現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
【課題】現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する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、現像剤担持体の回転トルクの上昇を軽減しつつ、第２搬送経路におい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再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、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】第１搬送部材１３ｂ１による第１搬送経路と、第２搬送部材１３ｂ２による第２搬送経路と、を仕切る仕切り部材１３ｄを設置する。そして、剤離れ磁極Ｈ５を形成する２つの磁極Ｈ４、Ｈ６のうち上流側の磁極Ｈ４に対向する対向部材１３ｋを設ける。
【解決手段】第１搬送部材１３ｂ１による第１搬送経路と、第２搬送部材１３ｂ２による第２搬送経路と、を仕切る仕切り部材１３ｄを設置する。そして、剤離れ磁極Ｈ５を形成する２つの磁極Ｈ４、Ｈ６のうち上流側の磁極Ｈ４に対向する対向部材１３ｋを設ける。
【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、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。
【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。）。
【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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１〜３等の現像装置は、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。
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が生じてしまっていた。
【０００８】
このような不具合を抑止するために、第１搬送経路と第２搬送経路と仕切る仕切り部材を現像剤担持体に対向させるとともに、剤離れ磁極の位置と第２搬送経路の位置とを最適化する方策が考えられる。さらに、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から現像剤を確実に離脱させるために、剤離れ磁極を形成する２つの同極の磁極の磁力を充分に大きく設定する方策が考えられる。
しかし、このような場合に、剤離れ磁極を形成する２つの磁極のうち上流側の磁極の磁力によって、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から離脱した現像剤が再び現像ローラ上に担持（再担持）されてしまう不具合が生じる可能性があった。そして、このような不具合が生じると、現像剤が再担持された位置での現像ローラの負荷が大きくなって、現像ローラの回転トルクが上昇してしまうことになる。
【０００９】
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、現像剤担持体の回転トルクの上昇を軽減しつつ、第２搬送経路におい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再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、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】
【００１０】
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同極となる２つの磁極に挟まれて形成され、前記仕切り部材が前記現像剤担持体に対向する位置に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側の位置に、前記２つの磁極のうち前記現像剤担持体の回転方向上流側に形成された磁極に対向する対向部材を設けたものである。
【００１１】
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、前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体に対向する対向面が、当該対向部材に対する前記現像剤担持体上の最近接点を通る仮想接線に対して平行になるように形成されたものである。
【００１２】
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２に記載の発明において、前記対向部材は、前記対向面と前記現像剤担持体の前記最近接点とのギャップが、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体とのギャップと同等になるように形成されたものである。
【００１３】
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、前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記第２搬送経路の内部に向けて延設されたものである。
【００１４】
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、前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも下方に延設されたものである。
【００１５】
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、前記対向部材は、現像ケースと一体的に形成されたものである。
【００１６】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６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。
【００１７】
また、この発明の請求項８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７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。
【００１８】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項７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。
【００１９】
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。
【発明の効果】
【００２０】
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に対向させるとともに、剤離れ磁極を形成する２つの磁極のうち上流側の磁極に対向する対向部材を設けているために、現像剤担持体の回転トルクの上昇を軽減しつつ、第２搬送経路におい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再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】作像部を示す構成図である。
【図３】（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。
【図４】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。
