JP2007057896A - 現像方法並びに現像装置及びこの現像装置を用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 像担持体上に形成される放電生成物等の除去を現像剤の流れを工夫することで行い、長期に亘って安定した除去性能を有する現像方法並びに現像装置及びこの現像装置を用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 現像剤担持体２表面にトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤Ｇを担持搬送し、像担持体１に対向する現像域Ｒにて像担持体１上の静電潜像を可視像化する現像方法であって、現像域手前にて現像剤Ｇを像担持体１に摺擦させ、しかる後、現像域Ｒにて現像剤Ｇによる現像を行う。また、現像剤担持体２表面にトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤Ｇを担持搬送し、像担持体１に対向する現像域Ｒにて像担持体１上の静電潜像を可視像化する現像装置において、像担持体１と現像剤担持体２との現像域Ｒ手前に位置する像担持体１表面に対して現像剤Ｇを摺擦させる現像剤流路規制部材３を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、トナーと磁性キャリアとを具備した二成分現像剤を用い、像担持体上の静電潜像をトナー現像するようにした現像方法並びにこの現像方法を具現化するための現像装置及びこの現像装置を用いた画像形成装置の改良に関する。

従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、各種放電によって感光体上に形成される放電生成物を有効に除去する方法として、例えばクリーニングブレードを感光体に直接当てて除去する方法が知られている。
確かに、クリーニングブレードを使用する方法は感光体上の放電生成物や残留トナーを除去する点では優れるが、クリーニングブレードが接触することによってブレード自体や感光体への傷が発生し易くなり、筋状の画像欠陥をもたらすようにもなる。そのため、長期に亘って安定した放電生成物等の除去性能を確保することが困難となる。
一方、クリーニングブレードの代わりにクリーニングブラシにて放電生成物等の除去を行おうとすると、クリーニングブラシの長期的な安定性は得られるものの、感光体表面への摺擦力が小さく、放電生成物の除去という観点からは十分満足のいく結果は得難い。

一方、感光体へのトナーの転写効率を高めるため、感光体と現像ロールとをＡｇａｉｎｓｔ構成（対向部位で互いに反対方向に移動する構成）で回転させることが行われる。
更に、このＡｇａｉｎｓｔ構成では、Ｗｉｔｈ構成（対向部位で互いに同一方向に移動する構成）に比べ磁気ブラシによる感光体への摺擦力を強くすることができるので、感光体上に生成される放電生成物等の除去性能が高められる。そのため、このＡｇａｉｎｓｔ構成が感光体上のクリーニングをクリーナレスで行う方式には都合が良いこととなる。
更にまた、Ａｇａｉｎｓｔ構成では、現像剤の磁気ブラシが感光体に接触することで生じるトナークラウドが現像域の上流側（感光体のポスト現像側）に主として発生するため、感光体を露光する露光装置の表面にトナークラウドが付着することを抑制でき、露光障害の発生を抑えることができるようになる。
しかしながら、このようなＡｇａｉｎｓｔ構成では、現像後の感光体表面に穂の長い磁気ブラシが強く当たるため、現像を終えて感光体上に形成されたトナー像にブラシマーク（画像上に発生する筋状の痕）等の画像欠陥が発生する可能性がある。

特開平８−３０５１６８号公報（発明の実施の形態、図１） 特開平９−５０１８６号公報（発明の実施の形態、図１）

そこで、このようなブラシマークの発生を抑えるため、磁性キャリアの磁化や磁界強度を小さくすることで、感光体への磁気ブラシの摺擦力を小さくしようとする提案がなされている（例えば特許文献１，２参照）。
しかしながら、このように磁気ブラシの摺擦力を小さくしてブラシマークの発生を抑えようとする方式では、感光体上に形成された放電生成物等の磁気ブラシによる除去性能が十分得られず、クリーナレスシステムを構築することもできなくなる。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、像担持体上に形成される放電生成物等の除去を現像剤の流れを工夫することで行い、長期に亘って安定した除去性能を有する現像方法並びに現像装置及びこの現像装置を用いた画像形成装置を提供するものである。

