(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、濃度むらのない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。【解決手段】  像担持体１に対向配置されたトナー担持体２と、二成分現像剤Ｇを担持搬送しトナー担持体２とトナーを供給並びに回収する二つの現像剤担持体３，４と、二つの現像剤担持体３，４との間で現像剤Ｇを受け渡す搬送部材５と、二成分現像剤Ｇを撹拌搬送可能に回転し且つ現像剤搬送方向下流側に位置する下流側現像剤担持体から回収された二成分現像剤Ｇを摩擦帯電しつつ現像剤搬送方向上流側に位置する上流側現像剤担持体へ供給する撹拌搬送部材６と、この撹拌搬送部材６から前記上流側現像剤担持体に供給される二成分現像剤Ｇを搬送部材５側に漏れないように案内する供給ガイド部材７とを備える。【選択図】  図１
2005221938.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対向する位置に配設されて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且つ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、
トナー担持体に対向する位置に配設されて二成分現像剤を担持搬送し且つ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且つ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、
前記トナー担持体の軸方向に沿って二成分現像剤を撹拌搬送可能に回転し且つ現像剤搬送方向下流側に位置する下流側現像剤担持体から回収された二成分現像剤を摩擦帯電しつつ現像剤搬送方向上流側に位置する上流側現像剤担持体へ供給する撹拌搬送部材と、
この撹拌搬送部材から上流側現像剤担持体に供給される二成分現像剤を搬送部材側に漏れないように案内する供給ガイド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、
二つの現像剤担持体及び搬送部材は複数の磁極を具備し二成分現像剤を搬送可能な円筒体であって、当該円筒体表面の任意の点Ｐの磁束密度をＢ０（ｍＴ）、前記円筒体の半径をＲ（ｍｍ）、前記円筒体の中心から点Ｐを通って径方向に延長した点Ｑまでの距離をＬ（ｍｍ）としたときに、Ｂ（ｍＴ）＝Ｂ０Ｒ／Ｌで求まる数値を点Ｑでの磁束密度指標とすると、
上流側現像剤担持体に近接する供給ガイド部材の上流側現像剤担持体側の一端において、上流側現像剤担持体の磁極からの磁束密度指標Ｍが搬送部材の磁極からの磁束密度指標Ｎより大きくなるように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
更に、前記磁束密度指標Ｍを４０以上とすることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の現像装置のうち、供給用現像剤担持体から搬送部材を介して回収用現像剤担持体へと二成分現像剤を流すようにした態様において、
搬送部材の周囲には、この搬送部材の周囲の一部を取り囲み且つ二成分現像剤が搬送部材から離間するのを規制する搬送ガイド部材を設け、
前記供給ガイド部材はこの搬送ガイド部材の一部で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
静電潜像を担持する像担持体に対向する位置に配設されて二成分現像剤を担持搬送し且つ像担持体との対向部に現像領域が形成される複数の現像剤担持体と、
隣接する二つの現像剤担持体間に配設され、これらの二つの現像剤担持体と像担持体に対向し且つこれらの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、
前記現像剤担持体の軸方向に沿って二成分現像剤を撹拌搬送可能に回転し且つ現像剤搬送方向最下流側に位置する現像剤担持体から回収された二成分現像剤を摩擦帯電しつつ現像剤搬送方向最上流側に位置する現像剤担持体へ供給する撹拌搬送部材と、
この撹拌搬送部材から前記最上流側に位置する現像剤担持体に供給される二成分現像剤を隣接する搬送部材側に漏れないように案内する供給ガイド部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
静電潜像を担持する像担持体と、
