(57)【要約】【課題】現像装置の、現像ローラと現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラの当接部の上方領域では、発生するトナーの対流により帯電荷量の異なるトナーが混在して現像ローラへ供給されるため、帯電不良による画像不良を招くという問題があった。【解決手段】現像ローラ１６と、現像ローラ１６と対向部で対向して現像ローラ１６にトナーを供給するトナー供給ローラ１８と、対向部の、トナー供給ローラ１８の回転方向上流側に備えられる現像剤ガイド部材２１とを備え、現像剤ガイド部材２１が、現像ローラ１６と対向して現像ローラ１６と所定量の間隙を有する第１の対応曲面部２１ａと、トナー供給ローラ１８に対向してトナー供給ローラ１８と所定量の間隔を有する第２の対応曲面部２１ｂとを備える。【選択図】図４
2012150306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と対向部で対向し、前記現像剤担持体へ前記現像剤を供給する現像剤供給部材と、
前記対向部の、前記現像剤供給部材の移動方向上流側に備えられる現像剤ガイド部材と
を備え、
前記現像剤ガイド部材は、前記現像剤担持体と対向し、前記現像剤担持体と所定量の間隙を有する第１の対応面部と、前記現像剤供給部材と対向し、前記現像剤供給部材と所定量の間隙を有する第２の対応面部とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤供給部材は、前記対向部の、前記現像剤供給部材の移動方向上流側の所定領域を占有する形状を有することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤供給部材は、板状部材を加工して形成したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記第２の対応部は、前記現像剤担持体の回転軸よりも前記対向部側に存在することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の現像装置
【請求項５】
前記現像剤供給部材は、断面が略扇型の部材であることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項６】
前記所定量の隙間は、略均等で１００μｍ程度の間隙であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の現像装置。
【請求項７】
現像剤ガイド部材の素材を抵抗値が１×１０９［Ω］以下の金属又は導電性材料としたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体への印加電圧Ｖｃ、前記現像剤供給部材への印加電圧Ｖｄ、及び前記現像剤ガイド部材への印加電圧Ｖａの関係が
Ｖｃ＞Ｖｄ＞Ｖａ
となるように、それぞれ電圧を印加することを特徴とする請求項７記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかの現像装置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、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の潜像担持体に形成された潜像を現像して可視化するのに用いられる現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の現像装置では、感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを付与して現像する現像ローラに、トナーホッパから供給されるトナーを現像ローラに供給する供給ローラを接して配置した構成を有するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３７２３６号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の印字速度の高速化によりトナーホッパを構成している金属とトナー供給ローラを構成している材料が摺擦することでトナー供給ローラが磨耗し、接触圧が小さくなるため、結果的に十分なトナーを現像ローラへ供給することが出来なくなり濃度が低下するという問題があった。また、現像ローラとトナー供給ローラの接触部より、供給ローラの回転方向上流側の接触部近傍でトナーの対流が発生し、この対流によって帯電荷量の異なるトナーが混在して現像ローラへ供給されるため、帯電不良による画像不良を招くという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による現像装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と対向部で対向し、前記現像剤担持体へ前記現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記対向部の、前記現像剤供給部材の移動方向上流側に備えられる現像剤ガイド部材とを備え、
