現像装置及び画像形成装置
【課題】多段現像方式で現像剤担持体汚れを良好に抑制する。
【解決手段】感光体２の表面移動方向に沿って、１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂとを配置し、１段目現像スリーブ表面上の現像剤層厚を規制するドクターブレード５２を設け、１段目現像スリーブ表面上から２段目現像スリーブ上に二成分現像剤を受け渡しながら現像おこなう。この現像装置で、１段目現像スリーブのドクターブレードよりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域で、１段目現像スリーブ上の現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質ブロック６０を配設する。
【解決手段】感光体２の表面移動方向に沿って、１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂとを配置し、１段目現像スリーブ表面上の現像剤層厚を規制するドクターブレード５２を設け、１段目現像スリーブ表面上から２段目現像スリーブ上に二成分現像剤を受け渡しながら現像おこなう。この現像装置で、１段目現像スリーブのドクターブレードよりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域で、１段目現像スリーブ上の現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質ブロック６０を配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる二成分方式の現像装置、及び、この現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、耐久性、画像特性に優れているなどの理由により、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を用いる二成分方式の現像装置が広く用いられている。二成分方式の現像装置としては、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包する回転可能な現像スリーブからなる現像剤担持体を用い、磁力により現像スリーブ表面上に現像剤を担持して搬送するものが知られている。
【０００３】
一方、近年、画像形成装置は、高画質化かつ高速化の方向に向かっている。高画質化のためには、小粒径トナーを用いて微細なドットを表現できるようにしている。また、高速化のためには、現像スリーブに対してトナーを安定供給するよう現像剤の攪拌・搬送を高速でおこなう構成を採用している。また、最近、画像形成装置の省エネルギー化が求められるようになり、特にエネルギ−消費量の大きいトナー定着過程での省エネルギー化の実現のために、低温定着をおこなうための融点やガラス転移温度の低いトナーを用いるようになってきている。しかし、融点やガラス転移温度の低いトナーは機械的なストレスに対する耐性が低下する傾向にあり、熱に対する耐性も低下することから、低い温度で軟化し易い傾向にある。
【０００４】
このような背景で、現像スリーブの表面にトナーが固着して汚れる現象、所謂「スリーブ汚れ」がより重要な問題となりつつある。スリーブ汚れ自体は、以前から存在したが、耐ストレス性の弱い小粒径、かつ、低温定着トナーを、高速化に伴う高ストレスの条件で使いこなさなければならないため、より顕著になってきている。
【０００５】
スリーブ汚れが発生すると、次の問題が生じる。トナーが固着した部分の現像スリーブの表面電位は、現像スリーブに印加されている現像バイアスに、固着したトナーの帯電量の影響を加えたものとなるため、トナーの固着がない部分の現像スリーブの表面電位である現像バイアスとの間に差を生じる。現像スリーブの表面にトナーが固着した後に現像が繰り返し行われることで、トナーの固着が増加すると共に、固着したトナーの帯電量がキャリアとの摩擦等により増加するため、固着したトナーがある部分とない部分とで、現像スリーブの表面電位の差が増加する。これに伴い、固着したトナーがある部分とない部分とで、現像スリーブ表面と画像部潜像との電位差で形成される現像電界や、現像スリーブ表面と地肌部潜像との電位差で形成される地肌部電界の差が増加する。固着したトナーがある部分とない部分とで現像電界の差が大きくなると、現像濃度ムラを発生させやすい。また、地肌部電界の差が大きくなると、部分的に地汚れを発生させやすい。このように、スリーブ汚れが生じると、現像濃度ムラや地汚れによる画像劣化を引き起こす虞がある。
【０００６】
スリーブ汚れによる不具合を抑制する構成は従来から検討されている（例えば、特許文献１〜５等）が、種々の要因で発生するスリーブ汚れの抑制効果が不十分であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者は、スリーブ汚れを抑制するために、特願２０１０−１７４０２３号にて、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体を、磁界発生手段の磁力により現像スリーブ表面上に形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に配置する現像装置を提案している。この現像装置では、磁気穂が低付着力化物質を掻き取ることで低付着力化物質を現像剤に付着させ、低付着力化物質が付着した現像剤が現像スリーブ表面に接触することで、現像スリーブ表面に低付着力化物質を供給する。これにより、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力が低下し、現像スリーブ表面にトナーが固着し難くなり、スリーブ汚れを抑制する効果を良好に得ることができる。
【０００８】
一方、二成分方式の現像装置において、潜像担持体の表面移動方向に沿って複数の現像スリーブを配置し、上流側現像スリーブ表面上から下流側現像スリーブ表面上に現像剤を受け渡しながら、潜像担持体上に形成された潜像に対して重複して段階的に現像を行う多段現像方式の現像装置が知られている。
【０００９】
多段現像方式の現像装置の構成として、２本の現像スリーブを用いた２段現像方式の現像装置の一例を説明する。この現像装置は、２本の現像スリーブを潜像担持体の表面移動方向に沿って隣接して配置する。現像装置には現像により消費される分のトナーが適宜補給され、その補給トナーと撹拌・混合された現像剤が潜像担持体の移動方向に関して上流側現像スリーブ表面上に汲上げられる。上流側現像スリーブ表面上に担持された現像剤は、上流側現像スリーブの回転に伴って搬送され、上流側現像スリーブと現像剤層規制部材との間の規制ギャップを通過することで適量に規制される。その後、潜像担持体と対向する上流側現像領域へと搬送され、潜像担持体上の潜像を現像する。上流側現像領域を通過した上流側現像スリーブ表面上の現像剤は、下流側現像スリーブの内部に配置された磁界発生手段の受渡磁極と対向する位置まで搬送されると、その一部又は全部が下流側現像スリーブ表面上に受け渡され担持される。下流側現像スリーブ表面上に担持された現像剤は、潜像担持体と対向する下流側現像領域へと搬送され、再び潜像担持体上の潜像の現像に寄与する。その後、下流側現像領域を通過した下流側現像スリーブ表面上の現像剤は、下流側現像スリーブから離脱して現像装置内に戻る。このように、潜像担持体上に形成された潜像に対して重複して現像を行うことにより、主に上段側現像剤担持体で現像能力を稼ぎ、下段側現像剤担持体で上流側の現像を補うよう繊細な画質の向上をおこない、高画質化を図ることができる。
【００１０】
このような多段現像装置においても、上述の低付着力化物質を用いて、複数の現像スリーブのスリーブ汚れを良好に抑制することが望まれる。
【００１１】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、多段現像方式で現像剤担持体汚れを良好に抑制することができる現像装置、及び、これを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁界発生手段を内包し、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面上に担持して表面移動することによって該現像剤を搬送する現像剤担持体を潜像担持体の表面移動方向に対して複数配置し、該複数の現像剤担持体のうち上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材を設け、該上流側現像剤担持体表面上から下流側現像剤担持体表面上に現像剤を受け渡しながら現像おこなう現像装置において、上記上流側現像剤担持体の表面移動方向に関して上記現像剤層規制部材よりも下流、且つ、上記潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域で、該上流側現像剤担持体表面上に上記磁界発生手段の磁力によって形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、該現像剤担持体の表面に供給されることで該現像剤担持体の表面と上記トナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体を配設することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域と、最上流側以外かつ最下流側以外の現像剤担持体における現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域とに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域のみに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置のうち、上記法線磁束密度の値がピーク値となる位置を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向下流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質は、脂肪酸塩であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、シリカ粒子を固形状に固めたものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、１［μｍ］以下の粒子を固形状に固めたものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、上流側から下流側の現像剤担持体表面に現像剤を受け渡す多段現像装置で、上流側現像剤担持体表面上の現像剤の磁気穂が低付着力化物質の固形体に接触することにより、上流側現像剤担持体表面上の現像剤に低付着力化物質を付着させる。この現像剤により上流側現像剤担持体表面と下流側現像剤担持体表面とに低付着力化物質を良好に供給できるよう、低付着力化物質の固形体の配置を以下のように規定する。
上流側現像剤担持体上の現像領域で、現像剤の磁気穂が低付着力化物質の固形体に接触して低付着力化物質を掻き取ると、磁気穂が乱れたり、掻き取られた低付着力化物質が潜像担持体に付着したりして、現像に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、上流側現像剤担持体上の現像領域に低付着力化物質の固形体を配置することは好ましくない。
上流側現像剤担持体の現像領域よりも下流、かつ、下流側現像剤担持体への受け渡し領域上流で、上流側現像剤担持体表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、低付着力化物質が付着した現像剤が直ぐに下流側現像剤担持体に受け渡されてしまうため、上流側現像剤担持体表面に低付着力化物質を良好に供給することは難しい。これに対して、下流側現像剤担持体への受け渡し領域より下流で、上流側現像剤担持体表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、上流側現像剤担持体表面と下流側現像剤担持体表面とに低付着力化物質を供給することはできる。
しかし、低付着力化物質を掻き取った上流側現像剤担持体表面上の現像剤が、受け渡し領域下流となる剤離れ部や、現像剤層規制部材での規制により、現像剤担持体表面から離脱して装置内に落下すると、掻き取った低付着力化物質の上流側および下流側現像剤担持体表面への供給効率が大きく低下する。本発明のように上流側現像剤担持体表面上の現像剤に付着させた低付着力化物質を、上流側だけでなく下流側の現像剤担持体表面にも供給する構成では、単数の現像剤担持体を用いる構成に較べて、掻き取った低付着力化物質をロス無く効率よく供給することが必要となる。
そこで、本発明では、低付着力化物質の固形体を、上流側の現像剤担持体の現像剤層規制部材よりも下流、且つ、現像領域よりも上流の領域に配置する。これにより、低付着力化物質が付着した現像剤が上流側現像剤担持体から離脱することなく上流側現像剤担持体表面に低付着力化物質を供給し、ついで下流側現像剤担持体に受け渡されて下流側現像剤担持体表面に低付着力化物質を供給する。よって、上流側現像剤担持体表面と下流側現像剤担持体表面とに良好に低付着力化物質を供給することができる。
なお、現像剤層規制部材通過後の上流側の現像領域に近い位置で、磁気穂が低付着力物質を掻き取る際に、磁気穂が乱れによる濃度ムラ等、画質への悪影響が懸念される。しかしながら、多段現像装置では、上流側現像剤担持体による現像で画像ムラ等が発生していても、下流側現像剤担持体に現像剤が受け渡された時に、掻き取り時の影響はリセットされる。そして、下流側現像剤担持体による現像で上流側現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができるので、上記画像上の問題を発生する虞がない。
これにより、上流側現像剤担持体表面及び下流側現像剤担持体表面とトナーとの間の付着力が低下して、上流側現像剤担持体汚れ及び下流側現像剤担持体汚れを良好に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多段現像方式で現像剤担持体汚れを良好に抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図２】同現像装置を適用可能なプリンタの一例の主要構成を示す模式図。
【図３】同現像装置を適用可能なプリンタの他の例の主要構成を示す模式図。
【図４】同現像装置を適用可能なプリンタのさらに他の例の主要構成を示す模式図。
【図５】同現像装置の現像スリーブ近傍の拡大図。
【図６】実施例１の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図７】実施例２の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図８】実施例３の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図９】実施例４の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図１０】実施例５の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図１１】実施例６の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図、（ａ）は、１段目現像スリーブの表面移動方向に対して直交する方向から見た模式図、（ｂ）は、１段目現像スリーブの表面移動方向に平行な方向から見た模式図。
【図１２】実施例７の３段現像装置の現像スリーブ近傍の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本発明を適用したプリンタ１００の一例における主要構成を示す模式図である。図２に示すプリンタ１００においては、図示しない本体筐体内に、図２中時計方向に回転駆動される感光体２が収納されている。感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電部３、静電潜像形成手段としての書込部４、現像手段としての現像装置５、転写手段としての転写ローラ６、クリーニング手段としてのクリーニング部７、除電手段としての感光体除電部８等が設けられている。
プリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつレジストローラ対９に送られ、レジストローラ対９でタイミング調整された後、転写ローラ６と感光体２との間の転写領域に送り出される。
【００１７】
図２に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、感光体２を図２中時計方向に回転駆動して感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電する。その後、一様に帯電された感光体２の表面部分に対し、画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、感光体２の表面に静電潜像を形成する。感光体２の表面上の静電潜像には、現像装置５によりトナーが付着し、これによりトナー像が形成される。このトナー像は、感光体２と転写ローラ６との間の転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着部１０に搬送される。定着部１０は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備え、転写領域から搬送されてきた記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。
一方、転写領域を通過後の感光体２の表面に残留した転写残トナーは、ファーブラシ１３及びクリーニング部７のクリーニングブレードにより掻き取られて感光体２の表面から除去される。その後、感光体除電部８により感光体２の表面を除電し、次の画像形成工程に移行する。
【００１８】
図３は、本発明を適用したプリンタ１００の他の例における主要構成を示す模式図である。図３に示すプリンタ１００は、いわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置である。このプリンタ１００は、図示しない本体筐体内に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した潜像担持体としての４つの感光体２が収納されている。各感光体２の周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電部３、静電潜像形成手段としての書込部４、現像手段としての現像装置５、中間転写手段を構成する中間転写ベルト１６、クリーニング手段としてのクリーニング部７等が設けられている。また、このプリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対に送られ、このレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６との間の二次転写領域に送り出される。
【００１９】
