(57)【要約】【課題】現像剤中のトナー濃度及び帯電の軸方向の均一性を保ち、濃度ムラのない均一な現像性が得られる。【解決手段】現像剤担持体１に隣接し且つ規制部材２の上流側にて二成分現像剤Ｇを収容する現像剤収容部３と、この現像剤収容部３を介して前記現像剤担持体１と連通して設けられ且つ現像剤収容部３に対しトナーＴを供給可能に収容するトナー収容部４と、前記現像剤収容部３内に設けられて現像剤担持体１に接触又は近接して回転し且つ現像剤収容部３内の現像剤Ｇに対し回転力を与えた状態でトナー収容部４からのトナーを現像剤収容部３に取り込む回転部材５と、この回転部材５の軸方向端部近傍の現像剤搬送力を低減させる搬送力低減手段６とを備える。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
2004279645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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担持する現像剤担持体と、
この現像剤担持体上に搬送される現像剤量を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体に隣接し且つ規制部材の上流側にて現像剤を収容する現像剤収容部と、
この現像剤収容部を介して前記現像剤担持体と連通して設けられ且つ現像剤収容部に対しトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、
前記現像剤収容部内に設けられて現像剤担持体に接触又は近接して回転し且つ現像剤収容部内の現像剤に対し回転力を与えた状態でトナー収容部からのトナーを現像剤収容部に取り込む回転部材と、
この回転部材の軸方向端部近傍の現像剤搬送力を低減させる搬送力低減手段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、
回転部材は磁性を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の現像装置において、
搬送力低減手段は、回転部材の軸方向端部に近接して磁性体部材を配置したものであることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の現像装置において、
搬送力低減手段は、回転部材の軸方向端部寄りを端部に向けて窄まるテーパ状に形成し、現像剤担持体との間のギャップを端部に向けて拡開するようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の現像装置において、
搬送力低減手段は、現像剤担持体内の磁界発生手段の軸方向端部位置よりも回転部材の軸方向端部位置を外側に配置したものであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
像担持体と、この像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１記載の現像装置を使用し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、像担持体上に形成される静電潜像を可視像化する現像装置に係り、特に、トナーとキャリアとが含まれる二成分現像剤を用い、かつ、トナー濃度検知手段を用いずにトナー濃度を自律的に制御可能な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】
一般に、電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤にて可視像化するものが知られている。
この種の現像装置には、現像剤として、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を用いる態様、あるいは、トナーのみが含まれる一成分現像剤を用いる態様があるが、二成分現像剤を使用する態様にあっては、トナーの消費量が進むにつれてトナー濃度が低下するため、トナー濃度を維持する上で定期的にトナー補給が行われる。
このようなトナー補給は、例えばトナー濃度センサによりトナー濃度を検知し、この検知情報に基づいてトナー濃度が低下したと判断したときに行われる。
【０００３】
ところが、この種の方式にあっては、トナー濃度センサによりトナー濃度を検知しなければならないため、トナー濃度センサが必要不可欠であるばかりか、検知対象の濃度パッチを作成する等、トナー濃度の検知システムが面倒であるという不具合がある。
そこで、このような不具合を解決する先行技術として、トナー濃度センサを用いずに、現像剤の動きによってトナーを取り込み、トナー濃度を自律的に制御するようにした現像装置が既に提供されている。
【０００４】
この種の先行技術の代表的態様としては、例えば特許文献１所載のものがある。
これは、現像スリーブ上に磁性粒子層を形成し、容器内のトナー供給部においてこの磁性粒子層に接触するようにトナーを収容し、現像スリーブの回転に伴う磁性粒子層の磁性粒子の移動によって上記トナー供給部で磁性粒子層内にその外側のトナー層からトナーを取り込み、トナーと磁性粒子の混合された現像剤を規制部材で層厚規制して現像部に搬送する現像装置である。
ここで、現像スリーブ内に固定された磁石は上記トナー供給部に対向する磁極を持たず、現像スリーブ回転方向に関して上記トナー供給部の下流側、かつ、上記規制部材の上流側に磁極を持ち、上記磁極の磁界が及ぶ範囲内の位置に現像スリーブと対向して設けられ、現像スリーブとの間に磁性粒子層の充満した領域を形成する遮蔽部材を有することを特徴としている。
【０００５】
また、特許文献２では、内部に磁界発生手段を有し、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤量を規制する第１の規制部材と、第１の規制部材よりも上流側に設けられ且つトナー濃度の上昇に伴う現像剤層厚の増加分を通過させる第２の規制部材と、第１の規制部材と第２の規制部材との間に設けられる現像剤収容部と、この現像剤収容部に隣接し、現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを備え、現像剤担持体上のトナー濃度の変化により、該現像剤とトナーとの接触状態を変化させ、現像剤担持体上の現像剤のトナーの取り込み状態を変化させ、トナー供給を常時一定に自己制御する技術が開示されている。
【０００６】
更に、特許文献３では、内部に磁界発生手段を有し、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、該規制部材で掻き取られた該現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、該現像剤担持体上の該現像剤に接触して取り込まれるようにトナーを収容するトナー収容部とを備え、更に、該現像剤収容部に、該現像剤担持体に接触又は近接して該現像剤担持体と同一回転方向に回転する回転部材を備え、該回転部材を該現像剤収容部内の該現像剤担持体の表面移動方向で最も上流側の位置に配設し、上流側のトナー収容部からのトナー供給を安定化させる技術が開示されている。
