(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、キャリア飛散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】内部に現像用磁界発生手段８２が配置された現像剤担持体５と、現像剤担持体と潜像担持体１とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材１３とを有し、現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って複数の磁極を周回移動させるものであり、現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより前記潜像を現像する現像装置４において、現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材９６を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に配置された現像用磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を外周面上に担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と潜像担持体とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、該潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、該現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材とを有し、
前記現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って前記複数の磁極を周回移動させるものであり、該現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、
前記現像剤担持体と前記キャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材を設け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、
上記キャリア回収部材は、磁性キャリアを外周面上に担持する回収キャリア支持体と、該回収キャリア支持体に内包され複数の磁極を備える回転可能なキャリア回収用磁界発生手段とを備えたもの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の現像装置において、
上記キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置の、該キャリア回収部材の内部に磁性部材を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記磁気遮蔽部材が永久磁石である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、
上記磁性部材が永久磁石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、
上記キャリア回収部材の表面の磁場が、該キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置で、隣接する磁極と逆極性の磁極が存在することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像手段とを備えた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は、一般に、現像剤担持体である現像ローラと潜像担持体である感光体とが対向する現像領域で、感光体上に形成した潜像を、現像ローラ上に担持した現像剤により現像して、感光体上にトナー像を形成する。現像方法としては、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて現像する二成分現像方式が知られている。二成分現像方式では、現像用磁界発生手段である磁石ローラを現像スリーブの内部に配置した現像ローラを用い、磁石ローラにより形成される磁界の作用によって、トナーが静電的に付着した状態の磁性キャリアを現像スリーブ表面上にブラシ状に穂立ちさせて磁気ブラシを形成する。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ブラシ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。
【０００３】
二成分現像方式の現像装置においては、現像剤を攪拌してトナーの帯電を効率よく行う目的で、現像ローラの内部で磁石ローラが回転することにより現像ローラ回転方向に沿って磁石ローラの磁極が周回移動する磁極移動方式を採用するものが知られている。この磁極移動方式では、磁石ローラの回転により現像スリーブ上で磁気ブラシが激しく回転する挙動を示し、遠心力によって磁気ブラシの磁性キャリアが飛散して感光体に付着するキャリア付着が深刻化するという欠点がある。特に、近年は、高画質化のために磁性キャリアの小粒径化が進み、キャリア付着が更に悪化する傾向にある。キャリア付着が発生すると、中間転写体や記録材などの被転写部材と感光体とが接触する転写ニップ部において、感光体上に付着した磁性キャリアの存在により、感光体と被転写部材との密着性が低下し、いわゆる白抜け等の異常画像を引き起こす。また、キャリア付着が発生すると、感光体とクリーニング部材との当接箇所で磁性キャリアが感光体表面を傷つけて画質劣化を引き起こしたり、クリーニング部材を傷つけてクリーニング不良を引き起こしたりするおそれがある。
【０００４】
このようなキャリア付着による不具合の発生を抑制する方策としては、例えば、特許文献１〜３に開示されたものが知られている。これらの特許文献１〜３に開示された画像形成装置では、現像領域から転写ニップまでの間に感光体表面から磁性キャリアを回収するキャリア回収装置を設けている。このキャリア回収装置は、感光体表面にキャリア回収部材を対向配置して、感光体表面上に付着した磁性キャリアをキャリア回収部材が発生させる磁界の作用によってキャリア回収部材の表面上に回収する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、装置の小型化を図るために、現像ローラに対してキャリア回収部材を近接して配置されることが多くなってきている。しかしながら、現像ローラに対してキャリア回収部材を近接して配置すると、現像ローラとキャリア回収部材との間で磁力線が繋がって、現像スリーブ上で穂立ちした磁気ブラシが長くなり、上述したような遠心力で磁気ブラシの先端側から磁性キャリアが飛散し易くなるといった問題が生じる。このように、磁性キャリアが飛散し易くなると、感光体に付着する磁性キャリアが多くなり過ぎて、キャリア回収部材で回収しきれずに、キャリア付着による不具合の発生を抑制できなくなってしまう。
