(57)【要約】【課題】現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を抑制することができる現像装置、並びにこの現像装置を備えた画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】現像スリーブ３０２ｃの内側に複数の磁極を有するマグネットローラ３０２ｄを内包する現像ローラ３０２と、供給室３０４ａ及び回収室３０５ａと、を有し、マグネットローラ３０２ｄの磁界によって、汲み上げ領域ηと、剤離し領域γとが形成され、現像バイアス用電源３０２ｇによって現像スリーブ３０２ｃにトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３において、現像領域αに対して現像スリーブ３０２ｃの表面移動方向の下流側、且つ、汲み上げ領域ηに対して上流側の位置となる現像スリーブ３０２ｃの表面近傍の現像剤３２０に接触する位置に、接地した導電性接地部材５０を配置している。【選択図】図１
2013083742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアとからなる二成分の現像剤を無端移動する表面上に担持して、潜像担持体に対向する現像領域で潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、を有し、
該現像剤担持体は、無端移動する表面部材の内側に複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、該磁界発生手段によって発生する磁界によって、該現像剤収容部から供給される現像剤を該現像剤担持体表面上に汲み上げる汲み上げ部と、該現像領域を通過した後の現像剤を該現像剤担持体表面から離脱させる剤離れ部とが形成され、
該表面部材には該トナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置において、
上記現像領域に対して上記現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記汲み上げ部に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置となる該現像剤担持体の表面近傍の現像剤に接触する位置に、接地した導電性部材を配置した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、
上記導電性部材は、非磁性体であ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に記載の現像装置において、
上記導電性部材を、上記現像領域に対して上記現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記剤離れ部に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置となる該現像剤担持体の表面近傍の位置に配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記表面部材の表面上には磁界発生手段によって発生する磁界によって現像剤からなる磁気ブラシが形成され、
該磁気ブラシを形成する現像剤に接触する位置に上記導電性部材を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３または４の現像装置において、
上記現像剤収容部は、上記汲み上げ部で現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する供給搬送部と、上記剤離れ部で現像剤担持体から離脱した現像剤を回収しながら現像剤を搬送する回収搬送部とを空間的に仕切られた状態で備えることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナーと磁性キャリアとを含む二成分の現像剤を用いた現像装置を備える画像形成装置が広く用いられている。
この種の現像装置では、現像ローラ等の現像剤担持体を形成する現像スリーブ等の表面部材の内部に磁界発生手段を備え、磁界発生手段が形成する磁界によって現像剤担持体の表面部材の表面に現像剤の磁気ブラシを形成させる。そして、現像剤担持体と潜像担持体とが近接する現像領域では、トナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された表面部材と、潜像担持体の表面上に形成された潜像との電位差によって現像電界を形成し、磁気ブラシを形成する現像剤内のトナーが潜像に受け渡される。これにより現像装置による潜像担持体表面上の潜像に対する現像が行われ、潜像担持体の表面にトナー像が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、二成分の現像剤を用いる現像装置では、現像剤担持体の表面部材の表面に直接にトナーが付着する「現像剤担持体表面汚れ」に起因して、現像したトナー像に濃度ムラが発生することがあった。
この濃度ムラの問題について、まず、その原因となる「現像剤担持体表面汚れ」について説明する。
【０００４】
現像剤担持体が現像剤を搬送するときに現像剤は表面部材に対して動きながら搬送される。詳しくは、磁界発生手段が形成する磁界によって表面部材の表面上における現像剤の磁気ブラシは、穂立ちした状態や寝た状態となる。磁気ブラシが穂立ちした状態や寝た状態を繰り返しながら現像剤は表面部材の表面上を搬送されているので、穂立ち状態から寝た状態への変化、または、寝た状態から穂立ち状態への変化などのタイミングで磁気ブラシを形成する現像剤に衝撃が加わる。この衝撃により、トナーがキャリアから離れて表面部材の表面に直接に付着することがあり、これが現像剤担持体表面汚れとなる。
【０００５】
トナーは現像剤担持体に現像剤として担持される前のキャリアとの摩擦帯電によって所定の極性（以下、一例としてマイナス極性とするがプラス極性でも良い）の電荷を帯びており、当然、現像剤担持体表面汚れを形成するトナーもマイナス極性の電荷を帯びている。表面部材にはナーの帯電極性と同極性（マイナス極性）の現像バイアスが印加されているが、現像剤担持体表面汚れが発生している部分では、トナーが持つマイナス電荷によって、表面部材の見かけ上の電位がマイナス極性に大きくなる。このため、現像剤担持体表面汚れが発生し、表面部材の表面にトナーが付着している部分は、現像領域において、他の部分よりも現像電界の電界強度が強くなる。よって、表面部材の表面にトナーが付着している部分では、より多くのトナーが潜像担持体の潜像へと受け渡され、表面部材の表面上にトナーが付着している部分と付着していない部分とで濃度ムラが生じる。
【０００６】
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、現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を抑制することができる現像装置、並びにこの現像装置を備えた画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供することである。
を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーと磁性キャリアとからなる二成分の現像剤を無端移動する表面上に担持して、潜像担持体に対向する現像領域で潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、を有し、該現像剤担持体は、無端移動する表面部材の内側に複数の磁極を有する磁界発生手段を内包し、該磁界発生手段によって発生する磁界によって、該現像剤収容部から供給される現像剤を該現像剤担持体表面上に汲み上げる汲み上げ部と、該現像領域を通過した後の現像剤を該現像剤担持体表面から離脱させる剤離れ部とが形成され、該表面部材には該トナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置において、上記現像領域に対して上記現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記汲み上げ部に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置となる該現像剤担持体の表面近傍の現像剤に接触する位置に、接地した導電性部材を配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
表面部材の現像剤担持体表面汚れが発生した部分が汲み上げ部に到達し、現像剤の供給が成されると、現像剤担持体表面汚れを形成するトナーの上に汲み上げ部で供給された現像剤の磁気ブラシが形成され、現像領域において、他の部分よりも現像電界の電界強度が強くなる。すなわち、汲み上げ部における表面部材上に現像剤担持体表面汚れが発生していなければ、現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を防止することができる。
【０００９】