前記現像剤ガイド部材は、前記現像剤担持体と対向し、前記現像剤担持体と所定量の間隙を有する第１の対応部と、前記現像剤供給部材と対向し、前記現像剤供給部材と所定量の間隙を有する第２の対応部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、上記したトナー対流の発生を抑制し、トナー供給ローラから現像ローラへのトナー供給を促進することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による現像装置を採用する実施の形態１の画像形成装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２】転写ベルト、転写ローラ、記録用紙と共に、ブラック（Ｋ）の現像装置を模式的に示す概略構成図である。
【図３】本実施の形態１の画像形成装置の制御系のうち、各現像装置の電圧制御系の要部構成を示すブロック図である。
【図４】現像剤ガイド部材、現像ローラ、及びトナー供給ローラの位置関係を示す部分拡大図である。
【図５】実施の形態１における現像剤ガイド部材の外観図である。
【図６】回転部材周辺のトナーの流れの説明に供する図である。
【図７】現像剤ガイド部材を回転部材の周辺に配置した際の、トナーの流れを考察した際の評価結果を示す表である。
【図８】現像剤ガイド部材を配置して行った印刷枚数と印字濃度の関係を測定した試験結果を、参考例の試験結果と共に示すグラフである。
【図９】実施の形態１の現像剤ガイド部材の変形例を示す図である。
【図１０】本発明に基づく実施の形態２の画像形成装置の制御系のうち、各現像装置の電圧制御系の要部を示すブロック図である。
【図１１】本発明を、現像装置を１つ備えた単色（例えばブラック）用の電子写真プリンタに用いた例を示す要部構成図である。
【図１２】本発明を、間接転写方式のタンデム型カラー電子写真プリンタに用いた例を示す要部構成図である。
【図１３】第１対応曲面部及び第２対応曲面部の、対応するローラの回転方向下流側の端部付近に発生する固着部分の説明に供する説明図である。
【図１４】試験において、棒状の部材を用いて行った比較例２の説明に供する図である。
【図１５】現像剤ガイド部材を使用しない現像装置の例を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明による現像装置を採用する実施の形態１の画像形成装置の要部構成を概略的に示す概略構成図である。
【０００９】
同図に示す画像形成装置１は、直接転写方式のタンデム型カラー電子写真プリンタとしての構成を備え、装置内部には、記録媒体としての記録用紙３５を収納する給紙カセット３３が装着され、記録用紙３５を給紙カセット３３から取り出す給紙ローラ４３、記録用紙３５を画像形成部まで搬送する搬送ローラ４１が配置される。また、画像形成装置１内には、画像形成部として、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤としてのトナーの画像を形成する現像装置１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ（区別する必要のない場合は現像装置１０と称す）が、記録用紙３５の搬送経路に沿って、上流側から順に配置されている。これらの現像装置１０は、所定色のトナーを使用する外は同じ構成を有する。
【００１０】
また、画像形成装置１内には、ベルトユニットとして、記録用紙３５を搬送する転写ベルト３２、図示せぬ駆動部より回転されて転写ベルト３２を矢印方向に駆動するドライブローラ３０、ドライブローラ３０と対を成して転写ベルト３２を張架するテンションローラ３１、及び転写ベルト３２上に付着したトナーを掻き取ってクリーニングするクリーニングブレード３４が配置され、更に転写部として、各現像装置１０の感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像を記録用紙３５上に転写すべく、転写ベルト３２を挟むように各感光体ドラム１１に対向して転写ローラ３６が配置されている。
【００１１】
尚、図１中のＸ、Ｙ、Ｚの各軸は、記録用紙３５が現像装置１０を通過する際の搬送方向にＸ軸をとり、後述する感光体ドラム１１の回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸をとっている。また、後述する他の図においてＸ、Ｙ、Ｚの各軸が示される場合、これらの軸方向は、共通する方向を示すものとする。即ち、各図のＸＹＺ軸は、各図の描写部分が、図１に示す画像形成装置１を構成する際の配置方向を示している。またここでは、Ｚ軸が略鉛直方向となるように配置されるものとする。
【００１２】
ここで、ブラック（Ｋ）の現像装置１０Ｋを例にとり、その内部構造を説明する。図２は、転写ベルト３２、転写ローラ３６、記録用紙３５と共に、ブラック（Ｋ）の現像装置１０Ｋを模式的に示す概略構成図である。
