(57)【要約】【課題】現像剤飛散防止部材に堆積したトナーが落下して発生するトナー落ちを抑制できる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の磁極を有する磁界発生部材８２を内包し、トナー及びキャリアを有する現像剤を表面に担持して像担持体１との対向する現像領域へと搬送する、回転可能に設けられた現像剤担持体８１と、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材１２と、現像担持体回転方向で、現像剤規制部材から像担持体の表面に至る範囲に現像担持体表面と間隔をあけて配置され、現像剤の飛散を防止する現像剤飛散防止部材１６０とを備えた現像装置４において、磁界発生部材が回転可能に設けられており、磁界発生部材の各磁極により形成された磁界の作用により現像剤担持体上で現像剤が穂立ちした磁気穂が、磁界発生部材の回転に伴って、現像剤飛散防止部材の現像剤担持体との対向面に接触しながら移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を有する磁界発生部材を内包し、トナー及びキャリアを有する現像剤を表面に担持して像担持体との対向する現像領域へと搬送する、回転可能に設けられた現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
現像担持体回転方向で、前記現像剤規制部材から像担持体の表面に至る範囲に現像担持体表面と間隔をあけて配置され、現像剤の飛散を防止する現像剤飛散防止部材とを備えた現像装置において、
前記磁界発生部材が回転可能に設けられており、
前記磁界発生部材の各磁極により形成された磁界の作用により前記現像剤担持体上で現像剤が穂立ちした磁気穂が、前記磁界発生部材の回転に伴って、前記現像剤飛散防止部材の該現像剤担持体との対向面に接触しながら移動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、
上記現像剤飛散防止部材は、上記現像担持体上における現像剤の穂立ちの高さを規制することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記現像剤飛散防止部材は、先端が上記像担持体の表面に対して当接させられている片持ち梁状のシート部材と、該シート部材を支持する支持部材とで構成されており、該支持部材の該シート部材が取り付けられる取り付け部は該シート部材の厚さだけ凹んでいることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１または２の現像装置において、
上記現像剤飛散防止部材は、弾性変形可能な材料を用い、その一部が折り返されることによって像担持体の表面に当接可能な袋部が形成されているとともに、その袋部を挟んで各端部がそれぞれ固定される第１シート部材と、該第１シート部材の下方に配置され、先端が該像担持体の表面に対して当接させられている片持ち梁状の第２シート部材と、該第１シート部材及び該第２シート部材を支持する支持部材とで構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記現像剤飛散防止部材の上記対向面と上記現像剤担持体の表面との間隔が０．８［ｍｍ］以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
上記現像領域の像担持体回転方向下流側のキャリア回収領域で、上記像担持体の表面上に付着したキャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、上記現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
像担持体と、
前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
トナー及びキャリアを有する現像剤により前記像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有し、
前記現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材へ転移させて、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置を用い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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置、及び、その現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる現像装置として、トナー及びキャリアを有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という。）を、内部に磁界発生部材を備えた現像剤担持体の表面上に磁力によって担持し、その層厚を現像剤規制部材で規制してから現像剤を現像領域へ送り込む現像装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の現像装置では、回転可能に設けられた現像剤担持体の内部に、複数の磁極を有する磁界発生部材を固定して設けた現像ローラを用いている。現像剤担持体上に担持し、現像剤規制部材によって層厚が規制された現像剤は、磁界発生部材により形成される磁界の作用によって、現像剤を現像剤担持体表面上にブラシ状に穂立ちさせて磁気穂を形成する。磁界発生部材の磁極付近では現像剤を穂立ちさせるような磁界が形成されるが、磁界発生部材の磁極間では現像剤を穂立ちさせるような磁界が形成されない。そのため、現像剤担持体上の磁気穂は、現像剤担持体の回転に伴って、穂立ちと穂倒れとを繰り返しながら、感光体と対向する現像領域に搬送される。そして、現像領域において、感光体上に形成した潜像に磁気穂中のトナーのみを付着させて、感光体上にトナー像を形成する。
【０００４】
このように、現像剤は、現像剤担持体の回転に伴って移動し、現像剤規制部材により層厚を規制された上で、穂立ちと穂倒れを繰り返して現像領域に到達するようになっている。ところが、現像剤担持体の回転方向で、現像剤規制部材を通過した位置から感光体表面に対向するまでの区間で、現像剤担持体の回転や穂立ちによる遠心力、さらには感光体の回転による空気流の影響によって、現像剤担持体上の現像剤が飛散して感光体の地肌汚れが引き起こされる虞があった。
【０００５】
特許文献１では、現像担持体回転方向で、現像剤規制部材から感光体の表面に至る範囲に現像担持体表面と間隔をあけて現像剤飛散防止部材を設けており、現像剤規制部材を通過した現像剤担持体の上方を現像剤飛散防止部材で遮蔽して現像剤の飛散を防止している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、現像剤飛散防止部材の現像剤担持体に対向した対向面には、飛散したトナーが付着することがある。現像担持体回転方向で、現像剤が穂立ちする位置では、現像剤飛散防止部材の前記対向面に磁気穂が接触して、現像剤飛散防止部材の前記対向面に付着したトナーを磁気穂により取り除くことができる。ところが、現像剤が穂倒れする位置では、現像剤飛散防止部材の前記対向面に磁気穂が接触せず、現像剤飛散防止部材の前記対向面に付着したトナーを磁気穂によって取り除くことができない。特許文献１に記載の現像装置では、磁気発生部材が現像剤担持体の内部に固定されて設けられているため、現像剤担持体の回転方向で現像剤が穂立ちする位置と穂倒れする位置とが変わらない。そのため、現像剤担持体回転方向で現像剤が穂倒れする位置では、現像剤飛散防止部材の前記対向面にトナーが堆積してしまう。このように、現像剤飛散防止部材の前記対向面にトナーが堆積していくと、その堆積したトナーの一部が塊で現像剤飛散防止部材の前記対向面から落下し、現像された画像に大きな汚れが発生する所謂「トナー落ち」という問題が生じる。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤飛散防止部材に堆積したトナーが落下して発生するトナー落ちを抑制できる現像装置、及び、その現像装置を備えた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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の磁極を有する磁界発生部材を内包し、トナー及びキャリアを有する現像剤を表面に担持して像担持体との対向する現像領域へと搬送する、回転可能に設けられた現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、現像担持体回転方向で、前記現像剤規制部材から像担持体の表面に至る範囲に現像担持体表面と間隔をあけて配置され、現像剤の飛散を防止する現像剤飛散防止部材とを備えた現像装置において、前記磁界発生部材が回転可能に設けられており、前記磁界発生部材の各磁極により形成された磁界の作用により前記現像剤担持体上で現像剤が穂立ちした磁気穂が、前記磁界発生部材の回転に伴って、前記現像剤飛散防止部材の該現像剤担持体との対向面に接触しながら移動することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、磁気発生部材が現像剤担持体の内部に回転可能に設けられているため、磁界発生部材の回転に伴って各磁極の位置が移動し、現像剤担持体上で現像剤が穂立ちする位置も移動していく。これにより、現像剤担持体回転方向にわたって、現像剤飛散防止部材の現像剤担持体との対向面に、現像剤担持体上の磁気穂を接触させながら磁気穂を移動させることができる。よって、現像剤飛散防止部材の前記対向面に付着したトナーを、現像剤担持体回転方向にわたって磁気穂により取り除くことができ、現像剤飛散防止部材の前記対向面にトナーが堆積するのが抑えられ、前記対向面へのトナー堆積によるトナー落ちが生じるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、現像剤飛散防止部材に堆積したトナーが落下して発生するトナー落ちを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】構成例１に係る現像剤飛散防止部材について説明する現像装置の拡大断面図。