【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、小型化を図りつつ、キャリア飛散を抑制することができる現像装置、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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内部に配置された現像用磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を外周面上に担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と潜像担持体とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、該潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、該現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収部材とを有し、前記現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って前記複数の磁極を周回移動させるものであり、該現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより該潜像を現像する現像装置において、前記現像剤担持体と前記キャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、磁気遮蔽部材によって現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁気が遮蔽されるので、現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁力線が繋がるのを抑制することができる。これにより、磁気遮蔽部材を設けない場合よりも、現像剤担持体上の磁気ブラシの長さを短くすることができる。よって、装置の小型化を図るために、現像剤担持体に対してキャリア回収部材を近接させて配置しても、磁気遮蔽部材を設けない場合に比べて磁気ブラシの長さを短くできる分、遠心力によって現像剤担持体上の磁気ブラシの先端側から磁性キャリアが飛散するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、小型化を図りつつ、キャリア飛散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】
【００１０】
【図１】現像ローラ近傍の現像装置の拡大図。
【図２】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】（ａ）キャリア回収装置が無い場合での磁力線のイメージを示す図、（ｂ）キャリア回収装置が有り、磁気遮蔽部材が無い場合での磁力線のイメージを示す図、（ｃ）キャリア回収装置及び磁気遮蔽部材が有る場合での磁力線のイメージを示す図。
【図７】（ａ）磁気遮蔽部材を設けた場合でのキャリア回収ローラ上における磁束密度（法線成分）分布を示す図、（ｂ）磁気遮蔽部材を設けない場合でのキャリア回収ローラ上における磁束密度（法線成分）分布を示す図。
【図８】（ａ）実施例１での現像ローラ磁極からの磁力線を示す図、（ｂ）比較例１での現像ローラ磁極からの磁力線を示す図、（ｃ）比較例２での現像ローラ磁極からの磁力線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図２は、本実施形態に係るフルカラー複写機（以下、便宜上、単に複写機という）５００の概略について説明する図である。
【００１２】
複写機５００は、プリンタ部１００、これを搭載する給紙装置２００、及び、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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１６】
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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７０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，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
【００２１】
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。
【００２２】
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００２３】
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。
【００２４】
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７０によってクリーニングされる。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３５】
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。
【００３６】
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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３７】
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。
【００３８】
図３は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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。
【００３９】
４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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、同図では各符号に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
【００４０】
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。
【００４１】
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、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。
【００４２】