すなわち、本発明は、図１に示すように、現像剤担持体２表面にトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤Ｇを担持搬送し、像担持体１に対向する現像域Ｒにて像担持体１上の静電潜像を可視像化する現像方法であって、現像域手前にて現像剤Ｇを像担持体１に摺擦させ、しかる後、現像域Ｒにて現像剤Ｇによる現像を行うことを特徴とする。

このような技術的手段において、本願に係る現像方法は二成分現像剤（現像剤）Ｇを用いるタイプのものであるため、トナーとしては種々の色成分を有するものが使用可能であり、例えば単色の現像装置を用いたモノクロの画像形成装置で用いられる現像方法に適用可能であることは勿論のこと、複数の現像装置を用いた例えばフルカラーの画像形成装置で用いられる現像方法に適用することも可能である。
また、像担持体１と現像剤担持体２とは離間配置されていれば、その移動方向は、Ａｇａｉｎｓｔ方向（互いの対向部位で相反する方向に移動する）、Ｗｉｔｈ方向（互いの対向部位で同方向に移動する）のいずれであっても差し支えない。
更に、現像剤担持体２は現像剤Ｇを担持搬送できるものであればよく、代表的態様としては、回転可能な非磁性スリーブとその内部に固定配置される磁石体とで構成される。

本発明では、現像域Ｒの手前において像担持体１表面を現像剤Ｇにて摺擦することで、像担持体１表面に形成される例えば放電生成物等の汚れを除去することが可能になる。また、その後の現像域Ｒにて現像剤Ｇによる現像が行われるようになるため、現像にて形成される像担持体１上のトナー像表面へ例えばブラシマーク等の画像欠陥が発生することを防ぐことが可能になる。また、現像剤Ｇで像担持体１上の放電生成物を除去することで、専用のクリーニング部材を持たない所謂クリーナレスが可能になる。

また、本発明にあっては、上述した現像方法を具現化するためには次のようにすればよい。すなわち、図１に示すように、現像剤担持体２表面にトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤Ｇを担持搬送し、像担持体１に対向する現像域Ｒにて像担持体１上の静電潜像を可視像化する現像装置において、像担持体１と現像剤担持体２との現像域Ｒ手前に位置する像担持体１表面に対して現像剤Ｇを摺擦させる現像剤流路規制部材３を備えるようにすればよい。

このとき、現像剤流路規制部材３は、現像域Ｒ手前で像担持体１を現像剤Ｇが摺擦できるような現像剤流路が形成されるように構成されればよく、その形状としては特に限定されない。
また、現像剤流路規制部材３にて像担持体１表面を現像剤Ｇによって確実に摺擦させる観点からは、像担持体１と現像剤担持体２とはＡｇａｉｎｓｔ構成の態様が好ましい。この構成によれば、現像剤流路規制部材３によって規制された現像剤Ｇが像担持体１表面を確実に摺擦するようにでき、放電生成物等の除去効果が一層向上する。

そして、現像剤Ｇによる摺擦力を向上させる観点から、現像剤流路規制部材３は像担持体１に現像剤Ｇを摺擦させるように、現像剤Ｇを一旦溜めて像担持体１に押し付けるように設定されるものであることが好ましい。このように、現像剤溜りＰを形成して現像剤Ｇを像担持体１表面に押し付けるようにすることで、摺擦力が向上するようになる。

