(57)【要約】【課題】  トナーの帯電不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができる現像装置及びこれを用いる画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤汲み上げ位置４４ａに対して現像スリーブ４１の表面移動方向下流側、且つ、規制部材対向位置４６ａに対して現像スリーブ４１表面移動方向上流側に、現像スリーブ表面に接触または近接する二成分現像剤の移動方向を現像スリーブ４１から離れる方向に変える現像剤搬送方向変更手段としての現像剤搬送方向変更部材４０とを備えている。【選択図】  図２
2007328313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、
トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、
潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、
該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、
該現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブ表面移動方向下流側、且つ、該現像剤規制部材の先端と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置に対して該現像スリーブ表面移動方向上流側に、該現像スリーブ表面に接触または近接する該二成分現像剤の移動方向を該現像スリーブから離れる方向に変える現像剤搬送方向変更手段を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤搬送方向変更手段は上記現像スリーブ表面に接触または近接する現像剤搬送方向変更部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記現像剤搬送方向変更部材の設置位置は上記規制部材対向位置に対して上記現像スリーブ表面移動方向上流側で、該現像剤搬送方向変更部材の設置位置と該規制部材対向位置との該現像スリーブの回転中心での中心角が５［°］以上、３０［°］以下の範囲であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記現像スリーブ表面移動方向上流側で二成分現像剤と接触する上記現像剤規制部材の面が、上記規制部材対向位置における該現像スリーブ表面の法線方向に対して、該現像スリーブ表面移動方向上流側に傾いていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、
トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、
潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、
該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、
該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子の移動時間をｔ［ｓ］、現像スリーブの線速をｖ［ｍ／ｓ］、現像スリーブの半径をｒ［ｍ］、該現像剤汲み上げ位置と該規制部材対向位置との該現像スリーブの回転中心での中心角をθ［ｒａｄ］としたときに、
以下の式（１）を満たすキャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上となることを特徴とする現像装置。
１．２＜（ｖ／ｒθ）ｔ＜１．８・・・・・（１）
【請求項６】
複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、
トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、
潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、
該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、
該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子の移動距離をＬ［ｍ］、現像スリーブの半径をｒ［ｍ］、該現像剤汲み上げ位置と該規制部材対向位置との該現像スリーブの回転中心での中心角をθ［ｒａｄ］としたときに、
以下の式（２）を満たすキャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上となることを特徴とする現像装置。
１．２＜（１／ｒθ）Ｌ＜１．８・・・・・（２）
【請求項７】
複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、
トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、
潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、
該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、
キャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動する間に受けた作用力ｆの積分値を、
【数１】
2007328313.tif 000006
とし、
該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体のＦの平均値をＦａｖｇとしたときに、
以下の式（３）を満たすキャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上となることを特徴とする現像装置。
０．７＜（Ｆ／Ｆａｖｇ）＜１．２・・・・・（３）
【請求項８】
静電潜像を担持する潜像担持体と、
