(57)【要約】【課題】ネガゴーストが発生しない高品位な画像が安定して得られる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】循環規制部材１をＤブレード４２の現像剤取り込み側端部の上部に配置する。現像スリーブ４１の回転中心とＤブレード４２端部を結ぶ線をＡ、循環規制部材１の上端１ａと下端１ｂを結ぶ線をＢとし、循環規制部材１の上端１ａは、Ａの現像スリーブ４１回転方向に±１５°、下端１ｂは−３０°以上０°以下の範囲である。線Ａと線Ｂの交点を中心とし、線Ｂの線Ａに対する傾きが、現像スリーブ４１の回転方向に対し、−４５°以上３５°以下にある。線Ｂに沿った上端１ａと下端１ｂ間の最短距離は３ｍｍ以上であり、また、循環規制部材１とＤブレード４２もしくは現像スリーブ４１との最短距離Ｃが１ｍｍ以上７ｍｍ以下である。【選択図】図１
2007298755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持して搬送する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体内部に固定配置されたマグネットロールと、
一端側を前記現像剤担持体に接触させて前記現像剤担持体への現像剤の担持量を規制する現像剤層厚規制部材と、
を備えた現像装置において、
前記現像剤担持体に対して前記現像剤層厚規制部材の前記一端から離れた位置に設けられ、前記現像剤担持体の回転方向上流側及び下流側にそれぞれ、上流側端部及び下流側端部を有する循環規制部材を備え、
前記現像剤担持体の回転中心と前記現像剤層厚規制部材の前記一端とを結ぶ直線Ａに対し、前記現像剤担持体の回転中心を中心として前記現像剤担持体の回転方向を正方向とした場合、前記下流側端部は、±１５°以内に存在し、前記上流側端部は、−３０°以上０°以下に存在し、
前記循環規制部材と前記現像剤層厚規制部材との最短距離、又は、前記循環規制部材と前記現像剤担持体との最短距離は１ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、
前記循環規制部材の前記上流側端部と前記下流側端部との距離が３ｍｍ以上であり、
前記上流側端部と前記下流側端部とを結ぶ直線Ｂの前記直線Ａとの交点を中心とし、前記直線Ｂが前記直線Ａに対して直角の位置にある場合を０°とすると、前記直線Ｂの前記直線Ａに対する傾きが、前記現像剤担持体側に０°以上３５°以下、前記現像担持体と遠方側に０°以上４５°以下の範囲内である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記循環規制部材が現像装置内の現像剤の量を検知する現像剤残量検知手段を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の現像装置を有し、画像形成装置本体に着脱可能に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の現像装置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、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真を用いた画像形成装置においては感光体上の静電潜像を忠実に再現するために、磁性一成分現像剤であるトナーにおいて乾式現像法の一つとしてジャンピング現像法がある。
【０００３】
このジャンピング現像法とは、次のようなものである。まず、感光体に現像剤担持体としての現像スリーブを一定の間隔（５０〜５００μｍ）を保って対向させて配置する。そして、現像スリーブに直流と交流を重畳した現像バイアスを印加してトナー粒子を往復させる電界を形成する。これにより、現像スリーブ上に薄層に塗布されたトナーが感光体上の静電潜像に飛翔、付着して、潜像が反転現像されたトナー像として可視化される。
【０００４】
このジャンピング現像法は、摩擦帯電したトナーを電界の力によって感光体上に移動させるため、潜像を忠実に再現させるためにはトナーの均一帯電が重要になってくる。
【０００５】
均一帯電させる手段としては、現像スリーブに圧接してトナーの層厚規制やトリボ付与を行う層厚規制部材の手段、処方など様々な提案がなされている。磁性一成分現像剤を用いたもので、均一帯電を得るために一般的な現像剤層厚規制手段として、図１１及び図１２に示すような方法がある。これは、現像剤層厚規制部材としてのゴムブレード（以下、Ｄブレードと呼称する）４２１，４２２を現像スリーブの回転方向Ｒ２に対し順方向に当接する方法、又は現像スリーブの回転方向に対しカウンター方向に当接する方法（特許文献１）である。Ｄブレードには、ウレタンゴムやシリコーンゴム等が用いられる。
【０００６】
順方向当接においては、現像スリーブ４１１上搬送されてくる多くのトナーを一度に規制部に取り込む構成となっている。そのため、トナーを規制する際にＤブレードの現像スリーブへの押圧を強くする必要があり、高い圧がトナーに直接かかることになり、次のような問題が発生する場合があった。すなわち、トナーがトリボ（トナー重量あたりの帯電量）を持ちすぎるチャージアップや過度の摺擦によるトナー劣化で濃度薄が発生したり、またトルクの増大を生じて装置を大型化する等の問題が発生する場合があった。
【０００７】
その点、カウンター当接においては、図１２に示すトナー取り込み部が、図１３に示すようにＤブレードのニップ部Ｎ端部から自由端までの部位（以下、ＮＥ部と呼称する）と現像スリーブ表面との間に形成された微小なくさび形状となっている。そのため、Ｄブレードと現像スリーブとのニップ部Ｎにトナーが到達する前に大部分のトナーがＮＥ部に入り込むことができず、少量のトナーをニップ部Ｎに通過させることになり、低圧で薄層コートを実現できるメリットがある。
【特許文献１】特開平３−５５５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、現像スリーブの回転方向に対しカウンターに当接するＤブレードを用いた場合に、現像起因のネガゴーストが発生する場合があった。
【０００９】
ここで、潜像に対する現像を行う直前の現像スリーブ１周目での現像スリーブ上の単位面積あたりのトナーコート量をＭ／Ｓ１、現像スリーブ１周目による現像を完了し、２周
目による現像を行う直前の単位面積あたりのトナーコート量をＭ／Ｓ２とする。すると、本発明者らの検討から、ネガゴーストが発生している状況においてＭ／Ｓ１とＭ／Ｓ２で差があり、コート量としてＭ／Ｓ１がＭ／Ｓ２より多い傾向があった。
【００１０】
また、Ｍ／Ｓ１とＭ／Ｓ２で同じ潜像（例えばべた黒）に対する現像効率はほぼ同等で、そのため、現像スリーブ１周目の現像するトナー量が２周目によるトナー量より多くなっていた。
【００１１】
