(57)【要約】【課題】現像剤中の凝集体による異常画像の発生を防止する。【解決手段】現像装置３は、現像ローラ３０２と、搬送スクリュー３０４，３０５と、仲介ローラ４０１を備えている。仲介ローラ４０１は、供給室搬送部材である搬送スクリュー３０４で攪拌しながら搬送される現像剤を汲み上げて現像ローラ３０２に受け渡す。その仲介ローラ４０１に対向して、複数本の針状突起からなる突起物部材５０１，５０１を配置する。仲介ローラ４０１により搬送される現像剤が突起物部材５０１部を通過する際に、現像剤中のトナー主体の凝集体は針状突起により崩される。また、崩せない場合も突起物部材５０１に遮られて、仲介ローラ上をさらに運搬されることがなく、凝集体が現像ローラ３０２によって現像領域に運ばれることがなく、凝集体による異常画像の発生を防止する。【選択図】図１
2013029576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の長手方向に搬送する搬送部材と、該搬送部材によって搬送される現像剤を汲み上げて前記現像剤担持体に受け渡す仲介ローラを備えた現像装置であって、
複数本の針状突起からなる突起物部材を前記仲介ローラに対向して配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記突起物部材が複数個設けら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】
前記仲介ローラは、現像剤を表面に担持して搬送する回転可能なスリーブと、該スリーブの内部に固定配置される磁石体を備え、
前記磁石体は磁束密度の異なる複数の磁極を有し、
前記突起物部材は、前記磁石体の磁極に対向するように配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記仲介ローラが前記現像剤担持体の上方に配設されており、
前記仲介ローラの現像剤分離部における磁束密度が、ゼロもしくは当該仲介ローラ表面に現像剤を保持できない程度の磁束密度であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記仲介ローラの磁束密度がゼロもしくは当該仲介ローラ表面に現像剤を保持できない程度の磁束密度である前記領域が、前記仲介ローラの現像剤汲み上げ側と反対側で該仲介ローラの回転中心から水平に延ばした直線とローラ表面との交点位置から、該仲介ローラ回転方向で該仲介ローラが前記現像剤担持体に最近接する位置までの範囲であることを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記仲介ローラの現像剤分離部と前記現像剤担持体との間に、前記仲介ローラ表面から分離した現像剤の一部を回収する回収部が設けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記回収部で回収した現像剤を前記搬送部材部に戻す、または回収タンクに送る回収現像剤搬送手段を有することを特徴とする、請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記仲介ローラの現像剤汲み上げ極から前記現像剤担持体への現像剤受け渡し地点までの間に、前記仲介ローラ表面に担持される現像剤の量を規制する規制部材が設けられており、
該規制部材により規制される現像剤量は、前記現像剤担持体によって現像領域に運ばれる現像剤の量よりも多いことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記突起物部材の針状突起と針状突起の間隔が当該現像装置で使用するキャリア粒径の１０倍以上とすることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記キャリアの粒度が２０〜６０μｍであることを特徴とする、請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置を搭載することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置または請求項１１に記載のプロセスカートリッジを具備す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、静電潜像の可視像化手段である現像装置およびこの現像装置を用いるプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電潜像の可視像化手段として、トナーと粒状磁性体のキャリアよりなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いる二成分現像方式の現像装置が知られている。二成分磁気ブラシ現像では、トナーをキャリア（磁性粉）と混合して、攪拌する事で摩擦帯電を起こさせ、トナーをキャリア（磁性粉）に静電気力によって付着させる。このトナーとキャリアの混合物が現像剤である。現像剤は、現像剤担持体によって、潜像担持体と対向する現像領域に運ばれ、潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて現像を行う。
【０００３】