該像担持体上にトナー像を形成する現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置を用い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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置およびこれに用いられる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の用いられる現像装置としては、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を用いた、いわゆる二成分現像方式の現像装置が知られている。二成分現像方式は現像装置内で現像剤の摩擦によりトナーを帯電させ、現像剤担持体と潜像担持体との間の現像電界によって帯電したトナーを動かし、潜像担持体上の潜像を現像する方式である。
【０００３】
現像剤は現像剤収容部で搬送スクリュにより攪拌・搬送されて擦れ合うことでトナーは摩擦帯電する。現像ローラ等の現像剤担持体は内部に複数の磁極と、複数の磁極の外周を回転するスリーブとを備えている。搬送スクリュによって、現像剤担持体との対向部まで搬送されてきた現像剤を複数の磁極の一つによって汲み上げてスリーブ表面に担持し、スリーブ表面に担持された現像剤は複数の磁極の磁力とスリーブの回転により現像剤担持体が感光体等の潜像担持体と対向する現像領域に搬送される。
【０００４】
高画質化に伴ってトナーの小径化が進められる近年では、このような二成分現像方式を実施する画像形成装置において、磁性キャリア表面からのトナー飛散や非画像部が汚れるいわゆるカブリ画像が生じ易くなっている。一般に、トナーは粒径が小さくなるほど帯電の立ち上がりが悪くなるため、剤収容部に補給されてから潜像担持体との対向位置に搬送されるまでの間に十分に帯電することができず、帯電不足によるトナー飛散やカブリ画像を引き起こし易くなるからである。
【０００５】
そこで、特許文献１では、ｑ／ｄ値（ｑ：トナー粒子の電荷量、ｄ：トナー粒子の粒径）の度数分布のピーク値及びボトム値を所定の数値範囲に規定して、帯電の立ち上がりを向上させたトナーが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３７７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなトナーであっても、剤収容部に補給されてから潜像担持体との対向位置に搬送されるまでの間に、帯電が十分に立ち上がるとは限らない。これは次に説明する理由による。即ち、トナーの帯電の立ち上がりには、トナー自体の帯電性能もさることながら、現像装置内におけるトナーの帯電に関するパラメーターが大きく関与する。現像装置による二成分現像剤の攪拌能力や、トナー粒子に対する磁性キャリアの摩擦性などといったパラメーターである。よって、特許文献１のトナーであっても、上記攪拌能力の設定などによっては、帯電が十分に立ち上がる前に潜像担持体との対向位置まで搬送されて、トナー飛散やカブリ画像を顕著に生ずるおそれがある。
【０００８】
本発明者らが現像ローラ周りの現像剤粒子（キャリア粒子）個々の挙動をＤＥＭ（離散要素法）を用いたシミュレーションにより解析したところ、現像剤が現像剤収容部から現像剤担持体に汲み上げられ規制部材を通過するまでの時間、移動距離、現像剤に作用する力に大きなバラツキがあることがわかった。なお、現像剤中のトナー粒子はキャリア粒子に比べて十分小さく、トナー粒子はキャリア粒子の周囲に付着しているものとして、キャリア粒子のみについてシミュレーションを行った。
現像剤担持体周りの現像剤の挙動の概念図を図７に示す。現像剤担持体である現像スリーブ４１に汲み上げられた現像剤は、現像剤担持体に沿って現像剤担持体の表面移動速度とほぼ同じ速度で規制部材まで搬送されるもの（剤挙動Ａ）、規制部材であるドクターブレード４６近傍で滞留してしまいあまり動かないもの（剤挙動Ｃ）、その中間に位置し、規制部材部材付近でやや速度を下げて、ゆっくりとドクターブレード４６まで搬送されるもの（剤挙動Ｂ）、と大きく３つの挙動に分類できる。剤挙動Ａの現像剤は摩擦を受ける時間が短いために帯電不足となるトナーの割合が多くなってしまう。
【０００９】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トナーの帯電不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができる現像装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、該現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブ表面移動方向下流側、且つ、該現像剤規制部材の先端と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置に対して該現像スリーブ表面移動方向上流側に、該現像スリーブ表面に接触または近接する該二成分現像剤の移動方向を該現像スリーブから離れる方向に変える現像剤搬送方向変更手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤搬送方向変更手段は上記現像スリーブ表面に接触または近接する現像剤搬送方向変更部材であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の現像装置において、上記現像剤搬送方向変更部材の設置位置は上記規制部材対向位置に対して上記現像スリーブ表面移動方向上流側で、該現像剤搬送方向変更部材の設置位置と該規制部材対向位置との該現像スリーブの回転中心での中心角が５［°］以上、３０［°］以下の範囲であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記現像スリーブ表面移動方向上流側で二成分現像剤と接触する上記現像剤規制部材の面が、上記規制部材対向位置における該現像スリーブ表面の法線方向に対して、該現像スリーブ表面移動方向上流側に傾いていることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子の移動時間をｔ［ｓ］、現像スリーブの線速をｖ［ｍ／ｓ］、現像スリーブの半径をｒ［ｍ］、該現像剤汲み上げ位置と該規制部材対向位置との該現像スリーブの回転中心での中心角をθ［ｒａｄ］としたときに、以下の式（１）を満たすキャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上となることを特徴とするものである。