更に、Ｍ／Ｓ１が多くなる状況を観察したところ、現像スリーブ表面側に小粒径側で高トリボのトナーが多いことが判明した。一方、Ｍ／Ｓ２にはこのような顕著な状況は確認できなかった。現像スリーブの感光体に対向する部分で、現像スリーブ上のトナーの平均トリボを測定すると、Ｍ／Ｓ１とＭ／Ｓ２とはほぼ同等か、むしろＭ／Ｓ２の方が高い傾向がある。従って、Ｍ／Ｓ１にはコートの下層側で高トリボ成分が多いものの、その上側のトナートリボは高くなく、現像スリーブのＭ／Ｓ２とほぼ同等になってくる。
【００１２】
ここで、小粒径高トリボ成分がＭ／Ｓ１で多い理由を考察する。
【００１３】
まず、Ｍ／Ｓ２はＭ／Ｓ１での現像が完了した後にコートされるものである。したがって、Ｄブレードによるトリボ付与は一度しかないが、その点Ｍ／Ｓ１に相当するものは現像開始部分にあたるもので、通常それ以前は、現像スリーブは回転を続けており、その為何度もトリボ付与がされている。
【００１４】
一方、トナー粒度分布において、小粒径側は、体積あたりの面積比が大きくなる関係から体積あたりの接触面積が増加する。そのため、トリボとしては高くなる傾向があり、鏡映力も増し現像スリーブとの付着力も高くなると考えうる。また、鏡映力と磁気力では、鏡映力の方が現像スリーブへの付着性では影響が大きいと考えられ、そのため、この小粒径成分はＭ／Ｓ１において多くなると考えうる。
【００１５】
以上の考察から、Ｍ／Ｓ１においては、次のように考えられる。Ｍ／Ｓ１においては、トリボ付与機会が何度も与えられたことから、トリボの持ちやすい小粒径成分が選択コートされて多くなる。そのトナーは鏡映力が高くＮＥ部でＤブレード外にはじかれにくく、且つその層上に磁気力等でトナーがコートされ、コート量が多くなったと考えられる。
【００１６】
また、Ｍ／Ｓ２においては、次のように思われる。Ｍ／Ｓ２においては、Ｍ／Ｓ１の現像が完了してのちコートされるものであるから、上述したＤブレードのニップ部直前でＤブレードのＮＥ部下のくさび部に侵入するトナーのトリボは低いと考えられる。したがって、コート性に対し磁気力の影響が大きく、また、Ｄブレードニップ下通過前であるので小粒径成分の選択性の影響は小さいと思われる。
【００１７】
結果として、Ｍ／Ｓ２のコート量としては少なくなると思われる。しかしながら、コート量としては少なくなるため、Ｄブレードによるトリボ付与の効率は上がり、結果的にＭ／Ｓ２のトリボはＭ／Ｓ１と同等かそれ以上になる傾向があると思われる。従って、Ｍ／Ｓ１とＭ／Ｓ２の現像効率としてはほぼ等しくなってきて、トナー量の多いＭ／Ｓ１による濃度が濃くなってネガゴーストが発生するものと思われる。
【００１８】
ネガゴースト現象自体を見えなくする手段として、Ｄブレードの厚み等を増して現像スリーブへの接触圧力を増したり、あるいは、Ｄブレードの現像スリーブへのニップ幅を大きくする手段がある。これは、現像スリーブ上にコートされたトナーのトリボを大きく上げ、現像効率を著しく上げて、濃度差が見ないようにする狙いであるが、トナーにかかるストレスが大きく、耐久により濃度薄が発生してしまう。
【００１９】
また、現像スリーブ上の表面粗さを粗くし、トナーの搬送性を上げて、低い現像効率においても感光体に飛翔するトナー量を増やして濃度差が見えないようにする手段もある。しかし、現像スリーブ上のトナーのトリボが低くなり、文字上で飛び散りが発生したり、カブリが出るなどの弊害がある。
【００２０】
また、常に現像スリーブ上のトナーのコート状態を均一にする手段として、現像スリーブにスポンジ状の表面をもった弾性ローラを接触させ、現像スリーブと同方向に回転させることで、現像スリーブ上のトナーの剥ぎ取り／供給を同時に行う手段がある。この方法は特に非磁性一成分トナーのコートにおいて広く用いられているが、コストがかかるデメリットがある。
【００２１】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、ネガゴーストが発生しない高品位な画像が安定して得られる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
現像剤を担持して搬送する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体内部に固定配置されたマグネットロールと、
一端側を前記現像剤担持体に接触させて前記現像剤担持体への現像剤の担持量を規制する現像剤層厚規制部材と、
を備えた現像装置において、
前記現像剤担持体に対して前記現像剤層厚規制部材の前記一端から離れた位置に設けられ、前記現像剤担持体の回転方向上流側及び下流側にそれぞれ、上流側端部及び下流側端部を有する循環規制部材を備え、
前記現像剤担持体の回転中心と前記現像剤層厚規制部材の前記一端とを結ぶ直線Ａに対し、前記現像剤担持体の回転中心を中心として前記現像剤担持体の回転方向を正方向とした場合、前記下流側端部は、±１５°以内に存在し、前記上流側端部は、−３０°以上０°以下に存在し、
前記循環規制部材と前記現像剤層厚規制部材との最短距離、又は、前記循環規制部材と前記現像剤担持体との最短距離は１ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、
前記循環規制部材の前記上流側端部と前記下流側端部との距離が３ｍｍ以上であり、
前記上流側端部と前記下流側端部とを結ぶ直線Ｂの前記直線Ａとの交点を中心とし、前記直線Ｂが前記直線Ａに対して直角の位置にある場合を０°とすると、前記直線Ｂの前記直線Ａに対する傾きが、前記現像剤担持体側に０°以上３５°以下、前記現像担持体と遠方側に０°以上４５°以下の範囲内である
ことを特徴とする。
【００２３】
プロセスカートリッジにあっては、上記記載の現像装置を有し、画像形成装置本体に着脱可能に構成されたことを特徴とする。
【００２４】
画像形成装置にあっては、上記記載の現像装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ネガゴーストが発生しない高品位な画像が安定して得られる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明す
る。
【００２７】
本発明は、電子写真画像形成装置等に好適に適用可能な現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【００２８】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。電子写真画像形成装置の例として、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【００２９】
