現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
【課題】現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤の一部がケース部材等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じることのない、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。
【解決手段】現像剤規制部材２３ｃを保持するとともに、現像剤搬送部材２３ｂ１の上方を覆うケース部材２３ｒを備える。ケース部材２３ｒは、現像剤搬送部材２３ｂ１に対向する現像剤規制部材２３ｃの対向面２３ｃ１に続いて現像剤搬送部材２３ｂ１に対向する対向面２３ｒ１が所定位置まで円弧状に形成され、現像剤搬送部材２３ｂ１に対向する現像剤規制部材２３ｃの対向面２３ｃ１と、現像剤搬送部材２３ｂ１に対向するケース部材２３ｒの対向面２３ｒ１と、がなす角θが鈍角となるように形成される。
【解決手段】現像剤規制部材２３ｃを保持するとともに、現像剤搬送部材２３ｂ１の上方を覆うケース部材２３ｒを備える。ケース部材２３ｒは、現像剤搬送部材２３ｂ１に対向する現像剤規制部材２３ｃの対向面２３ｃ１に続いて現像剤搬送部材２３ｂ１に対向する対向面２３ｒ１が所定位置まで円弧状に形成され、現像剤搬送部材２３ｂ１に対向する現像剤規制部材２３ｃの対向面２３ｃ１と、現像剤搬送部材２３ｂ１に対向するケース部材２３ｒの対向面２３ｒ１と、がなす角θが鈍角となるように形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置、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。
【背景技術】
【０００２】
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。）を用いて現像工程をおこなう現像装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
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（スクリュオーガ）等の現像剤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、その一部が現像剤搬送部材によって現像ローラ（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、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してトナー像を形成する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４９５４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４８４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の現像装置は、現像ローラ上に担持されてドクターブレードで規制された後の現像剤の一部が、現像剤搬送部材による搬送経路に戻らずに、現像剤搬送部材の上方を覆うケース部材（上ケース）の一部に溜まってしまうことがあった。そして、ケース部材の一部に溜まった現像剤が徐々に圧縮された後に現像ローラ上に落下して、現像ローラ上に再び担持されて感光体ドラム上に付着することで、出力画像上にホタル画像（画像部において、中心部にトナーの核が生じてその周囲が白く抜けてしまう現象である。）が生じてしまうことがあった。
【０００６】
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、現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤の一部がケース部材等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じることのない、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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤は、現像剤搬送部材に対向する現像剤規制部材の対向面や、現像剤搬送部材に対向するケース部材の対向面、に沿うように流動して現像剤搬送部材による搬送経路に戻される。したがって、現像剤搬送部材に対向する現像剤規制部材の対向面から現像剤搬送部材に対向するケース部材の対向面にかけての形状（現像剤規制部材の先端からケース部材の所定位置までの、現像剤搬送部材に対向する対向面の形状）が、緩やかでなく凹凸があるとその部分がデッドスペースになって現像剤が滞留しやすくなる。
【０００８】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、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、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材と、前記現像剤規制部材を保持するとともに、前記現像剤搬送部材の上方を覆うケース部材と、を備え、前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面に続いて前記現像剤搬送部材に対向する対向面が所定位置まで円弧状に形成され、前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面と、前記現像剤搬送部材に対向する前記ケース部材の対向面と、がなす角が鈍角となるように形成されたものである。
【０００９】
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、前記ケース部材の前記所定位置を、前記現像剤搬送部材の最上部を超えた位置としたものである。
【００１０】
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、前記ケース部材は、その外面に冷却フィンを具備したものである。
【００１１】
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、前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記円弧状の対向面の曲率が、前記現像剤搬送部材の搬送方向上流側に比べて前記現像剤搬送部材の搬送方向下流側が小さくなるように形成されたものである。
【００１２】
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、前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、前記現像剤搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２現像剤搬送部材をさらに備えたものである。
【００１３】
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、前記現像剤担持体は、その周囲に複数の磁極が形成され、前記複数の磁極のうち前記現像剤規制部材に対向する位置に形成される磁極の法線方向の磁束密度が８０〜１２０ｍＴになるように形成されたものである。
【００１４】
また、この発明の請求項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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、本願において、「円弧状」とは、現像剤搬送部材（又は、現像装置の内部）側からみて凹状に形成された曲面であって略円弧状も含むものと定義する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、現像剤規制部材の先端からケース部材の所定位置までの、現像剤搬送部材に対向する対向面の形状を最適化しているために、現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤の一部がケース部材等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じることのない、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、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。
【００２０】
まず、図１にて、実施の形態における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
書込み部２Ａ〜２Ｄは、画像情報に基いて帯電工程後の感光体ドラム２１（像担持体）に静電潜像を書き込むための装置である。書込み部２Ａ〜２Ｄは、ポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄや光学素子４Ａ〜４Ｄ等を用いた光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の記録媒体Ｐを格納して、画像形成時には記録媒体Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
【００２１】
転写ベルト３０は、記録媒体Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送して感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを設けている。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４は、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００２２】
定着部６６は、加熱ローラ６８および加圧ローラ６７を有し、記録媒体Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって記録媒体Ｐに定着させる。
転写ベルト３０に沿って縦方向に配設された４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するためのものである。
【００２３】
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置２３に供給する剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫが設置されている。
プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ、及び、剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫは、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放して装置本体１から着脱することができる。
【００２４】
本実施の形態における画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナから読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。
【００２５】
画像形成時には、書込み部２Ａ〜２Ｄからプロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄ、光学素子４Ａ〜４Ｄ等を通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの感光体ドラム２１（像担持体）上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、記録媒体Ｐに転写されることになる。
【００２６】
給紙部６１から給送された記録媒体Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって送入された記録媒体Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行にともない移動する記録媒体Ｐは、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの位置を順次通過して各色のトナー像が重ねて転写される。
【００２７】
カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。記録媒体Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで記録媒体Ｐ上に定着される。一方、記録媒体Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
【００２８】
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び剤カートリッジについて詳述する。
なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫもほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスカートリッジ及び剤カートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。
【００２９】
図２は、装置本体１に設置されたプロセスカートリッジ２０及び剤カートリッジ２８を示す拡大図である。図３は、プロセスカートリッジ２０に設置された現像装置２３を示す拡大図である。図４は、現像装置２３における循環経路を図３に示す矢印Ｘ方向から長手方向にみた断面図である。図５は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ１−Ｙ１断面を示す断面図である。図６は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ２−Ｙ２断面を示す断面図である。
【００３０】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３（現像部）、クリーニング部２５が一体化されたものであって、プレミックス現像方式（キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。）が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム２１は、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。