【０００７】
更にまた、特許文献４では、現像剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤量を規制する第１の規制部材と、この第１の規制部材の上流側に設けられて現像剤担持体上に現像剤量を規制する第２の規制部材と、第１及び第２の規制部材間に設けられて第１の規制部材で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤収納部と、この現像剤収納部に隣接し、前記現像剤担持体に補給するトナーを収納するトナー収納部と、このトナー収納部と前記現像剤収納部とを連絡して、前記トナー収納部内のトナーを取り込んでトナー濃度を適性化する現像剤循環部を形成するトナー補給路と、そのトナー補給路に設けて前記現像剤循環部を攪拌する攪拌部材とを備え、トナー濃度による現像剤の嵩変動を利用し、トナー濃度の適性化を図る技術が開示されている。
また、特許文献５では、現像剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、該規制部材で阻止された現像剤が滞留する現像剤滞留部と、この現像剤滞留部と連通する空間であるトナー補給口と、このトナー補給口を介して現像剤滞留部に隣接するトナー収容部とを備え、前記トナー補給口内にトナー攪拌部材を設け、現像剤中に安定的にトナーを供給する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特公平５−６７２３３号公報（発明の概要，第１図）
【特許文献２】
特開平９−１９７８３３号公報（課題を解決するための手段，図１）
【特許文献３】
特開２００１−１１７３７０号公報（課題を解決するための手段，図２）
【特許文献４】
特開２０００−６６４９７号公報（課題を解決するための手段，図１）
【特許文献５】
特開２０００−２７５９３９号公報（課題を解決するための手段，図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１〜３にあっては、トナーの取り込み方式は現像剤担持体（又は現像スリーブ）上の現像剤層にトナーを接触させてトナーを供給するものであるため、以下のような技術的課題がある。
例えば特許文献１にあっては、確かに、トナー濃度の調整を容易に行うことは可能かも知れない。
ところが、現像スリーブ上の現像剤層が厚いと、供給されたトナーが現像剤に均一に拡散し分散するまでに時間がかかり、トナー消費量の急激な変化に対して安定的なトナー供給攪拌ができず、地肌汚れや濃度維持が出来なくなる虞れがある。
【００１０】
また、特許文献２にあっても、トナー濃度の均一化を図るため、現像剤の循環によりトナーが拡散されるが、全体が均一になるまでの時間がある程度必要とされるために、急激なトナー消費量の変化（画像濃度変化）に対してトナー取り込みと停止動作との切り替わりの応答性が遅い場合がある。応答性が遅いと、トナー消費側でトナー消費量が急激に増加した場合にはトナー濃度が低下して、高い画像面積の濃度を確保できず、画像濃度が薄くなる虞れがある。また、トナー消費量が急激に減少した場合にはトナー濃度が上昇して、地肌汚れ、濃度過多になる虞れがある。
【００１１】
更に、特許文献３にあっては、確かに、トナーの取り込みの応答性についてはある程度改善されているが、トナーの均一分散が不充分になる虞れがある。
つまり、層規制された現像剤は現像剤担持体により現像部に運ばれ再び現像装置内に搬送され、トナー供給部でトナーに接触しトナーを取り込み、現像剤収容部に戻るが、層規制された現像剤層は磁力により強く現像剤担持体に吸着しているため、現像剤収容部の現像剤との入れ替わりが不充分となる。このため、取り込まれたトナーとキャリアとの攪拌による摩擦帯電が充分でなく、ハーフトーンなどの画像を形成する場合には、もやもやした濃度ムラが発生し易くなってしまう。
いずれにせよ、トナー濃度が低下してトナーを取り込む際には、現像剤担持体上の現像剤層に直接トナーが供給され、供給されたトナーが充分に攪拌されずに現像部に再度搬送される蓋然性が高く、濃度ムラがより発生し易いという虞れがある。
【００１２】
また、特許文献４にあっては、現像剤担持体とトナー収納部との間にトナー濃度を適正化する現像剤循環部として形成されるトナー補給路を設け、このトナー補給路内に攪拌部材を配設しているため、以下のように作動する。
すなわち、例えば現像剤中のトナー濃度が適正範囲内であれば、トナー補給路内に現像剤滞留部を形成し、現像剤とトナーとが接しているところで、トナーの取り込みを阻止する。
一方、トナーが消費されて現像剤中のトナー濃度が適正範囲外になると、現像剤の嵩が減少して現像剤滞留部を減少し、その分、トナーを現像剤循環部に取り込む。そして、次第に現像剤の嵩を増大し、再び現像剤滞留部を形成してトナーの取り込みを中断する。
このとき、攪拌部材は、現像剤循環部を一様に活発な循環状態に保ち、また、現像剤滞留部にブリッジが形成されるのを阻止し、更に現像剤が局部的に消費されるのを防ぐ。
【００１３】
この特許文献４においては、現像剤担持体に均一にトナーを取り込む工夫があるが、トナーが消費されて再び第１の規制部材と第２の規制部材との間に形成される現像剤収容部の現像剤中のトナー濃度が適正範囲外となると、該現像剤の嵩が減少してトナー補給路の入口の現像剤滞留部を減少させ、トナーを第２の規制部材の手前に空間を設けて形成する現像剤循環部に取り込む。そして、次第に現像剤の嵩が増大すると、再び現像剤滞留部を形成してトナーの取り込みを中断する。
このように、現像剤収容部と現像剤循環部の現像剤は第２の規制部材により実質上隔てられており、急激なトナー消費が起きた場合に、トナーの取り込み応答性が悪くなるという虞れがある。
【００１４】
また、特許文献５においては、現像剤滞留部とトナー収容部とを連結するトナー補給口でトナーを攪拌するため、現像剤滞留部に面したトナーが供給し易くなってはいるが、現像剤滞留部中のトナー濃度変化に対してトナーが迅速に取り込まれる事はなく、急激なトナー消費に対しては、トナーの取り込み応答性が不充分になり易いという技術的課題が見られる。
【００１５】
このような不具合を改善するために、本件出願人は、先に、現像剤担持体に隣接し且つ規制部材の上流側にて現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部を介して現像剤担持体と連通して設けられ且つトナーを供給可能に収容するトナー収容部と、前記現像剤収容部内に設けられて現像剤担持体に接触又は近接して回転し且つ現像剤収容部内の現像剤に対し回転力を与えた状態でトナー収容部からのトナーを現像剤収容部に取り込む回転部材とを備え、回転部材による現像剤搬送力によりトナーを回転部材の搬送方向に沿って取り込むものを提案した（例えば特願２００２−７９２３４号参照）。
【００１６】
しかしながら、この種の提案において、回転部材端部近傍の現像剤搬送力はその中央部に比べて強く、回転部材端部近傍での現像剤搬送量が過剰になり易く、これに伴って、回転部材端部近傍でのトナーの取り込みが過剰になる傾向が見られる。このため、回転部材端部近傍において、トナー濃度が上昇してしまい、地肌汚れや濃度維持ができなくなる虞れがある。