現像ローラ５は回転可能な現像スリーブ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手段としての現像磁石ローラ８２を内包している。
【００４３】
現像ローラ５およびキャリア回収ローラ１３については、前述しているためここでは省略する。
【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］、ドクタブレード１２及び感光体１とのギャップは０．４［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の斜視断面図であり、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不図示のトナー濃度センサが設けられ、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】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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、磁性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。
【００６９】
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。
【００７０】
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［重量％］〜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。
【００７１】
添加剤（外添剤）としては、少なくとも体積平均粒径５０［ｎｍ］〜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［重量％］〜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、脱離量が多くなったりすることにより外添剤の凝集体ができ、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。
【００７２】
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。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。
【００７３】
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。
【００７４】
本実施形態における添加剤（微粒子）は、現像装置４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１、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１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１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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
まず、電解水溶液１００［ｍｌ］〜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［ｍｌ］〜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［ｍｇ］〜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。
【００８１】
チャンネルとしては、２．００［μｍ］〜２．５２［μｍ］未満；２．５２［μｍ］〜３．１７［μｍ］未満；３．１７［μｍ］〜４．００［μｍ］未満；４．００［μｍ］〜５．０４［μｍ］未満；５．０４［μｍ］〜６．３５［μｍ］未満；６．３５［μｍ］〜８．００［μｍ］未満；８．００［μｍ］〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８［μｍ］〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０［μｍ］〜１６．００［μｍ］未満；１６．００［μｍ］〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０［μｍ］〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０［μｍ］〜３２．００［μｍ］未満；３２．００［μｍ］〜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。
【００８２】
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。
【００８３】
【数１】
2013218065.tif 000003
【００８４】
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。
【００８５】
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［ｍｌ］〜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［ｍｌ］〜０．５［ｍｌ］加え、さらに測定試料を０．１［ｇ］〜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［個／μｌ］〜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。
【００８６】
以下、本実施形態に用いられる磁性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磁性キャリアは、重量平均粒径が２０［μｍ］〜６０［μｍ］（好ましくは、２０［μｍ］〜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４内の現像剤用のキャリアとしても優れている。
【００８７】
磁性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。これに対して磁性キャリアの平均粒径が４５［μｍ］を超えると、現像工程時の磁性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。
【００８８】
磁性キャリアとしては、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。
【００８９】