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】現像装置及び感光体について説明する図。
【図４】現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置の斜視断面図。
【図５】トナーを補給する位置を説明する外観斜視図。
【図６】現像ローラとキャリア回収ローラの要部について説明する図。
【図７】ブロック磁石を希土類ボンド磁石としたときのキャリア回収スリーブ上での磁束密度波形。
【図８】ブロック磁石を希土類焼結磁石としたときのキャリア回収スリーブ上での磁束密度波形。
【図９】キャリア回収ローラの駆動部を説明する概略図。
【図１０】ブロック磁石の磁束密度を選定するための実験結果の図。
【図１１】従来技術１の現像装置の拡大断面図。
【図１２】実施例１の現像装置の拡大断面図。
【図１３】比較例１の現像装置の拡大断面図。
【図１４】従来技術１での振動状態を示すグラフ。
【図１５】実施例１での振動状態を示すグラフ。
【図１６】本実施形態の現像装置でキャリア回収ローラのトナー汚れを防止する構成について説明する図。
【図１７】磁気穂の高さを調査した図。
【図１８】トナー落ちの発生個数を調査した図。
【図１９】構成例２に係る現像剤飛散防止部材について説明する現像装置の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機５００の概略構成図である。
複写機５００は、プリンタ部１００，これを搭載する給紙装置２００，プリンタ部１００の上に固定されるスキャナ３００などを備えている。また、スキャナ３００の上には原稿自動搬送装置４００が固定されている。
【００１３】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。
【００１４】
各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１５】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。  
プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１６】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８Ｙについて説明する。  
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。これにより、照射部（露光部）の感光体１Ｙの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００１７】
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
【００１８】
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００１９】
次に、中間転写ユニット１７について説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋなども有している。
【００２０】
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
【００２１】
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
【００２２】
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００２３】
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００２４】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。
【００２５】
この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００２６】
複写機５００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４８に向けて送り出される。
【００２７】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４８は、複数の搬送ローラ対４７と、給紙路４８内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。
【００２８】
これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００２９】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加熱する。加熱された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着される。
【００３０】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、複写機筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかの何れかの搬送形態が選択される。
【００３１】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００３２】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００３３】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００３４】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４８に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００３５】
複写機５００は、２色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置４も駆動を停止させて、感光体１や現像装置４の各部材及び現像装置４内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００３６】
複写機５００は、複写機５００内の各機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００３７】
図３は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにそれぞれ装備されている現像装置４及び感光体１について説明する図である。
【００３８】
４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
【００３９】
図３に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００４０】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に現像剤を搬送しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像ローラ５を有している。
【００４１】
現像ローラ５は回転可能な現像剤担持体である現像スリーブ８１を備え、複数の磁極からなり図中矢印Ａ方向に回転可能な磁気発生部材としての磁石ローラ８２を内包している。
【００４２】
現像ローラ５の下側、感光体１の進行方向下流側であって、現像ローラ５および感光体１に近接した位置にはキャリア回収ローラ１３を有している。キャリア回収ローラ１３も現像ローラ５と同様に、回転可能なキャリア回収スリーブ９０を備え、複数の固定磁極からなる磁気発生手段としてのキャリア回収磁石ローラ９１を内包している。感光体１に付着したキャリアはキャリア回収ローラ１３にて回収されキャリア回収磁石ローラ９１の磁気力とキャリア回収スリーブ９０回転により現像装置４内へ戻される。
【００４３】
現像ローラ５およびキャリア回収ローラ１３は本発明の特徴部であり詳細は後述する。
【００４４】
また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像ローラ５の軸線方向に沿って図３に示す紙面の奥側（以下、便宜上、図中奥側あるいは図３中奥側と称する場合もある）に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュー８を有している。
【００４５】
現像ローラ５の供給スクリュー８との対向部から現像剤搬送方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクターブレード１２を備えている。
【００４６】
