(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及び磁性粒子を含む現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体と、
該現像剤担持体の内側に配設され、該現像剤担持体上に該現像剤を担持するための磁界を発生する磁界発生手段と、
該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤規制部材に現像剤搬送方向上流側から隣接する現像剤収容部を形成するための現像剤収納ケースと、
該現像剤収容ケースの上記現像剤担持体側の壁面部に、下記のように形成された凸部と、
該凸部によって分けられた上流側の現像剤収容部に開口したトナー補給口を有するトナー収容部とを備え、
上記凸部によって分けられた上流側の現像剤収容部に上記トナー補給口を介して上記トナー収容部から補給されたトナーを、現像剤の移動により、上記現像剤担持体によって搬送されている現像剤中に取り込む現像装置であって、
上記現像剤収容部の底壁が、該現像剤担持体側が低く傾斜するように上記トナー補給口から該現像剤担持体表面近傍まで延在し、その傾斜している面の該現像剤担持体から最も遠い位置から該現像剤担持体表面までの距離が、該凸部先端と該現像剤担持体との距離よりも長いことを特徴とする現像装置。
上記磁界発生手段の上記現像剤収容部に対向する部分に存在する磁極中心と、該磁極中心の現像剤搬送方向上流側に隣合って存在する他の磁極中心との間に向けて上記壁面部から突出して、その先端が上記現像剤担持体表面とギャップをもって対向し、且つ、該現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向に延在し、上記現像剤収容部を現像剤搬送方向上流側と下流側とに分けてそれぞれの現像剤収容部での現像剤の混合撹拌を可能にするように、上記凸部を形成した。
【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、プリンター等の画像形成装置に用いる現像装置に係り、詳しくは、トナー及び磁性粒子を含む二成分現像剤（以下「現像剤」という）を用いて像担持体に形成された潜像を現像する現像装置に関するものである。更に詳しくは、現像担持体上の現像剤の移動により、該現像剤のトナー濃度に応じて該現像剤中に適宜トナーが取り込まれ、かつ、現像剤中のトナーが摩擦帯電されるようにし、現像剤撹拌搬送部材やトナー濃度センサ等による複雑なトナー濃度制御機構を設けずにトナー濃度及びトナー帯電量が安定した現像剤層を現像剤担持体上に形成するようにした現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の現像装置として、例えば、特公平５−６７２３３号公報では、容器内で現像剤担持体上に磁性粒子層を形成するとともに、容器内のトナー補給部においてこの磁性粒子層に接触するようにトナーを収容し、内部に固定配置された磁石を有する現像剤担持体の回転に伴う磁性粒子層の磁性粒子の移動により、該トナー補給部で磁性粒子層内にトナーを取り込み、トナーと磁性粒子の混合された現像剤を、現像剤規制部材で層厚規制して現像領域に搬送する現像装置において、該磁石は、上記トナー補給部に対向する磁極を持たず、現像剤担持体の回転方向に関して上記トナー補給部の下流側、かつ該規制部材の上流側に磁極を持ち、上記トナー補給部の下流側、かつ上記規制部材の上流側で、該磁極の磁界が及ぶ範囲内の位置に現像剤担持体と対向して設けられ、該現像剤担持体との間に磁性粒子層の充満した領域（以下、現像剤収容部という）を形成する遮蔽部材を有する現像装置が提案されている。
【０００３】
この現像装置においては、上記現像剤収容部に滞留する現像剤は、トナー濃度が高く現像剤の嵩が大きい状態になると、現像剤の充填率が高まって動きにくくなり、規制部材を通過する現像剤を除き、現像剤収容部内の現像剤の動きはほとんどなくなる。逆に、トナーの消費によってトナー濃度が低下して現像剤の嵩が小さい状態になると、現像剤収容部内の現像剤の充填率が低くなって現像剤が動きやすくなり、トナーが現像剤内に取り込まれる。そして、現像剤のトナー濃度が上昇して現像剤の嵩が大きくなると、前述同様に再び現像剤収容部内の現像剤がほとんど動かなくなり、トナーの取り込みが停止する。このように、現像剤収容部の現像剤の動きによってトナーの取り込みを行うことでトナー補給量を調節し、トナー濃度センサを特別に設けることなく現像領域に供給されるトナー濃度を制御することができる。
【０００４】
また、この種の現像装置においては、例えば該現像装置を画像形成装置本体から取り外して逆さまにした場合、上記現像剤の移動によるトナーの取り込み状況が変化し、画像上の帯状のカブリ（地汚れ）や現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向の濃度ムラ等が発生する場合があるため、これを回避できる現像装置も提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、上記画像上のカブリや濃度ムラを防止するために、次のような２つのトナー供給規制部材を備えた現像装置が提案されている。上記２つのトナー供給規制部材のうち、第１のトナー供給規制部材は、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する現像剤規制部材であるドクターブレードの上方に固定端を有し、トナー収容部であるトナー補給槽へ延びている。また、第２のトナー供給規制部材は、上記第１のトナー供給規制部材よりトナー補給槽側にあって現像剤収容部とトナー補給槽とを現像装置上方から仕切り、また、その下方自由端は、上記第１のトナー供給規制部材の自由端延長線上もしくは現像剤担持体側にある。
【０００６】
この現像装置においては、現像剤担持体上の現像剤最上層の比較的現像剤が粗でトナーを取り込みやすい部分は、現像剤担持体表面近傍よりもトナー濃度が高い状態で上記ドクターブレードによる規制位置へ移動しようとするが、上記第１のトナー供給規制部材と現像剤担持体表面とドクターブレードとにより囲まれる現像剤層厚規制領域に入り込む前に、上記第２のトナー供給規制部材の自由端でその動きが阻止される。これにより、トナー濃度が異常に高い現像剤が上記現像剤層厚規制領域に供給されることがなく、十分に磁性粒子との摩擦で帯電されたトナーのみが像担持体と対向する現像領域に搬送され、画像上の帯状のカブリ（地汚れ）や現像剤担持体による現像剤搬送方向と直交する方向の濃度ムラ等が防止される。
【０００７】
