JP5446711B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 Download PDF

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Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように配設されていて、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材を現像剤担持体の下方に配設された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設する技術が知られている(例えば、特許文献1〜3等参照。)。
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置されたドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。
特許文献1等における現像装置には、第1搬送部材(供給スクリュ)と第2搬送部材(回収スクリュ)とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第1搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第2搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像剤ローラから離脱された現像剤を長手方向(第1搬送部材による搬送方向とは逆方向である。)に搬送する。第1搬送部材による搬送経路(第1搬送経路)の下流側と第2搬送部材による搬送経路(第2搬送経路)の上流側とは第1中継部を介して連通している。そして、第1搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第2搬送経路の上流側に達する。ここで、第2搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第1搬送経路の上流側と第2搬送経路の下流側とは第2中継部を介して連通している。そして、第2搬送経路の下流側に達した現像剤は、第2中継部を自重落下して第1搬送経路の上流側に移動される。
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路(第1搬送経路)と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路(第2搬送経路)と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
また、このようにドクターブレード(現像剤規制部材)が現像ローラの下方に配設された現像装置を備えた画像形成装置は、ドクターブレードが現像ローラの上方に配設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)を備えたものに比べて、画像形成装置の下方に配設された給紙部(用紙収容部)から排紙トレイまでの用紙搬送経路の長さを短くできるために、タンデム型のカラー画像形成装置におけるファーストプリント時間を短くすることができる(例えば、特許文献2の図1等参照)。さらに、排紙トレイを画像形成装置の上方に配設するレイアウトを用紙搬送経路を比較的短くしても容易にとることができるために、水平方向のサイズが小型化されたタンデム型のカラー画像形成装置に多く用いられている。
上述した特許文献1〜3等の現像装置は、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から現像剤が充分に離脱しない場合や、第2搬送経路において剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から離脱した現像工程後の現像剤が現像ローラ上に再び担持されてしまう場合があった。このような不具合は、第2搬送経路(回収経路)が第1搬送経路(供給経路)の上方に配設された現像装置では特に無視できない問題になっていた。さらに、このような不具合は、現像装置内の現像剤のトナー濃度が高くなったり、経時で現像剤の劣化が生じたり、小粒径の現像剤が使用されたりする等、現像剤の流動性が低下する条件において顕著になっていた。
そして、このような不具合が生じると、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のもの(トナーが消費された状態の現像剤である。)が含まれてしまって、像担持体上に形成するトナー像に濃度偏差や濃度低下が生じてしまっていた。また、このような画像濃度偏差や画像濃度低下は、特に、ベタ画像を現像した後に生じやすかった。
このような不具合を解決するために、現像ローラ上の第2搬送経路に対向する位置に、2つの同極の磁極に挟まれるようにして反発磁界を形成する剤離れ磁極を設ける方策が考えられる。しかし、2つの同極の磁極のうち下流側の磁極の磁力が、第1搬送経路と第2搬送経路とを仕切る仕切り部材の上面を滑落して第2搬送経路内に向かう離脱後の現像剤に作用して、仕切り部材上を流動する現像剤を停滞させてしまう可能性があった。そして、このような現象が生じてしまうと、現像工程後の現像剤が現像ローラ上に再担持されてしまう不具合がさらに生じやすくなる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であって、現像剤担持体上から第2搬送経路に向けて現像剤が良好に離脱されて、現像剤担持体上から離脱された現像工程後の現像剤が仕切り部材上で停滞して現像剤担持体に再担持される不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、を備え、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、前記第1搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、を具備し、前記現像剤担持体に対向する位置に、前記第1搬送部材による第1搬送経路と前記第2搬送部材による第2搬送経路とを仕切る仕切り部材をさらに備え、前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち1つの磁極が前記仕切り部材に対向する位置に形成され、前記仕切り部材は、その上面が、前記現像剤担持体に対向する位置から前記第2搬送経路の内部に向けて下方に傾斜するように形成され、前記仕切り部材の下面に、前記現像剤担持体に対向する位置から遠ざかる方向に延在する磁性体が設置され、前記磁性体を、前記仕切り部材の前記上面の傾斜角よりも緩やかな傾斜角にて傾斜するように配設された磁性板としたものである