また、本発明における現像剤流路規制部材３はロール部材とすることが好ましく、この場合、ロール部材の回転により現像剤Ｇの流れが安定し、現像剤溜りＰを安定した形状で形成することができるようになる。また、このとき、ロール部材内部の像担持体１と対向する位置に固定配置される磁極を備えるようにすれば、像担持体１側に対向する位置に現像剤溜りＰを確実に形成できると共に、現像剤Ｇの穂立ちを有効に活用することも可能になり、像担持体１表面への現像剤Ｇの摺擦力を一定に確保することができるようになる。尚、この磁極を配置することで、現像域Ｒでの現像剤Ｇの流れに影響を与えないようになっていることは云うまでもない。
更に、現像剤流路規制部材３は現像剤担持体２の回転力によって連れ回るようにすることが好ましく、これにより現像剤流路規制部材３の回転が現像剤担持体２と等しくなり、現像剤担持体２上の現像剤Ｇの搬送安定性が維持できるようになる。ここで、「連れ回り」とは、現像剤流路規制部材３と現像剤担持体２とは現像剤層を挟んで回転することを意味する。
更にまた、現像剤流路規制部材３は、現像剤担持体２とばねによって係止されることが好ましく、例えば互いの回転中心軸間をばね付勢することで、現像剤流路規制部材３と現像剤担持体２との間の現像剤量が変化しても現像剤流路規制部材３の連れ回りを一層安定させることができるようになる。

本発明では、更に、現像剤流路規制部材３を板状部材とすることもでき、この場合、板状部材によって現像域Ｒの手前の像担持体１表面に現像剤Ｇが摺擦できるように現像剤Ｇの流路が規制されるようになっていればよく、そのため、有効な現像剤溜りＰが形成できるようになっていればよい。

また、本発明では、現像剤流路規制部材３と像担持体１との間隙は、現像剤担持体２と像担持体１との間隙より狭く設定されることが好ましく、このように設定することで、現像剤流路規制部材３によって流れを抑制された現像剤Ｇが確実に像担持体１に当たり、像担持体１表面から放電生成物等を除去することができるようになる。
更に、現像剤流路規制部材３と現像剤担持体２との間隙は、現像剤担持体２とこの現像剤担持体２上の現像剤量を規制する層規制部材との間隙より狭く設定されることが好ましく、層規制部材によって規制された現像剤が現像剤流路規制部材３と現像剤担持体２との間隙から容易に流出することがなく、現像剤溜りＰを有効に形成することができ、現像剤Ｇを像担持体１に押し付けることが可能になる。

更にまた、本発明では、現像剤流路規制部材３にて像担持体１へ押し付けられる現像剤Ｇによって、像担持体１上の潜像が現像されないようにする観点から、現像剤流路規制部材３には現像不可バイアスを印加することが好ましい。
このとき、現像不可バイアスとしては、図２に示すように、像担持体１上の静電潜像の画像部電位と現像剤流路規制部材３の電位との電位差Ｖｂａと、画像部電位と現像剤担持体２の現像電位との電位差ＶｂｄとがＶｂａ＜Ｖｂｄの関係を満足するように設定されれば、現像剤溜りＰでの現像剤Ｇによって像担持体１上の静電潜像が現像されることを防ぐことができるようになる。
また、上述した現像不可バイアスを印加する代わりに現像剤流路規制部材３をフロート状態に維持する（電気的に絶縁された状態で保つ）ようにしても、像担持体１上の静電潜像が現像されることを防ぐことが可能になる。

更に、本発明は、上述した現像装置を含む画像形成装置をも対象とするものである。更にまた、本発明は、上述した現像装置と、静電潜像を担持する像担持体とを備える画像形成装置において、像担持体１上の専用のクリーニング部材を不要にした、所謂クリーナレスの画像形成装置をも対象とするものである。

本発明によれば、トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を像担持体に当接させて現像する現像方法において、現像域手前にて現像剤を像担持体に摺擦させ、しかる後、現像域にて現像剤による現像を行うようにしたので、像担持体上に形成される放電生成物等の汚れを有効に除去することができると共に、現像後の像担持体上のトナー像表面の画像欠陥を防ぐことが可能になる。

また、上述した現像方法を具現化するために、像担持体と現像剤担持体との現像域手前に位置する像担持体表面に対して現像剤を摺擦させる現像剤流路規制部材を備えるようにしたので、現像後のトナー像にブラシマーク等の傷を付けることなく、像担持体表面の放電生成物等の汚れを有効に除去することができる。そのため、長期に亘って現像性能が安定した現像装置を提供することができる。
更に、この現像装置を使用することで、現像性能が安定した画像形成装置を提供することができる。
更にまた、像担持体上の専用のクリーニング部材を不要にすることができ、クリーナレスの画像形成装置を提供することも可能になる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、本実施の形態における画像形成装置は、所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置本体１０内に例えば電子写真方式にて各色成分（例えばイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））トナー像が形成担持される感光体ドラム１１（１１ａ〜１１ｄ）を中間転写ベルト２０上に並列配置したものである。