なお、上記特許文献１に開示の具体的な現像装置は、スタート現像剤室を現像剤収容部の側方に設けている。ここにスタート現像剤を収容した現像器を水平に振る等して現像スリーブ軸線方向の現像剤量を均一にした後に、スタート現像室と現像スリーブ近傍の現像剤収容部との遮蔽部材を取り除く等としてスタート現像剤室のスタート現像剤を現像剤収容部側に移すことにより、現像剤収容部内現像剤の現像スリーブ軸方向での均一化を図っているものと思われる。そして、上記スタート現像剤室とトナー収容部とを区画する壁の下端部を現像スリーブ表面に向けて延在させ、この延在した壁下端部で第２トナー供給規制部材を構成している。このように上記スタート現像剤室の壁の一部で第２規制部材を構成しているため、トナー収容部のトナーが現像スリーブに担持された現像剤に到達するまでの経路が、現像剤収容部の下方に加え、スタート現像室の下方も通る比較的長いものになってしまっている。よって、従来は、トナー収容部内のメインのトナー供給手段に加え、上記経路内に追加のトナー供給手段も設けている。
【０００８】
また、先に本出願人は、内部に磁界発生手段を配置した現像剤担持体上に、トナー及び磁性粒子からなる現像剤を担持させて、画像形成装置の潜像担持体と対向する領域へ現像剤を搬送し、該潜像担持体に形成された潜像を現像する現像装置において、該現像剤担持体に担持して該領域に搬送する現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で阻止された現像剤が滞留する現像剤滞留部を形成するため、該現像剤担持体表面と所定の間隔を持って対向配置された現像剤保持部材と、該現像剤滞留部に該現像剤担持体上の現像剤搬送方向の上流から隣接し、該現像剤担持体に対向するトナー補給開口部を有するトナー収容部と、該現像剤滞留部内に、該トナー補給開口部を介して取り込まれるトナーが、上限トナー濃度となる状態で、該現像剤滞留部内に形成される界面よりも上方に形成される現像剤層が、該現像剤担持体上の現像剤層の搬送方向と反対方向に移動可能な空間と、を設けることにより、現像剤滞留部内に、現像剤担持体による現像剤の搬送方向と反対の方向に現像材が移動可能な空間を形成して、現像剤の混合撹拌を確実に行うことができるように構成した現像装置を提案している（特願平７ー１１９３３９号参照）。
【特許文献１】特開昭６３−４２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
〔課題１〕
ところが、上記特許文献１で提案されている現像装置においては、上記トナー帯電不足の現像剤が現像領域に搬送されることによる画像上のカブリ（地汚れ）や濃度ムラを防止するために、２つのトナー供給規制部材を所定位置に設ける必要があり、装置の低コスト化及び省スペース化を図る点で不利である。
【００２１】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤の移動により、トナー収容部内のトナーをトナー補給口から該現像剤中に取り込む現像装置であって、従来のように複数のトナー供給規制部材を設けることなく、現像剤収容部の現像剤を十分に混合撹拌して画像上の地汚れや濃度ムラ等を防止することができる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー及び磁性粒子を含む現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の内側に配設され、該現像剤担持体上に該現像剤を担持するための磁界を発生する磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材に現像剤搬送方向上流側から隣接する現像剤収容部を形成するための現像剤収納ケースと、該現像剤収容ケースの上記現像剤担持体側の壁面部に、下記のように形成された凸部と、該凸部によって分けられた上流側の現像剤収容部に開口したトナー補給口を有するトナー収容部とを備え、上記凸部によって分けられた上流側の現像剤収容部に上記トナー補給口を介して上記トナー収容部から補給されたトナーを、現像剤の移動により、上記現像剤担持体によって搬送されている現像剤中に取り込む現像装置であって、上記現像剤収容部の底壁が、該現像剤担持体側が低く傾斜するように上記トナー補給口から該現像剤担持体表面近傍まで延在し、その傾斜している面の該現像剤担持体から最も遠い位置から該現像剤担持体表面までの距離が、該凸部先端と該現像剤担持体との距離よりも長いことを特徴とする現像装置。
上記磁界発生手段の上記現像剤収容部に対向する部分に存在する磁極中心と、該磁極中心の現像剤搬送方向上流側に隣合って存在する他の磁極中心との間に向けて上記壁面部から突出して、その先端が上記現像剤担持体表面とギャップをもって対向し、且つ、該現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向に延在し、上記現像剤収容部を現像剤搬送方向上流側と下流側とに分けてそれぞれの現像剤収容部での現像剤の混合撹拌を可能にするように、上記凸部を形成した。
【発明の効果】
【００５５】
請求項１の発明によれば、凸部により、上記現像剤収容部が、現像剤搬送方向上流側の現像剤収容部と、現像剤搬送方向下流側の現像剤収容部とに分けられる。いずれの現像剤収容部においても現像剤の混合撹拌が行われる。このように、現像剤の複数回の混合撹拌により、現像剤担持体に担持される現像剤中のトナーを帯電しているので、１回の混合撹拌を行う場合に比較して、帯電不足のトナーが現像剤規制部材による規制位置を通過して現像領域まで搬送される確率が少なくなる。更に、現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向にトナー濃度ムラがある場合の高トナー濃度部から低トナー濃度部への現像剤の斜行移動を伴う現像剤の混合撹拌を複数回行うことにより、現像剤担持体に担持される現像剤のトナー帯電量及びトナー濃度を、上記直交方向に関して均一にしているので、１回の混合撹拌を行う場合に比較して、上記直交方向のトナー帯電量及びトナー濃度のムラが少なくなる。よって、１回の混合撹拌を行う場合に比較して、地汚れや濃度ムラ等の少ない画像を得ることができるという効果がある。
また、上記現像剤の複数回の混合撹拌を行って帯電不足の現像剤が現像領域に搬送されないようにするために、現像剤収容ケースの現像剤担持体側の壁面部に一つの凸部を形成しているだけで良く、従来のように複数のトナー供給規制部材を設ける必要がなく、装置の低コスト化及び省スペース化を図る点で有利であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機に用いる現像装置に適用した実施形態について説明する。
まず、トナー及び磁性粒子を含む現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の内側に配設され、該現像剤担持体上に該現像剤を担持するための磁界を発生する磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材に現像剤搬送方向上流側から隣接する現像剤収容部を形成するための現像剤収納ケースと、該現像剤収容部に現像剤搬送方向上流側から隣接し、該現像剤担持体に対向する位置にトナー補給口を有するトナー収容部とを備え、該現像剤の移動により、該トナー収容部内のトナーを該トナー補給口から該現像剤中に取り込む現像装置において、上記現像剤収容ケースの上記現像剤担持体側の壁面部に、該壁面部から上記現像剤担持体表面側に突出し且つ該現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向に延在する凸部を形成したことを特徴とする現像装置の実施形態について説明する。