【００３１】
帯電部２２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２２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２５は、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００３２】
現像装置２３は、現像剤担持体としての２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が感光体ドラム２１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２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置２３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。そして、現像装置２３は、感光体ドラム２１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２３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００３３】
ここで、本実施の形態における現像装置２３は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置２３内に適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、剤カートリッジ２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置２３に設置された磁気センサ２６（図４を参照できる。）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、シャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。
なお、本実施の形態では、剤カートリッジ２８の現像剤Ｇにおける、キャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）が比較的高く設定されている。
供給管２９は、剤カートリッジ２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置２３内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、現像装置２３内に供給される。
【００３４】
次に、感光体ドラム２１上でおこなわれる作像プロセスについて説明する。
図２を参照して、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程がおこなわれる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
【００３５】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像装置２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２上の磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。
詳しくは、上方の現像ローラ２３ａ１の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である現像領域（２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との対向領域である。）に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアＣは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ２３ａ１、２３ａ２に対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００３６】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０及び転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された記録媒体Ｐ上に、感光体ドラム２１上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着部６６を通過して、排出ローラ６９から装置外部に排出される。
【００３７】
一方、転写工程時に記録媒体Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去・回収される。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３８】
以下、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、現像装置２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２、搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３（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２３ｃ、キャリア捕集ローラ２３ｋ、スクレーパ２３ｍ、排出スクリュ２３ｎ、ケース部材としての上ケース２３ｒ、等で構成されている。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３が形成されている。
【００３９】
現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２は、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が不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａ１、２３ａ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。
【００４０】
詳しくは、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の周囲には、それぞれ、スリーブ内のマグネットによって、複数の磁極が形成されている。第１の現像ローラ２３ａ１の周囲には、第１現像剤搬送部Ｂ１に収容された現像剤を汲上げるための汲上げ磁極、ドクターブレード２３ｃに対向する位置に形成されたドクタ対向磁極、感光体ドラム２１との対向領域に形成された主磁極、第２の現像ローラ２３ａ２との対向位置まで現像剤を搬送するための搬送磁極、等が形成されている。第２の現像ローラ２３ａ２の周囲には、第１の現像ローラ２３ａ１上の現像剤を受け取るための受取り磁極、感光体ドラム２１との対向領域に形成された主磁極、キャリア捕集ローラ２３ｋとの対向位置に形成された捕集ローラ対向磁極、第２現像剤搬送部Ｂ２に向けて現像剤を離脱させるための剤離れ磁極（剤離れ極）、等が形成されている。
【００４１】
現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、第１の現像ローラ２３ａ１上に担持された現像剤を適量に規制する。本実施の形態におけるドクターブレード２３ｃは、ＳＵＳ３１６やＸＭ７等の非磁性金属材料で形成された板厚が２ｍｍ程度の板状部材である。なお、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ側に、ＳＵＳ４３０等の磁性金属材料で形成された板厚が０．３ｍｍ程度の薄板を設置することもできる。
【００４２】
３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置２３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。
現像剤搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂ１は、第１現像剤搬送部Ｂ１であって現像ローラ２３ａ１に対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、現像ローラ２３ａ１上に現像剤２３ａを供給する。換言すると、第１搬送スクリュ２３ｂ１は、現像ローラ２３ａ１に対向するとともに、現像ローラ２３ａ１に現像剤Ｇを長手方向（現像ローラ２３ａ１の回転軸方向である。）に搬送しながら供給する。
【００４３】
第２現像剤搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第２現像剤搬送部Ｂ２に設置されている。第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ２３ａ２から離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ２３ａ２上から強制的に離脱された現像剤Ｇある。）を水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）。換言すると、第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第１現像剤搬送部Ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されるとともに、現像ローラ２３ａ２から離脱された現像剤Ｇを長手方向に搬送する。
第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２や感光体ドラム２１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。
【００４４】
第３現像剤搬送部材としての第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第３現像剤搬送部Ｂ３に設置されている。第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路の下流側と、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側と、を直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている（図４を参照できる。）。そして、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の下流側から落下経路２３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図４の白矢印に示す右斜め上方への搬送である。）。換言すると、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２現像剤搬送部Ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送するとともに、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に達した現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送する。
【００４５】
なお、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第２現像剤搬送部Ｂ２）と、第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第３現像剤搬送部Ｂ３）と、は壁部によって隔絶されている。
図４を参照して、第２現像剤搬送部Ｂ２の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は第１中継部２３ｇを介して連通している。また、第３現像剤搬送部Ｂ３の下流側と、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側と、は第２中継部２３ｈを介して連通している。また、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は落下経路２３ｆを介して連通している。
【００４６】
このような構成により、３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３）によって、現像装置２３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。ここで、現像装置２３が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図４中の斜線で示すような状態で流動する。図４を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１において、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が現像ローラ２３ａ１に供給されているためである。すなわち、現像ローラ２３ａ１に供給されなかった現像剤は、落下経路２３ｆを介して第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側に移動することになる。
なお、第３現像剤搬送部Ｂ３には磁気センサ２６（トナー濃度センサ）が設置されている。そして、磁気センサ２６によって検知されるトナー濃度の情報に基いて、剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。本実施の形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が４〜７重量％になるように制御されている。
【００４７】
ここで、図４及び図５を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯溜容器７０）に排出するための排出口２３ｄ（排出手段）が設けられている。詳しくは、排出口２３ｄは、剤カートリッジ２８から現像装置２３内に現像剤Ｇが供給されて装置内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口２３ｄの下部の高さを超えて、排出口２３ｄから排出されて排出経路７１を経由して剤貯留容器７０に向けて重力落下していく。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
