(57)【要約】【課題】  現像剤供給体から現像剤担持体への現像剤の供給を増加させてベタ濃度の安定性を改善すると共に、現像剤のパッキングを低減させて濃度ムラを抑制することができる現像装置を提供する。【解決手段】  トナーｔを担持しつつ回転自在な現像ローラ１７と、現像ローラ１７にトナーｔを供給しつつ現像ローラ１７と同方向に回転自在な供給ローラ２０と、を備え、現像ローラ１７及び供給ローラ２０に対して非接触で、供給ローラ２０及び現像ローラ１７のニップＮ５の下方で対向する面を有して、トナーｔの落下を受け止めるトナー受け部材５０を備え、トナー受け部材５０は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の下側部位を結ぶ仮想接線Ｍ、供給ローラ２０及び現像ローラ１７で囲まれる領域の範囲内に配置される現像ユニット４を構成した。【選択図】  図２
2012018217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持しつつ回転自在な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給しつつ前記現像剤担持体と同方向に回転自在な現像剤供給体と、
前記現像剤担持体及び前記現像剤供給体に対して非接触で、前記現像剤供給体及び前記現像剤担持体の接触部位の下方で対向する面を有し、現像剤の落下を受け止める現像剤受け部材を備え、
前記現像剤受け部材が有する前記現像剤供給体及び前記現像剤担持体の側の面は、前記現像剤供給体及び前記現像剤担持体の下側部位を結ぶ仮想接線、前記現像剤供給体、及び、前記現像剤担持体で囲まれる領域の範囲内に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤供給体は、複数のセルを有する発泡体で表面層が成形されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジであって、
請求項１又は請求項２に記載の現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】
静電像を担持する像担持体と、
請求項１又は請求項２に記載の現像装置、又は、請求項３に記載のプロセスカートリッジと、
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、電子写真方式を用いて記録材上に画像を形成する画像形成装置、並びに、この画像形成装置に適用される現像装置及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」ともいう）とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。
【０００３】
また、現像装置とは、電子写真感光体などの像担持体上の静電像を、現像剤を用いて可視像化するための装置である。
【０００４】
さらに、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段又はクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうち少なくとも１つとを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。或いは、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも現像手段とを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。
【背景技術】
【０００５】
近年、複数の感光体ドラムが鉛直方向と交差する方向に一列に配置されたインライン方式の電子写真画像形成装置が普及してきている。そして、中間転写ベルト又は記録材搬送ベルトに対して、下方に感光体ドラムを含む画像形成部が配置され、上方に定着装置を配置される構成が知られる。これにより、定着装置から画像形成部に伝熱することによる熱の影響が抑制される。このような構成に関する発明として、特許文献１に記載の発明が開示されている。
【０００６】
特許文献１に記載の発明は、インライン方式の電子写真画像形成装置であり、中間転写ベルトの下方に画像形成部が配置され、中間転写ベルトの上方に定着装置が配置される前述の構成そのものとなっている。そして、現像装置本体の下側に区画される現像剤収納室には現像剤搬送部材が設けられ、現像装置本体の上側に区画される現像室には現像剤供給体及び現像剤担持体が設けられる。現像剤供給体の下側には、現像剤受け部材が配置されている。
【０００７】