また、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を帯電する帯電ロール等の帯電装置１３、帯電された感光体ドラム１１に静電潜像を形成するＬＥＤアレイ等からなる露光装置１４、感光体ドラム１１上に形成された潜像をトナーにて可視像化する現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０を挟んで対向する位置に設けられて感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する転写ロール等の一次転写装置１５が配設されている。

中間転写ベルト２０は、３個の張架ロール２１〜２３に掛け渡され、例えば張架ロール２２を駆動ロールとして図の矢印方向に循環移動するようになっている。また、この中間転写ベルト２０の感光体ドラム１１ａの上流側に位置する張架ロール２１と対向する位置には、中間転写ベルト２０上の残留トナーを清掃するベルトクリーナー２４が中間転写ベルト２０に対し接離自在に設けられている。

更に、装置本体１０内には、各現像装置１２（１２ａ〜１２ｄ）へ各色トナーを補給するトナー補給ボトル１６（１６ａ〜１６ｄ）が設けられ、図示外の連通路を経由して夫々の現像装置１２へトナーを供給できるようになっている。尚、例えば現像装置１２から余剰現像剤を回収排出するような機構を備えるような態様にあっては、トナー補給ボトル１６内のトナーの代わりに適宜キャリアを含む現像剤とするようにしてもよい。

そして、本実施の形態では、装置本体１０の下部には、記録材としての用紙Ｓを供給可能にする給紙カセット２５が装置本体１０に対し引き出し可能に設けられている。また、この給紙カセット２５の近傍には、給紙カセット２５から用紙Ｓをピックアップするピックアップロール２６、このピックアップロール２６の下流側に対向配置されるフィードロール２７とリタードロール２８とが設けられ、ピックアップされた用紙Ｓを捌いて一番上の１枚だけが所定の用紙搬送経路に搬送されるようになっている。
また、それらの下流側には、捌かれて搬送された用紙Ｓの位置決め規制を行うレジストロール２９が配設され、更にその下流側には、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像を用紙Ｓ上に一括転写する二次転写ロール等の二次転写装置３０が、張架ロール２３をバックアップロールとして配設されている。
更に、この二次転写装置３０の下流側には、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を定着する定着装置３２が設けられ、例えば加熱ロール３２ａと加圧ロール３２ｂとで構成されるようになっている。そして、この定着装置３２の下流側で装置本体１０の端部には、定着を終えた用紙Ｓを装置本体１０の筐体表面に設けられた排出トレイ１０ａへ排出する排出ロール３１が設けられている。

本実施の形態における現像装置１２は、図４に示すように、現像ハウジング４１内にトナー及び磁性キャリアが含まれる二成分現像剤を収容し、現像ハウジング４１の開口部には感光体ドラム１１に対向して現像剤を担持するマグロール４２を備えている。
本実施の形態のマグロール４２は、回転可能な非磁性の現像スリーブ４２ａと、この現像スリーブ４２ａの内部に固定的に配置され、複数の磁極を有する磁石体４２ｂとを備え、現像スリーブ４２ａは感光体ドラム１１とＡｇａｉｎｓｔ方向に回転するようになっている。また、このマグロール４２の磁石体４２ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｎ１，Ｎ２）を備えており、感光体ドラム１１と対向する位置に磁極Ｓ１を設ける一方、磁極Ｓ２に対向する位置にはマグロール４２上の現像剤量を規制するトリマ４３が設けられている。
このように、本実施の形態では、磁石体４２ｂの磁極Ｎ２がピックアップ磁極、磁極Ｓ２がトリミング磁極、磁極Ｎ３が搬送磁極、磁極Ｓ１が現像磁極、磁極Ｎ１と磁極Ｎ２とで反発磁極（ピックオフ磁極）を形成するようになっている。尚、本実施の形態において、夫々の磁極の配置や数は本形態に限定されるものではなく、適宜選定して差し支えない。