上記の現像プロセスを行う為の一般的な装置構成を簡単に述べると、画像形成装置内には現像装置とは別途設けられた、トナーカートリッジ等のトナー収納部材、補給装置が存在する。補給装置によってトナーカートリッジから現像装置内にトナーが補給される。そして、補給されたトナーは現像装置内のスクリュ部材などによって、現像装置内の現像剤と攪拌混合され、同時に摩擦帯電が起きる。攪拌混合された現像剤は、マグネットローラなどの磁界発生手段を内包した円筒状の現像スリーブによって現像領域まで搬送される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高温・高湿環境では、トナーカートリッジや補給経路内でトナー凝集が発生する場合がある。このトナー凝集が崩れることなく現像装置に補給され、現像領域まで運ばれた場合、凝集体は画像において黒ポチや流星といった異常画像を発生させることが知られている。また、現像装置内においても高温となる回転部材の周囲などでトナーが融解し、キャリアを含む凝集体が発生することがある。この凝集体も画像において黒ポチなどの異常画像を引き起こす。
【０００５】
本発明は、現像剤中の凝集体による黒ポチや流星といった異常画像を発生させることがなく、優れた現像品質を得ることのできる現像装置、およびこれを備える画像形成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】
【０００６】
前記の課題は、表面に現像剤を担持して現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の長手方向に搬送する搬送部材と、該搬送部材によって搬送される現像剤を汲み上げて前記現像剤担持体に受け渡す仲介ローラを備えた現像装置であって、複数本の針状突起からなる突起物部材を前記仲介ローラに対向して配置したことを特徴とする現像装置により解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の現像装置によれば、複数本の針状突起からなる突起物部材を仲介ローラに対向して配置したので、仲介ローラにより搬送される現像剤が突起物部材部を通過する際に、現像剤中のトナー主体の凝集体は針状突起により崩される。また、崩せない場合も突起物部材に遮られて、仲介ローラ上をさらに運搬されることがなく、凝集体が現像剤担持体に受け渡されて現像領域に運ばれることがなく、凝集体による異常画像の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の感光体まわりの概略構成を示す断面図である。
【図２】現像ローラ及び仲介ローラに形成される磁束密度分布を示す模式図である。
【図３】現像ローラの軸方向に沿った断面図である。
【図４】突起物部材の概略を示す側面図及び正面図である。
【図５】現像装置内の現像剤の流れを示す模式図である。
【図６】現像装置の内部構成を示す斜視図である。
【図７】現像剤供給室と回収室の連通口を示す断面図である。
【図８】本発明による現像装置を備えるカラー画像形成装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の一例における、像担持体（感光体）まわりの概略構成を示す断面図である。この図において、像担持体である感光体１は矢印で示すように図中時計まわりの向きに回転される。この感光体１の上部、時計の文字盤で表現すれば略１２時の位置には帯電装置２が配置されている。帯電装置２は本例では感光体と同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。
【００１０】
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、図示省略の書き込み手段からの露光用の光Ｌの照射を受けて静電潜像が形成される。その静電潜像は感光体１の回転と共に下流側に移動し現像装置３と対向する現像領域に至る。現像装置３は感光体１の右横に配置されている。
【００１１】
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。
【００１２】
現像ローラ３０２は、感光体１を時計の文字盤に見立てると、２時と３時の間の位置（２時半の位置）で感光体１に近接して対向させることで現像ニップ領域Ａ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。
【００１３】
現像ローラ３０２によりケーシング３０１内の現像剤３２０は現像ニップ領域Ａへ搬送されるようになっている。現像ニップ領域Ａで感光体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。
【００１４】
このトナー像は感光体１の回転と共に下流側に移動し転写装置５に対向する転写領域に至る。転写装置５は感光体１の下部、６時の位置に配置されている。本例では転写装置５は回転体からなるが、回転体に限らずコロナ放電タイプでもよい。感光体１と転写装置５とが対向する領域を転写領域Ｂと称する。
【００１５】
感光体１上のトナー像は転写領域Ｂにおいて転写紙８に転写され、転写紙８上の画像となる。なお感光体上のトナーを中間転写体(中間転写ベルトなど)にいったん転写し、その後多色トナーを一括して転写紙に転写する中間転写ベルト方式にも適用は可能であり、その場合は転写領域Ｂ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。
【００１６】
転写後の感光体１は感光体１の回転と共に下流側へ移動してクリーニング装置６に至る。