この像担持体上に担持された静電潜像を現像する請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置と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】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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の供給、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トナーが残留した上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、これらのトナー供給ロール及びトナー回収ロールへの現像剤供給を一箇所から行い、両者間の中間部に分配部材を配して両者へ同時に現像剤を供給するように構成し、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式も開示されている（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し、更に分配部材を設ける方式にあっては、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールとの間の、特に分配部材の近傍で、現像剤がストレスを受け易く、現像剤の流動性が低下する。そのため現像剤供給量が不安定になり、結果的に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。更に、分配部材を安定して配置することが構造的に困難でもある。
【０００８】
そこで、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、互いに近接配置させることで、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。
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、濃度むらを長期に亘って抑止できると共に、長期に亘って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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明の基本的構成は、図１に示すように、静電潜像を担持する像担持体１に圧接配置され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に対向する位置に配設されてトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤Ｇを担持搬送し且つトナー担持体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に対向する位置に配設されて二成分現像剤Ｇを担持搬送し且つトナー担持体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て二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤Ｇを受け渡す搬送部材５とを備えたものである。
【００１０】
特に、本発明は、トナー担持体２の軸方向に沿って二成分現像剤Ｇを撹拌搬送可能に回転し且つ現像剤搬送方向下流側に位置する下流側現像剤担持体（図１では回収用現像剤担持体４に相当）から回収された二成分現像剤Ｇを摩擦帯電しつつ現像剤搬送方向上流側に位置する上流側現像剤担持体（図１では供給用現像剤担持体３に相当）へ供給する撹拌搬送部材６と、この撹拌搬送部材６から前記上流側現像剤担持体に供給される二成分現像剤Ｇを搬送部材５側に漏れないように案内する供給ガイド部材７とを備えたことに特徴点を有する。
【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（以降現像剤と称す）Ｇ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。
また、トナー担持体２は、少なくとも表面が弾性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く、弾性部材の場合、像担持体１とは接触しても差し支えない。
そして、二つの現像剤担持体３，４は、内部に磁界発生手段を具備し、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、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。
更に、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現像磁極や、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。
更にまた、トナーを二つの現像剤担持体３，４とトナー担持体２との間で有効に受け渡す観点からは、供給用現像剤担持体３とトナー担持体２との間、及び、回収用現像剤担持体４とトナー担持体２との間には、トナー担持体２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が好ましく、このとき、現像剤担持体３，４へ印加するバイアスは、直流電界でもよいし、交流電界重畳直流電界であっても差し支えない。
【００１２】
また、搬送部材５は、二つの現像剤担持体３，４と同様、現像剤Ｇを有効に搬送する観点から内部に磁界発生手段を具備している。