図３に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、各感光体２を図３中時計方向に回転駆動するとともに中間転写ベルト１６を図３中反時計方向に回転駆動する。そして、各感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電した後、各感光体２の表面に対して画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、各感光体２の表面に各色の静電潜像を形成する。各感光体２の表面上の各色静電潜像には、現像装置５により各色トナーがそれぞれ付着し、これにより各色トナー像が形成される。この各色トナー像は、各感光体２と中間転写ベルト１６との間の一次転写領域で中間転写ベルト１６上に互いに重なり合うように一次転写される。中間転写ベルト１６上の各色トナー像は、互いに重なり合った状態で、中間転写ベルト１６と二次転写ローラ１８との間の二次転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、図示しない定着部に搬送される。この定着部も、図２に示したプリンタ１００と同様のものであり、記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。一方、一次転写領域を通過後の感光体２の表面に残留した転写残トナーは、各クリーニング部７のクリーニングブレードにより掻き取られて感光体２の表面から除去される。その後、図示しない感光体除電部により感光体２の表面を除電し、次の画像形成工程に移行する。クリーニング部７は、クリーニングブレードで感光体２上の転写残トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシ１３で感光体２上の転写残トナーを掻き落とすものであってもよい。
【００２０】
図４は、本発明を適用したプリンタ１００の他の例における主要構成を示す模式図である。図４に示すプリンタ１００は、いわゆる１ドラム型のフルカラー画像形成装置である。このプリンタ１００は、図示しない本体筐体内に、潜像担持体としての感光体２が収納されている。感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電部３、静電潜像形成手段としての書込部４、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した現像手段としての現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ、中間転写手段を構成する中間転写ベルト１６、クリーニング手段としてのクリーニング部７等が設けられている。また、このプリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対に送られ、このレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６との間の二次転写領域に送り出される。
【００２１】
図４に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、感光体２を図４中時計方向に回転駆動するとともに中間転写ベルト１６を図４中反時計方向に回転駆動する。そして、感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電した後、感光体２の表面に対してＣ用画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、感光体２の表面にＣ用静電潜像を形成する。そして、このＣ用静電潜像をシアン用現像装置５ＣによりＣトナーで現像を行う。これにより感光体２上に形成されたＣ用トナー像は、感光体２と中間転写ベルト１６とによって形成されるＣ用の一次転写領域で中間転写ベルト１６上に一次転写される。その後、感光体２の表面に残留した転写残トナーをクリーニング部７で除去した後、再び感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電する。次に、感光体２の表面に対してＭ用画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、感光体２の表面にＭ用静電潜像を形成する。そして、このＭ用静電潜像をマゼンタ用現像装置５ＭによりＭトナーで現像を行う。これにより感光体２上に形成されたＭ用トナー像は、中間転写ベルト１６上に既に一次転写されているＣ用トナー像と重なり合うようにして、Ｍ用の一次転写領域で中間転写ベルト１６上に一次転写される。以後、Ｙ及びＫについても、同様に中間転写ベルト１６上に一次転写する。このようにして互いに重なり合った状態となった中間転写ベルト１６上の各色トナー像は、中間転写ベルト１６と二次転写ローラ１８との間の二次転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、図示しない定着部に搬送される。この定着部も、図２に示したプリンタ１００と同様のものであり、記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。
【００２２】
次に、図２〜４のプリンタ１００に適用可能な本発明の特徴部を備えた現像装置５について説明する。
図１は、本実施形態に係る現像装置５の概略構成図である。図１の現像装置５は、２本の現像スリーブを用いた２段現像方式の現像装置である。現像装置５は、ケーシング５６内に、感光体２の表面移動方向に関して上流側現像スリーブとなる１段目現像スリーブ５１ａと、下流側現像スリーブとなる２段目現像スリーブ５１ｂという２本の現像スリーブを設けている。１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂは、磁界を形成するマグネットが固設したマグネットロール（不図示）をそれぞれ内包しており、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を表面に担持する現像剤担持体である。
【００２３】
１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂとは、それぞれ感光体２の表面に近接するように対向配置されていて、その対向位置が現像領域となる。さらに、現像装置５は、１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材としてのドクターブレード５２を備えている。また、１段目現像スリーブ５１ａに供給する現像剤を撹拌・搬送する撹拌搬送部材である供給スクリュウ５３ａと攪拌搬送路としての現像剤供給搬送路５４ａと、２段目現像スリーブ５１ｂから回収した現像剤を撹拌・搬送する撹拌搬送部材である回収スクリュウ５３ｂと攪拌搬送路としての現像剤回収搬送路５４ｂと、２段目現像スリーブ５１ｂ上のキャリアを捕集するキャリア捕集ローラ５５等を備えている。
【００２４】
１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂ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り、不図示の回転駆動機構によって図１中時計方向に回転されるように構成されている。内包す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、現像剤中の磁性キャリアが１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ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磁性キャリアに帯電したトナーが付着されて、磁気穂が形成される。磁気穂は、１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂ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。
【００２５】
１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂに内包されるマグネットロールは材料としてＳｒフェライトないしＢａフェライトの磁性粉に、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）またはＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料の高分子化合物を混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることが多い。また、マグネット成型体は、現像ローラ軸方向に延びる棒状のブロックであり、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、Ｂｒ＞０．５Ｔ（テスラ）の材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ・Ｆｅ・Ｂ等）又はＳｍ系（Ｓｍ・Ｃｏ、Ｓｍ・Ｆｅ・Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。
【００２６】
ドクターブレード５２は、１段目現像スリーブ５１ａによる１段目現像領域より上流で、１段目現像スリーブ５１ａ表面と対向配置され、１段目現像スリーブ５１ａ表面上に担持された現像剤が通過することにより１段目現像領域へ搬送される現像剤の量を規制するための規制ギャップを形成する。本実施形態におけるドクターブレード５２は、ＳＵＳ３１６やＸＭ７等の非磁性金属材料（弱磁性金属材料も含むものとする。）で形成された板厚が２ｍｍ程度の板状部材である。
【００２７】
図５は、現像装置５の現像スリーブ近傍の拡大図である。図５には、１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂの表面上における法線磁束密度（絶対値）の分布（図５中の二点鎖線Ａ）と接線磁束密度（絶対値）の分布（図５中の破線Ｂ）を示している。１段目現像スリーブ５１ａ表面には内包されるマグネットローラ（不図示）の各磁極Ｈ１１〜Ｈ１５により、２段目現像スリーブ５１ｂ表面上では内包されるマグネットローラ（不図示）の各磁極Ｈ２１〜Ｈ２５により、図５において二点鎖線Ａで示すような法線磁束密度および破線Ｂで示すような接線磁束密度分布が得られる。
【００２８】
１段目現像スリーブ５１ａのマグネットローラ（不図示）は、感光体２との対向位置に形成される主磁極Ｈ１１、ドクターブレード５２と対向するよう形成されるドクタ対向磁極Ｈ１３、主磁極Ｈ１１とドクタ対向磁極Ｈ１３との間に形成される搬送極Ｈ１２、供給スクリュウ５３ａとの対向位置に形成される汲上げ磁極Ｈ１４、２段目現像スリーブ５１ｂとの対向位置に形成される１段目受渡磁極Ｈ１５を備えている。
２段目現像スリーブ５１ｂのマグネットローラ（不図示）２は、感光体２との対向位置に形成される主磁極Ｈ２１、１段目現像スリーブ５１ａ（１段目受渡磁極Ｈ１５）との対向位置に形成される２段目受渡磁極Ｈ２２、搬送磁極Ｈ２３、キャリア捕集ローラ５５との対向位置に形成される搬送磁極Ｈ２５、現像剤回収搬送路５４ｂとの対向位置に形成される剤離れ磁極Ｈ２４を備えている。
【００２９】
トナーと磁性キャリアとを混合した現像剤供給搬送路５４ａ内の現像剤は、供給スクリュウ５３ａによって撹拌されながら１段目現像スリーブ５１ａの表面上まで搬送される。このとき、現像剤は、供給スクリュウ５３ａにより、撹拌・搬送されながら、感光体２上の潜像を現像するのに必要な帯電量をもつ。汲上げ磁極Ｈ１４がこのような現像剤の磁性キャリアに作用して、現像剤供給搬送路５４ａに収容されている現像剤が１段目現像スリーブ５１ａ表面上に担持される。１段目現像スリーブ５１ａ上に担持された現像剤は、ドクタ対向磁極Ｈ１３による磁力が作用する規制ギャップを通過する際に、その一部がドクターブレード５２によって規制され、現像剤供給搬送路５４ａに戻される。このドクターブレード５２と１段目現像スリーブ５１ａの位置関係は、１段目現像領域に供給すべき現像剤量によって決定され、その距離は、０．１〜２ｍｍの範囲内にある。より厳密には、感光体２、１段目現像スリーブ５１ａの線速、１段目現像スリーブ５１ａの径、現像剤中のトナー濃度によって決定される。
【００３０】
一方、ドクターブレード５２を通過した１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤は、搬送極Ｈ１２により担持された状態で主磁極Ｈ１１が対向する１段目現像領域まで搬送され、１段目現像領域において主磁極Ｈ１１の磁力の作用により穂立ちし、感光体２の表面を摺接する。１段目現像スリーブ５１ａには、図示しない現像剤担持体バイアス電源よりＤＣ、もしくは、ＤＣ＋ＡＣバイアスが印加される。これにより、１段目現像領域では、感光体２の表面と１段目現像スリーブ５１ａの表面との間の電位差により、１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤中のトナーが感光体２上の潜像に移動し、感光体２上の潜像が現像される。
【００３１】
１段目現像領域を通過した現像剤は、１段目受渡磁極Ｈ１５の位置（２段目現像スリーブ５１ｂの２段目受渡磁極Ｈ２２と対向する位置）である現像剤受渡領域まで搬送される。そして、この現像剤受渡領域において、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤の一部又は全部が、１段目現像スリーブ５１ａの１段目受渡磁極Ｈ１５及び２段目現像スリーブ５１ｂの２段目受渡磁極Ｈ２２の磁力（受渡磁力）の作用により、２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡される。
【００３２】
２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡された現像剤は、主磁極Ｈ２１が対向する２段目現像領域において主磁極Ｈ２１の磁力が作用して穂立ちし、感光体２の表面を摺接する。２段目現像スリーブ５１ｂには、図示しない現像剤担持体バイアス電源よりＤＣ、もしくは、ＤＣ＋ＡＣバイアスが印加される。これにより、２段目現像領域では、感光体２の表面と２段目現像スリーブ５１ｂの表面との間の電位差により、２段目現像スリーブ５１ｂ上の現像剤中のトナーが感光体２上の潜像に移動し、感光体２上の潜像が現像される。
【００３３】
２段目現像領域を通過した現像剤は、搬送磁極Ｈ２５の磁力の作用により剤離れ磁極Ｈ２４に向けて搬送される。このとき、搬送磁極Ｈ２５の磁力の作用により、キャリア捕集ローラ５５に捕集・担持されたキャリアを２段目現像スリーブ５１ｂ上に移行させながら、２段目現像スリーブ５１ｂ上の現像剤を搬送する。剤離れ磁極Ｈ２４の位置に達した２段目現像スリーブ５１ｂ上に担持されている現像処理後の現像剤は、２段目現像スリーブ５１ｂから脱離する。脱離後の現像剤は、現像剤回収搬送路５４ｂに回収されて、回収スクリュウ５３ｂによって搬送される。
【００３４】
現像剤回収搬送路５４ｂ内の現像剤は、図示しない循環搬送手段により現像剤供給搬送路５４ａ内に搬送される。このとき必要に応じて、トナー補給等を行い、トナー濃度を調整した現像剤を現像剤供給搬送路５４ａに搬送する。
【００３５】
さらに、本実施形態の現像装置５では、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質を１段目現像スリーブ５１ａ表面および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給することで、現像スリーブの汚れを抑制する。詳しくは、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤に付着させ、現像剤に付着させた低付着力化物質を１段目現像スリーブ５１ａ表面および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給することで、現像スリーブの汚れを抑制する。
【００３６】
図１、５に示すように、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流となる位置に低付着力化物質の固形体である低付着力化物質ブロック６０を配置する。具体的には、ドクターブレード５２を通過した現像剤を１段目現像領域まで搬送する搬送極Ｈ１２が配置された１段目現像スリーブ５１ａの表面と対向する位置近傍のケーシング５６に低付着力化物質ブロック６０を付設する。この低付着力化物質ブロック６０は、搬送極Ｈ１２の法線方向磁力線に沿って１段目現像スリーブ５１ａ表面上に形成される磁性キャリアの磁気穂が接触し得る位置に配置される。
【００３７】
磁気穂が、低付着力化物質ブロック６０に接触することで、低付着力化物質が磁気穂によって掻き取られ、磁気穂を形成する現像剤に付着する。低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａ表面に接触することで、１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質が供給される。これにより、種々の要因に関係なく、１段目現像スリーブ５１ａ表面とトナーとの間の付着力が低下して１段目現像スリーブ５１ａ表面にトナーが固着し難くなり、１段目スリーブ汚れを抑制することができる。
【００３８】
１段目側現像領域通過後、低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡される。２段目現像スリーブ５１ｂ上に受け渡された低付着力化物質が付着した現像剤が、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に接触することで、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質が供給される。これにより、種々の要因に関係なく、２段目現像スリーブ５１ｂ表面とトナーとの間の付着力が低下して２段目現像スリーブ５１ｂ表面にトナーが固着し難くなり、２段目スリーブ汚れを抑制することができる。
【００３９】
ここで、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに良好に低付着力化物質を供給するための、低付着力化物質ブロック６０の配置について、詳しく説明する。
１段目現像領域では、掻き取る際に磁気穂が乱れたり、掻き取られた低付着力化物質が感光体２に付着したり、現像に悪影響を及ぼすおそれがあるため、低付着力化物質ブロック６０を配置することはできない。
【００４０】
１段目現像スリーブ５１ａによる１段目現像領域よりも下流、かつ、２段目現像スリーブ５１ｂへの受け渡し領域上流で、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、低付着力化物質が付着した現像剤が直ぐに２段目現像スリーブ５１ｂに受け渡されてしまうため、１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質を良好に供給することは難しい。２段目現像スリーブ５１ｂへの受け渡し領域より下流で、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに低付着力化物質を供給することはできる。
【００４１】
しかし、低付着力化物質を掻き取った１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤が、汲上げ磁極Ｈ１４より上流の剤離れ部や、ドクターブレード５２での規制により、１段目現像スリーブ５１ａ表面から離脱して装置内に落下すると、掻き取った低付着力化物質の１段目現像スリーブ５１ａ表面および２段目現像スリーブ５１ｂ表面への供給効率が大きく低下する。本実施形態のように１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤に付着させた低付着力化物質を、１段目現像スリーブ５１ａ表面だけでなく２段目現像スリーブ５１ｂ表面にも供給する構成では、単数の現像スリーブを用いる構成に較べて、掻き取った低付着力化物質をロス無く効率よく供給することが必要となる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、上述のように低付着力化物質ブロック６０を、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流に配置する。これにより、低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａから離脱することなく１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質を供給し、ついで、２段目現像スリーブ５１ｂに受け渡されて２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給する。よって、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに良好に低付着力化物質を供給することができる。