そして、現像剤は、現像剤搬送部材で現像剤収納室から現像室に搬送されて、現像室の内部で現像剤供給体、現像剤担持体を介して感光体ドラムと移動していく。この場合に、現像剤受け部材が配置されることで、重力方向に落下する現像剤が低減されて、現像剤供給体に効率良く現像剤が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１７３０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、特許文献１に記載の発明を検討した場合に、現像剤供給体及び現像剤担持体のニップに着目すると、現像剤供給体はニップで下から上へと回転しており、現像剤担持体はニップで上から下へと回転している。この回転時に、ニップよりも現像剤供給体の回転方向の上流側では現像剤担持体に圧接されて、表面の弾性部が潰されて現像剤を吐き出す。また、ニップよりも現像剤供給体の回転方向の下流側では現像剤担持体からの圧接から解放されて、表面の弾性部が広がって現像剤を吸い込む。したがって、現像剤供給体及び現像剤担持体の下方で吐き出された現像剤が現像剤供給体から現像剤担持体に供給されるエリアに多く滞留されれば、現像剤が現像剤担持体へ効率良く供給されるはずである。
【００１０】
この一方で、電子写真画像形成装置を低印字で使用した場合に、現像される現像剤量が少ない為、現像剤供給体と現像剤受け部材の間に、循環しない現像剤が多量に存在してしまう場合がある。つまり、現像剤供給体の下方に現像剤が溜まるものの、溜まった現像剤の消費が進まない場合が生じ得る。そのために、現像剤供給体の回転に伴ってその下方に現像剤が次々と供給され、現像剤が凝集してパッキングしてしまい、現像剤供給体への現像剤供給ムラによる濃度ムラ等の画像品質の悪化が引き起こされる場合がある。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑み、現像剤供給体から現像剤担持体への現像剤の供給を増加させてベタ濃度の安定性を改善すると共に、現像剤のパッキングを低減させて濃度ムラを抑制することができる現像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の現像装置は、現像剤を担持しつつ回転自在な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給しつつ前記現像剤担持体と同方向に回転自在な現像剤供給体と、前記現像剤担持体及び前記現像剤供給体に対して非接触で、前記現像剤供給体及び前記現像剤担持体の接触部位の下方で対向する面を有し、現像剤の落下を受け止める現像剤受け部材を備え、前記現像剤受け部材が有する前記現像剤供給体及び前記現像剤担持体の側の面は、前記現像剤供給体及び前記現像剤担持体の下側部位を結ぶ仮想接線、前記現像剤供給体、及び、前記現像剤担持体で囲まれる領域の範囲内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像剤供給体から現像剤担持体への現像剤の供給が増加されてベタ濃度の安定性が改善されると共に、現像剤のパッキングが低減されて濃度ムラが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの構成を示す断面図等である。
【図３】現像剤受け部材の配置を示す概念図等である。
【図４】実施例２に係る画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている装置及び部品に関し、その寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した画像形成装置である。図１に示されるように、画像形成装置１００は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１００Ａを有し、この装置本体１００Ａの内部には、画像を形成する画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫが設けられる。画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、『像担持体』である感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、『転写装置』である１次転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ等を含む。
【００１７】
画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザプリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材Ｐ（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、装置本体１００Ａに接続された画像読み取り装置、或いは装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、装置本体１００Ａに入力される。画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１〜第４画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。なお、実施例１では、第１〜第４画像形成部ＳＹ〜ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００１８】
