(57)【要約】  【課題】  余剰現像剤をスムーズに還流させ、現像剤を安定して循環させる現像装置及び画像形成装置を提供する。  【解決手段】  撹拌羽根７ａを有し現像剤を撹拌する撹拌ローラ７と、現像剤を静電潜像へ搬送する現像ローラ３と、該現像ローラ３から静電潜像へ搬送される現像剤量を規制する規制部材４と、該規制部材４の規制による余剰現像剤を撹拌ローラ７へ還流させる還流板６とを備え、還流板６の一端部は撹拌ローラ７の外周近傍に配置されており、撹拌ローラ７で撹拌された現像剤の一部は還流板６へ向かって飛翔する現像装置において、還流板６の前記一端部を、撹拌ローラ７の回転による現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラ７から離れた位置に配置する。【選択図】      図１
2005084434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌羽根を有し現像剤を撹拌する撹拌ローラと、現像剤を静電潜像へ搬送する現像ローラと、該現像ローラによって静電潜像へ搬送される現像剤量を規制する規制部材と、該規制部材の規制による余剰現像剤を撹拌ローラへ還流させる還流板とを備え、還流板の一端部は撹拌ローラの外周近傍に配置されており、撹拌ローラで撹拌された現像剤の一部は還流板へ向かって飛翔する現像装置において、
前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの回転による現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れた位置に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの鉛直上方に配置してあり、
前記最大飛翔距離は、鉛直方向の最大飛翔距離であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
撹拌羽根を有し現像剤を撹拌する撹拌ローラと、現像剤を静電潜像へ搬送する現像ローラと、該現像ローラから静電潜像へ搬送される現像剤量を規制する規制部材と、該規制部材の規制による余剰現像剤を撹拌ローラへ還流させる還流板とを備え、還流板の一端部は撹拌ローラの外周近傍に配置されている現像装置において、
前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置から所定範囲内に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置に配置されていることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
還流板の傾斜角は、安息角よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４の何れかひとつに記載の現像装置。
【請求項６】
現像剤が補給される現像剤補給部を備え、該現像剤補給部及び前記現像ローラ間に前記撹拌ローラを配置してあり、
前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの現像剤補給部側の外周近傍に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかひとつに記載の現像装置。
【請求項７】
撹拌ローラは、平均粒径６５μｍ以下の磁性粉体及び平均粒径７．５μｍ以下のトナーを含む現像剤を撹拌するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかひとつに記載の現像装置。
【請求項８】
静電潜像を現像する請求項１乃至７の何れかひとつに記載の現像装置と、
該現像装置が現像した画像をシートに形成する画像形成部と
を備える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】
本発明は電子写真方式を採用した複写機、プリンタ又はファクシミリ機等の画像形成装置に用いる現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来の現像装置の構成を示す断面図である。電子写真方式を採用した複写機等の画像形成装置に用いる現像装置は、２成分の現像剤が収容されるケース１０４と、ケース１０４内の現像剤を撹拌する撹拌ローラ１０５と、現像剤を静電潜像に搬送する現像ローラ１０１と、静電潜像へ搬送される現像剤量を規制する規制部材１０２と、規制部材１０２によって規制された余剰現像剤を撹拌ローラ１０５へ還流させる還流板１０３とを備える（例えば、特許文献１参照）。また、２成分の現像剤が用いられる現像装置において、規制部材による余剰現像剤を撹拌ローラへ還流させる還流板の規制部材側の端部に、折り返し片を設けた現像装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