【００４３】
なお、ドクターブレード５２通過後の１段目現像領域に近い位置で、磁気穂が低付着力物質を掻き取る際に、磁気穂が乱れによる濃度ムラ等、画質への悪影響が懸念される。しかしながら、多段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａによる現像で画像ムラ等が発生していても、２段目現像スリーブ５１ｂに現像剤が受け渡された時に、掻き取り時の影響はリセットされる。
【００４４】
さらに、多段現像装置においては、２段目現像スリーブ５１ｂによる現像で１段目現像スリーブ５１ａの現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができる。例えば、上述のように、二段現像において、両段に同一の現像バイアスを印加する場合、１段目の現像は２段目の現像と比較して現像量が多い。これは、１段目の現像後の時点で、ある程度、潜像が現像されたトナーで埋められるため、２段目の現像ポテンシャルが減少するためと考える。例えば、１段目の現像後の現像量を、２段目まで現像した場合の現像量を比較すると、１段目の現像後の時点で、２段目まで現像した場合の現像量の７〜８割は現像していることがわかっている。一方、２段目の現像では、１段目の現像で形成した感光体２上のトナー像を整える、もしくは、不要なトナーを回収することで、画質を改善する効果があると考えられている。一般的に、現像スリーブに内包されるマグネットローラは現像領域中の現像剤の動きを決定するため、画質に大きく影響すると考えられているが、１段目のマグネットローラよりも２段目のマグネットローラを変えたほうが、最終的な画質には及ぼす影響が大きいことがわかっている。
このように、本実施形態の現像装置５においては、１段目現像スリーブ５１ａによる現像が乱れても、２段目現像スリーブ５１ｂによる現像で１段目の現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができるので、上記画像上の問題を発生する虞がない。
これにより、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面とトナーとの間の付着力が低下して、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂのスリーブ汚れを良好に抑制することができる。
【００４５】
ここで、スリーブ汚れによる不具合と、これを抑制する従来の構成について詳しく説明する。
スリーブ汚れが発生すると、現像が繰り返し行われることで、現像スリーブ表面に固着したトナーの帯電量がキャリアとの摩擦等により増加する。これにより、トナーが固着した現像スリーブの表面部分における電位の絶対値は、その現像スリーブに印加されている現像バイアスより決まる電位の絶対値よりも高いものとなる。この結果、ネガ／ポジ現像方式では、トナーが固着した現像スリーブの表面部分では、トナーが固着していない表面部分に比べ、現像バイアスが高くなったのと同じ状態になる。また、ポジ／ポジ現像方式では現像バイアスが低くなったのと同じ状態になる。
したがって、スリーブ汚れが生じると、現像電界にムラが生じ、画質が劣化することになる。また、トナーが固着した現像スリーブの表面部分における電位の絶対値が大きくなる結果、逆現像電界が弱まり、これも画質に悪影響を及ぼす。
【００４６】
具体的には、いわゆるネガ／ポジ現像方式を採用する場合には、トナーが固着した現像スリーブの表面部分では、感光体上の潜像が存在しない部分にもトナーが移動しやすくなり、地肌汚れが発生しやすくなる。また、いわゆるポジ／ポジ現像方式を採用する場合には、トナーが固着した現像スリーブの表面部分では、地肌汚れではなく低濃度画像となりやすくなる。
ここで、ネガ／ポジ現像方式とは、帯電したトナーと同極性に帯電された感光体上にネガ潜像を作像し、現像バイアスとしてトナーと同極性を印加してトナーを現像する方式である。
また、ポジ／ポジ現像方式とは、帯電したトナーと逆極性に帯電された感光体上にポジ潜像を作像し、現像バイアスとしてトナーと逆極性を印加してトナーを現像する方式である。
【００４７】
スリーブ汚れによる不具合を抑制する構成は従来から検討されており、例えば、特許文献１〜５に記載のものがある。
特許文献１では、使用環境の湿度が低いときに現像剤の帯電量が高くなることによって、現像剤を現像スリーブ表面に引き付けるよう力が強まり、スリーブ汚れが発生し易くなることに着目している。そして、湿度が低く、現像剤の帯電量が高くなってスリーブ汚れを生じる恐れがある場合に、画像形成動作に入る前に現像スリーブを１回転させる画像形成装置が開示されている。これは、現像スリーブを１回転させることにより、現像スリーブに付着したトナーと現像装置の現像剤収容部内のトナーとの摺擦によりスリーブ汚れを形成するトナーが現像スリーブから除去される、というものである。しかし、スリーブ汚れは現像剤の帯電量の上昇だけでなく様々な要因で生じ得るものである。また、トナー材料によっては低湿環境下に限らずトナー帯電量が高くなることもある。よって、使用環境の湿度が低いときにのみスリーブ汚れを抑制する制御を実行する特許文献１に開示された画像形成装置では、スリーブ汚れを抑制する効果は少ないという不具合がある。また、湿度が低下するたびに現像スリーブを１回転させるのでは、近年の高速化の要求に応えることができないという不具合もある。
【００４８】
これに対して、本実施形態の現像装置５では、磁気穂によって低付着力化物質を掻き取る構成であるため、低湿度以外の原因に起因するスリーブ汚れも抑制することができる。さらに、画像形成時等の１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂの回転動作によって１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給し、スリーブ汚れを抑制できる。よって、スリーブ汚れを抑制するために画像形成前に１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂを１回転させる必要がなく、特許文献１に記載の構成のように、近年の高速化の要求を阻害することはない。
【００４９】
特許文献２には、現像スリーブ表面を滑らかな凸凹状にサンドブラスト加工し、その表面に無電解メッキを施した画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、表面に無電解メッキを施すことでトナーの現像スリーブへの付着を抑制できるとしている。しかし、この画像形成装置を長期的に使用すると、現像スリーブ表面が磨耗して、その効果が減ってしまうという不具合がある。現像スリーブを製造するには製造コストが高くなるという不具合もある。
【００５０】
特許文献３及び特許文献４には、現像位置における磁力分布を調節して、スリーブ汚れが起きにくいように２成分現像剤のキャリアを穂立ちさせる画像形成装置が開示されている。しかし、これらの特許文献に開示の磁力分布を実現するには磁極配置に制限が生じ、実用上多くの制限があるという不具合がある。
【００５１】
特許文献５には、十分に大きな逆現像電界を形成するために非潜像形成領域である地肌部分と現像スリーブ表面との間の地肌ポテンシャルを大きくした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、スリーブ汚れが発生しても画像の地肌部分に汚れが生じないようにしている。しかし、地肌ポテンシャルが大きいと、トナーに対して逆極性に帯電したキャリアが感光体上の地肌部分に付着するキャリア付着が生じ、そのキャリア付着により画質が劣化するという別の不具合が生じやすくなる。特に、小粒径のキャリアを使用した画像形成装置では、キャリア付着が顕著となり、実用レベルで使用することは困難であるという不具合もある。
【００５２】
現像装置５のように、２成分方式の現像装置の場合、１段目現像スリーブ５１ａ上を現像剤が磁気穂を形成した状態で移動する。この磁気穂の寝起きを利用することで、ブロック状の塊から低付着力化物質を掻き取り、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面に塗布できる。磁気穂によって低付着力化物質を掻きとって塗布する構成であれば、経時でも一定の効果を維持でき、また、キャリア付着等の不具合も起こらない。また、磁力分布等を調整する必要も無いので、元々の構成に単純に付加するだけで発明を適用できる。すなわち、本発明は、実用化している構成、または、実用化できる構成の磁気穂が接触し得る位置に低付着力化物質の固形体を配置すればよいため、高コスト化や実用が困難であるなど新たな不具合が生じることがない。また、磁気穂が接触し得る位置に低付着力化物質の固形体を配置する構成であるため、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面に特別な加工を施す必要がなく、上記特許文献２の現像スリーブの製造コストが高くなるという不具合を防止できる。
【００５３】
低付着力化物質ブロック６０としては、ステアリン酸亜鉛を始めとした高級脂肪酸金属塩や、シリカ等の数十から数百［ｎｍ］の大きさのナノ粒子を固形状にしたものを用いることができる。
ステアリン酸亜鉛は代表的なラメラ結晶紛体であるが、このような物質を低付着力化物質として使用することは好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が低摩擦係数化に効果があり、せん断力を受けて均一に被覆対象の表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量でも効果的に１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面を覆うことが出来る。
また、ナノ粒子での低付着力化物質としては、具体的には、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化ケイ素など各種の流動化剤が使用できるが、特に疎水化されたシリカが特に好ましい。このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができ、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ上の現像剤薄層が均一化する。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００５４】
１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂが低付着力化できているか否かは、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いた付着力測定手法を用いることができる。以下に、原子間力顕微鏡とそれを用いた付着力測定方法の概要を述べる。ただし、トナー等の粉体１個体と現像スリーブなどの部材との付着力測定方法は、部材上の複数の位置で付着力測定が可能であればよく、原子間力顕微鏡を用いた方法には限らない。特開２００１−１８３２８９号公報に記載されている方法を応用しても可能である。
【００５５】
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の動作原理については多くの公知の文献（例えばＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．５６号１７５８頁（１９９０年））がある。窒化ケイ素や二酸化ケイ素などの物質表面を有する針（プローブチップ、以下、チップともいう。）を先端に有するカンチレバーを用いて、チップを測定試料表面に近付けて、試料表面間とプローブチップの間にはたらく力（表面間力）を、フォトダイオードの反射を用いてカンチレバーの反りあるいは撓みとして測定し、シグナルとしてフィードバック制御に結び付け、チップと試料表面との間の距離をピエゾ素子によって制御するというのが代表的な非接触型ＡＦＭの動作原理である。
【００５６】
原子間力顕微鏡を用いて付着力を測定する際は、カンチレバーを装飾しなければならない。具体的には、エポキシ樹脂等の接着剤で、カンチレバー先端に対象の粉体を取り付ける。取り付ける作業は、特開２００２−６２２５３号公報に記載されているような専用機器を用いるか、もしくは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によっても、取り付けることができる。
【００５７】
また、原子間力顕微鏡で付着力を測定する方法は、主に二通りの方法がある。
一つは、フォースカーブ法、もしくは、フォースディスタンスカーブ法という方法である。具体的な測定行為としては、カンチレバー先端と試料表面の離間、接触、離間を連続しておこなう。カンチレバー先端と試料表面の離間の瞬間のカンチレバーのたわみ量から、カンチレバーと試料表面の付着力を測定する方法である（例えば、特開２００２―６２２５３号公報）。
【００５８】
もう一つは、パルスフォースモード法という方法で、フォースカーブ法を応用したものである（例えばＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．１８号２６３２頁（１９９７年））。概念としては、フォースカーブ法がある一点でおこなう測定であるのに対して、パルスフォースモード法は、二次元領域内でフォースカーブ法を連続的におこなう測定である。具体的には、試料表面上を０．１［Ｈｚ］から１０［Ｈｚ］程度でスキャンしながら、垂直方向に試料台を１００［Ｈｚ］から１０００［Ｈｚ］程度で振動させることで、カンチレバー先端と試料表面の接触、離間を連続的におこなう。
【００５９】
試料の測定領域条件は５００［ｎｍ］から１００００［ｎｍ］の領域設定で評価をおこなうのが好適である。付着力分布評価時に、領域が小さすぎる場合、付着力の局所的な偏りの影響が大きくなり、付着力分布から判別を行うのに適した標準偏差が得られないため適正な判別が行えない。評価対象にも依存するが、具体的には５００［ｎｍ］以上の領域に設定するのが良い。
【００６０】
また、付着力測定装置として、原子間力顕微鏡を用いる場合、あまりに大きな領域設定は、設定できない。機種にもよるが、例えば、パルスフォースモード法での最大の設定領域は、数千［ｎｍ］から１００００［ｎｍ］である。また、原子間力顕微鏡は、試料台の移動速度（もしくは、カンチレバーの移動速度）が最大で高々、数千［ｎｍ／ｓ］である。故に、あまりに大きな領域設定になると、測定時間が長くなり過ぎるため、あまり好ましくない。
【００６１】
付着力分布を構成する、データ数は７×７＝４９点以上とするのが好ましい。データ数が少なすぎるとデータに偏りが生じやすくなってしまう可能性が高くなる。付着力測定装置として、原子間力顕微鏡を用いる場合、あまりに大きなデータ数とするのは測定が困難であるので２５６×２５６＝６５５３６点以下とするのが好ましい。
【００６２】
低付着力化物質ブロック６０と１段目現像スリーブ５１ａ表面との間の距離は、磁気穂Ｃが接触可能な値に設定しなければならない。具体的な値は、低付着力化物質ブロック６０を配置した位置近傍の磁極（本実施形態ではＨ１２極）の磁気力と磁性キャリアの透磁率とで決定されるが、およそ５００［ｕｍ］以下に設定する必要がある。
【００６３】
また、低付着力化物質ブロック６０は、図５中の１段目現像スリーブ５１ａ表面上で、法線磁束密度の絶対値を示す二点鎖線Ａと、接線磁束密度の絶対値の分布を示す破線Ｂとが交わる位置のうち、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流であるＨ１２極の法線磁束密度値がピーク値となる位置Ａ２を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域(図５中α）に配置されていることが望ましい。二点鎖線Ａと破線Ｂとが交わる２点は、１段目現像スリーブ５１ａに内包されるマグネットロール(不図示)によって形成される磁界で、１段目現像スリーブ５１ａ表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置のうち、Ｈ１２極のピーク位置を挟んで隣り合う２つの位置となる。
【００６４】
１段目現像スリーブ５１ａ表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置よりもＨ１２極のピーク位置から離れる位置（上記領域α外）では、法線磁束密度よりも接線磁束密度の方が大きくなる。接線磁束密度の方が大きくなると磁気穂が倒れた状態となり、低付着力化物質を掻き取る効率が悪くなる。これに対して、上記領域αでは、Ｈ１２極の法線磁束密度値がピーク値近傍であり、接線磁束密度よりも法線磁束密度の方が大きくなり、磁気穂が起きた状態となるため、効率的に低付着力化物質を掻き取ることができる。
【００６５】
〔実施例１〕
次に、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流であるＨ１２極近傍に対向する位置に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の一つ目の実施例（実施例１）について説明する。
図６は、実施例１の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図６に示すように実施例１の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０をＨ１２極の法線磁束密度値がピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に配置している。このように配置することにより、磁気穂Ｃによる低付着力化物質の掻き取り直後に、１段目現像スリーブ５１ａ上に低付着力化物質を塗布できる。すなわち、掻き取り後のロスを小さくできる。
【００６６】
〔実施例２〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の二つ目の実施例（実施例２）について説明する。
図７は、実施例２の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図７に示すように実施例２の現像装置５の低付着力化物質ブロック６０は、対向する１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂Ｃの先端の位置に沿うように１段目現像スリーブ５１ａ側の面を円弧状にしたものである。低付着力化物質ブロック６０の磁気穂Ｃによって掻き取られる側の形状を円弧状にすることで、経時での磁気穂Ｃとの接触面積の変化が小さくなり、磁気穂Ｃの寝起きによる掻き取り量の経時変化を抑制できる。これにより、１段目現像スリーブ５１ａ上への低付着力化物質の経時での供給量のバラツキを低減できる。
【００６７】
〔実施例３〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の三つ目の実施例（実施例３）について説明する。