【図５】現像装置を示す断面図である。
【図６】仕切り部材及び対向部材の近傍に形成される磁場を示す模式図である。
【図７】（Ａ）対向部材を設置した場合の剤離れ磁極の近傍の現像剤の流れを示す模式図と、（Ｂ）対向部材を設置しない場合の剤離れ磁極の近傍の現像剤の流れを示す模式図と、である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。）。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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、仕切り部材１３ｄ及び対向部材１３ｋの近傍に形成される磁場を示す模式図である。また、図７（Ａ）は対向部材１３ｋを設置した場合の剤離れ磁極Ｈ５の近傍の現像剤の流れを示す模式図であって、図７（Ｂ）は対向部材１３ｋを設置しない場合の剤離れ磁極Ｈ５の近傍の現像剤の流れ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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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３００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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、対向部材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。
【００４１】
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の下流側であって第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）の上流側に形成された第３磁極（搬送磁極）、第３磁極Ｈ３の下流側に形成された第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）、第４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６とに挟まれる位置であって仕切り部材１３ｄの近傍に形成された第５磁極Ｈ５（剤離れ磁極）、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、第３磁極Ｈ４によって第５磁極Ｈ５（剤離れ磁極）の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極Ｈ５の位置で、反発磁界（図６において、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搬送経路内に落下して第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。
【００４２】
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５磁極Ｈ５（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（本実施の形態では、Ｓ極である。）となる２つの磁極（第４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６とである。）に挟まれて形成されたものである。
【００４３】
図２等を参照して、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。
【００４４】
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Ｈ６（第６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。
【００４５】
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（現像工程後に剤離れ磁極Ｈ５によって現像ローラ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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、体積平均粒径が５．８μｍのものであり、粒径が５μｍ以下のものが６０〜８０個数％になるように形成されている。
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。
【００５１】
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ものである。なお、本実施の形態では、重量平均粒径が３５μｍのキャリアＣが用いられている。
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。
【００５２】
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等を参照して、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、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、仕切り部材１３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップが０．３ｍｍに設定されている。
図６を参照して、第２搬送経路と第１搬送経路との境界領域には、第６磁極Ｈ６の影響により第２搬送経路の内部から現像ローラ１３ａ（第１搬送経路の側である。）に向かう磁界が形成される。この磁界を遮る位置に仕切り部材１３ｄを設けることで、第２搬送経路内に回収された直後の現像剤が現像ローラ１３ａに再担持されてしまう不具合を防止することができる。また、この仕切り部材１３ｄは、現像ローラ１３ａに対して非接触で対向するように配設されているために、現像ローラ１３ａの表面を傷つける不具合を低減することができる。
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、磁性体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。
【００５３】
そして、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Ｈ５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（図６中の一点鎖線で示す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、仕切り部材１３ｄ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。
【００５４】
なお、図５を参照して、本実施の形態では、第１磁極Ｈ１のピーク磁力が１１０ｍＴ程度、第２磁極Ｈ２のピーク磁力が７０ｍＴ程度、第３磁極Ｈ３のピーク磁力が７８ｍＴ程度、第４磁極Ｈ４のピーク磁力が４５ｍＴ程度、第６磁極Ｈ６のピーク磁力が６５ｍＴ程度、に設定されている。
剤離れ磁極Ｈ５（第５磁極）の位置は、第４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６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Ｈ５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４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６とのピーク磁力を上述した大きさ程度に充分に大きく設定することが好ましい。