画像形成装置１００は、『複数』すなわち４個の『像担持体』である『電子写真感光体』としての感光体ドラム１を備えている。この感光体ドラム１は、鉛直方向と所定の角度で交差する方向に並べて４個のドラム型で構成されている。感光体ドラム１は、図示しない『駆動手段』である駆動装置（駆動源）によって、矢印Ａの方向（時計方向）に回転する。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である帯電ローラ２、画像情報に基づいてレーザを照射して感光体ドラム１の表面に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である露光装置としてのスキャナユニット３が配置されている。また、感光体ドラム１の周囲には、静電像をトナー像として現像する現像手段である現像装置としての現像ユニット４、転写後の感光体ドラム１の表面に残ったトナー（転写残トナー）を除去するクリーニング手段であるクリーニング部材６が配置されている。さらに、第１〜第４の画像形成部ＳＹ〜ＳＫの各々が有する感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１の表面のトナー像を記録材Ｐに転写する中間転写体である中間転写ベルト５が配置されている。
【００１９】
現像ユニット４では、現像剤として非磁性１成分現像剤のトナーが用いられている。なお、現像剤としてトナー及びキャリアを有する２成分現像剤が用いられても良い。現像ユニット４は、『現像剤担持体』である現像ローラ１７（図２（ａ）参照）を有し、この現像ローラ１７を感光体ドラム１に接触させつつ反転させて静電像を現像する。すなわち、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（実施例１では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１の表面の露光で電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。
【００２０】
感光体ドラム１、感光体ドラム１に作用するプロセス手段である帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６は、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、装置本体１００Ａに設けられた図示しない装着手段である装着ガイド及び位置決め部材を介して、装置本体１００Ａに着脱自在となっている。各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７の内部には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブランク（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。
【００２１】
中間転写体である中間転写ベルト５は、無端状のベルトで形成され、画像形成部ＳＹ〜ＳＫの全ての感光体ドラム１に当接しており、矢印Ｂの方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材である駆動ローラ５１、２次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面の側には、各々の感光体ドラム１に対向して、１次転写手段である１次転写ローラ８が４個並べて配置されている。１次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向かって押圧し、中間転写ベルト５及び感光体ドラム１が当接して１次転写部Ｎ１が形成されている。１次転写ローラ８には、図示しない１次転写バイアス印加手段である１次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１の表面のトナー像が中間転写ベルト５の表面に１次転写される。
【００２２】
また、中間転写ベルト５の外周面の側で２次転写対向ローラ５２に対向する位置には、２次転写手段である２次転写ローラ９が配置されている。２次転写ローラ９は、中間転写ベルト５を介して２次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５及び２次転写ローラ９が当接して２次転写部Ｎ２が形成されている。２次転写ローラ９には、図示しない２次転写バイアス印加手段である２次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５の表面のトナー像が記録材Ｐの表面に２次転写される。
【００２３】
画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発せられた画像情報に応じたレーザ光が走査され、帯電した感光体ドラム１の表面が露光され、感光体ドラム１の表面に画像情報に従った静電像が形成される。次いで、感光体ドラム１の表面に形成された静電像は、現像ユニット４でトナー像として現像される。感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像は、１次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５の表面に１次転写される。例えば、フルカラーの画像が形成される場合には、前述のプロセスが第１〜第４の画像形成部ＳＹ〜ＳＫで順次に行われ、中間転写ベルト５の表面には各色のトナー像が次々に重ね合わせられて１次転写される。
【００２４】
その後、中間転写ベルト５の移動と同期が取られて記録材Ｐが２次転写部Ｎ２へと搬送される。そして、記録材Ｐを介して中間転写ベルト５に当接している２次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト５の表面の４色のトナー像は、一括して記録材Ｐの表面に２次転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段である定着装置１０に搬送される。定着装置１０では、記録材Ｐに熱及び圧力が加えられて、記録材Ｐにトナー像が定着する。
【００２５】
１次転写工程の後に、感光体ドラム１の表面に残留した１次転写残トナーは、クリーニング部材６で除去及び回収される。また、２次転写工程の後に中間転写ベルト５の表面に残留した２次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１で清掃される。
【００２６】
なお、画像形成装置１００は、画像形成部ＳＹ〜ＳＫのうちの所望の単独またはいくつか（全てではない）を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。
【００２７】
図２（ａ）は、プロセスカートリッジ７の構成を示す断面図である。なお、各色のプロセスカートリッジ７の構成及び動作は、収容している現像剤の種類（色）を除いて、実質的に同一である。プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１等を備える感光体ユニット１３、及び、現像ローラ１７等を備える現像ユニット４を備える。
【００２８】
感光体ユニット１３は、内部の各種要素を支持する枠体であるクリーニング枠体１４を備えている。クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１等が図示しない軸受を介して回転自在に取り付けられている。感光体ドラム１は、図示しない駆動手段である駆動装置（駆動源）としての駆動モータの駆動力が伝達されることで、画像形成動作に応じて矢印Ａの方向（時計方向）に回転する。画像形成プロセスの中心となる感光体ドラム１には、アルミニウム製のシリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体ドラムが用いられている。また、クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１の周面上に接触するように、クリーニング部材６及び帯電ローラ２が取り付けられている。クリーニング部材６によって感光体ドラム１の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体１４の内部に落下されて収容される。
【００２９】
帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光体ドラム１に加圧及び接触することで従動しつつ回転する。帯電ローラ２の芯金には、帯電工程として、感光体ドラム１に対して所定の直流電圧が印加されており、これによって感光体ドラム１の表面には、一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。前述のスキャナユニット３は、画像データに対応してレーザ光のスポットパターンで感光体ドラム１を露光し、感光体ドラム１の表面で露光された部位では、キャリア発生層からのキャリアによって表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位が所定の明部電位（Ｖ１）で、未露光部位が所定の暗部電位（Ｖｄ）となる静電像が、感光体ドラム１の表面に形成される。
【００３０】
『現像装置』である現像ユニット４は、実施例１の特徴部分となる現像剤受け部材５０を備える他に、現像ローラ１７、現像ブレード２１、供給ローラ２０、これらの部材を支持する現像枠体５４を備えている。
【００３１】
まず、現像枠体５４は、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の配置された空間を開口部１９ａ以外で仕切る隔壁１９を有する。隔壁１９は、現像枠体５４の内壁面でクリーニング枠体１４の側から遠ざかる方へと延びており、供給ローラ２０の下方に設けられている。現像枠体５４の隔壁１９よりも下方の空間には、現像剤収容室５５が区画されており、現像枠体５４の隔壁よりも上方の空間には、現像室５６が区画されている。いる。隔壁１９の上には、搬送部材２３が設けられている。供給ローラ２０及び現像ローラ１７から落下した隔壁１９の上のトナーは、搬送部材２３が矢印Ｋの方向に往復移動することで現像剤収容室５５の内部に戻される。