本発明においては、導電性部材は接地されており、表面部材はトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。したがって表面部材と導電性部材との間に電界が形成され、この電界は所定極性に帯電したトナーが導電性部材に動く方向に形成される。この電界により表面部材と導電性部材との間に存在する現像剤中のトナーは導電性部材の方向へと移動する。このとき、表面部材の表面に付着していたトナーは表面部材から離れ、表面部材と導電性部材との間に存在する現像剤内に取り込まれる。
【００１０】
また、表面部材と導電性部材との間に存在する現像剤中のトナーは導電性部材の方向へと移動するため、現像剤中のトナー濃度が変化することが考えられる。このため、汲み上げ部に対して現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、現像領域に対して現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置に導電性部材を配置すると、現像剤担持体に供給される前に所望のトナー濃度に調整された現像剤のトナー濃度が変化し、所望のトナー濃度とは異なる状態の現像剤が現像領域に供給されるおそれがある。これに対して、本発明においては、現像領域に対して現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、汲み上げ部に対して現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置に導電性部材を配置しており、汲み上げ部から現像領域までの間には導電性部材を配置していない。よって、汲み上げ部で現像剤担持体上に供給された現像剤は、トナー濃度が変化することなく、現像領域まで搬送される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、汲み上げ部で現像剤担持体表面汚れを形成する可能性があるトナーを現像剤担持体の表面部材の表面上から離すことができるため、現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の現像装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】作像装置の概略構成図。
【図４】現像ローラの回転軸方向に平行な断面の断面説明図。
【図５】現像装置の主要部の内部斜視図。
【図６】現像装置の主要部の外観斜視図。
【図７】現像容器中の現像剤の流れを説明する模式図。
【図８】現像装置の連通口部分の説明図。
【図９】現像スリーブと導電性接地部材との対向部を模式的に示す説明図。
【図１０】導電性接地部材の有無による「画像先端濃い」のレベルを比較したグラフ。
【図１１】変形例１の現像装置の概略構成と感光体とを示す説明図。
【図１２】変形例２の現像装置の概略構成と感光体とを示す説明図。
【図１３】二つの現像剤攪拌搬送部材を現像ローラから離れる方向に二つ並べて配置した現像装置の説明図。
【図１４】表面の一部にスリーブ汚れが生じた現像スリーブと感光体との対向部を模式的に示す説明図。
【図１５】「画像先端濃い」が発生した画像のイメージ図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、プリンタ１００の概略構成図である。プリンタ１００は、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能なカラー画像形成装置であり、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン（以下、Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃと記す）の各色トナー像を形成する四つの作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）を備えている。
【００１４】
四つの作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）の下方には、下流側張架ローラ１８及び上流側張架ローラ１９に掛け回されて転写紙Ｐを表面に担持して搬送し、各作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）に対向しながら表面移動する無端ベルト状の転写搬送ベルト１５が配設されている。
転写搬送ベルト１５を張架する下流側張架ローラ１８と上流側張架ローラ１９との二つのローラのうちの一方が、駆動源から回転駆動が伝達されることで回転駆動する駆動ローラであり、駆動ローラの回転駆動によって転写搬送ベルト１５が図２中の矢印Ａ方向に無端移動する。二つのローラのうちの他方が、転写搬送ベルト１５の無端移動に従って従動回転する従動ローラである。
また、転写搬送ベルト１５を挟んで各作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）と対向する転写バイアスローラ５（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）を備えている。
また、転写搬送ベルト１５による転写紙搬送方向について下流側張架ローラ１８よりも下流側には、転写搬送ベルト１５から分離した転写紙Ｐ上の未定着トナーを定着する定着装置２４を備えている。また、プリンタ１００の本体上部には、定着装置２４を通過しトナー像が定着した転写紙Ｐを積載するための排紙トレイ２５を備えている。
【００１５】
転写搬送ベルト１５の下方には、転写紙Ｐを収容する複数の給紙カセット２０を備えている。また、転写搬送ベルト１５と作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）とが対向する転写領域に各給紙カセット２０から転写紙Ｐを供給する転写紙供給手段としての給紙搬送装置２６と、給紙カセット２０から搬送されてきた転写紙Ｐを作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）による作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ対２３とを備えている。
【００１６】
なお、図２ではプリンタ１００が図２中の左右方向において小型になるよう、転写搬送ベルト１５が斜め方向に配設され、矢印Ａで示す転写紙Ｐの搬送方向が斜め方向となっている。これにより、プリンタ１００は、図２中の左右方向における筐体の幅が、Ａ３サイズの転写紙長手方向の長さよりも僅かに長い大きさとなっている。すなわち、プリンタ１００は、内部に転写紙を収容するために最低限必要な大きさとされることで大幅に小型化されている。
【００１７】
各作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）は、潜像担持体としてドラム状の感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）を有している。この感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）の回転方向に関して順に、それぞれ帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）、現像装置３（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）、クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）、等を有している。また、帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）と現像装置３（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）との間で書込光Ｌを潜像形成手段である露光装置１６（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）から照射される周知の構成である。感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）はドラム状でなく、ベルト状としても良い。
【００１８】
このような構成のプリンタ１００では、画像形成スタートとともに、各作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）で各色トナー像が形成される。各作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）では、感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）が、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）によって一様帯電された後、露光装置１６（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）より、画像を色分解した色毎の画像情報に応じて書込光Ｌが照射され、静電潜像が形成される。感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）上に形成された静電潜像は、現像装置３（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）により現像され、各感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）の表面上に各色トナー像が形成される。