【００５５】
さらに、図５等を参照して、本実施の形態では、仕切り部材１３ｄが現像ローラ１３ａに対向する位置に対して上流側（現像ローラ１３ａの回転方向上流側である。）の位置に、第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極Ｈ５を形成する２つの磁極Ｈ４、Ｈ６のうち現像ローラ１３ａの回転方向上流側に形成された磁極である。）に対向する対向部材１３ｋ（分離補助板）を設けている。
詳しくは、対向部材１３ｋは、現像ローラ１３ａにおける第４磁極Ｈ４の位置と、第２搬送経路と、を隔絶する壁部として機能している。また、対向部材１３ｋ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。
図６を参照して、剤離れ磁極Ｈ５（図６において、現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する反発磁界である。）の上流側には、第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）の影響により、現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界が形成される。この磁界を遮る位置に対向部材１３ｋを設けることで、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤が再び現像ローラ１３ａ上に担持（再担持）されてしまう不具合を防止することができる。
【００５６】
すなわち、図７（Ｂ）に示すように、対向部材１３ｋが設置されていない場合には、第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界によって、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤（白矢印方向に移動する現像剤である。）の一部が、現像ローラ１３ａの上流側に移動（黒矢印方向の移動である。）して、現像ローラ１３ａ上に再担持されてしまう。このような現象が生じてしまうと、現像剤が再担持された位置での現像ローラ１３ａの負荷が大きくなったり、再担持された現像剤が剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱しきれずに仕切り部材１３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップに入り込んだり（又は、滞留）して、現像ローラ１３ａの回転トルクが上昇してしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、図７（Ａ）に示すように、第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）に対向する位置に対向部材１３ｋを設置しているために、第４磁極Ｈ４の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界が遮られて、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤が、現像ローラ１３ａの上流側に移動して現像ローラ１３ａ上に再担持される不具合が軽減される。すなわち、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤は、図７（Ａ）の白矢印方向にスムーズに移動することになる。
なお、対向部材１３ｋは、非磁性材料で形成されているために、磁性体であるキャリアが対向部材１３ｋに磁気的に吸着して現像ローラ１３ａ上の現像剤の流動を阻害したり第２搬送経路への現像剤の移動を阻害したりする不具合が低減される。
本願発明者が実験をおこなったところ、本実施の形態における現像装置１３（図７（Ａ）のものである。）は、対向部材１３ｋを設置しない現像装置（図７（Ｂ）のものである。）に比べて、現像ローラ１３ａの回転トルクを約１５％低下できることを確認した。
【００５７】
ここで、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋ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、現像ローラ１３ａに対向する対向面１３ｋ１が、対向部材１３ｋに対する現像ローラ１３ａ上の最近接点Ｑを通る仮想接線Ｓ３に対して略平行になるように形成されている。
このように構成することにより、対向部材１３ｋの位置で現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤に滞留が生じることなく、現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤が剤離れ磁極Ｈ５の位置に向けてスムーズに搬送されることになる。
【００５８】
また、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋは、対向面１３ｋ１と現像ローラ１３ａの最近接点ＱとのギャップＣＧが、ドクターブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとのギャップ（ドクターギャップ）と同等になるように形成されている。具体的に、本実施の形態では、対向部材１３ｋと現像ローラ１３ａとのギャップＣＧが０．５ｍｍ程度に設定されている。
このような構成により、対向部材１３ｋの位置において現像ローラ１３ａ上に担持される現像剤の高さ（穂高）を、剤量規制後に現像ローラ１３ａ上に担持される現像剤（ドクターブレード１３ｃの位置を通過した現像剤である。）の高さ（穂高）と同等にすることができるために、対向部材１３ｋによって現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤にストレスを与える不具合を軽減することができる。
【００５９】
また、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋは、現像ローラ１３ａの回転方向下流側に位置する先端部（図６の実線丸部で囲んだ部分である。）が、第２搬送経路の内部に向けて延設されるように、直角に折り曲げられている。
このような構成により、第４磁極Ｈ４の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界を確実に遮断することができるとともに、その磁界によって現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が対向部材１３ｋの裏側（対向面１３ｋ１の反対側の面である。）に回り込む不具合を抑止することができる。
【００６０】
また、図５、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋは、現像ローラ１３ａの回転方向下流側に位置する先端部（図６の実線丸部で囲んだ部分である。）が、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも下方に延設されている。
このような構成により、第４磁極Ｈ４の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界を確実に遮断することができる。
【００６１】
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Ｈ６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。
【００６２】
