(57)【要約】【課題】装置が小型化されても、粒径が小さい磁性キャリアを含む現像剤を使用しても、低コストで、耐久によってもそのコート量を変化させずに、現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を均一に規制し、濃度低下、濃度ムラを防止し、高画質画像が得られる現像装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像容器２と、固定された磁界発生手段１０ａを内包して移動し、現像剤を現像領域に担持搬送する現像剤担持体１０と、現像剤担持体１０上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材５と、を有し、像担持体１０３上に形成された静電像を現像剤により可視画像化する現像装置１において、層厚規制部材５は、先端厚さ部分を現像剤担持体１０に近接させた非磁性ブレード５１、及び非磁性ブレード５１を先端から現像剤担持体１０方向に突出させて支持固定する磁性固定部材５４を有し、磁性固定部材５４の非磁性ブレード５１を突出させた先端と非磁性ブレード５１の現像剤担持体１０方向の最先端との距離Ａが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。【選択図】　　　　図１
2004093672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、固定された磁界発生手段を内包して移動し、現像剤を現像領域に担持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、像担持体上に形成された静電像を現像剤により可視画像化する現像装置において、
前記層厚規制部材は、先端厚さ部分を前記現像剤担持体に近接させた非磁性ブレード、及び該非磁性ブレードを先端から前記現像剤担持体方向に突出させて支持固定する磁性固定部材を有し、該磁性固定部材の前記非磁性ブレードを突出させた先端と前記非磁性ブレードの前記現像剤担持体方向の最先端との距離が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁性キャリアは粒径２０μｍ〜６０μｍであり、前記非磁性トナーは粒径４μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記磁性固定部材が、先端厚さ部分を前記現像剤担持体に対向させ且つ前記非磁性ブレードと部分を重ねて配置される板状部分を有し、前記先端厚さ部分が鋭角に形成されることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
【請求項４】
前記磁性固定部材が、先端厚さ部分を前記現像剤担持体に対向させ且つ前記非磁性ブレードと部分を重ねて配置される板状部分を有し、前記先端厚さ部分の角を切り欠いていることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
【請求項５】
前記磁性固定部材は、先端厚さ部分を前記現像剤担持体に対向させ且つ前記非磁性ブレードと部分を重ねて配置される板状部分を有し、厚さは１．０ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記磁性キャリアは、１００ｍＴの磁界における磁化が、３０Ａｍ２／ｋｇ以上１２０Ａｍ２／ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記磁性固定部材の材質が、Ｃｒを含む磁性合金又はＳＵＳ４３０であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項８】
表面に静電像が形成される像担持体と、前記静電像を現像剤により可視画像化する請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
更に、前記像担持体上に残留した現像剤を除去して回収するクリーニング装置を有し、該クリーニング装置に回収された現像剤を前記現像装置に搬送し、現像に使用することを特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像装置を複数個有し、それぞれが有する現像剤の色が異なり、複数色の現像剤を使用した画像形成を行うことを特徴とする請求項８又は９の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜像担持体上に形成された潜像に現像剤を付着させて可視像化する現像装置、及び、それを備えた、特に電子写真方式を用いた複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置の現像装置は、大きく一成分現像方式と二成分現像方式による現像装置とに分けられる。一成分現像方式、つまり乾式一成分現像剤を用いた現像装置としては、例えば、磁性一成分トナーを用いたジャンピング現像等がある。又、二成分現像方式による現像装置としては、磁性キャリア及び非磁性トナーを含む現像剤を用いて、磁性キャリアによりトナーを現像領域に搬送し現像を行うものであり、通常は、現像剤を潜像担持体たる感光ドラムに接触させて現像工程を行う。
【０００３】
そして、特に有彩色の画像形成を行う画像形成装置においては、二成分現像剤を現像剤として使用する二成分現像方式が広く利用されている。二成分現像方式は現在提案されている他の現像方式に比較して、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている一方、長期の耐久による現像剤の劣化、特にキャリアの劣化が不可避であるため現像剤の交換が必要である。
【０００４】
ここで、この二成分現像方式を用いた現像装置について、図８に基づき説明する。
【０００５】
図８における二成分現像方式を用いた二成分現像装置１’は、現像容器２開口部に露出して設けられた現像剤担持体である現像スリーブ１０を有し、現像スリーブ１０内には固定配置された磁界発生手段たる磁石１０ａが設けられている。
又、現像容器２の底部には、攪拌搬送手段たる搬送スクリュー３、４が現像スリーブ１０の長手方向に沿って、水平方向に並べて配置されており、又、現像容器２の開口部には、現像剤を現像スリーブ１０表面に薄層形成するために、現像スリーブ１０に対向して配置された層厚規制部材たる規制ブレード５が設けられている。
【０００６】
ここで、感光ドラム１０３上に形成された静電像を、図８の現像装置１’を用いて二成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤の循環系とについて説明する。
【０００７】
先ず、現像スリーブ１０の回転に伴い、現像スリーブ１０内部に設けられたローラ状の磁石１０ａの磁極Ｎ１によって、現像容器２内の現像剤が現像スリーブ１０上に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤が磁石１０ａの磁極Ｎ１の位置から磁極Ｎ２の位置へと搬送される過程において、現像スリーブ１０に担持される現像剤量が規制ブレード５によって規制され、現像スリーブ１０上に薄層形成される。ここで、薄層形成された現像剤は、現像主極である、感光ドラム１０３に対向した磁極Ｓ１に搬送されると磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成された現像剤によって上記静電像が現像され、その後、現像容器２内部側に設けられた磁極Ｎ３及びＮ１による反発磁界によって現像スリーブ１０上の現像剤は、現像容器２内に戻される。このように、二成分現像法による現像装置１’においては、現像スリーブ１０内の磁石１０ａの磁極の配置において、現像容器２内部側に互いに同極性の磁極を並べて配置することにより、現像後の現像剤を一旦現像スリーブ１０から剥ぎ取り、前の画像履歴を残さない構成とするのが一般的である。