更に、本実施の形態では、マグロール４２と感光体ドラム１１とが対向する現像域の手前側（マグロール４２の磁極Ｎ１に近い側）では、この部位で現像剤の溜りを形成する現像剤流路規制部材としての補助ロール４４がマグロール４２と現像剤を挟むように配設されている。
更にまた、マグロール４２の後方には、現像剤を撹拌搬送すると共にマグロール４２への現像剤を供給する一対のオーガー４５（４５ａ，４５ｂ）が、例えばオーガー４５ａをサプライオーガー、オーガー４５ｂをアドミクスオーガーとして設けられている。

次に、本実施の形態における補助ロール４４の周辺について図５を基に詳述する。
本実施の形態では、補助ロール４４は、マグロール４２と同様に、回転可能な非磁性スリーブ４４ａとその内部に固定配置された磁石体４４ｂとで構成されている。この磁石体４４ｂは、感光体ドラム１１側の表面に磁極を備え、この対向磁極はマグロール４２の磁石体４２ｂへの磁気的影響がないようになっている。
更に、補助ロール４４の中心軸とマグロール４２の中心軸とは、図示外のばねによって係止され、マグロール４２と補助ロール４４との間の現像剤量が変化しても、確実に補助ロール４４がマグロール４２の回転に合わせて従動回転するようになっている。

また、図５に示すように、補助ロール４４にはバイアス電源４８が接続される一方、マグロール４２にはバイアス電源４７が接続され、所定の現像バイアスが印加されるようになっている。そして、これらのバイアス電源４７，４８によって、感光体ドラム１１の画像部電位とバイアス電源４８との電位差が画像部電位とバイアス電源４７（現像バイアスを印加）との電位差より小さくなっているため、感光体ドラム１１上の潜像が補助ロール４４近傍での現像剤によって可視像化されることを防ぐことができる。
更に、本実施の形態では、感光体ドラム１１とマグロール４２とのギャップＤ１を補助ロール４４と感光体ドラム１１とのギャップＤ２より広くしてあるので、補助ロール４４の近傍での現像剤溜りを確実に形成することができるようになる。

次に、本実施の形態における現像装置１２の作動について、特にマグロール４２での現像剤の挙動を中心に図４〜６を用いて説明する。尚、図６は図４の部分拡大図である。
ピックアップ磁極Ｎ２によってマグロール４２上に供給された現像剤Ｇは、マグロール４２の現像スリーブ４２ａに吸着されて搬送される。そして、トリマ４３を通過した現像剤Ｇは所定の量に調整され、感光体ドラム１１と対向する現像域に達する。そして、バイアス電源４７による現像バイアスにより、現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１１上の潜像に付着してトナー像として可視像化（現像）する。
現像域を通過した現像剤Ｇは、補助ロール４４とマグロール４２とのギャップＤ２が小さくなっており、また、補助ロール４４の磁極に吸引されることで、ここに現像剤Ｇの溜りを形成する（α領域）。

このα領域では、現像剤Ｇが直接感光体ドラム１１に当たって表面を摺擦すると共に、補助ロール４４の磁石体４４ｂの磁力の影響による現像剤の穂立ちも手伝って、感光体ドラム１１表面の放電生成物等の汚れを一層有効に除去することができる。尚、このときバイアス電源４８では補助ロール４４に対し現像不可バイアスが印加されるようになっているため、感光体ドラム１１上の潜像を不要に現像することもない。
また、α領域で放電生成物等の除去を終えた現像剤Ｇは、補助ロール４４の回転に伴ってβ領域へ進み、再度マグロール４２側に吸着される。マグロール４２に吸着された現像剤Ｇは、補助ロール４４とマグロール４２とのギャップＤ２を通常より嵩密度が高くなった状態でδ領域まで搬送されるようになる。
一方、一部の現像剤Ｇは補助ロール４４の回転方向と逆方向のγ領域に達することがあるが、その後、δ領域でマグロール４２の磁極に再び吸引されるようになる。