ここで、「二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤Ｇを受け渡す」とは、現像剤Ｇを二つの現像剤担持体３，４間で上流側現像剤担持体から下流側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ものである。
更に、搬送部材５は、二つの現像剤担持体３，４との対向部位において、同一方向に回転することが好ましく、このことにより、搬送部材５と二つの現像剤担持体３，４との対向部位において、現像剤Ｇのストレスが軽減されることとなる。尚、搬送部材５と現像剤担持体３，４とが異なる方向に回転する態様であっても、現像剤Ｇの流れにストレスを与えないような態様であれば差し支えない。
本発明で使用されるトナーは、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。
【００１３】
また、本発明における撹拌搬送部材６としては、内部の現像剤Ｇの帯電を行い、上流側現像剤担持体への現像剤Ｇ供給を可能にするものであればよく、代表的態様としてはオーガが挙げられる。尚、撹拌搬送部材６の数量は一個でもよいし、複数個備えていてもよい。但し、装置の小型化、現像剤Ｇの供給性の観点からは二個備えた態様が好ましい。
更に、撹拌搬送部材６から上流側現像剤担持体に現像剤Ｇを供給するために、例えば、補助パドル等の搬送補助部材を使用することも可能であり、また、下流側現像剤担持体から撹拌搬送部材６に現像剤Ｇを戻すための搬送をし易くするために、搬送補助部材等を使用することも差し支えない。
【００１４】
そして、本発明においては、上流側現像剤担持体に近接した位置に供給ガイド部材７を設け、この供給ガイド部材７によって撹拌搬送部材６から上流側現像剤担持体に現像剤Ｇを供給する際、現像剤Ｇが搬送部材５側に漏れないように案内されている。そのため、撹拌搬送部材６から供給される現像剤Ｇを上流側現像剤担持体に安定して供給することができ、この現像剤担持体上の現像剤量を安定させることができる。また、この上流側現像剤担持体に供給された現像剤量が安定して下流側現像剤担持体まで搬送されることから、トナー担持体２と現像剤Ｇとの間でトナーの供給及び回収が安定してできる現像装置を可能にしている。尚、ここで「搬送部材５側に漏れないように」とは、撹拌搬送部材６から供給された現像剤Ｇが供給ガイド部材７によって案内された後に、上流側現像剤担持体の回転方向に沿って搬送され、搬送部材５側へ直接漏れ出さないことを示す。また、供給ガイド部材７の態様としては、アルミや樹脂等からなる簡単な構成の板状部材がコスト面から好ましいが、例えばベルト状部材で構成され現像剤Ｇを搬送する態様であっても差し支えない。
【００１５】
更に、本発明における供給ガイド部材７の配置を、撹拌搬送部材６から供給される現像剤Ｇを搬送部材５側に漏れないようにするために、上流側に位置する現像剤担持体と搬送部材５との磁気力の関係で表現すると、次のように設定することが好ましい。
今、図２に示すように、複数の磁極を具備し現像剤Ｇを搬送可能な円筒体９であって、当該円筒体９表面の任意の点Ｐの磁束密度をＢ０（ｍＴ）、円筒体９の半径をＲ（ｍｍ）、円筒体９の中心から点Ｐを通って径方向に延長した点Ｑまでの距離をＬ（ｍｍ）としたときに、半径Ｒの位置と距離Ｌの位置での角度θに対する範囲を通過する磁力線の数φは一定であることから、図３（２）式に示すような関係式が成り立つ。
これにより、点Ｑにおける磁束密度指標Ｂは、円筒体９の外周面上の磁束密度Ｂ０を用いて、図３（１）式で表される。
尚、磁束密度指標Ｂは、磁力線の方向が円筒体９の中心から放射状になるものと仮定して算出したが、厳密には、円筒体９の他の磁極によっても影響され、磁極の有する角度θの占有する面積を横切る磁力線数は、円筒体９の中心からの距離Ｌが遠くなるほど少なくなる。しかしながら、本発明においては、現像剤Ｇが磁極の影響が及ぶ範囲内を想定しているため、距離Ｌによる磁力線数の変化はないものとしても差し支えないものと判断した。
このように、点Ｐが円筒体９の磁極位置及びその近傍位置であれば上述の仮定が成り立つ。また、点Ｐが磁極の位置と異なる位置の場合には、磁力線が放射状にはならないが、円筒体９中心からの角度θの占有する面積を横切る磁力線数は、上述のような点Ｐを磁極位置とした場合と同様の関係になるものと考えられる。よって、円筒体９表面の任意の点Ｐと、この点Ｐを通って径方向に延長した点Ｑとの磁束密度の関係から、一般的に点Ｑでの磁束密度指標を図３（１）式とすることが可能となる。
【００１６】
そして、図１に示すように、供給ガイド部材７の上流側現像剤担持体に近接する側の一端Ｑ１での磁束密度指標に着目すると、当該現像剤担持体の中心と当該供給ガイド部材７の一端Ｑ１とを結ぶ直線の現像剤担持体上の交点をＰ１とし、同様に搬送部材５上の交点をＰ２とする。このとき、この現像剤担持体上の点Ｐ１による点Ｑ１での磁束密度指標Ｍを搬送部材５上の点Ｐ２による点Ｑ１での磁束密度指標Ｎより大きく設定することで、供給ガイド部材７に供給された現像剤Ｇが現像剤担持体側に全量向かい、供給ガイド部材７から搬送部材５側への現像剤Ｇの漏れを防ぐことが可能になる。