これは、現像剤担持体内の磁界発生手段の磁場により、回転部材端部近傍の磁場が他の部分に比べて集中し易いことに基づく。
特に、このような技術的課題は、回転部材が磁性体である場合に顕著である。
なぜならば、回転部材が磁性体である場合には、現像剤担持体内の磁界発生手段の磁場により回転部材が磁化されることになり、回転部材端部の磁化はその中央部の磁化分布と異なり、磁性体の磁化による磁場が回転部材端部において集中することによる。
【００１７】
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、現像剤中のトナー濃度及び帯電の軸方向の均一性を保ち、濃度ムラのない均一な現像性が得られる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。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、請求項１では図１に示すように、内部に磁界発生手段１０を具備し且つトナーＴと磁性キャリアＣ（図２，図３参照）とが含まれる二成分現像剤Ｇを搬送担持する現像剤担持体１と、この現像剤担持体１上に搬送される現像剤量を規制する規制部材２と、前記現像剤担持体１に隣接し且つ規制部材２の上流側にて現像剤Ｇを収容する現像剤収容部３と、この現像剤収容部３を介して前記現像剤担持体１と連通して設けられ且つ現像剤収容部３に対しトナーＴを供給可能に収容するトナー収容部４と、前記現像剤収容部３内に設けられて現像剤担持体１に接触又は近接して回転し且つ現像剤収容部３内の現像剤Ｇに対し回転力を与えた状態でトナー収容部４からのトナーＴを現像剤収容部３に取り込む回転部材５と、この回転部材５の軸方向端部近傍の現像剤搬送力を低減させる搬送力低減手段６とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
このような技術的手段において、現像剤担持体１は、内部に磁界発生手段１０を具備し、二成分現像剤Ｇ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、代表的には、回転可能な非磁性スリーブと、このスリーブ内に固定的に配設される磁石部材とを具備した態様が多く用いられる。
ここで、磁石部材としては、例えば磁性ロールの適宜位置に磁極１１（例えば１１ａ〜１１ｄ）を配設した部材等が用いられ、磁界発生手段１０としては、前記磁石部材に配設される磁極１１が用いられる。
また、規制部材２は、現像剤担持体１上の現像剤量を規制するものであれば、ブレード、ロール等適宜選定して差し支えなく、そのレイアウトについても任意に選定することができる。
【００２０】
更に、現像剤収容部３は、現像剤担持体１に隣接し且つ規制部材２の上流側にて現像剤Ｇを収容するものであればよく、規制部材２で規制された現像剤Ｇについては、そのまま現像剤収容部３に戻すようにしてもよいし、現像剤収容部３とは別に現像剤退避部（図示せず）を設け、この現像剤退避部を介して現像剤収容部３に現像剤Ｇを戻すようにしてもよい。
更にまた、トナー収容部４には、通常はトナーＴのみが収容されるが、トナーＴを供給可能という要件を満たすのであれば、例えば現像剤収容部３に収容されるトナー濃度よりも高いトナー濃度の現像剤Ｇを収容した態様も含む。
ここで、トナー収容部４の構造については適宜選定して差し支えないが、トナー収容部４が現像剤収容部３と略同一水平位置に並設される態様において、トナー収容部４の好ましい態様としては、トナー収容部４から現像剤収容部３に向けてトナーＴを供給するために、収容トナーＴを送り出すための要素が通常必要であり、例えば、トナー収容部４には現像剤収容部３に向けてトナーＴが押圧せしめられる押圧搬送部材を配設することが好ましい。
【００２１】
また、現像剤収容部３とトナー収容部４とは連通していればどのような位置関係にあってもよい。
但し、トナー収容部４は「トナーを供給可能」であることを要件としており、内部にトナー供給部材を設ける態様に限らず、例えばトナー収容部４を現像剤収容部３より上方に配置し、自重によりトナーＴを下方へ移動させる態様をも含む。
この場合、そもそもトナーＴと磁性キャリアＣは比重が異なるので、トナーＴは重力に対して上方に浮いてしまう。このため、特に非磁性の場合には、現像剤ＧにトナーＴを接触させ取り込ませるにはトナー収容部４から適度な押し圧を必要とする。
尚、押し圧が足らない場合には、重力でトナーＴは現像装置内壁に自重で溜まり、現像剤Ｇとの接触は不安定である。一方、押し圧が強すぎると、ブロッキングと呼ばれるトナーＴの固まりが生じ、トナー供給阻害、現像剤Ｇ中への分散不良による画質異常が発生する。
【００２２】
更に、トナー収容部４は「現像剤収容部３を介して前記現像剤担持体１と連通して設けられる」ということを要するが、これは、トナー収容部４が現像剤担持体１と隣接しておらず、両者間に現像剤収容部３が介在していることを意味する。
これにより、トナー収容部４のトナーＴが直接現像剤担持体１上のごく近傍の現像剤Ｇに接触せず、あくまで、現像剤収容部３内の現像剤Ｇを介して現像剤担持体１側に供給される。
【００２３】
また、回転部材５としては、近傍の現像剤Ｇを回転方向に搬送するものであれば、ロール、ブラシ、パドル等適宜選定してよい。
但し、例えば画像欠陥であるバンディング防止という観点からすれば、回転部材５はロール状であることが好ましい。
この場合において、現像剤収容部３内には回転部材５が配設されているため、トナー収容部４のトナーＴは回転部材５近傍の現像剤Ｇと接触し、回転部材５による現像剤搬送力でもってトナーＴを回転部材５の搬送方向に沿って取り込む。
【００２４】
更に、回転部材５の好ましい態様としては、回転部材５が磁性を有するものである態様が挙げられ、代表的には磁性ロール（軟磁性部材を使用するものが好ましい）であるが、磁性ブラシ、磁性パドルをも含まれる。
このような磁性回転部材５を使用すると、現像剤担持体１内の磁界発生手段１０により磁性回転部材５が磁化され、磁性回転部材５の回転に伴って現像剤ＧのキャリアチェーンＣＣ（図２参照）による回転をより促進させることができる。
この結果、現像剤Ｇの回転搬送挙動をより活発にすることができる。
【００２５】
更に、磁性回転部材５の好ましい他の態様としては、回転可能な非磁性スリーブと、このスリーブ内に固定的に配設される磁石部材とを具備した磁石ロールであるものが挙げられる。
本態様においては、回転部材５の磁化のため、現像剤担持体１の磁界発生手段１０からの磁界、及び、回転部材５からの磁界の相互作用により、回転部材５の回転に伴って現像剤ＧのキャリアチェーンＣＣによる回転をより促進させることができる。
【００２６】
更にまた、回転部材５の回転方向については適宜選定して差し支えないが、現像剤収容部３への現像剤Ｇの溜まり状態を確保するという観点からすれば、回転部材５の表面移動方向は、現像剤担持体１の対向部にて現像剤担持体１の表面移動方向と同一方向であることが好ましい。
ここで、回転部材５にて搬送される現像剤Ｇの搬送量が規制せしめられる補助規制部材（図示せず）を具備させるようにしてもよい。