１．２＜（ｖ／ｒθ）ｔ＜１．８・・・・・（１）
また、請求項６の発明は、複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子の移動距離をＬ［ｍ］、現像スリーブの半径をｒ［ｍ］、該現像剤汲み上げ位置と該規制部材対向位置との該現像スリーブの回転中心での中心角をθ［ｒａｄ］としたときに、以下の式（２）を満たすキャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上となることを特徴とするものである。
１．２＜（１／ｒθ）Ｌ＜１．８・・・・・（２）
また、請求項７の発明は、複数の磁極を内包し回転可能な非磁性の現像スリーブからなる現像剤担持体と、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤を収容し、該現像剤担持体との対向部で該現像スリーブ表面上に二成分現像剤を供給する現像剤収容部と、潜像を担持する潜像担持体との対向部において該現像剤担持体の一部が露出するような開口部と、該現像剤担持体と該現像剤収容部との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による該現像スリーブ表面での法線方向の磁束密度が最大となる該現像スリーブ表面上の現像剤汲み上げ位置に対して該現像スリーブの表面移動方向下流側、且つ、該開口部に対して該現像スリーブの表面移動方向上流側、で該現像剤担持体と対向し、該現像スリーブの表面上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、キャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動する間に受けた作用力ｆの積分値を、
【数２】
2007328313.tif 000003
とし、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体のＦの平均値をＦａｖｇとしたときに、以下の式（３）を満たすキャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上となることを特徴とするものである。
０．７＜（Ｆ／Ｆａｖｇ）＜１．２・・・・・（３）
また、請求項８の発明は、静電潜像を担持する潜像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【００１１】
上記請求項１の構成を備えた現像装置においては、現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置までの間に、現像スリーブ表面に接触または近接する二成分現像剤の移動方向を現像スリーブから離れる方向に変える現像剤搬送方向変更手段を有しているため、現像スリーブ表面に接触または近接する二成分現像剤が規制部材対向位置まで到達するまでの時間を遅らせることができる。あるいは、現像スリーブ表面に接触または近接する二成分現像剤が規制部材対向位置まで到達するまでに経由する距離を長くすることができる。これにより、図７中の剤挙動Ａとなる現像剤を削減することができるため、摩擦を受ける時間が短いトナーを少なくし、帯電不足のトナーの量を少なくすることができ、トナーの帯電量の安定化を図ることができる。
【００１２】
また、上記請求項５の構成を備えた現像装置においては、現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子の移動時間ｔ［ｓ］について、１．２＜（ｖ／ｒθ）ｔ＜１．８を満たす、すなわち、ｔ［ｓ］が現像スリーブ表面の現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動する時間の１．２倍より長く、１．８倍よりも短い移動時間となるキャリア粒子がキャリア粒子全体の８０［％］以上となっている。この数値範囲を満たすには、（ｖ／ｒθ）ｔが１．２以下となる現像剤と、１．８以上となる現像剤の割合を削減する必要がある。そして、（ｖ／ｒθ）ｔが１．２以下となる現像剤を削減することにより、図７中の剤挙動Ａとなる現像剤のように現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動する時間が短い現像剤を削減することができるため、摩擦を受ける時間が短いトナーを少なくし、帯電不足のトナーの量を少なくすることができ、トナーの帯電量の安定化を図ることができる。さらに、（ｖ／ｒθ）ｔが１．８以上となる現像剤を削減することにより、図７中の剤挙動Ｃのように現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動する時間が長い現像剤を削減することができるため、過剰のストレスを受けるトナーを少なくし、経時的な現像剤の劣化を抑制することができる。
【００１３】
また、上記請求項６の構成を備えた現像装置においては、現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動したキャリア粒子の移動距離Ｌ［ｍ］について、１．２＜（１／ｒθ）Ｌ＜１．８を満たす、すなわち、Ｌ［ｍ］が現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置までの現像スリーブ表面の長さの１．２倍より長く、１．８倍よりも短い移動距離となるキャリア粒子がキャリア粒子全体の８０［％］以上となっている。この数値範囲を満たすには、（１／ｒθ）Ｌが１．２以下となる現像剤と、１．８以上となる現像剤の割合を削減する必要がある。そして、（１／ｒθ）Ｌが１．２以下となる現像剤を削減することにより、図７中の剤挙動Ａとなる現像剤のように現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動する距離が短い現像剤を削減することができるため、摩擦を受ける距離が短いトナーを少なくし、帯電不足のトナーの量を少なくすることができ、トナーの帯電量の安定化を図ることができる。さらに、（１／ｒθ）Ｌが１．８以上となる現像剤を削減することにより、図７中の剤挙動Ｃのように現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動する距離が長い現像剤を削減することができるため、過剰の摩擦によりストレスを受けるトナーを少なくし、経時的な現像剤の劣化を抑制することができる。