図８は、実施例３の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図８に示すように実施例３の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０を円柱状に成型して、磁気穂Ｃとの摩擦で１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向に倣う方向で回転するようにしたものである。円柱状の低付着力化物質ブロック６０が回転することで、低付着力化物質ブロック６０の掻き取られる部分が一箇所に集中することを防止できる。よって、経時での磁気穂Ｃとの接触面積の変化が小さくなり、磁気穂Ｃの寝起きによる掻き取り量の経時変化を抑制できる。これにより、１段目現像スリーブ５１ａ上への低付着力化物質の経時での供給量のバラツキを低減できる。
【００６８】
〔実施例４〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の四つ目の実施例（実施例４）について説明する。
図９は、実施例４の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図９に示すように実施例４の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０を円柱状に成型して、不図示の駆動源によって、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向と反対方向に表面移動するように回転駆動するものである。磁気穂Ｃからの摩擦力を低付着力化物質ブロック６０に効率良く作用させることができるため、磁気穂Ｃの寝起きによる掻き取り量を増やせる。よって、１段目現像スリーブ５１ａへの低付着力化物質の供給量を増やし、低付着力化の効果を増すことができる。
【００６９】
〔実施例５〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の五つ目の実施例（実施例５）について説明する。
図１０は、実施例５の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図１０に示すように実施例５の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０をピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に配置している。例えば、ケーシング５６との位置関係等の問題で、ピーク位置Ａ２に対して、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に低付着力化物質ブロック６０を設置できない場合は、実施例５のように、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に設置してもよい。
【００７０】
〔実施例６〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の六つ目の実施例（実施例６）について説明する。
図１１は、実施例６の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図１１（ａ）は、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向に対して直交する方向から見た模式図であり、図１０（ｂ）は、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向に平行な方向（図１１（ａ）中の右方向）から見た模式図である。
図１１に示すように、実施例６の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０を櫛歯形状にしたものである。実施例６では、櫛の間の隙間も含めて、磁気穂Ｃと低付着力化物質ブロック６０とが接触するため、磁気穂Ｃと低付着力化物質ブロック６０との接触面積を増やすことができ、現像剤の寝起きによる低付着力化物質の掻き取り量を増やすことができる。これにより、１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面への低付着力化物質供給量を増やし、低付着力化の効果を増すことができる。
【００７１】
〔実施例７〕
次に、現像スリーブを３本備えた３段現像装置の実施例について説明する。
図１２は、３段現像装置の現像スリーブ近傍の拡大図である。この現像装置は、感光体２の表面移動方向に関して上流側から１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂ、３段目現像スリーブ５１ｃという３本の現像スリーブを設けている。また、１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤層厚を規制するドクターブレード５２を備えている。
【００７２】
この３段現像装置では、供給スクリュウ５３ａにより攪拌搬送される現像剤供給搬送路５４ａ内の現像剤は、１段目現像スリーブ５１ａ表面上に担持され、層厚がドクターブレード５２によって規制された後、１段目現像領域まで搬送され、感光体２上の潜像を現像する。その後、１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡され、２段目現像領域において感光体２上の潜像を現像する。さらに、２段目現像スリーブ５１ｂ表面上から３段目現像スリーブ５１ｃ表面上に受け渡され、３段目現像領域において感光体２上の潜像を現像する。３段目現像領域を通過した現像剤は、回収スクリュウ５３ｂとの対向部において２段目現像スリーブ５１ｂから脱離し、現像剤回収搬送路５４ｂに回収される。現像剤回収搬送路５４ｂ内の現像剤は、図示しない循環搬送手段により現像剤供給搬送路５４ａ内に搬送される。このとき必要に応じて、トナー補給等を行い、トナー濃度を調整した現像剤を現像剤供給搬送路５４ａに搬送する。
【００７３】
さらに、この３段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ａを、２段目現像スリーブ５１ｂの現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、２段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ｂをそれぞれ配置する。この低付着力化物質ブロック６０ａは１段目現像スリーブ５１ａ表面上に形成される磁気穂が接触し得る位置に、低付着力化物質ブロック６０ｂは２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に形成される磁気穂が接触し得る位置に、それぞれ配置されている。
【００７４】
１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂が、ドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流で、低付着力化物質ブロック６０ａを掻き取り、１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質が供給する。１段目現像領域で感光体２上の潜像の現像を行った後、現像剤は１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡される。２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡された現像剤は、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給すると共に、磁気穂により、現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、２段目現像領域よりも上流に配置された低付着力化物質ブロック６０ｂを掻き取り、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給する。２段目現像領域にて感光体２上の潜像の現像を行った後、現像剤は２段目現像スリーブ５１ｂ表面上から３段目現像スリーブ５１ｃ表面上に受け渡される。３段目現像スリーブ５１ｃ表面上に受け渡された現像剤は、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に低付着力化物質を供給すると共に、２段目現像領域にて感光体２上の潜像の現像を行う。この３段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に形成された磁気穂が２段階で低付着力化物質ブロック６０ａ，６０ｂを掻きとるよう配置している。このため、３段現像装置においても、１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面にも十分な量の低付着力化物質を供給することができ、スリーブ汚れを良好に抑制することができる。
【００７５】
〔実施例８〕
次に、現像スリーブを３本備えた３段現像装置の他の実施例について説明する。
上述の３段現像装置において、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域のみに低付着力化物質ブロック６０ａを配置する構成とすることもできる。この構成では、２段目現像スリーブ５１ｂに対向する低付着力化物質ブロック６０ｂを設けず、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂で掻き取った低付着力化物質を１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に供給するものである。この場合は、１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に供給される低付着力化物質の量は減少するが、低付着力化物質ブロック６０を一つとすることで、低付着力化物質を用いてスリーブ汚れを抑制する構成におけるコストアップを抑制できる。このため、画像形成装置の構成、使用するトナーの特性によるスリーブ汚れの発生度合いに対応して、コストアップ抑制のため本構成を選択することもできる。
【００７６】
以上、本実施形態の現像装置５は、潜像担持体である感光体２の表面移動方向に沿って、磁界発生手段であるマグネットローラ(不図示）を内包し、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面上に担持して表面移動することによって現像剤を搬送する現像剤担持体としての１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂとを配置し、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材としてのドクターブレード５２を設ける。この現像装置５は、１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ上に現像剤を受け渡しながら現像おこなう多段現像装置である。この現像装置５で、図１に示すように、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、感光体２と対向する１段目現像領域よりも上流の領域で、１段目現像スリーブ５１ａ上に形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体である低付着力化物質ブロック６０を配設する。これにより、低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａから離脱することなく１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質を供給し、ついで２目現像スリーブ５１ｂに受け渡されて２段目現像スリーブ５１ｂに低付着力化物質を供給する。よって、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに良好に低付着力化物質を供給することができる。なお、ドクターブレード５２通過後の１段目現像領域に近い位置で、磁気穂が低付着力物質を掻き取る際に、磁気穂が乱れによる濃度ムラ等、画質への悪影響が懸念される。しかしながら、多段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａによる現像で画像ムラ等が発生していても、２段目現像スリーブ５１ｂに現像剤が受け渡された時に、掻き取り時の影響はリセットされる。そして、２段目現像スリーブ５１ｂによる現像で１段目現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができるので、上記画像上の問題を発生する虞がない。これにより、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面とトナーとの間の付着力が低下して、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂの汚れを良好に抑制することができる。
また、実施例７によれば、図１２に示すように、３段現像装置において、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ａを配置し、２段目現像スリーブ５１ｂの現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、２段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ｂを配置する。この３段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に形成された磁気穂が２段階で低付着力化物質ブロック６０ａ，６０ｂを掻きとるよう配置している。このため、１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に十分な量の低付着力化物質を供給することができ、３段現像装置においてもスリーブ汚れを良好に抑制することができる。
また、実施例８によれば、３段現像装置において、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域のみに低付着力化物質ブロック６０を配置する。この構成では、低付着力化物質ブロック６０を一つとすることで、低付着力化物質を用いてスリーブ汚れを抑制する構成におけるコストアップを抑制できる。
また、本実施形態の現像装置５では、低付着力化物質ブロック６０は、図５中の１段目現像スリーブ５１ａ表面上で、法線磁束密度の絶対値を示す二点鎖線Ａと、接線磁束密度の絶対値の分布を示す破線Ｂとが交わる位置のうち、Ｈ１２極の法線磁束密度値がピーク値となる位置Ａ２を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域αに配置する。領域αでは、Ｈ１２極の法線磁束密度値がピーク値近傍であり、接線磁束密度よりも法線磁束密度の方が大きくなり、磁気穂が起きた状態となるため、効率的に低付着力化物質を掻き取ることができる。これにより、スリーブ汚れの発生を効率的に抑制することができる。
また、実施例１によれば、低付着力化物質ブロック６０をＨ１２極の法線磁束密度値のピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に配置する。このように配置することにより、磁気穂による低付着力化物質の掻き取り直後に、１段目現像スリーブ５１ａ上に低付着力化物質を塗布できる。すなわち、掻き取り後のロスを小さくできる。
また、実施例５によれば、低付着力化物質ブロック６０をＨ１２極の法線磁束密度値のピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に配置する。ケーシング５６との位置関係等の問題で、ピーク位置Ａ２に対して、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に低付着力化物質ブロック６０を設置できない場合は、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に設置してもよい。よって、低付着力化物質ブロック６０の配置のレイアウトの自由度を広げることができる。
また、本実施形態の現像装置５が備える低付着力化物質として、脂肪酸塩を用いることができる。脂肪酸塩は、容易に固形状することが可能なため、装置内に配置しやすく、かつ、１段目現像スリーブ５１ａ表面上および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給されたときに各現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低減する効果が大きく、本発明の低付着力化物質を実現することができる。
また、本実施形態の現像装置５が備える低付着力化物質ブロック６０として、シリカ粒子を固形状に固めたものを用いることができる。シリカ粒子は、１段目現像スリーブ５１ａ表面上および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給されたときに各現像スリーブの表面とトナーとの間の付着力を低減する効果が大きく、本発明の低付着力化物質を実現することができる。
また、本実施形態の現像装置５が備える低付着力化物質ブロック６０として、１［μｍ］以下の低付着力化物質の粒子を固形状に固めたものを用いることが望ましい。すなわち、マイクロオーダーの樹脂状のものが固まって固形化したものを低付着力化物質ブロック６０として用いる。低付着力化物質としては、大きな固形状のままであると、付着力を低下させる作用はなくて、ある程度、粉砕されて、微粒子の状態になって初めて、離型性が働くと思われる材料がある。このような材料を低付着力化物として使用する場合、砕くという作用があって初めて離型性が向上する。そして、ある程度、細かいものを押し固めた状態の方が、摺擦力が作用したときに砕け易く、離型性が向上し易い。よって、１［μｍ］以下の低付着力化物質の粒子を固形状に固めた低付着力化物質ブロック６０を用いることで、磁気穂の掻き取りの力で離型性（低付着力化）が得られる程度の粒子状とすることができる。
また、本実施形態のプリンタ１００は、潜像を担持する潜像担持体である感光体２と、感光体２上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置で、現像手段として、多段現像方式の現像装置５を用いる。これにより、スリーブ汚れに起因する画質の劣化を抑制し、高品質の画像形成を行うことが出来る。
【符号の説明】
【００７７】
２ 感光体
３ 帯電部
４ 書込部
５ 現像装置
６ 転写ローラ
７ クリーニング部
８ 感光体除電部
９ レジストローラ対
１０ 定着部
１３ ファーブラシ
１６ 中間転写ベルト
１８ 二次転写ローラ
５１ａ １段目現像スリーブ
５１ｂ ２段目現像スリーブ
５１ｃ ３段目現像スリーブ
５２ ドクターブレード
５３ａ 供給スクリュウ
５３ｂ 回収スクリュウ
５４ａ 現像剤供給搬送路
５４ｂ 現像剤回収搬送路
５５ キャリア捕集ローラ
５６ ケーシング
６０ 低付着力化物質ブロック
Ａ２ ピーク位置(Ｈ１２極の法線方向磁束密度）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開平０８−５４７８７号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４６１８号公報
【特許文献３】特開２００１−２４２７１１号公報
【特許文献４】特開２００１−２４２７１２号公報