現像ローラ１０１は、周方向の複数位置に磁極Ｎ及び磁極Ｓが交互に配設された非回転のマグネットローラ１００と、マグネットローラ１００に回転自在に外嵌された非磁性のスリーブ１０６とを備えている。還流板１０３は、一端部が撹拌ローラ１０５の外周近傍に配置され、前記一端部の反対側は現像ローラ１０１の外周近傍に配置されている。規制部材１０２は、還流板１０３の前記一端部の反対側よりも搬送下流側（図では左側）の現像ローラ１０１外周近傍に配置されている。
【０００４】
このように構成された現像装置は、ケース１０４内に収容された２成分の現像剤のキャリア（磁性粉体）及びトナーが撹拌ローラ１０５の回転（図では反時計回り）によって撹拌され、キャリアの周面にトナーが付着する。また、現像ローラ１０１のスリーブ１０６が回転（図では反時計回り）することにより、現像剤が現像ローラ１０１及び規制部材１０２間のギャップに向けて搬送され、静電潜像への搬送量が規制部材１０２によって規制される。ギャップを通過した現像剤は静電潜像へ搬送され、規制部材１０２によって規制された余剰現像剤は規制部材１０２及び還流板１０３間の空間に滞留する。滞留量が増加した現像剤は、還流板１０３へ流動し、還流板１０３に案内されて撹拌ローラ１０５へ還流される。
【特許文献１】特開平１−２３７５７７号公報
【特許文献２】特開平３−８９２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、現像剤は、規制部材１０２及び還流板１０３などを介してケース１０４内を循環している。しかし、還流板１０３に現像剤が堆積するなどして、現像剤の還流が妨げられた場合、現像剤の循環がスムーズに行えなくなるという問題がある。現像剤の循環がスムーズに行えない場合は、画質が不安定になるなどの悪影響が生じる。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、還流板の一端部の撹拌ローラ外周近傍の配置を最適化して、現像剤の還流を安定させた現像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、還流板の一端部の撹拌ローラ外周近傍の配置を最適化して、現像剤の循環量を大きくした現像装置を提供することを他の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、還流板の傾斜角を最適化して、現像剤の還流を安定させた現像装置を提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、還流板の一端部の撹拌ローラ外周近傍の配置を最適化して、還流された現像剤及び補給された現像剤の混合を向上させた現像装置を提供することを他の目的とする。
【００１０】
また、本発明は、小粒径現像剤を用いて画質を向上させた現像装置を提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、シートに形成される画像の画質を安定化できる画像形成装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る現像装置は、撹拌羽根を有し現像剤を撹拌する撹拌ローラと、現像剤を静電潜像へ搬送する現像ローラと、該現像ローラによって静電潜像へ搬送される現像剤量を規制する規制部材と、該規制部材の規制による余剰現像剤を撹拌ローラへ還流させる還流板とを備え、還流板の一端部は撹拌ローラの外周近傍に配置されており、撹拌ローラで撹拌された現像剤の一部は還流板へ向かって飛翔する現像装置において、前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの回転による現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れた位置に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る現像装置は、前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの鉛直上方に配置してあり、前記最大飛翔距離は、鉛直方向の最大飛翔距離であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る現像装置は、撹拌羽根を有し現像剤を撹拌する撹拌ローラと、現像剤を静電潜像へ搬送する現像ローラと、該現像ローラから静電潜像へ搬送される現像剤量を規制する規制部材と、該規制部材の規制による余剰現像剤を撹拌ローラへ還流させる還流板とを備え、還流板の一端部は撹拌ローラの外周近傍に配置されている現像装置において、前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置から所定範囲内に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る現像装置は、前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る現像装置は、還流板の傾斜角は、安息角よりも大きいことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る現像装置は、現像剤が補給される現像剤補給部を備え、該現像剤補給部及び前記現像ローラ間に前記撹拌ローラを配置してあり、前記還流板の前記一端部は、撹拌ローラの現像剤補給部側の外周近傍に配置されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る現像装置は、撹拌ローラは、平均粒径６５μｍ以下の磁性粉体及び平均粒径７．５μｍ以下のトナーを含む現像剤を撹拌するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は、静電潜像を現像する上述した本発明の現像装置と、該現像装置が現像した画像をシートに形成する画像形成部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、還流板の一端部は撹拌羽根を有する撹拌ローラの外周近傍に配置されており、撹拌ローラで撹拌された現像剤の一部は還流板へ向かって飛翔する現像装置において、還流板の前記一端部を、撹拌ローラの回転による現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れた位置に配置する。撹拌ローラで撹拌された現像剤が還流板へ向かって飛翔した場合であっても、還流板の前記一端部は現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れているため、前記一端部に現像剤は到達せず、現像剤の堆積を防止できる。
【００２１】
本発明においては、還流板の一端部は、撹拌羽根を有する撹拌ローラの鉛直上方に配置してあり、還流板の前記一端部を、現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れた位置に配置する。撹拌ローラで撹拌された現像剤が還流板へ向かって飛翔した場合であっても、還流板の前記一端部は現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れているため、前記一端部に現像剤は到達せず、現像剤の堆積を防止できる。
【００２２】
本発明においては、還流板の一端部は撹拌ローラの外周近傍に配置されている現像装置において、還流板の前記一端部を、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置から所定範囲内に配置する。静電潜像への搬送量を規制する規制部材へ搬送される現像剤量は、還流板の前記一端部を、撹拌ローラの回転中心軸を通る前記平面が還流板と垂直に交差する位置に近づけた方が大きくなるため、現像剤の循環量を大きくできる。
【００２３】
本発明においては、還流板の一端部を、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置に配置する。静電潜像への搬送量を規制する規制部材へ搬送される現像剤量は、還流板の前記一端部を、撹拌ローラの回転中心軸を通る前記平面が還流板と垂直に交差する位置に近づけた方が大きくなるため、現像剤の循環量を最大に近づけることができる。
【００２４】
本発明においては、還流板の傾斜角を、堆積した現像剤が崩れずに安定を保つ安息角よりも大きくする。傾斜角が安息角よりも大きいため、還流板に現像剤が安定して堆積せず、現像剤の還流は安定する。
【００２５】
本発明においては、現像剤補給部及び現像ローラ間に撹拌ローラが配置されており、還流板の一端部を、撹拌ローラの現像剤補給部側の外周近傍に配置する。還流板から撹拌ローラの現像剤補給部側へ余剰現像剤が還流されるため、還流された現像剤及び現像剤補給部から補給された現像剤の混合を向上できる。