【００６８】
〔実施形態１〕
図１（ａ）は、実施形態１に係る現像装置の概略構成を示す正面図である。この現像装置は像担持体である円筒状の感光体ドラム１の側方に配設され、感光体ドラム１に向けて開口部が形成された現像器ケース２、該開口部から一部が露出した、トナー及び磁性粒子を含む現像剤３を表面に担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ４、現像スリーブ４の内部に図示の磁極Ｐ１〜Ｐ４を有するように固定配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ５、現像スリーブ４上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制する現像剤規制部材としてのドクタ６、該ドクタ６に現像剤搬送方向上流側から隣接する現像剤収容部を形成するための現像剤収納ケース７、トナー収容部としてのトナーホッパ８等を備えている。ここで、上記磁極Ｐ１〜Ｐ４はそれぞれ、現像主極Ｐ１、搬送極Ｐ２、搬送極Ｐ３及び搬送兼撹拌極Ｐ４である。そして、この磁極Ｐ１〜Ｐ４は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されるように構成するのが好ましい。
【００６９】
上記現像剤収容ケース７は、感光体ドラム１側の端部にドクタ６が固定され、トナーホッパ８の一部分に兼用されるように後述のトナー補給口８ａ側に延びた自由端部（以下「ヒサシ」という。）７ａを有している。この現像剤収容ケース７等によって現像スリーブ４との間に形成される現像剤収容部では、感光体ドラム１と対向する現像領域側に搬送されずにドクタ６で進行が妨げられた現像剤３が収容される。また、現像スリーブ４の右側方に位置する現像器ケース２の一部は、上記ヒサシ７ａとともに、トナー３ａを収容するトナーホッパ８を形成している。このトナーホッパ８は、上記現像剤収容部に現像剤搬送方向上流側から隣接し、上記現像器ケース２の内壁面とヒサシ７ａの下方先端とによって形成されるトナー補給口８ａを有している。
また、上記トナーホッパ８のトナー補給口８ａに隣合ったスペースには、トナー３ａをトナー補給口８ａに向けて撹拌しながら送り出すトナー撹拌部材としてのトナーアジテータ９が配設されている。このトナーアジテータ９は現像スリーブ４に連動して回動させることが望ましい。また、先端部にトナーホッパ８内壁面に近接または接触しても負荷が過剰にならないように、ＰＥＴフィルム（１００〜２００μｍ）を取り付けたものを用いるのが望ましい。
【００７０】
また、本実施形態では、上記現像剤収容ケース７のヒサシ７ａの現像スリーブ４側の壁面部に、該壁面部から現像スリーブ４表面側に突出し且つ現像スリーブ４上のトナー搬送方向に対して直交する方向（以下、本実施形態において「現像スリーブ軸方向」という。）に延在する凸部７ｂを形成している。上記ヒサシ７ａに形成した凸部７ｂにより、上記現像剤収容部が、現像剤搬送方向上流側の現像剤収容部（以下「第１現像剤収容部部」という。）と、現像剤搬送方向下流側の現像剤収容部（以下「第２現像剤収容部」という。）Ｂとに分けられる。いずれの現像剤収容部においても現像剤の混合撹拌が行われる。
【００７１】
また、上記マグネットローラ５の磁極Ｐ４の現像剤搬送方向の若干下流側に対向する位置で、現像剤収容ケース７の内壁面に現像スリーブ４側に凸状になった他の凸部７ｃが形成されている。この凸部７ｃとドクタ５及び現像スリーブ４表面とで囲まれた現像剤収容部の一部領域Ｃでは、ドクタ６と現像スリーブ４との間に形成されるドクタギャップを通過する現像剤を除き、現像剤３はほとんど運動しない。なお、この凸部７ｃは必ずしも形成しなくてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、上記凸部７ｂをマグネットローラ５の４つの磁極うち搬送極Ｐ３と搬送兼撹拌極Ｐ４との間の中間領域に対向するように形成している。このように現像剤３を現像スリーブ４の表面に引きつけるような磁力が小さい上記中間領域に上記凸部７ｂを形成した場合は、上記磁極Ｐ３又はＰ４の近傍に凸部７ｂを形成した場合に比較して、凸部７ｂで現像剤３の進行を妨げやすく、上記第１混合撹拌部Ａでの現像剤３の混合撹拌を行うための現像剤３の流れをより良好に形成することができる。
【００７３】
なお、図１（ａ）の構成例ではマグネットローラ５が４つの磁極を有しているが、図２に示すようにマグネットローラ５が６つの磁極を有し、そのうち３つの磁極が上記現像剤収容部に対向するように構成してもよい。この構成の場合にも、複数の磁極Ｐ１〜Ｐ６は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されるように構成するのが好ましい。例えば、Ｐ１−Ｎ極、Ｐ２−Ｓ極、Ｐ３−Ｎ極、Ｐ４−Ｓ極、Ｐ５−Ｎ極、Ｐ６−Ｓ極とする。また、この構成の場合、図２に示すように上記凸部７ｂをマグネットローラ５の磁極Ｐ４と磁極５との間の中間領域に対向するように形成するのが好ましい。
【００７４】
また、本実施形態では、上記凸部７ｂの先端と現像スリーブ４との間隙Ｇｓを、上記ヒサシ７ａの自由端と現像スリーブ４との間隙ｇ１よりも狭くなるように構成している。例えば、上記間隙ｇ１が５〜１０ｍｍの場合、上記間隙Ｇｓは１〜４ｍｍが好適である。このように上記間隙Ｇｓを間隙ｇ１より狭くすることにより、トナーホッパ８内のトナー３ａをトナー補給口８ａを介して取り込み、上記ヒサシ７ａの自由端と現像スリーブ４との間隙ｇ１を通過した現像剤を、該間隙ｇ１よりも狭く設定した上記凸部７ｂと現像スリーブ４との間隙Ｇｓを通過させるため、該凸部７ｂで、トナー補給口８ａ側から移動してきた現像剤３の一部の進行を確実に妨げ、上記第１現像剤収容部Ａで現像剤３の混合撹拌を行うための現像剤３の流れをより良好に形成することができる。
【００７５】
なお、上記間隙Ｇｓが狭すぎると現像スリーブ４による現像剤の搬送を必要以上に妨げてしまうので、この間隙Ｇｓは、感光体ドラム１と現像スリーブ４との間隙である現像ギャップＧｐよりも広くする必要があり、２Ｇｐ以上に設定するのが好ましい。例えば、上記Ｇｐ＝０．５ｍｍの場合、Ｇｓ≧１ｍｍが好適である。
【００７６】
上記構成の現像装置において、上記トナーホッパ８のトナー補給口８ａでは、矢印方向に回転するアジテータ９で撹拌されたトナーが、現像剤３の動きに応じて取り込まれ、矢印方向に回転している現像スリーブ４により、上記凸部７ｂに至る。この凸部７ｂに現像剤が到達する前に、上記第１現像剤収容部Ａでの現像剤の１回目の混合撹拌運動（図１（ｂ）の矢印ａ参照）により、予備的なトナーの混合撹拌が行われる。その際のトナー濃度ＴＡは、上記現像剤収容部の第２現像剤収容部Ｂ内の現像剤のトナー濃度ＴＢより高い。
