(57)【要約】【課題】第１の現像手段とその上段の第２の現像手段とを備える現像装置において、第２の現像手段に現像に使用されずに残留した現像剤の剥離性能を向上させる。【解決手段】現像装置８０は感光体ドラム２１の表面に沿って対向するように設けられた２段の現像ロール８３ａ，８３ｂを備えている。現像剤が剥離する磁束密度の値を剥離基準値とした場合に、上段の現像ロール８３ｂの現像剤の剥離領域の第１の剥離極Ｐｅ１側において、磁力の垂直成分の磁束密度が剥離基準値以下となる位置が、該磁力の水平成分の磁束密度が剥離基準値以下となる位置よりもスリーブ８３ｂｂの回転方向下流に配置される磁力構成にされている。【選択図】図６
2013152398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いてトナー像を現像する第１の現像手段と、
前記第１の現像手段の上段に配置され、前記現像剤を用いてトナー像を現像する第２の現像手段と、
前記第２の現像手段の外周に回転自在に設けられた回転部材と、
前記回転部材の内側に設けられ、前記現像剤が剥離される剥離領域を規定する剥離極が形成された磁極形成体と、
前記磁極形成体の前記剥離極のうち、前記剥離領域の始点を規定する第１の剥離極と、
前記磁極形成体の前記剥離極のうち、前記第１の剥離極よりも前記回転部材の回転方向下流に配置され、前記剥離領域の終点を規定する第２の剥離極と、
前記第１の現像手段および第２の現像手段に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、
前記第２の現像手段の外周に先端部が非接触の状態で配置され、前記第２の現像手段で現像に使用されずに残留した現像剤を前記現像剤供給手段に戻す経路を形成する経路形成部材とを備え、
前記現像剤が剥離する磁束密度の値を剥離基準値とした場合に、前記第２の現像手段の剥離領域の第１の剥離極側において、磁力の垂直成分の磁束密度が前記剥離基準値以下となる位置が、該磁力の水平成分の磁束密度が前記剥離基準値以下となる位置よりも前記回転部材の回転方向下流に配置される磁力構成にしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２の現像手段の剥離領域において、磁力の垂直成分と水平成分との合成成分の磁束密度が前記剥離基準値以下になる領域で、該磁力の垂直成分の磁束密度の方が、該磁力の水平成分の磁束密度よりも大きくなる磁力構成にしたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第２の現像手段の剥離領域の第１の剥離極側において磁力の磁束密度が前記剥離基準値以下となる位置から引いた接線よりも下側で、かつ、前記第２の剥離極の磁束密度が立ち上がる位置よりも上側に、前記経路形成部材の先端部を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体に対向するように設けられ、該像保持体の静電潜像にトナーを付着させて前記トナー像を現像する請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記像保持体に対向するように設けられ、該像保持体に現像されたトナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置およびこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等のような画像形成装置においては、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に対して、感光体ドラムの表面に対向するように設置された現像装置から供給されたトナーを付着させることによりトナー像を現像している。
【０００３】
このような現像を行う現像装置において、現像に使用されずに現像ロールに残留した現像剤は、現像によりトナーが消費されてトナー濃度が低下しているので、そのまま繰り返し現像域に搬送されると良好な現像を行えず画像不良が生じる。したがって、現像ロールに残留した現像剤を現像ロールから剥離して現像装置内に設置された現像剤供給機構に戻す必要がある。
【０００４】
ところで、現像装置には、画像形成装置の高速化に対応するために、２段の現像ロールを設けることで現像を確実に行う２段式の現像装置がある。この２段式の現像装置の場合、下段の現像ロールでは、現像に使用されずに残留した現像剤は、剥離極にて磁気拘束力を失い剥離され現像剤供給機構に回収される。たとえ剥離しきれずに現像ロール表面に残留したとしても、現像剤供給機構から新たに供給される層規制前の多量の現像剤と混合される。そのため下段の現像ロールにおけるトナー濃度低下への影響は比較的少ない。