クリーニング装置６は１０時の位置に配置されている。クリーニング装置６は、転写紙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を通過した感光体１の表面は図示しない除電器により除電され、その後、帯電装置２により表面を一様に帯電され、次の画像形成工程が繰返えされる。
【００１７】
現像装置３についてさらに詳しく説明する。
本例の現像装置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、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。 
【００１８】
なお、本実施例では攪拌部材は螺旋形状のスクリューを用いており、スクリュー羽根の外径を直径１６ｍｍ以下のものを用いている。ただし、攪拌部材は螺旋形状のスクリュー（軸部材から突設・植設される板状部材が螺旋状に連続したもの）に限定されるものではなく、複数の円盤状部材が軸部材に突設・植設される（板状部材が連続しておらず、複数枚の円盤状部材を有する）構成でも構わない。
【００１９】
図１及び図２に示すように、現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石（図３）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スリーブ３０２ｃが回転軸３０２ｅ（図３）と一体的に回転する構成となっている。
【００２０】
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。
【００２１】
現像ローラ３０２の構造を示した図３において、現像ローラ３０２は主として、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及びこの固定軸３０２ａと一体の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スリーブ３０２ｃ及びこのスリーブ３０２ｃと一体的な回転軸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される。
【００２２】
マグネットローラ３０２ｄの外周部には、図３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の周囲をスリーブ３０２ｃが回転されるわけである。
【００２３】
これらの磁石ＭＧは、スリーブ３０２ｃの周表面に現像剤を穂立ちさせ、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。
【００２４】
マグネットローラの構成は多々あるが、本例では図２に示すような複数の磁極を備えるものである。すなわち、現像ローラ３０２の中心Ｏ-1と感光体の中心Ｏ-2を結ぶ線上で対向する部分（現像ニップ領域Ａに相当する領域）の磁極をＰ１極(現像極)と称し、以下反時計まわりの向きで示す現像ローラ３０２の回転方向順に、各磁極をＰ２(ケーシング対向極)、Ｐ３極(現像剤規制部材対向極)と称する。
【００２５】
極性はＰ１極から、Ｎ、Ｓ、Ｓ極としているが、これらは各極が反対の極性であっても構わない。Ｐ１極は現像極であり、感光体１に対向している。Ｐ２はケーシングに対向しており、Ｐ３は現像剤規制部材に対向している。
【００２６】
現像ローラ３０２と感光体１は現像ニップ領域Ａ（図１参照）で直接には接触せずに、現像に適する一定の間隔、現像ギャップＧＰを保持して対向している。
現像ローラ３０２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。 
【００２７】
この現像装置３では、固定軸３０２ａには接地されたバイアス用の電源ＶＰが接続されている（図示せず）。固定軸３０２ａに接続された電源ＶＰの電圧は、図３に示していない導電性の軸受、導電性の回転軸３０２ｅを経てスリーブ３０２ｃに印加される。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。
【００２８】
こうして、現像ニップ領域Ａには、キャリアから離脱したトナーを感光体１側へ移動させる電界を形成しておき、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に供している。
【００２９】
なお、本例の現像装置は露光用の光Ｌ（図１参照）で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電装置２により感光体１上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために画像部を露光用の光Ｌで露光することで、低下した電位の画像部(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、本発明の現像方式の中で、感光体１に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。
【００３０】
現像後、Ｐ２極は現像ローラ３０２上に担持された現像後の現像剤３２０を現像ローラ３０２の回転と共に下流側に搬送し、ケーシング３０１内に引き入れる。
Ｐ２とＰ３極は同極性としてあり、Ｐ２〜Ｐ３極間では穂立ちさせる磁力がなく穂が寝た状態となり、それまで現像ローラ３０２周囲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。この穂が寝た状態となる現像ローラ上のＰ２〜Ｐ３極対応部（磁力分布曲線の山形のピークが他と比べて極めて低い領域）は現像ローラ３０２から現像剤３２０を離す、剤離し領域（図１に符号９で示す）を形成している。