【００２６】
本発明においては、平均粒径６５μｍ以下の磁性粉体及び平均粒径７．５μｍ以下のトナーを含む小粒径現像剤を撹拌ローラで撹拌する。小粒径現像剤を用いた場合、画質を向上できるが、小粒径化した現像剤は凝集し易いため、流動性が悪化して循環が不安定になる傾向がある。しかし、本発明では上述したように、現像剤の還流板上の堆積を防止したり、現像剤の循環量を大きくしたり、現像剤の混合を向上させることができるため、小粒径現像剤を用いた場合であっても、現像剤の循環を安定して行うことができる。
【００２７】
本発明においては、上述した本発明の現像装置で静電潜像を現像し、画像形成部で前記現像した画像をシートに形成する。本発明の現像装置は、上述したように、現像剤の循環を安定して行えるため、シートに形成される画質を安定化できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、還流板の一端部を、撹拌ローラの回転による現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れた位置に配置することにより、前記一端部に現像剤は到達せず、現像剤の堆積を防止できる。現像剤の堆積を防止して、現像剤の還流を安定化できる。
【００２９】
本発明によれば、還流板の一端部を、現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離よりも撹拌ローラから離れた鉛直上方位置に配置することにより、前記一端部に現像剤は到達せず、現像剤の堆積を防止できる。現像剤の堆積を防止して、現像剤の還流を安定化できる。
【００３０】
本発明によれば、還流板の一端部を、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置から所定範囲内に配置することにより、規制部材へ搬送される現像剤量は大きくなり、現像剤の循環量を大きくできる。
【００３１】
本発明によれば、還流板の一端部を、撹拌ローラの回転中心軸を通り還流板と垂直に交差する平面が還流板と交差する位置に配置することにより、規制部材へ搬送される現像剤量は最大に近くなり、現像剤の循環量を最大に近づけることができる。
【００３２】
本発明によれば、還流板の傾斜角を安息角よりも大きくすることにより、還流板に現像剤が安定して堆積できなくなるため、現像剤の還流は安定する。
【００３３】
本発明によれば、還流板の一端部を撹拌ローラの現像剤補給部側に配置することにより、撹拌ローラの現像剤補給部側へ余剰現像剤が還流されるため、還流された現像剤及び現像剤補給部から補給された現像剤の混合を向上できる。現像剤の混合を向上させて、画質を安定化できる。
【００３４】
本発明によれば、小粒径現像剤を用いることにより、画質を向上できる。また、小粒径現像剤を用いた場合であっても、上述したように、現像剤の循環を安定して行うことができる。
【００３５】
本発明によれば、上述したように現像剤の循環を安定して行える現像装置を用いることにより、シートに形成される画像の画質を安定化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る現像装置の構成を示す断面図である。現像装置は、２成分の現像剤が収容されるケース１と、撹拌羽根７ａを有しケース１内の現像剤を撹拌する撹拌ローラ７と、感光体ドラム２に担持された静電潜像へ現像剤を搬送し、前記静電潜像を現像するための現像ローラ３と、現像ローラ３との間で現像剤の静電潜像への搬送量を規制する規制部材４と、現像ローラ３及び規制部材４間の第１ギャップＧ１よりも大きい第２ギャップＧ２を空けて現像ローラ３と向き合い、第１ギャップＧ１へ搬送する現像剤の層厚を規制すると共に現像剤を摺擦するための摺擦部材５と、規制部材４によって規制された余剰現像剤を撹拌ローラ７へ還流する還流板６とを備えている。尚、規制部材４及び摺擦部材５は現像ローラ３に対応する長さに形成されている。
【００３７】
ケース１は感光体ドラム２の周面に臨む位置に開放部１ａが設けられた略角柱形をしており、開放部１ａの反対側には現像剤補給部１ｂが開設されている。ケース１内の開放部１ａに臨む位置には現像ローラ３及び規制部材４が配置され、現像剤補給部１ｂに臨む位置には撹拌ローラ７が配置されている。また、現像剤補給部１ｂと撹拌ローラ７との間には、現像剤補給部１ｂからケース１内へ供給された現像剤（トナー）を撹拌ローラ７へ搬送する搬送ローラ８が配置されている。撹拌ローラ７及び搬送ローラ８は反時計回りに回転するように構成されている。