【００１４】
また、上記請求項７の構成を備えた現像装置においては、キャリア粒子が、該現像剤汲み上げ位置から該現像剤規制部材と対向する該現像スリーブ表面上の規制部材対向位置まで移動する間に受けた作用力ｆの積分値Ｆと、キャリア粒子全体のＦの平均値Ｆａｖｇとについて、０．７＜Ｆ／Ｆａｖｇ＜１．２を満たすキャリア粒子がキャリア粒子全体の８０［％］以上となっている。この数値範囲を満たすには、Ｆ／Ｆａｖｇが０．７以下となる現像剤と、１．２以上となる現像剤の割合を削減する必要がある。そして、Ｆ／Ｆａｖｇが０．７以下となる現像剤を削減することにより、図７中の剤挙動Ａのように、受ける作用力が小さく摩擦が少ないトナー、すなわち摩擦による帯電量が少ないトナーを少なくすることができるため、トナーの帯電量の安定化を図ることができる。さらに、Ｆ／Ｆａｖｇが１．２以上となる現像剤を削減することにより、図７中の剤挙動Ｃのように現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置まで移動する間に受ける作用力が大きく、過剰の摩擦によるストレスを受けるトナーを少なくし、経時的な現像剤の劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至８の発明によれば、トナーの帯電量の安定化を図ることができるため、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができるという優れた効果がある。
また、特に、請求項５乃至７の発明によれば、経時的な現像剤の劣化を抑制することができるので、現像剤の長寿命化を図ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。
潜像担持体としてのドラム状の感光体１の周囲には、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置７が順に配設されている。また、図示しない給紙トレイより転写紙Ｐを感光体１と転写装置５との対向部に向けて給紙する図示しない給紙搬送装置と、トナー像を転写された転写紙が感光体１から分離した後、トナーを転写紙に定着する定着装置６とを備えている。
【００１７】
感光体１は、アルミ等の素管の表面に感光性を発揮する有機感光層が形成されたもので、図示しない駆動手段によって図中矢印方向に回転駆動される。このように回転駆動される感光体１の表面は、帯電装置２で所定の帯電電位に一様帯電された後、露光装置３より画像情報に基づいて変調されたレーザー光線が感光体１軸方向にスキャンされて照射される。これにより、感光体１上に静電潜像が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現像装置４と対向する現像領域において、現像装置４により帯電したトナーを付着させることで現像され、トナー像となる。
【００１８】
一方、転写紙Ｐは図示しない給紙搬送装置で給紙・搬送され、所定のタイミングで感光体１と転写装置５とが対向する転写部に送出・搬送される。そして、転写装置５により、転写紙Ｐに感光体１上のトナー像とは逆極性の電荷を付与することで、感光体１上に形成されたトナー像が転写紙Ｐに転写される。次いで、転写紙Ｐは、感光体１から分離され、定着装置６に送られ、定着装置６でトナー像が定着された転写紙が出力される。
【００１９】
転写装置５でトナー像が転写された後の感光体１の表面は、クリーニング装置７でクリーニングされ、感光体１上に残ったトナーが除去される。クリーニング装置７を通過した感光体１の表面は、その後、帯電装置２により一様に帯電され、次の画像形成工程が繰り返される。
【００２０】
次に、本実施形態の画像形成装置が備える現像装置４について説明する。
図２は現像装置４の概略構成図である。現像装置４は感光体１との対向部に開口部４３を有し、この開口部４３から一部が露出し、感光体１に対向する現像剤担持体として非磁性の回転可能な現像スリーブ４１を備えている。現像スリーブ４１の内部には内部固定された複数の磁極として、複数の磁石を配設しているマグネットローラ４２を備えている。またトナーと磁性キャリアを含む現像剤を収容する現像剤収容部４５と、現像剤収容部４５内の現像剤を攪拌する搬送スクリュ４４と、現像スリーブ４１上の現像剤量を規制するドクターブレード４６と、ドクターブレード４６上流の現像スリーブ４１上の現像剤搬送方向を現像スリーブ４１から離れる方向に変える現像剤搬送方向変更部材４０とを備えている。現像剤搬送方向変更手段である現像剤搬送方向変更部材４０は現像スリーブ４１側を現像剤が通り抜けないように、現像スリーブ４１に軽く接触するように配置されている。
【００２１】
現像装置４の現像剤収容部４５に収容されるトナーと磁性キャリアとからなる現像剤は、搬送スクリュ４４が回転駆動されることで、所定の極性に摩擦帯電されながら、現像スリーブ４１近傍まで搬送される。この現像剤は現像スリーブ４１内のマグネットローラ４２の磁力によって現像スリーブ４１の表面に汲み上げられ、現像スリーブ４１の回転に伴い同方向へ搬送される。
現像剤はドクターブレード４６手前で現像剤搬送方向変更部材４０にぶつかり、現像スリーブ４１表面から一時離され、再び現像スリーブ表面に戻る。ここで、現像スリーブ４１の現像剤収容部４５との対向部で現像剤を汲み上げる磁極による現像スリーブ４１表面での法線方向の磁束密度が最大となる現像スリーブ４１表面を現像剤汲み上げ位置４４ａとする。
【００２２】
そして、現像スリーブ４１表面に所定の間隙を介して対向するドクターブレード４６によってその層厚を規制され一定量の現像剤が現像スリーブ４１に担持された状態で開口部４３に搬送され、感光体１と対向する。同時に、ドクターブレード４６に通過を規制され、現像剤に摩擦を与えることで現像剤中のトナーの摩擦帯電が促進される。トナーの帯電量としては、−１０〜−２５[μＣ／ｇ]の範囲が好適である。ドクターブレード４６は現像剤の滞留が起こりにくいように、現像スリーブ４１表面のドクターブレード４６の先端と対向する位置である規制部材対向位置４６ａにおけるの法線に対し上流側に傾けて設置されている。