この補助規制部材は、現像剤収容部３に現像剤溜まりを形成し易くする、現像剤担持体１と回転部材５との間の現像剤ジャミングを防止する、未帯電トナーＴが直ちに現像剤担持体１に搬送される事態を回避する、という各種働きをする。
更に、補助規制部材の好ましいレイアウトとしては、回転部材５と補助規制部材との間のギャップは、現像剤担持体１と回転部材５との間のギャップよりも小さく設定されていることが好ましい。
このように、ギャップの大小関係は、現像剤収容部３での現像剤溜まりをより確実に形成する上で好ましい。
【００２７】
また、回転部材５がロール状部材である際の好ましい態様としては、ロール状部材の表面を粗面化したものであることが好ましい。
ここでいう「粗面化」は、サンドブラスト等各種の手法を採用したもので差し支えなく、粗面化することで、表面部での現像剤Ｇのすべりを抑え、現像剤Ｇの搬送性を確保することができる。
更に、現像剤担持体１へのトナーＴの供給性を高めるという観点、また、回転部材５のトナー固着からすれば、回転部材５には現像剤担持体１側へトナーＴが転移せしめられる方向のバイアスを印加したことが好ましい。
【００２８】
更にまた、現像剤収容部３における現像剤Ｇの挙動としては、回転部材５による現像剤Ｇの回転搬送に加えて、規制部材２による現像剤Ｇの掻き取りに伴う挙動があるが、後者の現像剤Ｇ挙動に伴って、現像剤収容部３の現像剤Ｇがトナー収容部４のトナーＴに混入しないように、現像剤収容部３の規制部材２に隣接した箇所にせき止め部材（図示せず）を具備させることが好ましい。
特に、例えば規制部材２により掻き取られる現像剤Ｇの挙動が激しく、現像剤ＧへのトナーＴの取り込みが過剰になるような条件下では、現像剤収容部３の規制部材２に隣接した箇所には、回転部材５に対向するせき止め部材を具備させ、規制部材２により掻き取られた現像剤Ｇの挙動に基づくトナーＴの取り込み過剰を抑制するようにすることが好ましい。
【００２９】
また、搬送力低減手段６としては、回転部材５とは別に設けてもよいし、あるいは、回転部材５そのものに工夫を施すようにしてもよい。
ここで、搬送力低減手段６の前者の代表的態様としては、回転部材５の軸方向端部に近接して磁性体部材を配置するようにしたものが挙げられる。
尚、回転部材５近傍に補助規制部材を配設する態様にあっては、回転部材５よりも補助規制部材を短く設定し、この補助規制部材の両端部に磁性体部材を一体的に配設し、この磁性体部材を補助規制部材としての機能をも兼用させるようにしても差し支えない。
一方、後者の代表的態様としては、回転部材５の軸方向端部寄りを端部に向けて窄まるテーパ状に形成し、現像剤担持体１との間のギャップを端部に向けて拡開するようにした態様、あるいは、現像剤担持体１内の磁界発生手段１０の軸方向端部位置よりも回転部材５の軸方向端部位置を外側に配置するようにした態様などが挙げられる。
【００３０】
更に、本件は、上述した現像装置に限られるものではなく、画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明は、図１に示すように、像担持体７と、この像担持体７上の静電潜像Ｚを可視像化する現像装置８とを備えた画像形成装置において、前記現像装置８として、上述した現像装置８を使用するようにすればよい。
【００３１】
次に、本発明に係る現像装置の動作原理を図２〜図４に基づいて説明する。
今、図２（ａ）に示すように、回転部材（例えば磁性ロール又は磁石ロール）５近傍の現像剤溜まりのトナー濃度ＴＣが高い場合、透磁率が低下し、キャリアチェーンＣＣが短くなる。
このとき、回転部材５近傍の現像剤Ｇは回転部材５による回転力にて搬送／攪拌されるが、搬送／攪拌される現像剤Ｇの層厚が小さくなる。
すなわち、キャリアチェーンＣＣにおいては、図３に示すように、磁性キャリアＣ間にあるトナーＴがコロの役目をし、剪断力が伝わり難いため、回転部材５近傍の現像剤層（図３中ｍで示す内側に位置する現像剤層）は流動するが、この流動層Ｇ１の更に外側の現像剤層は磁力の影響を受けづらく搬送されない。これにより、トナー収容部４近傍の現像剤Ｇが停滞して不動層Ｇ２となり、現像剤ＧとトナーＴが接触していてもトナーＴの取り込みが発生しなくなる。
また、トナー濃度ＴＣが高い場合、現像剤Ｇの嵩密度の上昇により現像剤Ｇの体積が上昇し、現像剤溜まり近傍空間を現像剤Ｇが埋め、トナーＴの供給を阻害する効果も手伝っている。
【００３２】
一方、回転部材５近傍の現像剤溜まりのトナー濃度ＴＣが低い場合には、図２（ｂ）に示すように、現像剤Ｇの透磁率が上昇し、キャリアチェーンＣＣが長くなる。
このとき、回転部材５近傍の現像剤Ｇは回転部材５による回転力にて搬送／攪拌されるが、搬送／攪拌される現像剤Ｇの層厚が前記場合に比べ大きくなる。
すなわち、キャリアチェーンＣＣにおいては、図４に示すように、キャリアＣ間にあるトナーＴが少ないため、コロとしての役目が弱く、キャリアＣ間に剪断力が伝わり易い。このため、回転部材５近傍のみならず、図４中ｍで示すように、回転部材５からある程度離間した部位まで現像剤層は流動する。
ここで、現像剤Ｇのトナー濃度ＴＣに応じ流動層Ｇ１が現像剤ＧとトナーＴ界面まで及び、トナー収容部４近傍の現像剤Ｇは回転部材５の回転方向に流動し、現像剤Ｇと接触するトナーＴが現像剤Ｇに取り込まれる。尚、流動層Ｇ１の外側の現像剤層は不動層Ｇ２である。
また、現像剤Ｇの嵩密度の低下により現像剤Ｇの体積が減少し、現像剤溜まり近傍空間が空き、空いた空間にトナーＴが供給され埋まり、トナーＴは取り込み易くなる効果も手伝っている。
以上のメカニズムで現像剤Ｇのトナー濃度ＴＣが自律的に制御される。
【００３３】
一方、搬送力低減手段６による回転部材５端部近傍でのトナーＴの過剰取り込みを防止する原理について説明する。ここでは、回転部材５が磁性を有する部材である場合について説明する。
すなわち、図５（ａ）に示すように、回転部材５の端部においては、現像剤担持体１内の磁界発生手段１０の影響で、磁力（磁気吸引力）が他の部分に比べて集中する。
特に、回転部材５が磁性を有する部材である場合には、現像剤担持体１内の磁界発生手段１０による磁界で、磁性回転部材５が磁化されて誘導磁場を形成するため、磁性回転部材５の端部における磁場の集中がより顕著になり、磁力（磁気吸引力）が他の部分に比べてより大きくなる。
このため、回転部材５の端部近傍では、図５（ｂ）に点線で示すように、磁力（磁気吸引力）分布の増加に伴って現像剤搬送力が増大し、現像剤Ｇの搬送量が増加する傾向にあるが、搬送力低減手段６は、回転部材５の端部近傍における現像剤搬送力を低減させるため、図５（ｂ）に実線で示すように、回転部材５端部近傍において過剰に搬送されていた現像剤Ｇの搬送量が低減し、回転部材５による現像剤Ｇの搬送量が軸方向に沿って略均一になる。
【００３４】
例えば搬送力低減手段６が回転部材５の端部に近接して磁性体部材を配置する態様にあっては、回転部材５の端部における磁力線が磁性体部材側に流れ、回転部材５端部近傍の磁場の集中を軽減することができる。また、回転部材５の周囲には通常は現像剤Ｇが充填されているが、磁性体部材上に回転部材５に伸びる現像剤Ｇの磁気穂（磁気ブラシ）が形成され、この磁気穂は磁性体部材の磁場により磁気的に拘束され、回転部材５の回転に伴う現像剤搬送力を低減する作用が働く。