【００３８】
また、撹拌ローラ７の下側にはケース１内のトナーの濃度を検出するための透磁率センサ９が設けられており、撹拌ローラ７によって撹拌されるトナー量が適正量よりも減少した場合は、検出値に基づいて現像剤補給部１ｂからトナーを補給するように構成されている。
【００３９】
現像ローラ３は、周方向の複数位置に断面形状が長方形の棒磁石からなる磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３及び磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が放射状に配設された多極着磁のマグネットローラ３１と、マグネットローラ３１に外嵌された非磁性のスリーブ３２とを備えている。マグネットローラ３１は非回転であるが、スリーブ３２は反時計回りに回転するように構成されている。マグネットローラ３１は両端がケース１の両側壁に非回転に支持されており、磁極Ｎ１が感光体ドラム２の周面と向き合う位置に配置され、磁極Ｎ２が第２ギャップＧ２と向き合う位置に配置されている。磁極Ｎ１，Ｎ２は、現像ローラ３の周方向となる幅寸法の中央が磁極の中心（磁極中心軸Ｐ１，Ｐ２）となっている。
【００４０】
感光体ドラム２の周面と向き合う磁極Ｎ１は、感光体ドラム２の中心軸Ｏ１及び現像ローラ３の中心軸Ｏ２を通る直線に対して、磁極中心軸Ｐ１が現像剤の搬送上流側（磁極Ｓ１側）へ３°変位するように配置されている。磁極中心軸Ｐ１の変位量は計測器により計測される。この計測器は、例えば感光体ドラム２の中心軸Ｏ１を中心として回動する磁性の指針を有しており、この指針の回動角度に基づいて前記変位量が検出される。また、規制部材４は、カバー体１０が取着されており、ケース１の開放部１ａ内側の磁極Ｓ１及びＮ２の間に配置されている。尚、規制部材４と摺擦部材５とは、アルミニウム、ステンレス等の金属板により形成されている。
【００４１】
図２は図１に示す現像装置の要部の拡大図である。摺擦部材５は扁平になっているのに対して現像ローラ３は円形であるため、第２ギャップＧ２には最小位置ａがある。第２ギャップＧ２と向き合う磁極Ｎ２は、第２ギャップＧ２の最小位置ａに対して磁極中心軸Ｐ２が規制部材４と反対側（現像剤の搬送上流側）へ１．５°変位した位置よりも規制部材４側（搬送下流側）となるように配置されている。また、現像ローラ３の周方向となる磁極Ｎ２の幅寸法Ｄｍは４ｍｍとしてある。
【００４２】
規制部材４は、現像ローラ３との間で現像剤の搬送量を規制しつつ現像剤の主帯電を行うものであり、断面形状が長方形の非磁性の金属板からなり、規制部材４の一周面が現像ローラ３の周面と第１ギャップＧ１の間隔をあけて向き合っている。規制部材４と摺擦部材５とは線膨張係数がほぼ等しくなるように、例えば近似している材料で形成されており、規制部材４及び摺擦部材５が温度変化によって湾曲変位する場合においても、第１及び第２ギャップＧ１，Ｇ２の変動を最小限に抑えることができる。
【００４３】
摺擦部材５は、現像ローラ３との間で第１ギャップＧ１へ搬送する現像剤の搬送量（層厚）を規制しつつ現像剤を摺擦して現像剤の予備帯電を行うものであり、摺擦部材５が非磁性の還流板６と一体に形成されている。還流板６は現像ローラ３の上部（以下、上端部）から撹拌ローラ７の上部（以下、下端部）にかけて現像ローラ３側（上端部）が高くなるように傾斜配置されており、還流板６の現像ローラ３側の端部を現像ローラ３側へ折り返すことにより折り返し片６ａが形成されており、折り返し片６ａを摺擦部材５としてある。
【００４４】
第１ギャップＧ１へ現像剤を搬送するのに先立って、摺擦部材５によって現像剤を摺擦し、現像剤を予備帯電することができるため、２成分現像剤である場合、規制部材４によって発生した余剰の現像剤同士に反撥力を働かせて、余剰の現像剤同士を結合し難くでき、現像剤の循環をスムーズにすることができる。また、摺擦部材５と還流板６とが一体であるため、互いに補強し合って、現像剤を摺擦するときの抗力による摺擦部材５のギャップ拡大方向への変位を低減できる。なお、図１の例では摺擦部材５を還流板６に形成してあるが、摺擦部材は還流板とは別に形成された構成としてもよい。
【００４５】
第２ギャップＧ２と、第１ギャップＧ１（ｍｍ）及び磁極Ｎ２の幅寸法Ｄｍ（ｍｍ）とは次の関係となるように設定されている。
【００４６】
Ｇ１＜Ｇ２≦０．８×Ｄｍ