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に対向させて、剤離れ磁極Ｈ５の位置と第２搬送経路の位置とを最適化するとともに、剤離れ磁極Ｈ５を形成する２つの磁極Ｈ４、Ｈ６のうち上流側の第４磁極Ｈ４に対向する対向部材１３ｋを設けているために、現像ローラ１３ａの回転トルクの上昇を軽減しつつ、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が再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、対向部材１３ｋや仕切り部材１３ｄを現像ケースと一体的に形成したが、対向部材や仕切り部材を現像ケースとは別の部材で形成することもできる。具体的には、例えば、現像ローラ１３ａの第４磁極Ｈ４に対向するように、板状の対向部材を現像ケースから吊設することもできる。また、現像ケースにおける第１搬送経路と第２搬送経路とを隔絶する壁部に、板状の仕切り部材を貼着することもできる。このような構成は、現像ケースの部品精度をあまり高くすることができずに、対向部材と現像ローラ１３ａとのギャップＣＧや、仕切り部材と現像ローラ１３ａとのギャップを高精度に設定したい場合等に有用である。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、剤離れ磁極の位置と第２搬送経路の位置とを最適化することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
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。
【符号の説明】
【００６８】
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、
１３ｅ トナー補給口、
１３ｆ 第１中継部、 １３ｇ 第２中継部、
１３ｋ 対向部材、
１３ｋ１ 対向面、
Ｈ１ 第１磁極（主磁極）、
Ｈ２ 第２磁極（搬送磁極）、 Ｈ３ 第３磁極（搬送磁極）、
Ｈ４ 第４磁極（剤離れプレ磁極）、
Ｈ５ 第５磁極（剤離れ磁極）、
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４０８号公報
【特許文献３】特許第３９５０７３５号公報
【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、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。
【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。）。
【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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１〜３等の現像装置は、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。
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が生じてしまっていた。
【０００８】
このような不具合を抑止するために、第１搬送経路と第２搬送経路と仕切る仕切り部材を現像剤担持体に対向させるとともに、剤離れ磁極の位置と第２搬送経路の位置とを最適化する方策が考えられる。さらに、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から現像剤を確実に離脱させるために、剤離れ磁極を形成する２つの同極の磁極の磁力を充分に大きく設定する方策が考えられる。
しかし、このような場合に、剤離れ磁極を形成する２つの磁極のうち上流側の磁極の磁力によって、剤離れ磁極の位置で現像ローラ上から離脱した現像剤が再び現像ローラ上に担持（再担持）されてしまう不具合が生じる可能性があった。そして、このような不具合が生じると、現像剤が再担持された位置での現像ローラの負荷が大きくなって、現像ローラの回転トルクが上昇してしまうことになる。
【０００９】
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、現像剤担持体の回転トルクの上昇を軽減しつつ、第２搬送経路におい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再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、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】
【００１０】
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同極となる２つの磁極に挟まれて形成され、前記仕切り部材が前記現像剤担持体に対向する位置に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側の位置に、前記２つの磁極のうち前記現像剤担持体の回転方向上流側に形成された磁極に対向する対向部材を設けたものである。
【００１１】
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、前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体に対向する対向面が、当該対向部材に対する前記現像剤担持体上の最近接点を通る仮想接線に対して平行になるように形成されたものである。
【００１２】
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２に記載の発明において、前記対向部材は、前記対向面と前記現像剤担持体の前記最近接点とのギャップが、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体とのギャップと同等になるように形成されたものである。
【００１３】
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、前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記第２搬送経路の内部に向けて延設されたものである。
【００１４】
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、前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも下方に延設されたものである。
【００１５】
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、前記対向部材は、現像ケースと一体的に形成されたものである。
【００１６】
また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６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。
【００１７】
また、この発明の請求項８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７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。
【００１８】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項７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。
【００１９】
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。
【発明の効果】
【００２０】