【００１３】
図２に示すように各現像装置１０には、像担持体としての感光体ドラム１１が矢印方向に回転可能に配置され、この感光体ドラム１１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体ドラム１１の表面に一定の圧力で接触して電荷を供給して帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１２、帯電された感光体ドラム１１の表面に、例えばＬＥＤヘッド等の光源による光を照射して静電潜像を形成する露光装置１３が配設される。
【００１４】
更に、静電潜像が形成された感光体ドラム１１の表面に、対応する所定色（ここではブラック（Ｋ））のトナーを付着させて現像する現像部２５、感光体ドラム１１上のトナー現像を記録用紙３５に転写した際に残留した転写残トナーを除去するクリーニングブレード１９が配設されている。このためクリーニングブレード１９は弾性体で形成され、そのエッジ部が感光体ドラム１１の表面に一定の圧力で接触するように配置されている。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。
【００１５】
現像部２５は、現像剤としてのトナー１４を収容し、その下部に形成された開口部１５ａからトナー１４を排出する現像剤収容器１５、現像剤収容器１５から供給されたトナー１４を貯蔵するトナー貯蔵部２０、感光体ドラム１１に一定の圧力で接触する現像剤担持体としての現像ローラ１６、この現像ローラ１６にトナー１４を供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８、現像ローラ１６上のトナー１４を薄層化する現像ブレード１７、及び現像剤ガイド部材２１を有し、現像ローラ１６により、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像を薄層化されたトナー１４で顕像化、即ち現像する。
【００１６】
現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８とは、一定の圧力で当接するように、互いに平行に配置され、それぞれ同図に示される矢印の方向（同方向）に回転する。また、現像ブレード１７と現像ローラ１６とは、同図に示すように、例えば現像ブレード１７の折り曲げ部分が現像ローラ１６の周面に一定の圧力で接触するように、互いに平行に配置される。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギアなどを経由して動力が伝達され回転する。尚、現像剤ガイド部材２１については後で詳しく説明する。
【００１７】
ここでは、現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８が一定の圧力で当接する配置としたが、必ずしも当接する必要はなく、所定の間隙を介して対向するように配置してもよい。
【００１８】
図１に示すように、記録用紙３５の搬送経路に沿って配列された４つの現像装置１０の搬送方向下流側には、記録用紙３５上に形成されたトナー画像を、熱及び圧力を加えることによって定着させる定着装置４０、定着装置４０を通過した記録用紙３５を搬送し、画像が定着された記録用紙３５を貯留する排出部４４に記録用紙３５を排出する搬送ローラ４２が配置される。
【００１９】
図３は、本実施の形態１の画像形成装置１の制御系のうち、各現像装置１０の電圧制御系の要部構成を示すブロック図である。
【００２０】
本実施の形態の画像形成装置１は、印刷制御部１０１により制御される。このうち、図３に示すように、電圧制御部１０２は、印刷制御部１０１の指示により、帯電電圧印加部１０４を制御して帯電ローラ１２へ帯電ローラ印加電圧Ｖｂを印加し、同じく、現像ローラ電圧印加部１０５を制御して現像ローラ１６へ現像ローラ印加電圧Ｖｃを印加し、同じく、供給ローラ電圧印加部１０６を制御して供給ローラ１８へ供給ローラ印加電圧Ｖｄを印加し、同じく、ブレード電圧印加部１０７を制御して現像ブレード１７へ現像ブレード印加電圧Ｖｅを印加する。
【００２１】
尚、図３では、４つの画像形成部１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃの各現像剤ガイド部材２１、帯電ローラ１２、現像ローラ１６、供給ローラ１８、及び現像ブレード１７を、省略してそれぞれ１つのブロックで表している。
【００２２】
以上の構成において、画像形成装置１の印刷動作について、図１〜図３を参照しながら説明する。尚、図１中の点線矢印は、搬送される記録用紙３５の搬送方向を示す。
【００２３】