【０００８】
現像スリーブ１０には、電源（図示せず）から直流バイアス及び交流バイアスが印加されるようになっている。このように、交流バイアスを印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるので、交流バイアスを直流バイアスに重畳することが一般的である。
【０００９】
ここで、現像スリーブ１０上の現像剤層厚を規制する層厚規制部材５として、一成分現像法式においては、接触部材を現像スリーブ１０に押し当てる弾性ブレードが用いられ、現像剤として磁性トナーを用いる一成分現像法式を採用する場合は、現像スリーブ１０と非接触でトナー規制を行う、磁性を有する板状のブレードが用いられることがある。
【００１０】
二成分現像方式において、非接触方式を採用した場合、層厚規制部材としては、非磁性ブレード等を用いることがあるが、現像剤層の均一性を安定化させることが課題となっている。
【００１１】
そこで、その課題に対して非磁性ブレードの一部に磁性板を貼る方法が特開昭５９−２３１５６５号公報、特開昭５９−２３１５６６号公報、米国特許４６３７７０６号公報に提案されている。
【００１２】
例えば、図８に示す現像装置１’において、層厚規制部材である規制ブレード５として、図９（ａ）の層厚規制部分５の拡大図に示すような、ブレード５１とブレード５１を支えるための固定部材である板金５２とを有し、ブレード５１に非磁性のものを使用した、規制ブレード５ｃを用いた場合、必要なコート量をするのにスリーブ１０とブレード５との距離（Ｓ−Ｂｇａｐ）を１００μｍ以下と小さくしなければならず、ｇａｐが狭いので異物等が詰まる可能も高く、又、コート量自体も不安定である。
【００１３】
これはコート量を決めているのが現像剤とスリーブの粗さとｇａｐであることによる。従って、上記の特開昭５９−２３１５６５号公報、特開昭５９−２３１５６６号公報に開示されている、図９（ｂ）に示すような、非磁性ブレード５１に磁性板５３を貼る方法作成された規制ブレード５ｄが有効的である。
【００１４】
こうして、コート安定性のために提案された規制ブレード５として、板金５２に支えられる非磁性ブレード５１に磁性板５３を溶接した規制ブレード５ｄを、図８の現像装置１’に設置することにする。
【００１５】
このことによって、現像磁極である磁極Ｓ１から出る磁束を集中させ、キャリアによる穂立ちが安定化し、穂が立つことで現像剤の圧縮が緩和され適切なコート量にするのに必要なスリーブ１０とブレード５の距離（Ｓ−Ｂｇａｐ）を広くでき、結果としてＳ−Ｂｇａｐの振れに対する許容範囲を広げる効果がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現像剤担持体である現像スリーブに対する現像剤のコート安定性のために図９（ｂ）に示すような、層厚規制部材として、非磁性ブレード５１に磁性板５３を溶接した規制ブレード５ｄは、磁性板５３を付けるのに、溶接やかしめ等の加工が必要で、図９（ａ）の規制ブレード５ｃに対して、価格が６倍程度となり高価なものになっている。又、図９（ｂ）に示す規制ブレード５ｄでは、ブレード５１最先端から磁性板５３の溶接位置間隔Ｄは、０．３ｍｍであるが、その磁性板５３の位置に対する取り付け精度も例えば０．３ｍｍ±０．１と微妙で正確に取り付けるのにも手間がかかった。
【００１７】
一方加工の必要としない現像剤規制部材である、図９（ａ）に示すような構成で、固定部材５２に、非磁性ブレードのみ又は磁性ブレードのみで形成されたブレード５１を取り付けた規制ブレード５ｃがあるが、これらはコストは安いものの、以下に説明するような要因で、現像剤自体が耐久によって劣化してしまうため、スリーブ１０上のコート安定性が悪い。
【００１８】
ここでいう劣化というのは現像剤層規制部でのキャリアの機械的なシェアによる劣化とキャリア表面へのトナースペントがある。これらの劣化を要因としてスリーブ１０上の剤の搬送力が低下する。又、特に、ブレード５１を磁性ブレードとした場合は、ブレード側に磁気力が働くために搬送力が減るとブレードの外に出てくる現像剤量が低下してしまう。それと対照に、コストのかかる図９（ｂ）に示す非磁性ブレード５１に磁性板５３を取り付けた規制ブレード５ｄではコート量の低下がほとんどない。
【００１９】
ここで、コストに関して、前記に説明したように、従来用いていた、非磁性ブレードに磁性板を貼ったものは高価格となっている現状がある。こうしたコストがかかる原因としては、非磁性ブレードに対する磁性板の取り付けには溶接等の加工が必要であり、その取り付けに関して取り付け精度が要求されるため、材料費に加工費が加わることが挙げられる。このような現像剤層厚規制部材がカラー複写機となると４色分の現像装置が必要なため更に４倍分のコストがかかっていた。
【００２０】
又、最近の白黒／カラープリンター、白黒／カラーコピーの小型化、低価格化に対して現像装置そのものの小型化、低価格化が要求されており、小さい現像装置で基本機能を維持することへの課題がある。
【００２１】
そして、その上に、特に現像装置自体を小さくしていった場合に以下のような問題が発生しやすい。その理由は、現像装置の小型化に伴い、搬送スクリュー自体も小さくなり、搬送性が弱くなるから、又、層厚規制部材が現像スリーブ上の余分な現像剤を除去していく層厚規制磁極にて、除去された現像剤が溜まることによって形成される現像剤溜まり部の容積が小さくなり、現像スリーブ上のコートが低下して現像剤層が薄層化した場合に、圧力ムラを拾いやすくなるからである。
【００２２】
又、磁気ブラシ現像方式の現像装置において濃度ムラのない一様な現像を行うためには、現像スリーブ上に担持され現像領域へ搬送される現像剤層の層厚が薄く均一な状態に維持されることが必要である。
【００２３】
ここで、磁性キャリアを含む磁性二成分現像剤を用いる現像装置では、磁性キャリアの粒径が大きく磁力が強いと、現像剤が層厚規制部を通過することが困難となり、均一な現像剤の層厚を得ることができない。
【００２４】
ところが、磁性キャリアの粒径が小さく磁化の強さが下がり磁力が弱いと、層厚の規制効果が小さくなり、これも均一な層厚を得ることができないという問題点がある。こうした低磁化、小粒径の磁性キャリアを用いた二成分現像剤は、キャリアの穂跡がなく画質的に優れているものの、例えば磁性キャリアの磁化の強さが３０Ａｍ２／ｋｇ〜１２０Ａｍ２／ｋｇ、特に３０Ａｍ２／ｋｇ〜７０Ａｍ２／ｋｇ程度のものでは、コートを均一に維持するのは難しい。そして、耐久によってスリーブ上のコート量が低下し、濃度変動や濃度ムラが発生しやすい等の問題があった。
【００２５】