【００１９】
一方、複数ある給紙カセット２０のうちの１つから給紙搬送された転写紙Ｐは、レジストローラ対２３の位置で一旦待機させら、作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）による作像タイミングに合わせてレジストローラ対２３から転写搬送ベルト１５の表面上に供給される。転写搬送ベルト１５の表面上に供給された転写紙Ｐは、静電吸着によって転写搬送ベルト１５に吸着され、転写搬送ベルト１５に担持される。転写搬送ベルト１５に担持された転写紙Ｐは転写搬送ベルト１５の表面移動によって各色の作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）による転写領域に順次搬送される。
【００２０】
各感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）上に形成されたトナー像は、感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）と転写搬送ベルト１５との対向部で転写バイアス手段である転写バイアスローラ５（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）によって転写搬送ベルト１５上に担持された転写紙Ｐに順次転写される。このようにしてＫ（黒）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）の順で各感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）上に形成されたトナー像が転写され、重ね合わせカラートナー像が転写紙Ｐ上に形成される。トナー像を転写された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト１５から分離され、定着装置２４に搬送され、トナー像が定着されて機外の排紙トレイ２５に排出される。
一方、転写紙Ｐ上にトナー像を転写した後の感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）は、クリーニング装置６（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）によって転写残トナーの除去がなされ、必要に応じて図示しない除電ランプで除電された後、再度、帯電装置２（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）で一様に帯電される動作を繰り返す。
また、本実施形態のプリンタ１００では、作像装置１７を構成する複数部材を一体的に支持してユニットを構成し、プロセスカートリッジとしてプリンタ１００本体から着脱可能な構成となっている。作像装置１７としては、必ずしもユニットとして構成されている必要はない。
【００２１】
図２に示すプリンタ１００では、転写紙Ｐを搬送する転写搬送ベルト１５の表面移動方向（搬送方向）に沿って、搬送方向上流側から、Ｋ（黒）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）の順に四つの作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）が配置されている。しかし、各色の作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）を配置する順序はこの限りではない。例えば、黒用の作像装置１７Ｋを搬送方向最下流側に配置し、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の順に四つの作像装置１７（Ｍ，Ｙ，Ｃ，Ｋ）を配置してもよい。
【００２２】
次に、作像装置１７について詳しく説明する。本実施形態のプリンタ１００の作像装置１７（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）は、現像装置３内の画像形成物質として、互いに異なる色（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、添字Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃを省略し、作像装置１７として説明する。
【００２３】
図３は、本実施形態のプリンタ１００に適用可能な現像装置３を含む作像装置１７の概略構成図である。
現像装置３は感光体１に対向配置され、感光体１は図３中矢印ａに示すように図３における時計回り方向に回転駆動する。
感光体１の上方、時計の文字盤で表現すれば図３中の感光体１の略１１時の位置に帯電装置２が配置されている。帯電装置２は本例では感光体１と同じ表面移動速度で回転される回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
【００２４】
この帯電装置２により感光体１の表面は暗中で一様に帯電された後、図３では図示していない書き込み手段である露光装置１６からの書込光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。この静電潜像は感光体１の回転と共に、感光体１の表面移動方向下流側に移動し、現像装置３との対向部である現像領域αに至る。図３では現像装置３は感光体１の右横に配置されている。
現像装置３はケーシング３０１内に、現像剤３２０を撹拌搬送する供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５、現像ローラ３０２などの回転部材及びその他の部材を具備している。
現像ローラ３０２は図３中の感光体１の２時と３時との間の位置（２時半の位置）で感光体１に近接して対向することで現像領域αを構成するようにして近接配置されている。この感光体１との対向部位に相当するケーシング３０１の部位は現像ローラ３０２を露出させるため開口している。
【００２５】
現像ローラ３０２が図３中の矢印ｂ方向に表面移動することにより、ケーシング３０１内の現像剤３２０は現像ローラ３０２の表面上に担持され、図３中の矢印Ｂ方向に搬送され、現像領域αへ搬送される。現像領域αでは感光体１の表面に形成されている静電潜像に現像剤３２０中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
このトナー像は感光体１の回転と共に感光体１の表面移動方向下流側に移動し、転写装置の転写バイアスローラ５との対向部である転写領域βに至る。転写バイアスローラ５は、感光体１の下方、図３中の感光体１の６時の位置に配置されている。本実施形態の転写装置は、転写部材として回転体からなる転写バイアスローラ５を備える構成であるが、転写部材としては回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。
【００２６】
感光体１上のトナー像は転写領域βにおいて転写紙Ｐに転写され、転写紙Ｐ上の画像となる。本実施形態のプリンタ１００は、感光体１上に形成したトナー像を転写紙Ｐに直接転写する構成である。感光体１上に形成したトナー像を転写紙Ｐに転写する構成としては、感光体上のトナー像を中間転写体(中間転写ベルトなど)に一旦転写し、中間転写体上で各色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、その後、多色トナー像を一括して転写紙に転写する中間転写体方式の画像形成装置にも本発明の現像装置は適用可能である。この場合は、転写領域βで感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルト)に転写することになる。
【００２７】
転写領域βを通過した感光体１表面は感光体１の回転に伴い、その表面移動方向下流側へ移動してクリーニング装置６との対向部に至る。
図３において、クリーニング装置６は感光体１に対して１０時の位置に配置されている。クリーニング装置６は、転写領域βで転写紙Ｐに転写し切れずに感光体１の表面に残ったトナーを、クリーニングブレード６０１により除去する。クリーニング装置６との対向部を通過した感光体１の表面は、その後、帯電装置２により一様に帯電され、次の画像形成工程を繰り返す。
【００２８】
次に、現像装置３について詳しく説明する。
図３に示すように、現像装置３は、ケーシング３０１の内部に現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、及び、現像剤規制部材３０３を有し、現像剤３２０を撹拌搬送して循環させている。本実施形態の現像装置３では、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５として、回転軸部に螺旋形状のスクリュ羽部を固定したスクリュ部材を用いており、スクリュ羽部の外径が１６［ｍｍ］以下のものを用いている。