【００３１】
感光体１にトナーを付着させた現像剤３２０は、現像剤中のトナー濃度が下がっている為、仮に、このトナー濃度が低下した現像剤が現像ローラ３０２から離れずに再度現像ニップ領域Ａ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。
【００３２】
これを防止するため、本例では、現像後の剤離し領域９で、現像ローラ３０２から現像剤を離す。現像ローラ３０２から離した現像剤はその後、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する。
【００３３】
こうして、狙いのトナー濃度、帯電量にされた現像剤は、供給室撹拌搬送部材３０４によって現像装置長手方向（図２で図面に垂直な方向）に搬送される。供給室攪拌搬送部材３０４の斜め上部には仲介ローラ４０１が設けられている。仲介ローラ４０１は現像ローラ３０２と同様の構成を採り、内部に固定配置されるマグローラ４０１ａを備え、マグローラの外側に回転可能なスリーブ４０１ｂを備える。仲介ローラ４０１が内蔵する磁石体であるマグローラ４０１ａは磁束密度の異なる複数の磁極を有している。
【００３４】
マグローラ４０１ａの磁力によって、供給室撹拌搬送部材３０４から仲介ローラ表面に引き付けられた現像剤は、図1に示された仲介ローラの回転方向（図中反時計回り）にそって、仲介ローラ表面上を搬送される。汲み上げられた現像剤は仲介ローラ表面上を通過する際に、規制部材４０２と仲介ローラ間を通過する事によって余分な量の現像剤を規制する。規制部材４０２を経た現像剤は、ケーシング３０１内部に備えられ且つ櫛状に並べられた針状の突起物部材５０１部を通過する。本例では、図２に示すように、仲介ローラ４０１の２つの磁極（Ｐ５，Ｐ６）に対向する位置に１つずつ、計２つの（２個所に）針状の突起物部材５０１，５０１が配置されている。１つの（１個所の）突起物部材５０１は、複数本の針状突起５０１ａから構成される。
【００３５】
搬送される現像剤が突起物部材５０１部を通過する際に、現像剤中のトナー主体の凝集体（現像剤中に凝集体がある場合）は突起物部材５０１と衝突する事で崩れる。また、崩せない場合も突起物部材５０１に遮られて、仲介ローラ上をさらに運搬される事が妨げられる。
【００３６】
磁気ブラシに挟まれる形でトナー主体の凝集体が仲介ローラ４０１に汲み上げられた場合に、針状突起５０１ａに接触させることで汲み上げ剤中の凝集体を崩す。また、磁極上（現像剤が仲介ローラ表面上でブラシ状の剤穂を形成する部分）と対向するように突起物部材５０１を設けることで、仮にトナー主体の凝集体を崩すことができなくとも、髪をすく（梳く）ように針状突起５０１ａで剤穂をすくことにより、剤中にまぎれたトナー主体の凝集体が通過しないようにすることができる。
【００３７】
なお、規制部材４０２は、仲介ローラ４０１の汲み上げ極（Ｐ４極）の下流側（汲み上げ極から現像ローラ３０２への現像剤受け渡し地点までの間）に配置され、その規制部材４０２によって規制される現像剤量は、現像ローラ３０２によって現像領域へ運ばれる現像剤量より多くなるように設定されている。これにより、現像ローラ３０２によって現像領域へ運ばれる現像剤の量が不足することを防いでいる。
【００３８】
図２には、仲介ローラ４０１と現像ローラ３０２の法線方向磁束密度のイメージ図を示しているが、突起物部材５０１は仲介ローラ４０１の磁極（本例ではＰ５，Ｐ６）と対向する位置に設けられている。これは、極上では仲介ローラ上で、現像剤はブラシ状の剤穂を形成するため、剤穂が寝ている極間に比較して、仲介ローラのスリーブ表面と接触するほど針状突起５０１を近づける必要がないためである。また、剤穂が寝ている状態ではトナー主体の凝集体は現像剤の間に挟まって運搬されるために、仲介ローラ上から引き剥がしにくいが、現像剤が穂立ちしている状態では、剤穂の間に凝集体が来ることもあり、引き剥がしやすいためである。
【００３９】
なお、図２では、仲介ローラ４０１中に磁極が３つ存在する構成の場合を示している。Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６と示した磁極が該当する磁極である。図２中で点線で示されているものは、法線方向磁束密度の大きさを示したイメージである。図２において、Ｐ４極は供給室撹拌搬送部材３０４から現像剤を汲み上げる役割を果たし、Ｐ５及びＰ６極は、突起物部材５０１と組み合わされることで、トナー主体の凝集体を崩す、もしくは供給剤から凝集体を分離する役割を担う。
【００４０】
図２中において符号６０１で示される領域は、仲介ローラ４０１の回転軸と水平な仲介ローラ上の位置（汲み上げと反対側）と、現像ローラとの最近接位置との間の領域を表しており、この領域では磁極は存在しない。
【００４１】
突起物部材５０１の概略を図４に側面図及び正面図で示す。なお、図４において、２点鎖線の左側は側面図、右側は正面図である。突起部材５０１は、対向する磁極の法線方向磁束密度半値幅角度分程度の幅をカバーする幅（スリーブ回転方向の距離）で設けられている。つまり、対向する磁極の半値幅が３０度で、仲介ローラ４０１のスリーブ直径が１０ｍｍであれば、１０＊３０／３６０度×円周率程度の幅に渡って複数本の針状突起５０１ａが配置されて突起部材５０１を構成している。
【００４２】
