている。
更に、搬送ロール３５の磁石体３５ｂは、複数の磁極（Ｓ７，Ｎ６，Ｓ６）の内、磁極Ｓ７がトナー回収ロール３４と対向する位置になるように配置されている。
【００３７】
また、搬送ロール３５の後部には、仕切板４０を介して、撹拌部材４１が配設され、この撹拌部材４１は、二成分現像剤（現像剤）Ｇを撹拌帯電した後、トナー回収ロール３４に現像剤Ｇを供給するように構成されている。
更に、搬送ロール３５の後部には、搬送ロール３５と略同心円状の半円形状で、現像剤搬送のガイドを行う第一のガイド片４３を前記仕切板４０より前方に設け、現像剤Ｇが搬送ロール３５の外周上を効率よく搬送されるようにしている。そして、トナー供給ロール３３と対向する位置には、現像剤Ｇの流れを抑止するための第二のガイド片４４が設けられ、また、トナー回収ロール３４と所定の間隔をもって対向する位置には、トナー回収ロール３４上の現像剤の層厚を制御するためのトリマ４２が設けられている。
【００３８】
次に、本実施の形態に係る現像装置の作動について説明する。
図５において、二成分現像剤（現像剤）Ｇは、撹拌部材４１により撹拌されて、トナーがマイナス極性に、磁性キャリアがプラス極性に帯電された後、トナー回収ロール３４の磁石体３４ｂにある磁極Ｓ５の上流側の現像剤供給領域で、トナー回収ロール３４に供給される。
そして、現像剤Ｇは、トリマ４２の近傍に達すると、磁極Ｎ３により穂立ちを形成する。更に、この現像剤Ｇの穂立ちは、トリマ４２で制御されることにより、現像剤層としてトナー回収ロール３４の外周上に保持され、回転スリーブ３４ａの回転と共にＢ方向に搬送される。このとき、現像剤Ｇは磁石体３４ｂにより形成されている磁力線に沿って磁気ブラシを構成している。
【００３９】
次に、現像剤Ｇは、トナー回収ロール３４とドナーロール３２とが対向する領域のトナー回収領域に進入すると、磁極Ｓ４の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、ドナーロール３２上のトナーを掻き取る。またこのとき、ドナーロール３２とトナー回収ロール３４間の電界によってドナーロール３２からトナー回収ロール３４へトナーを吸引する静電気力が働き、ドナーロール３２からトナー回収ロール３４へのトナー回収を確実にしている。
【００４０】
トナーを回収した現像剤Ｇは、トナー回収ロール３４の磁石体３４ｂと搬送ロール３５の磁石体３５ｂの吸引磁界によって、トナー回収ロール３４と搬送ロール３５とが対向する領域近傍で、搬送ロール３５に受け渡される。
搬送ロール３５に受け渡された現像剤Ｇは、磁石体３５ｂの吸引磁界により搬送ロール３５に保持され、その外周上を搬送され、搬送ロール３５の磁石体３５ｂとトナー供給ロール３３の磁石体３３ｂとの吸引磁界によって、搬送ロール３５とトナー供給ロール３３とが対向する領域で、トナー供給ロール３３に受け渡される。
【００４１】
トナー供給ロール３３の外周上を搬送された現像剤Ｇは、磁極Ｓ１近傍のトナー供給領域で磁極Ｓ１の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成した現像剤Ｇにおけるトナーのみが、トナー供給ロール３３とドナーロール３２との間に形成された電界の影響で、トナー供給ロール３３からドナーロール３２に静電吸引され、ドナーロール３２に付着する。
その後、トナー供給ロール３３の外周上を搬送された現像剤Ｇは、磁極Ｓ２と磁極Ｓ３との反発磁界により、トナー供給ロール３３から離れ、第二のガイド片４４に沿って、撹拌部材４１に供給される。
【００４２】
尚、本実施の形態においても、トナー回収領域でのトナー回収性能や現像剤供給量が安定し、更に、現像剤Ｇのストレスがなく、また、バイアスリークのない現像装置が可能となる。
従って、本実施の形態においても、現像履歴、濃度むらや画像かぶりのない、小型の現像装置が可能となる。
【００４３】
◎実施の形態３
図６は、本発明が適用された画像形成装置に使用される現像装置の実施の形態３を示す。
同図において、本実施の形態では、搬送ロール３５は、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４との略中央に配設されている点以外は、実施の形態１の現像装置と同様に構成されているため、ここではその詳細な説明は省略する。
尚、本実施の形態での磁極配置は、図示を省略しているが、実施の形態１での磁極配置と略同様に、現像剤の搬送を行わせるように適宜選定されている。
【００４４】
また、本実施の形態では、搬送ロール３５がドナーロール３２と離間した態様で示されているが、例えば、搬送ロール３５とドナーロール３２を接触させる態様であっても、両者の接触部での移動方向が同一（夫々の回転方向が逆方向）であればよく、図６に示す回転方向であれば差し支えない。
そのため、本実施の形態においても、トナー回収領域でのトナー回収性能や現像剤供給量が安定し、更に、現像剤Ｇのストレスがなく、また、バイアスリークのない現像装置が可能となる。
従って、本実施の形態においても、現像履歴、濃度むらや画像かぶりのない、小型の現像装置が可能となる。
【００４５】
尚、本実施の形態では、現像剤Ｇの流れは、トナー供給ロール３３から搬送ロール３５、トナー回収ロール３４へと流れるように構成されているが、実施の形態２と同様に、トナー回収ロール３４から搬送ロール３５、トナー供給ロール３３へと現像剤が流れる態様でも差し支えない。ただし、この場合、ドナーロール３２と搬送ロール３５とが接触した態様は除く。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、トナー担持体と、このトナー担持体にトナーを供給及び回収する二つの現像剤担持体とを備え、更に、これらと対向する位置に二つの現像剤担持体との間で現像剤を受け渡す搬送部材を配設することで、現像剤の搬送性が安定し、更に現像剤相互のぶつかりあいによるストレスも低減させることが可能となり、現像履歴、濃度むらや画像かぶりのない現像装置が提供できる。
また、これらの配置を規定したので、小型の現像装置が可能となり、更に、この現像装置を使用することで、長期に亘って現像特性が安定した小型の画像形成装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の現像装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る現像装置の詳細を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の要部拡大図である。
【図５】本発明が適用された現像装置の実施の形態２を示す説明図である。
【図６】本発明が適用された現像装置の実施の形態３を示す説明図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…トナー担持体，３…供給用現像剤担持体，４…回収用現像剤担持体，５…搬送部材，６…現像バイアス（ＶＢ），７…供給バイアス（ＶＳ），８…回収バイアス（ＶＲ），９…仕切部材，１０…撹拌部材，１１…第一のガイド部材，１２…第二のガイド部材
【図１】
2004361530.tif 000003
【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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