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［ｅｍｕ／ｇ］〜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［ｅｍｕ／ｇ］〜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１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［ｅｍｕ／ｇ］〜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。
【００９０】
磁性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。
【００９１】
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。
【００９２】
磁性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。
【００９３】
磁性キャリアにおける樹脂層の量としては、０．０１［質量］〜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。
【００９４】
また、現像装置４内に予め収容される現像剤（初期剤）も、上述したトナーと磁性キャリアとを混合したものである。現像剤における磁性キャリアの含有量（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［質量％］〜９８［質量％］が好ましく、９３［質量％］〜９７［質量％］がより好ましい。
【００９５】
まず、現像ローラ５とキャリア回収部材であるキャリア回収ローラ１３間の磁場干渉とキャリア飛散について説明する。
【００９６】
図６（ａ）にキャリア回収ローラ１３の無い条件での磁力線のイメージを示し、図６（ｂ）にキャリア回収ローラ１３が有る条件での磁力線のイメージを示す。キャリア回収ローラ１３があると、現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３との磁場が干渉し合い、磁力線が繋がるようになる（図６（ｂ）の点線）。よって、現像剤のブラシ状に穂立ちした磁気穂（磁気ブラシ）は磁力線の方向に伸び、長くなった磁気穂の先端側の磁性キャリアが飛散し易くなってしまう。そこで、現像ローラ５−キャリア回収ローラ１３間で磁力線が繋がらないように、現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材９６を配置する（図６（ｃ））。なお、磁気遮蔽部材９６としては永久磁石を用いることができる。
【００９７】
図１を用いて現像ローラ５やキャリア回収ローラ１３などについて説明する。まず、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現像磁石ローラ８２からなる。
【００９８】
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。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。
【００９９】
（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
【０１００】
現像磁石ローラ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（本実施形態の構成では１２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。磁石８３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。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。
【０１０１】
本実施形態における現像磁石ローラ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。
【０１０２】
偏心の方向は、現像ローラ５の表面に担持された現像剤中のトナーが感光体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、上記符号Ｔで示した距離に相当する偏心量は、現像領域において磁性キャリアが感光体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、現像剤は、感光体１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磁性キャリアの移行が阻止されてトナーのみを感光体１の潜像に供給するように移動することになる。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。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。
【０１０３】
次に、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９ａに供給された現像剤は現像磁石ローラ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。
【０１０４】
現像磁石ローラ８２の回転方向を図中矢印Ａ方向で示すように、現像スリーブ８１の回転方向（図中矢印Ｉ方向）に対して相反する方向とした場合、現像磁石ローラ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、現像磁石ローラ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。
【０１０５】
ドクタブレード１２を通過した現像剤は引き続き自転進行するに従い現像磁石ローラ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磁性キャリアが感光体１に移行するのを抑制する。現像磁石ローラ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。
【０１０６】
現像剤は引き続き自転進行するに従い現像磁石ローラ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（図中矢印Ｋ、図中矢印Ｌ）。
【０１０７】
次にキャリア回収ローラ１３について説明する。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、キャリア回収スリーブ９０上に磁気遮蔽部材９６を備えている。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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４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。
【０１１０】