針状突起５０１ａと針状突起５０１ａの間隔は、現像装置で使用するキャリア粒径の１０倍以上とするのが好ましい。これにより、針状突起間の目詰まりによって仲介ローラ４０１の剤汲み上げ量が不足することを防止できる。なお、本実施例では、二成分現像剤を構成するキャリアの粒度は２０〜６０μｍである。また、針状突起５０１ａの高さ（長さ）や本数、あるいは密度などは、適宜設定可能である。材質も適宜なものを使用可能である。なお、本例では図４の正面図から分かるように複数本の針状突起５０１ａを千鳥配置（互い違いに）している。
【００４３】
ところで、突起物部材５０１でトナー主体の凝集体を取り除くことができても、仲介ローラの磁気的拘束力が働いてしまうキャリア主体の凝集体は取り除くことができない。そこで、本実施形態の現像装置３では、図１及び図２に示されているように、仲介ローラ４０１の斜め下側である剤分離部（領域６０１）に向かうように、現像装置のケーシング３０１が張り出され、回収部５０３が形成されている。その回収部５０３の上側に位置して回収搬送部材５０２（例えば搬送スクリュー）が配設されている。そして、図５を参照して以下に説明するように、キャリア主体の凝集体を回収部５０３で受けて回収搬送部材５０２に案内し、回収搬送部材５０２で回収・搬送する。
【００４４】
すなわち、突起物部材５０１と仲介ローラ４０１間を通過した現像剤は、図２に符号６０１で示す領域においてスリーブ４０１ｂ上から分離する。図２に示す通り、前述の領域６０１においては、仲介ローラ内の磁極は存在せず、スリーブ上に現像剤を引き付ける磁気的拘束力はほとんど存在しないように（磁束密度がゼロもしくは仲介ローラ表面に現像剤を保持できない程度に）なっている。本例では、剤分離部である領域６０１は、仲介ローラ４０１の回転中心から水平に延ばした直線（図１参照）と仲介ローラ表面との交点（汲み上げ側と反対側）から、仲介ローラ回転方向で現像ローラ３０２との最近接位置までの範囲に設定されている。
【００４５】
そして、仲介ローラのスリーブから剤が分離する際に、突起物部材５０１によって分離出来なかった（取り除けなかった）キャリア主体の凝集体は、キャリアを多く含むために他の現像剤と比較して重量が重いため、遠心力により図５の拡大図に示すように、分離後の軌道は通常の現像剤と比較して、若干仲介ローラ外側方向へ寄る（仲介ローラのスリーブから離れるような軌道をとる）。そのため、仲介ローラ外側方向へ分離した剤の一部を、回収部５０３で受けて回収搬送部材５０２方向に案内し、回収搬送部材５０２によって回収・搬送することで、キャリア主体の凝集体を回収することができる。
【００４６】
仲介ローラ４０１の剤分離部の磁束密度をゼロもしくは仲介ローラ表面に現像剤を保持できない程度とすることで、仲介ローラ４０１表面から現像剤が分離する際に、仲介ローラの磁気による拘束力が無くなるため、遠心力によって凝集体を通常の現像剤と異なった方向へ分離できる（凝集体は通常の現像剤よりも重量が重いことが多く、仲介ローラの拘束力が無いことによって遠心力により通常の現像剤よりも外側に分離される）。
【００４７】
回収部材５０３によって回収した現像剤は回収搬送部材５０２によって現像装置長手方向に搬送され、再び現像剤搬送経路（例えば搬送部材３０４，３０５による循環経路）に供給される（図では不示）。なお、回収部５０３は現像装置のケーシング３０１と別体に設けても良い。また、回収した現像剤は現像装置内に再供給せず、別途設けたタンク等に回収しても良い。回収部材５０３によって回収した現像剤を現像装置内に再供給または回収タンク等に搬送する手段を備えることにより、回収したキャリア主体の凝集体が回収部にあふれることがなく、現像ローラ３０２によって現像領域に運ばれてしまうことを防止できる。
【００４８】
仲介ローラから分離された剤の内、回収部５０３によって回収されなかった残りの現像剤は現像ローラ３０２の上に落下し、Ｐ３極によって現像スリーブ上に拘束される。そして、現像ローラ３０２によって現像領域まで搬送される。この際、ドクタブレード３０３によって再び現像ローラ上の現像剤量は規制され、狙いの現像剤量が現像領域へと搬送される。前述のように、トナー主体の凝集体は突起物部材５０１で取り除かれ、回収部５０３によってキャリア主体の凝集体は剤から分離されるため、現像ローラ３０２は、凝集体の少ない現像剤を現像領域に供給することができる。
上記のような構造をとることで、（図示しない補給部から現像装置に）補給されたトナー中などに含まれるトナー凝集体などを現像装置内で崩す、もしくは現像ローラ上に供給する前に分離することが出来、結果として、黒ポチや流星といった異常画像の少ない現像装置を提供することができる。
【００４９】
以下、仲介ローラ４０１以外の現像装置の内部の構成を、図６等をも参照しつつ、各部材の配置構成などを説明する。図１及び図２に示したように、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の上流側でもある。図６に示すように、供給室搬送部材３０４は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に図１に矢印で示す時計まわりの向きに回転し、該回転軸の長手方向手前側から奥側に向けて図６に矢印１１で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、供給室搬送部材３０４は回転軸の回転により現像剤をその軸方向、手前から奥側に向けて搬送する。
【００５０】