以上のように、本実施の形態においては、感光体ドラム１１の現像域の手前で現像剤Ｇを感光体ドラム１１表面に摺擦させることができ、更に、この部位では現像剤Ｇを強く当てるようにしても現像前の段階のため、現像されたトナー像に影響することもない。したがって、放電生成物等の汚れを容易に除去することができると共に、ブラシマーク等の画像欠陥を起こすこともない。
そのため、ブレード等の新たなクリーニング部材を必要とせず、また、長期的使用に際しても安定した放電生成物等の除去効果を持続させることが可能になる。そして、この方式は、クリーナレス方式を志向する画像形成装置において特に有効である。尚、クリーナレスとせず、例えば感光体ドラム１１に別途クリーニングブラシ等の専用のクリーニング部材を設けるようにしても差し支えないことは明らかである。

本実施の形態では、補助ロール４４の回転方向をマグロール４２に連れ回る方向としたが、例えば補助ロール４４をマグロール４２とＡｇａｉｎｓｔ方向（互いの対向部位で相反する方向に移動する）とすることも可能で、この場合、補助ロール４４と感光体ドラム１１ともＡｇａｉｎｓｔ構成となり、補助ロール４４近傍の現像剤Ｇの摺擦力が一層向上するようになる。

また、本実施の形態では、補助ロール４４として磁極を備える態様を示したが、磁極に限らず、例えばバイアス電源を接続することで現像剤Ｇを電気的に吸着搬送するようにしても同様の効果を奏することは明らかである。尚、この場合、バイアス電源によって印加されるバイアスとしては現像域手前の感光体ドラム１１の潜像が現像されない条件にすることは云うまでもない。

更に、本実施の形態では、感光体ドラム１１とマグロール４２とはＡｇａｉｎｓｔ構成としたが、例えば両者をＷｉｔｈ構成（互いの対向する部位で同方向に移動する構成）とし、現像域の手前に例えば細い径の補助ロールなどを配置することで、現像剤Ｇを感光体ドラム１１側に当てるようにすれば、放電生成物等の汚れを除去することも可能になる。

◎実施の形態２
図７は、本発明が適用された画像形成装置に使用される現像装置１２の実施の形態２を示す。同図において、本実施の形態は実施の形態１における現像装置１２と略同様に構成されるが、実施の形態１で用いた補助ロールの代わりに板状の補助部材４９が使用される点が異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、感光体ドラム１１とマグロール４２との現像域手前の感光体ドラム１１には、固定配置された補助部材４９によって現像剤が当接するようになっている。
本実施の形態における補助部材４９の周辺について図８を基に詳述する。
本実施の形態では、補助部材４９は、例えば金属等の導電性を有する板状部材からなり、感光体ドラム１１とマグロール４２との現像域に向かって凸形状となるように弧状に配設されている。また、本実施の形態においても実施の形態１同様、補助部材４９にはバイアス電源４８が接続される一方、マグロール４２にはバイアス電源４７が接続され所定の現像バイアスが印加されるようになっている。そして、これらのバイアス電源４７，４８によって感光体ドラム１１の画像部電位とバイアス電源４８との電位差が画像部電位とバイアス電源４７（現像バイアス）との電位差より小さくなっているため、感光体ドラム１１上の潜像が補助部材４９近傍での現像剤によって可視像化されることを防ぐことができるようになっている。

更に、本実施の形態では、マグロール４２とトリマ４３とのギャップＤ３をマグロール４２と補助部材４９とのギャップＤ４より広くしてあるので、補助部材４９近傍での現像剤溜りを確実に形成することができるようになる。