なお、プロセスカートリッジとは、次に示すようにカートリッジ化されて画像形成装置本体に着脱可能に設けられたものをいう。すなわち、プロセスカートリッジは、帯電手段、現像手段、またはクリーニング手段と電子写真感光体とが一体的にカートリッジ化され、このカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱可能とされるものである。又は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とが一体的にカートリッジ化されて電子写真画像形成装置本体に着脱可能とされるものである。更には、少なくとも現像手段と電子写真感光体とが一体的にカートリッジ化され電子写真画像形成装置本体に着脱可能とされるものである。
【実施例１】
【００３０】
以下、図１〜図８に沿って、本発明の実施例１について説明する。尚、本実施例の構成条件は、本発明を実現する一つの手段であり、本発明を実現する上で本実施例に上げた条件に限定するものではない。
【００３１】
（全体構成）
図２は、本実施例に係る画像形成装置の概略断面図である。
【００３２】
図２において、この画像形成装置は、プロセスカートリッジ２を画像形成装置本体（以下、装置本体という）１０１に着脱自在とした、電子写真技術を利用したレーザービームプリンタである。
【００３３】
プロセスカートリッジ２が装置本体１０１に装着されたとき、プロセスカートリッジ２の上側には露光装置（レーザースキャナユニット）３が配置されている。また、前記プロセスカートリッジ２の下側には画像形成対象となる記録媒体としてシート材Ｐを収容したシートトレイ４が配置されている。
【００３４】
更に、装置本体１０１には、シート材Ｐの搬送方向に沿って、ピックアップローラ５、給送ローラ（不図示）、搬送ローラ（不図示）、転写ガイド６、転写用帯電ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対１０、排出トレイ１１等が配置されている。
【００３５】
（プロセスカートリッジの構成）
図７は、本実施例に係るプロセスカートリッジ２を示す概略断面図である。図８は、本実施例に係る現像装置４０を示す概略断面図である。
【００３６】
図２及び図７において、プロセスカートリッジ２は、像担持体（感光ドラム）２０と、帯電装置３０と、現像装置４０と、クリーニング装置５０との４種のプロセス装置を一体的に収容している。感光ドラム２０と帯電装置３０はクリーニング装置５０の枠体５１に取り付けられている。一方、現像装置４０は、図８に示すようにその両端部付近に結合アーム４８を有する。
【００３７】
プロセスカートリッジ２は、装置本体１０１により現像装置４０内のトナーアウトがユーザーに報知されたとき、他の各プロセス装置も同時に寿命を迎える設計になっている。ユーザーはトナーアウトになったプロセスカートリッジを装置本体１０１から取り出して新しいプロセスカートリッジを新たに装着することで、同じパフォーマンスをもった画像を出力することが再び可能となるのである。ユーザーの手を煩わすことなく簡単に交換可能であり優れたユーザビリティ性を備えている。
【００３８】
現像装置４０は、その結合アーム４８先端領域において不図示の手段によって、枠体５１に回転自在に取り付けられている。更に、現像装置４０と枠体５１との間にはコイルバネである付勢手段６０が配置され、現像装置４０は図の時計周り方向に付勢される。
【００３９】
ここで、現像スリーブ４１の両端部には間隔保持部材（不図示）が取り付けられ、現像スリーブ４１は感光ドラム２０から所定の間隔をもって保持される。
【００４０】
（画像形成プロセスの説明）
次に、図２を基に画像形成の概略を説明する。
【００４１】
プリントスタート信号に基づいて、感光ドラム２０は矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム２０の外周面にはバイアス電圧が印加された帯電装置３０が接触していて、この帯電装置３０によって前記感光ドラム２０の外周面は、一様均一に帯電される。
【００４２】
レーザースキャナーユニット３からは、目的画像情報の時系列的電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌが出力される。そして、レーザー光Ｌは、プロセスカートリッジ２の上面の露光窓部（不図示）からプロセスカートリッジ２内部に入光して感光ドラム２０の外周面を走査露光する。
【００４３】
これにより、感光ドラム２０の外周面には目的画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この静電潜像は、現像装置４０の現像剤層厚規制部材としての現像ブレード（以下、Ｄブレードと呼称する）４２によってトリボ付与と層厚規制を受けた、現像剤担持体としての現像スリーブ４１上の現像剤（トナー）Ｔによってトナー像として現像される。
【００４４】
一方、レーザー光Ｌの出力するタイミングと合わせて、ピックアップローラ５、給送ローラ（不図示）、搬送ローラ対（不図示）によってシート材Ｐがシートトレイ４から給送されて、転写ガイド６を経由して、感光ドラム２０と転写用帯電ローラ７との間の転写位置へタイミングよく供給される。この転写位置において、トナー像は感光ドラム２０からシート材Ｐに順次転写されていく。
【００４５】
トナー像が転写されたシート材Ｐは、感光ドラム２０から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送され、定着装置９を構成する定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部で加圧・加熱定着処理が行われて前記トナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは排出ローラ対１０まで搬送され、排出トレイ１１に排出される。
【００４６】
一方、転写後の感光ドラム２０は、クリーニング装置５０のクリーニングブレード５２により外周面との残留トナーが除去されて、再び、帯電から始まる作像に供される。
【００４７】
（現像装置の構成）
現像剤収容室であるトナー室４５の磁性一成分トナーＴは、トナー攪拌部材４３によって、トナー室４５と現像室の間の連通口であるトナー供給開口４５ａを通じて現像剤供給室４４へ搬送される。現像剤供給室４４に搬送されたトナーＴは、現像スリーブ４１に内
包されて固定されたマグネットローラ（マグネットロール）４１ａによって現像スリーブ４１に引き寄せられ、現像スリーブ４１のＲ２方向への回転に伴ってＤブレード４２方向に搬送される。そして、Ｄブレード４２によってトリボ付与と層厚規制を受けて感光ドラム２０方向に搬送される。
【００４８】
また、本実施例における現像スリーブ４１としては、φ２０ｍｍの素管にカーボン粒子等を分散した塗液をコーティング、乾燥して、表面粗さＲａ＝１．０μｍにしたものを用いた。
【００４９】
また、Ｄブレード４２はウレタンゴムを支持板金に接着してなり、現像スリーブの回転に対して逆らう方向（カウンター方向）で現像スリーブ４１に圧２０ｇ／ｃｍで当接する。本実施例ではＤブレードの厚みが均一のものを用い、厚み１．０ｍｍのものを使用した。
【００５０】