各現像装置１０の感光体ドラム１１の表面は、帯電電圧印加部１０４（図３）により帯電電圧Ｖｂが印加された帯電ローラ１２により帯電される。続いて、感光体ドラム１１が矢印方向に回転することによって、帯電された感光体ドラム１１表面が露光装置１３の付近に到達すると、露光装置１３によって露光され、感光体ドラム１１表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像部２５により現像され、感光体ドラム１１の表面にトナー画像が形成される。
【００２４】
一方、給紙カセット３３に収納された記録用紙３５は、給紙ローラ４３によって給紙カセット３３から取り出され、搬送ローラ４１及び転写ベルト３２により、先ず現像装置１０Ｋに対向して配置された最上流の転写ローラ３６の付近に搬送される。そして、感光体ドラム１１が回転することによって、現像によって得られた感光体ドラム１１の表面上のトナー画像が転写ローラ３６及び転写ベルト３２と対向する位置に到達すると、図示しない電源装置により電圧が印加されている転写ローラ３６と転写ベルト３２によって、感光体ドラム１１表面上のブラック（Ｂ）のトナー画像が記録用紙３５上に転写される。
【００２５】
以上のトナー画像の記録用紙３５上への転写が、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー画像を形成する現像装置１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃを通過する過程で順次重ねて行われ、記録用紙３５上に各色のトナーによるカラー画像が形成される。
【００２６】
続いて、表面に各色のトナー画像が形成された記録用紙３５は、転写ベルト３２の回転走行によって、定着装置４０に搬送される。記録用紙３５上のトナー画像は、定着装置４０によって加圧及び加熱されて溶融し、記録用紙３５上に定着される。更に、記録用紙３５は、搬送ローラ４２により排出部４４に排出され、画像形成の動作が終了する。この間、記録用紙３５を分離した後の転写ベルト３２は、その表面に残留したトナーやその他の異物を除去するクリーニングブレード３４により清掃される。
【００２７】
次に、図２に示す現像部２５の現像剤ガイド部材２１の、形状及び現像ローラ１６、トナー供給ローラ１７との位置関係について説明する。図４は、現像剤ガイド部材２１、現像ローラ１６、及びトナー供給ローラ１７の位置関係を示す部分拡大図であり、図５は、現像剤ガイド部材２１の外観図である。
【００２８】
図４、図５に示すように、現像剤ガイド部材２１は、現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８が接する接触部の、トナー供給ローラ１８の回転方向上流側の所定の位置に配置されたとき、現像ローラ１６の周面に対向し、Ｙ軸と垂直となる断面が現像ローラ１６の周面に沿う略円弧形状となる曲面を有する第１の対応面部としての第１対応曲面部２１ａと、トナー供給ローラ１８の周面に対向し、Ｙ軸と垂直となる断面がトナー供給ローラ１８の周面に沿う略円弧形状となる曲面を有する第２の対応面部としての第２対応曲面部２１ｂと、第１対応曲面部の一端部と第２対応曲面部の一端部が背中合せで隣接する中央凸部２１ｃと、第１対応曲面部の他端２１ｅから第２対応曲面部の他端２１ｆまでＹ軸と垂直となる断面が略円弧状に延在する凸面部２１ｄをと有する。即ち、ここでの現像剤ガイド部材２１は、断面が略扇型の形状を有している。
【００２９】
そして、現像剤ガイド部材２１は、現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８との当接部が形成されるＹ軸方向の全領域をカバーする長さを有し、図４に示すように、例えば、現像ローラ１６の周面と第１対応曲面部２１ａ間、及びトナー供給ローラ１８の周面と第２対応曲面部２１ｂ間が、なるべく均等に、平均で約１００μｍ程度の間隙が生ずるように形成され、配置される。また現像剤ガイド部材２１の材料として、ここでは、少なくとも第１と第２の対応曲面部に、例えばウレタン、シリコン、アクリルスチレン等の材料を用いた。
【００３０】
ここで、現像剤ガイド部材２１を上記のように配置することによる周辺トナーの流れについて、図６を参照しながら説明する。
【００３１】
一般に、回転ローラ２０１の周囲にトナー等の粉体が存在する場合、図６に示すように、回転ローラ２０１の周囲には、粉体による幾つかの領域が形成されると考えられる。
【００３２】
第１の領域２０２は、回転ローラ２０１の表面上に形成される層であり、回転ローラ２０１の表面からの距離（放射方向）ｈ１が０〜１００μｍ程度の範囲の層で、回転ローラ２０１に付着している粉体、及びこの粉体と近傍に存在する粉体との摩擦によって回転している（方向は複雑なので説明を省略する）粉体が存在する領域である。
【００３３】
第２の領域２０３は、第１の領域２０２の上層であり、回転ローラ２０１の表面からの距離（放射方向）ｈ２が１００〜３００μｍ程度の範囲の層で、外力が無い限り静止し、第１の領域２０２で発生した静電作用などを受ける粉体が存在する領域である。
【００３４】
第３の領域２０４は、第２の領域２０３の外側の領域に相当し、外力が無い限り静止している粉体が存在している領域である。