従って、本発明の目的は、装置が小型化されても、粒径が小さい磁性キャリアを含む現像剤を使用しても、低コストで、耐久によってもそのコート量を変化させずに、現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を均一に規制し、濃度低下、濃度ムラを防止し、高画質画像が得られる現像装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、固定された磁界発生手段を内包して移動し、現像剤を現像領域に担持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、像担持体上に形成された静電像を現像剤により可視画像化する現像装置において、
前記層厚規制部材は、先端厚さ部分を前記現像剤担持体に近接させた非磁性ブレード、及び該非磁性ブレードを先端から前記現像剤担持体方向に突出させて支持固定する磁性固定部材を有し、該磁性固定部材の前記非磁性ブレードを突出させた先端と前記非磁性ブレードの前記現像剤担持体方向の最先端との距離が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする現像装置を提供する。
【００２７】
第１の本発明の一実施態様によると、前記磁性キャリアは粒径２０μｍ〜６０μｍであり、前記非磁性トナーは粒径４μｍ〜１０μｍである。
【００２８】
第１の本発明の他の実施態様によると、前記磁性固定部材が、先端厚さ部分を前記現像剤担持体に対向させ且つ前記非磁性ブレードと部分を重ねて配置される板状部分を有し、前記先端厚さ部分が鋭角に形成される。
【００２９】
第２の本発明は、表面に静電像が形成される像担持体と、前記静電像を現像剤により可視画像化する第１の本発明の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３１】
実施例１
本発明の実施例１について説明する。
【００３２】
図２に、本実施例の画像形成装置である電子写真方式のカラープリンタ１００の概略構成を示す。
【００３３】
斯かるプリンタ１００にあっては、図２に示すように、矢印方向に回転する潜像担持体たる電子写真感光ドラム１０３（以下、「感光ドラム１０３」と称す。
）を備え、感光ドラム１０３の周囲に配設された、帯電器である帯電ローラ１０４、現像ロータリー１０２、現像ロータリー１０２に設置された４個の現像装置１、一次転写ローラ１０９、クリーニング手段１０６、一次転写ローラ１０９の位置に設置された中間転写ベルト１０８、その中間転写ベルト１０８に備えられた二次転写ローラ１１０、及び感光ドラム１０３の上方に配設されたレーザービームスキャナ１０７、にて画像形成手段を構成している。
【００３４】
４個の現像装置１は、現像装置１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋであり、各現像装置１Ｍ〜Ｋは、収容する現像剤の色以外は同様の構成であり、トナー粒子とキャリア粒子とを含有する現像剤（二成分現像剤）を感光ドラム３表面に供給するようになっている。尚、現像装置１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋは、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーを含有する現像剤を使用するようになっている。
【００３５】
画像形成動作の始めとして、被複写原稿を、不図示の原稿読みとり装置で読みとる。この読みとり装置はＣＣＤ等の原稿画像を電気信号に変換する光電変換素子を有しており、原稿のイエロー画像情報、マゼンタ画像情報、シアン画像情報、白黒画像情報に、それぞれ対応した画像信号を出力するようになっている。これらの画像信号に対応して、露光装置であるレーザービームスキャナ（ＬＳ）１０７に内蔵された半導体レーザーが制御され、レーザービームＬを照射する。
【００３６】
ここで、カラープリンタ全体の画像形成動作のシーケンスについて、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明する。
【００３７】
先ず、感光ドラム１０３の表面が、帯電ローラ１０４によって一様に帯電される。画像形成は感光ドラム１０３が帯電ローラ１０４により例えば−６００Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉで、レーザービームスキャナ１０７より、次のようにして、画像露光Ｌがなされる。
【００３８】
前記の現像読みとり装置によってＣＣＤ上に結像した原稿からの反射光をＡ／Ｄ変換して６００ｄｐｉ、８ｂｉｔ（２５６階調）の画像の輝度信号に変換し、半導体レーザーを作成するレーザビームスキャナ１０７のイメージプロセッサ部に送る。イメージプロセッサ部では、この輝度信号に対して周知の輝度−濃度変換（ｌｏｇ変換）を行い、輝度信号としての画像信号を濃度信号に変換した後、必要ならばエッジ強調やスムージングや高周波成分の除去等のフィルター処理を通し、その後濃度補正処理（γ変換）をかけてから、例えばディサ等の２値化処理や、ドット集中型のディザマトリックスによるスクリーン化処理を通して２値化（１ｂｉｔ）する。もちろん８ｂｉｔのままで周知のＰＷＭ（パルス巾変調）法等でレーザーを駆動し潜像を形成する方法もある。その後、画像信号はレーザドライバーに送られ信号に応じてレーザを駆動する。そのレーザ光が画像露光Ｌとして、コリメータレンズ、ポリスキャナー、ｆθレンズ、折り返しミラー、防塵ガラス等を介して感光ドラム３上に照射される。
【００３９】
感光ドラム１０３上でのスポット径は６００ｄｐｉの１画素＝４２．３μｍよりも若干大きい５５μｍ程度のスポットサイズであり、そのスポットサイズで感光ドラム１０３上に結像し、画像部を先に述べたように、＋５０Ｖ程度に除電して、静電像を形成する。
【００４０】
次に、こうしてイエロー画像信号により変調された画像露光Ｌを行って作成された静電像に対して、イエロー現像装置１Ｍによって反転現像され、イエローの現像像（トナー像）が作成される。
【００４１】
ここで、中間転写ベルト１０８は、感光ドラム１０３と同期して、感光ドラム１０３の回転方向に対して順方向である、図２に示す矢印方向に回転しており、イエロー現像装置１Ｍで現像されたイエロートナー像は、感光ドラム１０３と中間転写ベルト１０８との対向部である一次転写部において転写帯電器である一次転写ローラ１０９によって中間転写体１０８上に転写される。感光ドラム１０３はそのまま、回転を継続し、次の色（図２に示す本例においてはシアン）の画像の転写に備える。
【００４２】
一方、感光ドラム１０３はクリーニング手段１０６によってクリーニングされ、再び帯電ローラ１０４によって帯電され、レーザービームスキャナ１０７により上述したのと同様に、次のシアン画像信号により変調された露光Ｌを受け、静電像が形成される。この間に現像ロータリー１０２は回転して、シアン現像装置１Ｃが所定の現像位置に定置され、シアンに対応するドット分布静電像の反転現像を行い、シアントナー像を形成する。シアントナー像は中間転写ベルト１０８上に既に転写されているイエロートナー像上に重ねて、同様に一次転写ローラ１０９によって転写される。
【００４３】
続いて、上述したような工程を、それぞれマゼンタ画像信号及びブラック画像信号に対して行い、中間転写ベルト１０８上への４色の複合のトナー像の転写が終了すると、矢印の向きに搬送される転写材Ｐは二次転写ローラ部１１０で転写、分離され、その後、搬送ベルトで定着器（図示せず）に送られる。定着器は転写材Ｐ上に重なっている４色の複合トナー像を加熱及び加圧により定着する。