ここで、現像スリーブ４１には現像バイアス電源４６により、直流電圧（Ｖｄｃ＝−４００Ｖ）に交流電圧（ピーク間電圧＝１５００Ｖｐｐ、周波数ｆ＝２４００Ｈｚ）を重畳した現像バイアスが印加され、感光ドラム２０は接地されている。感光ドラム２０と現像スリーブ４１との対向領域では電界が発生するため、前述の帯電されたトナーＴによって感光ドラム２０表面の前記潜像が現像される。
【００５１】
（循環規制部材の説明）
図１は、本実施例に係る現像装置４０の要部を示す概略断面図である。
【００５２】
以下に、本実施例の特徴である循環規制部材（現像剤循環規制部材）１の構成、作用について詳述する。
【００５３】
図１に示すように、現像スリーブ４１近傍上部に循環規制部材１を配置することで、ネガゴーストの改善を図ることが可能となる。
【００５４】
良化するメカニズムとしては、以下のようである。
【００５５】
まず、トナーの循環作用として循環規制部材下に侵入したトナーは、トナーの循環に伴う自らの粉圧から循環規制部材１と現像スリーブ４１との間でトナーにかかる圧力が増し、現像スリーブ４１とトナーの接触圧力及び摩擦力が高くなる。また、Ｄブレード４２のＮＥ部でＤブレード外にはじかれたトナーの一部は循環規制部材下で再び循環すると考えられ、これにより現像スリーブへの接触機会が増加する。ここで、Ｄブレード４２のＮＥ部とは、背景技術の項で図１３を用いて説明したＮＥ部と同様の部分を示すものとする。また、Ｄブレード４２のニップ部Ｎも同様である。
【００５６】
これらの作用によりＤブレード４２のＮＥ部近傍に存在するトナーのトリボが大きくなると考えられる。
【００５７】
その結果、現像スリーブ４１に付着する鏡映力を得ることができるようになり、上述したＭ／Ｓ２の状況においてもＤブレード４２のＮＥ部下のくさび部（図１３参照）に入るトナーとして、トリボを保持したものが入るようになる。これにより、コート量を増すことができるようになる。
【００５８】
また、コート量が多くなるため、Ｄブレード４２のＮＥ部下通過によるトナー１つあたりのトリボ付与は小さくなり、Ｍ／Ｓ２の平均トリボとしては、循環規制部材１がない状態のものとあまり変わらない。一方、Ｍ／Ｓ１では、くさび部に侵入するトナーのトリボ
は高くなっていて、小粒径の選択性は弱くなってくるものの、高トリボの小粒径側のトナーはやはり現像スリーブ表面に多い。そのため、循環によりトリボを得たトナーがスリーブに付着する割合が小さいため、Ｍ／Ｓ１の増加分は小さいか変わらない。そのため、Ｍ／Ｓ１とＭ／Ｓ２のトナーコート量差が小さくなり、且つ現像効率もＭ／Ｓ１、Ｍ／Ｓ２でほぼ同等のままであるため、ネガゴーストの改善を図ることが可能となる。
【００５９】
但し、ただ単に循環規制部材１を現像スリーブ４１近傍上部に配置しただけでは、循環規制部材１を現像スリーブ表面に近づけてきた場合に縦白スジが発生する場合があった。その解決策として、循環規制部材１の上側をトナーに対し開放にする構成にすることが有効である。
【００６０】
縦スジの発生した原因としては、次のように思われる。すなわち、循環規制部材１の上部が閉じた系においては、循環規制部材下のトナー循環（循環規制部材下に入ってまた出てくるもの）が鈍く、そのため長い時間高圧力下のもと現像スリーブ４１との摺擦を繰り返されることからトナーが劣化したと思われる。そのため、トナー同士が凝集それがＤブレード４２のＮＥ部下部に侵入しトナーのコートを阻害してスジが発生したと思われる。
【００６１】
従って、循環規制部材１の上端を開放し、且つそれを現像スリーブ４１近傍に配置することで縦スジの発生を抑えつつ、ネガゴーストを改善することが可能になった。
【００６２】
（実験１）
以下に、ネガゴースト、及び縦スジに対する効果を実証する実験内容を述べる。
【００６３】
図１〜図６に基づいて本実験の構成を説明する。図３〜６は、本実施例に係る現像装置４０の要部を説明するための図である。
【００６４】
本実験１での循環規制部材１の配置は以下に示す通りである。
【００６５】
循環規制部材１の上端（下流側端部（現像スリーブ４１の回転方向下流側の端部））１ａと下端（上流側端部）１ｂとを結ぶ線をＢとし、本実験では、線Ｂ上の循環規制部材１の上端１ａと下端１ｂを結ぶ長さを５ｍｍとした。また、現像スリーブ４１の回転中心とＤブレード４２の先端（一端）との結ぶ線をＡとし、循環規制部材１の姿勢として、線Ａと線Ｂの角度に関して、本実験では、線Ｂは線Ａに対し略直角の位置にある。この角度を本発明では０°とする。
【００６６】
また、循環規制部材１の上端と下端を結ぶ中間位置が線Ａ上になるように配置されている。本実施例において循環規制部材１の材質はモールド成型されたものであり、非磁性体のものであれば特に本実施例に限定されるものではない。
【００６７】
そして、循環規制部材１のＤブレード４２もしくは現像スリーブ４１との最近接間の距離をＣとし、本実験では、次に示す場合において、ネガゴーストと縦スジの発生を確認した。すなわち、本実験では、循環規制部材１の上端がトナーが通りぬけられるように開放したもの（図１）と、閉塞したもの（図４）、Ｃ（ここではＮＥ部の端部との距離が最近接）が０．５ｍｍのときと１ｍｍのときで、ネガゴーストと縦スジの発生を確認した。
【００６８】
また、比較例として、循環規制部材１がないものも確認した。なお、比較例として循環規制部材１がないタイプは上記閉塞タイプで循環規制部材１がない構成である。また、循環規制部材１で開放のものは、上記閉塞部を削って空間を広げたものである。
【００６９】
本実験では２０００枚印字し、その中でネガゴーストレベルを確認しつつ、現像スリー
ブ４１上にコートしたトナーのトリボＱ／Ｍ１とＱ／Ｍ２、及びそのときのトナーコート量Ｍ／Ｓ１、Ｍ／Ｓ２及び、その差である△Ｍ／Ｓを同時に取った。ここで、Ｑ／Ｍ１は、現像スリーブ１周目上のトナーのトリボであり、Ｑ／Ｍ２は、現像スリーブ２周目上のトナーのトリボである。また、トナーコート量の差△Ｍ／Ｓは、△Ｍ／Ｓ＝Ｍ／Ｓ１−Ｍ／Ｓ２で表されるものとする。
【００７０】
ネガゴーストを検出するパターンとして、印字率が約８５％のハーフトーンを用いた。また同じハーフトーンパターンの２０００枚時点で縦スジの発生具合を確認した。
【００７１】
尚、トナーのトリボの測定は、吸引式ファラデーケージ法により測定した。現像スリーブ上のトナーＴを直接吸引ポンプにより吸引し、ファラデーケージにて採取する。そして、採取されたトナー量とその電荷量から計算により求めた値がトナー平均電荷量Ｑ／Ｍ（μＣ／ｇ）である。また、現像スリーブ上のトナーコート量は、トリボ測定後現像スリーブ上のトリボ測定部分を少しはみ出るようにテーピングし、測定領域を計算しＭ／Ｓ（ｇ／ｍ２）を算出する。
【００７２】
本検証実験は温度２３℃、湿度５０％の環境で行い、そのときの結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
2007298755.tif 000003