【００３５】
現像ローラ１６の場合、その表面には、通常０．４５ｍｇ程度のトナーが付着し、嵩密度（例えば約０．３８〜０．４３ｇ／ｃｍ３）であることから考えて約１０μｍ程の層（第１の領域２０１に相当）があるものと想定され、この層のトナーは、現像ローラ１６の回転に作用されて動いていると考えられる。その上層（第２の領域２０３に相当）のトナーは、現像ローラ１６に印加される現像ローラ印加電圧Ｖｃによるバイアス作用によって現像ローラ１６の周辺に引き寄せられ、またトナー同士の摩擦帯電によって生じた静帯電によってブリッジが形成されていると考えられる。
【００３６】
トナー供給ローラ１８の場合、表面と一体的に移動する１００μｍ程度のトナー層があり、その上層に上記した現像ローラ１６の場合と同様の、第１の領域２０１に相当する層、第２の領域２０３に相当する層が形成されるものと考えられる。
【００３７】
図４において、現像ローラ１６の周面と現像剤ガイド部材２１の第１対応曲面部２１ａが対向する第１対応部２７、及びトナー供給ローラ１８の周面と現像剤ガイド部材２１の第２対応曲面部２１ｂが対向する第２対応部２８の間隙について図６、図７を参照しながら考察する。
【００３８】
間隙が第１の領域２０２（図６）の層の範囲にある場合、
・現像ローラ１６では規制力が大きくなるために帯電が高くなる、
・現像ローラ１６の表面にトナーが固着することが懸念され、トナー供給ローラ１８では、部材のセル（スポンジ構造の穴）にトナーが詰まり、これによりグレイニネスやディザなど細かい画像の表現力が低下し、残像などの画像不良が発生する、
などの不良発生が考えられる。
【００３９】
間隙が第２の領域２０３（図６）の層の範囲にある場合、現像ローラ１６又はトナー供給ローラ１８からの外力はあまり作用しないものの、印加される電圧によってローラ部材にトナーが供給されやすくなる作用があると考えられる。
【００４０】
間隙が第３の領域２０４（図６）の層の範囲にある場合、
トナーの溜りが解消されるのみで、上記の作用やそれ以外の作用は、小さいか又は無いものと考えられる。
【００４１】
次に、第１、第２の各領域において、第１対応部２７と第２対応部２８の各間隙の大小を、異なる組み合わせで設定した場合について考察する。
【００４２】
（１）第１と第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂの両方、又はどちらか一方が第１の領域２０２にある場合：
「第１対応部２７の間隙」＞「第２対応部２８の間隙」
及び
「第１対応部２７の間隙」＜「第２対応部２８の間隙」
のどちらにおいても、上記した理由により、不具合が多くなると考えられる。
【００４３】
（２）第１と第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂが共に第２の領域２０３にある場合：
「第１対応部２７の間隙」＞「第２対応部２８の間隙」
のとき、現像ローラ１６への供給力があるので、印字濃度が高くなることが予想される。しかしながら、上記したように外力が無ければトナーは静止しており、トナーが他より供給されない場合、カスレの原因となる。尚、重力によってトナーを供給している面もあるため、設置する現像剤ガイド部材２１の第２対応部２８側の「ひさし」の先端（第２対応曲面部の他端２１ｆに相当）はトナー供給ローラ１８の回転中心１８ａよりも現像ローラ１６との接触部側に位置するように形成し、設定した。
一方、「第１対応部２７の間隙」＜「第２対応部２８の間隙」
のとき、第１対応部２７側の「ひさし」があるため、重力による現像ローラ１６へのトナー供給力は小さくなっている。しかし現像ローラ１６に付着できなかったトナーがこの間隙を通り抜けるため、現像剤ガイド部材２１に例えばバイアス電圧を印加する等により、濃度増加に寄与できるものと思われる。
【００４４】
（３）第１と第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂのどちらか一方の最近接面が第２の領域２０３にある場合：
「第１対応部２７の間隙」＞「第２対応部２８の間隙」
の時、上記した（２）の場合と同等の効果が得られ、
「第１対応部２７の間隙」＜「第２対応部２８の間隙」
の時、上記した（２）の場合よりも得られる効果が小さいものと考えられる。
【００４５】
（４）第１と第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂが共に第３の領域２０４にある場合：
第１と第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂを設けることによる効果はないものと考えられる。
【００４６】