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像領域よりも現像剤搬送方向下流側では、現像領域を通過し、現像ローラ５の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路７が現像ローラ５と対向する。
【００４７】
回収搬送路７は、回収した回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って供給スクリュー８と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置された螺旋状の回収スクリュー６を備えている。供給スクリュー８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の上方向に、そして回収スクリュー６を備えた回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００４８】
現像装置４は、供給搬送路９と回収搬送路７に並列して攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は奥側では回収搬送路７、手前側では供給搬送路９と略同じ高さになるよう傾斜を設けてある。
【００４９】
攪拌搬送路１０は、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら供給スクリュー８とは逆方向である、図３に示す紙面の手前側（以下、便宜上、図中手前側と称する場合もある）に向けて搬送する攪拌搬送部材として、軸線方向に傾斜状に配置された、螺旋状の攪拌スクリュー１１を備えている。
【００５０】
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り壁としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは、図中手前側が開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
【００５１】
供給搬送路９と回収搬送路７との間は第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４の供給搬送路９と回収搬送路７とは、図中奥側が開口部となっており、供給搬送路９と回収搬送路７とが連通している。
【００５２】
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路は仕切り部材としての第三仕切り壁１３５によって仕切られている。第三仕切り壁１３５は、図中奥側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
【００５３】
現像剤搬送部材である供給スクリュー８、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１は、樹脂もしくは金属のスクリューからなっており各スクリュー径は供給スクリュー８、回収スクリュー６がφ２６［ｍｍ］、攪拌スクリュー１１がφ３０［ｍｍ］でスクリューピッチは供給スクリューが５４［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュー６が３６［ｍｍ］の２条巻き、攪拌スクリュー１１が５４［ｍｍ］の２条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定されている。
【００５４】
現像ローラ５上に担持された現像剤は、ステンレスからなるドクターブレード１２によって薄層化されたうえで感光体１との対向部である現像領域まで搬送されて現像が行われる。
【００５５】
現像ローラ５の直径はφ４０［ｍｍ］、ドクターブレード１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
【００５６】
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収が行われ、図３中奥側に搬送され、非画像領域部に設けられた第三仕切り壁１３５の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、供給搬送路９における現像剤搬送方向下流側の第二仕切り壁１３４の開口部の付近で供給搬送路９の上側には、図５に示すように後述するトナー補給口９５から供給搬送路９にトナーが供給される。
【００５７】
図４は、現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の斜視断面図です。図中
の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００５８】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像剤が移動しながら現像ローラ５に接触して供給される。
【００５９】
そして、現像ローラ５に供給されずに供給搬送路９の搬送方向下流端まで移動した余剰現像剤は第二仕切り壁１３４の余剰開口部より回収搬送路７に供給される（図４中矢印Ｅ）。
【００６０】
一方、現像ローラ５に供給された現像剤は現像領域で現像に用いられた後、現像ローラ５から分離・離脱して、回収搬送路７に受け渡される。現像ローラ５から回収搬送路７に受け渡され、回収スクリュー６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第三仕切り壁１３５の回収開口部より攪拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｆ）。
【００６１】
そして、攪拌搬送路１０では、供給搬送路９から供給された余剰現像剤と回収搬送路７に回収された回収現像剤と後述するトナー補給口９５（図５参照）から補給されたトナーとが攪拌され、これら攪拌された現像剤は、攪拌スクリュー１１の搬送方向下流側で、かつ、供給スクリュー８の搬送方向上流側に搬送され、第一仕切り壁１３３の供給開口部より供給搬送路９に供給される（図４中矢印Ｄ）。
【００６２】
なお、攪拌搬送路１０の下方には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ（不図示）が設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
【００６３】
図４に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。このため、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを抑制することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを抑制することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを抑制し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを抑制することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００６４】
図５は、トナーを補給する位置を説明する外観斜視図である。
図５に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５は、供給スクリュー８を備える供給搬送路９の搬送方向下流端部の上方に設けてられている。このトナー補給口９５は第二仕切り壁１３４の余剰開口部（図４中矢印Ｅ）の上部であるため、トナーは余剰現像剤および回収現像剤と混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００６５】
図６は、具体的に上述した構成を対象として本実施形態の特徴部である現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３の要部について説明する図である。
【００６６】
現像ローラ５は、現像剤を担持する円筒状の現像スリーブ８１と現像スリーブ８１に内包され磁気力により現像剤を吸着する磁界発生手段としての磁石ローラ８２からなる。
【００６７】
現像スリーブ８１はアルミ、オーステナイト系ステンレス、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。
【００６８】
表面は平滑でも構わないが高速機では現像剤のスリップを抑制するために下記の粗し処理・加工を施しても良い。
【００６９】
（Ａ）Ｖ溝またはＵ溝等の溝押し出し加工・各種凹形状の機械加工またはレーザ加工またはエッジング加工
（Ｂ）ブラスト処理
（Ｃ）金属またはセラミック等の溶射処理
【００７０】
磁石ローラ８２は現像剤の搬送方向Ｐとは反対の矢印Ａ方向に回転可能に設けられており、偶数個の磁石８３を等間隔に配置し（図６に示す実施形態の構成では１６個の磁石を配置）、その極性は隣り合う磁石間で引き合うように互いに反対向きとする。
【００７１】
本実施形態では、磁石ローラ８２と現像スリーブ８１との駆動関係として、同方向および相対方向の何れかの回転方向が選択できるようになっており、その回転関係は、現像スリーブ８１の表面に担持される現像剤と磁石ローラ８２側の磁石８３との対向回数が多くなることを条件として設定されるようになっている。
【００７２】
上述した駆動関係の設定による得られる、磁石ローラ８２の磁石に対する現像剤の対向回数の増加によって、現像剤が磁極と対向したときに穂立ちが形成され、磁極から離れた際に穂立ちが崩されるという現象を繰り返す回数が増加し、これによるトナーとキャリアと摩擦接触機会の増加によりトナーの帯電特性を向上させることができる。