【００７７】
その後、上記第１現像剤収容部Ａで混合撹拌が行われた現像剤の一部は、現像スリーブ４に担持されながら、上記凸部７ｂと現像スリーブ４との間を通過して上記第２現像剤収容部Ｂに入る。この第２現像剤収容部Ｂで、現像剤の２回目の混合撹拌運動（図１（ｂ）の矢印ｂ参照）により、再びトナーの混合撹拌が行われる。
【００７８】
以上、本実施形態に係る現像装置によれば、上記第１現像剤収容部Ａ及び第２現像剤収容部Ｂにおける現像剤の複数回の混合撹拌により、現像スリーブ４に担持される現像剤中のトナーを帯電しているので、従来のように１回の混合撹拌を行う場合に比較して、帯電不足のトナーがドクタ６による規制位置を通過して現像領域まで搬送される確率が少なくなる。更に、現像スリーブ軸方向のトナー濃度ムラがあった場合の高トナー濃度部から低トナー濃度部への現像剤の斜行移動を伴う現像剤の混合撹拌を複数回行うことにより、現像スリーブ４に担持される現像剤のトナー帯電量及びトナー濃度を、現像スリーブ軸方向に関して均一にしているので、従来のように１回の混合撹拌を行う場合に比較して、該現像スリーブ軸方向のナー帯電量及びトナー濃度のムラが少なくなる。よって、１回の混合撹拌を行う場合に比較して、地汚れや濃度ムラ等の少ない画像を得ることができる。
また、上記現像剤の複数回の混合撹拌を行って帯電不足の現像剤が現像領域に搬送されないようにするために、現像剤収容ケース７の現像スリーブ４側の壁面部に一つの凸部７ｂを形成しているだけで良く、従来のように複数のトナー供給規制部材を設ける必要がなく、装置の低コスト化及び省スペース化を図る点で有利である。
【００７９】
なお、上記実施形態では、上記ヒサシ７ａに凸部７ｂを一つだけ形成しているが、図３に示すように、現像剤収容部７のヒサシ７ａに、二つの凸部７ｄ及び７ｅを形成してもよい。この構成例の場合、上記現像剤の混合撹拌部が３カ所に形成され、更に混合撹拌機能が向上し、より濃度ムラや地汚れの少ない画像を得ることができる。
【００８０】
また、図４（ａ）の側面図及び図４（ｂ）の断面図に示すように、現像スリーブ４による現像剤搬送方向すなわち現像スリーブ４の回転方向に上記凸部を複数列（図４の例では３列）形成し、その複数の凸部のうち現像剤搬送方向上流側の２つの凸部７ｆ，７ｇを現像スリーブ軸方向に分割し、また最下流部の凸部７ｈを、現像スリーブ４との間隙が現像スリーブ軸方向全域にわたってほぼ一定となるように形成してもよい。ここで、上記現像スリーブ軸方向に分割した凸部７ｆ，７ｇの分割間隔は、該軸方向に規則的であっていいし、不規則的であってもよい。
この構成の場合、上記分割された凸部７ｆ，７ｇに進行が妨げられた現像剤は、該軸方向に移動して該分割された間隙である通過部を通過しながら搬送されるので、該軸方向の現像剤の混合撹拌性能を高めることができる。また、現像剤搬送方向最下流側の凸部７ｈと現像スリーブ４との間隙を現像スリーブ軸方向全域にわたってほぼ一定にしているので、上記凸部７ｆ，７ｇで該軸方向に良好に混合撹拌された後、凸部７ｈを通過する現像剤の量を該軸方向に関して均一にすることができる。
【００８１】
〔実施形態２〕
図５は、上記現像剤収容ケースの上記現像剤担持体側の壁面部に、該壁面部から上記現像剤担持体表面側に突出し且つ該現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向に延在する凸部を形成したことを特徴とする現像装置の他の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図である。この現像装置の基本的な構成は上記実施形態１に係る現像装置（図１（ａ）参照）と同じであるので、同様な部分に同じ符号を付し、それらの説明を省略する。本実施形態に係る現像装置では、前述の凸部７ｂ、７ｄ〜７ｈを現像剤収容ケース７のヒサシ７ａに形成していない場合でも、現像剤収容部における混合撹拌に対するトナーホッパ８の粉圧の影響を安定化してトナー補給後の現像剤混合撹拌を安定化させることができるように構成している。
【００８２】
従来の現像剤の移動によりトナーホッパ８内のトナーを取り込む現像装置においては、トナーホッパ８内のトナー残量に応じて現像剤収容部内の現像剤に及ぶトナーホッパ８内のトナーの重さによる加重の影響が変化し、トナーホッパ８内のトナーが満杯のときにはその加重の影響が大きく、現像剤収容部内の現像剤の混合撹拌運動が不活発になり、現像の際の濃度ムラや一部に地汚れ等があるトナー顕像が発生しやすい傾向がみられた。そして、トナー消費が進み、トナーホッパ８内のトナー残量が少なくなるに従って、現像剤収容部内の現像剤の混合撹拌運動が活発化し、上記濃度ムラ等の発生が少なくなる傾向がみられた。
【００８３】
そこで、本実施形態では、図５に示すように現像剤収容ケース７のヒサシ７ａのトナーホッパ８側に、トナーホッパ８内のトナー補給口８ａに隣接するトナー補給経路の上方に存在するトナーの加重を下から受け止めるトナー受け部材７ｉを形成している。ここで、本実施形態の現像装置にようにトナー補給口８ａ近傍のトナー補給経路に、矢印方向に回転するようなトナーアジテータ９を設けている場合には、上記トナー受け部材７ｉを、ヒサシ７ａからアジテータ９の回転中心の鉛直方向Ｅの上方に延びるように形成するのが好ましい。また、このトナー受け部材７ｉのトナーアジテータ９側の面は、該アジテータ９先端の移動軌跡に沿うように形成するのが好ましい。また、本実施形態では上記トナー受け部材７ｉをヒサシ７ａと一体成型しているが、個別に作製したトナー受け部材を取り付けるようにしてもよい。
【００８４】
本実施形態に係る現像装置によれば、上記現像剤収容ケース７のヒサシ７ａのトナーホッパ８側に形成したトナー受け部材７ｉで、トナーホッパ８内のトナー補給口８ａに隣接するトナー補給経路の上方に存在するトナーの加重を下から受け止め、該トナーの加重が、該トナー補給口８ａに隣接する現像剤収容部の現像剤に作用しにくくしている。よって、トナーホッパ８内のトナー残量にかかわらず、該トナーの加重の影響をほとんど受けることなく、現像剤収容部内での現像剤の混合撹拌を安定して行うことができる。
【００８５】
なお、本実施形態に係る現像装置（図５参照）のようにトナーアジテータ９先端の移動軌跡の最高位置よりもトナーエンド検知手段としてのトナーエンドセンサ１０のトナーエンド検知レベルＦが高い場合には、上記トナー受け部材７ｉによってトナーの加重を受け止めるトナー受け止め位置を、上記トナーエンド検知レベルＦ以下に設定するのが好ましい。このようにトナー受け止め位置を設定することにより、トナーホッパ８がトナーエンドになるまで、すなわちトナーホッパ８内のトナーの上端レベルがトナーエンド検知レベルＦに下がるまで、トナーの加重の影響をほとんど受けることなく、トナーホッパ８に連通した現像剤収容部内での安定した現像剤の混合撹拌を確実に行うことができる。