次に、本実施の形態における現像装置１２の作動について、特にマグロール４２での現像剤の挙動を中心に図７〜９を用いて説明する。尚、図９は図７の部分拡大図である。
ピックアップ磁極Ｎ２によってマグロール４２上に供給された現像剤Ｇは、マグロール４２の現像スリーブ４２ａに吸着されて搬送される。そして、トリマ４３を通過した現像剤Ｇは所定の量に調整され、感光体ドラム１１と対向する現像域に達する。そして、バイアス電源４７による現像バイアスにより、現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１１上の潜像に付着してトナー像として可視像化（現像）する。
現像域を通過した現像剤Ｇは、マグロール４２とトリマ４３とのギャップＤ３よりマグロール４２と補助部材４９とのギャップＤ４が小さくなっているため、マグロール４２に吸着されたまま搬送されることができず、補助部材４９の現像域側（β領域）にて現像剤Ｇが徐々に溜まるようになる。この溜りは、補助部材４９に沿って徐々に拡大してα領域に達すると、感光体ドラム１１表面を摺擦するようになる。

このように、本実施の形態においても、α領域では現像剤Ｇが直接感光体ドラム１１に当たって表面を摺擦することから、感光体ドラム１１表面の放電生成物等の汚れを除去することができると共に、感光体ドラム１１上の潜像を不要に現像することもない。
また、感光体ドラム１１表面を摺擦した現像剤Ｇは、補助部材４９から溢れて再びδ領域でマグロール４２に吸着されたり、α領域からマグロール４２と補助部材４９とのギャップＤ４を通ってδ領域に至るようになる。
以上のように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の現像剤Ｇ溜りを形成することができることから、同様の効果を奏する。

本実施例は、上述した実施の形態１，２の構成において、ブラシマークの発生状況及び放電生成物除去効果を評価確認したものである。尚、本実施例では次の４例を確認した。
◎実施例１
実施の形態１の構成（補助ロールを使用）にて、比透磁率が４．５の磁性キャリアが含まれる現像剤を用いた。
◎実施例２
実施の形態２の構成（補助部材を使用）にて、比透磁率が４．５の磁性キャリアが含まれる現像剤を用いた。
◎比較例１
従来例として、Ａｇａｉｎｓｔ構成において放電生成物の除去が可能な通常の磁気ブラシ、摺擦力を得るため、比透磁率４．５の磁性キャリアが含まれる現像剤を用いた。
◎比較例２
他の従来例として、比較例１と同様の構成にて、更にブラシマークの発生を抑える観点から、比透磁率が２．９の磁性キャリアが含まれる現像剤を用いた。

本実施例では、磁性キャリアの比透磁率を変えることで磁気ブラシの強さを変化させるようにしたが、これは次の理由による。
磁気ブラシの感光体ドラムに対する摺擦力は、磁気ブラシの磁気並進力が大きければ大きくなる。また、この磁気並進力は、磁気双極子モーメントや外部磁場に比例することから、摺擦力を変化させるには、外部磁場を変化させるようにしてもよいが、具体的に外部磁場を変化させようとするとマグロールの磁極の磁化を部分的に変化させる必要があり、このようにすると現像剤の流れそのものにも影響を及ぼす可能性がある。
そのため、本実施例では磁気双極子モーメントを変化させるようにした。そこで、比透磁率をμとすると、磁気双極子モーメントｍは（μ−１）／（μ＋２）に比例することから、本実施例では比透磁率を変えることで、磁気ブラシの摺擦力を変化させるようにした。

また、本実施例での評価は、次のように行った。
ブラシマークについては、ソリッド画像（ベタ画像）表面へのひっかき傷の発生状態を目視確認し、ブラシマーク官能値として次の５段階にて評価した。
Ｇ１：ひっかき傷なし
Ｇ２：ひっかき傷はあるが、目視確認できない
Ｇ３：ひっかき傷はあるが、実用上問題ないレベル
Ｇ４：ひっかき傷が目視確認され、気になる
Ｇ５：ひっかき傷が非常に気になる

一方、放電生成物除去量については、感光体ドラムの帯電性能に起因する画像欠陥を目視確認することで、次の３段階にて評価した。
○印：帯電性能に起因する画像欠陥が確認されない
△印：画像欠陥は確認されるが、実用上問題ないレベル
×印：画像欠陥が問題となるレベルで発生