【００７３】
この場合の対向回数の増加は、上述したように、磁石ローラ８２と現像スリーブ８１との回転方向の設定や速度差の設定などによって得られる。つまり、両者が同じ方向に回転する場合には、両者間に速度差を設定することで磁石８３に対する現像剤の対向回数を増加させることができ、また、速度差を設定しないで相反する方向とした場合も同様に磁石８３に対する現像剤の対向回数を増加させることができる。
【００７４】
上述した磁石８３に関しては、従来の廉価なフェライト磁石が使用可能であるが、小型化や高速化のためにはより強力なサマリウムコバルト磁石やネオジウム磁石等の希土類磁石の使用も可能である。磁石８３は磁石ホルダ８４に接着により支持し、その外周を図示しない熱収縮チューブ等で保護しても良い。
【００７５】
磁石ホルダ８４は磁性材料とすると磁石８３の磁気力を若干向上可能である。但しコスト高であり一般に鉄を主成分とする磁性材料は高比重のため高速回転時は慣性モーメントが増大し駆動部の耐久性に問題が生じる場合がある。そのため磁石８３の磁気力は若干低くなるが、非磁性かつ軽比重のアルミニウムやマグネシウムを材料としても良い。
【００７６】
図６において、本実施形態における磁石ローラ８２の回転中心Ｐ’は現像スリーブ８１の回転中心Ｐより距離Ｔだけ離れた位置に偏心させて位置決めされている。
【００７７】
偏心の方向は、現像ローラ５の表面に担持された現像剤が感光体１に移行する付近の位置で現像スリーブ８１の内面に最も接近することができる向きに設定され、前記距離Ｔに相当する偏心量は、現像領域においてキャリアが感光体１に移行するのを磁極からの磁力によって抑制することができる量とされている。これにより、感光体１に移行する現像剤は、感光体との接触に際して穂立ちを確保された状態で接触できると共に、接近した磁極からの磁力によりキャリアの移行が阻止されてトナーのみを感光体の潜像に供給するように移動することになる。
【００７８】
一方、偏心方向と反対側では磁気力を低く抑えることができる。このため、現像スリーブ８１表面に担持されている現像剤の剥離を容易にすることができる。
【００７９】
このような偏心構造を設けるだけで、現像剤の剥離が外部からの機械的な外力を用いることなく容易に行えることになる。
【００８０】
次に、図６において本実施形態での現像剤の移送について説明する。
供給スクリュー８により樋９’に供給された現像剤は磁石ローラ８２の磁気力により現像スリーブ８１上に吸着され、現像スリーブ８１の回転により搬送され、ドクターブレード１２を通過する際に現像剤量を一定に規制される。ドクターブレード１２を通過した現像剤は磁力線に沿って配列される。つまり磁石８３上では、符号Ｂ１で示すように磁気穂が発生し、磁石８３間では、符号Ｂ２で示すように磁気穂は転倒する。
【００８１】
磁石ローラ８２の回転方向を符号Ａで示すように、現像スリーブ８１の回転方向（Ｉ）に対して相反する方向とした場合、磁石ローラ８２が回転する間、磁気穂は、所謂フリップフラップ状に自転し、磁石ローラ８２の回転方向である矢印Ａで示す方向と反対の矢印Ｆ方向に進行する。この際、現像スリーブ８１は補助的に矢印Ｉ方向に比較的低速で回転させても良い。
【００８２】
ドクターブレード１２を通過した現像剤は引き続き自転進行するに従い磁石ローラ８２の偏心により次第に現像スリーブ８１への吸着力を増大しキャリアが感光体ドラムに移行するのを抑制する。磁石ローラ８２が高回転なほど感光体１の対向部において現像剤は活発に撹拌されるため潜像に応じて効率良くトナーを転移できるが、前記の磁気穂の自転による遠心力は回転数の２乗に比例して増大するため、キャリア付着も増大する。キャリア付着の除去方法については後述する。
【００８３】
現像剤は引き続き自転進行するに従い磁石ローラ８２の偏心により次第に現像スリーブ８１への吸着力を減少させ回収搬送路７にて自重により現像スリーブ８１より離脱する（矢印Ｋ、矢印Ｌ）。
【００８４】
キャリア回収ローラ１３は回転可能なキャリア回収スリーブ９０を備え、複数の固定磁極からなる磁気発生手段としてのキャリア回収磁石ローラ９１を内包している。
【００８５】
キャリア回収磁石ローラ９１はアルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、マグネシウム、各種樹脂材料等の非磁性材料からなるシャフト９２に、複合磁石９３、ブロック磁石９４を貼り付けてなる。
【００８６】
複合磁石９３はマグネット粉末としてはＳｒフェライトないしＢａフェライトを用い、高分子化合物としては６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）又はＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料を使用することができる。半月状に成型し、着磁により３個の磁極を有し、切り欠き部を現像ローラ５側に配置し、現像ローラ５に対向する側には磁極を有しないようにしてある。
【００８７】
ブロック磁石９４は感光体１に付着したキャリアを回収するため、複合磁石９３よりも小さい体積で高磁力が必要であり、Ｂｒ＞０．５［Ｔ］の材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ?Ｆｅ?Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ?Ｃｏ、Ｓｍ?Ｆｅ?Ｎ等）の希土類焼結磁石もしくはこれらのマグネット粉を高分子化合物と混合した希土類ボンド磁石を用いることができる。
【００８８】
また、希土類系マグネット粉には等方性、異方性のマグネット粉があり、異方性マグネット粉の方が高磁力を得られるが、所望の磁気特性に応じてどちらのタイプを用いてもかまわない。
【００８９】
そして、上記の材料を、燒結、押出し成型、射出成型、あるいは、磁性粉とバインダーの型内圧縮成型等することで、幅３［ｍｍ］、厚さ３［ｍｍ］とした。長さは３４６［ｍｍ］で磁石ローラ８２より約１０［ｍｍ］長くして端部まで確実にキャリア回収を可能にしている。
【００９０】
ブロック磁石９４を希土類ボンド磁石としたときのキャリア回収スリーブ９０上での磁束密度波形を図７に示す。Ｐ２１は１５０［ｍＴ］と高磁束密度が得られた。他の搬送極は、Ｐ２２を１００［ｍＴ］、Ｐ２３を７０［ｍＴ］、Ｐ２４を４０［ｍＴ］とした。Ｐ２１の磁束密度は０．５［ｍｍ］離れた感光体１上では１４０［ｍＴ］となった。
【００９１】
ブロック磁石９４を希土類焼結磁石としたときのキャリア回収スリーブ９０上での磁束密度波形を図８に示す。Ｐ２１は２３０［ｍＴ］と更に高磁束密度が得られた。他の搬送極は、Ｐ２２を１１０［ｍＴ］、Ｐ２３を７０［ｍＴ］、Ｐ２４を４０［ｍＴ］とした。Ｐ２１の磁束密度は０．５［ｍｍ］離れた感光体１上では２００［ｍＴ］となった。
【００９２】
キャリア回収スリーブ９０はアルミニウム、オーステナイト系ステンレス鋼、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。
【００９３】
前述したように高磁束密度のＰ２１に吸着されているキャリアを比較的低磁束密度のＰ２２へスリップなく搬送するためには、その表面に下記の粗し処理や加工を施す必要がある。
【００９４】
（Ａ）Ｖ溝またはＵ溝等の溝押し出し加工・各種凹形状の機械加工またはレーザ加工またはエッジング加工
（Ｂ）ブラスト処理
（Ｃ）金属またはセラミック等の溶射処理
【００９５】
（Ａ）については、溝・凹の深さは０．０５［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］程度で形状や個数等公知技術を使用可能である。
【００９６】
（Ｂ）については、その粗さはＲｚ７［μｍ］〜Ｒｚ５０［μｍ］が製作可能でかつキャリアのスリップを防止できる範囲である。
【００９７】
（Ｃ）については、その粗さはＲｚ４０［μｍ］〜Ｒｚ９０［μｍ］が製作可能でかつキャリアのスリップを防止できる範囲である。
【００９８】
キャリア回収ローラ１３と感光体１との間隙は０．５［ｍｍ］と狭く設定することで、感光体１上の磁束密度はキャリア回収スリーブ９０上での磁束密度より１０〜３０［ｍＴ］程度の減衰に抑えられる。キャリア回収ローラ１３と現像ローラ５との間隙は２［ｍｍ］と狭めに設定することで、現像ローラ５の穂立ちをキャリア回収ローラ１３に接触させることができる。
【００９９】
また、キャリア回収ローラ１３の現像ローラ５と円周方向反対側にはケーシング９８を備え、キャリア回収ローラ１３とケーシング９８との間隙は１．５［ｍｍ］と狭く設定することで、Ｐ２４での穂立ちをケーシング９８に接触させることができる。
【０１００】
図９は、キャリア回収ローラ１３の駆動部を説明する概略図である。
現像装置４の手前側であって回収スクリュー６の端部は偏心カム９９を備えている。偏心カム９９はカムフォロワー９６の長穴に回転可能な状態で勘合している。また、カムフォロワー９６の反対側端部にはワンウェイクラッチ９７が圧入されており、ワンウェイクラッチ９７の内径部にはキャリア回収ローラ１３の駆動軸が挿入されている。
【０１０１】
回収スクリュー６の回転により偏心カム９９がＰ方向に回転すると、カムフォロワー９６はＱ方向とＲ方向に揺動することになる。ワンウェイクラッチ９７はＱ方向動作時のみをロックさせ、Ｒ方向動作時は空転させることで、キャリア回収ローラ１３はＪ方向に間欠的に駆動される。カムフォロワー９６の揺動角を７．２［°］とすることで、回収スクリュー６が５０回転するとキャリア回収ローラ１３は３６０［°］つまり１回転することになる。回収スクリュー６は約６００［ｒｐｍ］で回転するのであるから、キャリア回収ローラ１３は約１２［ｒｐｍ］の極低速で間欠回転することになる。