例えば、第１ギャップＧ１は０．５ｍｍとし、第２ギャップＧ２は２．３ｍｍ又は３．２ｍｍとするのが好ましい。摺擦部材５近傍に磁極Ｎ２が配置され、磁極Ｎ２の幅寸法ＤｍがＧ１＜Ｇ２≦０．８×Ｄｍであるため、摺擦部材５近傍の磁束密度を高い状態にでき、予備帯電を効率よく行える。また、磁極Ｎ２の幅寸法Ｄｍは前記したように４ｍｍになっているが、この幅寸法は適宜の寸法であればよい。
【００４７】
また、第１ギャップＧ１及び第２ギャップＧ２と、第１ギャップＧ１から搬送された現像剤量Ｍ１（ｇ／ｓ／ｃｍ）と，第２ギャップＧ２へ搬送される現像剤量Ｍ２（ｇ／ｓ／ｃｍ）とは次の関係となるように設定されている。
【００４８】
Ｍ２＞（Ｍ１／Ｇ１）Ｇ２
尚、Ｍ１，Ｍ２は、規制部材４及び摺擦部材５の長手方向（現像ローラ３の中心軸方向）の長さ寸法が５ｃｍの部分における１０秒間の通過量に基づくものである。（Ｍ１／Ｇ１）はギャップＧ１の単位長さ当りの通過量（ｇ）であり、（Ｍ２／Ｇ２）＞（Ｍ１／Ｇ１）とすることにより、現像剤を安定的に規制部材４と接触摺動させ、予備帯電による循環量を増加させることができる。
【００４９】
ケース１内に配置された規制部材４の近傍には、規制部材４によって搬送が規制された余剰現像剤が滞留するのを抑制するための第１現像剤滞留抑制部材１２が設けられており、また、摺擦部材５の近傍には、第２ギャップＧ２へ搬送する現像剤が滞留するのを抑制するための第２現像剤滞留抑制部材１３が取着されている。
【００５０】
第１現像剤滞留抑制部材１２及び第２現像剤滞留抑制部材１３は現像ローラ３に対応する長さを有する金属又は合成樹脂等の非磁性材料からなる。第１現像剤滞留抑制部材１２は、還流板６の上端部及びケース１の上壁間に還流板６と離隔して配設されており、余剰現像剤を還流板６へスムーズに還流させる。また、第１現像剤滞留抑制部材１２の下部には還流板６の上面に当接する複数の凸部１２ａが長手方向に離隔して突設されており、凸部１２ａによって還流板６の上方への撓みを規制している。凸部１２ａが還流板６に当接して摺擦部材５の変位を抑制しているため、現像剤を摺擦するときの抗力による摺擦部材５のギャップ拡大方向への変位を低減できる。尚、図１の第１現像剤滞留抑制部材１２は規制部材４から還流板６の上端部にかけて設けられているが、第１現像剤滞留抑制部材１２の規制部材４からの長さは特に制限されない。また、第１現像剤滞留抑制部材１２は規制部材４と一体であってもよい。
【００５１】
第２現像剤滞留抑制部材１３は、還流板６の上端部から還流板６の下面に沿って配設されており、現像剤を第２ギャップＧ２へスムーズに搬送させる。尚、第２現像剤滞留抑制部材１３は還流板６と一体であってもよい。
【００５２】
還流板６の傾斜角は、堆積した現像剤が崩れずに安定を保つ安息角よりも大きくなるようにしてある。ここで、図１は現像装置が水平に置かれた図であり、撹拌ローラ７の回転中心を原点として、水平右方向をＸ方向とし、鉛直上方向をＹ方向とし、傾斜角及び安息角はＸ方向を基準としている。図３（ａ）〜（ｃ）は安息角の説明図である。図３（ａ）は水平状態の還流板６ａの一端近傍に現像剤が堆積した図である。図３（ｂ）は還流板６ａの他端側を上げて傾斜させた図であるが、一端近傍に堆積した現像剤は崩れずに安定している。図３（ｃ）は還流板６ａをさらに傾斜させた図であり、一端近傍に堆積した現像剤は崩れている。現像剤の安息角はＪＩＳＲ９３０１−２−２で規定されているように、堆積した現像剤が崩れずに安定している最大傾斜角である。還流板６の傾斜角を安息角よりも大きくすることにより、還流板６上の現像剤の堆積を防止して、還流を安定して行うことができる。
【００５３】
また、還流板６の撹拌ローラ７側の端部（下端部）は、撹拌ローラ７の回転中心軸Ｏ３を通り還流板６と垂直に交差する平面が還流板６と交差する位置から所定範囲内に配置されている。図４は、還流板６の下端部の配置の例を示す図である。図４の例では、還流板６の下端部は、撹拌ローラ７の回転中心軸Ｏ３を通る前記平面が還流板６と垂直に交差する位置に配置されている。
【００５４】
図５は、還流板６の下端部の位置をパラメータにした第２ギャップＧ２部分の現像剤の搬送量を示す図である。ここで、ギャップＧ２部分の現像ローラ３外周位置（図５の横軸）は、磁極Ｎ２の磁極中心軸Ｐ２を基準にした角度で表してあり、搬送上流側がプラスで、搬送下流側がマイナスである。また、還流板６の下端部の位置は、図４に示すように、撹拌ローラ７の回転中心軸Ｏ３を通り還流板６と垂直に交差する平面を基準にして、回転中心軸Ｏ３及び下端部を通る平面となす角θ（時計回りが正方向）で表してある。角θが大きい方が、還流板６の上端部から下端部までの長さは長くなる。
【００５５】