また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記磁性体は、上方から投影してみたときに、前記第2搬送部材と重ならないように前記現像剤担持体に対向する位置から前記第2搬送部材に近づく方向に延在するものである。
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記第1搬送経路と前記第2搬送経路との長手方向両端部に、双方の搬送経路の間で現像剤の受け渡しをおこなうための中継部がそれぞれ設けられ、前記磁性体は、前記中継部を除く範囲で長手方向にわたって延設されたものである。
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち前記現像剤担持体に担持された現像剤を離脱するための剤離れ磁極が、前記1つの磁極と前記1つの磁極に対して同極となる別の磁極とに挟まれて前記第2搬送部材に対向する位置に形成されたものである。
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記キャリアは、その重量平均粒径が20〜60μmになるように形成されたものである。
また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、体積平均粒径をDv(μm)として、個数平均粒径をDn(μm)としたときに、
3≦Dv≦8
1.0≦Dv/Dn≦1.4
なる関係を満足するように形成されたものである。
また、請求項7記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
また、この発明の請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
本発明は、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように設置されて、現像剤規制部材が現像剤担持体の下方に配設された場合であって、仕切り部材を現像剤担持体上に形成される1つの磁極に対向させるとともに、仕切り部材の下面に磁性体が設置されているために、現像剤担持体上から第2搬送経路に向けて現像剤が良好に離脱されて、現像剤担持体上から離脱された現像工程後の現像剤が仕切り部材上で停滞して現像剤担持体に再担持される不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 (A)現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、(B)現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。 現像装置の循環経路を長手方向にみた概略断面図である。 現像装置を示す断面図である。 現像装置の仕切り部材の近傍を示す拡大図である。 (A)磁性板を設置した場合の仕切り部材の近傍に形成される磁界を示す模式図と、(B)磁性板を設置しない場合の仕切り部材の近傍に形成される磁界を示す模式図と、である。
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、3は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、5は出力画像が積載される排紙トレイ、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、を示す。
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、28は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置13に供給する各色のトナー容器、を示す。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部(不図示である。)に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12(図2を参照できる。)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の反時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、その後に定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって装置本体1外に出力画像として排出されて、排紙トレイ5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2〜図7にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図2は、作像部を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2の位置である。)を長手方向にみた概略断面図(水平方向の断面図)であって、図3(B)は現像装置13の下部(第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図4は、現像装置13の循環経路を長手方向にみた概略断面図(垂直方向の断面図)である。