【００２９】
図１は、現像ローラ３０２回りに形成される磁界の法線磁束密度分布を追記した本実施形態の現像装置３の概略構成と感光体１とを示す説明図である。
図１に示すように、現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石ＭＧ（ＭＧ１〜ＭＧ３）を配置したマグネットローラ３０２ｄを内部に有し、その周囲を円筒状の現像スリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅと一体的に回転する構成となっている。
現像スリーブ３０２ｃはアルミ等の非磁性の金属で形成されている。マグネットローラ３０２ｄは、各磁石ＭＧが所定の方向を向くように不動部材、例えば、ケーシング３０１に固定されており、その周囲を現像スリーブ３０２ｃが回転して、磁石ＭＧによって引き付けた現像剤３２０を搬送していく。
【００３０】
図４は、現像ローラ３０２の回転軸方向に平行な断面の断面説明図である。
図４に示すように、現像ローラ３０２は、不動部材であるケーシング３０１に固定されている固定軸３０２ａと、この固定軸３０２ａに一体的に形成され、円柱状をしたマグネットローラ３０２ｄと、マグネットローラ３０２ｄのまわりをギャップを介して覆っている現像スリーブ３０２ｃと、この現像スリーブ３０２ｃに一体的に構成された回転軸３０２ｅ等からなる。固定軸３０２ａに対して回転軸３０２ｅは軸受３０２ｆを介して回転自在であり、回転軸３０２ｅは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動する。
マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図４に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧが固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲を現像スリーブ３０２ｃが回転する構成となっている。
【００３１】
マグネットローラ３０２ｄに配置された複数の磁石ＭＧは、現像スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤３２０を穂立ちさせ、また穂切りなどさせるように磁界を形成するためのものである。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性のキャリアが集合して磁気ブラシが形成される。
マグネットローラ３０２ｄとしては種々の構成が適用可能であるが、本実施形態の現像装置３では、図１に示すように、現像スリーブ３０２ｃの内部に３つの磁石ＭＧを有し、３つの磁極ＭＰ（磁力分布）が生じるマグネットローラ３０２ｄを備える。
図１に示すように、現像ローラ３０２の中心である現像ローラ中心線Ｏ―１と感光体１の中心である感光体中心Ｏ−２とを結ぶ仮想直線上で、感光体１と対向する位置に第一磁石ＭＧ１を配置し、現像領域αにおいて現像スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤３２０を穂立ちさせる現像磁極ＭＰ１を形成する。さらに、現像磁極ＭＰ１に対して図１中の反時計回り方向（現像スリーブ３０２ｃの回転方向）に、ケーシング対向極ＭＰ２を形成する第二磁石ＭＧ２、現像剤規制部材対向極ＭＰ３を形成する第三磁石ＭＧ３が配置されている。
【００３２】
本実施形態の現像装置３では、現像磁極ＭＰ１をＮ極、ケーシング対向極ＭＰ２及び現像剤規制部材対向極ＭＰ３をＳ極としているが、各磁極の極性は各磁極がこれと反対の極性であってもよい。現像磁極ＭＰ１は、感光体１に対向し、ケーシング対向極ＭＰ２はケーシング３０１に対向しており、現像剤規制部材対向極ＭＰ３現像剤規制部材３０３に対向している。
現像領域αでは、現像ローラ３０２の表面と感光体１の表面とは直接には接触せず、現像に適した一定の間隔である現像ギャップＧＰを保持して対向している。現像装置３は、現像ローラ３０２表面上において、現像剤３２０を穂立ちさせ、現像剤３２０を感光体１に接触させることで、感光体１表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
【００３３】
現像装置３の現像ローラ３０２を構成する固定軸３０２ａには接地された現像バイアス用電源３０２ｇが接続されている。現像バイアス用電源３０２ｇは、図４中に示す導電性の軸受３０２ｆ及び導電性の回転軸３０２ｅを経て現像スリーブ３０２ｃに正規帯電したトナーの帯電極性と同極性で所定の電圧を印加する。一方、感光体１を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。このような構成により、現像領域αには、キャリアから離脱したトナーを感光体１側へ移動させる現像電界が形成され、現像スリーブ３０２ｃと感光体１の表面に形成された静電潜像との電位差により、トナーを感光体１側に向けて移動させることができる。
【００３４】
本実施形態の現像装置３は、図２及び図３に示すように書込光Ｌで感光体１の表面上に潜像を書き込む方式の画像形成装置と組み合わせたものである。帯電装置２により感光体１の表面上に一様に負極性の電荷を乗せ、書き込み量を少なくするために画像部を書込光Ｌで露光することで、電位が低下した画像部（静電潜像）に負極性のトナーで現像する、所謂反転現像方式を採用している。これは一例であり、本発明の特徴部を備えた現像装置を適用する構成としては、感光体１の表面上に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
【００３５】
現像領域αを通過した現像スリーブ３０２ｃの表面上に担持された現像剤３２０は、ケーシング対向極ＭＰ２の磁力によって現像スリーブ３０２ｃ上に担持され、現像スリーブ３０２ｃの回転と共に表面移動方向下流側に搬送され、ケーシング３０１内に引き入れられる。
ケーシング対向極ＭＰ２と現像剤規制部材対向極ＭＰ３とは同極性であり、図１に示すように、現像スリーブ３０２ｃの表面移動方向について、ケーシング対向極ＭＰ２と対向する位置よりも下流側で、且つ、現像剤規制部材対向極ＭＰ３と対向する位置よりも上流側となる現像スリーブ３０２ｃの表面上の領域では、現像剤３２０を穂立ちさせる磁界が形成されない。このため、この領域の現像スリーブ３０２ｃの表面上では、現像剤３２０の穂が寝た状態となり、この領域よりも上流側で現像スリーブ３０２ｃの表面上に引き寄せていた現像剤３２０を現像ローラ３０２から引き離す「剤離し」の作用が働く。このように穂が寝た状態となる現像スリーブ３０２ｃの表面上のケーシング対向極ＭＰ２と対向する位置よりも下流側で、且つ、現像剤規制部材対向極ＭＰ３と対向する位置よりも上流側となる領域は、図１に示すように、法線磁束密度分布の山形のピークが他領域と比べて極めて低い領域となり、この領域は、現像スリーブ３０２ｃから現像剤３２０を離す、剤離し領域γ（図３中に示す）を形成している。
【００３６】
感光体１にトナーを付着させた現像剤３２０は、現像剤３２０中のトナー濃度が下がっている。このため、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤３２０が現像ローラ３０２から離れずに再び現像領域αに搬送され現像に供されると、狙いの画像濃度を得ることが出来ないという不具合が生じてしまう。
これを防止する構成として、本実施形態の現像装置３では、現像領域αを通過した現像スリーブ３０２ｃ表面上に担持された現像剤３２０を剤離し領域γにおいて現像ローラ３０２から離脱させる。現像ローラ３０２から離脱した現像剤３２０は、回収室３０５ａに回収され、その後、狙いのトナー濃度、トナー帯電量になるように、ケーシング３０１内で十分に撹拌混合される。このようにして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤３２０は、供給室３０４ａ内から供給室搬送部材３０４によって現像剤貯留スペースεに供給される。
【００３７】
現像剤貯留スペースεに供給された現像剤３２０は、現像剤規制部材対向極ＭＰ３の磁力によって現像スリーブ３０２ｃの表面に担持され、現像剤規制部材対向極ＭＰ３のピーク位置の直近下流部に位置する現像剤規制部材３０３との対向部を通過することにより、所定の厚さに整えられる。現像剤規制部材３０３との対向部を通過した現像剤３２０は、磁気ブラシを形成しながら現像領域αに搬送される。また、現像剤規制部材対向極ＭＰ３は、現像剤３２０を搬送する搬送極の機能を担っている。また、現像剤規制部材対向極ＭＰ３の磁力によって現像剤貯留スペースε内の現像剤３２０が現像スリーブ３０２ｃの表面に担持される領域が剤汲み上げ領域ηである。
【００３８】
図５は、現像装置３の主要部の内部斜視図であり、図６は、現像装置３の主要部の外観斜視図である。また、図７は、現像装置３を図６中の矢印Ｅ方向から見た、ケーシング３０１内の現像剤３２０の流れを説明する模式図である。図８は、現像装置３の長手方向両端部の仕切板３０６に連通孔を設けた部分を上方から見た説明図である。
図５及び図７中の矢印Ｄ１〜Ｄ４がケーシング３０１内の現像剤３２０の流れを示している。