【特許文献５】特開２００１−３１２１２６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる二成分方式の現像装置、及び、この現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、耐久性、画像特性に優れているなどの理由により、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を用いる二成分方式の現像装置が広く用いられている。二成分方式の現像装置としては、複数の磁極を有する磁界発生手段を内包する回転可能な現像スリーブからなる現像剤担持体を用い、磁力により現像スリーブ表面上に現像剤を担持して搬送するものが知られている。
【０００３】
一方、近年、画像形成装置は、高画質化かつ高速化の方向に向かっている。高画質化のためには、小粒径トナーを用いて微細なドットを表現できるようにしている。また、高速化のためには、現像スリーブに対してトナーを安定供給するよう現像剤の攪拌・搬送を高速でおこなう構成を採用している。また、最近、画像形成装置の省エネルギー化が求められるようになり、特にエネルギ−消費量の大きいトナー定着過程での省エネルギー化の実現のために、低温定着をおこなうための融点やガラス転移温度の低いトナーを用いるようになってきている。しかし、融点やガラス転移温度の低いトナーは機械的なストレスに対する耐性が低下する傾向にあり、熱に対する耐性も低下することから、低い温度で軟化し易い傾向にある。
【０００４】
このような背景で、現像スリーブの表面にトナーが固着して汚れる現象、所謂「スリーブ汚れ」がより重要な問題となりつつある。スリーブ汚れ自体は、以前から存在したが、耐ストレス性の弱い小粒径、かつ、低温定着トナーを、高速化に伴う高ストレスの条件で使いこなさなければならないため、より顕著になってきている。
【０００５】
スリーブ汚れが発生すると、次の問題が生じる。トナーが固着した部分の現像スリーブの表面電位は、現像スリーブに印加されている現像バイアスに、固着したトナーの帯電量の影響を加えたものとなるため、トナーの固着がない部分の現像スリーブの表面電位である現像バイアスとの間に差を生じる。現像スリーブの表面にトナーが固着した後に現像が繰り返し行われることで、トナーの固着が増加すると共に、固着したトナーの帯電量がキャリアとの摩擦等により増加するため、固着したトナーがある部分とない部分とで、現像スリーブの表面電位の差が増加する。これに伴い、固着したトナーがある部分とない部分とで、現像スリーブ表面と画像部潜像との電位差で形成される現像電界や、現像スリーブ表面と地肌部潜像との電位差で形成される地肌部電界の差が増加する。固着したトナーがある部分とない部分とで現像電界の差が大きくなると、現像濃度ムラを発生させやすい。また、地肌部電界の差が大きくなると、部分的に地汚れを発生させやすい。このように、スリーブ汚れが生じると、現像濃度ムラや地汚れによる画像劣化を引き起こす虞がある。
【０００６】
スリーブ汚れによる不具合を抑制する構成は従来から検討されている（例えば、特許文献１〜５等）が、種々の要因で発生するスリーブ汚れの抑制効果が不十分であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者は、スリーブ汚れを抑制するために、特願２０１０−１７４０２３号にて、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体を、磁界発生手段の磁力により現像スリーブ表面上に形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に配置する現像装置を提案している。この現像装置では、磁気穂が低付着力化物質を掻き取ることで低付着力化物質を現像剤に付着させ、低付着力化物質が付着した現像剤が現像スリーブ表面に接触することで、現像スリーブ表面に低付着力化物質を供給する。これにより、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力が低下し、現像スリーブ表面にトナーが固着し難くなり、スリーブ汚れを抑制する効果を良好に得ることができる。
【０００８】
一方、二成分方式の現像装置において、潜像担持体の表面移動方向に沿って複数の現像スリーブを配置し、上流側現像スリーブ表面上から下流側現像スリーブ表面上に現像剤を受け渡しながら、潜像担持体上に形成された潜像に対して重複して段階的に現像を行う多段現像方式の現像装置が知られている。
【０００９】
多段現像方式の現像装置の構成として、２本の現像スリーブを用いた２段現像方式の現像装置の一例を説明する。この現像装置は、２本の現像スリーブを潜像担持体の表面移動方向に沿って隣接して配置する。現像装置には現像により消費される分のトナーが適宜補給され、その補給トナーと撹拌・混合された現像剤が潜像担持体の移動方向に関して上流側現像スリーブ表面上に汲上げられる。上流側現像スリーブ表面上に担持された現像剤は、上流側現像スリーブの回転に伴って搬送され、上流側現像スリーブと現像剤層規制部材との間の規制ギャップを通過することで適量に規制される。その後、潜像担持体と対向する上流側現像領域へと搬送され、潜像担持体上の潜像を現像する。上流側現像領域を通過した上流側現像スリーブ表面上の現像剤は、下流側現像スリーブの内部に配置された磁界発生手段の受渡磁極と対向する位置まで搬送されると、その一部又は全部が下流側現像スリーブ表面上に受け渡され担持される。下流側現像スリーブ表面上に担持された現像剤は、潜像担持体と対向する下流側現像領域へと搬送され、再び潜像担持体上の潜像の現像に寄与する。その後、下流側現像領域を通過した下流側現像スリーブ表面上の現像剤は、下流側現像スリーブから離脱して現像装置内に戻る。このように、潜像担持体上に形成された潜像に対して重複して現像を行うことにより、主に上段側現像剤担持体で現像能力を稼ぎ、下段側現像剤担持体で上流側の現像を補うよう繊細な画質の向上をおこない、高画質化を図ることができる。
【００１０】
このような多段現像装置においても、上述の低付着力化物質を用いて、複数の現像スリーブのスリーブ汚れを良好に抑制することが望まれる。
【００１１】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、多段現像方式で現像剤担持体汚れを良好に抑制することができる現像装置、及び、これを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁界発生手段を内包し、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面上に担持して表面移動することによって該現像剤を搬送する現像剤担持体を潜像担持体の表面移動方向に対して複数配置し、該複数の現像剤担持体のうち上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材を設け、該上流側現像剤担持体表面上から下流側現像剤担持体表面上に現像剤を受け渡しながら現像おこなう現像装置において、上記上流側現像剤担持体の表面移動方向に関して上記現像剤層規制部材よりも下流、且つ、上記潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域で、該上流側現像剤担持体表面上に上記磁界発生手段の磁力によって形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、該現像剤担持体の表面に供給されることで該現像剤担持体の表面と上記トナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体を配設することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域と、最上流側以外かつ最下流側以外の現像剤担持体における現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域とに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域のみに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置のうち、上記法線磁束密度の値がピーク値となる位置を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向下流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質は、脂肪酸塩であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、シリカ粒子を固形状に固めたものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、１［μｍ］以下の粒子を固形状に固めたものであることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、上流側から下流側の現像剤担持体表面に現像剤を受け渡す多段現像装置で、上流側現像剤担持体表面上の現像剤の磁気穂が低付着力化物質の固形体に接触することにより、上流側現像剤担持体表面上の現像剤に低付着力化物質を付着させる。この現像剤により上流側現像剤担持体表面と下流側現像剤担持体表面とに低付着力化物質を良好に供給できるよう、低付着力化物質の固形体の配置を以下のように規定する。
上流側現像剤担持体上の現像領域で、現像剤の磁気穂が低付着力化物質の固形体に接触して低付着力化物質を掻き取ると、磁気穂が乱れたり、掻き取られた低付着力化物質が潜像担持体に付着したりして、現像に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、上流側現像剤担持体上の現像領域に低付着力化物質の固形体を配置することは好ましくない。
上流側現像剤担持体の現像領域よりも下流、かつ、下流側現像剤担持体への受け渡し領域上流で、上流側現像剤担持体表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、低付着力化物質が付着した現像剤が直ぐに下流側現像剤担持体に受け渡されてしまうため、上流側現像剤担持体表面に低付着力化物質を良好に供給することは難しい。これに対して、下流側現像剤担持体への受け渡し領域より下流で、上流側現像剤担持体表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、上流側現像剤担持体表面と下流側現像剤担持体表面とに低付着力化物質を供給することはできる。
しかし、低付着力化物質を掻き取った上流側現像剤担持体表面上の現像剤が、受け渡し領域下流となる剤離れ部や、現像剤層規制部材での規制により、現像剤担持体表面から離脱して装置内に落下すると、掻き取った低付着力化物質の上流側および下流側現像剤担持体表面への供給効率が大きく低下する。本発明のように上流側現像剤担持体表面上の現像剤に付着させた低付着力化物質を、上流側だけでなく下流側の現像剤担持体表面にも供給する構成では、単数の現像剤担持体を用いる構成に較べて、掻き取った低付着力化物質をロス無く効率よく供給することが必要となる。
そこで、本発明では、低付着力化物質の固形体を、上流側の現像剤担持体の現像剤層規制部材よりも下流、且つ、現像領域よりも上流の領域に配置する。これにより、低付着力化物質が付着した現像剤が上流側現像剤担持体から離脱することなく上流側現像剤担持体表面に低付着力化物質を供給し、ついで下流側現像剤担持体に受け渡されて下流側現像剤担持体表面に低付着力化物質を供給する。よって、上流側現像剤担持体表面と下流側現像剤担持体表面とに良好に低付着力化物質を供給することができる。
なお、現像剤層規制部材通過後の上流側の現像領域に近い位置で、磁気穂が低付着力物質を掻き取る際に、磁気穂が乱れによる濃度ムラ等、画質への悪影響が懸念される。しかしながら、多段現像装置では、上流側現像剤担持体による現像で画像ムラ等が発生していても、下流側現像剤担持体に現像剤が受け渡された時に、掻き取り時の影響はリセットされる。そして、下流側現像剤担持体による現像で上流側現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができるので、上記画像上の問題を発生する虞がない。
これにより、上流側現像剤担持体表面及び下流側現像剤担持体表面とトナーとの間の付着力が低下して、上流側現像剤担持体汚れ及び下流側現像剤担持体汚れを良好に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多段現像方式で現像剤担持体汚れを良好に抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図２】同現像装置を適用可能なプリンタの一例の主要構成を示す模式図。
【図３】同現像装置を適用可能なプリンタの他の例の主要構成を示す模式図。
【図４】同現像装置を適用可能なプリンタのさらに他の例の主要構成を示す模式図。
【図５】同現像装置の現像スリーブ近傍の拡大図。
【図６】実施例１の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図７】実施例２の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図８】実施例３の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図９】実施例４の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図１０】実施例５の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図。
【図１１】実施例６の現像装置の低付着力化物質を配置した磁極ピーク位置近傍の模式図、（ａ）は、１段目現像スリーブの表面移動方向に対して直交する方向から見た模式図、（ｂ）は、１段目現像スリーブの表面移動方向に平行な方向から見た模式図。
【図１２】実施例７の３段現像装置の現像スリーブ近傍の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、本発明を適用したプリンタ１００の一例における主要構成を示す模式図である。図２に示すプリンタ１００においては、図示しない本体筐体内に、図２中時計方向に回転駆動される感光体２が収納されている。感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電部３、静電潜像形成手段としての書込部４、現像手段としての現像装置５、転写手段としての転写ローラ６、クリーニング手段としてのクリーニング部７、除電手段としての感光体除電部８等が設けられている。
プリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつレジストローラ対９に送られ、レジストローラ対９でタイミング調整された後、転写ローラ６と感光体２との間の転写領域に送り出される。
【００１７】
図２に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、感光体２を図２中時計方向に回転駆動して感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電する。その後、一様に帯電された感光体２の表面部分に対し、画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、感光体２の表面に静電潜像を形成する。感光体２の表面上の静電潜像には、現像装置５によりトナーが付着し、これによりトナー像が形成される。このトナー像は、感光体２と転写ローラ６との間の転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着部１０に搬送される。定着部１０は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備え、転写領域から搬送されてきた記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。
一方、転写領域を通過後の感光体２の表面に残留した転写残トナーは、ファーブラシ１３及びクリーニング部７のクリーニングブレードにより掻き取られて感光体２の表面から除去される。その後、感光体除電部８により感光体２の表面を除電し、次の画像形成工程に移行する。
【００１８】
図３は、本発明を適用したプリンタ１００の他の例における主要構成を示す模式図である。図３に示すプリンタ１００は、いわゆるタンデム型のフルカラー画像形成装置である。このプリンタ１００は、図示しない本体筐体内に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した潜像担持体としての４つの感光体２が収納されている。各感光体２の周囲には、それぞれ、帯電手段としての帯電部３、静電潜像形成手段としての書込部４、現像手段としての現像装置５、中間転写手段を構成する中間転写ベルト１６、クリーニング手段としてのクリーニング部７等が設けられている。また、このプリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対に送られ、このレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６との間の二次転写領域に送り出される。
【００１９】
図３に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、各感光体２を図３中時計方向に回転駆動するとともに中間転写ベルト１６を図３中反時計方向に回転駆動する。そして、各感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電した後、各感光体２の表面に対して画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、各感光体２の表面に各色の静電潜像を形成する。各感光体２の表面上の各色静電潜像には、現像装置５により各色トナーがそれぞれ付着し、これにより各色トナー像が形成される。この各色トナー像は、各感光体２と中間転写ベルト１６との間の一次転写領域で中間転写ベルト１６上に互いに重なり合うように一次転写される。中間転写ベルト１６上の各色トナー像は、互いに重なり合った状態で、中間転写ベルト１６と二次転写ローラ１８との間の二次転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、図示しない定着部に搬送される。この定着部も、図２に示したプリンタ１００と同様のものであり、記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。一方、一次転写領域を通過後の感光体２の表面に残留した転写残トナーは、各クリーニング部７のクリーニングブレードにより掻き取られて感光体２の表面から除去される。その後、図示しない感光体除電部により感光体２の表面を除電し、次の画像形成工程に移行する。クリーニング部７は、クリーニングブレードで感光体２上の転写残トナーを掻き落とすものに限るものではなく、例えばファーブラシ１３で感光体２上の転写残トナーを掻き落とすものであってもよい。
【００２０】
図４は、本発明を適用したプリンタ１００の他の例における主要構成を示す模式図である。図４に示すプリンタ１００は、いわゆる１ドラム型のフルカラー画像形成装置である。このプリンタ１００は、図示しない本体筐体内に、潜像担持体としての感光体２が収納されている。感光体２の周囲には、帯電手段としての帯電部３、静電潜像形成手段としての書込部４、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した現像手段としての現像装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ、中間転写手段を構成する中間転写ベルト１６、クリーニング手段としてのクリーニング部７等が設けられている。また、このプリンタ１００は、複数枚の記録材としての記録紙Ｐを収納する図示しない給紙カセットを備えている。給紙カセット内の記録紙Ｐは、図示しない給紙ローラにより１枚ずつ図示しないレジストローラ対に送られ、このレジストローラ対でタイミング調整された後、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６との間の二次転写領域に送り出される。