なお、図２、図４等では図示を省略しているが、排出経路７１中には、排出口２３ｄから排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている（図３を参照できる。）。
【００４８】
また、現像装置２３における現像剤の循環経路において、上述した排出口２３ｄ（排出手段）が配設された位置を通過せずに現像剤Ｇの一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路が形成されている。具体的には、図４及び図６を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１であって、排出口２３ｄの上流側（排出口２３ｄに比較的近接した位置である。）に、開口２３ｅが設けられている。そして、この開口２３ｅがバイパス経路の入口となって、バイパス経路の出口が第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路中（長手方向中央近傍である。）に配設されている。
【００４９】
このように、現像装置２３における現像剤の循環経路にバイパス経路を設けることで、現像装置内の現像剤に波状の偏り等が生じても、排出口２３ｄから排出される現像剤量にバラツキが生じて、必要量を超えた現像剤が現像装置２３から排出される不具合を抑止することができる。
【００５０】
図７は、現像装置２３における現像剤の循環経路において、現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。このように、現像剤の循環経路では、高低差の大きな波状の偏りが生じる場合がある。このような波状の偏りは、現像装置２３の稼動を開始した直後（再起動直後）に顕著にあらわれる。そして、このような波状の偏りが生じた場合には、従来は、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤（図７中の高さＨ２の現像剤である。）のすべてが排出口２３ｄから排出されてしまっていた。このようにして排出されてしまう現像剤は本来的に排出を予定していないものであるために、このような現象が繰り返し生じると現像装置２３内の現像剤量が不足してしまい、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。
【００５１】
これに対して、本実施の形態では、排出口２３ｄの上流側にバイパス経路に通じる開口２３ｅを設けているために、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤の一部が排出口２３ｄから排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出口２３ｄから過剰に現像剤が排出される不具合を抑止することができる。
【００５２】
ここで、バイパス経路における開口２３ｅの下部の高さが、排出口２３ｄの下部の高さよりも高さＨ１だけ高くなるように構成されている。
これにより、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤のうち、高さ（Ｈ２−Ｈ１）分の現像剤は排出口２３ｄから排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出手段の本来の機能を維持しつつ、排出口２３ｄから過剰に現像剤が排出される不具合を確実に抑止することができる。ここで、排出口２３ｄと開口２３ｅとの長手方向の距離Ｗは、なるべく短い方が好ましい。
【００５３】
ここで、図３を参照して（図２、図４等では図示を省略している。）、本実施の形態では、第２の現像ローラ２３ａ２の下方（回転方向下流側）であって、感光体ドラム２１に対向する位置に、キャリア捕集ローラ２３ｋが設置されている。さらに、キャリア捕集ローラ２３ｋに当接する位置に、スクレーパ２３ｍが設置されている。
キャリア捕集ローラ２３ｋは、ステンレス等からなる円筒体内に所定の磁界を形成するマグネットが固設されたものであって、現像装置２３内から移動（飛翔）して感光体ドラム２１に付着したキャリアを捕集するためのものである。キャリア捕集ローラ２３ｋは、図３の反時計方向に回転駆動される。キャリア捕集ローラ２３ｋによって捕集されて担持されたキャリアは、そのほとんどが第２の現像ローラ２３ａ２との対向位置で現像ローラ２３ａ２上に移行して、現像ローラ２３ａ２の剤離れ極（剤離れ磁極）の位置で現像ローラ２３ａ２から離脱して第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。一方、現像ローラ２３ａ２上に移行せずにキャリア捕集ローラ２３ｋ上に残留・担持されたキャリアは、スクレーパ２３ｍによって機械的に掻き取られて、第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。このように、キャリア捕集ローラ２３ｋを設置することで、感光体ドラム２１上に付着したキャリアを現像装置２３内に回収できるために、異常画像（ホタル画像、白抜け画像）の発生が抑止されるとともに、現像装置２３内のキャリアが不足する不具合が抑止される。
【００５４】
なお、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外径が３０ｍｍ、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外周面上の線速が７４８ｍｍ／秒、キャリア捕集ローラ２３ｋの外径が１６ｍｍ、キャリア捕集ローラ２３ｋの外周面上の線速が１０．６ｍｍ／秒、プロセス線速（感光体ドラム２１の外周面上の線速、及び、記録媒体Ｐの搬送速度である。）が４４０ｍｍ／秒、程度に設定されている。
また、本実施の形態において用いられるキャリアＣは、粒径が５５μｍ、飽和磁化が９６ｅｍｕ／ｇ、程度のものである。さらに、本実施の形態において用いられるトナーＴは、粒径が６．８μｍ程度のものである。
【００５５】
以下、図３及び図８にて、本実施の形態において特徴的な、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１の上方を覆うケース部材としての上ケース２３ｒは、ドクターブレード２３ｃを保持するように構成されている。詳しくは、ドクターブレード２３ｃには、長手方向両端部と長手方向中央部とに、上ケース２３ｒに対向する面に貫通する長穴（不図示である。）が形成されている。そして、この長穴を介してドクターブレード２３ｃ上から上ケース２３ｒに形成された雌ネジ部にネジが螺合されて、ドクターブレード２３ｃが上ケース２３ｒに保持される。ここで、上述した長穴は、ドクターギャップ（ドクターブレード２３ｃと現像ローラ２３ａ１とのギャップである。）を調整するためのものである。また、本実施の形態では、上ケース２３ｒが、アルミニウムにて形成されている。
【００５６】
ここで、上ケース２３ｒ（ケース部材）は、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向するドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１に続いて第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面２３ｒ１（図３の２点鎖線で示す領域である。）が所定位置まで円弧状に形成されている。さらに、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向するドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１と、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１と、がなす角θ（双方の対向面２３ｃ１、２３ｒ１が接する位置における角度である。）が鈍角となるように形成されている。
このように、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向するドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１から第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１にかけての形状（ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面２３ｃ１、２３ｒ１の形状）は、現像剤が滞留するようなデッドスペースのない、緩やかで凹凸のない形状になる。したがって、現像ローラ２３ａ１上に担持されてドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１から上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿うように、滞留することなくスムーズに流動して、第１現像剤搬送部Ｂ１に戻されることになる（図３又は図８（Ａ）の太破線矢印方向の移動である。）。これにより、デッドスペースに現像剤が滞留・圧縮されることによってホタル画像が生じる不具合を未然に抑止することができる。
【００５７】
図９にて、従来の現像装置の問題点を整理する。
図９（Ａ）に示すように、ドクターブレード２３ｃの先端からケース部材２３０ｒにかけて、そこを沿って現像剤がスムーズに流動するのを妨げるような部分Ａがある場合には、その部分Ａがデッドスペースとなって現像剤の滞留が生じてしまう。そして、デッドスペースＡに滞留した現像剤が徐々に圧縮された後に現像ローラ２３ａ１上に落下して、現像ローラ２３ａ１上に再び担持されて感光体ドラム２１上に付着することで、図９（Ｂ）に示すように、出力画像上にホタル画像ＰＨ（画像部において、中心部にトナーの核が生じてその周囲が白く抜けてしまう現象である。）が生じてしまう。
これに対して、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面において、ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの形状を最適化しているために、ドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇの一部が滞留するデッドスペースを形成することなく、出力画像上にホタル画像ＰＨが生じる不具合を抑止することができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態における現像装置２３のように、現像剤搬送部材（第１搬送スクリュ２３ｂ１）が現像剤を長手方向に搬送するものである場合には、上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１を円弧状に形成するとともに、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１と上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１とがなす角θを鈍角に形成することで、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の減少量を小さくすることができる。
詳しくは、先に図４にて説明したように、第１搬送スクリュ２３ｂ１は現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ２３ａ１に現像剤を供給するために、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の剤量（剤高さ）は搬送方向上流側のものに比べて少なくなる。そして、図９（Ａ）に示すように、ドクターブレード２３ｃの先端からケース部材２３０ｒにかけて、そこを沿って現像剤がスムーズに流動するのを妨げるようなデッドスペースＡがある場合には、その部分Ａで現像剤の滞留が生じてしまうために、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の剤量（剤高さ）がさらに少なくなってしまう。このような場合には、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側において現像ローラ２３ａ１に供給される現像剤量が不足してしまい、出力画像上の画像濃度が低下してしまったり、出力画像上に第１搬送スクリュ２３ａ１のスクリュピッチに対応した画像濃度ムラ（ピッチムラ）が生じたりしてしまう。
これに対して、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面において、ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの形状を最適化しているために、ドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇの一部が滞留するデッドスペースを形成することなく、出力画像上に画像濃度低下や画像濃度ムラが生じる不具合を抑止することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面において、ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの形状を最適化しているために、ドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇが滞留することなく、第１現像剤搬送部Ｂ１に向けてスムーズに流動して戻されることになる。したがって、対向面２３ｃ１、２３ｒ１に沿って流動する現像剤Ｇに対するダメージが低減されて、現像剤Ｇが劣化しにくくなる。
【００６０】
ここで、本実施の形態では、上述した上ケース２３ｒの所定位置（円弧状の対向面２３ｒ１の終端位置である。）が、第１搬送スクリュ２３ｂ１の最上部を超えた位置になるように構成している。すなわち、図３及び図８を参照して、ケース２３ｒの円弧状の対向面２３ｒ１の終端が、１点鎖線で示す位置よりも図の左側（現像ローラ２３ａ１から遠ざかる方向である。）に配設されている。