【００４４】
このような画像形成動作による、一連のフルカラープリントシーケンスが終了し、所望のフルカラープリント画像が形成される。
【００４５】
尚、本実施例に係る画像形成装置の構成は一例であって、例えば帯電器１０４はローラに限らず帯電ワイヤーであったり、一次転写ローラ１０９も転写ベルト、ワイヤーであったりと、様々な方式が適用可能であるが、基本的には上記したように帯電、露光、現像、転写、定着の工程で画像が形成される。
【００４６】
次に、本実施例に係る現像装置について、現像装置１として図１に基づき説明する。尚、現像装置１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋの構成に関しては、使用される現像剤の色のみが異なり、全て同様の構成であるので、現像装置１と総称して説明する。
【００４７】
現像装置１は、現像容器２を備え、後に詳しく説明する二成分現像剤を収容している。
【００４８】
現像容器２の内部は、隔壁８によって現像室（第１室）Ｒ１と攪拌室（第２室）Ｒ２とに区画され、攪拌室Ｒ２の上方には現像容器２の壁面を隔てて不図示のトナー貯蔵室が設置され、トナー貯蔵室内には、現像に共され消費された分のトナーを補給するための補給用トナー（非磁性トナー）が収容されている。尚、現像容器２の壁面には補給口（不図示）が設けられ、補給口を経て消費されたトナーに見合った量のトナーがＲ２内に落下補給される。
【００４９】
現像室Ｒ１及び攪拌室Ｒ２内に収容される現像剤は、後に詳しく説明するように、粉砕法によって製造された平均粒径８μｍの非磁性トナー（以下、トナーという）に対して平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したものと、１００ｍＴにおける磁化の値が６０Ａｍ２／ｋｇの平均粒径３５μｍの磁性粒子である磁性キャリアとを含有する二成分現像剤である。尚、現像剤中にてのトナーと磁性キャリアとの混合比は、重量比でトナーが６％になるようにした。
【００５０】
現像容器２の感光ドラム１０３側の部位には開口部が形成され、現像剤担持体たる現像スリーブ１０が該開口部から外部に突出するように、現像スリーブ１０は現像容器１０の開口部近傍に回転可能に組み込まれている。尚、本実施例においては、現像スリーブ１０の直径は２０ｍｍのものを用いている。又、現像スリーブ１０は、例えばＳＵＳ３０５ＡＣのような非磁性部材で形成され、その内部には磁性発生手段たる磁石１０ａが固定配置されている。
【００５１】
磁石１０ａは、感光ドラム１０３と現像スリーブ１０との対向部である現像領域の近傍に配設される現像磁極である磁極Ｓ１と、現像スリーブ１０回転方向で現像領域の上流に位置する層厚規制磁極である第１磁極Ｎ１と、現像剤を現像スリーブ１０上に担持させながら搬送するための磁極Ｎ２、Ｓ２、Ｎ３とを有する。
【００５２】
又、磁石１０ａは、現像磁極である磁極Ｓ１が感光ドラム１０３に対してドラム１０３回転方向５°上流になるように現像スリーブ１０内に配置されている。
表１に磁極パターンのピークの位置、磁力を示す。角度の基準点はＮ１から現像スリーブ回転方向５°のところを０°とし、回転方向にプラスされた角度でそれぞれの磁極の位置を示す。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
磁極Ｓ１は、現像スリーブ１０と感光ドラム１０３との間の現像領域の近傍に磁界を形成させ、該磁界によって磁気ブラシを形成するようになっている現像磁極である。現像領域である、現像スリーブ１０と感光ドラム１０３との対向近接位置において、現像スリーブ１０と感光ドラム１０３とは互いに同方向（順方向）に移動するようになっており、現像装置１においては、現像スリーブ１０が現像領域を重力方向上から下に移動する。磁極Ｓ１で現像を終了した現像剤は、現像容器２内に搬送されて、現像容器２内部に位置する磁極Ｎ１及び磁極Ｎ３により形成された反発磁界によって現像スリーブ１０上から剥ぎとられ、現像室Ｒ１に落下し、その反発磁極の下流側の磁極Ｎ１の位置で層厚規制を行う軽負荷構成をとっている。
【００５５】
尚、現像スリーブ１０には不図示の電源により、交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。感光ドラム１０３上の潜像の暗部電位（非露光部電位）と明部電位（露光部電位）とは、この振動バイアス電位の最大値と最小値との間に位置している。これによって現像領域に、向きが交互に変化する交番電解が形成される。この交番電界中でトナーと磁性キャリアとが激しく振動され、トナーが現像スリーブ１０及び磁性キャリアへの静電的拘束を振り切って潜像電位に対応した量のトナー量が感光ドラム１０３に付着する。
【００５６】
尚、本実施例においては、感光ドラム１０３上の暗部電位を−６００Ｖ、明部電位を−２００Ｖとし、現像スリーブ１０には、直流バイアスとして、−４５０Ｖの直流電圧が印加され、交流バイアスは、図４の模式図に示すように、Ｖｐｐ＝１．８ｋＶ、ｆｒｑ．＝２ｋＨｚ、ｄｕｔｙ比は現像飛翔側に３５％で、それを周期的に示すと、感光ドラム側：現像飛翔側であるＴ１：Ｔ２は６５：３５となるように、印加されている。図４は、この交流バイアスのバイアス値の変動を示す模式図であり、横線は直流バイアスの−４５０Ｖの高さを示す基準線を示し、交流電圧の基準線より上側Ｖｆが現像飛翔側、下側Ｖｂが感光ドラム方向への飛翔側のバイアス部分である。
【００５７】
ここで、本実施例で用いたトナーについて説明する。
【００５８】
トナーの体積平均粒径は、４〜１０μｍのものが好適に使用できる。ここでトナーの体積平均粒径は、例えば、次の測定法で測定されたものを使用する。
【００５９】
上記測定法においては、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、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。
【００６０】
測定法としては、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０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料１．５〜５０ｍｇを加える。
【００６１】
試料を懸濁した電解液は、超音波分散機で約１〜３分間分散処理を行い、上記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型によりアパチャーとして１００μｍアパチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し体積分布を求める。これら求めた体積分布により、サンプルの体積平均粒径が得られる。
【００６２】
上述したようなトナーに対して、更には、（トナー）表面を外添剤で被覆することにより、ハード的に２つの効果がある。
【００６３】
一つは、流動性が向上し、補給トナーが現像容器２内の二成分現像剤と混合攪拌しやすくなることであり、もう一つは、外添剤がトナー表面に介在することにより、（感光ドラム３上で現像された）トナーの感光ドラム１０３に対する離型性があがり、転写効率が良化することである。
【００６４】