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に対向させるとともに、剤離れ磁極を形成する２つの磁極のうち上流側の磁極に対向する対向部材を設けているために、現像剤担持体の回転トルクの上昇を軽減しつつ、第２搬送経路におい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再び現像剤担持体に担持されることを抑制する、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。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】作像部を示す構成図である。
【図３】（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。
【図４】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。
【図５】現像装置を示す断面図である。
【図６】仕切り部材及び対向部材の近傍に形成される磁場を示す模式図である。
【図７】（Ａ）対向部材を設置した場合の剤離れ磁極の近傍の現像剤の流れを示す模式図と、（Ｂ）対向部材を設置しない場合の剤離れ磁極の近傍の現像剤の流れを示す模式図と、である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。）。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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、仕切り部材１３ｄ及び対向部材１３ｋの近傍に形成される磁場を示す模式図である。また、図７（Ａ）は対向部材１３ｋを設置した場合の剤離れ磁極Ｈ５の近傍の現像剤の流れを示す模式図であって、図７（Ｂ）は対向部材１３ｋを設置しない場合の剤離れ磁極Ｈ５の近傍の現像剤の流れ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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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３００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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、対向部材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。
【００４１】
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の下流側であって第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）の上流側に形成された第３磁極（搬送磁極）、第３磁極Ｈ３の下流側に形成された第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）、第４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６とに挟まれる位置であって仕切り部材１３ｄの近傍に形成された第５磁極Ｈ５（剤離れ磁極）、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、第３磁極Ｈ４によって第５磁極Ｈ５（剤離れ磁極）の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極Ｈ５の位置で、反発磁界（図６において、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搬送経路内に落下して第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。
【００４２】
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５磁極Ｈ５（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（本実施の形態では、Ｓ極である。）となる２つの磁極（第４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６とである。）に挟まれて形成されたものである。
【００４３】
図２等を参照して、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。
【００４４】
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Ｈ６（第６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。
【００４５】
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（現像工程後に剤離れ磁極Ｈ５によって現像ローラ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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、体積平均粒径が５．８μｍのものであり、粒径が５μｍ以下のものが６０〜８０個数％になるように形成されている。
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。
【００５１】
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ものである。なお、本実施の形態では、重量平均粒径が３５μｍのキャリアＣが用いられている。
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。
【００５２】
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等を参照して、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、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、仕切り部材１３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップが０．３ｍｍに設定されている。
図６を参照して、第２搬送経路と第１搬送経路との境界領域には、第６磁極Ｈ６の影響により第２搬送経路の内部から現像ローラ１３ａ（第１搬送経路の側である。）に向かう磁界が形成される。この磁界を遮る位置に仕切り部材１３ｄを設けることで、第２搬送経路内に回収された直後の現像剤が現像ローラ１３ａに再担持されてしまう不具合を防止することができる。また、この仕切り部材１３ｄは、現像ローラ１３ａに対して非接触で対向するように配設されているために、現像ローラ１３ａの表面を傷つける不具合を低減することができる。
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、磁性体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。
【００５３】
そして、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Ｈ５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（図６中の一点鎖線で示す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、仕切り部材１３ｄ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。