このような構成により、ケース２３ｒの円弧状の対向面２３ｒ１に沿って流動する現像剤Ｇ（ドクターブレード２３ｃによって規制された後の現像剤である。）は、第１現像剤搬送部Ｂ１の奥側（現像ローラ２３ａ１から遠ざかる方向である。）に戻されることになり、その後に第１搬送スクリュ２３ｂ１の回転方向（図の反時計方向の回転である。）に沿って充分に撹拌・混合されながら長手方向に搬送されることになる。したがって、上述したホタル画像の発生や現像剤の劣化を軽減する効果に加えて、上述した第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の減少量を小さくする効果がより確実に発揮されることになる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図３及び図８を参照して、上ケース２３ｒの外面に複数の冷却フィン２３ｒ２を設置している。
これにより、上ケース２３ｒの放熱性が高められて、上ケース２３ｒの温度上昇が低減されるために、ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿って流動する現像剤Ｇの熱劣化を低減することができる。
【００６２】
また、本実施の形態における上ケース２３ｒは、円弧状の対向面２３ｒ１の曲率が、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向上流側に比べて第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側が小さくなるように形成されている。すなわち、図８（Ａ）に示す搬送方向上流側における上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率は、図８（Ｂ）に示す搬送方向下流側における上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率よりも、大きく設定されている。具体的には、上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率が、上流側から下流側に向かうにつれて、漸減するように構成することもできるし、段階的に小さくなうように構成することもできる。
このような構成により、第１現像剤搬送部Ｂ１の長手方向（搬送方向）の現像剤の剤量の変化に合わせて、上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿って流動する現像剤が長手方向にわたってバランスよくコントロールされることになる。すなわち、現像剤の剤量が少ない下流側と、現像剤の剤量が多い上流側と、で上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率を可変することで、長手方向にわたって上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿う現像剤の流動性が均一になるように調整している。これにより、先に説明した効果が長手方向にわたって確実に発揮されることになる。
【００６３】
また、本実施の形態における現像装置２３は、第１の現像ローラ２３ａ１の周囲に形成される複数の磁極のうち、ドクターブレード２３ｃ（現像剤規制部材）に対向する位置に形成されたドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度が８０〜１２０ｍＴになるように形成されている。
これにより、現像装置２３の駆動トルクをそれほど上昇させることなく、ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の量（保持量）を充分に確保することができる。すなわち、ドクターブレード２３ｃの位置で現像剤にそれほど大きなストレスを与えることなく、現像装置２３内の現像剤量のバランスを崩すことなくドクターブレード２３ｃとのギャップを通過する現像剤量を充分に確保して出力画像の画質を安定化することができる。
【００６４】
図１０は、本実施の形態における現像装置２３において、第１現像ローラ２３ａ１のドクタ対向磁極の磁力と、飽和現像剤重量及び駆動トルクと、の関係を示すグラフである。図１０において、横軸は第１現像ローラ２３ａ１のドクタ対向磁極の磁力（法線方向の磁束密度）を示し、左縦軸は現像装置２３内の飽和現像剤重量（ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の保持量にほぼ比例する。）を示し、右縦軸は現像装置２３の駆動トルク（ドクターブレード２３ｃの位置で現像剤にかかるストレスの大きさにほぼ比例する。）を示す。そして、図１０において、実線グラフはドクタ対向磁極の磁力と飽和現像剤重量との関係を示し、破線グラフはドクタ対向磁極の磁力と駆動トルクとの関係を示す。図１０を参照して、ドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度が８０ｍＴ未満であると、ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の保持量が不足してしまい、出力画像の画質が悪化してしまう。ドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度が８０ｍＴ以上であると、ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の保持量が比例的に増加するとともに充分に確保され、磁束密度が１２０ｍＴを超えると現像剤の保持量は飽和する。また、ドクターブレード２３ｃの位置で現像剤にかかるストレスは、磁束密度が１２０ｍＴを超えても、ドクタ対向磁極の磁力の増加にともないほぼ比例的に増加してしまう。これらのことから、ドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度を上述した範囲に設定することが好ましい。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態では、ドクターブレード２３ｃ（現像剤規制部材）の先端から上ケース２３ｒ（ケース部材）の所定位置までの、第１搬送スクリュ２３ｂ１（現像剤搬送部材）に対向する対向面２３ｃ１、２３ｒ１の形状を最適化しているために、現像ローラ２３ａ１（現像剤担持体）上に担持されてドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇの一部が上ケース２３ｒ等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じる不具合が抑止される。
【００６６】
なお、本実施の形態では、現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３が３つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像剤搬送部が２つ以下又は４つ以上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。その場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平方向に対して斜めに配設したが、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平に配設することもできる。
さらに、本実施の形態では、排出口２３ｄを第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部に設けたが、排出口２３ｄをその他の現像剤搬送部Ｂ２、Ｂ３の壁部に設けることもできる。
【００６７】
また、本実施の形態では、剤カートリッジ２８から現像装置２３に向けて現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を供給したが、カートリッジからキャリアＣのみを現像装置２３に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ（キャリアカートリッジ）とは別に設置して、磁気センサ２６の検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置２３に向けて適宜に補給することになる。さらに、キャリアの補給をおこなわずにカートリッジからトナーのみを供給する、プレミックス現像方式ではない現像装置に対しても本発明を適用することができる。そして、これら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。
【００６８】
また、本実施の形態においては、作像部の一部がプロセスカートリッジ２０で構成され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、作像部がプロセスカートリッジ化されていない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。具体的に、現像装置２３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場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
さらに、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が２つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像ローラが１つ又は３つ以上設置された現像装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、上下方向に搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２が設置された現像装置に対して本発明を適用したが、複数の搬送スクリュが水平方向に設置された現像装置（特許文献２等参照）や、現像剤を長手方向に搬送する第１搬送スクリュ２３ｂ１の代わりに現像剤を短手方向に搬送するパドル状の現像剤搬送部材が設置された現像装置、等に対しても本発明を適用することができる。その場合も、本実施の形態と同様に構成された上ケース及びドクターブレードを用いることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】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。
【図２】図１の画像形成装置に設置されたプロセスカートリッジを示す拡大図である。
【図３】現像装置を示す拡大図である。
【図４】現像装置における循環経路を長手方向にみた断面図である。
【図５】図４の循環経路におけるＹ１−Ｙ１断面を示す断面図である。
【図６】図４の循環経路におけるＹ２−Ｙ２断面を示す断面図である。
【図７】図４の循環経路において現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。
【図８】ドクターブレード及びケース部材の近傍を示す拡大図である。
【図９】（Ａ）従来の現像装置の要部を示す拡大図と、（Ｂ）ホタル画像を示す概略図と、である。
【図１０】ドクタ対向磁極の磁力と、飽和現像剤重量及び駆動トルクと、の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２３ 現像装置（現像部）、
２３ａ１、２３ａ２ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ１ 第１搬送スクリュ（現像剤搬送部材）、
２３ｂ２ 第２搬送スクリュ（第２現像剤搬送部材）、
２３ｂ３ 第３搬送スクリュ（第３現像剤搬送部材）、
２３ｃ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
２３ｃ１ 対向面、
２３ｒ 上ケース（ケース部材）、
２３ｒ１ 対向面、 ２３ｒ２ 冷却フィン、
２３ｄ 排出口、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。
【技術分野】
【０００１】
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、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置、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。
【背景技術】
【０００２】
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。）を用いて現像工程をおこなう現像装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
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（スクリュオーガ）等の現像剤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、その一部が現像剤搬送部材によって現像ローラ（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、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してトナー像を形成する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４９５４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４８４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の現像装置は、現像ローラ上に担持されてドクターブレードで規制された後の現像剤の一部が、現像剤搬送部材による搬送経路に戻らずに、現像剤搬送部材の上方を覆うケース部材（上ケース）の一部に溜まってしまうことがあった。そして、ケース部材の一部に溜まった現像剤が徐々に圧縮された後に現像ローラ上に落下して、現像ローラ上に再び担持されて感光体ドラム上に付着することで、出力画像上にホタル画像（画像部において、中心部にトナーの核が生じてその周囲が白く抜けてしまう現象である。）が生じてしまうことがあった。
【０００６】
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、現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤の一部がケース部材等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じることのない、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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者は、前記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