【０００５】
しかし、上段の現像ロールでは、剥離しきれずに現像ロール表面に残留した現像剤は、層規制後の現像剤と混合される。そのためトナー濃度低下への影響は大きい。確実に残留した現像剤を剥離させるため、搬送下流に現像剤剥離域を設け、その現像剤剥離域に対向する位置に設けられた現像剤返送案内板を通じて現像剤を現像剤供給機構に戻すようにしている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１６１０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、第１の現像手段とその上段の第２の現像手段とを備える現像装置において、第２の現像手段に現像に使用されずに残留した現像剤の剥離性能を向上させることのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の現像装置は、現像剤を用いてトナー像を現像する第１の現像手段と、前記第１の現像手段の上段に配置され、前記現像剤を用いてトナー像を現像する第２の現像手段と、前記第２の現像手段の外周に回転自在に設けられた回転部材と、前記回転部材の内側に設けられ、前記現像剤が剥離される剥離領域を規定する剥離極が形成された磁極形成体と、前記磁極形成体の前記剥離極のうち、前記剥離領域の始点を規定する第１の剥離極と、前記磁極形成体の前記剥離極のうち、前記第１の剥離極よりも前記回転部材の回転方向下流に配置され、前記剥離領域の終点を規定する第２の剥離極と、前記第１の現像手段および第２の現像手段に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記第２の現像手段の外周に先端部が非接触の状態で配置され、前記第２の現像手段で現像に使用されずに残留した現像剤を前記現像剤供給手段に戻す経路を形成する経路形成部材とを備え、前記現像剤が剥離する磁束密度の値を剥離基準値とした場合に、前記第２の現像手段の剥離領域の第１の剥離極側において、磁力の垂直成分の磁束密度が前記剥離基準値以下となる位置が、該磁力の水平成分の磁束密度が前記剥離基準値以下となる位置よりも前記回転部材の回転方向下流に配置される磁力構成にしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、前記第２の現像手段の剥離領域において、磁力の垂直成分と水平成分との合成成分の磁束密度が前記剥離基準値以下になる領域で、該磁力の垂直成分の磁束密度の方が、該磁力の水平成分の磁束密度よりも大きくなる磁力構成にしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、前記第２の現像手段の剥離領域の第１の剥離極側において磁力の磁束密度が前記剥離基準値以下となる位置から引いた接線よりも下側で、かつ、前記第２の剥離極の磁束密度が立ち上がる位置よりも上側に、前記経路形成部材の先端部を配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体に対向するように設けられ、該像保持体の静電潜像にトナーを付着させて前記トナー像を現像する請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置と、前記像保持体に対向するように設けられ、該像保持体に現像されたトナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、第１の現像手段とその上段の第２の現像手段とを備える現像装置において、第２の現像手段に現像に使用されずに残留した現像剤の剥離性能を向上させることが可能になる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、第１の現像手段とその上段の第２の現像手段とを備える現像装置において、第２の現像手段に現像に使用されずに残留した現像剤の剥離性能を向上させることが可能になる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、第２の現像手段から剥離された現像剤を、第２の剥離極に影響されることなく、経路形成部材上に受け渡すことが可能になる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、現像処理後の第２の現像手段の現像剤の剥離不良に起因する画像形成装置での画像不良を抑制または防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の概念図である。