【００２１】
図４に示すプリンタ１００において画像形成を行う場合、まず、感光体２を図４中時計方向に回転駆動するとともに中間転写ベルト１６を図４中反時計方向に回転駆動する。そして、感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電した後、感光体２の表面に対してＣ用画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、感光体２の表面にＣ用静電潜像を形成する。そして、このＣ用静電潜像をシアン用現像装置５ＣによりＣトナーで現像を行う。これにより感光体２上に形成されたＣ用トナー像は、感光体２と中間転写ベルト１６とによって形成されるＣ用の一次転写領域で中間転写ベルト１６上に一次転写される。その後、感光体２の表面に残留した転写残トナーをクリーニング部７で除去した後、再び感光体２の表面を帯電部３で一様に帯電する。次に、感光体２の表面に対してＭ用画像データで変調されたレーザを書込部４により照射して、感光体２の表面にＭ用静電潜像を形成する。そして、このＭ用静電潜像をマゼンタ用現像装置５ＭによりＭトナーで現像を行う。これにより感光体２上に形成されたＭ用トナー像は、中間転写ベルト１６上に既に一次転写されているＣ用トナー像と重なり合うようにして、Ｍ用の一次転写領域で中間転写ベルト１６上に一次転写される。以後、Ｙ及びＫについても、同様に中間転写ベルト１６上に一次転写する。このようにして互いに重なり合った状態となった中間転写ベルト１６上の各色トナー像は、中間転写ベルト１６と二次転写ローラ１８との間の二次転写領域に搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録紙Ｐは、図示しない定着部に搬送される。この定着部も、図２に示したプリンタ１００と同様のものであり、記録紙Ｐを加熱及び加圧して、記録紙Ｐ上のトナー像を記録紙Ｐに定着させる。定着後の記録紙Ｐは、図示しない排紙トレー上に排出する。
【００２２】
次に、図２〜４のプリンタ１００に適用可能な本発明の特徴部を備えた現像装置５について説明する。
図１は、本実施形態に係る現像装置５の概略構成図である。図１の現像装置５は、２本の現像スリーブを用いた２段現像方式の現像装置である。現像装置５は、ケーシング５６内に、感光体２の表面移動方向に関して上流側現像スリーブとなる１段目現像スリーブ５１ａと、下流側現像スリーブとなる２段目現像スリーブ５１ｂという２本の現像スリーブを設けている。１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂは、磁界を形成するマグネットが固設したマグネットロール（不図示）をそれぞれ内包しており、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を表面に担持する現像剤担持体である。
【００２３】
１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂとは、それぞれ感光体２の表面に近接するように対向配置されていて、その対向位置が現像領域となる。さらに、現像装置５は、１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材としてのドクターブレード５２を備えている。また、１段目現像スリーブ５１ａに供給する現像剤を撹拌・搬送する撹拌搬送部材である供給スクリュウ５３ａと攪拌搬送路としての現像剤供給搬送路５４ａと、２段目現像スリーブ５１ｂから回収した現像剤を撹拌・搬送する撹拌搬送部材である回収スクリュウ５３ｂと攪拌搬送路としての現像剤回収搬送路５４ｂと、２段目現像スリーブ５１ｂ上のキャリアを捕集するキャリア捕集ローラ５５等を備えている。
【００２４】
１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂ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り、不図示の回転駆動機構によって図１中時計方向に回転されるように構成されている。内包す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、現像剤中の磁性キャリアが１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ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磁性キャリアに帯電したトナーが付着されて、磁気穂が形成される。磁気穂は、１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂ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。
【００２５】
１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂに内包されるマグネットロールは材料としてＳｒフェライトないしＢａフェライトの磁性粉に、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）またはＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料の高分子化合物を混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることが多い。また、マグネット成型体は、現像ローラ軸方向に延びる棒状のブロックであり、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、Ｂｒ＞０．５Ｔ（テスラ）の材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ・Ｆｅ・Ｂ等）又はＳｍ系（Ｓｍ・Ｃｏ、Ｓｍ・Ｆｅ・Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。
【００２６】
ドクターブレード５２は、１段目現像スリーブ５１ａによる１段目現像領域より上流で、１段目現像スリーブ５１ａ表面と対向配置され、１段目現像スリーブ５１ａ表面上に担持された現像剤が通過することにより１段目現像領域へ搬送される現像剤の量を規制するための規制ギャップを形成する。本実施形態におけるドクターブレード５２は、ＳＵＳ３１６やＸＭ７等の非磁性金属材料（弱磁性金属材料も含むものとする。）で形成された板厚が２ｍｍ程度の板状部材である。
【００２７】
図５は、現像装置５の現像スリーブ近傍の拡大図である。図５には、１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂの表面上における法線磁束密度（絶対値）の分布（図５中の二点鎖線Ａ）と接線磁束密度（絶対値）の分布（図５中の破線Ｂ）を示している。１段目現像スリーブ５１ａ表面には内包されるマグネットローラ（不図示）の各磁極Ｈ１１〜Ｈ１５により、２段目現像スリーブ５１ｂ表面上では内包されるマグネットローラ（不図示）の各磁極Ｈ２１〜Ｈ２５により、図５において二点鎖線Ａで示すような法線磁束密度および破線Ｂで示すような接線磁束密度分布が得られる。
【００２８】
１段目現像スリーブ５１ａのマグネットローラ（不図示）は、感光体２との対向位置に形成される主磁極Ｈ１１、ドクターブレード５２と対向するよう形成されるドクタ対向磁極Ｈ１３、主磁極Ｈ１１とドクタ対向磁極Ｈ１３との間に形成される搬送極Ｈ１２、供給スクリュウ５３ａとの対向位置に形成される汲上げ磁極Ｈ１４、２段目現像スリーブ５１ｂとの対向位置に形成される１段目受渡磁極Ｈ１５を備えている。
２段目現像スリーブ５１ｂのマグネットローラ（不図示）２は、感光体２との対向位置に形成される主磁極Ｈ２１、１段目現像スリーブ５１ａ（１段目受渡磁極Ｈ１５）との対向位置に形成される２段目受渡磁極Ｈ２２、搬送磁極Ｈ２３、キャリア捕集ローラ５５との対向位置に形成される搬送磁極Ｈ２５、現像剤回収搬送路５４ｂとの対向位置に形成される剤離れ磁極Ｈ２４を備えている。
【００２９】
トナーと磁性キャリアとを混合した現像剤供給搬送路５４ａ内の現像剤は、供給スクリュウ５３ａによって撹拌されながら１段目現像スリーブ５１ａの表面上まで搬送される。このとき、現像剤は、供給スクリュウ５３ａにより、撹拌・搬送されながら、感光体２上の潜像を現像するのに必要な帯電量をもつ。汲上げ磁極Ｈ１４がこのような現像剤の磁性キャリアに作用して、現像剤供給搬送路５４ａに収容されている現像剤が１段目現像スリーブ５１ａ表面上に担持される。１段目現像スリーブ５１ａ上に担持された現像剤は、ドクタ対向磁極Ｈ１３による磁力が作用する規制ギャップを通過する際に、その一部がドクターブレード５２によって規制され、現像剤供給搬送路５４ａに戻される。このドクターブレード５２と１段目現像スリーブ５１ａの位置関係は、１段目現像領域に供給すべき現像剤量によって決定され、その距離は、０．１〜２ｍｍの範囲内にある。より厳密には、感光体２、１段目現像スリーブ５１ａの線速、１段目現像スリーブ５１ａの径、現像剤中のトナー濃度によって決定される。
【００３０】
一方、ドクターブレード５２を通過した１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤は、搬送極Ｈ１２により担持された状態で主磁極Ｈ１１が対向する１段目現像領域まで搬送され、１段目現像領域において主磁極Ｈ１１の磁力の作用により穂立ちし、感光体２の表面を摺接する。１段目現像スリーブ５１ａには、図示しない現像剤担持体バイアス電源よりＤＣ、もしくは、ＤＣ＋ＡＣバイアスが印加される。これにより、１段目現像領域では、感光体２の表面と１段目現像スリーブ５１ａの表面との間の電位差により、１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤中のトナーが感光体２上の潜像に移動し、感光体２上の潜像が現像される。
【００３１】
１段目現像領域を通過した現像剤は、１段目受渡磁極Ｈ１５の位置（２段目現像スリーブ５１ｂの２段目受渡磁極Ｈ２２と対向する位置）である現像剤受渡領域まで搬送される。そして、この現像剤受渡領域において、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤の一部又は全部が、１段目現像スリーブ５１ａの１段目受渡磁極Ｈ１５及び２段目現像スリーブ５１ｂの２段目受渡磁極Ｈ２２の磁力（受渡磁力）の作用により、２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡される。
【００３２】
２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡された現像剤は、主磁極Ｈ２１が対向する２段目現像領域において主磁極Ｈ２１の磁力が作用して穂立ちし、感光体２の表面を摺接する。２段目現像スリーブ５１ｂには、図示しない現像剤担持体バイアス電源よりＤＣ、もしくは、ＤＣ＋ＡＣバイアスが印加される。これにより、２段目現像領域では、感光体２の表面と２段目現像スリーブ５１ｂの表面との間の電位差により、２段目現像スリーブ５１ｂ上の現像剤中のトナーが感光体２上の潜像に移動し、感光体２上の潜像が現像される。
【００３３】
２段目現像領域を通過した現像剤は、搬送磁極Ｈ２５の磁力の作用により剤離れ磁極Ｈ２４に向けて搬送される。このとき、搬送磁極Ｈ２５の磁力の作用により、キャリア捕集ローラ５５に捕集・担持されたキャリアを２段目現像スリーブ５１ｂ上に移行させながら、２段目現像スリーブ５１ｂ上の現像剤を搬送する。剤離れ磁極Ｈ２４の位置に達した２段目現像スリーブ５１ｂ上に担持されている現像処理後の現像剤は、２段目現像スリーブ５１ｂから脱離する。脱離後の現像剤は、現像剤回収搬送路５４ｂに回収されて、回収スクリュウ５３ｂによって搬送される。
【００３４】
現像剤回収搬送路５４ｂ内の現像剤は、図示しない循環搬送手段により現像剤供給搬送路５４ａ内に搬送される。このとき必要に応じて、トナー補給等を行い、トナー濃度を調整した現像剤を現像剤供給搬送路５４ａに搬送する。
【００３５】
さらに、本実施形態の現像装置５では、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質を１段目現像スリーブ５１ａ表面および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給することで、現像スリーブの汚れを抑制する。詳しくは、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤に付着させ、現像剤に付着させた低付着力化物質を１段目現像スリーブ５１ａ表面および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給することで、現像スリーブの汚れを抑制する。
【００３６】
図１、５に示すように、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流となる位置に低付着力化物質の固形体である低付着力化物質ブロック６０を配置する。具体的には、ドクターブレード５２を通過した現像剤を１段目現像領域まで搬送する搬送極Ｈ１２が配置された１段目現像スリーブ５１ａの表面と対向する位置近傍のケーシング５６に低付着力化物質ブロック６０を付設する。この低付着力化物質ブロック６０は、搬送極Ｈ１２の法線方向磁力線に沿って１段目現像スリーブ５１ａ表面上に形成される磁性キャリアの磁気穂が接触し得る位置に配置される。
【００３７】
磁気穂が、低付着力化物質ブロック６０に接触することで、低付着力化物質が磁気穂によって掻き取られ、磁気穂を形成する現像剤に付着する。低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａ表面に接触することで、１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質が供給される。これにより、種々の要因に関係なく、１段目現像スリーブ５１ａ表面とトナーとの間の付着力が低下して１段目現像スリーブ５１ａ表面にトナーが固着し難くなり、１段目スリーブ汚れを抑制することができる。
【００３８】
１段目側現像領域通過後、低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡される。２段目現像スリーブ５１ｂ上に受け渡された低付着力化物質が付着した現像剤が、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に接触することで、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質が供給される。これにより、種々の要因に関係なく、２段目現像スリーブ５１ｂ表面とトナーとの間の付着力が低下して２段目現像スリーブ５１ｂ表面にトナーが固着し難くなり、２段目スリーブ汚れを抑制することができる。
【００３９】
ここで、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに良好に低付着力化物質を供給するための、低付着力化物質ブロック６０の配置について、詳しく説明する。
１段目現像領域では、掻き取る際に磁気穂が乱れたり、掻き取られた低付着力化物質が感光体２に付着したり、現像に悪影響を及ぼすおそれがあるため、低付着力化物質ブロック６０を配置することはできない。
【００４０】
１段目現像スリーブ５１ａによる１段目現像領域よりも下流、かつ、２段目現像スリーブ５１ｂへの受け渡し領域上流で、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、低付着力化物質が付着した現像剤が直ぐに２段目現像スリーブ５１ｂに受け渡されてしまうため、１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質を良好に供給することは難しい。２段目現像スリーブ５１ｂへの受け渡し領域より下流で、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂が低付着力化物質を掻き取ると、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに低付着力化物質を供給することはできる。
【００４１】
しかし、低付着力化物質を掻き取った１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤が、汲上げ磁極Ｈ１４より上流の剤離れ部や、ドクターブレード５２での規制により、１段目現像スリーブ５１ａ表面から離脱して装置内に落下すると、掻き取った低付着力化物質の１段目現像スリーブ５１ａ表面および２段目現像スリーブ５１ｂ表面への供給効率が大きく低下する。本実施形態のように１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤に付着させた低付着力化物質を、１段目現像スリーブ５１ａ表面だけでなく２段目現像スリーブ５１ｂ表面にも供給する構成では、単数の現像スリーブを用いる構成に較べて、掻き取った低付着力化物質をロス無く効率よく供給することが必要となる。
【００４２】
そこで、本実施形態では、上述のように低付着力化物質ブロック６０を、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流に配置する。これにより、低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａから離脱することなく１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質を供給し、ついで、２段目現像スリーブ５１ｂに受け渡されて２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給する。よって、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに良好に低付着力化物質を供給することができる。
【００４３】
なお、ドクターブレード５２通過後の１段目現像領域に近い位置で、磁気穂が低付着力物質を掻き取る際に、磁気穂が乱れによる濃度ムラ等、画質への悪影響が懸念される。しかしながら、多段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａによる現像で画像ムラ等が発生していても、２段目現像スリーブ５１ｂに現像剤が受け渡された時に、掻き取り時の影響はリセットされる。
【００４４】
さらに、多段現像装置においては、２段目現像スリーブ５１ｂによる現像で１段目現像スリーブ５１ａの現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができる。例えば、上述のように、二段現像において、両段に同一の現像バイアスを印加する場合、１段目の現像は２段目の現像と比較して現像量が多い。これは、１段目の現像後の時点で、ある程度、潜像が現像されたトナーで埋められるため、２段目の現像ポテンシャルが減少するためと考える。例えば、１段目の現像後の現像量を、２段目まで現像した場合の現像量を比較すると、１段目の現像後の時点で、２段目まで現像した場合の現像量の７〜８割は現像していることがわかっている。一方、２段目の現像では、１段目の現像で形成した感光体２上のトナー像を整える、もしくは、不要なトナーを回収することで、画質を改善する効果があると考えられている。一般的に、現像スリーブに内包されるマグネットローラは現像領域中の現像剤の動きを決定するため、画質に大きく影響すると考えられているが、１段目のマグネットローラよりも２段目のマグネットローラを変えたほうが、最終的な画質には及ぼす影響が大きいことがわかっている。