本発明に使用される外添剤としては、トナーに添加したときの耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径に対して１／１０以下の粒径であることが好ましい。
この外添剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤としては、例えば、金属酸化物（酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等）、窒化物（窒化ケイ素等）、炭化物（炭化ケイ素等）、金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等）、脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等）、カーボンブラック、シリカ等が用いられる。
【００６５】
外添剤は、トナー粒子１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、０．０５〜５重量部が用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。本実施例においては、平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したものを用いている。
【００６６】
磁性キャリアは、磁性体として従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄、クロム、ニッケル、コバルト等の金属、或いはそれらの化合物や合金、例えば四三化鉄、γ酸化第二鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マンガン銅系合金、といった強磁性体の粒子を球形化したり、又はそれらの磁性体粒子表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで球状に被覆するか、或いは、磁性体微粒子を分散して含有した樹脂や脂肪酸ワックスの給状粒子を作るかして得られた粒子を従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによって得られる。
【００６７】
本実施例では、図１に示す現像装置１の現像容器２に、微粒フェライトを樹脂中の７０ｗｔ％分散した重量平均粒径が３５μｍ、磁化の強さが６０Ａｍ２／ｋｇ、抵抗率が１０１４Ωｃｍ以上の熱による球形化処理を行った磁性キャリアを用い、トナーにスチレン・アクリル樹脂（三洋化成製ハイマーｕｐ１１０）１００重量部、カーボンブラック（三洋化成製ＭＡ−１００）１０重量部、ニグロン５重量部を含む重量平均粒径が５μｍの粉砕造粒法によって得られた非磁性粒子からなるものを用いた。
【００６８】
こうした現像装置１において、現像容器２に収容されている現像剤のトナー比率がキャリアに対して６ｗｔ％になる条件で現像を行った。トナーの平均帯電量は２０μＣ／ｇであった。磁性キャリアとして、重量平均粒径が２０〜６０μｍが好ましく、更に好ましくは、２０〜５０μｍのものである。
【００６９】
ところが、従来例で説明したように、このような、磁性キャリアの粒径が小さく、磁化の強さが低下して磁力が弱いと、層厚の規制効果が小さくなり、均一な層厚を得ることができないという問題点がある。こうした低磁化、小粒径の磁性キャリアを用いた二成分現像剤は、キャリアの穂跡がなく画質的に優れているものの、例えば磁性キャリアの磁化の強さが３０Ａｍ２／ｋｇ〜１２０Ａｍ２／ｋｇ、特に３０Ａｍ２／ｋｇ〜７０Ａｍ２／ｋｇ程度のものでは、コートを均一に維持するのは難しい。そして、耐久によってスリーブ上のコート量が低下し、濃度変動や濃度ムラが発生しやすい等の問題があった。
【００７０】
そこで、本発明の特徴について説明する。
【００７１】
従来例では、図８に示す現像装置１’のように、層厚規制部材である規制ブレード５は、図９（ａ）に示す、加工の必要としない板のみのもので非磁性ブレードのみ、磁性ブレードのみを板金５２で支える規制ブレード５ｃがあるが、これらはコストは安いものの現像スリーブ１０上のコート安定性が悪い。又、図９（ｂ）に示す、非磁性ブレード５１に磁性板５３を溶接した規制ブレード５ｄが前述のようにコート安定性のために提案され用いられているが、溶接やかしめ等の加工が必要で高価で、手間がかかった。
【００７２】
図１に示す現像装置１において、ブレード５部の拡大図に示す、規制ブレード５を構成する固定部材であるブレード支持台５４は、従来は、非磁性体にするのが常識であり、このことは磁性トナー又はキャリアを有する二成分現像剤を扱う上で、現像剤の付着を防ぎ、又、現像剤自体の磁力が影響されないようにするために重要とされてきたが、これに対して本発明では、その考えを根底から覆し、本実施例では、ブレード支持台に磁性材料を用いて磁性固定部材５４とし、且つその先端をスリーブ５１に近接させた層厚規制部材である規制ブレード５ａを用いることで、上記、図９（ｂ）に示すような非磁性ブレード５１に磁性板５３をつけた規制ブレード５ｂと同等以上の性能を低コストで実現するものである。
【００７３】
つまり図１の規制ブレード５ａを構成する磁性固定部材（ブレード支持台）５４として、磁性を有するＳＵＳ４３０を用い、ブレード５１に非磁性であるＳＵＳ３１６を使った非磁性ブレード５１を用いた。更に、ブレード支持台５４はＣｒを含む磁性合金でもよく、非磁性ブレード５１は低コスト化するためにＡｌのＡ６０６３又はＡ２０１７を用いても良い。
【００７４】
規制ブレード５ａとしては、このブレード支持台５４がその先端から非磁性ブレード５１を現像スリーブ１０方向に突出させて支持固定し、非磁性ブレード５１先端厚さ部分を現像剤スリーブ１０に近接させたものが用いられる。ここで、ブレード支持台５４の非磁性ブレード５１を突出させた先端と非磁性ブレード５１の現像スリーブ方向の最先端との距離（ギャップ）Ａを３００μｍにした。ギャップＡの調整については、従来から工場で外径３ｍｍのビス締め５５で調整するので付加的にかかるコストはない。
【００７５】
画像形成における耐久性について、図１に示す本実施例の規制ブレード５ａと、図９（ａ）、（ｂ）に示す従来例である規制ブレード５ｃ、５ｄとの比較を図３に示す。初期のコート量は２５〜３０ｍｇ／ｃｍ２とし、横軸は耐久枚数、縦軸はスリーブ１０上の現像剤のコート量Ｍ／Ｓである。
【００７６】
従来の非磁性の固定部材５２に支持された磁性又は非磁性ブレード５１で構成される規制ブレード５ｃでは、このように耐久に伴ってコート量が低下していく。これは現像剤自体が耐久によって、現像剤層規制部でのキャリアの機械的なシェアによって劣化していくことやキャリア表面へのトナースペントが発生することが要因の一つである。又、非磁性ブレード５１に磁性板５３を取り付けた規制ブレード５ｄでは、コート量の低下がほとんどない。
【００７７】
そして、本実施例の規制ブレード５ａにおいても、規制ブレード５ｄ同様に、スリーブ１０上の現像剤コート量Ｍ／Ｓは、耐久にもかかわらずほぼ一定であることがわかる。
【００７８】
更に、表２に本実施例の規制ブレード５ａ、非磁性ブレードで構成される規制ブレード５ｃ’、磁性ブレードで構成される５ｃ、非磁性ブレードに磁性板をつけた規制ブレード５ｄの比較表を示す。
【００７９】
【表２】
2004093672.tif 000004
【００８０】