結果は、図１０に示すように、実施例１及び実施例２では、ブラシマーク官能値及び放電生成物除去量のいずれにおいても良好な結果を得た。
しかしながら、比較例１のように、現像域後の感光体ドラム表面に摺擦力の大きい磁気ブラシを当てるようにすると、放電生成物は除去できるものの、ブラシマークの発生を抑えることはできなかった。一方、比較例２のように、摺擦力を小さくすると、ブラシマークの発生は抑えられるものの放電生成物の除去が困難となる結果となった。
以上のことから、本件の有効性が確認された。

本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。 本発明に係る現像剤流路規制部材の電位を示す説明図である。 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。 実施の形態１の現像装置を示す説明図である。 実施の形態１の現像域周辺を示す説明図である。 実施の形態１の要部拡大図である。 実施の形態２に係る現像装置を示す説明図である。 実施の形態２の現像域周辺を示す説明図である。 実施の形態２の要部拡大図である。 実施例の結果を示す説明図である。

符号の説明

１…像担持体，２…現像剤担持体，３…現像剤流路規制部材，Ｇ…現像剤（二成分現像剤），Ｒ…現像域，Ｐ…現像剤溜り

Claims (15)

1. 現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を担持搬送し、像担持体に対向する現像域にて像担持体上の静電潜像を可視像化する現像方法であって、
   現像域手前にて現像剤を像担持体に摺擦させ、しかる後、現像域にて現像剤による現像を行うことを特徴とする現像方法。
2. 現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を担持搬送し、像担持体に対向する現像域にて像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置において、
   像担持体と現像剤担持体との現像域手前に位置する像担持体表面に対して現像剤を摺擦させる現像剤流路規制部材を備えることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２記載の現像装置において、
   像担持体と現像剤担持体とは、現像域で互いに反対方向に回動するように設定されることを特徴とする現像装置。
4. 請求項２記載の現像装置において、
   現像剤流路規制部材は、像担持体に現像剤を摺擦させるように、現像剤を一旦溜めて像担持体に押し付けるように設定されるものであることを特徴とする現像装置。
5. 請求項４記載の現像装置において
   現像剤流路規制部材は、ロール部材であることを特徴とする現像装置。
6. 請求項５記載の現像装置において、
   ロール部材は、少なくとも像担持体に対向する位置に固定配置される一つの磁極を備えることを特徴とする現像装置。
7. 請求項４記載の現像装置において、
   現像剤流路規制部材は、板状部材であることを特徴とする現像装置。
8. 請求項２記載の現像装置において、
   現像剤流路規制部材には現像不可バイアスが印加され、像担持体上の静電潜像の画像部と現像剤流路規制部材のバイアスとの電位差Ｖｂａと、画像部と現像剤担持体のバイアスとの電位差ＶｂｄとがＶｂａ＜Ｖｂｄの関係を満足するように設定されることを特徴とする現像装置。
9. 請求項２記載の現像装置において、
   現像剤流路規制部材は、バイアスが印加されずにフロート状態で設定されることを特徴とする現像装置。
10. 請求項２記載の現像装置において、
    現像剤流路規制部材と像担持体との間隙は、現像剤担持体と像担持体との間隙より狭く設定されることを特徴とする現像装置。
11. 請求項５記載の現像装置において、
    現像剤流路規制部材は、現像剤担持体の回転力によって連れ回ることを特徴とする現像装置。
12. 請求項５記載の現像装置において、
    現像剤流路規制部材は、現像剤担持体とばねによって係止されることを特徴とする現像装置。
13. 請求項７記載の現像装置において、
    現像剤流路規制部材と現像剤担持体との間隙は、現像剤担持体とこの現像剤担持体上の現像剤量を規制する層規制部材との間隙より狭く設定されることを特徴とする現像装置。
14. 静電潜像を担持する像担持体と、
    この像担持体上の静電潜像を現像する請求項２乃至１３のいずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. 静電潜像を担持する像担持体と、この像担持体上の静電潜像を現像する請求項２乃至１３のいずれかに記載の現像装置とを備え、像担持体上の専用クリーニング部材を不要とした画像形成装置。

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