【図２】図１の画像形成装置の現像装置の一例の断面図である。
【図３】図２の現像装置の上段の現像ロールの磁力線を示した図である。
【図４】図３の上段の現像ロールの剥離領域における領域Ａ１の拡大図である。
【図５】図３の上段の現像ロールの磁力の垂直成分および水平成分の状態を現像極を０度として展開して示したグラフの図である。
【図６】図５の剥離領域を含む部分を拡大して示したグラフの図である。
【図７】図３の上段の現像ロールの磁力の垂直成分および水平成分の合成成分と現像剤の姿勢（穂立ちの角度）との状態を示したグラフの図である。
【図８】現像剤の剥離性能が悪い場合の上段の現像ロールの磁力の垂直成分および水平成分の状態を比較のために示したグラフの図である。
【図９】現像剤の剥離性能が悪い場合の上段の現像ロールの磁力の垂直成分および水平成分の合成成分と現像剤の姿勢（穂立ちの角度）との状態を比較のために示したグラフの図である。
【図１０】図２の現像装置の上段の現像ロールを模式的に示した拡大図である。
【図１１】図２の現像装置の上段の現像ロールの表面から搬送ガイドの先端までのギャップと現像剤のリロード率との関係を示したグラフの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の概念図である。
【００１９】
本実施の形態の画像形成装置１は、例えばタンデム型のカラープリンタであり、複数の作像ユニット２０と、中間転写ベルト（被転写体の一例）３０と、バックアップロール４１および一次転写ロール４２の対と、用紙供給トレイ５０ａ，５０ｂと、用紙搬送系６０と、定着装置７０とを備えている。
【００２０】
作像ユニット２０は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成する４つのカラー用の作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、例えば、透明色のトナー像を転写する透明色用の作像ユニット２０ＣＬ，２０ＣＬとを備えており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト３０に一次転写するようになっている。
【００２１】
これら６基の作像ユニット２０ＣＬ，２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは中間転写ベルト３０の回転方向に沿って透明色、透明色、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の順に配置されている。なお、透明色に代えて、例えばライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアンまたはライトブラックのような淡色のトナー像を転写する淡色用の作像ユニットを設けても良い。また、透明色用の作像ユニット２０ＣＬと淡色用の作像ユニットとの両方を並べて設けても良い。
【００２２】
各作像ユニット２０は、感光体ドラム（像保持体の一例）２１と、感光体ドラム２１の表面を規定の電位に帯電させる帯電装置２２と、帯電された感光体ドラム２１上にレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光装置２３と、露光装置２３により感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置８０と、感光体ドラム２１上のトナー像を一次転写部において中間転写ベルト３０に転写する一次転写ロール（転写手段の一例）２５と、トナー像を転写した後の感光体ドラム２１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ２６とを備えている。なお、各作像ユニット２０の上方には、現像装置８０に現像剤を供給するトナーカートリッジＴＣが設置されている。
【００２３】
各作像ユニット２０の一次転写ロール２５は、中間転写ベルト３０を挟むようにして配置されている。そして、各一次転写ロール２５にトナーの帯電電極に対して逆極性の転写バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム２１と一次転写ロール２５との間に電界が形成され、感光体ドラム２１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力により中間転写ベルト３０に転写されるようになっている。なお、感光体ドラム２１は一次転写に際して時計回りの方向に回転する。