【００８６】
次に、図６乃至図８を用いて、トナー及び磁性粒子を含む現像剤を表面に担持して搬送するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の内側に配設され、該現像剤担持体上に該現像剤を担持するための磁界を発生する磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材に現像剤搬送方向上流側から隣接する現像剤収容部を形成するための現像剤収納ケースと、該現像剤収容部に現像剤搬送方向上流側から隣接し、該現像剤担持体に対向する位置にトナー補給口を有するトナー収容部とを備え、該現像剤の移動により、該トナー収容部内のトナーを該トナー補給口から該現像剤中に取り込む現像装置において、上記現像剤収容部に、上記現像剤収納ケースの上記現像剤担持体側の壁面部から該現像剤担持体表面側に突出し、現像剤担持体による現像剤の搬送方向に直交する方向に延在した先端部が該現像剤担持体表面との間にギャップをもって対向して、該現像剤収容部内の現像剤を上記トナー補給口に対向し現像剤担持体による現像剤搬送方向で上流側の領域である現像剤第１収容部と該現像剤搬送方向で下流側の領域である現像剤第２収容部とに仕切る仕切り部材を設け、該仕切り部材によって上記第１現像剤収容部から上記第２現像剤収容部に及ぶ現像剤の粉圧を規制するよう構成したことを特徴とする現像装置の実施形態について説明する。
【００８７】
〔実施形態３〕
図６は、実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図である。この現像装置の基本的な構成は上記実施形態１に係る現像装置（図１（ａ）参照）と同じであるので、同様な部分に同じ符号を付し、それらの説明を省略する。本実施形態に係る現像装置が、上記実施形態１の現像装置と異なる点は、上記凸部７ｃを、上記第１現像剤収容部Ａから上記第２現像剤収容部Ｂに及ぶ現像剤の粉圧を規制するよう構成している点である。具体的には、実施形態１における第１現像剤収容部Ｂ内においても、現像剤の撹拌を行わせるだけであれば、該凸部７ｃと現像スリーブ４とのギャップＧｓは比較的広くてもよいが、本実施形態３の現像装置では、上記第１現像剤収容部Ａから上記第２現像剤収容部Ｂに及ぶ現像剤の粉圧を規制するため、比較的狭め設定されている。
【００８８】
例えば、ドクタ６と現像スリーブ４との間のギャップＧｄを０．３〜０．５ｍｍ、上記凸部７ｂと現像スリーブ４との間のギャップＧｓを１．０〜１．５ｍｍに設定している。
【００８９】
図７は、第１及び第２現像剤収容部Ａ、Ｂ内の現像剤の状態を示した図である。この図において、第１現像剤収容部Ａ内には、トナーホッパ部（図示せず）内のトナーに働く重力の影響で、トナーホッパ８から多くのトナーが供給され、加重がかかった状態で現像剤が充満している。しかしながら、現像剤搬送方向の下流側である第２現像剤収容部Ｂは第１現像剤収容部Ａと凸部７ｂで仕切られているため、この第２現像剤収容部Ｂ内の現像剤には、第１現像剤収容部Ａ内の現像剤にかかっている粉圧が及ばない。また、第２現像剤収容部Ｂの現像剤は、凸部７ｂでその加重を下方から受けとめられている。
【００９０】
ここで、上記第２現像剤収容部Ｂ内の現像剤の充填量は、第１現像剤収容部Ａから第２現像剤収容部Ｂの現像剤にかかる粉圧と、マグネットローラ５の第２現像剤収容部Ｂに対向する位置に設けられているＰ４極の磁力とによって支配されている。すなわち、現像剤にかかる粉圧が小さいほど現像剤は充満しにくくなり、また、Ｐ４極の磁力を弱めるほど第２現像剤収容部Ｂ内に現像剤が充満しにくくなり、その結果、現像剤は動きやすくなる。
【００９１】
図８は、Ｐ１〜Ｐ４極の収束密度を示したグラフであり、縦軸が各磁極の収束密度、横軸が現像スリーブ４の回転方向角度を示している。このグラフに示すように、Ｐ４極の収束密度半値巾（角）θが特別狭くなく、６０℃以上となっている。従って、Ｐ４極の現像スリーブ４上における収束密度のピーク値を低めに設定する。本実施形態においては、Ｐ４極の現像スリーブ４上における収束密度を、Ｐ４極のピーク値で５０mＴ〜７０mＴ（５００Ｇauss〜７００Ｇauss）と、低めに設定している。なお、収束密度半値巾（角）θ４が例えば、３０℃程度であるときは、そのピーク値を９０mＴレベルにしても、第２現像剤収容部Ｂ内に現像剤が充満しすぎることはない。すなわち、第２現像剤収容部Ｂに及ぶ磁力の有効な作用範囲を狭くすることで、第２現像剤収容部Ｂ内に現像剤が充満しすぎることを防止できる。
【００９２】
本実施形態の現像装置においては、矢印方向に回転するアジテータで撹拌されたトナーホッパ８内のトナーが、トナーホッパ８のトナー補給口８ａを介し現像剤の動きに応じて第１現像剤収容部Ａに取り込まれる。このような第１現像剤収容部Ａ内の現像剤は、トナーホッパ８からの加重が直接かかった状態となっている。凸部７ｂが、この第１現像剤収容室内の現像剤の加重を第２現像剤収容部Ｂに及ばないように規制する。そして、第１現像剤収容部Ａ内の現像剤は、この凸部７ｂの先端部で、トナーとキャリアが混合状態となり、凸部７ｂと現像スリーブ４とのギャップＧｓを通過して第２現像剤収容部Ｂに供給される。
【００９３】
本実施形態の現像装置によれば、上記凸部７ｂと現像スリーブ４とのギャップＧｓを１．０〜１．５ｍｍと狭くしているので、トナーホッパ８のトナーが第１現像剤収容部Ａを介して第２現像剤収容部Ｂに取り込まれるときに、トナーホッパ８内のトナー量が変動しても、この変動を原因として第２現像剤収容部Ｂの現像剤の負荷が変動することがない。また、Ｐ４極の収束密度を上記のように低めに設定しており、かつ、重力が働いているので、第２現像剤収容部Ｂの現像スリーブ４から離間した領域Ｄには、現像剤が非常に低い占有率でしか存在できない。このため、トナーホッパ８内に、トナーが充満されている状態でも、第２現像剤収容部Ｂに現像剤が充満されることがなく、現像剤が過剰に加圧されることがない。よって、第２現像剤収容部Ｂ内における現像剤の撹拌性を維持することができるとともに、過剰トルクの発生を防止することができる。また、凸部７ｂを支持ケース７のヒサシ７ａと一体に構成しているので、部品点数を増やすことなく上述の効果を得ることができ、独立した仕切り部材を設けるのに比して低コスト化を図ることができる。
【００９４】
なお、図６に示す装置例では、第１現像剤収容部Ａの底壁を、現像器ケース２のトナー補給口８ａ下端部から現像スリーブ４表面近傍まで延在している底壁部分２ａで構成するとともに、この底壁部分２ａを、トナー補給口８ａ側から現像スリーブ４側に向かって低く傾斜させている。また、トナー補給口８ａ下端部から現像スリーブ４表面までの距離Ｇｔを５〜１０ｍｍに設定して、凸部７ｂ先端と現像スリーブ４とのギャップＧｓより大きくなるようにしている。ドクタギャップＧｄ、凸部７ｂと現像スリーブ４との間のギャップＧｓ、及び、トナー補給口８ａ下端部から現像スリーブ４表面までの距離Ｇｔの相対関係は、Ｇｄ＜Ｇｓ＜Ｇｔであることが望ましい。