また、図5は、現像装置を示す断面図(現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面図である。)であって、図中に現像ローラ13a上に形成される磁極H1〜H6の法線方向成分の磁力分布をも示している。さらに、図6は、現像装置13の仕切り部材13dの近傍を示す拡大図である。また、図7(A)は磁性板13kを設置した場合の仕切り部材13dの近傍に形成される磁界を示す模式図であり、図7(B)は磁性板13kを設置しない場合の仕切り部材13dの近傍に形成される磁界を示す模式図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図2〜図7にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電部12、現像装置13(現像部)、クリーニング部15、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム11は、外径が30mm程度の負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
帯電部12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが感光体ドラム11に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシとが接触する現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。なお、本実施の形態では、現像装置13内に、トナー濃度が7重量%の現像剤Gが215グラム収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
図1を参照して、トナー容器28は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTを収容している。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ(不図示である。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、不図示のトナー搬送管を介して、トナー容器28から現像装置13内に向けてトナー補給口13eからトナーTを適宜に供給する。
なお、トナーTの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの供給の実施を判断してもよい。
以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2〜図6を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(オーガスクリュ)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、仕切り部材13d、磁性体としての磁性板13k、等で構成されている。
現像剤担持体としての現像ローラ13aは、外径が18mm程度の小径の現像ローラであって、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が不図示の回転駆動機構によって反時計方向に150〜600rpm程度で回転されるように構成されている。図3、図5を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極H1〜H6を形成するマグネット13a1が固設されている。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13aの矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13cの位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム11との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム11上に形成された潜像にトナーが吸着される。
図5は、マグネット13a1によって現像ローラ13a(スリーブ13a2)の周囲に形成される複数の磁極H1〜H6を示している。図5に示すように、複数の磁極は、感光体ドラム11との対向位置に形成された第1磁極H1(主磁極)、第1磁極H1の下流側であって現像ケースの上部にかかる位置に形成された第2磁極H2(搬送磁極)、第2磁極H1の下流側であって現像ローラ13aの上方に形成された第3磁極H3(剤離れプレ磁極)、第3磁極H3と第5磁極H5とに挟まれる位置であって第2搬送スクリュ13b2に対向する位置に形成された第4磁極H4(剤離れ磁極)、第1搬送経路の上方であって仕切り部材13dに対向する位置に形成された第5磁極H5(剤離れ後磁極)、第1搬送スクリュ13b1との対向位置からドクターブレード13cとの対向位置の近傍にかけて形成された第6磁極H6(汲上げ磁極)、等で構成される。
まず、第6磁極H6(汲上げ磁極)が磁性体としてのキャリアに作用して、第1搬送経路に収容された現像剤Gが現像ローラ13a上に汲上げられる。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、その一部がドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置で掻き取られて、第1搬送経路に戻される。一方、第6磁極H6による磁力が作用するドクターブレード13cの位置で、ドクターブレード13cと現像ローラ13aとのドクターギャップを通過して現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、第1磁極H1(主磁極)の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム11に摺接する。