更に、前記磁束密度指標Ｍを４０以上とすることで、現像剤担持体の磁極による吸引力が一層強まり、現像剤担持体への現像剤Ｇの供給が更に安定する。特に、現像剤Ｇ中のトナー濃度が高くなり、見かけ上のキャリア濃度が低下しても、現像剤担持体の磁極による磁気吸引力で現像剤Ｇを十分引きつけることができ、搬送部材５側に漏れないようになる。
更にまた、図１の態様とは異なり、現像剤Ｇを回収用現像剤担持体４から搬送部材５を介して供給用現像剤担持体３へと流すようにした構成（Ｗｉｔｈ構成）においては、現像剤Ｇを回収用現像剤担持体４（この構成では回収用現像剤担持体４が現像剤搬送方向上流側に位置する現像剤担持体に相当）に持ち上げる観点から、磁束密度指標Ｍをより大きくする方が好ましい。
【００１７】
また、本発明においては、図１に示すような供給用現像剤担持体３から搬送部材５を介して回収用現像剤担持体４へ現像剤Ｇを流すようにした構成（Ａｇａｉｎｓｔ構成）において、搬送部材５の周囲に設けられて、この搬送部材５の周囲の一部を取り囲み且つ現像剤Ｇが搬送部材５から離間するのを規制する搬送ガイド部材８の一部で、供給ガイド部材７を構成することも可能である。このことにより、部品点数が低減された、安価小型の現像装置が可能になる。このとき、搬送部材５の現像剤搬送方向上流側（供給用現像剤担持体３側）で、搬送ガイド部材８が搬送部材５から離間しても、供給用現像剤担持体３から搬送された現像剤Ｇは重力の影響も手伝って、搬送部材５表面に供給されるため、特に、搬送部材５から現像剤Ｇが離間することもない。
【００１８】
更に、本発明は、別の態様の現像装置にも適用できる。
例えば、高速化を企図した現像装置としては、静電潜像を担持する像担持体に対向する位置に配設されて二成分現像剤を担持搬送し且つ像担持体との対向部に現像領域が形成される複数の現像剤担持体と、隣接する二つの現像剤担持体間に配設され、これらの二つの現像剤担持体と像担持体に対向し且つこれらの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、前記現像剤担持体の軸方向に沿って二成分現像剤を撹拌搬送可能に回転し且つ現像剤搬送方向最下流側に位置する現像剤担持体から回収された二成分現像剤を摩擦帯電しつつ現像剤搬送方向最上流側に位置する現像剤担持体へ供給する撹拌搬送部材とを備え、像担持体と現像剤担持体との対向部位で、複数の現像部位を確保するものが挙げられる。この態様にあっては、撹拌搬送部材から最上流に位置する現像剤担持体に供給される二成分現像剤を、隣接する搬送部材側に漏れないように案内する供給ガイド部材を設けるようにすればよい。
更に、本発明は、上述された現像装置を用いた画像形成装置をも対象とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、トナー担持体と、このトナー担持体との間で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したので、現像剤の流れが円滑になり、また、現像剤の受けるストレスも低減することができ、現像履歴、濃度むらやかぶりのない現像装置を提供できる。また、二つの現像剤担持体を離間することができ、バイアスリーク等の問題もない。
そして、特に、上流側現像剤担持体に近接して現像剤を案内する供給ガイド部材を設け、搬送部材側に現像剤が漏れないように設定したので、上流側現像剤担持体上の現像剤量を安定させることができる。同時に、この現像剤量が安定して下流側現像剤担持体まで供給されることから、濃度むらのない安定した現像特性を得ることができる。また、この現像装置を用いることで、長期に亘って現像特性が安定した画像形成装置が提供できる。
更に、複数の現像剤担持体によって直接像担持体上の静電潜像を現像することも可能になり、高速現像に対応した画像形成装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図４は、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。
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内にトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤（以降現像剤と称す）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５に基づいて詳細に説明する。尚、本実施の形態では、現像剤Ｇをトナー供給ロール３３側から流す構成（Ａｇａｉｎｓｔ構成）を採っている。
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（図４参照）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。
【００２３】