【００２３】
感光体１と対向する現像領域では、マグネットローラ４２の磁力によって現像スリーブ４１上に磁気ブラシが形成され、感光体１の移動方向と同方向で且つ感光体１よりも高速に移動させて、その先端を感光体１に摺擦させながら通過させる。このとき、現像スリーブ４１に図示しない電源より現像バイアスを印加されており、感光体１に摺擦する磁気ブラシの先端のトナーには現像ポテンシャルが作用して、磁性キャリアの表面から感光体１の潜像部に静電的に転移してトナー像を形成する。現像スリーブ４１の回転に伴って上記現像領域を通過した後の磁気ブラシは、現像剤収容部４５内に戻される。
【００２４】
現像剤を構成するトナーは、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）及び色剤を混合したものであり、その周りにシリカ、酸化チタン等の外添剤を添加することで流動性を高めている。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００［μｍ］程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど、従来から公知のものを使用することができる。なお、現像剤中の磁性キャリアとトナーとの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１〜１０重量部程度が好ましい。
【００２５】
次に現像装置４の本実施形態の特徴部について説明する。
図３は、現像スリーブ４１の概略説明図である。図３に示すように、直径φ２５［ｍｍ］の現像スリーブ４１の表面上に、長さが等しい二辺の長さが３［ｍｍ］の二等辺三角形の断面の現像剤搬送方向変更部材４０を配置している。なお、現像剤搬送方向変更部材４０の現像スリーブ４１表面と対向する面は平面ではなく、現像スリーブ４１の曲面に合わせた形状となっている。
現像剤搬送方向変更部材４０の設置位置は規制部材対向位置４６ａに対して現像スリーブ４１表面移動方向上流側で、現像剤搬送方向変更部材４０の設置位置と規制部材対向位置４６ａとの現像スリーブの回転中心での中心角がθｒとなる位置に配置されており、本実施形態ではθｒ＝１０［ｄｅｇ］である。
また、現像スリーブ４１表面移動方向上流側で二成分現像剤と接触するドクターブレード４６のブレード上流面４６ｆが、規制部材対向位置４６ａにおける現像スリーブ４１の表面の法線方向に対して、現像スリーブ４１の表面移動方向上流側にθｄだけ傾いている。本実施形態では、θｄ＝３０［ｄｅｇ］である。
また、現像スリーブ４１の線速は５６０［ｍｍ／ｓ］、現像スリーブ４１の厚みは０．７５［ｍｍ］である。
【００２６】
次に、本実施形態のマグネットローラ４２の磁極配置について説明する。
図４は、本実施形態のマグネットローラ４２の磁極配置の説明図である。図２では現像装置４全体の概略図であったため、磁極配置を簡略化し、５極配置のものを示したが、本実施形態のマグネットローラ４２は図４に示すように７極配置のものを用いる。
図４に示すＮ２極による磁界で現像スリーブ４１表面上の法線方向の磁束密度が最大となる位置が現像剤汲み上げ位置４４ａとなり、Ｓ３極による磁界で現像スリーブ４１表面上の法線方向の磁束密度が最大となる位置よりも少し、現像スリーブ４１の表面移動方向上流側が像剤規制部材対向位置４６ａとなる。また、図４中のＳ１極が感光体１と対向し、その磁力により磁気ブラシを形成する現像極である。
図４に示す各磁極の配置と、現像スリーブ４１表面上での最大磁束密度とを表１にまとめて記載する。なお、各磁極の配置を示す角度の大きさは、図４中の０［ｄｅｇ］に対して図中の矢印方向についての現像スリーブ４１の回転中心の角度である。
【００２７】
【表１】
2007328313.tif 000004
【００２８】
現像剤搬送方向変更部材４０を備えず、ドクターブレード４６が現像スリーブ４１の表面の剤規制部材対向位置４６ａにおける法線と平行（θｄ＝０［ｄｅｇ］）となる比較例（従来品）の現像装置４と、本実施形態の現像装置４との２種類を用いトナー帯電量分布の測定を行った。この測定結果を図５に示す。図５中の実線が本実施形態の現像装置４のトナーの帯電量の分布を示し、図５中の破線が比較例の現像装置４のトナーの帯電量の分布を示している。図５より、本実施形態の現像装置４のトナーは比較例の現像装置４のトナーと比べ弱帯電トナーの割合が少なくなっているのがわかる。画像をプリントして比較したところ、本実施形態の方が比較例よりカブリ画像を低減でき、装置内に蓄積するトナー飛散量も少なくなっていた。
【００２９】
トナーの電荷量分布および粒径ｄの測定には、ホソカワミクロン社製の分析装置（商品名：「Ｅ−ＳＰＡＲＴアナライザー」）を使用した。この分析装置は、二重ビーム周波数偏移型レーザードップラー速度計と静電界中で粒子の動きを摂動させる弾性波とを用いた方法を採用し、現像スリーブ上のトナーにエアを吹き付けて飛ばし、電界中の動きを捉えることでトナー個々の粒径と帯電量のデータを得られるものである。
【００３０】
上述の本実施形態の現像装置を実施例１、実施例１ではθｒ＝１０［ｄｅｇ］のところをθｒ＝４０［ｄｅｇ］としたものを実施例２とし、実施例１、実施例２及び比較例の現像装置の現像ローラ周りの現像剤粒子（キャリア粒子）個々の挙動をＤＥＭ（離散要素法）挙動解析によるシミュレーションによって行った。シミュレーションの結果として、現像剤汲み上げ位置４４ａから剤規制部材対向位置４６ａまでの現像剤の挙動の分布のグラフを図６に示す。
シミュレーションを行う数値条件は実施例１の現像装置４と同じであり、実施例２はθｒ＝４０［ｄｅｇ］である点で異なり、比較例は現像剤搬送方向変更部材４０を備えず、θｄ＝０［ｄｅｇ］である点で異なる。
また、シミュレーションは以下の条件の下で行った。
・時刻刻み：５Ｅ−７［ｓｅｃ］
・粒子数：６５０００［個］
・粒子径：４５［μｍ］
・ドクターギャップ：０．３［ｍｍ］
【００３１】