すなわち、現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤は、現像剤搬送部材に対向する現像剤規制部材の対向面や、現像剤搬送部材に対向するケース部材の対向面、に沿うように流動して現像剤搬送部材による搬送経路に戻される。したがって、現像剤搬送部材に対向する現像剤規制部材の対向面から現像剤搬送部材に対向するケース部材の対向面にかけての形状（現像剤規制部材の先端からケース部材の所定位置までの、現像剤搬送部材に対向する対向面の形状）が、緩やかでなく凹凸があるとその部分がデッドスペースになって現像剤が滞留しやすくなる。
【０００８】
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、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、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材と、前記現像剤規制部材を保持するとともに、前記現像剤搬送部材の上方を覆うケース部材と、を備え、前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面に続いて前記現像剤搬送部材に対向する対向面が所定位置まで円弧状に形成され、前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面と、前記現像剤搬送部材に対向する前記ケース部材の対向面と、がなす角が鈍角となるように形成されたものである。
【０００９】
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、前記ケース部材の前記所定位置を、前記現像剤搬送部材の最上部を超えた位置としたものである。
【００１０】
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、前記ケース部材は、その外面に冷却フィンを具備したものである。
【００１１】
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、前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記円弧状の対向面の曲率が、前記現像剤搬送部材の搬送方向上流側に比べて前記現像剤搬送部材の搬送方向下流側が小さくなるように形成されたものである。
【００１２】
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、前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、前記現像剤搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２現像剤搬送部材をさらに備えたものである。
【００１３】
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、前記現像剤担持体は、その周囲に複数の磁極が形成され、前記複数の磁極のうち前記現像剤規制部材に対向する位置に形成される磁極の法線方向の磁束密度が８０〜１２０ｍＴになるように形成されたものである。
【００１４】
また、この発明の請求項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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、本願において、「円弧状」とは、現像剤搬送部材（又は、現像装置の内部）側からみて凹状に形成された曲面であって略円弧状も含むものと定義する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、現像剤規制部材の先端からケース部材の所定位置までの、現像剤搬送部材に対向する対向面の形状を最適化しているために、現像剤担持体上に担持されて現像剤規制部材で規制された後の現像剤の一部がケース部材等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じることのない、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、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。
【００２０】
まず、図１にて、実施の形態における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
書込み部２Ａ〜２Ｄは、画像情報に基いて帯電工程後の感光体ドラム２１（像担持体）に静電潜像を書き込むための装置である。書込み部２Ａ〜２Ｄは、ポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄや光学素子４Ａ〜４Ｄ等を用いた光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の記録媒体Ｐを格納して、画像形成時には記録媒体Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
【００２１】
転写ベルト３０は、記録媒体Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送して感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを設けている。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４は、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００２２】
定着部６６は、加熱ローラ６８および加圧ローラ６７を有し、記録媒体Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって記録媒体Ｐに定着させる。
転写ベルト３０に沿って縦方向に配設された４つのプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するためのものである。
【００２３】
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ上には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像装置２３に供給する剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫが設置されている。
プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ、及び、剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫは、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放して装置本体１から着脱することができる。
【００２４】
本実施の形態における画像形成装置は、複写機及びプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナから読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。
【００２５】
画像形成時には、書込み部２Ａ〜２Ｄからプロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄ、光学素子４Ａ〜４Ｄ等を通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスカートリッジ２０ＢＫ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの感光体ドラム２１（像担持体）上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、記録媒体Ｐに転写されることになる。
【００２６】
給紙部６１から給送された記録媒体Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって送入された記録媒体Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行にともない移動する記録媒体Ｐは、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの位置を順次通過して各色のトナー像が重ねて転写される。
【００２７】
カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着部６６に達する。記録媒体Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで記録媒体Ｐ上に定着される。一方、記録媒体Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
【００２８】
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び剤カートリッジについて詳述する。
なお、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはほぼ同一構造であって、各剤カートリッジ２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８ＢＫもほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスカートリッジ及び剤カートリッジは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。
【００２９】
図２は、装置本体１に設置されたプロセスカートリッジ２０及び剤カートリッジ２８を示す拡大図である。図３は、プロセスカートリッジ２０に設置された現像装置２３を示す拡大図である。図４は、現像装置２３における循環経路を図３に示す矢印Ｘ方向から長手方向にみた断面図である。図５は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ１−Ｙ１断面を示す断面図である。図６は、図４の現像装置２３における循環経路のＹ２−Ｙ２断面を示す断面図である。
【００３０】
図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２３（現像部）、クリーニング部２５が一体化されたものであって、プレミックス現像方式（キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式である。）が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム２１は、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。
【００３１】
帯電部２２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２２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２５は、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００３２】
現像装置２３は、現像剤担持体としての２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が感光体ドラム２１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２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置２３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。そして、現像装置２３は、感光体ドラム２１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２３の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００３３】
ここで、本実施の形態における現像装置２３は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置２３内に適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が剤カートリッジ２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像装置２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、剤カートリッジ２８は、その内部に現像装置２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、剤カートリッジ２８は、現像装置２３に新品のトナーＴを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置２３に設置された磁気センサ２６（図４を参照できる。）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、シャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。
なお、本実施の形態では、剤カートリッジ２８の現像剤Ｇにおける、キャリアＣに対するトナーＴの混合率（トナー濃度）が比較的高く設定されている。
供給管２９は、剤カートリッジ２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置２３内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、現像装置２３内に供給される。
【００３４】
次に、感光体ドラム２１上でおこなわれる作像プロセスについて説明する。
図２を参照して、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程がおこなわれる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