【００２４】
上記中間転写ベルト３０は、各作像ユニット２０により形成された各色成分のトナー像が順次転写（一次転写）され保持される部材である。この中間転写ベルト３０は、複数の支持ロール３１ａ〜３１ｆおよびバックアップロール４１に掛け渡された状態で無端状に形成されており、反時計回りの周方向に回転しながら各色の作像ユニット２０ＣＬ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるようになっている。
【００２５】
上記バックアップロール４１および一次転写ロール４２の対は、中間転写ベルト３０上に多重転写されたトナー像を用紙等に一括転写（二次転写）してフルカラー画像を形成するための機構部である。バックアップロール４１と、二次転写ロール４２とは、中間転写ベルト３０を挟んで互いに対向した状態で配置されている。バックアップロール４１と、二次転写ロール４２との対向部が二次転写部となっている。
【００２６】
バックアップロール４１は、中間転写ベルト３０の裏面側に回転自在に設置され、二次転写ロール４２は、中間転写ベルト３０のトナー像転写面に対向した状態で回転自在に設置されている。バックアップロール４１と二次転写ロール４２とは、その各々の回転軸方向（図１の紙面に垂直な方向）が互いに沿うように配置されている。
【００２７】
中間転写ベルト３０のトナー像の転写においては、バックアップロール４１にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するか、または、二次転写ロール４２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、バックアップロール４１と、それに対向する二次転写ロール４２との間に形成される転写電界により、中間転写ベルト３０上に保持された未定着トナー像が用紙上に転写される。
【００２８】
上記用紙供給トレイ５０ａ，５０ｂには、各種サイズの用紙が収容されている。用紙供給トレイ５０ａ，５０ｂ内の用紙は、用紙搬送系６０のピックアップロール（図示せず）により引き出された後、用紙搬送系６０のレジストロール６２によりタイミングが制御されて上記二次転写部に導入され、この二次転写部においてトナー像の転写を受けた後、用紙搬送系６０の搬送ベルト６３を通じて定着装置７０へと搬送される。そして、定着装置７０の加熱ロール７０ａおよび加圧ロール７０ｂによってトナー像が定着された用紙は、排出ローラ（図示せず）によって画像形成装置１の外部に排出されるようになっている。
【００２９】
次に、図２は画像形成装置１の現像装置８０の一例の断面図を示している。
【００３０】
現像装置８０は、支持枠体として機能するハウジング８１を備えているとともに、そのハウジング８１内に支持された２本の搬送部材（現像剤供給手段の一例）８２ａ，８２ｂと、２本の現像ロール（第１の現像手段および第２の現像手段の一例）８３ａ，８３ｂと、層厚規制部材８４と、搬送ガイド（経路形成部材の一例）８５と、回転搬送体８６とを備えている。
【００３１】
ハウジング８１には、例えばトナーと磁性キャリアとを有する二成分の現像剤が収容された現像剤収容部８１ａと、感光体ドラム２１に対向する位置に開口された開口部８１ｂとが形成されている。
【００３２】
現像剤収容部８１ａには、上記２本の搬送部材８２ａ，８２ｂが収容されている。この搬送部材８２ａ，８２ｂは、二成分の現像剤を攪拌および混合しながら現像ロール８３ａ，８３ｂに搬送する部材であり、現像剤収容部８１ａ内において隔壁８１ｃを挟んで左右両側の領域にそれぞれ回転自在の状態で配置されている。各搬送部材８２ａ，８２ｂは、その回転軸方向（図２の紙面に垂直な方向）が現像ロール８３ａ，８３ｂの回転軸方向に沿うように並んで配置されている。
【００３３】
各搬送部材８２ａ，８２ｂの回転軸の外周には、例えばコイル状または螺旋状の回転部材が形成されており、現像剤収容部８１ａの各々の領域の二成分の現像剤が、搬送部材８２ａ，８２ｂの回転軸方向において互いに反対方向に搬送されるようになっている。そして、隔壁８１ｃにおいて搬送部材８２ａ，８２ｂの回転軸方向の両端側には開口部（図示せず）が設けられており、その開口部を通じて、隔壁８１ｃで仕切られた領域の現像剤が受け渡され循環移動するようになっている。
【００３４】