【０１０２】
上記のように簡易な構成で大きな減速比が得られるが、駆動方式は本構成に限定されるものではなく複数のギヤやタイミングベルトによる減速、小型専用モータの設置等の方式を選択することも可能である。
【０１０３】
以上の構成において、現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３は図３中でＩ方向、Ｊ方向、つまりは同方向に回転させる。このときのキャリアの回収動作について図６において説明する。
【０１０４】
現像領域で感光体１に付着したキャリアは感光体１の回転によりキャリア回収ローラ１３まで達し、高磁束密度のＰ２１により吸着し回収される。本実施形態では、キャリア回収スリーブ９０の表面は粗し処理を施したため、Ｐ２１は高磁束密度ではあるがスリップすることなく搬送され、Ｐ２４を経てケーシング９８の終端で重力により回収搬送路７へ落下する（矢印Ｍ）。
【０１０５】
しかし、Ｐ２４とＰ２１との間の残留磁束密度のため落下しなかったり、粗し処理の凹部に入ったキャリアは、キャリア回収スリーブ９０とともに連れまわったりする。ところが、現像ローラ５とキャリア回収スリーブ９０との対向部では、互いに反対方向に移動しており、キャリア回収スリーブ９０とともに連れまわったキャリアは、現像ローラ５の穂立ちにより激しく摺擦され、またキャリア回収ローラ１３の現像ローラ５に対向する側には磁極がないので磁石８３より現像ローラ５へ完全に回収されることになる（矢印Ｎ）。
【０１０６】
また、一方で現像領域を通過後、遠心力や重力で一部の現像剤の飛散が発生しても、キャリア回収ローラ１３に落下後、Ｐ２１にて回収されるので問題にはならない（矢印Ｏ）。
【０１０７】
また、Ｐ２４の穂立ちがケーシング９８に常に接触し磁気シールを形成している。そのためスクレーパの当接が無くても、矢印Ｋにて落下した現像剤がキャリア回収ローラ１３とケーシング９８の間隙から落下する問題は無い。
【０１０８】
また、キャリア回収ローラ１３は極低速で間欠回転することから、回収したキャリアが遠心力で飛散する問題もない。
【０１０９】
なお、キャリア回収スリーブ９０に粗し処理をせずに高磁束密度のＰ２１に吸着されているキャリアを順次、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４へスリップなく搬送するためには、Ｐ２２〜Ｐ２３も高磁束密度にすることも考えられる。ただし、高価な高磁束密度磁石を複数使用すると非常にコストが上昇してしまう欠点がある。そこでＰ２２〜Ｐ２３を従来の磁石とし、キャリア回収スリーブ９０に前述の粗し処理や加工を施すのが良い。
【０１１０】
図１０は、ブロック磁石９４の磁束密度を選定するための実験結果を示すグラフである。ブロック磁石９４の磁束密度を選定するために実験を行った。なお、実験条件は以下の通りである。
【０１１１】
＜実験条件＞
・キャリア：（株）リコー  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ７５００用  ３５［μｍ］フェライトキャリア
・トナー：（株）リコー  ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ７５００用  ＰｘＰ重合トナー
・トナー濃度：４［ｗｔ％］
・帯電量：−２４［μＣ／ｇ］
・現像ポテンシャル：１１４［Ｖ］
・地肌ポテンシャル：１５０［Ｖ］
・感光体線速：６００［ｍｍ／ｓ］
・スリーブ線速：７５０［ｍｍ／ｓ］
・感光体ギャップ：０．４［ｍｍ］
・磁石ローラ回転数：３０００［ｒｐｍ］
【０１１２】
前記実験では、現像工程後、転写工程前の感光体１上の単位面積当たりのキャリア個数をキャリア回収ローラ１３の有無でカウントし、その比をキャリア回収率とした。キャリア回収ローラ１３と感光体１との間隙は０．５［ｍｍ］と設定し、感光体１上の磁束密度とキャリア回収率の関係を調査した。磁束密度は高い方がキャリア回収率も高まり、通常問題とならない９８［％］は磁束密度が１４０［ｍＴ］以上で達成可能であり、磁束密度が２００［ｍＴ］以上でキャリア回収率は極めて１００［％］に近くなった。
【０１１３】
磁束密度１４０［ｍＴ］は希土類ボンド磁石で達成可能であるが、磁束密度２００［ｍＴ］達成のためには高価な希土類焼結磁石が必要となる。磁石の材質はコストとキャリア付着の問題レベルから適宜選択するのが良い。
【０１１４】
表１は、従来技術、実施例１、実施例２、実施例３及び比較例１を比較してその効果を説明するものである。
【０１１５】
【表１】
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【０１１６】
図１１は従来技術１の現像装置の拡大断面図であり、図１２は実施例１の現像装置の拡大断面図であり、図１３は比較例１の現像装置の拡大断面図である。また、図１４は従来技術１での振動状態を示すグラフであり、図１５は実施例１での振動状態を示すグラフである。
【０１１７】
従来技術１（図１１）では、Ｐ２１極の磁束密度が１００［ｍＴ］と低いので、キャリア回収率は９０［％］であった。しかも、磁石８３とＰ２２の磁場干渉により振動が許容レベルを越えた（図１４）。
【０１１８】
実施例１（図１２）では、キャリア回収ローラ１３の回転方向を現像ローラ５と同方向にしたので、現像ローラ５に対向する側には磁極が不要になり、振動が許容レベル内になった（図１５）。また、スクレーパも不要となった。
【０１１９】
比較例１（図１３）では実施例１の効果に加えて、現像ローラＰ２１極の磁束密度を１４０［ｍＴ］と高くしたので、キャリア回収率は９８［％］となったが、キャリア回収スリーブ９０上でスリップが発生し、キャリアの搬送が出来なく擦れ画像が発生した。
【０１２０】
実施例２（図６）では、比較例１の効果に加えて、キャリア回収スリーブ９０の表面の粗し処理を施したのでキャリアの搬送も可能となり、キャリア回収ローラ１３と現像ローラ５の回転方向を同じにしたので、Ｐ２４の穂立ちをケーシング９８に常に接触し磁気シールを形成することができ、キャリアの連れまわりによる擦れ画像を防止可能となる。
【０１２１】
また、実施例３では、Ｐ２１極の磁束密度を２００［ｍＴ］と更に高くしたのでキャリア回収率は極めて１００［％］に近くすることができる。他の効果については実施例１と同等である。
【０１２２】
キャリア回収ローラ１３の別の課題として、トナーが大量に付着すると粗し処理の凹凸が埋まり、キャリアの搬送不良を引き起こすトナー付着の問題があった。
【０１２３】
従来技術１においては、キャリア回収ローラ１３にスクレーパが当接されキャリアと同時にトナーの剥離を行っていたが、スクレーパを使用しない本実施形態においては、以下の方法でキャリア回収ローラ１３のトナー付着を防止している。
【０１２４】
図１６に示す構成では、感光体１は図示しない帯電装置で−６００［Ｖ］程度に帯電され（地肌部）、図示しない露光装置で−１００［Ｖ］程度に除電される（画像部）。一方でトナーは負極性、キャリアは正極性に帯電した現像剤を使用するネガポジプロセスであり、現像バイアスとしては−５００［Ｖ］程度を現像スリーブ８１に印加する。この構成の特徴部分は、キャリア回収スリーブ９０の電位であり、−７００［Ｖ］程度とすることで感光体１の表面電位および現像スリーブ８１の現像バイアスよりも低く設定した。
【０１２５】
図１６において、大粒子が正極性キャリア、小粒子が負極性トナーである。感光体１から見たキャリア回収スリーブ９０の電位差は最小でも−１００［Ｖ］である。これにより正極性キャリアはキャリア回収スリーブ９０へ向かう静電力が働くが、負極性トナーは反対に感光体１へ向かう静電力が働くのでトナーをキャリア回収スリーブ９０へ引き寄せることが無い。ただし、浮遊しているトナーは積極的では無いにしろキャリア回収スリーブ９０へ付着する場合がある。
【０１２６】
ところが、キャリア回収スリーブ９０から見た現像スリーブ８１の電位差は＋２００［Ｖ］である。キャリア回収スリーブ９０へ付着したトナーはその回転により現像スリーブ８１の対向部へ搬送され、磁気穂で摺擦されると同時に＋２００［Ｖ］の電位差で現像スリーブ８１へ吸着され現像剤に取り込まれる。これによりキャリア回収ローラ１３のトナー汚れを防止している。
【０１２７】
なお、図１６に示した構成では、負極性トナーを使用したネガポジプロセスであるが、正極性トナーを使用したポジポジプロセスにおいても電位極性を適正に選択することで同様の効果が得られる。
【０１２８】
なお、本実施形態に用いられる現像剤は、次の構成が用いられている。
本実施形態に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有し、必要に応じて離型剤や帯電制御剤、その他の成分が含有される。また、添加剤として上述のもの以外に、必要に応じて流動性向上剤やその他の成分が添加される。これら材料に関しては、公知のものがすべて可能である。結着樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロレスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）タクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−クロロエチル、（メタ）アクリロニトリル酸、（メタ）アクリアミド、（メタ）アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル。ビニルメチルケトン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、又は、これらの単量体の２種類以上からなる共重合体、あるいはそれらの混合物が挙げられる。その他、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂等が単独あるいは混合して使用できる。