【００９５】
上記底壁部分２ａの構成によれば、第１現像剤収容部Ａ内で環流している現像剤が、トナーホッパ８から供給されるトナーと混合されて、現像スリーブ４上に磁力担持されにくくなって底壁部分２ａ上に落下しても、底壁部分２ａが現像スリーブ４側に傾斜しているので、現像剤がトナーホッパ８側に逆流することがない。従って、マグネットローラ５の磁力担持力が有効に働く範囲内である、第１現像剤収容部Ａ、及び、第２現像剤収容部Ｂ内のキャリア量を維持でき、長期間に渡ってトナー濃度の制御レベルを維持することができる。このように、底壁部分２ａをトナー補給口８ａ側から現像スリーブ４側に向かって低く傾斜させるのに代え、この底壁部分２ａを水平にしてもある程度のキャリア量維持は可能である。
【００９６】
また、図６に示す装置例では、第１現像剤収容部Ａの容積を第２現像剤収容部Ｂの容積よりも小さく形成している。これは、現像に用いられるトナーの帯電を行うのは、第２現像剤収容部Ｂなので、第１現像剤収容部Ａには、第２現像剤収容部Ｂほど多くのキャリアを存在させる必要がないからである。第１現像剤収容部Ａの大きさは、第２現像剤収容部Ｂの現像剤にトナーホッパ８のトナーにかかる加重が直接及ばないようにできる範囲内で、小さくすることが望ましい。これにより、現像装置の省スペース化を図る点で有利である。
【００９７】
なお、本実施形態３でも、実施形態１と同様に、第２現像剤収容部Ｂの現像剤搬送方向上流側に第１現像剤収容部Ａを形成することによって、第１現像剤収容部Ａを設けない場合に比してトナーとキャリアの混合撹拌効率を良くでき、補給されたトナーの摩擦帯電による電荷の立ち上がり性を高めるとともに、形成画像上の地汚れ防止及びトナー飛散防止の点で優れた性能を発揮できることを確認している。
また、図６に示す第２現像収容部Ｂにおける凸部７ｃは形成しなくてもよい。
【００９８】
そして、本実施形態３の現像装置では、例えばスタート現像剤を現像剤収容部Ｂにセットした時点で該収容部内現像剤に現像スリーブ４軸方向での分布ムラがあっても、現像スリーブ４上での現像剤の搬送を開始すると、先端部が所定のギャップをもって現像スリーブ４に対向して現像剤収容部を第１及び第２の現像剤収容部に仕切る仕切り部材としての凸部７ｂで、上記ギャップを介して現像剤第１収容部Ａから現像剤第２収容部Ｂに移動する現像剤がならされる結果、現像剤収容部内の現像剤の分布が現像スリーブ４の軸方向で均一になる。
しかも、上記仕切り部材としての凸部７ｂは、上記現像剤収納ケース７の上記現像スリーブ４側の壁面部から該現像スリーブ４表面側に突出し、現像スリーブ４による現像剤の搬送方向に直交する方向に延在するように設けられたものであるため、このな仕切り部材を設けることでは、トナー収容部のトナーが現像現像スリーブ４に担持された現像剤に到達するまでの経路を長くする必要は生じない。
よって、該経路が長くなることによるトナー供給手段の追加を要せず、部品点数の増加によるコストダウンを抑えることができる。よって、前述の特許文献１に開示の具体的な現像装置と異なり、トナー収容部内のメインのトナー供給手段に加え、上記経路内に追加のトナー供給手段も設ける必要はない。
【００９９】
次に、図９乃至図１３を用いて、トナー及び磁性粒子からなる現像剤を担持するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に配置された複数の磁極を有する磁界発生手段と、該現像剤担持体に担持した現像剤の量を規制する第１現像剤規制部材と、該第１現像剤規制部材で阻止された現像剤が滞留するようにカバー部材及び該現像剤担持体の表面で囲んで形成された現像剤収容部と、該現像剤収容部に該現像剤担持体上の現像剤搬送方向の上流から隣接し、収容されているトナーが該現像剤担持体に担持されている現像剤や該現像剤収容部の現像剤に接触するトナー補給用開口を有するトナー収容部とを備え、該トナー収容部内のトナーを該トナー補給用開口から現像剤に取り込むようにした現像装置において、上記第１現像剤規制部材から現像剤搬送方向上流側に位置する隣合う２つの上記磁極間の現像剤担持体表面に対する法線方向の磁力が最小となる現像剤担持体表面の部分に、間隔をもって法線方向から対向しトナーの取り込みを規制する第２現像剤規制部材を設けたことを特徴とする現像装置の実施形態について説明する。
【０１００】
〔実施形態４〕
図９は、実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図である。この現像装置の基本的な構成は上記実施形態１に係る現像装置（図１（ａ）参照）と同じであるので、同様な部分に同じ符号を付し、それらの説明を省略する。本実施形態に係る現像装置が、上記実施形態１の現像装置と異なる点は、現像剤収納ケース７のヒサシ７ａの形状である。本実施形態に係る現像装置において、現像スリーブ４上方で該スリーブ４の表面との間に現像剤３の現像剤収容部Ｒを形成するように設けられたカバー部材としての現像収納ケース７のヒサシ７ａは、現像スリーブ上での現像剤搬送方向でドクタ６より上流側に位置して隣合う現像スリーブ４内マグネットローラ５の２つの磁極の間の、現像スリーブ表面に対する法線方向の磁力が最小となる現像剤担持体表面の部分に、間隔をもって同表面についての法線方向から対向しトナーの取り込みを規制するように形成されている。
【０１０１】
本実施形態の現像装置も基本的な動作は、上記各実施形態に係る現像装置と同じである。すなわち、現像スリーブ４上の現像剤３は、該スリーブ４の矢印方向の回転に伴って搬送され、ドクタ６により現像スリーブ４と該ドクタ６との間のギャップを介しての通過量が規制される。このギャップを通過した現像剤３は、矢印方向に回転している感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。そして、現像領域では、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像の可視像化が行われる。この可視像化に使用されなかった現像剤３は、現像スリーブ４の回転に伴って搬送され、アジテータ９で送り出されてトナー補給口８ａから供給された新しいトナー３ａを取り込んだ後、現像剤収容部Ｒに戻る。そして、新しいトナー３ａを含んだ現像剤３はドクタ６による規制で内圧が増加し、これにより、現像剤３のトナー３ａの帯電が行われる。この様に現像剤収容部Ｒのドクタ６側における現像剤３の内圧により、現像スリーブ４上の現像剤３中のトナー３ａを帯電することができるので、パドルやスクリュウ等の現像剤３を帯電あるいは撹拌するための複雑な撹拌機構が不要となる。
【０１０２】
一方、上記現像領域に供給されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤収容部Ｒ内で現像剤３自身の内圧及び重力によってトナー補給口８ａ付近まで移動し、現像スリーブ４の回転に伴う現像剤移動層の移動とともにドクタ６側に搬送されて循環するように回動運動をする。