【００７４】
上記結果において、〇は発生なし。×は実用上許容できないレベルのネガゴースト、あるいは縦スジが発生したことを示す。
【００７５】
上記結果より、循環規制部材１を配置した系においては、ネガゴーストはいずれの場合も発生なく充分な効果がある。縦スジについてはＣが０．５ｍｍであれば上端開放でも閉塞でも共に発生した。また、Ｃが１ｍｍの位置においては、上端が開放であれば、縦スジがＯＫになった。スジはいずれも循環規制部材下部でトナーが凝集してＤブレード４２のニップ部Ｎで詰まったものと推定された。
【００７６】
また、Ｃが０．５ｍｍの場合は、上端が例え開放であっても現像スリーブ４１あるいはＤブレード４２と循環規制部材１との空間が狭すぎて、そこでトナーの循環が非常に遅くなりトナーが凝集してしまうものと思われる。従って、Ｃは少なくとも１ｍｍ以上必要である。
【００７７】
また、トナーのトリボについては、比較例の結果と他のネガゴーストに効果があった例と比較してほぼ同等で有意差が出ていない。一方、△Ｍ／Ｓは比較例と他のネガゴーストに効果があった例とでは異なっており、循環規制部材１の上端が開放系であっても閉塞系であっても、△Ｍ／Ｓは比較例より小さくなっていてネガゴーストを良化させていると思われる。
【００７８】
ここで、Ｃ＝１ｍｍのもので循環規制部材１上端が開放系と閉塞系、また比較例としての循環規制部材のない系の現像スリーブ周りのトナーの流れを観察した。
【００７９】
（循環規制部材なし）
以下に、循環規制部材なしの場合について、図５に基づいて説明する。
【００８０】
まず、トナー攪拌部材４３がトナー容器内のトナーを現像スリーブ４１に向けて必要充分以上のトナーを現像室内に搬送する。搬送されたトナーは、トナー供給部である現像スリーブ４１内のマグネットローラ４１ａのＳ２極に引き寄せられ、現像スリーブ４１表面に図中矢印Ｍ１方向に沿って吸着する。
【００８１】
その後、現像スリーブ４１の回転Ｒ２に伴い吸着されたトナーは図中矢印Ｍ２方向に搬送されＤブレード４２のＮＥ部に向かう。
【００８２】
ＮＥ部では前述したように、そのままＤブレード４２のニップ部Ｎへと搬送されるものと、ＮＥ部ではじかれてしまうものとがある。Ｄブレード４２のニップ部Ｎに取り込まれたトナーは前述したように感光ドラム対向位置で現像に供される。現像後、現像スリーブ４１上に残ったトナーは再び上記トナー供給部に搬送され、トナー攪拌部材４３により搬送されたトナーと混ざり、再びＮＥ部に搬送されていく。
【００８３】
一方、ＮＥ部ではじかれたトナーは、マグネットローラのＮ１極の作用、及び矢印Ｍ１により搬送されてくるトナーの押し上げにより図中矢印Ｍ３方向に進む。やがて、Ｎ１極の拘束力が弱まり、トナーの重力が支配的となり図中矢印Ｍ４方向に行く。ここで、そのまま再び矢印Ｍ１方向にのり、再度現像スリーブ４１に吸着されるものと、トナー攪拌部材４３のシート４３ａの先端により掬い上げられ、矢印Ｍ１０の方向にトナー容器内に戻されるものとがあった。トナー容器内に戻されたトナーは、またトナー攪拌部材４３により現像スリーブに搬送される。
【００８４】
（循環規制部材あり／閉塞）
以下に、循環規制部材あり／閉塞系について、図４に基づいて説明する。なお、循環規制部材１なしの場合と共通の循環作用についてはその説明を割愛する。
【００８５】
異なる部分として矢印Ｍ２で運ばれ、ＮＥ部ではじかれたトナーは循環規制部材１とＤブレード４２もしくは現像スリーブ４１との空間Ｅ１に入り込む。ここでのトナー循環を実際に観察することはできないが、図４に示すように、一旦入り込んだトナーは図中矢印Ｍ５或いはＭ６のように動くと推測される。矢印Ｍ５は再びＮＥ部のくさび部に取り込まれる方向に動き、矢印Ｍ６は一旦空間Ｅ１に入ってのち矢印Ｍ３方向に流れているものと思われる。また、空間Ｅ１に入り込んだトナーの動きは非常に鈍いと推測され、その為、空間Ｅ１は常に詰まっているような状況であり、空間Ｅ１に入れなかった多くのトナーは矢印Ｍ８方向に進んで矢印Ｍ３のように進むと思われる。
【００８６】
ネガゴーストへの作用としては、次のように考えられる。すなわち、空間Ｅ１に押し込められたトナー自身の粉圧が高くなることによる現像スリーブ４１への摩擦力の増加と、矢印Ｍ５に示す循環作用による現像スリーブ４１への接触機会の増加によりトナーのトリボがあがったと考えられる。このために、現像スリーブ２周目のＭ／Ｓ２が増えＭ／Ｓ１との差が小さくなったと考えられる。
【００８７】
但し、空間Ｅ１内のトナーの動きは非常にゆっくりであると推測され、そのため、空間Ｅ１内で同じトナーが現像スリーブ４１に接触する可能性が高く、またトナー同士の摩擦も強くなるため、トナーが劣化しやすく、凝集を起こしてしまったと思われる。
【００８８】
（循環規制部材あり／開放）
以下に、循環規制部材あり／開放系について、図３に基づいて説明する。
【００８９】
この場合、閉塞と異なるのは、循環規制部材１と現像スリーブ４１もしくはＤブレード４２との間の空間Ｅ２にトナーが矢印Ｍ２の流れで入り込み、再び循環規制部材上端の部分から図中矢印Ｍ７方向に出てくるのが観察されたことである。
【００９０】
但し、矢印Ｍ７で示す流れは矢印Ｍ２で示す流れと比較するとゆっくりであり、空間Ｅ２内のトナーは詰まり、流れはゆっくりであると推測される。そのため、矢印Ｍ２で示す流れで運ばれた全てのトナーが空間Ｅ２内に入るわけではなく、矢印Ｍ８方向に分岐して分かれ、そのトナーは矢印Ｍ３のように進む。矢印Ｍ３のように進んだトナーは、マグネットローラ４１ａの磁極Ｎ１の作用で矢印Ｍ３方向に進むがやがて前述したようにトナーの重力により、矢印Ｍ４から矢印Ｍ１へとマグネットローラ４１ａのＳ２極方向に流れていく。もしくはトナー攪拌部材４３により矢印Ｍ１０の流れでトナー容器内に戻される。また、空間Ｅ２から出たトナーはゆっくりであるが矢印Ｍ７方向に進み、やがて矢印Ｍ３の流れにあたりＳ２極方向に流れるトナーの流れに合流する。一方、空間Ｅ２内のトナーの動きは矢印Ｍ７方向以外に矢印Ｍ９方向に進む小さな循環があると推測され、これが再びＮＥ部のくさび部に取り込まれるように流れていく。
【００９１】
ネガゴーストへの作用としては、次のように考えられる。すなわち、空間Ｅ２に入り込んだトナー自身の粉圧が高くなることによる現像スリーブ４１への摩擦力の増加と矢印Ｍ９の循環作用による現像スリーブ４１への接触機会の増加によりトナーのトリボがあがったと考えられる。このために、現像スリーブ２周目のＭ／Ｓ２が増えＭ／Ｓ１との差が小さくなったと考えられる。但し、空間Ｅ２内のトナーの動きはゆっくりであるが、矢印Ｍ７方向にトナーが開放されるため、トナーの劣化を抑制することができ、縦スジの発生に至らなかったと思われる。
【００９２】
次に、循環規制部材１の上端が開放系である場合において、ネガゴーストへの効果及び縦スジに対し循環規制部材の最適な配置位置を求める実験２を行った。以下、実験２について説明する。
【００９３】
（実験２）