この２本の搬送部材８２ａ，８２ｂのうち、図２の左側の搬送下流の搬送部材８２ｂは、下段の現像ロール８３ａに対して隙間を隔てて対向した状態で配置されており、その対向部分を通じて搬送部材８２ｂから下段の現像ロール８３ａに二成分の現像剤が受け渡されるようになっている。
【００３５】
上記現像ロール８３ａ，８３ｂは、現像剤を用いて感光体ドラム２１の表面に像を現像する部材であり、その各々の外周面の一部が開口部８１ｂを通じて露出される状態で上下方向に沿って並んで配置されている。現像ロール８３ａ，８３ｂを２段設けることにより、高回転数に伴う温度上昇を回避しつつ高速化および高画質化が図れるようになっている。なお、各現像ロール８３ａ，８３ｂは、その各々の回転軸方向（図２の紙面に垂直な方向）が感光体ドラム２１の回転軸方向（図２の紙面に垂直な方向）に沿うように並んで配置されている。
【００３６】
各現像ロール８３ａ，８３ｂの外周面は、感光体ドラム２１の外周面に対して隙間を隔てて対向しており、その対向部分（現像ニップ部分、現像極）を通じて各現像ロール８３ａ，８３ｂから感光体ドラム２１にトナーが供給されるようになっている。
【００３７】
また、上下の現像ロール８３ａ，８３ｂの各々の外周面は、互いに隙間を隔てて対向しており、その対向部分を通じて下段の現像ロール８３ａから上段の現像ロール８３ｂに現像剤が受け渡されるようになっている。
【００３８】
各現像ロール８３ａ，８３ｂは、マグネットロール（磁極形成体の一例）８３ａａ，８３ｂａと、このマグネットロール８３ａａ，８３ｂａの外周に配置された筒状のスリーブ（回転部材の一例）８３ａｂ，８３ｂｂとを備えている。マグネットロール８３ａａ，８３ｂａはハウジング８１に固定支持され、スリーブ８３ａｂ、８３ｂｂはマグネットロール８３ａａ，８３ｂａの外周面に沿って回転自在に支持されている。
【００３９】
各マグネットロール８３ａａ，８３ｂａには、周方向に沿って複数の磁極が着磁されている。この複数の磁極は、例えば、現像剤を受け渡す受け渡し極、隣接する極に現像剤を搬送する搬送極、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給する現像極（主極）、現像剤を剥離する剥離極等が着磁されている。これにより、２本の現像ロール８３ａ，８３ｂ間での現像剤の受け渡しと、感光体ドラム２１に対するトナーの供給とが行われるようになっている。なお、各磁極はマグネットロール８３ａａ，８３ｂａの回転軸方向に着磁されており、その回転軸方向のいずれの位置でも周辺に磁界が形成されるようになっている。
【００４０】
スリーブ８３ａｂ，８３ｂｂは、例えばアルミニウム、真鍮、ステンレスあるいは導電性樹脂等のような非磁性体により形成されている。下段の現像ロール８３ａのスリーブ８３ａｂは、感光体ドラム２１に対向する部分において感光体ドラム２１の回転方向と同方向に回転し、上段の現像ロール８３ｂのスリーブ８３ｂｂは、感光体ドラム２１に対向する部分において感光体ドラム２１の回転方向に対して反対方向に回転するようになっている。
【００４１】
上記した層厚規制部材８４は、搬送部材８２ｂから現像ロール８３ａ，８３ｂに搬送される二成分の現像剤の層厚を規制する板状部材である。搬送部材８２ｂから下段の現像ロール８３ａに受け渡された二成分の現像剤は、層厚規制部材８４によって層厚（現像剤の量）が規制された後に各々の現像ロール８３ａ，８３ｂの感光体ドラム２１との対向部分（現像ニップ部分、現像極部分）に搬送される。
【００４２】
この層厚規制部材８４の先端部は、下段の現像ロール８３ａの外周に対して現像剤の層厚規定値に応じた隙間を隔てて対向した状態で配置されている。二成分の現像剤は、層厚規制部材８４の先端部と下段の現像ロール８３ａのマグネットロール８３ａａとの磁気的な相互作用により摩擦帯電されつつ、薄層化されて下段の現像ロール８３ａのスリーブ８３ａｂの表面に保持されるようになっている。なお、層厚規制部材８４は、その長手方向（図２の紙面に垂直な方向）が下段の現像ロール８３ｂの回転軸方向に沿うように配置されている。
【００４３】
上記した搬送ガイド８５は、上段の現像ロール８３ｂに現像に使用されずに残留した現像剤を回転搬送体８６に搬送する経路を形成するための経路形成部材である。この搬送ガイド８５は、上段の現像ロール８３ｂと回転搬送体８６との間であって層厚規制部材８４の直上に上段の現像ロール８３ｂから回転搬送体８６に向かって傾斜するように設置されている。現像後に上段の現像ロール８３ｂに残留した現像剤は、マグネットロール８３ｂａの剥離領域での反発力と現像ロール８３ｂの回転遠心力とにより搬送ガイド８５に移り、そのまま傾斜面を滑って回転搬送体８６に送られるようになっている。なお、搬送ガイド８５は、例えばステンレスまたはアルミニウムを主材料としてなり、その長手方向（図２の紙面に垂直な方向）が現像ロール８３ｂおよび回転搬送体８６の回転軸方向に沿うように配置されている。