こうして、現像ローラ13aに担持された現像剤G中のトナーTが感光体ドラム11上の潜像に付着する。その後、第1磁極H1の位置を通過した現像剤Gは、第2磁極H2、第3磁極H3によって第4磁極H4(剤離れ磁極)の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極H4の位置で、反発磁界(現像ローラ13aから離れる方向に作用する磁界である。)がキャリアに作用して、現像ローラ13a上に担持されていた現像工程後の現像剤Gが現像ローラ13aから脱離される。脱離後の現像剤Gは、第2搬送経路内に回収される(一部の現像剤Gは、仕切り部材13dの上面を滑落しながら第2搬送経路内に回収される。)。その後、第2搬送経路内に回収された現像剤Gは、第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の下流に向けて搬送される。
ここで、図5を参照して、上述した6つの磁極H1〜H6は、現像ローラ13aのマグネット13a1に着磁された5つの極(図5中、符号に「(N)」又は「(S)」を付した磁極である。)で形成されるものである。すなわち、6つの磁極H1〜H6のうち、第4磁極H4(剤離れ磁極)だけは、マグネット13a1に着磁された極によって直接的に形成されたものではなく、同極(本実施の形態1では、N極である。)となる2つの磁極(第3磁極H3と第5磁極H5とである。)に挟まれて形成されたものである。
なお、図5を参照して、本実施の形態では、第1磁極H1の半値中央角度(ピーク磁力が半分になる領域の中央位置が、図5において現像ローラ13aの中心と感光体ドラム11の中心とを結ぶ線分に対して反時計方向になす角度である。)が−6°、第2磁極H2の半値中央角度が59°、第3磁極H3の半値中央角度が120°、第5磁極H5の半値中央角度が215°、第6磁極H6の半値中央角度が282°、に設定されている。また、第1磁極H1のピーク磁力が97mT、第2磁極H2のピーク磁力が88mT、第3磁極H3のピーク磁力が57mT、第5磁極H5のピーク磁力が39mT、第6磁極H6のピーク磁力が82mT、に設定されている。
剤離れ磁極H4(第4磁極)の位置は、第3磁極H3と第5磁極H5との位置(半値中央角度)と大きさ(ピーク磁力)とを調整することで可変することができる。ただし、剤離れ磁極H4の位置での現像剤の連れ回り(離脱不良)を確実に防止するためには、第3磁極H3と第5磁極H5とのピーク磁力を25〜60mT程度に設定することが好ましい。
図2等を参照して、現像剤規制部材(第1の現像剤規制部材)としてのドクターブレード13cは、現像ローラ13aの下方に配設された非磁性の板状部材(その一部を磁性材料で形成することもできる。)である。そして、現像ローラ13aは図2の反時計方向に回転して、感光体ドラム11は図2の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Pの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体1の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト17の下方に感光体ドラム11を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム11に対して現像ローラ13aの回転方向を順方向とすることができるために、ドクターブレード13cを現像ローラ13aの上方に配設して感光体ドラム11に対する現像ローラ13aの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極H5(第5磁極)の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(B)の白矢印方向の供給である。)する。第1搬送スクリュ13b1は、図2の反時計方向に回転する。
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の上方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に現像ローラ13a上から強制的に離脱された現像剤Gであって、図3(A)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。なお、本実施の形態では、第2搬送スクリュ13b2の回転方向が、現像ローラ13aの回転方向に対して逆方向(図2の時計方向である。)になるように設定されている。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13f(中継部)を介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13g(中継部)を介して搬送する(図3の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、いずれも、軸径が6〜10mm程度の軸部に外径が20mm程度のスクリュ部(スクリュピッチ:40mm程度、条数:1条又は2条)が螺旋状に巻装されたものである。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の回転数は、600〜900rpm程度に設定されている。
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図3及び図4を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の下流側に達した現像剤Gが、第2中継部13gにて自重落下して、第1搬送経路の上流側に達することになる。
また、図3及び図4を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13fの近傍に留まって盛り上がって、第1中継部13fを介して第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