このため、磁性体部材がない場合に比べ、回転部材５端部近傍における現像剤Ｇの過剰搬送によるトナーＴの取り込み過剰を防ぐことが可能である。
【００３５】
また、搬送力低減手段６が回転部材５の軸方向端部寄りを端部に向けて窄まるテーパ状に形成した態様にあっては、回転部材５の端部近傍では、回転部材５と現像剤担持体１との間のギャップが端部に向けて拡開するため、回転部材５端部近傍での磁場の集中が軽減されることになり、回転部材５端部での磁力（磁気吸引力）が低減される。また、回転部材５の端部がテーパ状に窄まっているため、回転部材５端部の外周の線速度（角速度×外周半径）は、その中央部に比べて低下し、その分、現像剤Ｇの搬送能力そのものも回転部材５の端部近傍で低下する。
このため、回転部材５端部近傍において、回転部材５の回転に伴う現像剤搬送力が低減することになり、回転部材５端部近傍における現像剤Ｇの過剰搬送によるトナーＴの取り込み過剰を防ぐことが可能である。
【００３６】
更に、搬送力低減手段６が現像剤担持体１内の磁界発生手段１０の軸方向端部位置よりも回転部材５の軸方向端部位置を外側に配置する態様にあっては、回転部材５の端部位置は磁界発生手段１０の磁場の影響が少ない位置になるため、回転部材５端部の磁力（磁気吸引力）が低減され、その分、回転部材５の回転に伴う現像剤搬送力を低減する作用が働く。このため、回転部材５端部近傍における現像剤Ｇの過剰搬送によるトナーＴの取り込み過剰を防ぐことが可能である。
【００３７】
【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６は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、例えば電子写真方式を採用したものであって、感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を可視像化する現像装置３０とを備えている。
本実施の形態において、現像装置３０は、図６及び図７に示すように、感光体ドラム２０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の開口に面して現像ロール３２を配設し、現像ハウジング３１の開口上縁には現像ロール３２上の二成分現像剤Ｇの層厚が規制せしめられる規制部材３３を設け、前記現像ハウジング３１のうち、現像ロール３２に隣接した部位には現像剤Ｇが収容される現像剤収容部３４と、この現像剤収容部３４を介して前記現像ロール３２に連通し且つトナーＴが収容されるトナー収容部３５とを形成したものである。
尚、本実施の形態では、現像剤ＧのトナーＴは例えば磁性トナーを用いるが、非磁性トナーを用いても差し支えない。
【００３８】
本実施の形態において、現像ロール３２は、図７に示すように、回転可能な非磁性スリーブ３２１と、このスリーブ３２１の内部に固定的に配設された磁極ロール３２２とを備えている。
そして、磁極ロール３２２にはロール本体の周囲に所定角度間隔で複数の磁極（本例では４極：Ｓ１（現像極），Ｓ２（搬送極），Ｎ１（トリミング極），Ｎ２（搬送極））が配設されており、トナー及びキャリア（磁性粉）が含まれる二成分現像剤Ｇが現像ロール３２の外周に磁気的に付着するようになっている。尚、磁極構成は任意であり、現像剤収容部３４に対向する部位に反発磁極を設け、現像ロール３２上の現像剤層を一旦剥離するようにしてもよい。
そして更に、スリーブ３２１には所定の現像バイアスＶＢを印加するためのバイアス電源３２３が接続されている。
【００３９】
更に、規制部材３３は、例えばＳＵＳ３０４製の板材からなり、現像ロール３２との間に現像剤Ｇの層厚規制用ギャップｇ０（例えば３００〜６００μｍ）だけ離間配置されている。
そして、この規制部材３３のレイアウトについては適宜選定して差し支えないが、本実施の形態では、規制部材３３はトリミング極（本例ではＮ１）より僅かに上流側に配置されている。
【００４０】
また、図６及び図７に示すように、現像剤収容部３４は現像剤Ｇが収容されるスペースを有し、現像剤収容部３４内のうち現像ロール３２に近接（又は接触）した部位に磁性ロール４０が回転自在に配設されている。
そして、本実施の形態では、現像剤収容部３４の底部形状は現像ロール３２及び磁性ロール４０に沿った湾曲形状を有しており、現像ロール３２、磁性ロール４０との間に所定間隔の現像剤搬送路を確保している。
特に、本実施の形態では、磁性ロール４０は軟磁性体（例えばＳＵＭ，ＳＵＳ４３０等）を用いたロールからなり、その表面粗さを例えばＲｚ１０〜３０μｍ程度に粗面化したものになっている。
そして、この磁性ロール４０は、現像ロール３２の現像極Ｓ１の略反対側に位置する搬送極Ｓ２に対向した部位に所定のギャップｇ１（例えば０．８〜１．２ｍｍ）だけ離間して配設されており、この磁性ロール４０の回転移動方向は、現像ロール３２（正確にはスリーブ３２１）の対向部にて現像ロール３２の回転移動方向と同一方向に設定されている。
【００４１】
特に、本実施の形態では、磁性ロール４０に最近接する磁極である搬送極Ｓ２による磁力パターンは、現像ロール３２と磁性ロール４０との対向位置Ｑに対し現像ロール３２上の現像剤搬送方向下流側に偏位配置されている。
具体的には、搬送極Ｓ２による磁力パターンは、その磁束密度の法線方向成分のピーク値が前記対向位置Ｑよりも下流側に位置する態様、あるいは、その磁束密度の接線方向成分が０になる位置が前記対向位置よりも下流側に位置する態様の少なくともいずれかを満たすものであればよい。
【００４２】
更に、本実施の形態において、図６〜図８に示すように、現像剤収容部３４の底部のうち、磁性ロール４０の近傍で現像ロール３２の反対側には、例えばＳＵＳ４３０またはＳＵＭ製の板材からなる磁性板５０が、磁性ロール４０の端部のみに取り付けられており、磁性ロール４０と磁性板５０との間のギャップｇ２（例えば０．４〜０．８ｍｍ）は前記ギャップｇ１よりも狭く設定されている。
更にまた、磁性ロール４０には必要に応じて所定のバイアスを印加するためのバイアス電源４１が接続される。ここでいうバイアス電源４１はトナーＴを現像ロール３２側に転移させるような電界を形成するものであればよい。
【００４３】
更に、トナー収容部３５には収容トナーが攪拌搬送せしめられるアジテータ３５１を有しており、このアジテータ３５１は例えば回転体に弾性フィルムを付けたもので、トナー収容部３５の底壁面に沿ってトナーＴを掃き出すようにしたものである。
そして、このトナー収容部３５の底部形状はアジテータ３５１の移動回転軌跡に沿う湾曲形状を有しており、現像剤収容部３４とトナー収容部３５との間の連結部には連通口３６が設けられ、この連通口３６の下端縁はアジテータ３５１の中心位置より僅かに低く設定されている。
一方、前記連通口３６の上端縁付近には塞き止めブロック３７が設けられており、現像剤収容部３４の現像剤Ｇがトナー収容部３５側に混入する事態が有効に防止されている。
尚、本実施の形態では、塞き止めブロック３７は下方に向かって突出する断面Ｖ字状に形成されている。
【００４４】