【０１０３】
以上のように、現像剤収容部Ｒ内へのトナー３ａの取り込み状態に応じて現像剤収容部Ｒ内の現像剤３の容積が変動することによってトナー濃度が自己制御されるので、現像剤３のトナー濃度が常にほぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。このため、トナー濃度センサやトナー補給部材などの複雑なトナー濃度制御機構が不要となる。
【０１０４】
図１０は、図９に示す現像スリーブ４近傍の正面図である。この図において、マグネットローラ５の磁極を、現像スリーブ４表面の上記第１現像剤規制部材６との対向部から該現像スリーブ４回転方向下流側に向かって順次Ｐ１極、Ｐ２極、Ｐ３極、Ｐ４極とし、それらの磁界発生手段の現像スリーブ４表面に対する法線方向の磁力の大きさをｍ、現像剤搬送方向に平行な現像スリーブ４表面に対する周方向の磁力の大きさをｎで示したものである。本実施形態においては、上記ヒサシ７ａの先端部を、現像スリーブ４表面の上記Ｐ３極とＰ４極との極間の法線方向の磁力の大きさｍが最小となっている位置に向かって法線方向から近接するように内側に折り込んで延在させ、現像スリーブ４表面との間にギャップ（以下、プレドクタギャップという）Ｇｐｐをもって対向させて、第２現像剤規制部材７ａを形成している。
【０１０５】
図１１は、上記構成の現像装置において、現像剤収容部Ｒへのトナー３ａの取り込み状態を示した説明図である。現像剤収容部Ｒ内の現像剤３の移動にともなってトナー補給口８ａからトナー３ａが補給される際、現像剤収容部Ｒ内部の現像剤３の移動量が大きく、多くのトナー３ａを取り込もうとしても、上記ヒサシ７ａと現像スリーブ４との間のプレドクタギャップＧｐｐが狭いため、現像剤収容部Ｒ内に取り込まれるトナー量が規制される。
【０１０６】
図１２は、上記構成の現像装置のヒサシ７ａ及び現像スリーブ４の斜視図である。図１２に示すように、ドクタギャップを０．３ｍｍに設定し、プレドクタギャップＧｐｐを１ｍｍに設定したところ、トナーの取り込みが良好に行われた。
【０１０７】
以上の構成によれば、マグネットローラ５軸方向において同一磁極の磁力に偏差が生じ、その結果現像剤収容部内部Ｒの現像剤搬送方向に直交する方向で、部分的に現像剤濃度ムラが発生して、現像剤濃度の低い部分から多くのトナー３ａを取り込む恐れが生じている場合に、ヒサシ７ａによってトナー補給口８ａを狭く形成し、ヒサシ７ａ自体で取り込み可能なトナー３ａの層厚を規制するので、部分的にトナー３ａが過剰に取り込まれることを防止できる。これにより、マグネットローラ５の軸方向におけるトナー濃度ムラの発生を防止することができる。
【０１０８】
また、ヒサシ７ａを、現像剤収容部Ｒを形成するカバー部材としての現像ケース２のヒサシ７ａを上記第２現像剤規制部材として用いるので、新たに第２現像剤規制部材としての部品を設けるのに比してコストダウンを図ることができる。
【０１０９】
なお、図１４は、本実施形態との比較説明図で、上記極間の法線方向の磁力の大きさｍが最小となっていない位置としての、例えば、現像スリーブ４上のＰ４極の法線方向の磁力の大きさが最小となる位置から現像剤搬送方向下流側にずれた位置にヒサシ７ａを近接させた図である。プレドクタギャップＧｐｐを、Ｐ４極の法線方向の磁力の大きさｍが最小となっていない位置に形成すると、現像スリーブ４に担持されるキャリア３は、現像剤収容部Ｒからヒサシ７ａの外側に溢れるため、現像剤収容部Ｒへのトナー３ａの取り込みが行われにくくなってしまう。これに対して、本実施形態においては、現像スリーブ４上の法線方向の磁力が最も弱い位置にプレドクタギャップＧｐｐを形成しているため、現像剤収容部Ｒ内のキャリア３が溢れだすことがなく、トナー３ａの取り込みを良好に行うことができる。
また、法線方向の磁力の大きさｍが最小となっている現像スリーブ上の位置では、接線方向即ち現像剤搬送方向に平行な方向の磁力の大きさｎが最大となっているため、Ｐ３極とＰ４極の磁極のそれぞれの長手方向での磁力偏差によって現像剤搬送方向に直交する方向での現像剤の搬送力のバラツキを生じやすいが、この部分でのトナーの過剰な取り込みをヒサシ７ａで規制するので、現像剤搬送方向に直交する方向でのトナー濃度ムラを防止することができる。
【０１１０】
次に、図１５乃至図１８を用いて、内部に磁界発生手段を有し、トナーと磁性粒子とを含む２成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される前記現像剤の量を規制する第１の規制部材と、第１の規制部材により掻き落とされた前記現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に隣接し、前記現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部とを備え、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度の変化により、該現像剤と前記トナーとの接触状態を変化させて、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー取り込み状態を変化させる現像装置であって、前記現像剤収容部は、第１の規制部材よりも前記現像剤担持体上の現像剤の搬送方向上流側に配設された第２の規制部材を有し、第２の規制部材は、前記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤の増加分の通過を規制すべく、前記現像剤担持体との間隔が設定されていることを特徴とする現像装置の実施形態について説明する。
【０１１１】
図１５において、この実施形態に係る現像装置の概略構成であり、基本的な構成は、これまで説明した各実施形態に係る現像装置と同じであるので、対応する部材に同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の現像装置の特徴は、ヒサシ７ａの先端部と現像スリーブ４との間隔を、現像スリーブ４上の現像剤３のトナー濃度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤の増加分の通過を規制すように設定した点である。
【０１１２】
図１６乃至図１７は現像動作時における現像剤３の挙動の説明図である。
まず、現像装置に磁性キャリア３ｂのみからなるスタート剤をセットすると、図１６に示すように、磁性キャリア３ｂは現像スリーブ４の表面に磁着されるものと現像剤収容部Ｒ内に収容されるものとに分かれる。現像剤収容部Ｒ内に収容された磁性キャリア３ｂは、現像スリーブ４の矢印ａ方向への回転に伴い、現像スリーブ４内からの磁力によって矢印ｂ方向へ、１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で循環移動する。そして、現像スリーブ４の表面に磁着された磁性キャリア３ｂの表面と現像剤収容部Ｒ内で移動する磁性キャリア３ｂの表面との境界部において界面Ｘが形成される。