ブロック磁石９４は感光体１に付着した磁性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。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。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］で現像磁石ローラ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。
【０１１１】
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７（ａ）、図７（ｂ）に示す。図７（ａ）は磁気遮蔽部材９６を設けた場合でのキャリア回収ローラ１３上における磁束密度（法線成分）分布を示しものであり、図７（ｂ）は磁気遮蔽部材９６を設けない場合でのキャリア回収ローラ１３上における磁束密度（法線成分）分布を示すものである。
【０１１２】
図７（ａ）、図７（ｂ）ともに、磁極Ｐ２１は２５０［ｍＴ］と高磁束密度が得られた。他の搬送極は、磁極Ｐ２２を１１０［ｍＴ］、磁極Ｐ２３を７０［ｍＴ］、磁極Ｐ２４を４０［ｍＴ］とした。図７（ａ）に示した、後述する磁気遮蔽部材９６の効果を高めるために必要な磁極Ｐ２５は８０［ｍＴ］とした。なお、磁極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。
【０１１３】
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、マグネシウム等の非磁性かつ導電材料からなる。
【０１１４】
前述したように高磁束密度の磁極Ｐ２１に吸着されている磁性キャリアを比較的低磁束密度の磁極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・加工を施す必要がある。
【０１１５】
（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
【０１１６】
（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。
【０１１７】
（Ｂ）については、その粗さはＲｚ７［μｍ］〜Ｒｚ５０［μｍ］が製作可能でかつ磁性キャリアのスリップを防止できる範囲である。
【０１１８】
（Ｃ）については、その粗さはＲｚ４０［μｍ］〜Ｒｚ９０［μｍ］が製作可能でかつ磁性キャリアのスリップを防止できる範囲である。
【０１１９】
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［ｍＴ］〜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。
【０１２０】
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、磁極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。キャリア回収ローラ１３上に回収された磁性キャリアは、磁極Ｐ２４よりもキャリア回収スリーブ回転方向下流側の磁極が無い領域で回収搬送路７などの現像装置４内にある現像剤中に戻される。
【０１２１】
磁気遮蔽部材９６は、複合磁石９３と同じ材料を用いた。所望の磁気特性が得られれば、ブロック磁石９４と同じ材料を磁気遮蔽部材９６に用いてもかまわない。また、キャリア回収磁石ローラ９１により磁化され、所望の磁気特性が得られれば、永久磁石でなく、例えば軟磁性体等を磁気遮蔽部材９６に用いてもかまわない。
【０１２２】
磁気遮蔽部材９６は、幅２［ｍｍ］、厚さ２［ｍｍ］で感光体１に対向する位置の角を１［ｍｍ］カットし、長さはブロック磁石９４と同じ３４６［ｍｍ］とした。キャリア回収ローラ１３に対向する面が、ブロック磁石９４と同極であり、表面の磁束密度は８０［ｍＴ］とした。
【０１２３】
磁気遮蔽部材９６は、磁気遮蔽部材支持部材９７に接着されている。磁気遮蔽部材９６のキャリア回収ローラ１３の表面と対向する対向面には、図示しないスポンジが接着されており、そのスポンジとキャリア回収ローラ１３の表面が接触するように、スポンジを介して磁気遮蔽部材９６がキャリア回収ローラ１３の表面に押し当てられている。
【０１２４】
なお、必ずしも前記スポンジとキャリア回収ローラ１３の表面とが接触するように磁気遮蔽部材９６を押し当てる必要は無いが、キャリア回収ローラ１３の表面に対して磁気遮蔽部材９６が近いほど、磁気遮蔽部材９６による磁気遮蔽効率は高くなる。
【０１２５】
また、磁気遮蔽部材支持部材９７としては、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部材を用いる。
【０１２６】
本実施形態の画像形成装置を用いて効果確認実験を以下の条件で行った。確認実験の結果、キャリア付着は改善された。
【０１２７】
・磁性キャリア：（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］
・感光体径：φ１００［ｍｍ］
・現像スリーブ径：φ４０［ｍｍ］
・キャリア回収ローラ径：φ２０［ｍｍ］
・感光体線速：６００［ｍｍ／ｓ］
・現像スリーブ線速： ７５０［ｍｍ／ｓ］
・キャリア回収スリーブ線速：１２［ｍｍ／ｓ］
・現像スリーブ−感光体間ギャップ：０．４［ｍｍ］
・キャリア回収スリーブ−感光体間ギャップ：０．３［ｍｍ］
・現像スリーブ−キャリア回収スリーブ間ギャップ：１．５［ｍｍ］
・現像磁石ローラ回転数：３０００［ｒｐｍ］
【０１２８】
図８（ａ）はキャリア回収ローラ１３のキャリア回収スリーブ９０内にキャリア回収磁石ローラ９１が有り、磁気遮蔽部材９６及び磁極Ｐ２５を設けた場合である実施例１での、現像ローラ５の現像スリーブ８１内にある現像磁石ローラ８２の各磁極からの磁力線を示す図である。
【０１２９】
図８（ｂ）はキャリア回収ローラ１３のキャリア回収スリーブ９０内にキャリア回収磁石ローラ９１が有り、磁気遮蔽部材９６及び磁極Ｐ２５を設けない場合である比較例１での、現像ローラ５の現像スリーブ８１内にある現像磁石ローラ８２の各磁極からの磁力線を示す図である。
【０１３０】
図８（ｃ）はキャリア回収ローラ１３のキャリア回収スリーブ９０内にキャリア回収磁石ローラ９１が無く、磁気遮蔽部材９６及び磁極Ｐ２５を設けない場合である比較例２での、現像ローラ５の現像スリーブ８１内にある現像磁石ローラ８２の各磁極からの磁力線を示す図である。
【０１３１】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示したように、実施例１、比較例１、比較例２における現像ローラ５−キャリア回収ローラ１３間の磁場について、シミュレーションによる比較を行った。計算には、株式会社ＪＳＯＬ社製の電磁場解析ソフトウェアＪＭＡＧを用いた。なお、現像ローラ５の各磁石８３の位置は、磁力線がキャリア回収ローラ１３のキャリア回収磁石ローラ９１の磁極Ｐ２１と最も多く繋がる位置とした。
【０１３２】