更に、現像ロール３２、磁性ロール４０及びアジテータ３５１の駆動系については適宜選定して差し支えないが、例えば図９に示すように、現像ロール３２及びアジテータ３５１は、第１の駆動モータ６１及び駆動伝達系（伝達ベルト、プーリ、ギアなど）６２にて連動駆動されており、一方、磁性ロール４０は、第２の駆動モータ６３及び駆動伝達系（伝達ベルト、プーリ、ギアなど）６４にて駆動されている。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動を現像装置を中心に説明する。
今、図７において、現像ロール３２上の現像剤層のトナー濃度ＴＣが充分に高い場合を想定すると、現像ロール３２の回転に伴って現像剤Ｇが再び現像ハウジング３１に戻った場合、現像剤収容部３４中の現像剤Ｇはトナー濃度ＴＣが高いから、透磁率が低くなり、図２（ａ）及び図３に示す現像剤挙動（流動性不良）を示す。
このとき、磁性ロール４０は現像ロール３２内の磁極ロール３２２による磁界にて磁化され、その表面に現像剤Ｇが磁気的に吸着し、磁性ロール４０の回転方向に現像剤Ｇが搬送される。
このため、磁性ロール４０の近傍に位置する現像剤Ｇが流動層Ｇ１として流動するが、その外側の多くの現像剤層が不動層Ｇ２として移動せず、現像剤溜まりが形成される。
それゆえ、トナー収容部３５からのトナーＴは現像剤Ｇ中に取り込まれることなく、現像剤溜まりのところに滞留している。
【００４６】
一方、トナーＴが急激に消費される場合を想定すると、現像ロール３２上の現像剤層のトナー濃度ＴＣが低くなるため、現像ロール３２の回転に伴って現像剤Ｇが再び現像ハウジング３１に戻った場合、現像剤収容部３４中の現像剤Ｇはトナー濃度ＴＣが低いから、透磁率が高くなり、図２（ｂ）及び図４のような現像剤挙動（流動性良好）を示す。
このとき、磁性ロール４０は現像ロール３２内の磁極ロール３２２による磁界にて磁化され、その表面に現像剤Ｇが磁気的に吸着し、磁性ロール４０の回転方向に現像剤Ｇが搬送される。
このため、磁性ロール４０から離れた部分までの多くの現像剤層が流動層Ｇ１として流動するため、その外側に不動層Ｇ２が形成されない。
【００４７】
また、磁性ロール４０近傍の現像剤Ｇは、磁性ロール４０の回転に伴い、現像ロール３２と磁性ロール４０との対向部に搬送されて通過する際、搬送極Ｓ２による磁力パターンは、現像ロール３２と磁性ロール４０との対向位置Ｑよりも下流側に偏位配置されるため、磁性ロール４０の磁化分布も現像剤搬送方向下流側で強くなり、これにより、前記現像ロール３２と磁性ロール４０との対向部下流側に磁気的な吸引力が働く。
それゆえ、磁性ロール４０の周囲には現像剤Ｇに大きな回転搬送力が作用するため、トナー収容部３５からのトナーＴは回転搬送挙動の現像剤Ｇ中に逐次取り込まれることになり、磁性ロール４０の回転により搬送される現像剤Ｇ中のトナー濃度が直ちに上昇する。
【００４８】
このようにトナーＴが取り込まれた現像剤Ｇは磁性ロール４０の回転に伴って強制的に移動せしめられるが、このような回転搬送挙動の現像剤Ｇの中にトナーＴが順次拡散していき、キャリアチェーンの移動と共に充分に帯電され、現像ロール３２側へと搬送される。
それゆえ、トナー収容部３５から供給されたトナーＴは直ちに現像ロール３２側に搬送されるのではなく、充分に帯電されながら現像ロール３２側に移動していく。
よって、現像ロール３２上の現像剤層のトナー濃度は直ちに自律的に制御される。
【００４９】
特に、本実施の形態では、図８に示すように、磁性ロール４０の端部近傍に磁性板５０が配置されており、この磁性板５０にて磁性ロール４０上を搬送する現像剤Ｇの搬送量が規制される。
すなわち、本実施の形態では、現像ロール３２内の磁極ロール３２２による磁界で、磁性ロール４０が磁化されて誘導磁場を形成し、磁性ロール４０の端部における磁場の集中がより顕著になり、磁力（磁気吸引力）が他の部分に比べてより大きくなる。このため、磁性ロール４０の端部近傍では、磁力（磁気吸引力）分布の増加に伴って現像剤搬送力が増大し、現像剤Ｇの搬送量が増加する傾向にある。
ところが、本実施の形態では、磁性板（磁性体部材）５０が磁性ロール４０端部近傍の現像剤搬送力を低減させる働きをする（［課題を解決するための手段］の欄参照）ため、磁性板５０がない態様に比べ、磁性ロール４０端部近傍における現像剤Ｇの搬送量が低減し、磁性ロール４０端部近傍における現像剤Ｇの過剰搬送によるトナーＴの取り込み過剰は有効に防止される。このため、磁性ロール４０による現像剤Ｇの搬送量は軸方向において略均一に保たれる。
【００５０】
◎実施の形態２
図１０は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態２を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、現像装置３０の磁性ロール４０の端部構成が実施の形態１と異なるものになっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については、実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態において、磁性ロール４０は軟磁性体（例えばＳＵＭ，ＳＵＳ４３０等）を用いたロールからなり、その表面粗さを例えばＲｚ１０〜３０μｍ程度に粗面化したものになっている。
そして、この磁性ロール４０は、図１０及び図１１に示すように、端部近傍（例えば４〜８ｍｍ）が外側に向かって窄まるようなテーパ状になっており、このテーパ部７０は、現像ロール３２との間の所定のギャップｇ１（０．４〜０．８ｍｍ）が端部側で１ｍｍ〜２．５ｍｍ離間するように加工されている。また、この磁性ロール４０の回転移動方向は、現像ロール３２（正確にはスリーブ３２１）の対向部にて現像ロール３２の回転移動方向と同一方向に設定されている。
【００５１】
従って、本実施の形態によれば、磁性ロール４０端部構成（テーパ部７０）が現像剤搬送力を低減させる働きをする（［課題を解決するための手段］の欄参照）ため、テーパ部７０がない態様に比べ、磁性ロール４０端部近傍における現像剤Ｇの搬送量が低減し、磁性ロール４０端部近傍における現像剤Ｇの過剰搬送によるトナーＴの取り込み過剰は有効に防止される。このため、磁性ロール４０による現像剤Ｇの搬送量は軸方向において略均一に保たれる。
【００５２】
◎実施の形態３
図１２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態３で用いられる現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態２（図１０参照）と略同様であるが、現像装置３０の磁性ロール４０の端部構成が実施の形態１，２と異なるものになっている。尚、実施の形態２と同様な構成要素については、実施の形態２と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態において、磁性ロール４０は軟磁性体（例えばＳＵＭ，ＳＵＳ４３０等）を用いたロールからなり、その表面粗さを例えばＲｚ１０〜３０μｍ程度に粗面化したものになっている。