図７の表は、上記の考察結果をまとめたものである。同表中の評価「○」は、現像剤ガイド部材２１を配置することによって形成される第１と第２の対応部２７，２８によって何らかの効果が得られることを示し、同表中の評価「×」は、現像剤ガイド部材２１を配置することによって形成される第１と第２の対応部２７，２８によって、特に効果が得られなかったことを示す。従って、第１及び第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂが共に第２の領域２０３にある場合、又は第１及び第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂのどちらか一方が第２の領域２０３にある場合（ただし、他方は第３の領域２０４）、現像剤ガイド部材２１を配置する効果が得られる。
【００４７】
次に、現像剤ガイド部材２１を配置して行った印刷枚数と印字濃度の関係を測定した試験結果について説明する。
【００４８】
尚、試験は以下の試験条件の下で行った。
・実験装置として、例えば、図１に示す画像形成装置１の４つの現像装置１０のうち、ブラック（Ｋ）のトナー画像を形成する現像装置１０Ｋのみを可動とした装置を用いた。
・感光体ドラム１１    ：外径約３０ｍｍ、  周速度１８９．９ｍｍ／ｓｅｃ
現像ローラ１６      ：外径約１５．９ｍｍ、  周速度２３９．８ｍｍ／ｓｅｃ
トナー供給ローラ１８：外径約１５．５ｍｍ、  周速度１５８．４ｍｍ／ｓｅｃ
とした。
・Ａ４用紙で３０ｋ印刷経過時における感光体ドラム１１
の総回転数は約４０３０００回転である。
・印刷時における、
帯電ローラ１２へ帯電ローラ印加電圧Ｖｂ＝−１０００Ｖ、
現像ローラ１６へ現像ローラ印加電圧Ｖｃ＝−２３０Ｖ、
トナー供給ローラ１８へ供給ローラ印加電圧Ｖｄ＝−３３０Ｖ、
現像ブレード１７へ現像ブレード印加電圧Ｖｅ＝−２３０Ｖ
である。
尚、このとき、感光体ドラム１１の表面電位は、非露光部が−５００Ｖ、露光部が−５０Ｖとなる。
・試験環境は、室温（気温２５℃、湿度５５％）である。
・印刷試験は、Ａ４の記録用紙の印字可能領域全面に印字可能濃度で形成される画像密度（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の１％の濃度で３００００枚印刷し、５０００枚印刷毎に、画像密度（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の１００％の濃度で印刷し、その印字濃度を計測した。
・濃度計測には、エックスライト社製の分光濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ５２８を使用した。
【００４９】
以上の条件の下での実施例試験として、
現像剤ガイド部材２１の、第１と第２の対応曲面部２１ａ，２１ｂが、それぞれ対応する現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８に対して、共に上記した第２の領域２０３に存在するように、間隙がなるべく均等に平均で約１００μｍ程度となるように配置して印刷試験を行った。
【００５０】
比較例１の試験として、参考図１５に示すように、現像剤ガイド部材２１を配置しない状態で、同様の印刷試験を行った。
比較例２の試験として、参考図１４に示すように、現像剤ガイド部材２１の代わりに、現像剤ガイド部材２１と同じ部材で形成された棒状の部材５１を固定配置した状態で、同様の印刷試験を行った。
比較例３の試験として、比較例２の試験で配置した棒状の部材をトナー供給ローラ１８と同方向に軸回転させた状態で、同様の印刷試験を行った。
【００５１】
表１は、上記試験結果を示す表であり、図８は、表１の試験結果をグラフにした図である。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１及び図８のグラフに示すように、各印刷試験において、印刷枚数が増加するに連れて印字濃度は低下する傾向にある。実施例の試験では、初期の印字濃度が１．５５［ＯＤ］であり、３０Ｋ枚印刷後には１．３３［ＯＤ］となった。現像剤ガイド部材２１を除いた比較例１の試験では、初期の印字濃度が約１．４８［ＯＤ］であったものの、３０Ｋ枚印刷後には０．８２［ＯＤ］まで低下した。現像剤ガイド部材２１の代わりに棒状の部材５１を固定配置した比較例２の試験では、初期の印字濃度が約１．５３［ＯＤ］であったものの、３０Ｋ枚印刷後には１．１０［ＯＤ］まで低下した。棒状の部材５１を軸回転した比較例３の試験では、初期の印字濃度が約１．５１［ＯＤ］であったものの、３０Ｋ枚印刷後には０．９０［ＯＤ］まで低下した。
【００５４】
以上の試験結果について考察する。図１５に示すように、現像ローラ１６とトナー供給ローラ１８が接する接触部の、トナー供給ローラ１８の回転方向上流側に形成される逆三角形の領域９０では、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８が同方向に回転しているため、トナーが現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８との摩擦力等によって駆動力を得て対流している。この対流によって接触する部材と過剰に摩擦帯電し、設計値より高い帯電荷を帯びたトナーが生成され、また逆に外添剤が遊離・脱落した摩擦帯電しにくい現像剤が生成される。これらの帯電性能の異なるトナーが電子写真プロセスに混入するため帯電不良を引き起こし、結果として濃度低下等の画像不良が起きる。