このような比較を行った結果、実施例１では、比較例１に比べ、現像ローラ５の磁石８３とキャリア回収ローラ１３の磁極Ｐ２１との間で磁力線の繋がりを少なくすることができるのがわかる。また、実施例１では、比較例２のような、キャリア回収ローラ１３のキャリア回収スリーブ９０内にキャリア回収磁石ローラ９１が無い状態（磁極Ｐ２１が無い状態）に近くなっていることが分かる。
【０１３３】
このように、実施例１のように磁気遮蔽部材９６を設けることで、磁気遮蔽部材９６によって現像ローラ５とキャリア回収ローラ１３との間で磁気が遮蔽され、現像ローラ５の各磁極により発生させた磁界と、キャリア回収ローラ１３の各磁極により発生させた磁界とが、干渉し合うのを抑制することができる。これにより、現像ローラ５の磁石８３とキャリア回収ローラ１３の磁極Ｐ２１との間で磁力線が繋がるのを抑制することができ、磁気遮蔽部材９６を設けない場合よりも、現像ローラ５上の磁気穂の長さを短くすることができる。また、前記磁力線が繋がったとしても、磁気遮蔽部材９６を設けない場合よりも前記磁力線の繋がりを少なくすることができる。よって、小型化を図るために、キャリア回収ローラ１３を現像ローラ５に対して感光体回転方向下流側に近接して配置させても、磁気遮蔽部材９６を設けない場合に比べて、現像ローラ５上から遠心力によって飛散する磁性キャリアを低減させることができる。
【０１３４】
したがって、感光体上に付着した磁性キャリアの存在により、白抜け等の異常画像を引き起こされたり、感光体とクリーニング部材との当接箇所で磁性キャリアが感光体表面を傷つけて画質劣化を引き起こされたり、クリーニング部材を傷つけてクリーニング不良を引き起こされたりするのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
【０１３５】
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）
内部に配置された現像磁石ローラ８２などの現像用磁界発生手段が複数の磁極より発生させる磁界の作用により磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を外周面上に担持して回転する現像ローラ５などの現像剤担持体と、現像剤担持体と感光体１などの潜像担持体とが対向する現像領域の潜像担持体表面移動方向下流側のキャリア回収領域で、潜像担持体の表面上に付着した磁性キャリアを磁気的に外周面上に吸着させて回収する、現像担持体に近接させて配置されたキャリア回収ローラ１３などのキャリア回収部材とを有し、現像用磁界発生手段は、現像剤担持体回転方向に沿って上記複数の磁極を周回移動させるものであり、現像剤担持体の外周面上に担持された二成分現像剤中のトナーを潜像担持体上に形成された潜像に付着させることにより潜像を現像する現像装置４などの現像装置において、現像剤担持体とキャリア回収部材との間で磁気を遮蔽する磁気遮蔽部材９６などの磁気遮蔽部材を設けた。これよれば、上記実施形態について説明したように、小型化を図りつつ、キャリア飛散を抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記キャリア回収部材として、磁性キャリアを外周面上に担持するキャリア回収スリーブ９０などの回収キャリア支持体と、回収キャリア支持体に内包され複数の磁極を備える回転可能なキャリア回収磁石ローラ９１などのキャリア回収用磁界発生手段とを備えたものを好適に用いることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、上記キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置の、キャリア回収部材の内部に磁極Ｐ２５などの磁性部材を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気遮蔽部材の効果をより高めることができ、キャリア飛散をより抑制することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記磁気遮蔽部材が永久磁石である。これによれば、上記実施形態について説明したように、永久磁石によって磁場の干渉が抑えられ、キャリア飛散を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、上記磁性部材が永久磁石である。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気遮蔽部材の効果をより高めることができ、キャリア飛散をより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、上記キャリア回収部材の表面の磁場が、キャリア回収部材と上記磁気遮蔽部材とが対向する位置で、隣接する磁極と逆極性の磁極が存在する。これによれば、上記実施形態について説明したように、磁気遮蔽部材の効果をより高めることができ、キャリア飛散をより抑制することができる。
（態様Ｇ）
感光体１などの潜像担持体と、潜像担持体上に形成された潜像を現像剤を用いて現像する現像装置４などの現像手段とを備えた複写機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、小型化を図りつつ、キャリア飛散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】
【０１３６】
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
９ａ    樋
１０    攪拌搬送路
１１    攪拌スクリュー
１２    ドクタブレード
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
７０    ベルトクリーニング装置
８１    現像スリーブ
８２    現像磁石ローラ
８３    磁石
８４    磁石ホルダ
９０    キャリア回収スリーブ
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    磁気遮蔽部材
９７    磁気遮蔽部材支持部材
９８    ケーシング
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
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】
【０１３７】
【特許文献１】特開２００８−１８０９７７号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６０４７号公報
【特許文献３】特開平１１−７３００７号公報
【図１】
2013218065.tif 000004
【図２】
2013218065.tif 000005
【図３】
2013218065.tif 000006
【図４】
2013218065.tif 000007
【図５】
2013218065.tif 000008
【図６】
2013218065.tif 000009
【図７】
2013218065.tif 000010
【図８】
2013218065.tif 000011