なお、第1中継部13fにおける現像剤の搬送性(第1搬送経路から第2搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。)を向上させるために、第1搬送スクリュ13b1の下流側の位置(第1中継部13fに対応する位置である。)に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図3及び図4中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による第1搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による第2搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム11上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
なお、図示は省略するが、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器28からトナー補給口13e(第1中継部13fの近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
また、図3、図4を参照して、トナー補給口13eは、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。このようにトナー補給口13eを第1中継部13fの近傍に設置することで、第2搬送経路において、現像ローラ13aから離脱した現像剤が比重の小さい補給トナーの上方から降りかかり、第2搬送経路の下流側に向けて比較的長い時間をかけて現像剤に対して補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、トナー補給口13eを第2搬送スクリュ13a2による搬送経路中に配設したが、トナー補給口13eの位置はこれに限定されることなく、例えば、第1搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
また、図4を参照して、第1搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aへの現像剤の供給をおこなうために、第1中継部13fの近傍を除き、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が低くなっていく。これに対して、第2搬送経路では、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ13aから離脱した現像剤の回収をおこなうために、上流側から下流側に向かうにしたがって現像剤Gの剤面が高くなっていく。
以下、本実施の形態において用いられる現像剤Gについて、簡単に説明する。
本実施の形態において用いられるトナーT(現像剤G中のトナー、トナー容器28中のトナーである。)は、重合トナーであって、結着樹脂として、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、又は、それらを複合したもの、等を用いることができる。また、これらの重合トナーの製造方法(重合方法)としては、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等を用いることができる。
また、トナーTの外添剤としては、無機微粒子(例えば、シリカ1.0重量%、酸化チタン0.5重量%のものである。)を用いることが好ましい。さらに、離型剤として、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、等を用いることができる。また、必要に応じて、帯電制御剤を含有させることもできる。
また、本実施の形態において用いられるトナーTは、体積平均粒径をDv(μm)として、個数平均粒径をDn(μm)としたときに、
3≦Dv≦8
1.0≦Dv/Dn≦1.4
なる関係を満足するように形成された小粒径トナーである。なお、本実施の形態では、体積平均粒径(Dv)が5.8μmになるように形成され、粒径が5μm以下のものが60〜80個数%になるように形成されたトナーを用いている。
なお、本実施の形態では重合トナーを用いたが、粉砕トナーを用いることもできる。
本実施の形態において用いられる現像剤G中のキャリアCは、重量平均粒径が20〜60μmになるように形成された小径キャリアである。なお、本実施の形態では、重量平均粒径が35μmになるように形成されたキャリアCを用いている。
詳しくは、キャリアCは、芯材となるフェライト粒子に、膜厚が0.5μmのメチルメタクリレート樹脂(MMA)をコートして、上述した粒径になるように形成したものである。また、キャリアCとしては、マグネタイトを芯材としたコーティングキャリアを用いることもできる。
このような小粒径のキャリアCを用いることで、出力画像のベタ均一性やハーフトーン画質を向上させることができる。また、このような小粒径のキャリアCは、トナーのキャリア被覆率を高められるため、高画質化に適した小粒径トナーとの相性が良好である。
以下、本実施の形態の現像装置13における、特徴的な構成・動作について説明する。
図5、図6を参照して、本実施の形態における現像装置13には、現像ローラ13aに対向する位置に、第1搬送経路と第2搬送経路とを仕切る仕切り部材13d(分離板)が設けられている。換言すると、現像ローラ13aに対向する位置であって、第1搬送経路と第2搬送経路との間に、現像ローラ13aから離脱された現像剤Gが現像ローラ13aに再び担持されるのを低減するための仕切り部材13dが設けられている。