【００３９】
図１及び図３に示すように、供給室搬送部材３０４は現像ローラ３０２のまわりの位置であって、図３及び図１中における現像ローラ３０２の２時の方向に配置されている。この位置は現像剤規制部材３０３との対向部に対して現像ローラ３０２の表面移動方向上流側でもある。図５にしめすように、供給室搬送部材３０４は回転軸の回りに螺旋状の羽部を設けたスクリュ形状をしており、現像ローラ３０２の現像ローラ中心線Ｏ―３０２ａと平行な供給スクリュ中心線Ｏ−３０４を中心に、図１及び図３中の矢印ｆで示す時計回り方向に回転する。この回転により、図５中の矢印Ｄ４で示すように、供給スクリュ中心線Ｏ−３０４に沿って現像装置３の長手方向の手前側ＦＳから奥側ＢＳに向けて現像剤３２０を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は回転軸に回転駆動が入力されることにより現像剤３２０をその軸方向、手前側ＦＳから奥側ＢＳに向けて搬送する。
【００４０】
図１及び図３に示すように、回収室搬送部材３０５は現像ローラ３０２のまわりの位置であって、図１及び図３中における現像ローラ３０２の４時の方向で、剤離し領域γの近傍に配置されている。また、図５に示すように、回収室搬送部材３０５は回転軸の回りに螺旋状の羽部を設けたスクリュ形状をしており、現像ローラ中心線Ｏ−３０２ａと平行な回収スクリュ中心線Ｏ−３０５を中心に、図１及び図３中の矢印ｇで示す反時計回り方向に回転する。この回転により、図５中の矢印Ｄ２で示すように、回収スクリュ中心線Ｏ−３０５に沿って現像装置３の長手方向の奥側ＢＳから手前側ＦＳに向けて現像剤３２０を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は回転軸に回転駆動が入力されることにより現像剤３２０を供給室搬送部材３０４による搬送方向とは逆向きの奥側ＢＳから手前側ＦＳに向けて搬送する。
【００４１】
回収室搬送部材３０５に対して供給室搬送部材３０４は上方に位置する関係となっており、ケーシング３０１内で供給室搬送部材３０４の周囲の空間である供給室３０４ａと、回収室搬送部材３０５の周囲の空間である回収室３０５ａとは仕切板３０６を挟んで隣接している。
図５及び図６に示すように、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の手前側端部は現像ローラ３０２の手前側端部よりも若干手前側に位置するように設定して、現像ローラ３０２の手前側端部への供給室３０４ａ内からの現像剤３２０の供給を確保している。また、供給室搬送部材３０４及び回収室搬送部材３０５の奥側端部は現像ローラ３０２の奥側端部よりも奥側に位置するように設定している。これにより、後述するトナー補給のためのスペースを確保している。現像剤規制部材３０３の長手方向の長さは、現像ローラ３０２の長さに合わせて設定されている。
【００４２】
図１、図３及び図７に示すように、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５との間には、供給室３０４ａと回収室３０５ａとを空間的に仕切る仕切板３０６がケーシング３０１の内側に支持されている。この仕切板３０６の長手方向両側端部には、それぞれ連通口（４１及び４２）が設けられている。
回収室搬送部材３０５によって長手方向の奥側ＢＳから手前側ＦＳ（図５中矢印Ｄ２方向）に搬送された現像剤３２０は、その搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれるため側壁に沿って盛り上がる。この盛り上がりによって、回収室３０５ａ内の搬送方向下流側端部に到達した現像剤３２０は、上述した仕切板３０６の長手方向両側端部に設けられた連通口のうちの長手方向手前側端部に設けられた持ち上げ口４１を通過し（図５中矢印Ｄ３）、供給室３０４ａに受け渡される。
【００４３】
供給室３０４ａに受け渡された現像剤３２０は、供給室搬送部材３０４によって供給室３０４ａ内を長手方向の手前側ＦＳから奥側ＢＳ（図５中矢印Ｄ４方向）に搬送される。
回収室３０５ａの場合と同様に、供給室搬送部材３０４によって長手方向の手前側ＦＳから奥側ＢＳ（図５中矢印Ｄ４方向）に搬送された現像剤３２０は、その搬送方向端部でケーシング３０１の側壁で進路を絶たれる。供給室３０４ａ内の搬送方向下流側端部に到達した現像剤３２０は、上述した仕切板３０６の長手方向両側端部に設けられた連通口のうちの長手方向奥側端部に設けられた落下口４２より落下し、回収室３０５ａに受け渡される。
【００４４】
このように、現像装置３は、現像ローラ３０２、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５及び仕切板３０６等を備える構成である。現像ローラ３０２は、現像剤３２０を担持して表面移動し、感光体１に形成された静電潜像を可視像化するものである。供給室搬送部材３０４は、現像ローラ３０２の現像ローラ中心線Ｏ−３０２ａに平行な供給スクリュ中心線Ｏ−３０４を中心に回転し、この供給スクリュ中心線Ｏ−３０４に沿って現像装置３の長手方向に現像剤３２０を撹拌しつつ搬送する。回収室搬送部材３０５は、現像ローラ３０２から現像剤３２０を離す剤離し領域γの近傍に配置され、現像ローラ中心線Ｏ−３０２ａと平行な回収スクリュ中心線Ｏ−３０５を中心に回転することで、現像剤３２０を撹拌しつつ、供給室搬送部材３０４が現像剤３２０を搬送する方向とは反対方向に搬送する。また、仕切板３０６は、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５との間であって、供給室３０４ａと回収室３０５ａとの空間を仕切り、長手方向の両端部にそれぞれ連通口を有する。このような構成により、現像装置３は、図５中の矢印Ｄ１〜Ｄ４に沿った現像剤３２０の循環経路を形成する。
【００４５】
また、本実施形態の現像装置３内で現像剤３２０を循環させる現像剤撹拌搬送部材（３０４及び３０５）が現像ローラ３０２の横に上下に二本並べて配置される。
従来の現像装置３としては、図１３に示すように二つの現像剤攪拌搬送部材（供給回収スクリュ４０４、循環スクリュ４０５）を現像ローラ３０２から離れる方向（水平方向）に並べて配置する構成のものがある。このように、二つの現像剤攪拌搬送部材を水平方向に並べて配置する構成にくらべて、本実施形態の現像装置３は、装置の横方向（水平方向）の大きさを小さくすることができる。
【００４６】
また、本実施形態の現像装置３は、仕切板３０６により供給室３０４ａ回収室３０５ａとの空間が仕切られている。このため、現像ローラ３０２に対しては供給室搬送部材３０４により、トナーとキャリアを十分に撹拌混合された現像剤３２０のみが供給され、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤３２０は専ら回収室搬送部材３０５により撹拌搬送され、直ぐに現像ローラ３０２に供給されることがない。よって、狙いの帯電量を持ったトナーを含み、狙いのトナー濃度となった現像剤３２０だけが現像ローラ３０２に供給され、現像に用いられることとなるため、高画質を得ることができる。
このように、本実施形態の現像装置３は、水平方向のコンパクト化を図りつつ、高画質を得ることができる。
【００４７】
次に、現像装置３におけるトナー補給について説明する。
現像装置３内の現像剤３２０は、現像動作を繰り返す内にトナーが消費されていくため、現像装置３の外部から装置内の現像剤３２０に対してトナーを補給する必要がある。本実施形態の現像装置３は、長手方向の奥側ＢＳの端部近傍にトナー補給口３０９を備え、このトナー補給口３０９より図７中の矢印Ｔで示すように、外部からのトナーの補給を行う。本実施形態の現像装置３では長手方向の奥側ＢＳの端部近傍は、現像ローラ３０２に現像剤を供給する供給室３０４ａ内の搬送方向下流側端部近傍となるため、トナー補給口３０９より補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、落下口４２を通過して回収室３０５ａに供給されることとなる。回収室３０５ａに供給されたトナーは、回収室搬送部材３０５で現像剤３２０と混合・撹拌され、所定のトナー濃度となった現像剤３２０に含有された状態で、持ち上げ口４１から供給室３０４ａへと受け渡され、現像に供される。
【００４８】
また、回収室搬送部材３０５を配置した回収室３０５ａは、現像ローラ３０２の表面から離脱した供給室搬送部材３０４によって現像装置３の長手方向の奥側ＢＳ（図５中矢印Ｄ４方向）に搬送されながら現像ローラ３０２に供給され現像に使用される。
【００４９】
次に、トナー濃度センサ２０１について説明する。
図７に示すように、現像装置３は、回収室３０５ａ内の持ち上げ口４１の下方にトナー濃度センサ２０１を配置している。本実施形態のトナー濃度センサ２０１は、透磁率を測定するセンサであり、現像剤のキャリア濃度(＝１００−トナー濃度)を検出することができる。このトナー濃度センサ２０１での検出結果に基づいて、不図示の制御部がキャリア濃度からトナー濃度センサ２０１の検出領域における現像剤３２０のトナー濃度が適正か否かを判断し、補給するトナーの量を決定する。
【００５０】