図６（ａ）は、現像剤汲み上げ位置４４ａから規制部材対向位置４６ａまでの現像剤の各粒子の移動時間の分布である。具体的には、現像剤汲み上げ位置４４ａから規制部材対向位置４６ａまで移動したキャリア粒子の移動時間をｔ［ｓ］、現像スリーブ４１の線速をｖ［ｍ／ｓ］、現像スリーブ４１の半径をｒ［ｍ］、現像剤汲み上げ位置４４ａと規制部材対向位置４６ａとの現像スリーブ４１の回転中心での中心角をθ［ｒａｄ］としたときの、（ｖ／ｒθ）ｔの値の分布図である。
図６（ｂ）は、現像剤汲み上げ位置４４ａから規制部材対向位置４６ａまでの現像剤の各粒子の移動距離の分布である。具体的には、現像剤汲み上げ位置４４ａから規制部材対向位置４６ａまで移動したキャリア粒子の移動距離をＬ［ｍ］、現像スリーブ４１の半径をｒ［ｍ］、現像剤汲み上げ位置４４ａと規制部材対向位置４６ａとの現像スリーブ４１の回転中心での中心角をθ［ｒａｄ］としたときの、（１／ｒθ）Ｌの値の分布図である。
図６（ｃ）は、現像剤汲み上げ位置４４ａから規制部材対向位置４６ａまでの現像剤の各粒子が受ける作用力の分布である。具体的には、キャリア粒子が現像剤汲み上げ位置４４ａから規制部材対向位置４６ａまで移動する間に受けた作用力ｆの積分値Ｆと、キャリア粒子全体のＦの平均値Ｆａｖｇとしたときの、（Ｆ／Ｆａｖｇ）の値の分布図である。
【００３２】
実施例１と比較例とについて、図６（ａ）の移動時間分布を見ると、図７の剤挙動Ｃをとると考えられる、（ｖ／ｒθ）ｔの値が１．０に近い、つまり現像スリーブ４１に沿ってほぼ現像スリーブ４１の回転速度のままドクターブレード４６を通過してしまう現像剤の割合が、実施例１の方が比較例と比べ少なくなっているのがわかる。また、図７の剤挙動Ｃをとると考えられる、（ｖ／ｒθ）ｔの値が大きい側、つまりドクターブレード近傍での滞留時間が長く、動きが遅いものの割合も少なくなっているのが分かる。このように、実施例１の現像装置では（ｖ／ｒθ）ｔの値が小さいものと大きいものとのカウント数がそれぞれ少なくなり、（ｖ／ｒθ）ｔの値の分布が全体的にシャープになっている。（ｂ）の現像剤の移動距離で見てもほぼ同じ傾向になっている。さらに、（ｃ）の現像剤が受ける力で見ても実施例１は分布がシャープになっている。
【００３３】
現像剤の移動時間の分布を示す図６（ａ）と移動距離の分布を示す図６（ｂ）のグラフを見ると実施例１のものと比較例のものは横軸が１．２と１．８との付近で交差し、粒子のカウント数が逆転している。この比較例の粒子のほうが多くなっている領域がトナーの帯電量不足に大きく寄与していると考えられる。
よって、現像剤が以下の式（１）または式（２）に示す数値範囲を満たすことにより、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができると考えられる。
１．２＜（ｖ／ｒθ）ｔ＜１．８・・・・・（１）
１．２＜（１／ｒθ）Ｌ＜１．８・・・・・（２）
現像剤の移動時間、移動距離に関しては式（１）または式（２）の範囲に入る粒子の割合が多いほどトナー飛散を抑制できる。
また、現像剤に作用する力の分布を示す図６（ｃ）のグラフで見ると実施例１のものと比較例は横軸が０．７と１．２との付近で交差しており、この比較例の粒子のほうが多くなっている領域がトナーの帯電量不足に大きく寄与していると考えられる。
よって、現像剤が以下の式（３）に示す数値範囲を満たすことにより、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができると考えられる。
０．７＜（Ｆ／Ｆａｖｇ）＜１．２・・・・・（３）
現像剤に作用する力に関しては式（３）の範囲に入る粒子の割合が多いほどトナー飛散を抑制できる。
このように、現像剤の移動時間、移動距離及び現像剤に作用する力について、式（１）、式（２）または式（３）の範囲に入る粒子の割合が多いほどトナー飛散を抑制することができる。すなわち、式（１）、式（２）または式（３）の範囲に入る粒子の割合が多くなるように現像装置を構成することにより、本実施形態で示した現像装置４の構成に限らず、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができる。
【００３４】
次に現像剤搬送方向変更部材４０の位置を変えて実験とシミュレーションを行った。現像剤搬送方向変更部材４０の設置位置を規制部材対向位置４６ａから上流側に回転中心における中心角θｒを５〜５０［°］の範囲で角度を振った結果を表２に示す。
表２において、式（１）、式（２）または式（３）を満たす粒子の割合［％］についてはＤＥＭを用いたシミュレーションの結果である。また、カブリ画像評価及びトナー飛散評価については、対応する実機の結果である。
カブリ画像評価の評価基準は以下のとおりである。
・○：ほとんど気づかない。
・△：良く見ると分かる。
・×：目視ですぐに気づく。
トナー飛散評価の評価基準は以下のとおりである。
・○：トナーの付着が目視で確認できない。
・△：現像ユニット周囲にトナーが付着する。
・×：装置カバーまでトナーが付着する。
【００３５】
【表２】
2007328313.tif 000005
【００３６】
このシミュレーションの結果は現像剤搬送方向変更部材４０が規制部材対向位置４６ａに近いほうが式（１）、式（２）または式（３）を満たす粒子の割合は高くなっている。位置を３０［°］以上にすると式（１）、式（２）または式（３）を満たす粒子の割合は低くなり、現像剤搬送方向変更部材４０がない場合との差は小さくなる。
【００３７】
このシミュレーションに対応する実機で１０００枚の画像を連続プリントしたところ、式（１）、式（２）または式（３）を満たす粒子の割合が８０［％］以上であればカブリ画像、トナー飛散は問題ないレベルであった。現像剤搬送方向変更部材４０の設置位置としては規制部材対向位置４６ａから上流側に５〜３０［°］の角度となる位置に配置することでカブリ画像、トナー飛散を抑制できることがわかった。
θｒが３０［°］よりも大きくなるものとして、θｒ＝４０［°］となる実施例２の各値の粒子の個数分布を図６の（ａ）〜（ｃ）に示す。実施例１と実施例２とについて、図６（ａ）及び図６（ｂ）のグラフを見ると、（ｖ／ｒθ）ｔまたは（１／ｒθ）Ｌの値が１．０に近いほうの個数分布は大差はない。一方、（ｖ／ｒθ）ｔまたは（１／ｒθ）Ｌの値が大きい方の個数分布は、実施例１に比べて実施例２の方が多くなっている。表１に示すように、位置を３０［°］以上にすると現像剤搬送方向変更部材４０がない場合との差は小さくなり、カブリ画像、トナー飛散が問題となるレベルになることは、（ｖ／ｒθ）ｔや（１／ｒθ）Ｌの値が大きい方の個数分布が多くなることの影響と考えられる。これは、（ｖ／ｒθ）ｔや（１／ｒθ）Ｌの値が大きくなると現像剤の劣化が促進され、トナーの帯電効率が低下し、トナーの帯電量不足が生じやすいためと考えられる。