【００４４】
上記した回転搬送体８６は、上段の現像ロール８３ｂに残留した現像剤を現像剤収容部８１ａ内に戻すための部材であり、搬送部材８２ａ，８２ｂ間の直上であって層厚規制部材８４の隣（図２の右隣）に時計回りの方向に回転自在の状態で設置されている。この回転搬送体８６の回転軸の外周には断面Ｌ字状の４枚の回転翼（図示せず）が形成されている。なお、回転搬送体８６は、その回転軸方向（図２の紙面に垂直な方向）が現像ロール８３ａ，８３ｂおよび搬送部材８２ａ，８２ｂの回転軸方向に沿うように配置されている。
【００４５】
ところで、上記のように現像ロールを多段にすることにより現像装置８０の高速化および高画質化が図れるが、上段の現像ロール８３ｂにおいて現像で使用されず残留した現像剤はトナー濃度が低いので、その現像剤が回転搬送体８６や搬送部材８２ａ，８２ｂに送られずに上段の現像ロール８３ｂにそのまま付着して再度現像に使用されたり、下段の現像ロール８３ｂに落下して再度現像に使用されたりすると画像不良が発生する課題がある。
【００４６】
この課題に対して上段の現像ロール８３ｂの表面に搬送ガイド８５の先端を接触させることにより上段の現像ロール８３ｂに残留した現像剤を確実に回転搬送体８６や搬送部材８２ａ，８２ｂに送ることが考えられる。しかし、その場合、スリーブ８３ｂｂの駆動力が増大して現像装置８０が大型化する上、スリーブ８３ｂｂの摩耗により現像装置８０の寿命が低下する課題がある。
【００４７】
この課題に対して上段の現像ロール８３ｂの表面と搬送ガイド８５の先端とのギャップをキャリア粒子の直径の１０〜３０倍に設定する提案もある。キャリア粒子の直径は３０μｍ程度なので、上段の現像ロール８３ｂの表面と搬送ガイド８５とのギャップは０．３〜０．９ｍｍ程度であるが、その場合のギャップの許容度は０．６ｍｍ程度しかない。これは試作においては達成されるかもしれないが、量産になると部品毎のばらつきもあり、ギャップの許容度が狭すぎてその範囲内に収めることが難しく、現像剤の剥離不良に起因する画像不良が発生するという課題がある。
【００４８】
このような課題に対して本実施の形態においては、以下のような構成を採用した。これを図３〜図１１を参照して説明する。なお、以下の説明では上段の現像ロール８３ｂのスリーブ８３ｂｂの回転方向上流を単に上流といい、回転方向下流を単に下流という。
【００４９】
まず、図３は上段の現像ロール８３ｂの磁力線を示している。実線は磁力の垂直成分Ｒを示し、破線は磁力の水平成分Ｔを示している。第１の剥離極Ｐｅ１は、現像剤が剥離される剥離領域の始点を規定している。また、第１の剥離極Ｐｅ１よりも下流の第２の剥離極Ｐｅ２は、上記剥離領域の終点を規定している。これら第１、第２の剥離極Ｐｅ１，Ｐｅ２は、例えば共にＳ極に設定されている。なお、現像極Ｐｄは、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給する主極であり、例えばＮ極に設定されている。
【００５０】
次に、図４は図３の上段の現像ロール８３ｂの剥離領域における領域Ａ１の拡大図を示している。本実施の形態においては、図４の領域Ａ２に示すように、上段の現像ロール８３ｂの剥離領域の第１の剥離極Ｐｅ１側において垂直成分Ｒが水平成分Ｔよりも下流に配置されている。これをさらに詳細に説明する。
【００５１】
図５は図３の上段の現像ロール８３ｂの磁力の垂直成分Ｒおよび水平成分Ｔの状態を現像極Ｐｄを０度として展開して示したグラフである。また、図６は図５の剥離領域を含む部分を拡大して示したグラフである。また、図７は図３の上段の現像ロール８３ｂの磁力の垂直成分Ｒおよび水平成分Ｔの合成成分（二点差線）ＲＴと現像剤の姿勢（穂立ちの角度）ＡＧとの状態を示したグラフである。
【００５２】
現像剤中の磁性キャリアの径やスリーブ８３ｂｂの回転速度等により変わるので一概には言えないが、上段の現像ロール８３ｂのマグネットロール８３ｂａが実際に現像剤を引き付ける力とスリーブ８３ｂｂによる遠心力とがつり合う磁束密度は、１５ｍＴ程度であるので、磁束密度の値が１０ｍＴ（剥離基準値の一例）以下となれば遠心力の方が強くなり現像剤が剥離すると思われる。
【００５３】
この場合に、本実施の形態においては、図５および図６に示すように、上段の現像ロール８３ｂの剥離領域の第１の剥離極Ｐｅ１側（周方向位置１５０度〜１６０度あたり）において、磁力の垂直成分Ｒの磁束密度が１０ｍＴ以下となる位置が、該磁力の水平成分Ｔの磁束密度が１０ｍＴ以下となる位置よりも下流に配置されている。