【０１２９】
着色剤としては公知の染料及び顔料がすべて使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレトＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂１００重量部に対し０．１〜５０重量部である。
【０１３０】
帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む。）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、２〜５重量部の範囲がよい。０．１重量部未満では、トナーの負帯電が不足し実用的でない。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【０１３１】
離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス、等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。
【０１３２】
これらは１種または２種以上を併用して用いることができるが、融点が７０〜１２５［℃］の範囲のものを使用するのが好ましい。融点が７０［℃］以上とすることにより転写性、耐久性が優れたトナーとすることができ、融点を１２５［℃］以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の使用量は、トナーに対して１〜１５［重量％］が好適である。１［重量％］より少ない場合にはオフセット防止効果が不充分であり、１５［重量％］以上では転写性、耐久性が低下する。
【０１３３】
添加剤（外添剤）としては、少なくとも体積平均粒径５０〜５００［ｎｍ］、嵩密度０．３［ｇ／ｃｍ３］以上の微粒子を添加する。外添量としては、トナー母体に対して０．２〜３［重量％］が好ましい。この範囲より少ないとトナー間やトナーとその他との間に適度な空隙を形成する効果が発現されない。逆に多いと、流動性を阻害したり、脱離量が多くなることにより外添剤の凝集体ができたりして、画像品質を低下させる。上述の添加剤と合わせて、この範囲以外の添加剤を添加することも可能であり、流動性向上を目的として体積平均粒径が小さい微粒子を添加することが好ましい。
【０１３４】
本実施形態での添加剤において、無機化合物としては、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２、ＣａＯ・ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ（ＴｉＯ２）ｎ、Ａｌ２Ｏ３・２ＳＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＢａＳＯ４、ＭｇＳＯ４、ＳｒＴｉＯ３等を例示することができ、好ましくは、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３があげられる。
【０１３５】
特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。また、有機化合物の添加剤としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
【０１３６】
ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【０１３７】
本実施形態における添加剤（微粒子）は、現像装置内の現像剤用のトナーとしても優れている。すなわち、トナー粒子、感光体ドラム、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。さらに、コロの役割を果たすため、感光体ドラムを摩耗又は損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体ドラムとの高ストレス（高荷重、高速度等）下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。
【０１３８】
本実施形態におけるトナーの製造方法としては、トナー構成材料を溶融混練後、粉砕分級して得る方法が従来の方法として一般的であるが、この方法に限らず、重合法等も含めてさまざまな方法が可能である。
【０１３９】
重合法としては懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法などが可能であり、重合法とは異なるが溶解懸濁法、ポリマー懸濁法等の他、伸長反応法等が使用可能である。
【０１４０】
先に説明した粒径範囲や円形度のトナーを容易に得られる点では、従来の方法以外が好ましい。また、粉砕分級後のトナーを加熱処理することにより円形度を調整しても良い。
【０１４１】
本実施形態における添加剤の添加方法は特に制限されず、トナー母体粒子と添加剤とを各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と添加剤とを界面活性剤等で均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法等がある。
【０１４２】
先に説明したトナーの粒径分布は、コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置を用いて測定することができる。これら装置として、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
【０１４３】
まず、電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１［％］ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、さらに測定試料を２〜２０［ｍｇ］加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、上述の測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【０１４４】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【０１４５】
先に説明したトナーの円形度は、数１により得られた値である。
【０１４６】
【数１】
2013238771.tif 000004
【０１４７】
この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
【０１４８】
円形度は東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、さらに測定試料を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、分散液濃度を３０００〜１００００［個／μｌ］として上述の装置によりトナーの形状を測定する。
【０１４９】
以下、本実施形態に用いられるキャリアについて補足的に説明する。
本実施形態で用いられるキャリアは、重量平均粒径が２０〜６０［μｍ］（好ましくは、２０〜４５［μｍ］である。）になるように形成されている。この粒径範囲は、現像装置内の現像剤用のキャリアとしても優れている。
【０１５０】
キャリアの平均粒径が２０［μｍ］未満であると、キャリア粒子の分布において微粉が多くなり、１粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがある。これに対してキャリアの平均粒径が４５［μｍ］を超えると、現像工程時のキャリアの穂立ちが粗くなって、ベタやハーフトーンの均一性が劣る場合がある（特に、平均粒径が６０［μｍ］を超えると顕著になる。）。また比表面積が低下するため、小粒径トナーではトナーの飛散が生じることがある。
【０１５１】
キャリアとしては、粒径以外に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。
【０１５２】
芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、５０〜９０［ｅｍｕ／ｇ］のマンガン−ストロンチウム（Ｍｎ−Ｓｒ）系材料、マンガン−マグネシウム（Ｍｎ−Ｍｇ）系材料等が好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉（１００［ｅｍｕ／ｇ］以上）、マグネタイト（７５〜１２０［ｅｍｕ／ｇ］）等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体ドラムへの当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク（Ｃｕ−Ｚｎ）系（３０〜８０［ｅｍｕ／ｇ］）等の弱磁化材料が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１５３】
キャリアの樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１５４】
樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、その導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、１［μｍ］以下が好ましい。平均粒子径が１［μｍ］を超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
【０１５５】
キャリアの樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付をおこなうことにより形成することができる。塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等が挙げられる。
【０１５６】
キャリアにおける樹脂層の量としては、０．０１〜５．０［質量％］が好ましい。樹脂層の量が、０．０１［質量％］未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成することができないことがあり、５．０［質量％］を超えると、樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
【０１５７】
また、現像装置内に予め収容される現像剤（初期剤）も、上述したトナーとキャリアとを混合したものである。現像剤におけるキャリアの含有量（キャリア濃度）としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、９０〜９８［質量％］が好ましく、９３〜９７［質量％］がより好ましい。
【０１５８】
［構成例１］
図１は、現像剤飛散防止部材である現像剤カバー１６０について説明する現像装置４の拡大断面図である。
現像ローラ５の回転方向におけるドクターブレード１２を通過した位置には現像剤飛散防止部材としての現像剤カバー１６０が設けられている。
【０１５９】
現像剤カバー１６０は、現像剤シール１６１とブラケット１６２とで構成されている。現像剤シール１６１は、現像ローラ５に対して同心状で湾曲しており、先端が感光体１の表面に対して当接させられている片持ち梁状のシート部材である。現像剤シール１６１の材質としては、ポリエステルフィルム、ポリウレタンゴム等の弾性材料が選択されて用いられている。
【０１６０】
ブラケット１６２は、現像剤シール１６１を貼り付けるために用いられるものであり、現像ローラ５との対向面を現像ローラ５に対して同心状に湾曲させて形成している。また、ブラケット１６２の前記対向面に設けられた、現像剤シール１６１を貼り付けるための貼り付け部は、現像剤シール１６１の厚さだけ凹んでいる。これにより、現像剤シール１６１を前記貼り付け部に貼り付けた際に、ブラケット１６２との段差の発生を無くして部分的にトナーが堆積しないようにしている。
【０１６１】
また、ブラケット１６２は、ドクターブレード１２及びステー１６３に突き当てて組み立てることにより、感光体１の表面に対する現像剤シール１６１の張り出し位置を規定することができる。これにより、ブラケット１６２に貼り付けされている現像剤シール１６１と感光体１との配置関係を、正確に設定されるようになっている。
【０１６２】
本構成例では、現像剤カバー１６０が以上のような構成であるから、現像剤カバー１６０は、現像剤シール１６１がブラケット１６２に貼り付けられることによりサブアセンブリとして得られる。
【０１６３】
一方、現像剤シール１６１及びブラケット１６２と、現像ローラ５と間のギャップ１６４は、磁石８３の磁界によって現像スリーブ８１上に形成される複数の磁気穂の高さよりも小さく設定している。また、前述したように磁石ローラ８２が回転する間、磁気穂は、所謂フリップフラップ状に自転し、磁石ローラ８２の回転方向である矢印Ａで示す方向と反対の矢印Ｆ方向に進行するが、磁気穂の穂立ち位置は磁石８３の直上を磁石ローラ８２の回転方向Ａと同じ矢印Ａ’の方向へと移動する。
【０１６４】
これにより、磁気穂の穂立ち位置の移動により磁気穂が、現像剤シール１６１及びブラケット１６２の現像スリーブ８１との対向面（現像剤カバー１６０の現像スリーブ８１との対向面）を満遍なく摺擦する。よって、現像剤シール１６１及びブラケット１６２の前記対向面（現像剤カバー１６０の前記対向面）に付着したトナーを磁気穂によって取り除くことができる。したがって、現像スリーブ回転方向で前記対向面の全領域にわたってトナーの堆積が抑制可能となり、トナー落ちという問題を解消することができる。
【０１６５】
図１７は、現像ローラ５とドクターブレードとの間隔ＤＧと、磁気穂高さとの関係を示したグラフである。本構成例の現像装置４において良好な画像濃度が得られるＤＧが０．３［ｍｍ］の際の磁気穂の高さは、概ね０．８［ｍｍ］であった。なお、図１７以降の現像剤や実験条件は図１０のとおりである。
【０１６６】
図１８は、現像スリーブ８１と現像剤カバー１６０（現像シール１６１及びブラケット１６２）とのギャップ１６４と、トナー落ち個数との関係を示したグラフである。
【０１６７】
図１で説明した現像装置４において、磁石ローラ８２を固定した（回転させない）場合と、磁石ローラ８２を回転させた場合とで、上記ＤＧを０．３［ｍｍ］として磁気穂の高さを概ね０．８［ｍｍ］に設定し、印字率５［％］にてＡ４サイズ紙１０００枚を印刷した際のトナー落ちの発生個数を調査した。
【０１６８】
磁石ローラ８２を固定した場合は、磁気穂間で現像剤カバー１６０にトナーが堆積するので、ギャップ１６４を小さくしてもトナー落ちの発生を完全に防止することはできなかった。
【０１６９】
一方で、磁石ローラ８２を回転させた場合は、ギャップ１６４を０．８［ｍｍ］以下にすることで、トナー落ちの発生が認められなかった。これは、磁石ローラ８２の回転に伴う磁気穂の穂立ち位置の移動により、現像スリーブ８１上の磁気穂が、現像剤シール１６１及びブラケット１６２の前記対向面を満遍なく摺擦し、現像スリーブ回転方向で前記対向面の全領域に渡ってトナーを取り除き、前記対向面でのトナーの堆積を抑制することができたためだと考えられる。
【０１７０】
ここで、従来の現像装置では、現像ローラ５に供給された現像剤の層厚を規制するドクターブレード１２のみでは層厚規制後の磁気穂の高さは上記ＤＧより高くなり、現像ローラ５上を搬送される現像剤の密度が低い状態となる。
【０１７１】
現像ローラ５上で磁気穂の回転によって付与される帯電は、現像剤の密度が高いほど磁気穂同士の接触頻度が高まるため、帯電量が上がりやすい。
【０１７２】
そこで、図１のようにドクターブレード１２を通過した位置には、磁気穂の高さを一定以下に規制するよう現像剤カバー１６０の現像ローラ５との対向面を、現像ローラ５に対してギャップ１６４だけ離れた同心状に湾曲させた。
【０１７３】
このように、現像剤カバー１６０を設けることによって、図１のようにドクターブレード１２による層厚規制位置から現像領域まで磁気穂の高さは最大でギャップ１６４に規制され、現像剤の密度が高い状態で搬送される。現像剤の密度が高いと磁気穂同士が接触する確率が高く、摩擦帯電が起こりやすくなるため、効率的に帯電付与を行うことができる。その結果、現像剤の帯電量が高くなることで、粒状度が改善する。
【０１７４】
［構成例２］
図１９は、現像剤飛散防止部材の別形態について説明する現像装置４の拡大断面図である。なお、現像装置４の基本的な構成は構成例１の現像装置４と同じなので、その説明は省略する。
【０１７５】
本構成例における現像剤カバー１６０は、現像剤シール１６１とブラケット１６２と現像剤シール１６５とで構成されている。
【０１７６】
現像剤シール１６５は、ポリエステルフィルム、ポリウレタンゴム等の弾性材料を用いたシート部材であり、その一部が横向きのＵ字状に折り返されて感光体１の表面に当接可能な袋部が形成されている。
【０１７７】
現像剤シール１６１は、現像剤シール１６５の下方に位置し、現像ローラ５に対して同心状で湾曲しており、先端が感光体１の表面に対して当接させられている片持ち梁状のシート部材である。現像剤シール１６１の材質としては、ポリエステルフィルム、ポリウレタンゴム等の弾性材料が選択されて用いられている。
【０１７８】
ブラケット１６２は、現像剤シール１６１と現像シール１６５とをを貼り付けるために用いられるものであり、現像ローラ５との対向面を現像ローラ５に対して同心状に湾曲させて形成している。また、ブラケット１６２の前記対向面に設けられた、現像剤シール１６１を貼り付けるための貼り付け部は、現像剤シール１６１の厚さだけ凹んでいる。これにより、現像剤シール１６１を前記貼り付け部に貼り付けた際に、ブラケット１６２との段差の発生を無くして部分的にトナーが堆積しないようにしている。
【０１７９】
現像剤カバー１６０の一構成部品をなす現像剤シール１６５は、袋部が感光体１の表面に当接すると、袋部が当接圧力により変形する。このため、一応、ブラケット１６２に現像剤シール１６５が取り付けられることにより感光体１の表面に対する袋部の当接圧力が所定の圧力になるように位置決めされているが、仮に、袋部の張り出し量が大きくなっても袋部は変形することができるので、感光体１の表面に対する現像剤シール１６５の密着圧力を一定化して密着性を確保することができる。
【０１８０】
しかも、張り出し量が多い場合には、袋部が感光体１の回転方向上流側に向けて弛むので、感光体１における画像形成領域内に袋部が進入することがない。これにより、剤圧を受けて袋部が変形するので、感光体１の表面に担持されている潜像を摺擦して破壊したり感光体１の表面を傷つけたりすることがない。現像ローラ５の表面から飛散した現像剤中のトナーは、現像剤シール１６５によって感光体１の回転方向上流側に向けた飛散が抑止される。
【０１８１】