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現像ローラ３０２の４時の方向上で、剤離し領域９の近傍に配置されている。図６に示すように、回収室搬送部材３０５は回転軸の回りにスパイラルを設けたスクリュー形状をしており、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に矢印で示す反時計まわりの向きに回転し、回転軸の長手方向奥側から手前側に向けて矢印１２で示すように現像剤を撹拌しながら搬送する。つまり、回収室搬送部材３０５は回転軸の回転により現像剤を供給室搬送部材３０４による搬送方向と逆向きの奥側から手前側に向けて搬送する。
【００５１】
供給室搬送部材３０４に対して回収室搬送部材３０５は下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周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とは隣接している。
【００５２】
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して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は現像ローラ３０２の長さに合わせて設置されている。
【００５３】
供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する仕切板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の両側端部（搬送部材長手方向の端部）には、連通口３０７および３０８（図７参照）が設けられている。
【００５４】
回収室搬送部材３０５で矢印１２の向きに搬送された現像剤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該側壁に沿って盛り上がり、前述した連通口３０７を介して矢印１４に沿って供給室搬送部材３０４により該供給室搬送部材３０４に沿う上搬送路を移動する。
【００５５】
同様に、供給室搬送部材３０４で矢印１１の向きに搬送された現像剤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に連通口３０８を介して該側壁に沿って降下し、矢印１３に沿って回収室搬送部材３０５により該回収室搬送部材３０５に沿う下搬送路に移動する。
【００５６】
こうして、本例の現像装置３は、現像剤を担持して回転し感光体１に形成された静電潜像を可視像化する現像ローラ３０２と、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に回転し、その回転軸の長手方向に現像剤を撹拌しつつ搬送する供給室搬送部材３０４と、現像ローラ３０２から現像剤を離す剤離し領域９の近傍に配置されていて、現像ローラ３０２の中心線Ｏ-1と平行な回転軸を中心に回転し、供給室搬送部材３０４が現像剤を搬送する向きと反対の向きに現像剤を撹拌しつつ搬送する回収室搬送部材３０５と、供給室搬送部材３０４と回収室搬送部材３０５の間であって、供給室搬送部材３０４周囲の空間と回収室搬送部材３０５周囲の空間とを遮蔽する両端に開口を有する仕切板３０６とを有する構成により、矢印１１、１３、１２、１４に沿う循環搬送路を構成する３０１内の現像剤撹拌搬送部材３０４、３０５が現像ローラ３０２の横に上下に２本並べて配置される（現像ローラ３０２に隣接して縦方向に並ぶように配置される）ことから、現像ローラから離れる方向（水平方向）に２つの撹拌搬送部材を配置する従来装置に比べて、現像装置の横（水平方向）の大きさを小さくすることができる。
【００５７】
さらに、こうして、水平方向のコンパクト化を図った現像装置３においても、仕切板３０６により供給室搬送部材３０４周囲と回収室搬送部材３０５周囲の空間が仕切られているので、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のみが供給されるし、現像直後のトナー濃度の下がった現像剤は専ら回収室搬送部材３０５により撹拌搬送されるだけで、直ぐに現像ローラ３０２に供給されることがないので、現像ローラ３０２へは狙いの帯電量を持ったトナーだけ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。
【００５８】
次に、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うちにトナーが消費されていくので、現像装置外部から装置内の現像剤に対してトナーを補給する必要がある。本例では、現像装置の奥側の端部近傍に設けた現像剤の補給部より外部からトナーの補給を行なう。この部位での補給では、補給されたトナーが直ちに現像に供されることはなく、連通口を通過して回収室に供給されることとなる。回収室に供給されたトナーは回収室搬送部材３０５で撹拌され安定した所定のトナー濃度で現像に供される。
【００５９】
回収室搬送部材３０５による下搬送路では、現像ローラ３０２から離れた現像剤３２０を回収するのみで、現像ローラ３０２へのトナー供給は行なわないので、現像装置奥側の上面に設けた補給用開口（図示せず）から新しく補給されたトナーにより十分に撹拌されていないトナー濃度が不均一な状態の現像剤が、現像に供されることがない。
【００６０】
この補給トナーは現像ローラ３０２から離れたトナー濃度の低下した現像剤３２０中で撹拌混合されながら、現像装置３の手前側まで搬送されるまでにトナー濃度が正常化され、供給室搬送部材３０４による上搬送路まで持ち上げられ、供給室搬送部材３０４により奥側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。