このように、本実施形態の現像装置５においては、１段目現像スリーブ５１ａによる現像が乱れても、２段目現像スリーブ５１ｂによる現像で１段目の現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができるので、上記画像上の問題を発生する虞がない。
これにより、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面とトナーとの間の付着力が低下して、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂのスリーブ汚れを良好に抑制することができる。
【００４５】
ここで、スリーブ汚れによる不具合と、これを抑制する従来の構成について詳しく説明する。
スリーブ汚れが発生すると、現像が繰り返し行われることで、現像スリーブ表面に固着したトナーの帯電量がキャリアとの摩擦等により増加する。これにより、トナーが固着した現像スリーブの表面部分における電位の絶対値は、その現像スリーブに印加されている現像バイアスより決まる電位の絶対値よりも高いものとなる。この結果、ネガ／ポジ現像方式では、トナーが固着した現像スリーブの表面部分では、トナーが固着していない表面部分に比べ、現像バイアスが高くなったのと同じ状態になる。また、ポジ／ポジ現像方式では現像バイアスが低くなったのと同じ状態になる。
したがって、スリーブ汚れが生じると、現像電界にムラが生じ、画質が劣化することになる。また、トナーが固着した現像スリーブの表面部分における電位の絶対値が大きくなる結果、逆現像電界が弱まり、これも画質に悪影響を及ぼす。
【００４６】
具体的には、いわゆるネガ／ポジ現像方式を採用する場合には、トナーが固着した現像スリーブの表面部分では、感光体上の潜像が存在しない部分にもトナーが移動しやすくなり、地肌汚れが発生しやすくなる。また、いわゆるポジ／ポジ現像方式を採用する場合には、トナーが固着した現像スリーブの表面部分では、地肌汚れではなく低濃度画像となりやすくなる。
ここで、ネガ／ポジ現像方式とは、帯電したトナーと同極性に帯電された感光体上にネガ潜像を作像し、現像バイアスとしてトナーと同極性を印加してトナーを現像する方式である。
また、ポジ／ポジ現像方式とは、帯電したトナーと逆極性に帯電された感光体上にポジ潜像を作像し、現像バイアスとしてトナーと逆極性を印加してトナーを現像する方式である。
【００４７】
スリーブ汚れによる不具合を抑制する構成は従来から検討されており、例えば、特許文献１〜５に記載のものがある。
特許文献１では、使用環境の湿度が低いときに現像剤の帯電量が高くなることによって、現像剤を現像スリーブ表面に引き付けるよう力が強まり、スリーブ汚れが発生し易くなることに着目している。そして、湿度が低く、現像剤の帯電量が高くなってスリーブ汚れを生じる恐れがある場合に、画像形成動作に入る前に現像スリーブを１回転させる画像形成装置が開示されている。これは、現像スリーブを１回転させることにより、現像スリーブに付着したトナーと現像装置の現像剤収容部内のトナーとの摺擦によりスリーブ汚れを形成するトナーが現像スリーブから除去される、というものである。しかし、スリーブ汚れは現像剤の帯電量の上昇だけでなく様々な要因で生じ得るものである。また、トナー材料によっては低湿環境下に限らずトナー帯電量が高くなることもある。よって、使用環境の湿度が低いときにのみスリーブ汚れを抑制する制御を実行する特許文献１に開示された画像形成装置では、スリーブ汚れを抑制する効果は少ないという不具合がある。また、湿度が低下するたびに現像スリーブを１回転させるのでは、近年の高速化の要求に応えることができないという不具合もある。
【００４８】
これに対して、本実施形態の現像装置５では、磁気穂によって低付着力化物質を掻き取る構成であるため、低湿度以外の原因に起因するスリーブ汚れも抑制することができる。さらに、画像形成時等の１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂの回転動作によって１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給し、スリーブ汚れを抑制できる。よって、スリーブ汚れを抑制するために画像形成前に１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂを１回転させる必要がなく、特許文献１に記載の構成のように、近年の高速化の要求を阻害することはない。
【００４９】
特許文献２には、現像スリーブ表面を滑らかな凸凹状にサンドブラスト加工し、その表面に無電解メッキを施した画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、表面に無電解メッキを施すことでトナーの現像スリーブへの付着を抑制できるとしている。しかし、この画像形成装置を長期的に使用すると、現像スリーブ表面が磨耗して、その効果が減ってしまうという不具合がある。現像スリーブを製造するには製造コストが高くなるという不具合もある。
【００５０】
特許文献３及び特許文献４には、現像位置における磁力分布を調節して、スリーブ汚れが起きにくいように２成分現像剤のキャリアを穂立ちさせる画像形成装置が開示されている。しかし、これらの特許文献に開示の磁力分布を実現するには磁極配置に制限が生じ、実用上多くの制限があるという不具合がある。
【００５１】
特許文献５には、十分に大きな逆現像電界を形成するために非潜像形成領域である地肌部分と現像スリーブ表面との間の地肌ポテンシャルを大きくした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、スリーブ汚れが発生しても画像の地肌部分に汚れが生じないようにしている。しかし、地肌ポテンシャルが大きいと、トナーに対して逆極性に帯電したキャリアが感光体上の地肌部分に付着するキャリア付着が生じ、そのキャリア付着により画質が劣化するという別の不具合が生じやすくなる。特に、小粒径のキャリアを使用した画像形成装置では、キャリア付着が顕著となり、実用レベルで使用することは困難であるという不具合もある。
【００５２】
現像装置５のように、２成分方式の現像装置の場合、１段目現像スリーブ５１ａ上を現像剤が磁気穂を形成した状態で移動する。この磁気穂の寝起きを利用することで、ブロック状の塊から低付着力化物質を掻き取り、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面に塗布できる。磁気穂によって低付着力化物質を掻きとって塗布する構成であれば、経時でも一定の効果を維持でき、また、キャリア付着等の不具合も起こらない。また、磁力分布等を調整する必要も無いので、元々の構成に単純に付加するだけで発明を適用できる。すなわち、本発明は、実用化している構成、または、実用化できる構成の磁気穂が接触し得る位置に低付着力化物質の固形体を配置すればよいため、高コスト化や実用が困難であるなど新たな不具合が生じることがない。また、磁気穂が接触し得る位置に低付着力化物質の固形体を配置する構成であるため、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面に特別な加工を施す必要がなく、上記特許文献２の現像スリーブの製造コストが高くなるという不具合を防止できる。
【００５３】
低付着力化物質ブロック６０としては、ステアリン酸亜鉛を始めとした高級脂肪酸金属塩や、シリカ等の数十から数百［ｎｍ］の大きさのナノ粒子を固形状にしたものを用いることができる。
ステアリン酸亜鉛は代表的なラメラ結晶紛体であるが、このような物質を低付着力化物質として使用することは好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が低摩擦係数化に効果があり、せん断力を受けて均一に被覆対象の表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量でも効果的に１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面を覆うことが出来る。
また、ナノ粒子での低付着力化物質としては、具体的には、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化ケイ素など各種の流動化剤が使用できるが、特に疎水化されたシリカが特に好ましい。このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができ、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ上の現像剤薄層が均一化する。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００５４】
１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂが低付着力化できているか否かは、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いた付着力測定手法を用いることができる。以下に、原子間力顕微鏡とそれを用いた付着力測定方法の概要を述べる。ただし、トナー等の粉体１個体と現像スリーブなどの部材との付着力測定方法は、部材上の複数の位置で付着力測定が可能であればよく、原子間力顕微鏡を用いた方法には限らない。特開２００１−１８３２８９号公報に記載されている方法を応用しても可能である。
【００５５】
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の動作原理については多くの公知の文献（例えばＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．５６号１７５８頁（１９９０年））がある。窒化ケイ素や二酸化ケイ素などの物質表面を有する針（プローブチップ、以下、チップともいう。）を先端に有するカンチレバーを用いて、チップを測定試料表面に近付けて、試料表面間とプローブチップの間にはたらく力（表面間力）を、フォトダイオードの反射を用いてカンチレバーの反りあるいは撓みとして測定し、シグナルとしてフィードバック制御に結び付け、チップと試料表面との間の距離をピエゾ素子によって制御するというのが代表的な非接触型ＡＦＭの動作原理である。
【００５６】
原子間力顕微鏡を用いて付着力を測定する際は、カンチレバーを装飾しなければならない。具体的には、エポキシ樹脂等の接着剤で、カンチレバー先端に対象の粉体を取り付ける。取り付ける作業は、特開２００２−６２２５３号公報に記載されているような専用機器を用いるか、もしくは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によっても、取り付けることができる。
【００５７】
また、原子間力顕微鏡で付着力を測定する方法は、主に二通りの方法がある。
一つは、フォースカーブ法、もしくは、フォースディスタンスカーブ法という方法である。具体的な測定行為としては、カンチレバー先端と試料表面の離間、接触、離間を連続しておこなう。カンチレバー先端と試料表面の離間の瞬間のカンチレバーのたわみ量から、カンチレバーと試料表面の付着力を測定する方法である（例えば、特開２００２―６２２５３号公報）。
【００５８】
もう一つは、パルスフォースモード法という方法で、フォースカーブ法を応用したものである（例えばＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．１８号２６３２頁（１９９７年））。概念としては、フォースカーブ法がある一点でおこなう測定であるのに対して、パルスフォースモード法は、二次元領域内でフォースカーブ法を連続的におこなう測定である。具体的には、試料表面上を０．１［Ｈｚ］から１０［Ｈｚ］程度でスキャンしながら、垂直方向に試料台を１００［Ｈｚ］から１０００［Ｈｚ］程度で振動させることで、カンチレバー先端と試料表面の接触、離間を連続的におこなう。
【００５９】
試料の測定領域条件は５００［ｎｍ］から１００００［ｎｍ］の領域設定で評価をおこなうのが好適である。付着力分布評価時に、領域が小さすぎる場合、付着力の局所的な偏りの影響が大きくなり、付着力分布から判別を行うのに適した標準偏差が得られないため適正な判別が行えない。評価対象にも依存するが、具体的には５００［ｎｍ］以上の領域に設定するのが良い。
【００６０】
また、付着力測定装置として、原子間力顕微鏡を用いる場合、あまりに大きな領域設定は、設定できない。機種にもよるが、例えば、パルスフォースモード法での最大の設定領域は、数千［ｎｍ］から１００００［ｎｍ］である。また、原子間力顕微鏡は、試料台の移動速度（もしくは、カンチレバーの移動速度）が最大で高々、数千［ｎｍ／ｓ］である。故に、あまりに大きな領域設定になると、測定時間が長くなり過ぎるため、あまり好ましくない。
【００６１】
付着力分布を構成する、データ数は７×７＝４９点以上とするのが好ましい。データ数が少なすぎるとデータに偏りが生じやすくなってしまう可能性が高くなる。付着力測定装置として、原子間力顕微鏡を用いる場合、あまりに大きなデータ数とするのは測定が困難であるので２５６×２５６＝６５５３６点以下とするのが好ましい。
【００６２】
低付着力化物質ブロック６０と１段目現像スリーブ５１ａ表面との間の距離は、磁気穂Ｃが接触可能な値に設定しなければならない。具体的な値は、低付着力化物質ブロック６０を配置した位置近傍の磁極（本実施形態ではＨ１２極）の磁気力と磁性キャリアの透磁率とで決定されるが、およそ５００［ｕｍ］以下に設定する必要がある。
【００６３】
また、低付着力化物質ブロック６０は、図５中の１段目現像スリーブ５１ａ表面上で、法線磁束密度の絶対値を示す二点鎖線Ａと、接線磁束密度の絶対値の分布を示す破線Ｂとが交わる位置のうち、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流であるＨ１２極の法線磁束密度値がピーク値となる位置Ａ２を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域(図５中α）に配置されていることが望ましい。二点鎖線Ａと破線Ｂとが交わる２点は、１段目現像スリーブ５１ａに内包されるマグネットロール(不図示)によって形成される磁界で、１段目現像スリーブ５１ａ表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置のうち、Ｈ１２極のピーク位置を挟んで隣り合う２つの位置となる。
【００６４】
１段目現像スリーブ５１ａ表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置よりもＨ１２極のピーク位置から離れる位置（上記領域α外）では、法線磁束密度よりも接線磁束密度の方が大きくなる。接線磁束密度の方が大きくなると磁気穂が倒れた状態となり、低付着力化物質を掻き取る効率が悪くなる。これに対して、上記領域αでは、Ｈ１２極の法線磁束密度値がピーク値近傍であり、接線磁束密度よりも法線磁束密度の方が大きくなり、磁気穂が起きた状態となるため、効率的に低付着力化物質を掻き取ることができる。
【００６５】
〔実施例１〕
次に、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流であるＨ１２極近傍に対向する位置に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の一つ目の実施例（実施例１）について説明する。
図６は、実施例１の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図６に示すように実施例１の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０をＨ１２極の法線磁束密度値がピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に配置している。このように配置することにより、磁気穂Ｃによる低付着力化物質の掻き取り直後に、１段目現像スリーブ５１ａ上に低付着力化物質を塗布できる。すなわち、掻き取り後のロスを小さくできる。
【００６６】
〔実施例２〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の二つ目の実施例（実施例２）について説明する。
図７は、実施例２の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図７に示すように実施例２の現像装置５の低付着力化物質ブロック６０は、対向する１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂Ｃの先端の位置に沿うように１段目現像スリーブ５１ａ側の面を円弧状にしたものである。低付着力化物質ブロック６０の磁気穂Ｃによって掻き取られる側の形状を円弧状にすることで、経時での磁気穂Ｃとの接触面積の変化が小さくなり、磁気穂Ｃの寝起きによる掻き取り量の経時変化を抑制できる。これにより、１段目現像スリーブ５１ａ上への低付着力化物質の経時での供給量のバラツキを低減できる。
【００６７】
〔実施例３〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の三つ目の実施例（実施例３）について説明する。
図８は、実施例３の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図８に示すように実施例３の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０を円柱状に成型して、磁気穂Ｃとの摩擦で１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向に倣う方向で回転するようにしたものである。円柱状の低付着力化物質ブロック６０が回転することで、低付着力化物質ブロック６０の掻き取られる部分が一箇所に集中することを防止できる。よって、経時での磁気穂Ｃとの接触面積の変化が小さくなり、磁気穂Ｃの寝起きによる掻き取り量の経時変化を抑制できる。これにより、１段目現像スリーブ５１ａ上への低付着力化物質の経時での供給量のバラツキを低減できる。
【００６８】
〔実施例４〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の四つ目の実施例（実施例４）について説明する。
図９は、実施例４の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図９に示すように実施例４の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０を円柱状に成型して、不図示の駆動源によって、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向と反対方向に表面移動するように回転駆動するものである。磁気穂Ｃからの摩擦力を低付着力化物質ブロック６０に効率良く作用させることができるため、磁気穂Ｃの寝起きによる掻き取り量を増やせる。よって、１段目現像スリーブ５１ａへの低付着力化物質の供給量を増やし、低付着力化の効果を増すことができる。
【００６９】
〔実施例５〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の五つ目の実施例（実施例５）について説明する。