【００３５】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像装置２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２上の磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。
詳しくは、上方の現像ローラ２３ａ１の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である現像領域（２つの現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との対向領域である。）に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアＣは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ２３ａ１、２３ａ２に対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２と感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００３６】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０及び転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された記録媒体Ｐ上に、感光体ドラム２１上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着部６６を通過して、排出ローラ６９から装置外部に排出される。
【００３７】
一方、転写工程時に記録媒体Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去・回収される。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００３８】
以下、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、現像装置２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２、搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３（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２３ｃ、キャリア捕集ローラ２３ｋ、スクレーパ２３ｍ、排出スクリュ２３ｎ、ケース部材としての上ケース２３ｒ、等で構成されている。また、現像装置２３内には、現像剤Ｇを搬送して循環経路を形成する３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３が形成されている。
【００３９】
現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ１、２３ａ２は、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が不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ２３ａ１、２３ａ２のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤Ｇの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤Ｇ中のキャリアＣがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアＣに帯電したトナーＴが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向（時計方向）に移送される。
【００４０】
詳しくは、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の周囲には、それぞれ、スリーブ内のマグネットによって、複数の磁極が形成されている。第１の現像ローラ２３ａ１の周囲には、第１現像剤搬送部Ｂ１に収容された現像剤を汲上げるための汲上げ磁極、ドクターブレード２３ｃに対向する位置に形成されたドクタ対向磁極、感光体ドラム２１との対向領域に形成された主磁極、第２の現像ローラ２３ａ２との対向位置まで現像剤を搬送するための搬送磁極、等が形成されている。第２の現像ローラ２３ａ２の周囲には、第１の現像ローラ２３ａ１上の現像剤を受け取るための受取り磁極、感光体ドラム２１との対向領域に形成された主磁極、キャリア捕集ローラ２３ｋとの対向位置に形成された捕集ローラ対向磁極、第２現像剤搬送部Ｂ２に向けて現像剤を離脱させるための剤離れ磁極（剤離れ極）、等が形成されている。
【００４１】
現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｃは、現像領域の上流側に設置されていて、第１の現像ローラ２３ａ１上に担持された現像剤を適量に規制する。本実施の形態におけるドクターブレード２３ｃは、ＳＵＳ３１６やＸＭ７等の非磁性金属材料で形成された板厚が２ｍｍ程度の板状部材である。なお、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ側に、ＳＵＳ４３０等の磁性金属材料で形成された板厚が０．３ｍｍ程度の薄板を設置することもできる。
【００４２】
３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置２３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。
現像剤搬送部材としての第１搬送スクリュ２３ｂ１は、第１現像剤搬送部Ｂ１であって現像ローラ２３ａ１に対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）とともに、現像ローラ２３ａ１上に現像剤２３ａを供給する。換言すると、第１搬送スクリュ２３ｂ１は、現像ローラ２３ａ１に対向するとともに、現像ローラ２３ａ１に現像剤Ｇを長手方向（現像ローラ２３ａ１の回転軸方向である。）に搬送しながら供給する。
【００４３】
第２現像剤搬送部材としての第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第２現像剤搬送部Ｂ２に設置されている。第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第１搬送スクリュ２３ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ２３ａ２から離脱した現像剤Ｇ（現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ２３ａ２上から強制的に離脱された現像剤Ｇある。）を水平方向に搬送する（図４の白矢印に示す左方向の搬送である。）。換言すると、第２搬送スクリュ２３ｂ２は、第１現像剤搬送部Ｂ１の下方であって現像ローラ２３ａ２に対向する位置に配設されるとともに、現像ローラ２３ａ２から離脱された現像剤Ｇを長手方向に搬送する。
第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２は、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２や感光体ドラム２１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。
【００４４】
第３現像剤搬送部材としての第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第３現像剤搬送部Ｂ３に設置されている。第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路の下流側と、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側と、を直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている（図４を参照できる。）。そして、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２搬送スクリュ２３ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の下流側から落下経路２３ｆを介して循環される現像剤Ｇを第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路の上流側に搬送する（図４の白矢印に示す右斜め上方への搬送である。）。換言すると、第３搬送スクリュ２３ｂ３は、第２現像剤搬送部Ｂ２によって搬送された現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送するとともに、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側に達した現像剤Ｇを第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側に搬送する。
【００４５】
なお、第１搬送スクリュ２３ｂ１による搬送経路（第１現像剤搬送部Ｂ１）と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による搬送経路（第２現像剤搬送部Ｂ２）と、第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路（第３現像剤搬送部Ｂ３）と、は壁部によって隔絶されている。
図４を参照して、第２現像剤搬送部Ｂ２の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は第１中継部２３ｇを介して連通している。また、第３現像剤搬送部Ｂ３の下流側と、第１現像剤搬送部Ｂ１の上流側と、は第２中継部２３ｈを介して連通している。また、第１現像剤搬送部Ｂ１の下流側と、第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側と、は落下経路２３ｆを介して連通している。
【００４６】
このような構成により、３つの現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３（搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３）によって、現像装置２３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。ここで、現像装置２３が稼動されると、装置内に収容された現像剤は図４中の斜線で示すような状態で流動する。図４を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１において、下流側における現像剤の剤面が上流側の剤面に比べて低くなっているのは、搬送中の現像剤の一部が現像ローラ２３ａ１に供給されているためである。すなわち、現像ローラ２３ａ１に供給されなかった現像剤は、落下経路２３ｆを介して第３現像剤搬送部Ｂ３の上流側に移動することになる。
なお、第３現像剤搬送部Ｂ３には磁気センサ２６（トナー濃度センサ）が設置されている。そして、磁気センサ２６によって検知されるトナー濃度の情報に基いて、剤カートリッジ２８から現像装置２３内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Ｇが供給される。本実施の形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が４〜７重量％になるように制御されている。
【００４７】
ここで、図４及び図５を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部には、現像装置２３内に収容された現像剤Ｇの一部を外部（剤貯溜容器７０）に排出するための排出口２３ｄ（排出手段）が設けられている。詳しくは、排出口２３ｄは、剤カートリッジ２８から現像装置２３内に現像剤Ｇが供給されて装置内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面（上面）が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Ｇを剤貯留容器７０に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Ｇは、排出口２３ｄの下部の高さを超えて、排出口２３ｄから排出されて排出経路７１を経由して剤貯留容器７０に向けて重力落下していく。このように、トナーＴの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
なお、図２、図４等では図示を省略しているが、排出経路７１中には、排出口２３ｄから排出された現像剤を水平方向に搬送するための排出スクリュ２３ｎが設置されている（図３を参照できる。）。
【００４８】
また、現像装置２３における現像剤の循環経路において、上述した排出口２３ｄ（排出手段）が配設された位置を通過せずに現像剤Ｇの一部を循環経路の上流側に戻すためのバイパス経路が形成されている。具体的には、図４及び図６を参照して、第１現像剤搬送部Ｂ１であって、排出口２３ｄの上流側（排出口２３ｄに比較的近接した位置である。）に、開口２３ｅが設けられている。そして、この開口２３ｅがバイパス経路の入口となって、バイパス経路の出口が第３搬送スクリュ２３ｂ３による搬送経路中（長手方向中央近傍である。）に配設されている。
【００４９】
このように、現像装置２３における現像剤の循環経路にバイパス経路を設けることで、現像装置内の現像剤に波状の偏り等が生じても、排出口２３ｄから排出される現像剤量にバラツキが生じて、必要量を超えた現像剤が現像装置２３から排出される不具合を抑止することができる。
【００５０】