【００６１】
次に、トナー濃度センサについて説明する。
図６のユニット下部にトナー濃度センサがある(不図示)。このセンサ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)を検知することができる。さらに検知したキャリア濃度からセンサ上にあるトナー濃度が適正か不足しているかを判断し、補給するトナーの量を決めている。このトナー濃度センサは回収室搬送部材３０５の搬送方向下流側端部に配置している。
【００６２】
図６において矢印１１、１３、１２、１４で説明した通りであるが、現像剤は、供給室搬送部材３０４により奥側まで搬送される前に、現像に使用されることから、回収室搬送部材３０５により手前側へ戻される現像剤が多くなり、現像剤３２０が手前側に溜まる傾向にある。そのためトナー濃度センサを回収室搬送部材３０５の下流側に配置することで、センサ上方には現像剤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。
【００６３】
なお、本発明の現像装置が備えている仲介ローラ４０１に相当するものとしては、例えば特開２０００−１８１２０３号公報（特許文献１）や特開２０１０−１２８４３８号公報（特許文献２）などにおいて、複数の現像ローラを備えるものが開示されている。これらでは、一方の現像ローラが仲介ローラ（他方の現像ローラへの汲み上げを補助する為に内部に磁石を含有するローラ）に相当するものである。
【００６４】
最後に、本発明による現像装置を備える画像形成装置の全体的な構成を、図８に示すタンデム型カラー画像形成装置を例に挙げて説明する。このカラー画像形成装置は、搬送ベルトによって搬送される記録媒体上に複数の感光体から各色トナー像を直接転写する直接転写方式のものであるが、本発明はこれに限らず、中間転写体を用いる間接転写方式にも適用可能である。
【００６５】
図９に示すカラー画像形成装置は、転写紙８を搬送する搬送ベルト１５の上辺に沿って該搬送ベルトの移動方向（搬送方向）上流側から順に、複数の画像形成部１７Ｋ，１７Ｍ，１７Ｙ，１７Ｃが配列された、タンデムタイプといわれるものである。なお色の順序はこの限りではない。たとえば黒を最下流に配置し、ＭＣＹＫの順に作像することも可能である。
【００６６】
これらの画像形成部１７はそれぞれが複数部材の組み合わせからなり画像形成を行なう。画像形成部１７はプロセスカートリッジとして装置本体に着脱可能に設けることが可能であるが、これに限るものではなく、必ずしもユニットとして構成されている必要はない。画像形成部１７Ｋは黒、画像形成部１７Ｍはマゼンタ、画像形成部１７Ｙはイエロー、画像形成部１７Ｃはシアン、の各画像を形成するもので、これら各画像形成部は形成する画像の色が異なるだけで、内部構成は各画像形成部とも共通である。よって、以下の説明では、画像形成部１７Ｋについて概要を説明し、他の画像形成部については、画像形成部１７Ｋにおける各部材の符号末尾に付したＫを、画像形成部１７ＭについてはＭ、画像形成部１７ＹについてはＹ、画像形成部１７ＣについてはＣにそれぞれ置き換えて示すにとどめ、説明は省略する。
【００６７】
搬送ベルト１５は、その一方が駆動回転させられる駆動ローラと、他方が従動回転させられる従動ローラである搬送ローラ１８，１９によって回動可能に支持されたエンドレスベルトからなり、これら搬送ローラの回転と共に、矢印の向きに回転させられるようになっている。搬送ベルト１５の下方には転写紙８が収納された給紙トレイ２０，２１，２２が備えられている。 
【００６８】
例えば、給紙トレイ２０に収納された転写紙８のうち、最上位置にある転写紙８は、画像形成時に送り出されてレジストローラ２３で一旦待機させられ、画像形成部１７Ｋにおける画像形成とタイミングを合わせて送り出され、静電吸着により搬送ベルト１５に吸着される。こうして搬送ベルト１５に吸着された転写紙８は最初の画像形成部１７Ｋに搬送され、ここで黒の画像が転写される。
【００６９】
画像形成部１７Ｋは、図１により説明した部材と構成機能が同等の部材を備えている。これら構成機能が同等の部材については、図１におけるものと同じ符号の末尾にＫを付し感光体１Ｋ、帯電装置２Ｋ、現像装置３Ｋなどで示している。なお、図１では搬送ベルト１５を省略して示したが、実際は、図７に示すように、搬送ベルト１５の上側張設部分の裏側には転写装置５Ｋが配置されており、また、感光体１に露光用の光Ｌを照射して静電潜像を形成する手段として書込手段１６が設けられている。
【００７０】
カラー画像の画像形成に際し、画像形成部１７Ｋでは、感光体１Ｋの周面が暗中にて帯電装置２Ｋにより一様に帯電された後、光走査装置１６Ｋからの黒画像に対応した露光用の光Ｌにより露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置３Ｋにおいて黒トナーにより可視像化され、感光体１Ｋ上に黒のトナー像が形成される。
【００７１】
このトナー像は感光体１Ｋと搬送ベルト１５上の転写紙８とが接する位置、所謂転写位置で転写紙８と合致して転写装置５Ｋの働きにより転写紙８上に転写され、該転写紙８上に単色（黒）の画像が形成される。転写を終えた感光体１Ｋは該感光体１Ｋの周面に残留した不要なトナーがクリーニング装置６Ｋにより除去され、次の画像形成に備えられる。
【００７２】