そして、ドナーロール３２とドナーロール３２の後部（感光体２１と反対側）にあるトナー供給ロール３３とは、所定のギャップを置いて配設され、更に、ドナーロール３２の下方には、トナー回収ロール３４がドナーロール３２と所定のギャップを置いて配設されており、これらのトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４には、夫々バイアス電源３８，３９が接続され、トナー供給ロール３３からドナーロール３２へ現像剤Ｇ中のトナーを供給するための供給バイアスＶＳ、ドナーロール３２からトナー回収ロール３４へトナーを回収するための回収バイアスＶＲが印加されるようになっている。
更にまた、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、トナー回収ロール３４の外周部の現像剤Ｇをトナー供給ロール３３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。
【００２４】
本実施の形態においては、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（Ｎ３，Ｓ２，Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２）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、同極の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Ｎ４の近傍で搬送ロール３５と対向する位置になるように配置されている。そして、同極のＮ５，Ｎ６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Ｓ６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。
尚、本実施の形態において、夫々の磁極の配置や数はこれに限定されるものではなく、適宜選定して差し支えない。
【００２５】
また、搬送ロール３５の後方には、トナー回収ロール３４から剥離された現像剤Ｇを再帯電し、トナー供給ロール３３へ供給するための撹拌搬送部材としての二つのオーガ４１（具体的には４１ａ，４１ｂ）が設けられている。尚、符号４５は二つのオーガ４１ａ，４１ｂ間の仕切壁である。また、本実施の形態では、撹拌搬送部材としてオーガ４１を使用したが、これに限定されず、現像剤Ｇを撹拌搬送できるものであれば適宜選定して差し支えない。また、オーガ４１の数は二個に限らず、いくつ備えてあっても差し支えない。
【００２６】
そして、特に、本実施の形態においては、搬送ロール３５の後部に、搬送ロール３５と一部略同心円状の曲部４３ｂと一部略直線状の平坦部４３ａを備えた搬送ガイド４３を設けている。そして、この搬送ガイド４３の曲部４３ｂにて現像剤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すると共に、平坦部４３ａは上方のオーガ４１ａから供給される現像剤Ｇをトナー供給ロール３３へ案内する供給ガイドとして機能している。更に、本実施の形態においては、この搬送ガイド４３の平坦部４３ａの一端の点Ｋでの前述した磁束密度指標は次のように設定されている。
トナー供給ロール３３の磁極Ｎ３による点Ｋでの磁束密度指標を４０以上に設定し、搬送ロール３５の磁極Ｓ５による点Ｋでの磁束密度指標が小さくなるようにしている。ここで、点Ｋは、磁極Ｎ３のトナー供給ロール３３のほぼ径方向に位置するため、トナー供給ロール３３の磁極による磁束密度指標は磁極Ｎ３による磁束密度指標と等価となる。一方、搬送ロール３５の磁極による点Ｋでの磁束密度指標は、点Ｋが磁極Ｓ５の径方向とは異なるため、点Ｋから搬送ロール３５の中心に延ばした直線との交点Ｊの磁束密度による点Ｋでの磁束密度指標となる。本実施の形態では、トナー供給ロール３３の磁極（具体的には磁極Ｎ３）による点Ｋでの磁束密度指標は、搬送ロール３５の磁極による磁束密度指標より大きくなっている。
ここで、具体的な磁束密度の測定方法としては、（株）エーデーエス社製のガウスメータ  ＭＯＤＥＬ  ＨＧＭ−８３００−５を使用し、プローブをトナー供給ロール３３及び搬送ロール３５表面に垂直に近接させた状態で測定した。
【００２７】
更に、本実施の形態においては、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Ｇの層厚を規制するためのトリマ４２が設けられている。また、トナー回収ロール３４に近接する位置には、トナー回収ロール３４から剥離された現像剤Ｇを導くリリースガイド４４が設けられている。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る現像装置３０の作動について図５を基に説明する。
本実施の形態においては、現像剤Ｇは、オーガ４１により撹拌されて、トナーがマイナス極性に、キャリアがプラス極性に帯電された後、搬送ガイド４３の平坦部４３ａに案内され、トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂにある磁極Ｎ３近傍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で層厚規制されることにより、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の回転と共に下流側へ搬送される。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は、トナー供給ロール３３とドナーロール３２とが対向する領域の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。