【００３２】
現像剤収容室５５の内部には撹拌部材２２が設けられている。撹拌部材２２は、現像剤収容室５５の内部に収納されたトナーを撹拌すると共に、供給ローラ２０の上部に向かって矢印Ｇの方向にトナーを搬送するためのものである。
【００３３】
現像室５６の内部には、現像ローラ１７及び供給ローラ２０が設けられている。『現像剤担持体』である現像ローラ１７は、トナーｔを担持しつつ回転自在なローラである。『現像剤供給体』である供給ローラ２０は、現像ローラ１７にトナーｔを供給しつつ現像ローラ１７と同方向に回転自在なローラである。また、現像室５６の開口５４ａの端部には現像ブレード２１が取り付けられている。この現像ブレード２１は現像ローラ１７にカウンターで当接している。現像ローラ１７は、供給ローラ２０から現像ローラ１７にトナーｔが供給されるときに、現像ローラ１７の表面でコート量を規制し、そのトナーｔに電荷を付与する。現像ブレード２１は、薄い板状に成形されており、薄板のバネ弾性を利用して当接圧力を及ぼし、その表面をトナーｔ及び現像ローラ１７に接触及び当接させる。トナーｔには現像ブレード２１と現像ローラ１７との摺擦により摩擦帯電されて電荷が付与されると同時に、層厚が規制される。現像ブレード２１には不図示のブレードバイアス電源から所定電圧が印加され、トナーコートの安定化が図られている。
【００３４】
現像ローラ１７及び感光体ドラム１は、対向部（接触部）では、互いの表面が同方向（図２（ａ）中で下から上へと向かう方向）に移動するように回転する。なお、現像ローラ１７が、感光体ドラム１に対して所定の間隔を空けて配置される構成であっても良い。現像ローラ１７は、導電性の芯金の外周にゴム弾性体を形成したゴムローラである。現像ローラ１７に印加された所定のＤＣバイアスに対して、摩擦帯電によってマイナスに帯電したトナーが、感光体ドラム１に接触する現像部位で、その電位差から明部電位部にのみ転移して静電像を顕在化する。
【００３５】
供給ローラ２０は、現像ローラ１７の周面上に所定のニップＮ５を形成して配置されており、矢印Ｅの方向（反時計方向）に回転する。供給ローラ２０は、複数のセルを有する発泡体で表面層が成形されており、導電性芯金の外周に発泡体を形成した弾性スポンジローラである。供給ローラ２０と現像ローラ１７は、所定の侵入量を持って接触しており、接触部において互いに逆方向に移動するよう回転する。この動作により、供給ローラ２０から現像ローラ１７へとトナーが供給され、現像ローラ１７上の残トナーが剥ぎ取られる。また、供給ローラ２０の導電性の芯金には現像ローラ１７と同じＤＣバイアスが印加されている。なお、現像ローラ１７及び供給ローラ２０は、共に外径φ２０で形成されており、供給ローラ２０が現像ローラ１７へ侵入する侵入量は１．５ｍｍに設定されている。
【００３６】
また、撹拌部材２２から供給ローラ２０へのトナーの供給は、撹拌部材２２が現像剤収容室５５の内部に保有されているトナーｔを汲み上げて供給ローラ２０に向けて搬送することで行われる。撹拌部材２２で搬送されたトナーｔのうち矢印Ｇの方向に搬送されて吸い込み部Ｘ（図２（ｂ）参照）に達したトナーｔは、供給ローラ２０の前述した吸気作用により吸い込まれ、供給ローラ２０の噴出し部Ｙ（図２（ｂ）参照）へと搬送される。
【００３７】
図２（ｂ）は、供給ローラ２０、現像ローラ１７、及び、現像剤受け部材５０の構成を示す拡大断面図である。図２（ｂ）を参照しつつ、現像剤受け部材５０の詳細なメカニズムに関して以下に説明する。図２（ｂ）に示されるように、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の当接部の下方には、現像剤受け部材５０が配置されている。現像剤受け部材５０は、現像ローラ１７及び供給ローラ２０に対して非接触で、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の『接触部位』であるニップＮ５の下方で対向する面を有して、トナーｔの落下を受け止める。供給ローラ２０及び現像ローラ１７の接触部には、トナーｔを吸い込む吸込み部Ｘ、及び、トナーｔを噴き出す噴出し部Ｙとがある。現像剤受け部材５０は、噴出し部Ｙから現像ローラ１７に付着せずに下方に落下したトナーｔを受け止めて蓄積し、噴出し部Ｙの領域のトナーｔを増加させる機能を有する。さらに、蓄積したトナーｔを噴出し部Ｙの付近に一時滞留させることで、トナー密度を増加させる。これによって、現像剤受け部材５０の表面のトナーが現像ローラ１７に直接に接触する確率が増加し、安定して現像ローラ１７にトナーが供給される。
【００３８】