【００５４】
なお、図５を参照して、本実施の形態では、第１磁極Ｈ１のピーク磁力が１１０ｍＴ程度、第２磁極Ｈ２のピーク磁力が７０ｍＴ程度、第３磁極Ｈ３のピーク磁力が７８ｍＴ程度、第４磁極Ｈ４のピーク磁力が４５ｍＴ程度、第６磁極Ｈ６のピーク磁力が６５ｍＴ程度、に設定されている。
剤離れ磁極Ｈ５（第５磁極）の位置は、第４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６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Ｈ５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４磁極Ｈ４と第６磁極Ｈ６とのピーク磁力を上述した大きさ程度に充分に大きく設定することが好ましい。
【００５５】
さらに、図５等を参照して、本実施の形態では、仕切り部材１３ｄが現像ローラ１３ａに対向する位置に対して上流側（現像ローラ１３ａの回転方向上流側である。）の位置に、第４磁極Ｈ４（剤離れ磁極Ｈ５を形成する２つの磁極Ｈ４、Ｈ６のうち現像ローラ１３ａの回転方向上流側に形成された磁極である。）に対向する対向部材１３ｋ（分離補助板）を設けている。
詳しくは、対向部材１３ｋは、現像ローラ１３ａにおける第４磁極Ｈ４の位置と、第２搬送経路と、を隔絶する壁部として機能している。また、対向部材１３ｋ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。
図６を参照して、剤離れ磁極Ｈ５（図６において、現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する反発磁界である。）の上流側には、第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）の影響により、現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界が形成される。この磁界を遮る位置に対向部材１３ｋを設けることで、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤が再び現像ローラ１３ａ上に担持（再担持）されてしまう不具合を防止することができる。
【００５６】
すなわち、図７（Ｂ）に示すように、対向部材１３ｋが設置されていない場合には、第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界によって、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤（白矢印方向に移動する現像剤である。）の一部が、現像ローラ１３ａの上流側に移動（黒矢印方向の移動である。）して、現像ローラ１３ａ上に再担持されてしまう。このような現象が生じてしまうと、現像剤が再担持された位置での現像ローラ１３ａの負荷が大きくなったり、再担持された現像剤が剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱しきれずに仕切り部材１３ｄと現像ローラ１３ａとのギャップに入り込んだり（又は、滞留）して、現像ローラ１３ａの回転トルクが上昇してしまうことになる。
これに対して、本実施の形態では、図７（Ａ）に示すように、第４磁極Ｈ４（剤離れプレ磁極）に対向する位置に対向部材１３ｋを設置しているために、第４磁極Ｈ４の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界が遮られて、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤が、現像ローラ１３ａの上流側に移動して現像ローラ１３ａ上に再担持される不具合が軽減される。すなわち、剤離れ磁極Ｈ５の位置で現像ローラ１３ａ上から離脱した現像剤は、図７（Ａ）の白矢印方向にスムーズに移動することになる。
なお、対向部材１３ｋは、非磁性材料で形成されているために、磁性体であるキャリアが対向部材１３ｋに磁気的に吸着して現像ローラ１３ａ上の現像剤の流動を阻害したり第２搬送経路への現像剤の移動を阻害したりする不具合が低減される。
本願発明者が実験をおこなったところ、本実施の形態における現像装置１３（図７（Ａ）のものである。）は、対向部材１３ｋを設置しない現像装置（図７（Ｂ）のものである。）に比べて、現像ローラ１３ａの回転トルクを約１５％低下できることを確認した。
【００５７】
ここで、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋ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、現像ローラ１３ａに対向する対向面１３ｋ１が、対向部材１３ｋに対する現像ローラ１３ａ上の最近接点Ｑを通る仮想接線Ｓ３に対して略平行になるように形成されている。
このように構成することにより、対向部材１３ｋの位置で現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤に滞留が生じることなく、現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤が剤離れ磁極Ｈ５の位置に向けてスムーズに搬送されることになる。
【００５８】
また、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋは、対向面１３ｋ１と現像ローラ１３ａの最近接点ＱとのギャップＣＧが、ドクターブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとのギャップ（ドクターギャップ）と同等になるように形成されている。具体的に、本実施の形態では、対向部材１３ｋと現像ローラ１３ａとのギャップＣＧが０．５ｍｍ程度に設定されている。
このような構成により、対向部材１３ｋの位置において現像ローラ１３ａ上に担持される現像剤の高さ（穂高）を、剤量規制後に現像ローラ１３ａ上に担持される現像剤（ドクターブレード１３ｃの位置を通過した現像剤である。）の高さ（穂高）と同等にすることができるために、対向部材１３ｋによって現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤にストレスを与える不具合を軽減することができる。
【００５９】
また、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋは、現像ローラ１３ａの回転方向下流側に位置する先端部（図６の実線丸部で囲んだ部分である。）が、第２搬送経路の内部に向けて延設されるように、直角に折り曲げられている。
このような構成により、第４磁極Ｈ４の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界を確実に遮断することができるとともに、その磁界によって現像ローラ１３ａから離脱した現像剤が対向部材１３ｋの裏側（対向面１３ｋ１の反対側の面である。）に回り込む不具合を抑止することができる。
【００６０】
また、図５、図６等を参照して、本実施の形態において、対向部材１３ｋは、現像ローラ１３ａの回転方向下流側に位置する先端部（図６の実線丸部で囲んだ部分である。）が、現像ローラ１３ａの回転中心軸を通る仮想水平線Ｓ１よりも下方に延設されている。
このような構成により、第４磁極Ｈ４の影響により現像ローラ１３ａの上流側に向かう磁界を確実に遮断することができる。
【００６１】
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Ｈ６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。