【０１１３】
次に、トナーホッパー８にトナー３ａがセットされると、トナー補給口８ａより現像スリーブ４に担持された磁性キャリア３ｂにトナー３ａが供給される。従って、現像スリーブ４は、トナー３ａと磁性キャリア３ｂとの混合物である現像剤３を担持することとなる。
【０１１４】
現像剤収容部Ｒ内では、収容されている現像剤３の存在により、現像スリーブ４によって搬送される現像剤３に対して、その搬送を停止させようとする力が働いている。そして、現像スリーブ４に担持された現像剤３の表面に存在するトナー３ａが界面Ｘへ搬送されると、界面Ｘ近傍における現像剤３間の摩擦力が低下して界面Ｘ近傍の現像剤３の搬送力が低下し、これにより界面Ｘ近傍での現像剤３の搬送量が減少する。
【０１１５】
一方、合流点Ｙより現像スリーブ４の回転方向上流側の現像剤３には、上述の現像剤収容部Ｒ内のような、現像スリーブ４によって搬送される現像剤３に対して、その搬送を停止させるような力は作用しないので、合流点Ｙへ搬送されてきた現像剤３と界面Ｘを搬送される現像剤３との搬送量のバランスが崩れて現像剤３の玉突状態が発生し、図１７に示すように、合流点Ｙの位置が上昇して界面Ｘを含む現像剤３の層厚が増加する。また、ドクタ６を通過した現像剤３の層厚も徐々に増加し、図１８に示すように、この増加した現像剤３がヒサシ７ａの先端部によって掻き落とされる。
【０１１６】
そして、ドクタ６を通過した現像剤３が所定のトナー濃度に達すると、図１８に示すように、ヒサシ７ａの先端部に掻き落とされて層状となった増加分の現像剤３がトナー補給口８ａを塞ぎ、この状態でトナー３ａの取り込みが終了する。このとき、現像剤収容部Ｒ内ではトナー濃度が高くなることにより現像剤３の嵩が大きくなり、この結果、現像剤収容部Ｒ内の空間が狭くなることにより、現像剤３が図の矢印ｂ方向に循環移動する移動速度も低下する。
【０１１７】
このトナー補給口８ａを塞ぐように形成された現像剤３の層において、ヒサシ７ａ先端部に掻き落とされた現像剤３は、図１８に矢印ｃで示すように、速度１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で移動して底壁部分２ａで受けられる。この底壁部分２ａが現像スリーブ４側が低くなるように所定角度αで傾斜し、かつ所定の長さＬを有しているため、現像剤３の層の移動による、トナーホッパ８への現像剤３の落下を防止することができる。よって、現像剤３の量を常に一定に保つことができ、トナー補給を常時一定に自己制御することが可能となる。
【０１１８】
なお、本実施形態に係る現像装置について述べた以上の自己制御の原理は、上記各実施形態に係る現像装置にも当てはまる。すなわち、ドクタ６よりも現像剤搬送方向上流側で現像スリーブ４に対して所定の間隔を於いて対向する部分である仕切部材７ｂ先端やヒサシ７ａの先端と、現像スリーブ４との間隔を適当に設定すれば、同様の原理で自己制御が行われる。
また、逆に、本実施形態に係る現像装置では、上記ヒサシ７ａの先端部により現像スリーブ４上から掻き落とされた現像剤３が、トナー補給口８ａ近傍に溜まることから、このトナー補給口８ａ近傍が現像剤収容部として機能する。よって、本実施形態に係る現像装置におけるヒサシ７ａの先端部は、このトナー補給口８ａ近傍の現像剤収容部と、ドクタ６で掻き落とされ現像剤の現像剤収容部Ｒとを仕切る部材として機能するといえる。上記現像剤収容ケースの上記現像剤担持体側の壁面部に、該壁面部から上記現像剤担持体表面側に突出し且つ該現像剤担持体による現像剤搬送方向に対して直交する方向に延在する凸部として機能させたり、上記トナー補給口８ａ近傍の現像剤収容部から上記現像剤収容部Ｒに及び現像剤の粉圧を規制させたりするようにできる。また、上記ドクタ６より現像剤搬送方向上流側に位置して隣合う２つの磁極の間であって、現像スリーブ４表面に対する法線方向の磁力が最小となる現像スリーブ４表面の部分に、対向するように設けることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】（ａ）は実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図。（ｂ）は同現像装置における現像剤の動きを示す説明図。
【図２】変形例に係るマグネットローラの正面図。
【図３】変形例に係るヒサシの凸部の正面図。
【図４】（ａ）は他の変形例にヒサシの凸部の側面図。（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ矢印方向から見た同凸部の断面図。
【図５】他の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図。
【図６】他の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図。
【図７】図６の現像装置の第１及び第２現像剤収容部内の現像剤の状態を示した図。
【図８】一般的なマグネットローラのＰ４極における収束密度半値巾の説明図。
【図９】他の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図。
【図１０】図９中の現像スリーブ近傍の正面図。
【図１１】図９の現像装置の現像剤滞留部へのトナー取り込み状態の説明図。
【図１２】図９の現像装置の第２現像剤規制部材及び現像スリーブの斜視図。
【図１３】現像装置の現像剤担持体の一例の説明図。
【図１４】同実施形態に係る現像装置との比較説明図。
【図１５】他の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す正面図。
【図１６】図１５の現像装置の現像剤収容部内の現像剤の説明図。
【図１７】図１５の現像装置の現像剤収容部内の現像剤の他の説明図。
【図１８】図１５の現像装置の現像剤収容部内の現像剤の他の説明図。
【符号の説明】
【０１２０】
１      感光体ドラム
２      現像器ケース
２ａ    底壁
３      現像剤
３ａ    トナー
４      現像スリーブ
５      マグネットローラ
６      ドクタ
７      現像剤収容ケース
７ａ    ヒサシ
７ｂ    凸部（仕切り部材）
７ｄ〜７ｈ  凸部
７ｉ    トナー受け部材
８      トナーホッパ
８ａ    トナー補給口
９      トナーアジテータ
１０    トナーエンドセンサ
Ａ      第１現像剤収容部
Ｂ      第２現像剤収容部
Ｆ      トナーエンド検知レベル
【図１】
0004143500.tif 000002
【図２】
0004143500.tif 000003
【図３】
0004143500.tif 000004
【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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