このように、ブレード支持台の材料を選ぶこと及び支持台の先端がスリーブに近接した状態に配置することで最小コストにすることができた。このように本実施例では性能が優れ、ブレード板１枚を支持台に固定するだけのコストという最小コストを実現することができた。
【００８１】
ここで、現像スリーブ１０方向のブレード５１先端と支持台５４先端は近接させなければいけないが、そのギャップＡについて検討したところ０．１ｍｍ〜１．０ｍｍなら現像剤に対して支持台が集中させる効果があった。更に好ましくは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍにすることでＳ−Ｂｇａｐを２００μｍ以上に設定することができる。
【００８２】
ここで支持台５４は、前記のギャップＡを設けて非磁性ブレード５１と平行に配置される板状部材であるが、その時、支持台５４の厚さＣ’に関しては、剛性がある程度必要なこと、厚すぎると剤の流れの妨げになることから１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、更には１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が好ましい。本実施例の支持台５４の厚さＣ’は２．０ｍｍである。
【００８３】
又、通常、従来例で説明したように、現像装置（現像スリーブ、攪拌搬送スクリュー、現像容器を含む）を小型化し、反発磁極を構成する磁極の一つを現像剤層厚規制磁極として用いた軽負荷構成の場合、現像剤層厚規制磁極近傍に攪拌搬送スクリューが存在すると、スクリューピッチ状の濃度ムラが生じる虞があった。
【００８４】
上記濃度ムラのパターンの一つは、現像剤規制磁極によって形成される現像剤溜まり部に攪拌搬送スクリューが近接している場合、攪拌搬送スクリューの回転により、現像剤溜まり部に溜まっている現像剤に対する圧力ムラが生じて、スリーブ上の一定体積（面積）中の現像剤の重量が局所的に異なっている、現像剤の密度ムラ、所謂現像剤嵩密度ムラが、スクリューピッチ状の濃度ムラとして発生するパターンである。
【００８５】
もう一つの濃度ムラのパターンは、攪拌搬送スクリュー自体も小型化し、強度が弱くなり、現像剤層厚規制磁極によって形成された現像剤溜まりと攪拌搬送スクリューとがオーバーラップしていると、攪拌搬送スクリューが回転するときにたわみが生じることによって、現像後にトナーが消費された現像剤が剥ぎ取られた後に現像剤規制部に溜まっている現像剤と混じるときに、現像剤のトナー濃度ムラがスクリューピッチ状に発生するものである。
【００８６】
これに対しても、本実施例のように、ブレード台に磁性部材を使用した規制ブレード５ａは、従来の規制ブレード５ｃのような耐久によるＭ／Ｓダウンをせずに、より安定化できる。
【００８７】
又、前記に説明したように、磁化の小さいキャリアを用いると、現像剤層厚規制磁極における現像剤圧縮度が更に弱まり、現像剤寿命が更に延びる。ただし、磁化の小さいキャリアは前述の通りにトナーコートが不安定であるので、キャリアの磁化が３０Ａｍ２／ｋｇ〜１２０Ａｍ２／ｋｇ、特に３０Ａｍ２／ｋｇ〜７０Ａｍ２／ｋｇのもので、本方式は特に効果がある。
【００８８】
本実施例においては、図１に示すように、感光ドラム３と現像スリーブ１０とが現像部で順方向に回転する構成をとっているが、それに限られるものではない。又、現像剤担持体や現像容器の形状、攪拌搬送手段の数や構成はこれに限るものではない。
【００８９】
以上のように、二成分現像剤を収容する現像装置において、層厚規制部材として、非磁性ブレードを磁性固定部材によって先端から現像剤担持体方向に突出させて支持固定したもので、現像剤担持体方向の磁性固定部材の先端と非磁性ブレードの最先端との距離が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであるものを用いることで、低価格で、現像領域に搬送される現像スリーブ上の現像剤の層厚を一定に規制して耐久によってもコート量が変化しなく、長寿命で且つ濃度低下、ムラのない高画質画像を得る小型化された現像装置を提供することができた。
【００９０】
実施例２
本実施例では、実施例１で使用された各色の現像装置１において、現像スリーブの回転方向を現像領域を下から上へと通過する方向に変更し、それに従って、規制ブレードの位置や構成を変更したものである。
【００９１】
現像工程について説明する。図５は、本実施例において用いた二成分磁気ブラシ現像装置１ｂの概略図である。図５に示すように、現像装置１ｂは、二成分現像剤を収容した現像容器２に、現像スリーブ１０、現像容器２中の現像剤を攪拌して、現像スリーブ１０の表面に現像剤を搬送する攪拌スクリュー３、４及び現像スリーブ１０の表面に現像剤の薄層を形成する規制ブレード５を設置して構成されている。
【００９２】
ここでは、現像スリーブ１０は現像装置１とは逆方向であり、現像スリーブ１０は現像領域領域を下から上へと通過するように回転する。つまり磁石１０ａにおいて、反発磁極下流側の磁極Ｎ３が鉛直方向下方に設置されることとなり、このＮ３極に対向して層厚規制部材である規制ブレード５が、現像スリーブ１０と適当な間隔をとって配置される。このような構成の現像装置においては、現像スリーブ１０の鉛直方向最下点近傍が、現像スリーブ１０回転方向で現像領域の上流となり、規制ブレード５を配置可能である。そうした場合、現像スリーブ１０に近い方の搬送スクリュー４から現像剤を重力に逆らって汲み上げる必要がなく、搬送スクリュー４に存在する現像剤量が少なくても現像剤を汲み上げることができる。即ち、現像容器２内の現像剤量に依存せずに、安定した汲み上げができるため、規制された現像剤層の厚みムラを低減できる。
【００９３】
現像スリーブ１０は、少なくとも現像時には、感光ドラム１０３に対して最近接領域が約５００μｍとなるように配置され、現像剤が感光ドラム１０３に接触する状態で現像できるように設定されている。
【００９４】
本実施例で用いた二成分現像剤は、粉砕法によって製造した平均粒径６μｍのネガ帯電トナーに対して、平均粒径２０ｎｍの酸化チタンを１ｗｔ％外添し、これに飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｍ３、平均粒径が３５μｍの磁性キャリアを混合して得た。トナーとキャリアの混合比は重量比で６：９４とした。尚、二成分現像剤のトナー及びキャリアの製造法、種類については、これに限るものではなく、実施例１と同様のものでも良い。
【００９５】
上記の現像装置１を用いて、二成分磁気ブラシ法により潜像を現像する現像工程とその時の現像剤の循環系について説明する。先ず、ここでは、感光ドラム１０３は上から下へと現像領域を通過するので、現像スリーブ１０をドラム１０３に対してカウンター回転させる。これに伴い磁石１０ａの磁極Ｎ３により現像剤が現像スリーブ１０表面に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、Ｎ３極→Ｓ１極と搬送される過程で、現像スリーブ１０に対して配置された規制ブレード５によって層厚を規制され、現像スリーブ１０上に現像剤の薄層に形成される。薄層形成された現像剤は、現像主極Ｓ１に搬送されてくると、その磁気力によって穂立ちして磁気ブラシに形成される。この穂状の磁気ブラシに形成された現像剤によって、感光ドラム１０３上の静電像が現像され、その後、現像スリーブ１０上の現像剤は、現像容器２内に戻され、Ｎ１極、Ｎ３極の反発磁界によって剥離して、現像スリーブ１０から剥離され回収される。