よって、（ｖ／ｒθ）ｔや（１／ｒθ）Ｌの値の大きいほうの個数分布を減らすことにより現像剤の劣化を抑制することができ、現像剤の帯電能力の低下が小さいため弱帯電トナーの量が少なくなると考えられる。
【００３８】
このことからすべての現像剤の挙動を均一に近づけることで、帯電量分布もシャープにすることができると考えられる。現像剤の移動時間、移動距離、受ける力をより均一にするために、本実施形態ではドクターブレード上流に現像剤搬送方向変更部材４０を備えている。現像剤搬送方向変更部材４０を配置する位置としては規制部材対向位置４６ａから現像スリーブ４１の表面移動方向の上流側に５〜３０［°］の角度となる位置に配置すること好ましい。またドクターブレード４６を規制部材対向位置４６ａにおける現像スリーブ４１の法線に対し上流側に傾けて設置している。現像剤の挙動が均一に近づいた結果、トナーの帯電量も安定し、弱帯電トナーが少なくなり、トナー飛散が抑制できると考えられる。
このように、現像剤担持体である現像スリーブ４１周りの現像剤挙動のバラツキを小さくすることでトナーの帯電量を安定化でき、また現像剤の劣化を低減することができると考えられる。
【００３９】
［変形例］
次に、上述の実施形態の特徴部を適用可能な画像形成装置の別の実施例として、プリンタ１００がカラー複写機である変形例について説明する。図８は、変形例にかかるプリンタ１００の概略構成図である。
図８のプリンタ１００は、装置本体中央部に位置する画像形成部２００と、画像形成部２００の右方に位置する給紙部３００と、画像形成部の上方に位置する図示しない画像読取部を有している。
画像形成部２００には、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト１０が配置されており、中間転写ベルト１０の上面には、画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、画像を形成する４種のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、黒）による像を担持可能な像担持体としての４個の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが中間転写ベルト１０の転写面に沿って並置されている。
【００４０】
中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１３と二次転写対向ローラ１２に掛け回されて感光体１との対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。駆動ローラ１３と対向する位置には、中間転写ベルト１０の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１７が設けられている。
各感光体１を備えた各作像部は、単一色若しくは複数色の画像形成モードに応じて選択使用されるようになっており、選択された画像形成モードに対応した作像部が作像行程を実施するようになっている。各感光体１周りの構成、動作は実施形態とほぼ同様であるが、感光体１上に形成された各色のトナー像は転写紙Ｐにではなく中間転写ベルト１０上に重ねて１次転写され、カラー画像が形成される。
【００４１】
給紙部３００は、記録媒体としての転写紙Ｐ等の記録材を積載収容する給紙トレイ３０１と、給紙トレイ３０１内の転写紙Ｐを最上のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ３０２とを備えている。さらに、給紙された転写紙Ｐを搬送する搬送ローラ対３０３と、転写紙Ｐが一旦停止され、斜めずれを修正された後、中間転写ベルト１０上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングで二次転写ニップに向けて送り出されるレジストローラ対３０５を有している。
【００４２】
感光体１から中間転写ベルト１０上に１次転写されたトナー像は、図示しないバイアス印加手段により二次転写ローラ２１に印加されるバイアスにより搬送される転写紙Ｐに対して静電的に二次転写される。
画像を転写された転写紙Ｐは搬送ガイド２２を通り、ニップを形成するローラ対である定着ローラ６１と加圧ローラ６３とから構成され、ヒータ６２により設定温度に制御された定着装置６に搬送され、転写紙Ｐ上のトナー像は加熱され、溶融して転写紙Ｐに定着する。
【００４３】
このような変形例のプリンタ１００の各作像部が備える各現像装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとして、上述の実施形態と同様の現像装置４を適用し、このプリンタ１００を用いて画像を連続プリントしたところ、カブリのない画像を得ることができた。また装置内のトナー飛散量も従来品を使った時を比べ低減できていることがわかった。
変形例の各現像装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋでも現像領域上流には現像領域まで搬送される現像剤の量を規制する規制部材としてのドクターブレードが配置されている。このドクターブレードが現像領域に搬送される現像剤を所望の量に調整するとともに、規制部材近傍で現像剤に摩擦を与えることでトナーの帯電量を安定化させている。現像剤収容部の攪拌では均一に摩擦させることは難しく、帯電量不足のトナーの割合が多くなっている。規制部材であるドクターブレード近傍の摩擦により現像に必要な帯電量を得られるようにしている。
【００４４】