図５の例では、θ＝２４．４度（Ｇ２＝２．３ｍｍ）、θ＝１２．８度（Ｇ２＝２．３ｍｍ）、θ＝０度（Ｇ２＝２．３ｍｍ）、θ＝−１２．８度（Ｇ２＝２．３ｍｍ）、θ＝２４．４度（Ｇ２＝３．２ｍｍ）、θ＝０度（Ｇ２＝３．２ｍｍ）の搬送量が図示されている。ここで、還流板６と撹拌ローラ７外周との最短距離ｄは、１．５ｍｍとしている。還流板６の下端部の位置（角θ）に応じて、ギャップＧ２部分の現像剤の搬送量が変化するが、θ＝０度（図４の状態）で搬送量は最も大きくなる。
【００５６】
図４の例では、還流板６の下端部は、撹拌ローラ７の回転中心軸Ｏ３を通る平面と還流板６とが垂直に交差する位置（θ＝０度）に配置されているが、還流板６の下端部は、θ＝０度に限定はされず、例えばθ＝−６度〜＋６度などの所定範囲内に配置することも可能である。
【００５７】
また、還流板６の下端部は撹拌ローラ７の外周近傍に配置されており、撹拌ローラ７で撹拌された現像剤の一部は還流板６へ向かって飛翔する。ここで、図１において、撹拌ローラ７近傍の現像剤量を２点鎖線で示している。還流板６の下端部は、撹拌ローラ７の回転による現像剤の最大飛翔距離よりも撹拌ローラ７から離れた位置に配置されている。より詳しくは、還流板６の下端部は撹拌ローラ７の鉛直上方に配置してあり、前記最大飛翔距離は鉛直方向の最大飛翔距離である。
【００５８】
図６及び図７は、現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離の例を示す図である。ただし、上述したように、図１において、撹拌ローラ７の回転中心を原点として、水平右方向をＸ方向とし、鉛直上方向をＹ方向としている。図６は撹拌ローラ７の回転数が１６７ｒｐｍであり、図７は２０９ｒｍｐであり、夫々撹拌ローラ７及び還流板６と現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離（以下、飛翔頂点）との位置関係を示している。撹拌ローラ７の半径は２５ｍｍであり、飛翔頂点は撹拌ローラ７の回転数に応じて変化する。飛翔頂点（最大飛翔距離）は、撹拌ローラ７の回転速度（回転数）に基づくものであったり、撹拌ローラ７の回転による遠心力に基づくものであり、還流板６の下端部は飛翔頂点よりも高く配置される。図６では飛翔頂点は還流板６の下端部に達していないが、図７では飛翔頂点は還流板６の下端部に達しかけているが、還流板６の下端部は、飛翔頂点よりも上方に配置されており、現像剤は還流板６に到達しない。したがって、撹拌ローラ７から飛翔した現像剤が還流板６に堆積することを防止できる。
【００５９】
また、図１に示すように、現像剤補給部１ｂ及び現像ローラ３間に撹拌ローラ７を配置してあり、還流板６の下端部は、撹拌ローラ７の現像剤補給部１ｂ側の外周近傍に配置されている。図１の例では、還流板６の下端部は、撹拌ローラ７の回転中心軸Ｏ３よりも右側（Ｘ方向）に配置されている。余剰現像剤は還流板６によって撹拌ローラ７の現像剤補給部１ｂ側に還流されるため、還流された現像剤と現像剤補給部１ｂから補給された現像剤との混合を向上できる。
【００６０】
図８は現像ローラ３及び還流板６等の支持構造を示す分解斜視図である。以上のようにケース１内に配置された現像ローラ３、規制部材４及び還流板６（摺擦部材５）は２つの共通の支持部材１１，１１に支持されており、支持部材１１，１１に支持した状態でケース１内に組み込めるように構成されている。
【００６１】
支持部材１１，１１は扁平の板体からなり、中央部には現像ローラ３の中心軸端部３ａ、３ａが嵌入される大径の貫通孔１１ａ，１１ａが穿設されている。また、支持部材１１，１１は、規制部材４に取着された第１現像剤滞留抑制部材１２の両端部に穿設された複数のねじ孔１２ｂ，１２ｂと向き合う小径の貫通孔１１ｂ，１１ｂ、及び、摺擦部材５及び還流板６に取着された第２現像剤滞留抑制部材１３の両端部に穿設された複数のねじ孔１３ａ，１３ａと向き合う小径の貫通孔１１ｃ，１１ｃが穿設されている。
【００６２】
そして、現像ローラ３の中心軸端部３ａ、３ａが貫通孔１１ａ，１１ａに嵌入され、支持部材１１，１１間に規制部材４及び摺擦部材５を配置した状態で貫通孔１１ｂ，１１ｃからねじ孔１２ｂ，１３ａに小ねじ等の雄ねじを螺締することによりユニットを形成することができ、このユニットをケース１内に組み込むことができる。現像ローラ３、規制部材４及び還流板６（摺擦部材５）の相互の位置関係を精度良く維持することができるため、第１及び第２ギャップ量を維持することができる。しかも、現像ローラ３、規制部材４及び還流板６（摺擦部材５）をユニット化できるため、組立の作業性が向上する。
【００６３】