まず、ここでは、循環規制部材１とＤブレード４２もしくは現像スリーブ４１との最近接距離Ｃを振り、Ｃを大きくしていってネガゴーストへの効果を確認した。ネガゴーストへの効果は画像で確認し、△Ｍ／Ｓも参考として取得する。現像スリーブ４１上のＱ／Ｍは、実験１の結果において効果の有無に関係ないことから特に述べないこととする。縦スジについては、実験１の知見より、Ｃを大きくする方向は有利であり問題がないので、本実験では特に述べないこととする。
【００９４】
ネガゴーストに対する効果は現像スリーブ４１近傍でトナーの粉圧が高くなることと、Ｄブレード４２のＮＥ部でくさび部からはじかれたトナーを再びＮＥ部に直ぐに返すような構成が必要とされてくることから、次のように推測できる。すなわち、線Ａの延長線上、もしくはその近傍で循環規制部材１を配置することが有効と推測できる。従って、本実験では線Ａの延長線上で循環規制部材１を現像スリーブ４１／Ｄブレード４２から離して確認し、その姿勢（線Ａと線Ｂとの角度）は実験１の場合と同じにした。
【００９５】
その他の条件は全て実験１と同じである。表２にその結果を示す。
【００９６】
【表２】
2007298755.tif 000004
【００９７】
ここで、ネガゴースト△とは、発生するものの実用上は問題ないと思われるレベルである。
【００９８】
表２よりＣが８ｍｍ以上であるとネガゴーストに効果がないことがわかる。また、△Ｍ／Ｓも８ｍｍでは循環規制部材無しの比較例と比べて良いものの、ネガゴーストとして効果が発揮できない。従って、Ｃの最適範囲は、縦スジとの関連も含めて、１ｍｍ以上７ｍｍ以下であると好ましい。
【００９９】
また、Ｃ＝８ｍｍでネガゴーストに効果が見られない理由として、循環規制部材１と現像スリーブ４１、あるいはＤブレード４２との空間Ｅ２内でのトナーによる粉圧が循環規制部材なしの系と有意差がなくなったためと思われる。
【０１００】
また、ＮＥ部ではじかれたトナーを循環規制部材１により再びＮＥ部に返すような矢印Ｍ９で示されるトナーの循環も８ｍｍの場合においても発生していると思われる。しかし、空間Ｅ２が広いために矢印Ｍ９の循環の軌跡が大きく、また、空間Ｅ２内に多くのトナーが存在するようになるため、矢印Ｍ９の循環による現像スリーブ４１への接触機会増加の作用が小さいと思われる。
【０１０１】
従って、Ｃが大きい（８ｍｍ以上）とＮＥ部近傍のトナーのトリボが上がらず、Ｍ／Ｓ２も小さくなりネガゴーストが発生したと思われる。
【０１０２】
次に、循環規制部材の必要な長さについて確認した。
【０１０３】
（実験３）
実験１の要領で線Ａの延長線上に循環規制部材１をＣ＝７ｍｍで固定し、循環規制部材１の上端及び下端から均等に循環規制部材１の長さを小さくして、ネガゴーストの効果と線Ｂ上の上端−下端間の最小距離Ｗとの関係を求めた。ここでも実験２と同様、ネガゴーストの結果のみ述べる。その結果を表３に示した。
【０１０４】
【表３】
2007298755.tif 000005
【０１０５】
本実験の結果より、長さＷが２ｍｍ以下ではネガゴーストに効果がない。効果がない理由として、循環規制部材１下のトナーによる粉圧がかかる領域が狭くなることと、ＮＥ部ではじかれたトナーを再度ＮＥ部に返す矢印Ｍ９の循環の循環量が少ないこと、の両方があると思われる。
【０１０６】
従って、線Ｂ上の上端−下端間の最小距離Ｗは３ｍｍ以上必要である。
【０１０７】
次に、循環規制部材の姿勢について確認した。
【０１０８】
（実験４）
姿勢は前述したように、線Ａに対する線Ｂの角度で定義し、その角度とネガゴースト、及び縦スジの関係を確認した。角度の呼称として、図６に示す角度α、−αのように線Ｂ上の循環規制部材１上端が現像スリーブ４１遠方側に傾いた場合をプラスの角度、反対側の現像スリーブ４１側に傾いた場合をマイナスの角度とした。また、Ｃ及びＷは、Ｃ＝７ｍｍ、Ｗ＝３ｍｍとし、線Ａの延長線と線Ｂとの交点を中心にプラス方向、マイナス方向に角度を振った。その結果を表４に示す。
【０１０９】
【表４】
2007298755.tif 000006
【０１１０】
プラス側の角度として４５°より大きいとネガゴーストに効果がない。角度０°よりプラス側に傾くと循環規制部材１の下端が最も現像スリーブ４１、あるいはＤブレード４２との最近接位置にあたり、上端に向かってその距離が開き、トナーによる粉圧が除々に開放される特徴がある。
【０１１１】
そのため、循環規制部材１と現像スリーブ４１もしくはＤブレード４２間の空間Ｅ２内でのトナーの流れが詰まりにくいと考えられ、トナーの流れがプラスの角度が大きいほど早くなると思われる。その結果、矢印Ｍ９の循環の速さも大きくなると思われ、その点ではネガゴーストには有利である。その反面、再度ＮＥ部に戻ってくる角度がプラスの角度が大きいほどずれてくるため、矢印Ｍ９の循環にのる（矢印Ｍ９の循環の流れに従う）トナー量はむしろ少なくなってくると思われる。
【０１１２】
従って、４５°より大きいと、矢印Ｍ９の循環にのりＮＥ部に再度戻ってくるトナー量が少なくなったため、ネガゴーストへの効果がなくなったと思われる。
【０１１３】
一方、マイナス側の角度として−３５°より絶対値が大きいとネガゴーストに効果がない。角度０°よりマイナス側に傾くと循環規制部材１の上端が最も現像スリーブ４１、あるいはＤブレード４２との最近接位置にあたり、下端に向かってその距離が開くため、トナーが流れてくる方向から上端に向けてトナーによる粉圧が除々に上昇していく特徴があ
る。
【０１１４】
そのため、循環規制部材１と現像スリーブ４１もしくはＤブレード４２間の空間Ｅ２において、マイナス側に傾くにつれて下端側でのトナーの取り込み量が多くなり、その為最近接位置Ｃの上端でのトナーによる粉圧も同時に上昇すると思われる。その結果、マイナス側に傾くにつれて、トナーと現像スリーブ４１との接触圧力及び摩擦力が大きくなり、トナーのトリボが上がると思われる。その点ではネガゴーストには有利であるが、その反面、矢印Ｍ９の循環の再度ＮＥ部に戻ってくる角度が現像スリーブ４１回転方向下流側に向いてくることになる。また、前述したように、空間Ｅ２内のトナー総量も多くなる。このことから、矢印Ｍ９の循環によりトナーが現像スリーブ表面に再度接触する確率が減少し、その分トナーのトリボは上がりづらくなる。
【０１１５】
本実験によると、マイナス側の角度で−３５°より絶対値が大きいと、このＮＥ部にトナーを返す矢印Ｍ９の循環によるトナーのトリボを得る効率が下がったことによりネガゴーストへの効果がなくなったと思われる。
【０１１６】
次に、図６に示す角度β、−βのように、線Ａの延長線上の位置を０°とし、線Ａの現像スリーブ４１回転中心を中心として回転させて得る角度において、循環規制部材１の上端、及び下端の位置をこの角度で規定した。そして、循環規制部材１の上端、下端のこの角度による定義位置とネガゴースト、縦スジの関係を確認した。
【０１１７】
以下に示す実験５−１においては、まず、上端の角度の領域を、実験５−２では、下端での角度の領域中心に調べた。