【００５５】
また電子写真プロセスに於いて、現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８、及び感光体ドラム１１などの、一定の圧力を伴って接触する部材は動作によって磨耗するため、動作時間の増加と共に接触圧が小さくなってトナーの搬送力が低下するため、印字濃度が低下する。
【００５６】
このため、逆三角形の領域９０に、図２或いは図４に示すように現像剤ガイド部材２１を配置することによって、この領域での、トナーの対流の発生を防止し、上記した画像不良の発生を防止する。更に、現像剤ガイド部材２１を配置することによって第１と第２の対応部２７，２８が形成され、前記したように所定の設定条件の下では現像ローラ１６へのトナー供給量が増加し、実施例での試験結果に示すように、印刷濃度の低下も抑制することができる。
【００５７】
一方、比較例２，３での棒状部材５１を配置した場合では、その周辺で、まだトナーが対流していたため、実施例の場合のような効果が得られなかったものと考えられる。
【００５８】
ここでは、実験装置として、図１に示す画像形成装置１の４つの現像装置１０のうち、現像装置１０Ｋのみを可動とした装置を用いが、他の現像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃにおいても同様の試験結果が得られるものである。
【００５９】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、逆三角形の領域９０に現像剤ガイド部材２１を配置し、現像ローラ１６やトナー供給ローラ１８との間に所定の第１と第２の対応部２７，２８を形成することによって、トナーの不均一な帯電状況を抑制できるため、かすれや濃度低下などによる画像不良を抑制し、更に現像ローラ１６へのトナー供給量を増加することが出来る。
【００６０】
従って、第１対応部２７と第２対応部２８は、逆三角形の領域９０（図１５）に対流が発生しないだけの領域にわたって形成される必要があり、この場合の、第１対応部２７及び第２対応部２８の間隙は、共に前記したようにトナーの搬送が円滑に行われる、第２の領域２０３（図６）の層の範囲にあることが好ましい。但し、第２の対応部２８では、重力によってトナーを供給している面もあるため、設置する現像剤ガイド部材２１の第２対応部２８側の「ひさし」の先端（第２対応曲面部の他端２１ｆに相当）はトナー供給ローラ１８の回転中心１８ａよりも現像ローラ１６との接触部側に位置するように形成することが好ましい。
【００６１】
図９は、図５に示す現像剤ガイド部材２１の変形例を示す現像剤ガイド部材２２である。現像剤ガイド部材２２は、その第１対応曲面部２２ａ及び第２対応曲面部２２ｂが、それぞれ図５に示す現像剤ガイド部材２１の第１対応曲面部２１ａ及び第２対応曲面部２１ｂとおなじ曲面となるように構成され、図４に示すように、現像剤ガイド部材２１の場合と同様に、第１対応部２７及び第２対応部２８が形成されるように配置されるものである。
【００６２】
この場合は、逆三角形の領域９０にトナーが存在することになるが、対流は発生しないため、上記した現像剤ガイド部材２１を配置した場合と同様の効果が得られるものである。また、例えば板状部材を加工して形成することができるため、製造が容易である。
【００６３】
実施の形態２．
図１０は、本発明に基づく実施の形態２の画像形成装置の制御系のうち、各現像装置１０の電圧制御系の要部を示すブロック図である。
【００６４】
この制御系を採用する画像形成装置が、前記した図３に示す実施の形態１の制御系と主に異なる点は、現像剤ガイド部材２１に電圧を印加するガイド部材電圧印加部１０３が追加された点である。この制御を採用する画像形成装置が、前記した実施の形態１の画像形成装置１（図１）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、本実施の形態の画像形成装置の要部構成は、図１、図２、図４、図５に示す実施の形態１の画像形成装置１の要部構成と共通するため、必要に応じてこれらの図を参照する。
【００６５】
実施の形態１で説明したように、図４に示すように現像剤ガイド部材２１を配置し、室温（気温２５℃、湿度５５％）等の前記した試験条件で、Ａ４の記録用紙の印字可能領域全面に印字可能濃度で形成される画像密度（ｃｏｖｅｒａｇｅ）の１％の濃度で３０Ｋ枚程度印刷すると、現像ローラ１６及びトナー供給ローラ１８とで形成される第１対応部２７及び第２対応部２８における各間隙ではトナーの流動に偏りがおき、第１対応曲面部２１ａ及び第２対応曲面部２１ｂの、対応するローラの回転方向下流側の端部付近には、図１３に示すような固着部分６０、６１が発生する場合がある。
【００６６】