【００６２】
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に対向させて、剤離れ磁極Ｈ５の位置と第２搬送経路の位置とを最適化するとともに、剤離れ磁極Ｈ５を形成する２つの磁極Ｈ４、Ｈ６のうち上流側の第４磁極Ｈ４に対向する対向部材１３ｋを設けているために、現像ローラ１３ａの回転トルクの上昇を軽減しつつ、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が再び現像ローラ１３ａに担持される不具合を確実に低減することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、対向部材１３ｋや仕切り部材１３ｄを現像ケースと一体的に形成したが、対向部材や仕切り部材を現像ケースとは別の部材で形成することもできる。具体的には、例えば、現像ローラ１３ａの第４磁極Ｈ４に対向するように、板状の対向部材を現像ケースから吊設することもできる。また、現像ケースにおける第１搬送経路と第２搬送経路とを隔絶する壁部に、板状の仕切り部材を貼着することもできる。このような構成は、現像ケースの部品精度をあまり高くすることができずに、対向部材と現像ローラ１３ａとのギャップＣＧや、仕切り部材と現像ローラ１３ａとのギャップを高精度に設定したい場合等に有用である。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、剤離れ磁極の位置と第２搬送経路の位置とを最適化することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
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。
【符号の説明】
【００６８】
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、
１３ｅ トナー補給口、
１３ｆ 第１中継部、 １３ｇ 第２中継部、
１３ｋ 対向部材、
１３ｋ１ 対向面、
Ｈ１ 第１磁極（主磁極）、
Ｈ２ 第２磁極（搬送磁極）、 Ｈ３ 第３磁極（搬送磁極）、
Ｈ４ 第４磁極（剤離れプレ磁極）、
Ｈ５ 第５磁極（剤離れ磁極）、
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４０８号公報
【特許文献３】特許第３９５０７３５号公報
【特許請求の範囲】
【請求項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同極となる２つの磁極に挟まれて形成され、
前記仕切り部材が前記現像剤担持体に対向する位置に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側の位置に、前記２つの磁極のうち前記現像剤担持体の回転方向上流側に形成された磁極に対向する対向部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体に対向する対向面が、当該対向部材に対する前記現像剤担持体上の最近接点を通る仮想接線に対して平行になるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記対向部材は、前記対向面と前記現像剤担持体の前記最近接点とのギャップが、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体とのギャップと同等になるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記第２搬送経路の内部に向けて延設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】
前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも下方に延設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。
【請求項６】
前記対向部材は、現像ケースと一体的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】
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６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
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７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９】
請求項１〜請求項７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】
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同極となる２つの磁極に挟まれて形成され、
前記仕切り部材が前記現像剤担持体に対向する位置に対して前記現像剤担持体の回転方向上流側の位置に、前記２つの磁極のうち前記現像剤担持体の回転方向上流側に形成された磁極に対向する対向部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体に対向する対向面が、当該対向部材に対する前記現像剤担持体上の最近接点を通る仮想接線に対して平行になるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記対向部材は、前記対向面と前記現像剤担持体の前記最近接点とのギャップが、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体とのギャップと同等になるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記第２搬送経路の内部に向けて延設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】
前記対向部材は、前記現像剤担持体の回転中心軸に直交する断面でみたときに、前記現像剤担持体の回転方向下流側に位置する先端部が、前記現像剤担持体の回転中心軸を通る仮想水平線よりも下方に延設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。
【請求項６】
前記対向部材は、現像ケースと一体的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】
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６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
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７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９】
請求項１〜請求項７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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−５９２０９（Ｐ２０１１−５９２０９Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０６５３６（Ｐ２００９−２０６５３６）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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