【０１１８】
（実験５−１）
本実験では、Ｃ＝７ｍｍとした。
【０１１９】
また、循環規制部材１の上端を振る場合において、下端までの長さによる、循環トナー（矢印Ｍ９）をＮＥ部に再度返す作用も無視できないことから、長さＷは固定しなかった。
【０１２０】
また、角度の呼称として現像スリーブ４１回転方向側の角度をプラス、その反対側の角度をマイナスとした。
【０１２１】
また、循環規制部材１の姿勢は線Ａに対する線Ｂの角度が０°となるようにした（すなわち、線Ｂは線Ａに対し略直角の位置にある）。それ以外の条件については、実験１と同じである。以下、表５に結果を示す。
【０１２２】
【表５】
2007298755.tif 000007
。
【０１２３】
本実験における縦スジ△は、軽微に且つ位置がランダムに変わって発生するスジであり、発生するものの、次の画像では消滅するケースもあるほど消滅が早く、実用上問題ないレベルである。△の縦スジは同じトナー凝集塊によるスジにおいても、その凝集度が小さく、直ぐに崩れやすい性質を持っているものであり、このような現象になると思われる。
【０１２４】
本実験において、上端は１５°よりプラス側にあると問題となる縦スジが発生した。これは、上端の位置がＮＥ部からプラス側に離れすぎてしまうと、前述したトナーの流れ（矢印Ｍ７）の速さがゆっくりとなってしまい、トナーが詰まりやすくなってしまうものと思われる。また、下端の位置は、１７°での実験より０°よりプラス側の角度領域にあるとネガゴーストの効果がなくなってしまう。これは、循環規制部材１によりトナーの循環（矢印Ｍ９）が再度ＮＥ部に戻るような作用を生み出せないことによると思われる。
【０１２５】
また、上端の位置が−１５°よりマイナス側にあるとネガゴーストへの効果がなくなってしまう。これは、次のように考えられる。ＮＥ部ではじかれたトナーの流れにおいて、循環（矢印Ｍ９）の循環規制部材１に届くトナー量の減少及び空間Ｅ２が大きいことによるトナー量大から、再度現像スリーブ４１に接触する機会が減少する。これにより、ＮＥ部近傍のトナーのトリボが上がらずネガゴーストへの効果がなくなった。
【０１２６】
従って、上端は−１５°以上１５°以下が望ましい。また、下端は少なくとも０°も含めてマイナス側に位置することが望ましい。
【０１２７】
（実験５−２）
実験５−１と異なり、循環規制部材１の下端の位置を調べた。但し、実験５−１より上端の適する位置が−１５°以上１５°以下のため、上端は−１５°の位置で固定し、長さＷを変化させて、下端のマイナス角度側の位置を調べた。これ以外の条件は実験５−１と同じである。その結果を表６に示す。
【０１２８】
【表６】
2007298755.tif 000008
。
【０１２９】
−３０°及び−３２°での実験結果より、下端は角度の絶対値として３０°以上になるとスジが発生する。
【０１３０】
この原因としては、次のように考えられる。下端が現像スリーブ４１の回転方向上流側に大きく伸び過ぎていると、トナーの流れ（矢印Ｍ１）により現像スリーブ４１にトナーが吸着後、流れＭ２は空間Ｅ２内に侵入するか侵入しないかの分岐点にすぐに到着する。このため、侵入せずに現像スリーブ４１遠方側に流れていくトナーの流れ（矢印Ｍ８）が早めに発生する。その結果、矢印Ｍ８の循環が早くなることから、この部分のトナーの現像スリーブへの接触機会が非常に増加してしまい、トナー劣化を引き起こし、これらのトナーが凝集して縦スジの原因となると考えられる。
【０１３１】
従って、循環規制部材１の下端の位置は、−３０°以上０°以下が望ましい。
【０１３２】
また、本実施例で上げた循環規制部材１の形状は板状のものであるが、これは本発明を実現する構成としてほんの一例に過ぎない。循環規制部材１の構成として求められている作用は、上述のように、循環規制部材下のトナーによる粉圧とＤブレード４２のＮＥ部ではじかれたトナーを再度ＮＥ部に返していくことである。すなわち、循環規制部材１は、循環規制部材上端側を開放系にしつつこの作用を実現するものであれば、その形状は特に限定されるものではない。
【０１３３】
以上述べてきた実験結果から求めた循環規制部材１の望ましい構成を用いることにより、ネガゴーストと縦スジを両立することが可能になり、磁性一成分トナーを使用した場合においても、高品位なグラフィック画像が安定して得られることが可能となる。
【０１３４】
以上説明したように、本実施例の現像装置４０では、循環規制部材１とＤブレード４２あるいは現像スリーブ４１との間にできる空間に現像剤が高い粉圧をもって存在することとなる。これにより、トナーが高い摩擦力で現像スリーブ４１と接触し、且つ、Ｄブレード４２によりはじかれたトナーの一部を前記空間内で循環させることで、トナーが現像スリーブ４１に接触する機会が増加する。これらの作用によりＤブレード４２のトナー取り込み部近傍のトナーのトリボを高くすることができる。
【０１３５】
これにより、現像スリーブ４１の１周目と２周目に形成されるトナーの担持量の差が小さくなりネガゴーストを改善することができる。
【０１３６】
更に、前記空間を通過した現像剤はそのまま循環規制部材１の上端１ａ側に開放されることから前記空間内のトナーの過度な詰まりを防止し縦スジの発生を抑制する。
【０１３７】
このように、本実施例によれば、循環規制部材１をＤブレード４２のＮＥ部近傍の上部に配置し、且つその上端を開放することにより、次のような効果を得ることができる。
【０１３８】
すなわち、トナー凝集によるスジの発生を抑えつつ、循環規制部材１と、Ｄブレード４２もしくは現像スリーブ４１との間の空間にあるトナーの粉圧を高めることができる。さらには、Ｄブレード４２のＮＥ部ではじかれたトナーを循環規制部材１に反射させて再度現像スリーブ４１との接触する機会を増やし、Ｄブレード４２のＮＥ部近傍のトナーのトリボを上げることができる。これにより、現像起因のネガゴーストを改善することができる。
【実施例２】
【０１３９】
実施例１においては循環規制部材１を配設することにより、スジの発生を抑えてネガゴーストを改善することが可能となった。これに対して、実施例２では、循環規制部材がネガゴーストを改善させるのみならず、静電容量検知形式のトナー残量逐次検知を兼ねることを特徴とする。
【０１４０】
図９は、本実施例に係る現像装置の要部を示す概略断面図である。本実施例のレーザービームプリンタは、トナーの消費に伴ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段を備えている。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１４１】
図９に示すように、本実施例においては、循環規制部材として、現像剤残量検知手段を兼ねるプレートアンテナＰＡは、トナー容器内のトナーＴが流動的でありトナーＴの減少
度が直接分かるようにトナー容器内に設置されている。
【０１４２】