【００５４】
さらに詳細に説明すると、上段の現像ロール８３ｂの剥離領域において、磁力の垂直成分および水平成分の合成成分の磁束密度が１０ｍＴ以下になる領域（周方向位置１５０度〜１６０度あたり）で、該磁力の垂直成分Ｒの方が、該磁力の水平成分Ｔよりも大きくなっている。この場合、図７に示すように、合成成分ＲＴが１０ｍＴ以下になる位置から現像剤の姿勢が６０度以上になっていることが分かる。
【００５５】
このような磁力構成にすることにより、上段の現像ロール８３ｂに現像に使用されずに残留した現像剤が良く立った状態となるため、現像剤が寝た状態の場合に比べて現像剤がより上流側から剥離される。したがって、その現像剤の剥離性が向上する。このような磁力構成は、例えばマグネットロール８３ｂａの第１の剥離極Ｐｅ１の磁石の切断の仕方や配置の仕方により構成されている。
【００５６】
一方、図８および図９は上記のような磁力構成にしていない場合を比較のために示したグラフである。図８は図６に対応し、図９は図７に対応している。図８では、上段の現像ロール８３ｂの剥離領域の第１の剥離極Ｐｅ１側（周方向位置１５０度〜１６０度あたり）において、磁力の垂直成分Ｒの磁束密度が１０ｍＴ以下となる位置が、該磁力の水平成分Ｔの磁束密度が１０ｍＴとなる位置よりも上流（本実施の形態の場合の逆）になっている。この場合、図９に示すように、合成成分ＲＴの磁束密度が１０ｍＴ以下になる位置から現像剤の姿勢が３０度以下になっており、現像剤が寝た状態で剥離されることが分かる。
【００５７】
次に、上段の現像ロール８３ｂと搬送ガイド８５との位置関係について図１０を参照しながら説明する。図１０は上段の現像ロール８３ｂを模式的に示した拡大図である。Ｐｃ０は上記受け渡し極でＮ極に設定されている。Ｐｃ１，Ｐｃ２は上記搬送極で共にＳ極に設定されている。Ｐｃ３は上記搬送極でＮ極に設定されている。
【００５８】
本実施の形態においては、搬送ガイド８５の先端が、上段の現像ロール８３ｂの表面からギャップＣだけ離れて配置されているとともに、上記剥離領域の第１の剥離極Ｐｅ１側において磁束密度が上記剥離基準値（例えば１０ｍＴ）以下となる位置（磁束密度がほぼ０とみなせる領域Ａ３の開始位置）から引いた接線ＴＬよりも下側で、かつ、第２の剥離極Ｐｅ２の磁束密度が立ち上がる位置（磁束密度がほぼ０とみなせる領域Ａ３の終了位置）よりも上側に配置されている。
【００５９】
これにより、現像ロール８３ｂから剥離した現像剤は、第２の剥離極Ｐｅ２の影響を受けることなく搬送ガイド８５上に受け渡される。したがって、その現像後の現像剤の剥離性が向上する。
【００６０】
図１１は本実施の形態の現像装置８０において上段の現像ロール８３ｂの表面から搬送ガイド８５の先端までのギャップＣと現像剤のリロード率との関係を示している。同図に示すように、上記のような磁力構成と搬送ガイド８５の先端位置設定にしたことにより、上段の現像ロール８３ｂの表面と搬送ガイド８５の先端とのギャップＣの許容度を現像剤の磁性キャリア粒子の直径の１０倍の０．２４ｍｍから６０倍の１．４ｍｍにまで広げられる。ギャップＣの許容度が１ｍｍ以上あれば、量産の場合に部品毎にばらつきがあっても現像ロール８３ｂの表面と搬送ガイド８５の先端とのギャップＣは許容範囲の値に収まるので、現像剤の剥離性能が向上する。したがって、この現像装置８０を画像形成装置１に用いることにより、上段の現像ロール８３ｂに現像に使用されずに残留した現像剤の剥離不良に起因する画像形成装置１での画像不良が抑制または防止される。
【００６１】
このような現像装置８０は、例えば、次のように動作する。
【００６２】
現像装置８０の現像剤収容部８１ａ内に収容されている二成分の現像剤が搬送部材８２ａ，８２ｂによって撹拌および混合され、下段の現像ロール８３ａの表面に供給される。下段の現像ロール８３ａのマグネットロール８３ａａの磁極によって下段の現像ロール８３ａのスリーブ８３ａｂの表面に吸着された二成分の現像剤は、スリーブ８３ａｂの回転により層厚規制部材８４に送られ、層厚規制部材８４と現像ロール８３ａのマグネットロール８３ａａとの磁気的な相互作用により摩擦帯電されつつ、層厚（現像剤量）が規制されスリーブ８３ａｂの表面に保持される。
【００６３】
層厚規制部材８４を通過した現像剤は、薄層化されて下段の現像ロール８３ａのスリーブ８３ａｂ上に保持されて搬送され、上段の現像ロール８３ｂと対向する位置でほぼ２分割され、一方は磁極の作用によって、上段の現像ロール８３ｂ上へと受け渡され、他方は、下段の現像ロール８３ａのスリーブ８３ａｂ上に保持され搬送される。