トナー濃度センサ２０１を配置した持ち上げ口４１の下方は、回収室３０５ａ内における回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部である。
現像装置３内における現像剤３２０の流れは、図５中の矢印Ｄ１〜Ｄ４や図７中の矢印に示す通りである。そして、供給室３０４ａ内では、多くの現像剤３２０が供給室搬送部材３０４によって奥側ＢＳの端部まで搬送される前に、現像ローラ３０２に供給され現像に使用され、回収室３０５ａへと受け渡される。このため、回収室３０５ａ内では回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側となる手前側ＦＳほど現像剤３２０の量が多くなり、手前側ＦＳ端部近傍に現像剤３２０が溜まる傾向がある。よって、本実施形態の現像装置３のように、回収室３０５ａ内における回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部にトナー濃度センサ２０１を配置することで、トナー濃度センサ２０１の上方には現像剤３２０が常に充填しており、安定したキャリア濃度検知が可能となる。
【００５１】
図２に示すように、本実施形態のプリンタ１００は、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの各色毎に、感光体１を横方向に並べて各感光体１に帯電装置２や現像装置３等を設けて静電潜像を形成し、可視像化してから転写紙Ｐに順次転写してフルカラー画像を得るタンデム方式のカラー画像形成装置である。このような画像形成装置では、横方向に並べた感光体１（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）に対してそれぞれ現像装置３（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）が設けられているので、プリンタ１００の省スペース化を図るには、各感光体１同士の間隔を狭めることが求められる。各感光体１同士の間隔を狭めるには各現像装置３も水平方向（横方向）の大きさを小さくすることが求められる。
【００５２】
プリンタ１００が備える複数の現像装置として図１に示すような現像装置３を使用することにより、一つの現像装置３の横寸法が図１３に示した従来のものよりも小さくできるので、プリンタ１００の水平方向の小型化を図ることができる。また、本実施形態の現像装置３（Ｋ，Ｍ，Ｙ，Ｃ）は上述したように、剤離し領域γ、剤汲み上げ領域η、供給室搬送部材３０４、回収室搬送部材３０５、仕切板３０６などを具備した構成としているので、狙いの帯電量を持ったトナーが現像に用いられることとなり、高画質を得ることができる。また、現像領域αを通過した現像剤３２０が、すぐに、再度の現像に用いられることが無いため、現像剤３２０の劣化を抑制できで、現像剤３２０の性能を長期にわたり安定して維持することが可能であるため、高寿命、高耐久な現像装置を提供することができる。このような利益はタンデム式のフルカラー画像形成装置に特有のもとではなく、単色の画像形成装置においても得ることができることはもちろんである。
【００５３】
次に、本発明の現像装置３の特徴部について説明する。
図１に示すように、現像装置３は、現像領域αに対して現像スリーブ３０２ｃの回転方向下流側、且つ、汲み上げ領域ηとなる現像剤貯留スペースεとの対向部に対して現像スリーブ３０２ｃの回転方向上流側の位置となるケーシング対向極ＭＰ２との対向部となるケーシング３０１の内壁に接地した導電性部材である導電性接地部材５０を配置している。図１に示す導電性接地部材５０は、非磁性の金属部材であり、現像ローラ３０２の回転軸方向に平行に延在する円柱状の金属棒である。
【００５４】
ここで、導電性接地部材５０を備えない従来の現像装置で生じていた課題である、「濃度ムラ」や「画像先端濃い」という現象について説明する。
まず、これらの現象の原因となるスリーブ汚れについて説明する。現像スリーブ３０２ｃが現像剤３２０を搬送するときに現像剤３２０は現像スリーブ３０２ｃに対して動きながら搬送される。つまり現像スリーブ３０２ｃ表面上における磁束密度が、現像スリーブ３０２ｃの表面に対して垂直方向に向いているときは現像剤３２０が穂立ちし、磁束密度が接線方向に向いているときは現像剤３２０が寝た状態となる。この繰り返しにより現像剤３２０は搬送されているので、穂立ち状態から寝た状態への変化、または、寝た状態から穂立ち状態への変化などのタイミングで現像剤３２０に衝撃が加わる。この衝撃により、トナーがキャリアから離れて現像スリーブ３０２ｃの表面に付着することがあり、これがスリーブ汚れとなる。
【００５５】
トナーは現像スリーブ３０２ｃに受け渡される前のキャリアとの摩擦帯電によってマイナス極性の電荷を帯びており、当然、現像スリーブ３０２ｃの表面に付着したトナーもマイナス極性の電荷を帯びている。
図１４は、表面の一部にスリーブ汚れが生じた現像スリーブ３０２ｃと感光体１との対向部を模式的に示す説明図である。
図１４に示す状態では、現像スリーブ３０２ｃの表面の端部側にトナーＴが付着しており、この付着したトナーＴの持つマイナス電荷によって、見かけ上の現像スリーブ３０２ｃの電位がマイナス極性に大きくなる。これにより、現像剤３２０と感光体１とが接触する現像領域αのうち現像スリーブ３０２ｃの表面にトナーが付着した図１４中の領域１Ａでは、所望の現像電界よりも電界が強くなる。一方、現像スリーブ３０２ｃの表面にトナーが付着していない図１４中の領域１Ｂでは、所望の現像電界となっている。
【００５６】
このような現像スリーブ３０２ｃの電位上昇によって、所望の現像バイアスに現像スリーブ３０２ｃに付着したトナーＴの電位分、実行現像バイアスが大きくなるため、現像スリーブ３０２ｃにトナーが付着している部分では狙いよりも現像されるトナーＴの量が多くなる。よって、スリーブ汚れが生じた状態では、現像スリーブ３０２ｃの表面上にトナーＴが付着している部分と付着していない部分とで濃度ムラが生じる。
【００５７】
ここで、現像スリーブ３０２ｃの表面にトナーＴが付着している部分（領域１Ａ）が現像領域αを通過し、この部分の現像剤３２０を用いて現像が行われると、現像バイアスによって現像スリーブ３０２ｃの表面に付着したトナーＴにも感光体１に向かう方向の力が働く。これにより、領域１Ａに対応する現像スリーブ３０２ｃの表面上からトナーＴが離脱し、領域１Ｂと同様の状態となる。
このため、スリーブ汚れが発生した状態でベタ画像を作像すると、現像スリーブ３０２ｃの回転を始め、感光体１へのベタ画像の現像動作を始めてから現像スリーブ３０２ｃ一周分のみ、画像が濃くなる濃度ムラの一種の現象が発生した。以下、この現象を「画像先端濃い」と呼ぶ。図１５は、「画像先端濃い」が発生した画像のイメージ図である。図１５に示すように、スリーブ汚れが発生した状態で、全ベタを出力した場合は、画像先端の現像スリーブ３０２ｃの一周分だけ画像濃度が濃くなり、二周目以降は画像濃度が薄くなる（狙いの濃度になる）。
【００５８】
上述したようなスリーブ汚れに起因する濃度ムラの発生を抑制するには、現像スリーブ３０２ｃの表面に付着した状態となるトナーの量を少なくすることが求められる。
特許文献１に記載の現像装置では磁極間に現像剤の一部を滞留させる滞留部材を設けている。しかしこの発明では攪拌するときに現像スリーブへのトナー付着が行われるが、電界によってスリーブへのトナー付着を抑制する効果は無い。
一方、本実施形態の現像装置３では、導電性接地部材５０を設けることにより、現像スリーブ３０２ｃの表面に付着した状態となるトナーの量を少なくしている。
以下、その原理について図９を用いて説明する。
【００５９】
図９は、本実施形態の現像装置３における現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との対向部を模式的に示す説明図である。
導電性接地部材５０は接地されており、現像スリーブ３０２ｃにはマイナス極性の現像バイアスが印加されている。したがって現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間に電界が形成され、この電界はマイナスに帯電したトナーＴが導電性接地部材５０に動く方向に形成される。この電界により現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間に存在するトナーＴは導電性接地部材５０の方向へと移動する。
このとき、現像剤３２０としてキャリアに付着していたトナーＴ２は導電性接地部材５０に付着し、現像スリーブ３０２ｃの表面に付着していたトナーＴ１は現像スリーブ３０２ｃの表面から離れ、現像剤３２０内に取り込まれる。
【００６０】
このように、現像スリーブ３０２ｃに付着していたトナーＴは、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間の電界により現像スリーブ３０２ｃから離れる。これにより、濃度ムラの原因となっていたトナーＴが現像スリーブ３０２ｃの表面から離れるため、濃度ムラ（ベタ画像の場合は「画像先端濃い」）の発生を抑制することが出来る。
【００６１】