【００９６】
本実施例のような現像装置１ｂにても、現像剤規制部材としての規制ブレード５として、非磁性ブレード５１を支えるブレード支持台に磁性材料５４を用いて、且つその先端をスリーブ５１に近接させることで、低コストで、コート性が均一で安定した現像剤層厚規制が実現できる。
【００９７】
そして、更に、本実施例においては、図２のブレード５部の拡大図に示すように、非磁性ブレード５１を支持する台５４の先端部をカットすることでブレード５１先端部と支持台５４のギャップを広くした規制ブレード５ｂを用いている。
ここでは、支持台５４はより安い材料である新日鐵製（製品名　ジンコート）を用いた。ブレード５１はＡ７０７３を用いた。又、カット極であるＮ３の磁極は６５ｍＴである。
【００９８】
図５を用いて規制ブレード５ｂの構成を説明すると、支持台５４の厚さＣ’は２．０ｍｍで、カット部の長さＢが３ｍｍとなるようにした。カット部Ｂにおいて、第５４の厚さ部分Ｃ’を斜めに削り、第５４最先端が薄くなるようにした。
このようにすることでブレード５１と支持台５４とのギャップＡの範囲を更に０．２ｍｍ大きくすることができた。
【００９９】
これは、先端部を鋭角化することで、磁束を集中させるためである。本実施例ではギャップＡは０．５ｍｍとした。この効果を表したのが表３である。表３に示すように、設定ギャップＡを大きくできることは、コートを均一にできる範囲を広げることであり、しいては工場での取り付け位置精度を緩和でき、より容易に製造できる現像装置が提供できる。
【０１００】
【表３】
2004093672.tif 000005
【０１０１】
尚、実施例１に説明したような現像装置１においても、非磁性ブレードを支える支持台の先端の厚さ部分を斜めにカットし、鋭角とすることで、同様の効果を上げることができる。又、本実施例で説明した現像装置１ｂにおいて、実施例１で説明した規制ブレード５ａを設置しても良い。
【０１０２】
以上の構成にすることで、低価格で、小型化された、現像領域に搬送される現像スリーブ上の現像剤の層厚を一定に規制してコートを安定にでき、耐久によってもコート量が変化しなく、濃度低下、ムラのない高画質画像が得られ、更に製造に係る手間を省くことができ、低コスト化を実現する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ができた。
【０１０３】
実施例３
本実施例では、図６に示すリユース画像形成システムで像担持体である感光体としてＡ−Ｓｉドラム１０３を用いたデジタル複写機２００について説明する。
プロセススピードは５５０ｍｍ／ｓｅｃの１２０枚／分である。この感光ドラム１０３の表面を、一次帯電器１０４により＋５００Ｖに一様帯電する。次いで、波長６８０μｍの半導体レーザー（不図示）で６００ｄｐｉでＰＷＭによる露光１０７を行って、感光ドラム１０３上に静電像を形成する。次に、現像装置１により正規現像し、トナー像として可視化する。
【０１０４】
現像剤はネガ帯電で二成分性現像をする。トナー粒径は６μｍでキャリアは３０μｍ樹脂に磁性体を分散させたものを用いる。本実施例においても、現像剤がこれに限らず、実施例１、２にて使用したものでも良い。
【０１０５】
現像バイアスは２００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐ、Ｄｕｔｙ５０％の交流電圧に＋１５０Ｖの直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する。Ｓ−Ｂｇａｐは２５０μｍ、Ｓ−Ｄｇａｐは３００μｍとした。
【０１０６】
その後、ポスト帯電器１１３で層電流−２００μＡ流してトナー像を帯電させた後、矢印方向に進む転写材Ｐに転写帯電器１０９により転写し、定着器１１４に送ってトナー像を定着する。一方、感光ドラム１０３上の転写残りのトナーをクリーニング装置１０６により除去、回収する。
【０１０７】
この後、本実施例の画像形成装置においては、クリーニング装置１０６に回収された廃トナー（リユーストナー）を、搬送パイプ１１５を通して現像装置１の上方に設置された現像ホッパー６に戻す。搬送パイプ１１５にはスクリュー状の搬送部材（不図示）が内部にあり、回転することでリユーストナーを運ぶ。
【０１０８】
更に詳細を述べると、現像ホッパー６は第１室６ａと第２室６ｂに分割されており、現像ホッパー６ａに運ばれたリユーストナーは現像ホッパー６ｂに移動し、それが現像装置１内に搬送され、再利用される。
【０１０９】
一方、別のときに、新しいトナーがホッパー６ａに入れられ、ホッパー６ａ底部に設けられたマグローラ７ａ、ホッパー６ｂに設けられたマグローラ７ｂにより磁力でそれぞれのトナーは引きつけられ、マグローラ７ａ、７ｂが回転することにより現像装置１内にトナーは運ばれる。こうして、本実施例では、リユーストナーと新しいトナーを現像装置１内で混ぜる方法を採用したが、ホッパー６内に混合するスペースを設け混ぜても構わない。
【０１１０】
現像装置１内で混ぜられたトナーは再び現像スリーブ１０に送られ、感光体１０３上に現像される。マグローラ７ａの通常の回転速度は２回転／分であり、それに応じて、マグローラ７ｂの回転速度を変化させる。マグローラ７ａ、７ｂの回転の信号は現像装置１内のピエゾセンサー（ＴＤＫ製）にトナーの自重がかからなくなり、振動するとトナー供給信号が発せられる。通常はマグローラ７ｂはマグローラ７ａに対して１０／９０（マグローラ７ａ：マグローラ７ｂ＝９：１）の回転速度で回転するようにする。
【０１１１】
尚、この画像形成装置の構成で、複数色分の現像装置を設置するときは、例えば、図６に図示された感光ドラム１０３周囲の画像形成手段を一体化させ、１つの画像形成部として、感光ドラム１０３をそれぞれの色毎に複数設けた実施例４にて説明するようなインラインタンデム方式の画像形成装置とするか、感光ドラム１０３の周囲に現像装置１を複数個隣接させて設置する構成とするか、その他構成を工夫して複数色分の現像装置１を感光ドラム１０３の周囲に設置すれば、フルカラーの画像形成が可能となる。
【０１１２】
本実施例のようなリユース画像形成システムの画像形成装置２００においても、現像装置１に設けられる現像スリーブ１０上に担持される現像剤の層厚規制部材である規制ブレード５として、ブレード支持台５４に磁性材料を用いて、且つその先端を非磁性スリーブ５１に近接させ、更に、ブレード支持台５４の先端の一部のみをカットすることでブレード５１先端部と支持台のギャップＡを広くすることができる。
【０１１３】
本実施例の規制ブレード５ｂ’の拡大図に示すように、規制ブレード５ｂ’のカット部Ｅは、実施例２の規制ブレード５ｂのカット部Ｂに比べて、切り込みが少なく、支持台５４の非磁性ブレード５１と反対側の角部分をカットするのみで先端を鋭角化させない。それでも、ギャップＡを広くできる効果がある。
【０１１４】
そして、本実施例の規制ブレード５ｂ’においては、実施例２同様に、支持台５４はより安い材料である新日鐵製（製品名　ジンコート）を用いた。ブレード５１はＡ７０７３である。カット極であるＮ３の磁極は６５ｍＴである。カット部Ｅが３ｍｍで、支持台の厚さＣ’は１．５ｍｍである。このようにすることで実施例２と同様に、ギャップＡの範囲を更に０．２ｍｍ大きくすることができた。
【０１１５】