図３（ａ）は、現像剤受け部材５０の配置を示す概念図である。図３（ａ）を参照しつつ、現像剤受け部材５０の配置を変えた実験に基づいて、現像剤受け部材５０の作用及び効果に関して説明する。まず、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の下側で、供給ローラ２０及び現像ローラ１７に引く下側仮想接線Ｍを想定する。そして、下側仮想接線Ｍよりも噴出し部Ｙの側に現像剤受け部材５０が配置される配置位置（ア）を想定する。また、下側仮想接線Ｍに現像剤受け部材５０の表面が配置される配置位置（イ）を想定する。下側仮想接線Ｍよりも下方に現像剤受け部材５０が配置される配置位置（ウ）を想定する。
【００３９】
なお、現像剤受け部材５０は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７とは非接触状態に設定される。現像剤受け部材５０が供給ローラ２０に接触した場合には、低印字耐久を行った際に接触部でトナーのパッキングが発生する場合がある。また、現像剤受け部材５０が現像ローラ１７に接触した場合には、現像ローラ１７に搬送されたトナーが剥ぎ取られるという逆効果が生じる場合がある。そのために、現像剤受け部材５０は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７に対して非接触で配置され、現像剤受け部材５０は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７に対して０．５ｍｍ以上の隙間を有する位置に配置されるのが望ましい。
【００４０】
図３（ｂ）は、比較例に係る現像ユニットが備える供給ローラ２０及び現像ローラ１７の構成を示す拡大断面図である。この比較例に係る現像ユニットは、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の下側に現像剤受け部材５０を備えていない点が、実施例１の現像ユニット４と異なる。逆に、比較例に係る現像ユニットの構成は、現像剤受け部材５０を備えていない点を除けば、実施例１の現像ユニット４の構成と同一である。
【００４１】
次に、前述の実施例１の現像ユニット４が配置位置（ア）（イ）（ウ）に配置される場合、及び比較例の現像ユニットが用いられる場合において、ベタ濃度追従性評価を行った。トナーｔの供給性の比較として、高印字プリントを連続した際の濃度低下量を測定するベタ濃度追従性評価とした。
【００４２】
評価は、画像形成装置１００を評価環境（温度が２５．０℃、湿度が５０％ＲＨ）にて１日放置してなじませた後に、１００枚印字後に行った。１００枚の印字テストは、画像比率が５％の横線の記録画像を連続的に通紙することにより行われる。その後、ベタ黒画像を連続して３枚出力し、３枚目のベタ黒画像の出力の先端と後端の濃度差から下記に示す評価を、Ｘ−Ｒｉｔｅ製ｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ ５００を用いて行った。印字テスト及び評価画像は単色で出力した。
【００４３】
○は、べた黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．１５未満とした。○△は、べた黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．１５〜０．２未満とした。△は、べた黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２〜０．３未満とした。×は、べた黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．３以上とした。なお、紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満であれば、濃度差として視認上目立つことはなく、問題ないレベルである。実験結果は、以下の表のようになった。
【００４４】
【表１】
2012018217.tif 000003
この実験結果から、現像剤受け部材５０の表面が供給ローラ２０及び現像ローラ１７の下側の下側仮想接線Ｍよりも噴出し部Ｙの側に配置されると、ベタ濃度追従性が良好であるという効果が発揮される。各々の実験結果について、その実験結果に至ったメカニズムを以下に述べる。
【００４５】
まず、現像剤受け部材５０が配置位置（ア）に配置される場合には、現像剤受け部材５０が供給ローラ２０の噴出し部Ｙから落下したトナーｔを受け止め、現像剤受け部材５０の表面にはトナーｔが蓄積している。現像剤受け部材５０が供給ローラ２０及び現像ローラ１７に近い距離に配置される。そのために、現像剤受け部材５０の表面に落下するトナーｔは、現像剤受け部材５０及び供給ローラ２０の間の隙間、現像剤受け部材５０及び現像ローラ１７の間の隙間から、直ちに落下しない。このために、現像剤受け部材５０の表面にトナーｔが滞留すると考えられる。また、現像剤受け部材５０、供給ローラ２０及び現像ローラ１７で形成される落下滞留領域がトナーｔの滞留に対して十分に狭い。そのために、現像剤受け部材５０の上のトナーｔの密度が増加し、現像ローラ１７の表面にトナーｔが接触し易くなり、トナーｔの供給性が上昇したと考えられる。
【００４６】