また、現像剤シール１６５の下方には、現像剤シール１６５の下面に現像剤が付着するのを防止する現像剤付着防止部材としても機能する現像剤シール１６１が位置している。そのため、現像ローラ５の表面から現像剤シール１６５に向け飛散しようとする現像剤の進行が、現像剤シール１６１により阻止される。これにより、現像剤シール１６５の下面に現像剤が付着するようなことがなくなる。この結果、現像シール１６５の下面からのトナー落ちを防止することができる。
【０１８２】
また、本構成例においても構成例１と同様に、磁石ローラ８２の回転に伴って、磁気穂の穂立ち位置の移動により磁気穂が、現像剤シール１６１及びブラケット１６２の現像スリーブ８１との対向面（現像剤カバー１６０の現像スリーブ８１との対向面）を満遍なく摺擦する。よって、現像剤シール１６１及びブラケット１６２の前記対向面（現像剤カバー１６０の前記対向面）に付着したトナーを磁気穂によって取り除くことができる。したがって、現像スリーブ回転方向で前記対向面の全領域にわたってトナーの堆積が抑制可能となり、トナー落ちという問題を解消することができる。
【０１８３】
また、本構成例においても構成例１と同様に、磁気穂の高さを一定以下に規制するよう現像剤カバー１６０の現像ローラ５との対向面を、現像ローラ５に対してギャップ１６４だけ離れた同心状に湾曲させた。
【０１８４】
このように、現像剤カバー１６０を設けることによって、ドクターブレード１２による層厚規制位置から現像領域まで磁気穂の高さは最大でギャップ１６４に規制され、現像剤の密度が高い状態で搬送される。現像剤の密度が高いと磁気穂同士が接触する確率が高く、摩擦帯電が起こりやすくなるため、効率的に帯電付与を行うことができる。その結果、現像剤の帯電量が高くなることで、粒状度が改善する。
【０１８５】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
複数の磁極を有する磁石ローラ８２などの磁界発生部材を内包し、トナー及びキャリアを有する現像剤を表面に担持して感光体１などの像担持体との対向する現像領域へと搬送する、回転可能に設けられた現像スリーブ８１などの現像剤担持体と、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制するドクターブレード１２などの現像剤規制部材と、現像担持体回転方向で、現像剤規制部材から像担持体の表面に至る範囲に現像担持体表面と間隔をあけて配置され、現像剤の飛散を防止する現像剤カバー１６０などの現像剤飛散防止部材とを備えた現像装置４などの現像装置において、磁界発生部材が回転可能に設けられており、磁界発生部材の各磁極により形成された磁界の作用により現像剤担持体上で現像剤が穂立ちした磁気穂が、磁界発生部材の回転に伴って、現像剤飛散防止部材の現像剤担持体との対向面に接触しながら移動する。これよれば、上記実施形態について説明したように、現像剤飛散防止部材に堆積したトナーが落下して発生するトナー落ちを抑制できる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記現像剤飛散防止部材は、上記現像担持体上における現像剤の穂立ちの高さを規制する。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤の帯電量を上昇させ粒状度を改善することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記現像剤飛散防止部材は、先端が上記像担持体の表面に対して当接させられている片持ち梁状の現像剤シール１６１などのシート部材と、シート部材を取り付けるためのブラケット１６２などの支持部材とで構成されており、支持部材のシート部材の取り付け部はシート部材の厚さだけ凹んでいる。これによれば、上記実施形態について説明したように、シート部材を支持部材の取り付け部に取り付けた際に、支持部材との段差の発生を無くして部分的にトナーが堆積しないようにすることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記現像剤飛散防止部材は、弾性変形可能な材料を用い、その一部が折り返されることによって像担持体の表面に当接可能な袋部が形成されているとともに、その袋部を挟んで各端部がそれぞれ固定される現像剤シール１６５などの第１シート部材と、第１シート部材の下方に配置され、先端が像担持体の表面に対して当接させられている片持ち梁状の現像剤シール１６１などの第２シート部材と、第１シート部材及び第２シート部材を支持するブラケット１６２などの支持部材とで構成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、第１シート部材の袋部の張り出し量が大きくなっても袋部は変形することができるので、像担持体表面に対する第１シート部材の密着圧力を一定化して密着性を確保することができる。また、剤圧を受けて袋部が変形するので、像担持体表面に担持されている潜像を摺擦して破壊したり像担持体表面を傷つけたりすることがない。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、上記現像剤飛散防止部材の上記対向面と上記現像剤担持体表面との間隔が０．８［ｍｍ］以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気穂の穂立ち位置の移動により磁気穂が現像剤防止部材を満遍なく摺擦し、全領域に渡ってトナーの堆積を抑制することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、上記現像領域の像担持体回転方向下流側のキャリア回収領域で、上記像担持体の表面上に付着したキャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、上記現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体のキャリア付着による不具合の発生を抑制することができる。
（態様Ｇ）
感光体１などの像担持体と、像担持体上に潜像を形成する光書込ユニット２１などの潜像形成手段と、トナー及びキャリアを有する現像剤により像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有し、前記現像手段により像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録材へ転移させて、記録材上に画像を形成する複写機５００などの画像形成装置において、前記現像手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）の現像装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤飛散防止部材に堆積したトナーが落下して発生するトナー落ちを抑制し、良好な画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【０１８６】
１      感光体
４      現像装置
５      現像ローラ
６      回収スクリュー
７      回収搬送路
８      供給スクリュー
９      供給搬送路
９’    樋
１０    攪拌搬送路
１１    攪拌スクリュー
１２    ドクターブレード
１３    キャリア回収ローラ
１４    張架ローラ
１５    駆動ローラ
１６    二次転写バックアップローラ
１７    中間転写ユニット
１８    プロセスカートリッジ
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２３    張架ローラ
２４    紙搬送ベルト
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    加圧ローラ
３０    原稿台
３２    コンタクトガラス
３３    第１走行体
３４    第２走行体
３５    結像レンズ
３６    読取センサ
４２    給紙ローラ
４３    ペーパーバンク
４４    給紙カセット
４５    分離ローラ
４７    搬送ローラ対
４８    給紙路
４９    レジストローラ対
５０    給紙ローラ
５１    手差しトレイ
５２    分離ローラ
５３    給紙路
５７    スタック部
６２    一次転写バイアスローラ
８１    現像スリーブ
８２    磁石ローラ
８３    磁石
８４    磁石ホルダ
９０    キャリア回収スリーブ
９０    ベルトクリーニング装置
９１    キャリア回収磁石ローラ
９２    シャフト
９３    複合磁石
９４    ブロック磁石
９５    トナー補給口
９６    カムフォロワー
９７    ワンウェイクラッチ
９８    ケーシング
９９    偏心カム
１００  プリンタ部
１１０  中間転写ベルト
１３３  第一仕切り壁
１３４  第二仕切り壁
１３５  第三仕切り壁
１６０  現像剤カバー
１６１  現像剤シール
１６１  現像剤付着防止シール
１６２  ブラケット
１６３  ステー
１６４  ギャップ
１６５  現像剤シール
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  複写機
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８７】
【特許文献１】特許第３２５１１３２号公報
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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