これは実施例２と同様に支持台先端部に磁束を集中させるのためである。本実施例ではギャップＡを０．５ｍｍとした。設定ギャップＡを大きくできることはコートを均一にできる範囲を広げることであり、強いては工場での取り付け位置精度を緩和でき、容易に製造ができるという効果がある。
【０１１６】
そして、実施例のようなリユースシステムでは、Ｓ−Ｂｇａｐ部での現像剤の凝集度が上がりやすく、又、現像剤の劣化も大きい。本発明は低価格で且つコート安定という意味でこのようなシステムにも有効である。
【０１１７】
尚、本実施例の規制ブレード５ｂ’の構成は、実施例１や実施例２の画像形成装置１００や現像装置１ｂの構成においても有効である。又、本実施例にて説明したリユースシステムの画像形成装置２００においても、実施例１の規制ブレード５ｂ及び実施例２の規制ブレード５ｂを適用することができる。
【０１１８】
以上の構成にすることで、リユース機においても、低価格で、更にコートを安定にでき現像領域に搬送される現像スリーブ上の現像剤の層厚を一定に規制して耐久によってもコート量が変化しなく、長寿命で且つ濃度低下、ムラのない高画質画像を得る小型化された現像装置を提供することができた。
【０１１９】
実施例４
図７は、本発明を適用できる画像形成装置の一例である、導電性を有する像担持体をタンデム式に配列した毎分２０枚の電子写真方式のカラー画像形成装置３００を示したものである。
【０１２０】
同図において、カラー画像形成装置２００は、装置本体内に例えばイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの可視画像を形成することができる第１、第２、第３、第４、の画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋをタンデムに配列しており、各画像形成部Ｙ〜Ｋは、それぞれ光導電層を有するドラム上の像担持体（感光ドラム）１０３Ｙ、１０３Ｃ、１０３Ｍ、１０３Ｋを備えている。各感光ドラム１０３Ｙ〜１０３Ｋは、その周囲に専用の画像形成手段である一次帯電器１０４Ｙ、１０４Ｃ、１０４Ｍ、１０４Ｋ、転写器１０９Ｙ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｋ、現像装置１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ、露光器１０７Ｙ、１０７Ｃ、１０７Ｍ、１０７Ｋ等が配置されている。
【０１２１】
カラー画像形成を行うには、先ず、第１画像形成部Ｙにおいて、回転する感光ドラム１０３Ｙの表面に帯電器１０４Ｙによって均一に電荷を付与し、これに露光器１０７Ｙによって画像露光を施し、感光ドラム１０３Ｙ表面の光導電層上に静電像を形成する。次いで、潜像を現像装置１Ｙによりイエロー現像剤を用いて現像し、潜像をイエロー現像像（トナー像）として可視化する。
【０１２２】
一方、図７において、図示しない給紙部から転写媒体である用紙や樹脂シート等の転写材、例えば用紙が給紙され、その用紙は、駆動ローラ１１１と従動ローラ１１２によって駆動される転写ベルト１０８により第１の画像形成部Ｙに搬送され、転写ローラ１０９Ｙの作用により感光ドラム１０３Ｙ上のイエロートナー像が用紙上に転写される。感光ドラム１０３Ｙ上に残留した転写残りトナーは、現像同時方式により、次の回の現像時に現像装置１Ｙに回収される。
【０１２３】
第２の画像形成部Ｃにおいても同様な工程が行われ、２色目の例えば、シアントナー像が用紙上にイエロートナー像上から転写される。同様な工程を第３、第４の画像形成部Ｍ、Ｋにおいても行うことにより、用紙上にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像を重畳転写したカラー画像が得られる。
【０１２４】
以上の構成の画像形成装置においても、実施例１〜３に説明した現像装置が適用でき、実施例３に説明したリユースシステムを各画像形成部においてそれぞれ適用することが可能である。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置及び画像形成装置は、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、固定された磁界発生手段を内包して移動し、現像剤を現像領域に担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、像担持体上に形成された静電像を現像剤により可視画像化する現像装置において、層厚規制部材は、先端厚さ部分を現像剤担持体に近接させた非磁性ブレード、及び非磁性ブレードを先端から現像剤担持体方向に突出させて支持固定する磁性固定部材を有し、磁性固定部材の非磁性ブレードを突出させた先端と非磁性ブレードの現像剤担持体方向の最先端との距離が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであり、磁性固定部材が非磁性ブレード先端近辺まで配置されているので、装置が小型化されても、粒径の小さい磁性キャリアを用いても、低コストで、現像領域に返送される現像スリーブ上の現像剤層厚を一定に均一に規制し、耐久によっても現像剤層厚を維持し、濃度低下、ムラのない高画質画像を作成できる現像装置及び画像形成装置が実現できる。又、磁性固定部材が、先端厚さ部分を現像剤担持体に対向させ且つ非磁性ブレードと部分を重ねて配置される板状部分を有し、先端厚さ部分が鋭角に形成されるので、非磁性ブレードの支持台に対する取り付け精度が緩和されるので、製造にかかる手間が省け、更なる低コスト画が実現できる、といった効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る層厚規制部材の一例と従来のものにおける、現像剤担持体上の現像剤量と耐久枚数との関係についての比較を示すグラフである。
【図４】現像バイアスの交流成分の印加方法の一例を示す模式図である。
【図５】本発明に係る現像装置の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図８】従来の現像装置の一例を示す断面図である。
【図９】従来の層厚規制部材の一例（図９（ａ））及び他の例（図９（ｂ））を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１、１ｂ、１’　　　　　現像装置
２　　　　　　　　　　　現像容器
３、４　　　　　　　　　搬送スクリュー（攪拌搬送手段）
５　　　　　　　　　　　規制ブレード（層厚規制部材）
６ａ、６ｂ　　　　　　　現像ホッパー
７ａ、７ｂ　　　　　　　マグローラ
１０　　　　　　　　　　現像スリーブ（現像剤担持体）
１０ａ　　　　　　　　　磁石（磁界発生手段）
５１　　　　　　　　　　非磁性ブレード
５２　　　　　　　　　　支持台（非磁性固定部材）
５３　　　　　　　　　　磁性板
５４　　　　　　　　　　支持台（磁性固定部材）
５５　　　　　　　　　　ビス締め
１００、２００、３００　画像形成装置
１０３　　　　　　　　　感光ドラム（像担持体）
１０６　　　　　　　　　クリーニング装置
【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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