図２（ｂ）に示されるように、現像剤受け部材５０の表面のトナーｔは一時滞留する。そして、供給ローラ２０、現像ローラ１７、及び、現像剤受け部材５０の間に形成されるトナーｔの落下滞留領域の内部で、トナーｔの密度が高まる。このことによって、トナーｔの一部は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の隙間から矢印Ｆ２及び矢印Ｆ３で示されるように流出する。そのために、現像剤受け部材５０の表面のトナーｔがパッキングを生じることはない。さらに、矢印Ｆ２及び矢印Ｆ３の方向に落下したトナーｔは、隔壁１９の表面に達する。隔壁１９上に達したトナーｔは、搬送部材２３により現像剤収容室５５の内部に戻される。その為、トナーが滞留し続けるようなことはなく、トナーｔの良好な循環は保たれていると考えられる。
【００４７】
次に、現像剤受け部材５０が配置位置（イ）に配置される場合には、現像剤受け部材５０の機能によって配置位置（ア）の場合と同様の効果があり、トナーｔの供給性が保たれていると考えられる。配置位置（イ）の場合には、配置位置（ア）の場合と異なって、現像剤受け部材５０、供給ローラ２０、現像ローラ１７で形成される落下滞留領域がやや広い。そのために、トナーｔが一時滞留するものの、配置位置（イ）における落下滞留領域の内部のトナーｔの密度は、配置位置（ア）における落下滞留領域の内部のトナーｔの密度程には上昇していないと考えられる。そのために、現像ローラ１７へのトナーｔの接触確率が減少していると考えられる。
【００４８】
次に、現像剤受け部材５０が配置位置（ウ）に配置される場合には、配置位置（ア）や配置位置（イ）の場合とは異なり、現像剤受け部材５０の表面の上のトナーｔは、蓄積するものの、滞留を生み出すことができない。そのために、現像ローラ１７へのトナーｔの接触確率が上がっていないと考えられる。
【００４９】
次に、比較例の場合のように、トナー受け部材が無い構成の場合には、噴出し部Ｙから現像ローラ１７に到達しなかったトナーｔは、そのまま落下する。そのために、現像ローラ１７の表面に接触するトナーｔが少なく、トナーｔの供給性が劣ってしまうものと考えられる。
【００５０】
これらから、現像剤受け部材５０が有する供給ローラ２０及び現像ローラ１７の側の面は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の下側部位を結ぶ下側仮想接線Ｍ、供給ローラ２０、及び、現像ローラ１７で囲まれる領域の範囲内に配置されるのが良いと考えられる。すなわち、トナー受け部材７０が配置位置（ア）及び配置位置（イ）に配置されるのが良い。ここで、下側仮想接線Ｍは、現像ローラ１７の軸と直交する断面視では線としか現れないが、現像ローラ１７及び供給ローラ２０の長手方向の全域を含む仮想接面を含む概念である。なお、現像剤受け部材５０は、現像ローラ１７の軸方向と平行に延びる平板状の部材である。現像剤受け部材５０の長手方向の寸法は、現像ローラ１７におけるトナーの担持領域の長手方向の寸法と略同一に設定される。この現像剤受け部材５０は、ニップＮ５の側の面が下側仮想接線Ｍ、供給ローラ２０、及び、現像ローラ１７で囲まれる範囲内の配置されれば良く、ニップＮ５と反対側の面がこの領域外に跨っても良い。なお、現像剤受け部材５０及び現像ローラ１７の間には、トナーｔが空間Ｌへと移動するのを許容する所定寸法の隙間Ｒ２（図２（ｂ）参照）が確保されている。また、現像剤受け部材５０及び供給ローラ２０の間には、トナーｔが空間Ｌへと移動するのを許容する所定寸法の隙間Ｒ３（図２（ｂ）参照）が確保されている。
【００５１】
実施例１の構成を変形して、搬送部材２３が無く、隔壁１９を供給ローラ２０及び現像ローラ１７に近づけて配置し、隔壁１９の一部が、前述の配置位置（ア）又は配置位置（イ）に配置される構成も考えられる。ただし、その場合に、現像ブレード２１で行き止まりとなる還流路が形成されることになる。この場合に、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の下方のトナーｔが現像室５６から現像剤収容室５５へと流れ難くなる。そのために、供給ローラ２０のトナー噴出し部Ｙの付近のトナーｔがパッキングしてしまう可能性が高くなる。従って、現像剤受け部材５０及び隔壁１９が兼用される構成は良いとは言えず、現像剤受け部材５０は隔壁１９とは別に構成する方が良い。つまり、現像剤受け部材５０の下方には、トナーｔを過度に溜め込まない空間Ｌ（図２（ｂ）参照）が確保されている方が良い。
【００５２】
実施例１の構成によれば、現像剤受け部材５０を最適な領域に配置することにより、供給ローラ２０の噴出し部Ｙからのトナーｔを受け止める。そうして、現像剤受け部材５０、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の空間領域でのトナーｔの密度が高められ、現像ローラ１７へのトナーｔの接触確率が増加し、現像ローラ１７へのトナーｔの供給性が改善される。また、トナー受け部材５０が供給ローラ２０及び現像ローラ１７と非接触であることから、トナー受け部材５０の表面に過大な量のトナーが蓄積されてパッキングが生じることが低減される。その結果、供給ローラ２０から現像ローラ１７へのトナーｔの供給が増加されてベタ濃度の安定性が改善されると共に、トナーｔのパッキングが低減されて濃度ムラが抑制される。そして、高品位な画像が供給される。