図７は、現像装置２３における現像剤の循環経路において、現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。このように、現像剤の循環経路では、高低差の大きな波状の偏りが生じる場合がある。このような波状の偏りは、現像装置２３の稼動を開始した直後（再起動直後）に顕著にあらわれる。そして、このような波状の偏りが生じた場合には、従来は、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤（図７中の高さＨ２の現像剤である。）のすべてが排出口２３ｄから排出されてしまっていた。このようにして排出されてしまう現像剤は本来的に排出を予定していないものであるために、このような現象が繰り返し生じると現像装置２３内の現像剤量が不足してしまい、現像剤の劣化状態が不安定になったりトナーの帯電量が低下したりして、出力画像上に画像濃度低下等の不具合が生じてしまうことになる。
【００５１】
これに対して、本実施の形態では、排出口２３ｄの上流側にバイパス経路に通じる開口２３ｅを設けているために、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤の一部が排出口２３ｄから排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出口２３ｄから過剰に現像剤が排出される不具合を抑止することができる。
【００５２】
ここで、バイパス経路における開口２３ｅの下部の高さが、排出口２３ｄの下部の高さよりも高さＨ１だけ高くなるように構成されている。
これにより、排出口２３ｄの下部よりも高い位置にある現像剤のうち、高さ（Ｈ２−Ｈ１）分の現像剤は排出口２３ｄから排出されることなく、開口２３ｅを通じて第３搬送スクリュ２３ｂ３における搬送経路に戻されることになる。これにより、排出手段の本来の機能を維持しつつ、排出口２３ｄから過剰に現像剤が排出される不具合を確実に抑止することができる。ここで、排出口２３ｄと開口２３ｅとの長手方向の距離Ｗは、なるべく短い方が好ましい。
【００５３】
ここで、図３を参照して（図２、図４等では図示を省略している。）、本実施の形態では、第２の現像ローラ２３ａ２の下方（回転方向下流側）であって、感光体ドラム２１に対向する位置に、キャリア捕集ローラ２３ｋが設置されている。さらに、キャリア捕集ローラ２３ｋに当接する位置に、スクレーパ２３ｍが設置されている。
キャリア捕集ローラ２３ｋは、ステンレス等からなる円筒体内に所定の磁界を形成するマグネットが固設されたものであって、現像装置２３内から移動（飛翔）して感光体ドラム２１に付着したキャリアを捕集するためのものである。キャリア捕集ローラ２３ｋは、図３の反時計方向に回転駆動される。キャリア捕集ローラ２３ｋによって捕集されて担持されたキャリアは、そのほとんどが第２の現像ローラ２３ａ２との対向位置で現像ローラ２３ａ２上に移行して、現像ローラ２３ａ２の剤離れ極（剤離れ磁極）の位置で現像ローラ２３ａ２から離脱して第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。一方、現像ローラ２３ａ２上に移行せずにキャリア捕集ローラ２３ｋ上に残留・担持されたキャリアは、スクレーパ２３ｍによって機械的に掻き取られて、第２現像剤搬送部Ｂ２内に回収される。このように、キャリア捕集ローラ２３ｋを設置することで、感光体ドラム２１上に付着したキャリアを現像装置２３内に回収できるために、異常画像（ホタル画像、白抜け画像）の発生が抑止されるとともに、現像装置２３内のキャリアが不足する不具合が抑止される。
【００５４】
なお、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外径が３０ｍｍ、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２の外周面上の線速が７４８ｍｍ／秒、キャリア捕集ローラ２３ｋの外径が１６ｍｍ、キャリア捕集ローラ２３ｋの外周面上の線速が１０．６ｍｍ／秒、プロセス線速（感光体ドラム２１の外周面上の線速、及び、記録媒体Ｐの搬送速度である。）が４４０ｍｍ／秒、程度に設定されている。
また、本実施の形態において用いられるキャリアＣは、粒径が５５μｍ、飽和磁化が９６ｅｍｕ／ｇ、程度のものである。さらに、本実施の形態において用いられるトナーＴは、粒径が６．８μｍ程度のものである。
【００５５】
以下、図３及び図８にて、本実施の形態において特徴的な、現像装置２３の構成・動作について詳述する。
図３を参照して、第１搬送スクリュ１３ｂ１の上方を覆うケース部材としての上ケース２３ｒは、ドクターブレード２３ｃを保持するように構成されている。詳しくは、ドクターブレード２３ｃには、長手方向両端部と長手方向中央部とに、上ケース２３ｒに対向する面に貫通する長穴（不図示である。）が形成されている。そして、この長穴を介してドクターブレード２３ｃ上から上ケース２３ｒに形成された雌ネジ部にネジが螺合されて、ドクターブレード２３ｃが上ケース２３ｒに保持される。ここで、上述した長穴は、ドクターギャップ（ドクターブレード２３ｃと現像ローラ２３ａ１とのギャップである。）を調整するためのものである。また、本実施の形態では、上ケース２３ｒが、アルミニウムにて形成されている。
【００５６】
ここで、上ケース２３ｒ（ケース部材）は、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向するドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１に続いて第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面２３ｒ１（図３の２点鎖線で示す領域である。）が所定位置まで円弧状に形成されている。さらに、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向するドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１と、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１と、がなす角θ（双方の対向面２３ｃ１、２３ｒ１が接する位置における角度である。）が鈍角となるように形成されている。
このように、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向するドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１から第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１にかけての形状（ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面２３ｃ１、２３ｒ１の形状）は、現像剤が滞留するようなデッドスペースのない、緩やかで凹凸のない形状になる。したがって、現像ローラ２３ａ１上に担持されてドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１から上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿うように、滞留することなくスムーズに流動して、第１現像剤搬送部Ｂ１に戻されることになる（図３又は図８（Ａ）の太破線矢印方向の移動である。）。これにより、デッドスペースに現像剤が滞留・圧縮されることによってホタル画像が生じる不具合を未然に抑止することができる。
【００５７】
図９にて、従来の現像装置の問題点を整理する。
図９（Ａ）に示すように、ドクターブレード２３ｃの先端からケース部材２３０ｒにかけて、そこを沿って現像剤がスムーズに流動するのを妨げるような部分Ａがある場合には、その部分Ａがデッドスペースとなって現像剤の滞留が生じてしまう。そして、デッドスペースＡに滞留した現像剤が徐々に圧縮された後に現像ローラ２３ａ１上に落下して、現像ローラ２３ａ１上に再び担持されて感光体ドラム２１上に付着することで、図９（Ｂ）に示すように、出力画像上にホタル画像ＰＨ（画像部において、中心部にトナーの核が生じてその周囲が白く抜けてしまう現象である。）が生じてしまう。
これに対して、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面において、ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの形状を最適化しているために、ドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇの一部が滞留するデッドスペースを形成することなく、出力画像上にホタル画像ＰＨが生じる不具合を抑止することができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態における現像装置２３のように、現像剤搬送部材（第１搬送スクリュ２３ｂ１）が現像剤を長手方向に搬送するものである場合には、上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１を円弧状に形成するとともに、ドクターブレード２３ｃの対向面２３ｃ１と上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１とがなす角θを鈍角に形成することで、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の減少量を小さくすることができる。
詳しくは、先に図４にて説明したように、第１搬送スクリュ２３ｂ１は現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ２３ａ１に現像剤を供給するために、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の剤量（剤高さ）は搬送方向上流側のものに比べて少なくなる。そして、図９（Ａ）に示すように、ドクターブレード２３ｃの先端からケース部材２３０ｒにかけて、そこを沿って現像剤がスムーズに流動するのを妨げるようなデッドスペースＡがある場合には、その部分Ａで現像剤の滞留が生じてしまうために、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の剤量（剤高さ）がさらに少なくなってしまう。このような場合には、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側において現像ローラ２３ａ１に供給される現像剤量が不足してしまい、出力画像上の画像濃度が低下してしまったり、出力画像上に第１搬送スクリュ２３ａ１のスクリュピッチに対応した画像濃度ムラ（ピッチムラ）が生じたりしてしまう。
これに対して、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面において、ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの形状を最適化しているために、ドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇの一部が滞留するデッドスペースを形成することなく、出力画像上に画像濃度低下や画像濃度ムラが生じる不具合を抑止することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する対向面において、ドクターブレード２３ｃの先端から上ケース２３ｒの所定位置までの形状を最適化しているために、ドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇが滞留することなく、第１現像剤搬送部Ｂ１に向けてスムーズに流動して戻されることになる。したがって、対向面２３ｃ１、２３ｒ１に沿って流動する現像剤Ｇに対するダメージが低減されて、現像剤Ｇが劣化しにくくなる。
【００６０】
ここで、本実施の形態では、上述した上ケース２３ｒの所定位置（円弧状の対向面２３ｒ１の終端位置である。）が、第１搬送スクリュ２３ｂ１の最上部を超えた位置になるように構成している。すなわち、図３及び図８を参照して、ケース２３ｒの円弧状の対向面２３ｒ１の終端が、１点鎖線で示す位置よりも図の左側（現像ローラ２３ａ１から遠ざかる方向である。）に配設されている。
このような構成により、ケース２３ｒの円弧状の対向面２３ｒ１に沿って流動する現像剤Ｇ（ドクターブレード２３ｃによって規制された後の現像剤である。）は、第１現像剤搬送部Ｂ１の奥側（現像ローラ２３ａ１から遠ざかる方向である。）に戻されることになり、その後に第１搬送スクリュ２３ｂ１の回転方向（図の反時計方向の回転である。）に沿って充分に撹拌・混合されながら長手方向に搬送されることになる。したがって、上述したホタル画像の発生や現像剤の劣化を軽減する効果に加えて、上述した第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側における現像剤の減少量を小さくする効果がより確実に発揮されることになる。
【００６１】
また、本実施の形態では、図３及び図８を参照して、上ケース２３ｒの外面に複数の冷却フィン２３ｒ２を設置している。
これにより、上ケース２３ｒの放熱性が高められて、上ケース２３ｒの温度上昇が低減されるために、ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿って流動する現像剤Ｇの熱劣化を低減することができる。
【００６２】
また、本実施の形態における上ケース２３ｒは、円弧状の対向面２３ｒ１の曲率が、第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向上流側に比べて第１現像剤搬送部Ｂ１の搬送方向下流側が小さくなるように形成されている。すなわち、図８（Ａ）に示す搬送方向上流側における上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率は、図８（Ｂ）に示す搬送方向下流側における上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率よりも、大きく設定されている。具体的には、上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率が、上流側から下流側に向かうにつれて、漸減するように構成することもできるし、段階的に小さくなうように構成することもできる。
このような構成により、第１現像剤搬送部Ｂ１の長手方向（搬送方向）の現像剤の剤量の変化に合わせて、上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿って流動する現像剤が長手方向にわたってバランスよくコントロールされることになる。すなわち、現像剤の剤量が少ない下流側と、現像剤の剤量が多い上流側と、で上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１の曲率を可変することで、長手方向にわたって上ケース２３ｒの対向面２３ｒ１に沿う現像剤の流動性が均一になるように調整している。これにより、先に説明した効果が長手方向にわたって確実に発揮されることになる。