詳しくは、仕切り部材13dは、第1搬送経路と第2搬送経路とを隔絶する壁部として機能していて、現像ローラ13aに向けて突出するように形成されている。また、仕切り部材13dは、現像ケース(図2においてハッチングで示すケース部材である。)と一体的に形成されている。仕切り部材13dは、その上面が、現像ローラ13aに対向する位置から第2搬送経路の内部に向けて下方に傾斜するように形成されている。また、仕切り部材13dは、現像ローラ13aに対向する対向面と現像ローラ13aとのギャップCGが2mm以下(好ましくは、0.1〜0.5mmである。)になるように形成されている。本実施の形態では、ギャップCGが0.3mmに設定されている。
そして、先に図5にて説明したように、現像ローラ13aは、仕切り部材13dに対向する位置に、1つの磁極(第5磁極H5である。)が形成されている。ここで、この第5磁極H5は、同極となる別の磁極(第3磁極H3である。)とによって挟むように、第2搬送スクリュ13b2に対向する位置に剤離れ磁極H4を形成するものである。
なお、仕切り部材13dは、非磁性材料で形成されているために、磁性材であるキャリアが仕切り部材13dに磁気的に吸着して第2搬送経路内の現像剤の流動を阻害したり第1搬送経路への現像剤の移動を促進したりする不具合が低減される。
ここで、図5、図6等を参照して、仕切り部材13dの下面(第1搬送経路に対向する面である。)には、現像ローラ13aに対向する位置から遠ざかる方向に延在するように、磁性体としての磁性板13kが設置されている。
詳しくは、樹脂材料(非磁性材料)からなる仕切り部材13dの先端部(現像ローラ13aに近接する部分である。)の下面に、磁性体としての磁性板13kが嵌設されている。本実施の形態における磁性板13k(磁性体)は、ステンレス等の強磁性材料からなり、板厚が0.8mm程度に、板幅(板厚に直交する方向の、図5の斜め左右方向の長さである。)が3mm程度に設定されている。また、磁性板13kと現像ローラ13aとのギャップ(最近接距離)が0.5mm程度になるように形成されている。
このように、仕切り部材13dの下面に磁性板13k(磁性体)を設置することにより、第5磁極H5によって磁性板13k(磁性体)が磁化して、仕切り部材13dの近傍の磁界が変化するとともに、磁性板13kの周囲に磁界が形成される。
詳しくは、図7(B)に示すように、磁性板13kを設置しない場合には、仕切り部材13dの上面から下面を横切るように磁界が形成されて、仕切り部材13dの上面の先端部(図7(B)の領域Qで示す範囲である。)にて現像剤Gの滞留(磁気的な吸着による滞留である。)が生じてしまう。すなわち、剤離れ磁極H4の位置で現像ローラ13aから離脱して仕切り部材13dの上面を滑落しようとする現像剤Gが、仕切り部材13d上に滞留して、その現像剤Gが現像ローラ13dに再担持されることによる、現像剤の連れ回り(離脱不良)が生じてしまう。
これに対して、本実施の形態のように、仕切り部材13dの下面に磁性板13k(磁性体)を設置する場合には、図7(A)に示すように、仕切り部材13dの上面から下面を横切るような磁界が消失して、磁性板13kの周囲に仕切り部材13dの上面における現像剤Gの流動を促進するような磁界が形成される。すなわち、図7(A)を参照して、磁性板13kの右端部(現像ローラ13aに対向する側である。)から左端部(現像ローラ13aから遠ざかる側であって、第2搬送スクリュ13b2に近い側である。)にかけて、図7(B)の領域Qに滞留する現像剤Gを第2搬送スクリュ13b2の側に引き寄せるような磁界が形成される。したがって、剤離れ磁極H4の位置で現像ローラ13aから脱離された脱離後の現像剤Gは、磁性板13kによって形成される磁界によって、仕切り部材13dの上面13d1に沿って第2搬送経路内に向けてスムーズに滑落することになる(図7(A)中の白矢印方向の現像剤の移動である。)。そして、第2搬送経路内に回収された現像剤Gは、第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の下流に向けて搬送される。
なお、磁性板13kを仕切り部材13dの上面に設置する場合には、当然に、磁性板13kによって形成される磁界の一部が仕切り部材13d上を流動する現像剤に直接的に作用してしまうために、上述したような効果を得ることができずに、かえって仕切り部材13d上の現像剤の滞留を助長してしまうことになる。
ここで、本実施の形態では、磁性板13kが、仕切り部材13dの上面13d1の傾斜角よりも緩やかな傾斜角にて傾斜するように配設されている。すなわち、図6を参照して、磁性板13kの右端部(現像ローラ13aに対向する側である。)から仕切り部材13dの上面までの鉛直方向の距離W1が、磁性板13kの左端部(第2搬送スクリュ13b2に近い側である。)から仕切り部材13dの上面までの鉛直方向の距離W2よりも大きくなるように(W1>W2)、磁性板13kが設置されている。
このような構成により、仕切り部材13dの上面13d1において第2搬送経路の内部に向かう方向の磁気力を維持しつつ、仕切り部材13dの上面から磁性板13kの右端部(現像ローラ13aに対向する側である。)に向かう磁気力(現像ローラ13a上の現像剤の連れ回りを促進する方向の磁気力である。)を充分に低減することができる。
また、本実施の形態では、磁性板13kが、上方から投影してみたときに、第2搬送スクリュ13b2と重ならないように、現像ローラ13aに対向する位置から第2搬送スクリュ13b2に近づく方向に延在するように構成されている。すなわち、図6を参照して、磁性板13kが第2搬送スクリュ13b2(又は、第2搬送経路の内部)に近づき過ぎないように、上方から投影してみたときに、磁性板13kの左端部(第2搬送スクリュ13b2に近い側である。)と、第2搬送スクリュ13b2と、の間には、所定のギャップRが設けられている。
このような構成により、第2搬送スクリュ13b2によって第2搬送経路の内部で搬送される現像剤が、磁性板13kの周囲に形成される磁界に引き付けられて、第2搬送経路内の現像剤の流動性を低下させる不具合や、仕切り部材13d上を滑落する現像剤の流動性を低下させる不具合が確実に低減される。