これは、トナーが、現像ローラ１６、トナー供給ローラ１８、及び現像剤ガイド部材２１などとの接触によって摩擦帯電するが、実施の形態１の構成では、トナーの供給に関しては物理的な搬送力が支配的であったため、トナーの流動に偏りがおきて固着部分が発生したものと考えられる。これによりトナーの対流等が発生して円滑な移動が不可能となる。
【００６７】
そこで本実施の形態では、図１０に示すように、電圧制御部１０２に制御されて、現像剤ガイド部材２１にガイド部材印加電圧Ｖａを印加するガイド部材電圧印加部１０３を追加すると共に、現像剤ガイド部材２１の素材を抵抗値が１×１０９［Ω］以下の金属又は各種導電性材料とし、
現像ローラ印加電圧Ｖｃ＞供給ローラ印加電圧Ｖｄ＞ガイド部材印加電圧Ｖａ
となるように、各部材に電圧を印加する。
ここでは、例えば現像ローラ印加電圧Ｖｃ＝−２３０Ｖ、供給ローラ印加電圧Ｖｄ＝−３３０Ｖ、ガイド部材印加電圧Ｖａ＝−３６０Ｖとした。
【００６８】
これらのバイアス電圧の印加により、トナーの流動の偏りが解消され、現像剤ガイド部材２１にトナーが付着しにくくなって固着部分６０、６１の発生が抑制され、トナーが円滑に移動することができるようになる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、前記した実施の形態１の効果に加え、現像剤ガイド部材２１にトナーが固着するのを防止することができるので、第１と第２の対応部２７，２８において、常に円滑なトナー移動が可能となり、印刷枚数が増えた段階でも安定して高品位の印字を保つことが可能となる。
【００７０】
尚、上記した各実施の形態では、直接転写方式のタンデム型カラー電子写真プリンタを例にして動作を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、図１１に示す画像形成装置のように、現像装置１０を１つ備えた単色（例えばブラック）用の電子写真プリンタや、図１２に示す画像形成装置２のように、現像装置１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃによって、カラートナー画像を一旦無端状ベルト７１に転写し、搬送ローラ４１，７２によって、支持ローラ７３と転写ローラ７４からなる第２転写部に搬送される記録用紙３５に、無端状ベルト７１に形成されたカラートナー画像を転写する間接転写方式のタンデム型カラー電子写真プリンタに採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
前記した各実施の形態では、電子写真プリンタについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファクシミリ装置、複写機、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の複合機にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像形成装置、  ２  画像形成装置、  １０  トナー画像形成部、  １１  感光体ドラム、  １２  帯電ローラ、  １３  露光装置、  １４  トナー、  １５  現像剤収容器、  １５ａ  開口部、  １６  現像ローラ、  １７  現像ブレード、  １８  トナー供給ローラ、  １８ａ  回転中心、  １９  クリーニングブレード、  ２０  トナー貯蔵部、  ２１  現像剤ガイド部材、  ２１ａ  第１対応曲面部、  ２１ｂ  第２対応曲面部、  ２１ｃ  中央凸部、  ２１ｄ  凸面部、  ２１ｅ  第１対応曲面部の他端、  ２１ｆ  第２対応曲面部の他端、  ２２  現像剤ガイド部材、  ２２ａ  第１対応曲面部、  ２２ｂ  第２対応曲面部、  ２５  現像部、  ２７  第１対応部、  ２８  第２対応部、  ３０  ドライブローラ、  ３１  テンションローラ、  ３２  転写ベルト、  ３３  給紙カセット、  ３４  クリーニングブレード、  ３５  記録用紙、  ３６  転写ローラ、  ４０  定着装置、  ４１  搬送ローラ、  ４２  搬送ローラ、  ４３  給紙ローラ、  ４４  排出部、  ５１  棒状部材、  ６０  トナー固着部分、  ６１  トナー固着部分、  ７１  無端状ベルト、  ７２  搬送ローラ、  ７３  支持ローラ、  ７４  転写ローラ、  ９０  逆三角形の領域、  １０１  印刷制御部、  １０２  電圧制御部、  １０３  ガイド部材電圧印加部、  １０４  帯電電圧印加部、  １０５  現像ローラ電圧印加部、  １０６  供給ローラ電圧印加部、  １０７  ブレード電圧印加部、  ２０１  回転ローラ、  ２０２  第１の領域、  ２０３  第２の領域、  ２０４  第３の領域。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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