【００６４】
下段の現像ロール８３ａのスリーブ８３ａｂ上に保持された現像剤は、感光体ドラム２１との対向部分（現像ニップ部分、現像極部分）に搬送され、下段の現像ロール８３ａと感光体ドラム２１との間に印加された現像バイアス電圧により現像剤のトナーが感光体ドラム２１の静電潜像に転移される。
【００６５】
一方、上段の現像ロール８３ｂのスリーブ８３ｂｂに保持された現像剤は、スリーブ８３ｂｂの回転により感光体ドラム２１との対向部分（現像ニップ部分、現像極部分）に搬送され、上段の現像ロール８３ｂと感光体ドラム２１との間に印加された現像バイアス電圧により現像剤のトナーが感光体ドラム２１の静電潜像に転移される。
【００６６】
上段の現像ロール８３ｂのスリーブ８３ｂｂ上において現像に使用されずに残留した現像剤は、上段の現像ロール８３ｂのマグネットロール８３ｂａの第１の剥離極Ｐｅ１と第２の剥離極Ｐｅ２との間の剥離領域での上記した磁力作用と、上段の現像ロール８３ｂのスリーブ８３ｂｂの遠心力の作用とにより剥離され、搬送ガイド８５に受け渡される。
【００６７】
この現像剤の剥離に際して現像剤は、４５度以上に穂立ちした状態で搬送ガイド８５の先端部分に向かって良好に移動する。このため、上段の現像ロール８３ｂに残留した現像剤の剥離性能が向上する。したがって、上段の現像ロール８３ｂに現像に使用されずに残留した現像剤の剥離不良に起因する画像形成装置１での画像不良が抑制または防止される。
【００６８】
搬送ガイド８５に受け渡された現像剤は、搬送ガイド８５の傾斜面を滑って回転搬送体８６へ搬送され、さらに現像剤収容部８１ａに搬送される。その後、上記と同様の動作が繰り返される。
【００６９】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【００７０】
例えば、前記実施の形態においては、中間転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写する中間転写方式の画像形成装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムのトナー像を用紙（被転写媒体の一例）に直接転写する直接転写方式の画像形成装置に適用しても良い。
【００７１】
また、前記実施の形態においては、現像装置に配置された現像ロールが２個の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、現像ロールが１個の場合や３個以上の場合に適用しても良い。
【００７２】
また、前記実施の形態においては、記録媒体として用紙に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、フィルム、はがき等、画像が形成される様々なものに適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上の説明では、本発明をカラープリンタに適用した場合について説明したが、例えば、カラー複写機、ファクシミリまたはこれらの機能を合わせ持つ画像形成装置等、他の画像形成装置にも適用しても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１  画像形成装置
２０，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ，２０ＣＬ  作像ユニット
２１  感光体ドラム
２２  帯電装置
２３  露光装置
２５  一次転写ロール
３０  中間転写ベルト
４１  バックアップロール
４２  二次転写ロール
５０ａ，５０ｂ  用紙供給トレイ
６０  用紙搬送系
７０  定着装置
７０ａ  加熱ロール
７０ｂ  加圧ロール
８０  現像装置
８１  ハウジング
８１ａ  現像剤収容部
８１ｂ  開口部
８１ｃ  隔壁
８２ａ，８２ｂ  搬送部材
８３ａ，８３ｂ  現像ロール
８４  層厚規制部材
８５  搬送ガイド
８６  回転搬送体
Ｒ  垂直成分
Ｔ  水平成分
Ｐｄ  現像極
Ｐｅ１  第１の剥離極
Ｐｅ２  第２の剥離極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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４】
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