また、支持部材１１の形状及びケース１の形状を、支持部材１１がケース１に正確に嵌合して固定されるように構成しておくことにより、還流板６の傾斜角度及び下端部の位置などを精度よく維持することができる。
【００６４】
以上のように構成された現像装置のケース１内には２成分の現像剤が収容される。現像剤は磁性粉体等のキャリア及びトナーからなる。本実施の形態においては、一般的な粒径よりも小粒径とした現像剤を用いている。キャリアは一般的な平均粒径が８５μｍであるのに対して、本実施の形態のキャリアは平均粒径を６５μｍ以下としてある。また、トナーの一般的な平均粒径は８．５μｍであるのに対して、本実施の形態のトナーは平均粒径を７．５μｍ以下としてある。小粒径の現像剤を用いることにより、画質を向上させることができる。
【００６５】
感光体ドラム２に担持された静電潜像を現像する場合、感光体ドラム２は時計回りに回転し、現像ローラ３のスリーブ３２及び撹拌ローラ７は反時計回りに回転し、ケース１内の現像剤は撹拌ローラ７により撹拌されつつ現像ローラ３により第２ギャップＧ２へ搬送され、この第２ギャップＧ２により搬送量（層厚）が規制され、摺擦部材５によって摺擦されつつ第２ギャップＧ２を通過する。
【００６６】
第２ギャップＧ２へ搬送される現像剤は第２現像剤滞留抑制部材１３により滞留が抑制されつつ第２ギャップＧ２へスムーズに搬送される。第２ギャップＧ２を通過した現像剤は第１ギャップＧ１へ搬送される。第２ギャップＧ２は第１ギャップＧ１よりも大きく設定してあるため、規制部材４により余剰現像剤を確実に発生させ、余剰現像剤は第１現像剤滞留抑制部材１２により滞留が抑制されつつ還流板６側へ還流され、還流板６により撹拌ローラ７へ還流され、全体として還流板６の周りを現像剤が循環する。還流板６の傾斜角及び下端部の位置は、上述したように還流を安定化させると共に、ギャップＧ２への搬送量を増加させるように構成されているため、小粒径現像剤の循環を安定して行うことができる。
【００６７】
以上のように構成された現像装置は例えば電子写真プロセス部を有するデジタル複写機（画像形成装置）に装着される。図９は本発明に係る現像装置が装着された画像形成装置の要部の構成を示す縦断正面図である。画像形成装置は、原稿の画像を読み取るためのスキャナ２０と、周面に静電潜像が担持される回転可能な感光体ドラム２（画像形成部）と、感光体ドラム２を帯電する帯電手段２１と、原稿画像に対応する静電潜像を感光体ドラム２に担持させるレーザービームスキャナーを有する露光手段と、前記静電潜像を現像する現像装置Ａと、現像された感光体ドラム２のトナー画像をシートに転写する転写手段２２と、感光体ドラム２に残留する現像剤を除去するクリーニング手段と、感光体ドラム２の帯電を取り除く除電手段と、感光体ドラム２に向けてシートを供給するシート供給ユニット２３と、画像が形成されたシートを後処理するシート後処理部２４とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る現像装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る現像装置の要部の拡大図である。
【図３】安息角の説明図である。
【図４】還流板の下端部の配置の例を示す図である。
【図５】還流板の下端部の位置をパラメータにした第２ギャップ部分の現像剤の搬送量を示す図である。
【図６】現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離の例を示す図である。
【図７】現像剤の鉛直方向の最大飛翔距離の例を示す図である。
【図８】現像ローラ及び還流板等の支持構造を示す分解斜視図である。
【図９】本発明に係る現像装置が装着された画像形成装置の要部の構成を示す縦断正面図である。
【図１０】従来の現像装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ケース
１ｂ  現像剤補給部
２  感光体ドラム（画像形成部）
３  現像ローラ
４  規制部材
５  摺擦部材
６  還流板
７  撹拌ローラ
７ａ  撹拌羽根
８  搬送ローラ
１１  支持部材
１２  第１現像剤滞留抑制部材
１２ａ  凸部
１３  第２現像剤滞留抑制部材
３１  マグネットローラ
３２  スリーブ
Ａ  現像装置
Ｇ１  第１ギャップ
Ｇ２  第２ギャップ
Ｐ１、Ｐ２  磁極中心軸
【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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