【００６３】
また、本実施の形態における現像装置２３は、第１の現像ローラ２３ａ１の周囲に形成される複数の磁極のうち、ドクターブレード２３ｃ（現像剤規制部材）に対向する位置に形成されたドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度が８０〜１２０ｍＴになるように形成されている。
これにより、現像装置２３の駆動トルクをそれほど上昇させることなく、ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の量（保持量）を充分に確保することができる。すなわち、ドクターブレード２３ｃの位置で現像剤にそれほど大きなストレスを与えることなく、現像装置２３内の現像剤量のバランスを崩すことなくドクターブレード２３ｃとのギャップを通過する現像剤量を充分に確保して出力画像の画質を安定化することができる。
【００６４】
図１０は、本実施の形態における現像装置２３において、第１現像ローラ２３ａ１のドクタ対向磁極の磁力と、飽和現像剤重量及び駆動トルクと、の関係を示すグラフである。図１０において、横軸は第１現像ローラ２３ａ１のドクタ対向磁極の磁力（法線方向の磁束密度）を示し、左縦軸は現像装置２３内の飽和現像剤重量（ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の保持量にほぼ比例する。）を示し、右縦軸は現像装置２３の駆動トルク（ドクターブレード２３ｃの位置で現像剤にかかるストレスの大きさにほぼ比例する。）を示す。そして、図１０において、実線グラフはドクタ対向磁極の磁力と飽和現像剤重量との関係を示し、破線グラフはドクタ対向磁極の磁力と駆動トルクとの関係を示す。図１０を参照して、ドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度が８０ｍＴ未満であると、ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の保持量が不足してしまい、出力画像の画質が悪化してしまう。ドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度が８０ｍＴ以上であると、ドクターブレード２３ｃの上流側にて第１の現像ローラ２３ａ１上に担持される現像剤の保持量が比例的に増加するとともに充分に確保され、磁束密度が１２０ｍＴを超えると現像剤の保持量は飽和する。また、ドクターブレード２３ｃの位置で現像剤にかかるストレスは、磁束密度が１２０ｍＴを超えても、ドクタ対向磁極の磁力の増加にともないほぼ比例的に増加してしまう。これらのことから、ドクタ対向磁極の法線方向の磁束密度を上述した範囲に設定することが好ましい。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態では、ドクターブレード２３ｃ（現像剤規制部材）の先端から上ケース２３ｒ（ケース部材）の所定位置までの、第１搬送スクリュ２３ｂ１（現像剤搬送部材）に対向する対向面２３ｃ１、２３ｒ１の形状を最適化しているために、現像ローラ２３ａ１（現像剤担持体）上に担持されてドクターブレード２３ｃで規制された後の現像剤Ｇの一部が上ケース２３ｒ等に溜まることなく、出力画像上にホタル画像が生じる不具合が抑止される。
【００６６】
なお、本実施の形態では、現像剤搬送部Ｂ１〜Ｂ３が３つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像剤搬送部が２つ以下又は４つ以上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。その場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平方向に対して斜めに配設したが、第３搬送スクリュ２３ｂ３を水平に配設することもできる。
さらに、本実施の形態では、排出口２３ｄを第１現像剤搬送部Ｂ１の壁部に設けたが、排出口２３ｄをその他の現像剤搬送部Ｂ２、Ｂ３の壁部に設けることもできる。
【００６７】
また、本実施の形態では、剤カートリッジ２８から現像装置２３に向けて現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を供給したが、カートリッジからキャリアＣのみを現像装置２３に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ（キャリアカートリッジ）とは別に設置して、磁気センサ２６の検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置２３に向けて適宜に補給することになる。さらに、キャリアの補給をおこなわずにカートリッジからトナーのみを供給する、プレミックス現像方式ではない現像装置に対しても本発明を適用することができる。そして、これら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。
【００６８】
また、本実施の形態においては、作像部の一部がプロセスカートリッジ２０で構成され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、作像部がプロセスカートリッジ化されていない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。具体的に、現像装置２３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場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
さらに、本実施の形態では、現像ローラ２３ａ１、２３ａ２が２つ設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、現像ローラが１つ又は３つ以上設置された現像装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、上下方向に搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２が設置された現像装置に対して本発明を適用したが、複数の搬送スクリュが水平方向に設置された現像装置（特許文献２等参照）や、現像剤を長手方向に搬送する第１搬送スクリュ２３ｂ１の代わりに現像剤を短手方向に搬送するパドル状の現像剤搬送部材が設置された現像装置、等に対しても本発明を適用することができる。その場合も、本実施の形態と同様に構成された上ケース及びドクターブレードを用いることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】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。
【図２】図１の画像形成装置に設置されたプロセスカートリッジを示す拡大図である。
【図３】現像装置を示す拡大図である。
【図４】現像装置における循環経路を長手方向にみた断面図である。
【図５】図４の循環経路におけるＹ１−Ｙ１断面を示す断面図である。
【図６】図４の循環経路におけるＹ２−Ｙ２断面を示す断面図である。
【図７】図４の循環経路において現像剤に波状の偏りが生じた状態を示す図である。
【図８】ドクターブレード及びケース部材の近傍を示す拡大図である。
【図９】（Ａ）従来の現像装置の要部を示す拡大図と、（Ｂ）ホタル画像を示す概略図と、である。
【図１０】ドクタ対向磁極の磁力と、飽和現像剤重量及び駆動トルクと、の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７２】
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２３ 現像装置（現像部）、
２３ａ１、２３ａ２ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ１ 第１搬送スクリュ（現像剤搬送部材）、
２３ｂ２ 第２搬送スクリュ（第２現像剤搬送部材）、
２３ｂ３ 第３搬送スクリュ（第３現像剤搬送部材）、
２３ｃ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
２３ｃ１ 対向面、
２３ｒ 上ケース（ケース部材）、
２３ｒ１ 対向面、 ２３ｒ２ 冷却フィン、
２３ｄ 排出口、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材と、
前記現像剤規制部材を保持するとともに、前記現像剤搬送部材の上方を覆うケース部材と、
を備え、
前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面に続いて前記現像剤搬送部材に対向する対向面が所定位置まで円弧状に形成され、
前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面と、前記現像剤搬送部材に対向する前記ケース部材の対向面と、がなす角が鈍角となるように形成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ケース部材の前記所定位置は、前記現像剤搬送部材の最上部を超えた位置であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記ケース部材は、その外面に冷却フィンを具備し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。
【請求項４】
前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、
前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記円弧状の対向面の曲率が、前記現像剤搬送部材の搬送方向上流側に比べて前記現像剤搬送部材の搬送方向下流側が小さく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３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、
前記現像剤搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２現像剤搬送部材をさらに備え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。
【請求項６】
前記現像剤担持体は、その周囲に複数の磁極が形成され、前記複数の磁極のうち前記現像剤規制部材に対向する位置に形成される磁極の法線方向の磁束密度が８０〜１２０ｍＴ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５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項１】
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、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、前記現像剤担持体上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材と、
前記現像剤規制部材を保持するとともに、前記現像剤搬送部材の上方を覆うケース部材と、
を備え、
前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面に続いて前記現像剤搬送部材に対向する対向面が所定位置まで円弧状に形成され、
前記現像剤搬送部材に対向する前記現像剤規制部材の対向面と、前記現像剤搬送部材に対向する前記ケース部材の対向面と、がなす角が鈍角となるように形成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ケース部材の前記所定位置は、前記現像剤搬送部材の最上部を超えた位置であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記ケース部材は、その外面に冷却フィンを具備し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。
【請求項４】
前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、
前記ケース部材は、前記現像剤搬送部材に対向する前記円弧状の対向面の曲率が、前記現像剤搬送部材の搬送方向上流側に比べて前記現像剤搬送部材の搬送方向下流側が小さく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３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送するように構成され、
前記現像剤搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を搬送する第２現像剤搬送部材をさらに備え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。
【請求項６】
前記現像剤担持体は、その周囲に複数の磁極が形成され、前記複数の磁極のうち前記現像剤規制部材に対向する位置に形成される磁極の法線方向の磁束密度が８０〜１２０ｍＴ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５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項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。
【請求項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２６５６００（Ｐ２００９−２６５６００Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７９８５（Ｐ２００８−２４７９８５）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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