そして、この磁性ロール４０は、現像ロール３２内の磁極ロール３２２長より所定寸法ｓ（例えば１０ｍｍ）長く、磁性ロール４０端部は磁極ロール３２２端部とｓ／２（例えば５ｍｍ）離れた形状になっている。また、この磁性ロール４０は、現像ロール３２に所定のギャップｇ１（例えば０．５ｍｍ）で離間されており、この磁性ロール４０の回転移動方向は、現像ロール３２（正確にはスリーブ３２１）の対向部にて現像ロール３２の回転移動方向と同一方向に設定されている。
【００５３】
従って、本実施の形態によれば、磁性ロール４０端部構成（磁極ロール３２２より長く設定した構成）が現像剤搬送力を低減させる働きをする（［課題を解決するための手段］の欄参照）ため、磁性ロール４０端部近傍における現像剤Ｇの搬送量が低減し、磁性ロール４０端部近傍における現像剤Ｇの過剰搬送によるトナーＴの取り込み過剰は有効に防止される。このため、磁性ロール４０による現像剤Ｇの搬送量は軸方向において略均一に保たれる。
【００５４】
◎実施の形態４
図１３は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態４を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１〜３と略同様であるが、現像装置３０の現像剤収容部３４の構成が実施の形態１〜３と相違するものである。尚、実施の形態１〜３と同様な構成要素については実施の形態１〜３と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態において、現像装置３０は、現像剤収容部３４の上方に現像剤退避部３８を仕切板３９にて隔てるようにしたものであり、磁性ロール４０の端部構成若しくは端部周辺構成としては、実施の形態１〜３のいずれかの構成を採用するようになっている。
尚、本実施の形態では、現像ロール３２の磁極構成が６極構成になっており、また、塞き止めブロック３７は板状に突出する形状に構成されている。
【００５５】
ここで、仕切板３９は、現像ロール３２と略同程度の幅で形成されており、現像ロール３２側が上方で、その反対側が下方になるように傾斜配置されている。そして、この仕切板３９と現像ロール３２との間には入口通路３９ａが形成されると共に、この仕切板３９と塞き止めブロック３７との間には出口通路３９ｂが形成され、現像剤退避部３８と現像剤収容部３４との間を連通する循環路が形成されるようになっている。
【００５６】
従って、本実施の形態では、実施の形態１〜３と同様に、磁性ロール４０による現像剤Ｇの搬送量は軸方向において略均一に保たれるほか、トナー濃度の変化に伴ってトナーＴの補給動作が迅速に行われる。
すなわち、本実施の形態において、現像ロール３２により搬送担持される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が低い場合には、この現像剤Ｇは、磁性キャリアの表面を覆うトナー量が少ないことから、比較的磁性キャリアの表面が多く露出している。
つまり、現像ロール３２から現像剤Ｇが受ける磁気吸引力が大きいため、トナー濃度の低い現像剤Ｇは規制部材３３近傍まで確実に搬送される。
【００５７】
この規制部材３３まで搬送された現像剤Ｇは、規制部材３３の塞き止め力とトリミング磁極Ｎ２の磁気拘束力とによって、規制部材３３近傍に滞留している滞留現像剤を押し出し、この押し出された滞留現像剤を仕切板３９上に落下させ、現像剤退避部３８を経て、再び現像剤収容部３４に戻る。
このとき、トナー濃度の低い現像剤Ｇが現像剤退避部３８に一時的に退避すると、その分だけ、現像剤収容部３４にスペースが確保されることになる。この結果、トナー収容部３５からトナーＴが連通口３６を通じて現像剤収容部３４へと補給され易くなる。
【００５８】
一方、現像ロール３２により搬送担持される二成分現像剤Ｇのトナー濃度が高い場合には、この現像剤Ｇは、磁性キャリアの表面を覆うトナー量が多くなることから、比較的磁性キャリアの表面露出が少ない。
つまり、現像ロール３２から現像剤Ｇが受ける磁気吸引力が小さくなるため、トナー濃度の高い現像剤Ｇの多くは規制部材３３の上流側である仕切板３９の手前で落下してしまう。
【００５９】
この結果、現像剤Ｇは、規制部材３３近傍に滞留している滞留現像剤まで到達することはなく、仕切板３９上に落下することはほとんどなく、現像剤退避部３８に導かれることなく、現像剤収容部３４へ直接的に戻る。
このとき、トナー濃度が低い場合と異なり、現像剤収容部３４内に一時的にスペースが作られることはなく、連通口３６は、トナー濃度の高い現像剤Ｇによって塞がれている状態になっているため、トナー収容部３５から現像剤収容部３４へとトナーＴが供給されることはない。
【００６０】
【実施例】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１に係る現像装置を具現化したものを用い、トナーの取り込み特性を測定したものである。
本実施例のテスト条件は以下のようである。
・二成分現像剤Ｇ：
キャリアの平均粒径が３５μｍ、使用量が４０ｇ、また、トナーとしては磁性粉２０ｗｔ％含有の磁性トナー、トナーの平均粒径は１０μｍを用いた。搬送現像剤量ＭＯＳは４５〜５５ｍｇ／ｃｍ２である。
・現像ロール３２：
４極構成で、図１４に示す磁力パターンを具備している。
ここで、図１４はスリーブ３２１上の磁束密度の放線方向成分、接線方向成分を測定したものであり、磁束密度の測定器としてはガウスメータが用いられるが、例えば株式会社エーデーエス製  ＧＡＵＳＳ  ＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＨＧＭ−８３００ＷＧＰ（本体）、ＦＸ−９５Ａ（センサ）を用いた。測定法としては、スリーブ３２１表面にセンサを当接し、内部の磁極ロールを３６０°回転させ、スリーブ放線方向、接線方向の磁束密度を測定するようにした。尚、センサ、現像ロール３２は専用治具にて、センサ内のホール素子の２軸が現像ロール３２の軸線に対して夫々直角、平行となるように固定されている。
また、ＭＳＡ（Ｍａｇｎｅｔ  Ｓｅｔ  Ａｎｇｌｅ）は±０°である。周速は４１６ｒｐｍである。
更に、Ｓ２極は、磁性ロール４０対向位置から磁性ロール４０回転方向下流側に、現像剤担持体中心から見て７．５°の位置、ピーク磁力は６４ｍＴである。
・規制部材３３：
Ｔ／Ｇ（トリミングギャップ）は０．２５〜０．３ｍｍである。
・磁性ロール４０：
材質ＳＵＳで、外径φ７ｍｍ、更に、サンドブラスト＃６０にてＲｚ１０〜１５μｍの粗面化処理を施す。そして、周速は９１６ｒｐｍである。
・磁性板５０：
ＳＵＳ４３０またはＳＵＭ製の板材（幅４ｍｍ、長さ７ｍｍ、板厚１ｍｍ）にて構成され、磁性ロール４０との間のギャップｇ２が０．５ｍｍである。
【００６１】
◎実施例２
本実施例は、実施の形態２に係る現像装置を具現化したものを用い、トナーの取り込み特性を測定したものである。
本実施例のテスト条件は、磁性ロール４０の端部構成が６ｍｍのテーパ部７０を有し、このテーパ部７０と現像ロール３２との間のギャップｇ１が磁性ロール４０の軸端に向かって１．０〜２．５ｍｍに拡開する点を除いて、実施例１と同様である。
◎実施例３
本実施例は、実施の形態３に係る現像装置を具現化したものを用い、トナーの取り込み特性を測定したものである。