【実施例２】
【００５３】
図４（ａ）は、実施例２に係る画像形成装置が備えるプロセスカートリッジ２７の構成を示す断面図である。実施例２のプロセスカートリッジ２７の構成のうち実施例１のプロセスカートリッジ７と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例２のプロセスカートリッジ２７に特有な点は、実施例１のトナー受け部材５０を備えることに加え、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の間で、供給ローラ２０の電位がトナーｔと同極性になるように電位差が設けられる点である。こうすることで、現像剤受け部材５０の上に落下又は蓄積するトナーｔが現像ローラ１７に付着する付着効率を促進させるものである。このような実施例２の特徴である供給ローラ２０及び現像ローラ１７の間に電位差を設ける構成及び作用に関して詳細に説明する。
【００５４】
図４（ａ）に示されるように、供給ローラ２０には、ＤＣバイアスを供給するＤＣバイアス電源Ｐ１が接続されている。また、現像ローラ１７にも、ＤＣバイアスを供給するＤＣバイアス電源Ｐ２が接続されている。現像ローラ１７に印加されるＤＣバイアス（以下、「現像バイアス」という）は、前述したように感光体ドラム１の表面の静電像をトナーｔにより反転現像する機能を有するため、現像に適正な所定のバイアスが印加される。実施例２では、Ｖｄ＝−６００（Ｖ）、Ｖｌ＝−１５０（Ｖ）、現像バイアス＝−４００（Ｖ）が印加された。
【００５５】
供給ローラ２０に印加されるＤＣバイアスは、現像バイアスに対しトナーｔと同極性側になるように印加する。実施例２では、−１９００（Ｖ）が印加され、現像ローラ１７との電位差として−１５００（Ｖ）持たせた。なお、実施例２で使用した供給ローラ２０の体積抵抗値は１×１０９（Ω・ｃｍ）である。
【００５６】
現像剤受け部材５０が実施例１で説明した配置位置（イ）に配置されることに加え、供給ローラ２０には、現像ローラ１７に対して−１５００（Ｖ）の電位差が設定される。そして、べた濃度追従性評価が行われた場合に、べた濃度追従性は○であった。
【００５７】
図４（ｂ）は、供給ローラ２０及び現像ローラ１７の構成を示す拡大断面図である。この図４（ｂ）を参照しつつ、実施例２の画像形成部のメカニズムを説明する。図４（ｂ）では、トナーｔに働く力を説明するために、トナーｔの１つのみが示されている。図４（ｂ）に示されるように、供給ローラ２０及び現像ローラ１７にはバイアスが印加されており、供給ローラ２０の表面と現像ローラ１７の表面との間で電界ｅ（Ｖ／ｍ）が発生する。電界ｅ（Ｖ／ｍ）は、現像ローラ１７から供給ローラ２０へと向かっている。この電界ｅ（Ｖ／ｍ）により、トナーが持つ電荷−ｑ（Ｃ）には、力ｆ（Ｎ）＝−ｑｅが現像ローラ１７の方向に働く。なお、トナーｔは、供給ローラ２０のトナー噴出し部Ｙに至るまでに現像ユニット４の内部や現像ブレード２１で摺擦を繰り返しており、正規の電荷を保持しているものが多い。従って、電界ｅ（Ｖ／ｍ）により、現像剤受け部材５０の上方の多くのトナーｔが、現像ローラ１７に付着する側に力を受けるので、トナーの供給性が向上すると考えられる。
【００５８】
以上述べたように、実施例２に係る現像装置である現像ユニット２４によれば、現像剤受け部材５０が設けられる構成に加えて、現像ローラ１７に対して供給ローラ２０にトナーｔと同極性側の電位差が設定される。これによって、現像ローラ１７へのトナーの供給性が向上する。その結果、ベタ濃度の安定性が改善し、高品位な画像が供給される。
【００５９】
なお、前述の実施例１及び２では、カラーの画像形成が可能な画像形成装置を例示しているが、本発明はこれに限定されない。すなわち、モノクロの画像形成が可能な画像形成装置であっても良い。モノクロの画像形成装置における現像装置に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
【００６０】
実施例１及び２では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、記録材担持体を使用し、この記録材担持体に担持された記録材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらのような画像形成装置における現像装置に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００６１】
４、２４  現像ユニット（現像装置）
１７      現像ローラ（現像剤担持体）
２０      供給ローラ（現像剤供給体）
５０      現像剤受け部材
ｔ        トナー（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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