以上、本実施形態によれば、現像剤汲み上げ位置４４ａに対して現像スリーブ４１の表面移動方向下流側、且つ、規制部材対向位置４６ａに対して現像スリーブ４１表面移動方向上流側に、現像スリーブ表面に接触または近接する二成分現像剤の移動方向を現像スリーブ４１から離れる方向に変える現像剤搬送方向変更手段としての現像剤搬送方向変更部材４０とを備えている。これにより、現像スリーブ４１表面に接触または近接する二成分現像剤が規制部材対向位置４６ａまで到達するまでの時間を遅らせることができる。あるいは、現像スリーブ４１表面に接触または近接する二成分現像剤が規制部材対向位置４６ａまで到達するまでに経由する距離を長くすることができる。そして、図７中の剤挙動Ａとなる現像剤を削減することができるため、摩擦を受ける時間が短いトナーを少なくし、帯電不足のトナーの量を少なくすることができ、トナーの帯電量の安定化を図ることができる。よって、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができる。
また、現像剤搬送方向変更部材４０は現像スリーブ４１表面に接触または近接しているため、現像スリーブ表面に沿ったまま規制部材対向位置まで到達する二成分現像剤がなくなる。
また、現像剤搬送方向変更部材４０の設置位置は規制部材対向位置４６ａに対して現像スリーブ４１の表面移動方向上流側で、現像剤搬送方向変更部材４０の設置位置と規制部材対向位置４６ａとの現像スリーブ４１の回転中心での中心角θｒが５［°］以上、３０［°］以下の範囲である。これにより、（ｖ／ｒθ）ｔまたは（１／ｒθ）Ｌの値が大きい方の個数分布を少なくすることができるため、現像剤の劣化を抑制することができ、現像剤の帯電能力の低下が小さいため弱帯電トナーの量が少なくなると考えられる。
また、規制部材対向位置４６ａにおける現像スリーブ４１表面の法線方向に対して、現像剤規制部材であるドクターブレード４６のブレード上流面４６ｆが現像スリーブ４１表面移動方向上流側に傾いていることにより、ドクターブレード４６近傍に滞留してしまう現像剤量を低減できる。これにより、（ｖ／ｒθ）ｔまたは（１／ｒθ）Ｌの値が大きい方の個数分布を少なくすることができるため、現像剤の劣化を抑制することができ、現像剤の帯電能力の低下が小さいため弱帯電トナーの量が少なくなると考えられる。
また、該現像剤汲み上げ位置４４ａから該規制部材対向位置４６ａまで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上が、１．２＜（ｖ／ｒθ）ｔ＜１．８を満たすことにより、（ｖ／ｒθ）ｔの値の分布が全体的にシャープとなり、現像剤の移動時間が短く、摩擦を受ける時間が短いことに起因するトナーの帯電量不足や、現像剤の移動時間が長いことに起因する現像剤の劣化によるトナーの帯電量不足を抑制することができ、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができると考えられる。
また、該現像剤汲み上げ位置４４ａから該規制部材対向位置４６ａまで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上が、１．２＜（１／ｒθ）Ｌ＜１．８を満たすことにより、（１／ｒθ）Ｌの値の個数分布が全体的にシャープとなり、現像剤の移動距離が短く、摩擦を受ける機会が少ないことに起因するトナーの帯電量不足や、現像剤の移動距離が長いことに起因する現像剤の劣化によるトナーの帯電量不足を抑制することができ、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができると考えられる。
また、該現像剤汲み上げ位置４４ａから該規制部材対向位置４６ａまで移動したキャリア粒子全体の８０［％］以上が、０．７＜（Ｆ／Ｆａｖｇ）＜１．２を満たすことにより、（Ｆ／Ｆａｖｇ）の値の個数分布が全体的にシャープとなり、現像剤が移動する間に受ける摩擦が少ないことに起因するトナーの帯電量不足や、現像剤が移動する間に過剰の摩擦を受け、ストレスが多いことに起因する現像剤の劣化によるトナーの帯電量不足を抑制することができ、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができると考えられる。
また、画像形成装置であるプリンタ１００の現像手段として、現像装置４を用いることにより、従来の画像形成装置よりもトナー飛散やカブリ画像を従来よりも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図３】実施形態に係る現像スリーブの概略説明図。
【図４】実施形態に係るマグネットローラの磁極配置の説明図。
【図５】実施形態の現像装置と比較例とのトナー帯電量分布の測定結果を示すグラフ。
【図６】実施例１、実施例２及び比較例の現像装置でシミュレーションを行った結果を示すグラフ。（ａ）は、現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置までの現像剤の各粒子の移動時間の分布。（ｂ）は、現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置までの現像剤の各粒子の移動距離の分布。（ｃ）は、現像剤が現像剤汲み上げ位置から規制部材対向位置までに各粒子が受ける作用力の総和の分布。
【図７】現像剤担持体周りの現像剤の挙動の概念図。
【図８】変形例に係るプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
【００４６】
１      感光体
２      帯電装置
３      露光装置
４      現像装置
５      転写装置
６      定着装置
７      クリーニング装置
４０    現像剤搬送方向変更部材
４１    現像スリーブ
４２    マグネットローラ
４３    開口部
４４    搬送スクリュ
４４ａ  現像剤汲み上げ位置
４５    現像剤収容部
４６    ドクターブレード
４６ａ  規制部材対向位置
【図１】
2007328313.tif 000007
【図２】
2007328313.tif 000008
【図３】
2007328313.tif 000009
【図４】
2007328313.tif 000010
【図５】
2007328313.tif 000011
【図６】
2007328313.tif 000012
【図７】
2007328313.tif 000013
【図８】
2007328313.tif 000014