上述したように、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間に形成される電界によって導電性接地部材５０にマイナス極性に帯電したトナーＴが付着する。導電性接地部材５０にトナーＴが付着し続けると、付着したトナーＴにより導電性接地部材５０表面にマイナス電荷が貯まるため、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間の電界は弱くなる。そして導電性接地部材５０に付着したトナーＴによって現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間に電界が形成されなくなるとトナーＴの移動は無くなる。
【００６２】
このような問題を解決可能な構成として、本実施形態の現像装置３では、ケーシング対向極ＭＰ２との対向部となるケーシング３０１の内壁に導電性接地部材５０を配置し、導電性接地部材５０の表面に、ケーシング対向極ＭＰ２によって形成される磁気ブラシが接触する構成となっている。
このような構成により、導電性接地部材５０の周りには磁気ブラシを形成する現像剤３２０があり、しかもこの現像剤３２０は現像スリーブ３０２ｃの表面移動によって動いている。動いている現像剤３２０中のキャリアはプラスに帯電しており、さらに、導電性接地部材５０と接触する際に導電性接地部材５０に付着したトナーＴと摩擦帯電することによって、導電性接地部材５０に付着しているトナーを現像剤３２０で掻き取ることができる。これにより、導電性接地部材５０に付着するトナーＴには入れ替わりが発生するため、現像装置３では、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間の電界がなくなることは無い。
【００６３】
ここで、導電性接地部材５０に付着しているトナーを現像剤３２０で掻き取るためには、導電性接地部材５０が非磁性であることが望ましい。導電性接地部材５０が磁性物質の場合、マグネットローラ３０２ｄが発生させる磁界によって導電性接地部材５０が磁化してしまう。導電性接地部材５０が磁化すると、その周りに存在する現像剤３２０中に含まれるキャリアを導電性接地部材５０が吸着してしまい、導電性接地部材５０の周りの現像剤３２０が動かなくなってしまう。導電性接地部材５０の周りの現像剤３２０が動くことによって導電性接地部材５０に付着したトナーＴを剥ぎ取る効果があるため、導電性接地部材５０の周りの現像剤３２０が動かなくなると、導電性接地部材５０に付着するトナーＴの入れ替わりが無くなり、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間の電界がなくなるおそれがある。
【００６４】
また、導電性接地部材５０の配置としては、現像剤３２０の中にあることが求められる。導電性接地部材５０が現像剤３２０中に無くても現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間に最初は電界が形成される。しかし、導電性接地部材５０が現像剤３２０中にないと、導電性接地部材５０に付着したトナーＴを剥ぎ取るものがないため、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との電界が０になる状態まで導電性接地部材５０にトナーＴが付着し続けてしまう。この状態になると現像スリーブ３０２ｃに付着したトナーＴを電界によって離す効果が無くなるため、「画像先端濃い」等の濃度ムラを抑制しきれなくなる。
【００６５】
例えば、現像剤規制部材３０３は非磁性金属部材（非磁性の導電性部材）でできている。しかし、現像剤規制部材３０３を接地したとしても、現像剤３２０に触れていない部分（図１中における現像剤規制部材３０３の左側面部分）もあるため、この部分にトナーＴが付着して堆積してしまう。このため、現像剤規制部材３０３を接地したとしても、「画像先端濃い」等の濃度ムラを抑制する構成としては不十分である。本実施形態の現像装置３では、現像剤規制部材３０３をフロートの状態で使用している。
また、本実施形態の現像装置３では、導電性接地部材５０として非磁性金属物質であるＳＵＳ３０３を用いているが、非磁性の導電性物質であればこの限りではない。
【００６６】
図１０は、導電性接地部材５０の有無による「画像先端濃い」のレベルを比較したグラフである。図１０のグラフの縦軸は、ベタ画像における現像スリーブ一周目の画像濃度と二周目の画像濃度との濃度差を表している。この値が小さいほど「画像先端濃い」のレベルは良好であることを示している。なお、画像濃度は反射分光濃度計「Ｘ−ｒｉｔｅ９３８」による画像濃度測定値である。図１０のグラフより、導電性接地部材５０を設けることによって、「画像先端濃い」のレベルが改善していることがわかる。
【００６７】
導電性接地部材５０と現像スリーブ３０２ｃとの最近接距離は、現像スリーブ３０２ｃと感光体１との最近接距離よりも遠くすることが望ましい。これは、以下の理由による。
すなわち、現像スリーブ３０２ｃと感光体１との間に形成される電界よりも現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間に形成される電界の方が強くなると、現像スリーブ３０２ｃと導電性接地部材５０との間でリークが発生する場合があるためである。リークが発生すると現像スリーブ３０２ｃの電位が落ち、感光体１上の潜像に対する現像が不安定となってしまう。よって、導電性接地部材５０と現像スリーブ３０２ｃとの最近接距離は、現像スリーブ３０２ｃと感光体１との最近接距離よりも遠くすることが望ましい。
【００６８】
また、導電性接地部材５０と現像スリーブ３０２ｃとの最近接距離が短すぎると現像剤３２０が通過するスペースが無くなり、現像剤３２０がケーシング３０１の外に出てしまう剤漏れという問題が発生してしまう。このような理由からも、導電性接地部材５０と現像スリーブ３０２ｃとの最近接距離は、現像スリーブ３０２ｃと感光体１との最近接距離よりも遠くすることが望ましい。
【００６９】
また、本実施形態の現像装置３が導電性接地部材５０を配置したケーシング対向極ＭＰ２との対向部は、現像領域αに対して現像スリーブ３０２ｃの回転方向下流側であって、剤離し領域γよりも回転方向上流側である。このため、導電性接地部材５０との対向部で現像スリーブ３０２ｃの表面から現像剤３２０内に移動したトナーは、剤離し領域γで現像剤３２０に含有した状態で、現像スリーブ３０２ｃから離れる。これにより、現像スリーブ３０２ｃの表面に付着していたトナーを現像スリーブ３０２ｃから分離することができる。その後、汲み上げ領域ηで現像剤貯留スペースε内の現像剤３２０が現像スリーブ３０２ｃの表面に担持されることで、スリーブ汚れのない現像スリーブ３０２ｃの表面に現像剤３２０を供給できるため、スリーブ汚れに起因する濃度ムラをより確実に抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態の現像装置３では、磁界発生手段であるマグネットローラ３０２ｄが形成する磁極ＭＰが三つの構成である。磁界発生手段が形成する磁極の数としては三極に限るものではなく、五極など複数の磁極を備え、少なくとも現像領域で磁気ブラシを形成する現像磁極を備え、汲み上げ部と剤離れ部とを形成することが出来る構成であればよい。
【００７１】
〔変形例１〕
次に、本発明を適用した現像装置３の一つ目の変形例（以下、変形例１と呼ぶ）について説明する。
図１１は、変形例１の現像装置３の概略構成と感光体１とを示す説明図である。
図１１に示す現像装置３は、導電性接地部材５０として、ケーシング３０１の内壁面の現像スリーブ３０２ｃに対向する位置に金属板を貼り付けた構成である。導電性接地部材５０としては、図１に示すように金属棒を配置してもよいが、図１１に示すように、金属板を配置した構成であっても同様の効果を得ることが出来る。
【００７２】
〔変形例２〕
次に、本発明を適用した現像装置３の二つ目の変形例（以下、変形例２と呼ぶ）について説明する。
図１２は、変形例２の現像装置３の概略構成と感光体１とを示す説明図である。
変形例２の現像装置３は、図１３に示す装置が水平方向に大きくなる従来の現像装置３に本発明の特徴部である導電性接地部材５０を配置する構成を適用したものである。
【００７３】
変形例２の現像装置３では、実施形態の現像装置３や変形例１の現像装置３のように、現像ローラ３０２に供給する現像剤３２０の収容部と、現像ローラ３０２から回収した現像剤３２０の収容とを分けていないため、現像ローラ３０２の回転軸方向の濃度ムラを抑制することが出来ない。また、二つの現像剤攪拌搬送部材を水平方向に配置しているため、現像装置３の水平方向の省スペース化を図ることは出来ない。しかし、現像領域αに対して現像ローラ３０２の表面移動方向下流側、且つ、汲み上げ領域ηに対して表面移動方向上流側、さらには、剤離し領域γに対して表面移動方向上流側の位置に、導電性接地部材５０を配置することで、スリーブ汚れに起因する濃度ムラを抑制することができる。
【００７４】
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〕