トナーを供給した現像剤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に保持されてその外周上を搬送される。
その後、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とが対向する領域近傍で、搬送ロール３５からトナー回収ロール３４に現像剤Ｇが受け渡される。
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上の感光体２１との現像に消費されなかった残トナーを掻き取る。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へのトナー回収を確実にしている。
【００３０】
特に、本実施の形態では、搬送ガイド４３の平坦部４３ａの一端Ｋでの磁束密度指標において、トナー供給ロール３３からの磁束密度指標を搬送ロール３５からの磁束密度指標より大きくし、更に、トナー供給ロール３３からの磁束密度指標が４０以上となるようにしたことで、例えば図６（ａ）に示すように、トナー供給ロール３３に供給された現像剤Ｇが搬送ガイド４３の平坦部４３ａとトナー供給ロール３３との間隙から搬送ロール３５側へ漏れないように矢印α１方向へ向かい、トナー供給ロール３３側へ全量供給される。
したがって、トナー供給ロール３３上及びトナー回収ロール３４上に供給される現像剤量が安定し、濃度むらのない安定した現像特性が得られる。
仮に、本実施の形態と異なり、点Ｋでのトナー供給ロール３３からの磁束密度指標を４０未満にしたり、搬送ロール３５からの磁束密度指標より小さくなるように搬送ガイド４３の平坦部４３ａを設定した場合は、図６（ｂ）に示すように、搬送ガイド４３の平坦部４３ａとトナー供給ロール３３との間隙が広がることになり、現像剤Ｇ供給時に搬送ガイド４３の平坦部４３ａに供給された現像剤Ｇは、矢印α１方向のトナー供給ロール３３に向かう量と、前記間隙から搬送ロール３５側へ向かう（矢印α２方向）量とに分かれるようになる。そのため、トナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４へ供給される現像剤量が不安定となり、濃度むら等の画像欠陥に繋がることとなる。
【００３１】
上述のように、本実施の形態においては、トナー供給領域でのトナー供給性能や、トナー回収領域でのトナー回収性能が安定し、更に、現像剤Ｇのストレスも軽減され、また、バイアスリークのない現像装置３０が可能になり、現像履歴、濃度むらやかぶりのない現像特性を得ることができる。
【００３２】
◎実施の形態２
図７は、本発明に係る現像装置３０の実施の形態２を示す。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側から流す構成（Ｗｉｔｈ構成）を採っている点と、搬送ガイド４３とは別に供給ガイドを備えている点が異なる。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。
【００３３】
同図において、搬送ロール３５の周囲には一部略同心円状の搬送ガイド４３を設け、現像剤Ｇが搬送ロール３５から離間するのを規制するようにしている。
また、トナー回収ロール３４の近傍には、オーガ４１（具体的には４１ａ）から供給される現像剤Ｇをトナー回収ロール３４へ案内する供給ガイド４６が搬送ガイド４３とは別に設けられている。そして、この供給ガイド４６の一端Ｋでは、トナー回収ロール３４の磁極による磁束密度指標を４０以上とし、更に、搬送ロール３５の磁極による磁束密度指標をこれより小さくなるように設定されている。
そのため、オーガ４１ａから供給される現像剤Ｇは、供給ガイド４６とトナー回収ロール３４との間隙から搬送ロール３５側に直接向かうこともなく、全量トナー回収ロール３４上に供給され、以降のトナー回収領域へと向かう。
よって、本実施の形態においても、トナー回収ロール３４上及びトナー供給ロール３３上に供給される現像剤量が安定し、濃度むらのない安定した現像特性が得られる。
【００３４】
◎実施の形態３
図８は、本発明に係る現像装置の実施の形態３を示す。本実施の形態は、実施の形態１及び実施の形態２と異なり、感光体上の静電潜像を直接二成分現像剤にて現像するようにした、所謂高速現像可能な構成を採った現像装置である。
同図において、本実施の形態は、実施の形態１における現像装置と略同様に構成されるが、実施の形態１でのドナーロールが除かれた構成となっている。
【００３５】
本実施の形態における現像装置は、感光体６１と対向する位置には、第一現像ロール６２と第二現像ロール６３とが感光体６１と夫々所定の間隙を置いて配設されている。また、これらの第一現像ロール６２及び第二現像ロール６３には、夫々バイアス電源７１，７２が接続され、第一現像ロール６２及び第二現像ロール６３から現像剤Ｇ中のトナーを感光体６１側へ供給する供給バイアスが印加されるようになっている。