本実施例においては、トナー容器内の減少度がわかるようにプレートアンテナＰＡは厚みが０．３ｍｍのＳＵＳ３１６（ステンレス鋼）の板金を用いて、現像スリーブ４１とプレートアンテナＰＡ間に存在するトナー残量を検知できるようにしている。また、トナーが満載の場合の出力を１Ｖ、トナーが空の場合の出力を３ＶとなるようにプレートアンテナＰＡの設置箇所を調節する。さらに、トナー量の減少と検知出力の関係がほぼ直線的に推移するように調節する。最終的に本実施例におけるプレートアンテナＰＡの位置としては、実験１での条件でＣ＝１ｍｍのものである。
【０１４３】
プレートアンテナＰＡの材質は良導性な板状のものであればどのようなものでも良いが、トナー粒子に悪影響を及ぼさない材質であり、湿度等の環境条件に強い材質が望まれる。そして、プレートアンテナの最低一側面に外部より通電可能なような形状を形成されている。この接続可能な箇所では、導線などで直接接続するものでもよく、また、カートリッジ側面より導電性のピン形状のもので串刺しにする形態をとるのも良い。
【０１４４】
本実施例では、ピン形状のものをカートリッジ側壁を介し、引き起こし部（不図示）へ突き刺す形態をとることとする。また、現像スリーブ４１とプレートアンテナＰＡによるトナー残量検知は現像スリーブ４１に印加された現像バイアスを用いてトナー残量を計測する。
【０１４５】
具体的には現像スリーブ４１に印加された現像バイアスによって、プレートアンテナＰＡに誘起された電圧値を読む。このとき現像スリーブ４１とプレートアンテナＰＡ間にあるトナー残量に応じて誘電率が異なると、プレートアンテナＰＡに誘起される電圧値も異なる。この異なる電圧値を見て、トナー残量レベル検知を行っている。
【０１４６】
装置本体とカートリッジには不図示の電気接点が設けられており、カートリッジが装置本体内に装着された際に該電気接点を通じてカートリッジのプレートアンテナＰＡと装置本体内のトナー残量レベル検知検出部（不図示）が電気的に接続される。
【０１４７】
現像スリーブ４１とプレートアンテナＰＡ間の静電容量に対して発生する測定値、すなわち電圧値をデジタル変換し、トナー残量レベル検知結果を残量閾値テーブルと比較する。そして、例えばトナー残量を％表示や、印字可能枚数といった形でプリンタ内に内蔵されている中央処理演算装置（ＣＰＵ）（不図示）へ出力し、必要に応じてトナー残量％情報や印刷可能枚数情報をコントローラ部へ出力する。
【０１４８】
そして、このコントローラ部に接続されているパソコンやプリンタに内蔵のオペレーションパネルへトナー残量％や印刷可能枚数を提供し、表示装置によって、使用者へ提供する。このコントローラ部は、主にパソコンとプリンタの中間に位置し、パソコンより送信されてきた画像情報に基づいて、感光ドラムや半導体レーザーなどの出力装置を操作して、画像形成（作図）を行う。
【０１４９】
また、プリンタ本体各部より発せられた警告などはこのコントローラ部を介して、とりまとめられてパソコンやオペレーションパネルなどの表示装置へ送信され、使用者へ知らせるような構成となっている。また、昨今ではこのコントローラ部はプリンタ内部へ内蔵する形が取られている。
【０１５０】
（検証実験）
上記条件により、ネガゴーストと縦スジの発生を抑制しつつ、トナー残量検知が行えるかを確かめるため、トナー残量検知出力値を確認した。温度２３℃、湿度５０％の環境で
行い、現像スリーブ４１に現像バイアス印加電源４６より印加するバイアスは周波数２．４ｋＨｚ、交流ピーク間電圧１５００Ｖｐｐ、直流電圧−４００Ｖとした。
【０１５１】
トナーは実施例１と同じものを用い、初期のトナー重量として３００ｇを用いている。また通紙パターンは４．０％の印字率をもった画像を用いて連続通紙によりトナー残量を検出した。図１０にそのときの出力値とトナー残量を示す。
【０１５２】
図１０において、トナー残量が３０％程度から電圧が変化しているがこれは検出可能なトナー残量が現像スリーブ４１近傍のみであるので、実際にトナー残量が３０％以下のときにはじめて検出可能となっているためである。
【０１５３】
以上のことから、循環規制部材１においては、静電容量型トナー残量検知機能を備えることが可能となった。
【０１５４】
このように本実施例によれば、循環規制部材１が現像剤残量検知手段を兼ねることで、現像スリーブ４１上のトナー量が減少していく様子をモニターでき、縦スジの発生を抑えつつ、ネガゴーストを改善し、且つ精度の良い現像剤残量検知を行うことも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】実施例１に係る現像装置の部分断面図。
【図２】実施例１に係る画像形成装置の縦断面図。
【図３】実施例１に係る現像装置の部分断面図。
【図４】実施例１に係る現像装置の部分断面図。
【図５】実施例１に係る現像装置の部分断面図。
【図６】実施例１に係る現像装置の部分断面図。
【図７】実施例１に係るプロセスカートリッジの縦断面図。
【図８】実施例１に係る現像装置の縦断面図。
【図９】実施例２に係る現像装置の部分断面図。
【図１０】実施例２に係るトナー残量検出値。
【図１１】従来技術例の現像装置縦断面図。
【図１２】従来技術例の現像装置縦断面図。
【図１３】従来技術のトナー取り込み部拡大図。
【符号の説明】
【０１５６】
１  循環規制部材
２  プロセスカートリッジ
３  露光装置（レーザースキャナユニット）
４  シートトレイ
５  ピックアップローラ
６  転写ガイド
７  転写用帯電ローラ
８  搬送ガイド
９  定着装置
１０  排出ローラ
１１  排出トレイ
２０  感光ドラム
３０  帯電装置
４０  現像装置
４１  現像剤担持体（現像スリーブ）
４１ａ  マグネットロール
４２  現像剤層厚規制部材（Ｄブレード）
４３  トナー攪拌部材
４４  現像室
４５  トナー室
４５ａ  トナー供給開口
４６  現像バイアス電源
４８  結合アーム
５０  クリーニング装置
５１  枠体
５２  クリーニングブレード
６０  コイルバネ
１０１  画像形成装置本体
Ｌ  レーザー光
Ｐ  記録媒体（シート材）
Ｔ  現像剤（トナー）
ＰＡ  プレートアンテナ
【図１】
2007298755.tif 000009
【図２】
2007298755.tif 000010
【図３】
2007298755.tif 000011
【図４】
2007298755.tif 000012
【図５】
2007298755.tif 000013
【図６】
2007298755.tif 000014
【図７】
2007298755.tif 000015
【図８】
2007298755.tif 000016
【図９】
2007298755.tif 000017
【図１０】
2007298755.tif 000018
【図１１】
2007298755.tif 000019
【図１２】
2007298755.tif 000020
【図１３】
2007298755.tif 000021