本実施例のテスト条件は、磁性ロール４０の端部構成として、磁性ロール４０の両端部と磁極ロール３２２両端部との間を５ｍｍずつ離し、磁性ロール４０と現像ロール３２との間のギャップｇ１を０．５ｍｍに設定する点を除いて、実施例１と同様である。
◎比較例
比較例は、磁性ロールの端部構成として、実施例１〜３のいずれの構成を採用していないものであり、そのテスト条件は実施例１と略同様である。
【００６２】
このようなテスト条件で、実施例１〜３及び比較例に係る現像装置を動作させ、磁性ロール端部における現像剤収容部の現像剤の挙動を観察した結果、図１５（ａ）に示す結果が得られた。
同図によれば、トナー濃度ＴＣが上昇した場合、比較例では、磁性ロールの端部と中央部とで現像剤の挙動が異なったものになったが、実施例１〜３では、いずれも磁性ロールの端部と中央部とで現像剤の挙動に差異は見られなかった。
【００６３】
また、実施例１〜３及び比較例に係る現像装置を３２分間オフラインで連続駆動動作させ、その後、Ａ４（Ｌｏｎｇ  Ｅｄｇｅ  Ｆｅｅｄ）の白紙を採取時の感光体ドラム上のかぶり評価をした結果、図１５（ｂ）に示す結果が得られた。
ここで、現像条件は、ＶＨ（潜像高電位）＝−５００Ｖ、現像バイアスＶｄｃ＝−４００Ｖ、現像バイアスＶａｃ＝８００（Ｖｐ−ｐ：ピークツーピーク電圧）、現像バイアス周波数４ｋＨｚ（矩形波）、ＶＬ（潜像低電位）＝−１５０Ｖである。
同図によれば、比較例では端部かぶりが見られる条件下において、実施例１〜３では、磁性ロールの中央部、端部のいずれでもかぶりが見られないことが確認された。
【００６４】
また、実施例１及び比較例において、現像ロール上の各部のトナー濃度を調べたところ、図１５（ｃ）に示す結果が得られた。
同図によれば、比較例では、現像ロールの中央部のトナー濃度ＴＣが端部からのトナーの供給の影響を受け、本来の自律濃度制御のトナー濃度ＴＣより高い値を示しているが、実施例１では、現像ロール各部の現像剤のトナー濃度ＴＣは全て均一であることが確認された。
以上のことは、トナー濃度ＴＣが所定レベルに達した後、磁体ロール近傍の現像剤が停滞し、トナーの取込みを停止する挙動が磁性ロールの中央部と端部とで一様な挙動を示しものであり、軸方向で均一なトナー濃度ＴＣを維持し、軸方向で均一な現像性が得られる実施の形態１，２，３の性能を裏付けるものである。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る現像装置によれば、現像剤担持体に隣接し且つ規制部材の上流側に現像剤収容部を設けると共に、現像剤収容部を介して現像剤担持体に連通するトナー収容部を設け、現像剤収容部内に、現像剤担持体に接触又は近接して回転し且つ現像剤収容部内の現像剤に回転力を与えた状態でトナー収容部からのトナーが取り込まれる回転部材を設けるようしたので、基本的に以下のような技術的効果を奏する。
第一に、現像剤中のトナー濃度及び帯電の自律的制御を安定させることができる。
具体的には、急激なトナー消費があっても、回転部材によるトナー供給の応答性がよいため、現像剤担持体上の現像剤層のトナー濃度を迅速且つ正確に制御することができる。
また、回転部材近傍の現像剤に対しトナーが供給され、回転部材の回転力により現像剤中にトナーが積極的に分散されるため、急激なトナー消費に対応するトナー供給があっても、回転部材による現像剤の搬送によりトナーの摩擦帯電が充分になされ、その分、画像形成に適した帯電状態が得られる。
【００６６】
第二に、濃度ムラのない均一な現像性が得られる。
つまり、供給トナーが一旦回転部材による搬送中の現像剤中に供給されるので、帯電不良のトナーが現像剤担持体上の現像剤層に直接的に乗ることはない。また、現像剤収容部近傍のトナーが回転部材で崩されながら取り込まれるので、現像剤中へのトナーの拡散が良好となる。
【００６７】
特に、本発明あっては、更に、回転部材の軸方向端部近傍の現像剤搬送力が低減せしめられる搬送力低減手段を設けるようにしたため、回転部材端部近傍において過剰に搬送されていた現像剤の搬送量を低減し、回転部材による現像剤搬送量を軸方向に沿って略均一に保つことができる。
このため、本発明にあっては、現像剤中のトナー濃度及び帯電の軸方向の均一性を保ち、濃度ムラのない均一な現像性を得ることができる。
【００６８】
また、このような現像装置を用いた画像形成装置にあっては、現像プロセスにおいて、現像剤中のトナー濃度及び帯電の自律的制御を安定させることができ、しかも、濃度ムラのない均一な現像性が得られるため、高品質な画像形成が可能な画像形成装置を確実に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置及びこれを用いた画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）はトナー濃度が高く透磁率が低い状態における現像装置の回転部材周辺における現像剤の挙動を示す説明図、（ｂ）はトナー濃度が低く透磁率が高い状態における現像装置の回転部材周辺における現像剤の挙動を示す説明図である。
【図３】トナー濃度が高く流動性が悪い状態における回転部材周辺の現像剤の挙動を示す拡大説明図である。
【図４】トナー濃度が低く流動性が良い状態における回転部材周辺の現像剤の挙動を示す拡大説明図である。
【図５】（ａ）は現像剤担持体と回転部材との位置関係を示す平面説明図、（ｂ）は搬送力低減手段の作用を示す説明図である。
【図６】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図７】その要部拡大図である。
【図８】図６の平面説明図である。
【図９】本実施の形態における現像装置の駆動系を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図１１】その平面説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る画像形成装置で用いられる現像装置の平面説明図である。
【図１３】実施の形態４に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図１４】実施例で用いられる現像ロールの磁極パターン例を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施例１〜３及び比較例について、磁性ロール周囲の現像剤の挙動をトナー濃度（ＴＣ％）をパラメータとして観察した結果を示す説明図、（ｂ）は実施例１〜３及び比較例における感光体ドラム上のかぶり評価を示す説明図、（ｃ）は実施例１及び比較例における現像ロール各部のトナー濃度を測定した結果を示す説明図である。
【符号の説明】
１…現像剤担持体，２…規制部材，３…現像剤収容部，４…トナー収容部，５…回転部材，６…搬送力低減手段，７…像担持体，８…現像装置，１０…磁界発生手段，１１（１１ａ〜１１ｄ）…磁極，Ｔ…トナー，Ｇ…二成分現像剤，Ｚ…静電潜像
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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