更に、第一現像ロール６２及び第二現像ロール６３の後部には、第一現像ロール６２上の現像剤Ｇを第二現像ロール６３に受け渡す搬送ロール６４が配設されている。
【００３６】
本実施の形態において、第一現像ロール６２、第二現像ロール６３、搬送ロール６４は、回転可能な回転スリーブ６２ａ〜６４ａと、その内部に固定的に配設された複数の磁極を有する磁石体６２ｂ〜６４ｂを備えている。尚、磁極配置は実施の形態１と同様になっている。
また、搬送ロール６４の後部には、現像剤Ｇを撹拌搬送する二つのオーガ８１（具体的には８１ａ，８１ｂ）が配設され、上方のオーガ８１ａから現像剤Ｇを第一現像ロール６２に供給するようになっている。尚、符号８２は二つのオーガ８１ａ，８１ｂの仕切壁である。
【００３７】
そして、特に、本実施の形態においては、搬送ロール６４の周囲には、搬送ロール６４上の現像剤Ｇが搬送ロール６４から離間するのを規制する搬送ガイド７３が設けられ、この一部は第一現像ロール６２の近傍まで延びている。そして、その一端Ｋにおける第一現像ロール６２の磁極からの磁束密度指標が４０以上で、更に、搬送ロール６４の磁極からの磁束密度指標より大きくなるように設定されている。
更にまた、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、第一現像ロール６２上の現像剤Ｇの層厚規制を行うトリマ７４と、第二現像ロール６３上から剥離された現像剤Ｇを案内するリリースガイド７５が配設されている。
【００３８】
そのため、本実施の形態では、オーガ８１ａから供給される現像剤Ｇは搬送ガイド７３から第一現像ロール６２へ供給され、この現像剤量がそのまま搬送ロール６４を経由して第二現像ロール６３に供給される。よって、二つの現像ロール６２，６３と感光体６１との対向部位の現像領域で、安定した現像が可能になる。また、本実施の形態では、現像剤Ｇの流れが搬送ロール６４を介して行われるため、現像剤Ｇの流れがスムーズとなり、現像剤Ｇへのストレスが軽減されることから、濃度むら等の画像ディフェクトを防ぐことが可能になる。
更に、現像領域を二箇所持つことができ、高速現像に対しても十分な画像濃度を実現することができるようになる。
尚、本実施の形態では、現像剤Ｇを第一現像ロール６２側から行う方式を示したが、第二現像ロール６３側から行うことも可能で、この場合、実施の形態２のような構成を採ればよい。また、本実施の形態では、第一現像ロール６２、第二現像ロール６３の二本の現像ロールを使用する構成を示したが、もっと多くの現像ロールを備える構成であっても差し支えない。この場合、隣接する現像ロール間に搬送ロールを夫々設ける構成とすれば、本実施の形態と同様の効果を奏する。
更にまた、本実施の形態における現像装置を用いることで、高速現像可能な画像形成装置が実現できる。
【実施例】
【００３９】
本実施例は、実施の形態１（図５参照）における搬送ガイドの一端Ｋでのトナー供給ロールの磁極による磁束密度指標Ｍと搬送ロールの磁極による磁束密度指標Ｎと、画像との関係を評価確認したものである。
本実施例では、画像評価は搬送ロール側への現像剤漏れに起因した濃度むらについて確認し、更に、現像剤のトナー濃度（ＴＣ）を通常濃度（８％相当）と、磁気吸引力が弱まる高濃度（１１％に相当）とで比較確認した。
結果は、図９に示すように、磁束密度指標Ｍを磁束密度指標Ｎより大きくし、更に、磁束密度指標Ｍを４０以上とすることで、トナー濃度に関わらず濃度むらの発生は確認されなかった。
したがって、本発明の効果が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。
【図２】磁束密度指標を示す説明図である。
【図３】磁束密度指標を求める数式を示す説明図である。
【図４】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５】実施の形態１に係る現像装置を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は実施の形態１の作用を示す説明図である。
【図７】実施の形態２に係る現像装置を示す説明図である。
【図８】実施の形態３に係る現像装置を示す説明図である。
【図９】実施例の結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
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…撹拌搬送部材，７…供給ガイド部材，８…搬送ガイド部材，Ｇ…二成分現像剤
【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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【図８】
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【図９】
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