トナーと磁性キャリアとからなる現像剤３２０等の二成分の現像剤を無端移動する表面上に担持して、潜像担持体に対向する現像領域で潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像ローラ３０２等の現像剤担持体と、現像剤担持体に供給する現像剤を収容する供給室３０４ａ及び回収室３０５ａ等の現像剤収容部と、を有し、現像剤担持体は、無端移動する現像スリーブ３０２ｃ等の表面部材の内側に複数の磁極を有するマグネットローラ３０２ｄ等の磁界発生手段を内包し、磁界発生手段によって発生する磁界によって、現像剤収容部から供給される現像剤を現像剤担持体表面上に汲み上げる汲み上げ領域η等の汲み上げ部と、現像領域α等の現像領域を通過した後の現像剤を現像剤担持体表面から離脱させる剤離し領域γ等の剤離れ部とが形成され、表面部材にはトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３等の現像装置において、現像領域に対して現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、汲み上げ部に対して現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置となる現像剤担持体の表面近傍の現像剤に接触する位置に、接地した導電性接地部材５０等の導電性部材を配置している。これによれば、上記実施形態、変形例１及び変形例２について説明したように、スリーブ汚れ等の現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を抑制することができる。
〔態様Ｂ〕
〔態様Ａ〕において、導電性接地部材５０等の導電性部材は、ＳＵＳ３０３を含む非磁性金属物質等の非磁性体である。これによれば、上記実施形態について説明したように、導電性部材が磁化してその周辺の現像剤が滞留することを防止し、導電性部材周辺の現像剤の入れ替わりを妨げないことで、現像剤による導電性部材からのトナーの除去を促し、トナーが導電性部材に付着しつづけることに起因する導電性部材と表面部材との間の電界が弱まることを防止することが出来る。
〔態様Ｃ〕
〔態様Ａ〕または〔態様Ｂ〕において、導電性接地部材５０等の導電性部材を、現像領域α等の現像領域に対して現像ローラ３０２等の現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、剤離し領域γ等の剤離れ部に対して現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置となる現像剤担持体の表面近傍の位置に配置している。これによれば、上記実施形態について説明したように、剤離れ部よりも前で導電性部材に付着したトナーを掻き取った現像剤は、掻き取ったトナーと共に剤離れ部で現像剤担持体から離脱する。これに対して、剤離れ部よりも後に導電性部材を配置すると、塊の状態で導電性部材から掻き取られたトナーが現像領域に搬送され、潜像担持体に受け渡されて異常画像となるおそれがある。〔態様Ｃ〕では、導電性部材から掻き取ったトナーに塊の状態が含まれていても、掻き取ったトナーを現像剤と共に剤離れ部で現像剤担持体から離脱させるため、トナーの塊に起因する異常画像の発生を抑制することができる。
〔態様Ｄ〕
〔態様Ｃ〕において、現像スリーブ３０２ｃ等の表面部材の表面上には磁界発生手段によって発生する磁界によって現像剤からなる磁気ブラシが形成され、磁気ブラシを形成する現像剤に接触する位置に導電性接地部材５０等の導電性部材を配置している。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気ブラシを形成する現像剤は、表面部材が表面移動している間は常に動いているため、現像装置が駆動している間は、導電性部材に接触する現像剤は常に動いている状態となる。導電性部材の周りの現像剤が動くことによって導電性部材に付着したトナーを剥ぎ取る効果があるため、導電性部材の周りの現像剤が動かなくなると、導電性部材に付着するトナーの入れ替わりが無くなり、表面部材と導電性部材との間の電界がなくなるおそれがある。これに対して、〔態様Ｄ〕では、導電性部材に接触する現像剤は常に動いている状態となるため、導電性部材に付着するトナーの入れ替わりを維持でき、表面部材と導電性部材との間の電界がなくなることを防止でき、安定的に表面部材上のトナーの除去を行うことができるため、現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を安定的に抑制することができる。
〔態様Ｅ〕
〔態様Ｃ〕または〔態様Ｄ〕において、現像剤収容部は、剤汲み上げ領域η等の汲み上げ部で現像ローラ３０２等の現像剤担持体に現像剤を供給しながら現像剤を搬送する供給室３０４ａ等の供給搬送部と、剤離し領域γ等の剤離れ部で現像剤担持体から離脱した現像剤を回収しながら現像剤を搬送する回収室３０５ａ等の回収搬送部とを空間的に仕切られた状態で備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、導電性接地部材５０等の導電性部材から掻き取られたトナーは、現像剤とともに回収搬送部に回収され、十分に他の現像剤と混ざってから供給搬送部を介して現像剤担持体に供給され、現像領域に搬送される。よって、導電性部材に付着したトナーが撹拌不十分のまま現像領域に搬送されることを防止し、撹拌が不十分なトナーが現像に用いられることに起因する異常画像の発生を防止することが出来る。
〔態様Ｆ〕
少なくとも感光体１等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電装置２等の帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための露光装置１６等の潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有するプリンタ１００等の画像形成装置において、現像手段として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、実施形態、変形例１及び変形例２について説明したように、スリーブ汚れ等の現像剤担持体表面汚れに起因する濃度ムラの発生を抑制することができ、高い画像品質の画像を形成可能な画像形成装置を提供することが出来る。
〔態様Ｇ〕
潜像を担持する感光体１等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えるプリンタ１００等の画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にした作像装置１７等のプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、〔態様Ａ〕乃至〔態様Ｅ〕の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、実施形態について説明したように、濃度ムラの発生を抑制することが出来る現像装置の画像形成装置本体に対する交換性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  感光体
２  帯電装置
３  現像装置
５  転写バイアスローラ
６  クリーニング装置
１６  露光装置
１７  作像装置
２４  定着装置
５０  導電性接地部材
１００  プリンタ
２０１  トナー濃度センサ
３０１  ケーシング
３０２  現像ローラ
３０２ａ  固定軸
３０２ｃ  現像スリーブ
３０２ｄ  マグネットローラ
３０２ｅ  回転軸
３０２ｆ  軸受
３０２ｇ  現像バイアス用電源
３０３  現像剤規制部材
３０４  供給室搬送部材
３０４ａ  供給室
３０５  回収室搬送部材
３０５ａ  回収室
３０６  仕切板
３２０  現像剤
ＭＰ１  現像磁極
ＭＰ２  ケーシング対向極
ＭＰ３  現像剤規制部材対向極
Ｐ  転写紙
α  現像領域
β  転写領域
γ  剤離し領域
ε  現像剤貯留スペース
η  剤汲み上げ領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７６】
【特許文献１】特開２００７−００３８６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４６３９号公報
【図１】
2013083742.tif 000003
【図２】
2013083742.tif 000004
【図３】
2013083742.tif 000005
【図４】
2013083742.tif 000006
【図５】
2013083742.tif 000007
【図６】
2013083742.tif 000008
【図７】
2013083742.tif 000009
【図８】
2013083742.tif 000010
【図９】
2013083742.tif 000011
【図１０】
2013083742.tif 000012
【図１１】
2013083742.tif 000013
【図１２】
2013083742.tif 000014
【図１３】
2013083742.tif 000015
【図１４】
2013083742.tif 000016
【図１５】
2013083742.tif 000017