なお、本願発明者は、上述の効果を確認するために、磁性板13kの板幅(板厚に直交する方向の、図5の斜め左右方向の長さである。)を5mmに設定して、磁性板13kを第2搬送スクリュ13b2に近接させた状態で、仕切り部材13d上の現像剤の流動性を目視する実験をおこなった。その結果、磁性板13kの板幅が3mmに設定された場合(本実施の形態の構成である。)に比べて、仕切り部材13d上の現像剤の流動性が低下していることを確認した。
また、本実施の形態では、磁性板13kが、第1搬送経路と第2搬送経路との長手方向両端部にそれぞれ形成された中継部13f、13gを除く範囲で、長手方向(図5の紙面垂直方向である。)にわたって延設されている。すなわち、図4に示すように、磁性板13kは、長手方向両端の中継部13f、13gを除く範囲(図4の一点鎖線で示す範囲である。)にて長手方向に延設された1枚の板材である。
このように、磁性板13kを中継部13f、13gを除く範囲に設置することで、磁性板13kの磁界によって中継部13f、13gでおこなわれる現像剤の受け渡し(第1搬送経路と第2搬送経路との間でおこなわれる現像剤の受け渡しである。)がスムーズにされなくなる不具合が未然に防止される。さらに、磁性板13kを長手方向に複数に分割することなく、1枚の磁性板で形成することにより、磁性板と磁性板とのつなぎ目で複雑な磁界が形成されて上述した磁性板13kの本来の機能が低下する不具合を防止することができる。
ここで、図5を参照して、本実施の形態では、第2搬送スクリュ13b2(第2搬送部材)が、現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面(図5である。)でみたときに、第2搬送スクリュ13b2の回転中心軸の位置が、現像ローラ13aの上端を通る仮想水平線の下方であって、現像ローラ13aの下端を通る仮想水平線の上方になるように配設されている。すなわち、第2搬送スクリュ13b2の回転中心軸の位置(又は、そこを通る仮想水平線S2)が、両矢印M1で示す範囲に配設されている。
このように構成することにより、現像ローラ13aに担持された現像工程後の現像剤Gには、剤離れ磁極H4の位置で、現像ローラ13aから現像剤Gを積極的に離脱させる方向に働く磁気力(現像ローラ13aに対して外向きの磁気力である。)に加えて、現像ローラ13aの回転による遠心力や、下流側の現像剤によって押される圧力や、重力等の合力が作用することになる。これにより、現像ローラ13aに担持された現像工程後の現像剤Gが、図5の第2象限の位置で、現像ローラ13aからの離脱不良が生じることなく効率的に現像ローラ13aから離脱して、離脱した現像剤Gが第2搬送経路にスムーズに回収されることになる。したがって、第2搬送経路において現像ローラ13a上から離脱された現像工程後の現像剤Gが、その直後に現像ローラ13aに再担持されにくくなり、出力画像上に画像濃度ムラ(濃度偏差)が生じる不具合が確実に軽減される。
なお、本実施の形態では、第2搬送スクリュ13b2の回転中心軸の位置(又は、そこを通る仮想水平線S2)が、現像ローラ13aの回転中心軸の位置(又は、そこを通る仮想水平線S1)よりも、下方になるように形成されているために、上述した効果がさらに確実に発揮される。
さらに、図5を参照して、本実施の形態では、現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面でみたときに、仕切り部材13dの先端部が、第2搬送スクリュ13b2の回転中心軸を通る仮想水平線S2よりも上方にあるように形成されている。これにより、第2搬送経路内に回収された現像剤Gが仕切り部材13dを越えて第1搬送経路に流動する不具合を軽減することができる。
また、本実施の形態では、仕切り部材13dの傾斜面(第2搬送経路の側に形成される傾斜面である。)の傾斜角(水平面となす角度である。)が、現像剤Gの安息角よりも大きくなるように形成されている。ここで、現像剤の安息角とは、水平面上に現像剤を落下させて円錐状に盛り上がった現像剤の山の稜線と、水平面と、がなす角度であって、その測定には「パウダテスタPT−S」(ホソカワミクロン社製)を用いることができる。
このような構成により、第4磁極H4の位置で現像ローラ13aから離脱された現像剤Gが仕切り部材13dの傾斜面に沿って滞留することなくスムーズに第2搬送経路に導かれることになり、離脱後の現像剤が現像ローラ13aの再担持される不具合を低減することができる。
流動性の悪い小径の現像剤に対しても傾斜面への滞留を確実に防止するために、仕切り部材13dの傾斜面の傾斜角が40度以上になるように形成することが好ましい。本実施の形態では、傾斜面の傾斜角が45度程度に設定されている。
ここで、図5を参照して、本実施の形態では、現像ローラ13aの回転中心軸に直交する断面でみたときに、第1搬送スクリュ13b1の回転中心軸の位置が、第2搬送スクリュ13b2の回転中心軸を通る仮想垂直線と、現像ローラ13aの回転中心軸を通る仮想垂直線と、の間(図5の範囲M2の間である。)になるように、第1搬送スクリュ13b1が配設されている。
これにより、第1搬送スクリュ13b1を現像ローラ13aの汲上げ磁極H5に近づけることができて、第1搬送スクリュ13b1による現像ローラ13aへの現像剤Gの供給性を高めることができる。
以上説明したように、本実施の形態では、現像剤Gを長手方向に搬送して循環経路を形成する2つの搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)が現像ローラ13a(現像剤担持体)に対向するように設置されて、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)が現像ローラ13aの下方に配設された場合であって、仕切り部材13dを現像ローラ13a上に形成される1つの磁極(第5磁極H5)に対向させるとともに、仕切り部材13dの下面に磁性板13k(磁性体)が設置されているために、現像ローラ13a上から第2搬送経路に向けて現像剤Gが良好に離脱されて、現像ローラ13a上から離脱された現像工程後の現像剤Gが仕切り部材13d上で停滞して現像ローラ13aに再担持される不具合が生じにくくなる。