このようにして、画像形成部１７Ｋで単色（黒）を転写された転写紙８は、搬送ベルト１５によって次の画像形成部１７Ｍに搬送される。画像形成部１７Ｍでは、前記画像形成部１７Ｋにおけると同様のプロセスにより感光体１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像が前記転写紙８上の黒のトナー像に重ね転写される。
【００７３】
転写紙８はさらに次の画像形成部１７Ｙに搬送され、同様にして感光体１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が転写紙８上に既に形成されている黒及びマゼンタのトナー像に重ね転写される。同様にしてさらに、次の画像形成部１７Ｃでは、シアンのトナー像が重ね転写されて、フルカラーのカラー画像が得られる。
【００７４】
こうしてフルカラーの重ね画像が形成された転写紙８は、画像形成部１７Ｃを通過した後、搬送ベルト１５から剥離されてから定着部２４で一対の定着ローラ間を通過する間に定着された後、排紙トレイ２５へ排紙される。
【００７５】
本例のように、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色毎に、感光体を横方向に並べて各感光体に帯電装置や現像装置等を設けて静電潜像を形成し、可視像化してから転写紙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は、横方向に並べた感光体１Ｋ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｃに対してそれぞれ現像装置３Ｋ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｃが設けられているので、画像形成装置を小さくするためには、各感光体の間隔を狭める必要があるがその為には各現像装置も水平方向（横方向）の大きさを小さくする必要がある。これは、中間転写体を用いる中間転写方式においても同様である。
【００７６】
各現像装置として本発明の構成のものを使用することにより、トナー主体の凝集体およびキャリア主体の凝集体が現像領域に直接運ばれることがなく、黒ポチや流星などと呼ばれる異常画像のない優れた現像品質による高品位な出力画像を得ることができる。
【００７７】
また、各現像装置の横寸法が従来のものよりも小さくできるので、画像形成装置の小型化を図ることができる。しかも、これらの現像装置３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｃは前記したように、剤離し領域、剤汲み上げ領域、供給室搬送部材、回収室搬送部材、仕切板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、トナーの劣化を抑制できるので、現像剤の性能を長期にわたり安定して維持することが可能で、高寿命、高耐久な現像装置を提供することができる。
【００７８】
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のではなく、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。
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、突起物部材の個数は２個に限らない。また、突起物部材の針状突起の本数や長さ、密度などは適宜設定できるものである。材質も適宜なものを使用可能である。現像装置のその他の構成も本発明の範囲内で変更可能である。
【００７９】
また、画像形成装置の作像部の構成も任意であり、タンデム式における各色の並び順などは任意である。また、３色のトナーを用いるフルカラー機や、２色のトナーによる多色機、あるいはモノクロ装置にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１              感光体（像担持体）
３              現像装置
１７            画像形成部
３０１          現像ケーシング
３０２          現像ローラ（現像剤担持体）
３０３          ドクタブレード
３０４          供給室搬送部材
３０５          回収室搬送部材
３２０          現像剤
４０１          仲介ローラ
４０１ａ        マグローラ
４０１ｂ        スリーブ
４０２          規制部材
５０１          突起物部材
５０１ａ        針状突起
５０２          回収搬送部材
５０３          回収部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特開２０００−１８１２０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２８４３８号公報
【図１】
2013029576.tif 000003
【図２】
2013029576.tif 000004
【図３】
2013029576.tif 000005
【図４】
2013029576.tif 000006
【図５】
2013029576.tif 000007
【図６】
2013029576.tif 000008
【図７】
2013029576.tif 000009
【図８】
2013029576.tif 000010