なお、本実施の形態では、トナー容器28から現像装置13に向けてトナーTを供給したが、トナー容器(現像剤容器)から現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、現像装置13から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態においては、現像装置13が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。
また、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが2つ設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが3つ以上設置されていてそのうち少なくとも2つの搬送スクリュが現像ローラ13aに対向するように設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。また、本実施の形態では、現像ローラ13aの周りに形成される磁極H1〜H6の数を6つとしたが、現像ローラ13aの周りに形成される磁極の数を5つ以下又は7つ以上とすることもできる。
それらの場合にも、仕切り部材の下面に磁性体を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13d 仕切り部材、
13f 第1中継部(中継部)、 13g 第2中継部(中継部)、
13k 磁性板(磁性体)、
H1 第1磁極(主磁極)、 H2 第2磁極(搬送磁極)、
H3 第3磁極(剤離れプレ磁極)、
H4 第4磁極(剤離れ磁極)、
H5 第5磁極(剤離れ後磁極)、
H6 第6磁極(汲上げ磁極)、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
特開平11−174810号公報 特開2008−26408号公報 特許第3950735号公報

Claims (8)

  1. キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
    前記像担持体に対向するとともに、周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体の下方に対向するように配設されるとともに、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
    装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材と、
    を備え、
    前記複数の搬送部材は、
    前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、
    前記第1搬送部材の上方に配設されて前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、
    を具備し、
    前記現像剤担持体に対向する位置に、前記第1搬送部材による第1搬送経路と前記第2搬送部材による第2搬送経路とを仕切る仕切り部材をさらに備え、
    前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち1つの磁極が前記仕切り部材に対向する位置に形成され、
    前記仕切り部材は、その上面が、前記現像剤担持体に対向する位置から前記第2搬送経路の内部に向けて下方に傾斜するように形成され、
    前記仕切り部材の下面に、前記現像剤担持体に対向する位置から遠ざかる方向に延在する磁性体が設置され
    前記磁性体は、前記仕切り部材の前記上面の傾斜角よりも緩やかな傾斜角にて傾斜するように配設された磁性板であることを特徴とする現像装置。
  2. 前記磁性体は、上方から投影してみたときに、前記第2搬送部材と重ならないように前記現像剤担持体に対向する位置から前記第2搬送部材に近づく方向に延在することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記第1搬送経路と前記第2搬送経路との長手方向両端部に、双方の搬送経路の間で現像剤の受け渡しをおこなうための中継部がそれぞれ設けられ、
    前記磁性体は、前記中継部を除く範囲で長手方向にわたって延設されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記現像剤担持体は、前記複数の磁極のうち前記現像剤担持体に担持された現像剤を離脱するための剤離れ磁極が、前記1つの磁極と前記1つの磁極に対して同極となる別の磁極とに挟まれて前記第2搬送部材に対向する位置に形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の現像装置。
  5. 前記キャリアは、その重量平均粒径が20〜60μmになるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置。
  6. 前記トナーは、体積平均粒径をDv(μm)として、個数平均粒径をDn(μm)としたときに、
    3≦Dv≦8
    1.0≦Dv/Dn≦1.4
    なる関係を満足するように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置。
  7. 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
    請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  8. 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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