図１０は、実施例５の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図１０に示すように実施例５の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０をピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に配置している。例えば、ケーシング５６との位置関係等の問題で、ピーク位置Ａ２に対して、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に低付着力化物質ブロック６０を設置できない場合は、実施例５のように、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に設置してもよい。
【００７０】
〔実施例６〕
次に、Ｈ１２極のピーク位置Ａ２と対向する位置の近傍に低付着力化物質ブロック６０を配置する現像装置５の六つ目の実施例（実施例６）について説明する。
図１１は、実施例６の現像装置５のＨ１２極のピーク位置Ａ２近傍の模式図である。図１１（ａ）は、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向に対して直交する方向から見た模式図であり、図１０（ｂ）は、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向に平行な方向（図１１（ａ）中の右方向）から見た模式図である。
図１１に示すように、実施例６の現像装置５は、低付着力化物質ブロック６０を櫛歯形状にしたものである。実施例６では、櫛の間の隙間も含めて、磁気穂Ｃと低付着力化物質ブロック６０とが接触するため、磁気穂Ｃと低付着力化物質ブロック６０との接触面積を増やすことができ、現像剤の寝起きによる低付着力化物質の掻き取り量を増やすことができる。これにより、１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面への低付着力化物質供給量を増やし、低付着力化の効果を増すことができる。
【００７１】
〔実施例７〕
次に、現像スリーブを３本備えた３段現像装置の実施例について説明する。
図１２は、３段現像装置の現像スリーブ近傍の拡大図である。この現像装置は、感光体２の表面移動方向に関して上流側から１段目現像スリーブ５１ａ、２段目現像スリーブ５１ｂ、３段目現像スリーブ５１ｃという３本の現像スリーブを設けている。また、１段目現像スリーブ５１ａ上の現像剤層厚を規制するドクターブレード５２を備えている。
【００７２】
この３段現像装置では、供給スクリュウ５３ａにより攪拌搬送される現像剤供給搬送路５４ａ内の現像剤は、１段目現像スリーブ５１ａ表面上に担持され、層厚がドクターブレード５２によって規制された後、１段目現像領域まで搬送され、感光体２上の潜像を現像する。その後、１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡され、２段目現像領域において感光体２上の潜像を現像する。さらに、２段目現像スリーブ５１ｂ表面上から３段目現像スリーブ５１ｃ表面上に受け渡され、３段目現像領域において感光体２上の潜像を現像する。３段目現像領域を通過した現像剤は、回収スクリュウ５３ｂとの対向部において２段目現像スリーブ５１ｂから脱離し、現像剤回収搬送路５４ｂに回収される。現像剤回収搬送路５４ｂ内の現像剤は、図示しない循環搬送手段により現像剤供給搬送路５４ａ内に搬送される。このとき必要に応じて、トナー補給等を行い、トナー濃度を調整した現像剤を現像剤供給搬送路５４ａに搬送する。
【００７３】
さらに、この３段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ａを、２段目現像スリーブ５１ｂの現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、２段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ｂをそれぞれ配置する。この低付着力化物質ブロック６０ａは１段目現像スリーブ５１ａ表面上に形成される磁気穂が接触し得る位置に、低付着力化物質ブロック６０ｂは２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に形成される磁気穂が接触し得る位置に、それぞれ配置されている。
【００７４】
１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂が、ドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流で、低付着力化物質ブロック６０ａを掻き取り、１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質が供給する。１段目現像領域で感光体２上の潜像の現像を行った後、現像剤は１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡される。２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に受け渡された現像剤は、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給すると共に、磁気穂により、現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、２段目現像領域よりも上流に配置された低付着力化物質ブロック６０ｂを掻き取り、２段目現像スリーブ５１ｂ表面に低付着力化物質を供給する。２段目現像領域にて感光体２上の潜像の現像を行った後、現像剤は２段目現像スリーブ５１ｂ表面上から３段目現像スリーブ５１ｃ表面上に受け渡される。３段目現像スリーブ５１ｃ表面上に受け渡された現像剤は、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に低付着力化物質を供給すると共に、２段目現像領域にて感光体２上の潜像の現像を行う。この３段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に形成された磁気穂が２段階で低付着力化物質ブロック６０ａ，６０ｂを掻きとるよう配置している。このため、３段現像装置においても、１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面にも十分な量の低付着力化物質を供給することができ、スリーブ汚れを良好に抑制することができる。
【００７５】
〔実施例８〕
次に、現像スリーブを３本備えた３段現像装置の他の実施例について説明する。
上述の３段現像装置において、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域のみに低付着力化物質ブロック６０ａを配置する構成とすることもできる。この構成では、２段目現像スリーブ５１ｂに対向する低付着力化物質ブロック６０ｂを設けず、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の磁気穂で掻き取った低付着力化物質を１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に供給するものである。この場合は、１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に供給される低付着力化物質の量は減少するが、低付着力化物質ブロック６０を一つとすることで、低付着力化物質を用いてスリーブ汚れを抑制する構成におけるコストアップを抑制できる。このため、画像形成装置の構成、使用するトナーの特性によるスリーブ汚れの発生度合いに対応して、コストアップ抑制のため本構成を選択することもできる。
【００７６】
以上、本実施形態の現像装置５は、潜像担持体である感光体２の表面移動方向に沿って、磁界発生手段であるマグネットローラ(不図示）を内包し、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面上に担持して表面移動することによって現像剤を搬送する現像剤担持体としての１段目現像スリーブ５１ａと２段目現像スリーブ５１ｂとを配置し、１段目現像スリーブ５１ａ表面上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材としてのドクターブレード５２を設ける。この現像装置５は、１段目現像スリーブ５１ａ表面上から２段目現像スリーブ５１ｂ上に現像剤を受け渡しながら現像おこなう多段現像装置である。この現像装置５で、図１に示すように、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、感光体２と対向する１段目現像領域よりも上流の領域で、１段目現像スリーブ５１ａ上に形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体である低付着力化物質ブロック６０を配設する。これにより、低付着力化物質が付着した現像剤が１段目現像スリーブ５１ａから離脱することなく１段目現像スリーブ５１ａ表面に低付着力化物質を供給し、ついで２目現像スリーブ５１ｂに受け渡されて２段目現像スリーブ５１ｂに低付着力化物質を供給する。よって、１段目現像スリーブ５１ａ表面と２段目現像スリーブ５１ｂ表面とに良好に低付着力化物質を供給することができる。なお、ドクターブレード５２通過後の１段目現像領域に近い位置で、磁気穂が低付着力物質を掻き取る際に、磁気穂が乱れによる濃度ムラ等、画質への悪影響が懸念される。しかしながら、多段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａによる現像で画像ムラ等が発生していても、２段目現像スリーブ５１ｂに現像剤が受け渡された時に、掻き取り時の影響はリセットされる。そして、２段目現像スリーブ５１ｂによる現像で１段目現像を補うよう繊細な画質の向上を図ることができるので、上記画像上の問題を発生する虞がない。これにより、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂ表面とトナーとの間の付着力が低下して、１段目現像スリーブ５１ａ及び２段目現像スリーブ５１ｂの汚れを良好に抑制することができる。
また、実施例７によれば、図１２に示すように、３段現像装置において、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ａを配置し、２段目現像スリーブ５１ｂの現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、２段目現像領域よりも上流の領域に低付着力化物質ブロック６０ｂを配置する。この３段現像装置では、１段目現像スリーブ５１ａおよび２段目現像スリーブ５１ｂ表面上に形成された磁気穂が２段階で低付着力化物質ブロック６０ａ，６０ｂを掻きとるよう配置している。このため、１段目現像スリーブ５１ａ表面、２段目現像スリーブ５１ｂ表面、および、３段目現像スリーブ５１ｃ表面に十分な量の低付着力化物質を供給することができ、３段現像装置においてもスリーブ汚れを良好に抑制することができる。
また、実施例８によれば、３段現像装置において、１段目現像スリーブ５１ａのドクターブレード５２よりも下流、且つ、１段目現像領域よりも上流の領域のみに低付着力化物質ブロック６０を配置する。この構成では、低付着力化物質ブロック６０を一つとすることで、低付着力化物質を用いてスリーブ汚れを抑制する構成におけるコストアップを抑制できる。
また、本実施形態の現像装置５では、低付着力化物質ブロック６０は、図５中の１段目現像スリーブ５１ａ表面上で、法線磁束密度の絶対値を示す二点鎖線Ａと、接線磁束密度の絶対値の分布を示す破線Ｂとが交わる位置のうち、Ｈ１２極の法線磁束密度値がピーク値となる位置Ａ２を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域αに配置する。領域αでは、Ｈ１２極の法線磁束密度値がピーク値近傍であり、接線磁束密度よりも法線磁束密度の方が大きくなり、磁気穂が起きた状態となるため、効率的に低付着力化物質を掻き取ることができる。これにより、スリーブ汚れの発生を効率的に抑制することができる。
また、実施例１によれば、低付着力化物質ブロック６０をＨ１２極の法線磁束密度値のピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に配置する。このように配置することにより、磁気穂による低付着力化物質の掻き取り直後に、１段目現像スリーブ５１ａ上に低付着力化物質を塗布できる。すなわち、掻き取り後のロスを小さくできる。
また、実施例５によれば、低付着力化物質ブロック６０をＨ１２極の法線磁束密度値のピーク位置Ａ２に対して１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に配置する。ケーシング５６との位置関係等の問題で、ピーク位置Ａ２に対して、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向下流側に低付着力化物質ブロック６０を設置できない場合は、１段目現像スリーブ５１ａの表面移動方向上流側に設置してもよい。よって、低付着力化物質ブロック６０の配置のレイアウトの自由度を広げることができる。
また、本実施形態の現像装置５が備える低付着力化物質として、脂肪酸塩を用いることができる。脂肪酸塩は、容易に固形状することが可能なため、装置内に配置しやすく、かつ、１段目現像スリーブ５１ａ表面上および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給されたときに各現像スリーブ表面とトナーとの間の付着力を低減する効果が大きく、本発明の低付着力化物質を実現することができる。
また、本実施形態の現像装置５が備える低付着力化物質ブロック６０として、シリカ粒子を固形状に固めたものを用いることができる。シリカ粒子は、１段目現像スリーブ５１ａ表面上および２段目現像スリーブ５１ｂ表面に供給されたときに各現像スリーブの表面とトナーとの間の付着力を低減する効果が大きく、本発明の低付着力化物質を実現することができる。
また、本実施形態の現像装置５が備える低付着力化物質ブロック６０として、１［μｍ］以下の低付着力化物質の粒子を固形状に固めたものを用いることが望ましい。すなわち、マイクロオーダーの樹脂状のものが固まって固形化したものを低付着力化物質ブロック６０として用いる。低付着力化物質としては、大きな固形状のままであると、付着力を低下させる作用はなくて、ある程度、粉砕されて、微粒子の状態になって初めて、離型性が働くと思われる材料がある。このような材料を低付着力化物として使用する場合、砕くという作用があって初めて離型性が向上する。そして、ある程度、細かいものを押し固めた状態の方が、摺擦力が作用したときに砕け易く、離型性が向上し易い。よって、１［μｍ］以下の低付着力化物質の粒子を固形状に固めた低付着力化物質ブロック６０を用いることで、磁気穂の掻き取りの力で離型性（低付着力化）が得られる程度の粒子状とすることができる。
また、本実施形態のプリンタ１００は、潜像を担持する潜像担持体である感光体２と、感光体２上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置で、現像手段として、多段現像方式の現像装置５を用いる。これにより、スリーブ汚れに起因する画質の劣化を抑制し、高品質の画像形成を行うことが出来る。
【符号の説明】
【００７７】
２ 感光体
３ 帯電部
４ 書込部
５ 現像装置
６ 転写ローラ
７ クリーニング部
８ 感光体除電部
９ レジストローラ対
１０ 定着部
１３ ファーブラシ
１６ 中間転写ベルト
１８ 二次転写ローラ
５１ａ １段目現像スリーブ
５１ｂ ２段目現像スリーブ
５１ｃ ３段目現像スリーブ
５２ ドクターブレード
５３ａ 供給スクリュウ
５３ｂ 回収スクリュウ
５４ａ 現像剤供給搬送路
５４ｂ 現像剤回収搬送路
５５ キャリア捕集ローラ
５６ ケーシング
６０ 低付着力化物質ブロック
Ａ２ ピーク位置(Ｈ１２極の法線方向磁束密度）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開平０８−５４７８７号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４６１８号公報
【特許文献３】特開２００１−２４２７１１号公報
【特許文献４】特開２００１−２４２７１２号公報
【特許文献５】特開２００１−３１２１２６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界発生手段を内包し、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面上に担持して表面移動することによって該現像剤を搬送する現像剤担持体を潜像担持体の表面移動方向に対して複数配置し、該複数の現像剤担持体のうち上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材を設け、該上流側現像剤担持体表面上から下流側現像剤担持体表面上に現像剤を受け渡しながら現像おこなう現像装置において、
上記上流側現像剤担持体の表面移動方向に関して上記現像剤層規制部材よりも下流、且つ、上記潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域で、該上流側現像剤担持体表面上に上記磁界発生手段の磁力によって形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、該現像剤担持体の表面に供給されることで該現像剤担持体の表面と上記トナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体を配設することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域と、最上流側以外かつ最下流側以外の現像剤担持体における現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域とに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域のみに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置のうち、上記法線磁束密度の値がピーク値となる位置を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向下流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質は、脂肪酸塩であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、シリカ粒子を固形状に固めたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、１［μｍ］以下の粒子を固形状に固めたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
磁界発生手段を内包し、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面上に担持して表面移動することによって該現像剤を搬送する現像剤担持体を潜像担持体の表面移動方向に対して複数配置し、該複数の現像剤担持体のうち上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制する現像剤層規制部材を設け、該上流側現像剤担持体表面上から下流側現像剤担持体表面上に現像剤を受け渡しながら現像おこなう現像装置において、
上記上流側現像剤担持体の表面移動方向に関して上記現像剤層規制部材よりも下流、且つ、上記潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域で、該上流側現像剤担持体表面上に上記磁界発生手段の磁力によって形成される現像剤の磁気穂が接触し得る位置に、該現像剤担持体の表面に供給されることで該現像剤担持体の表面と上記トナーとの間の付着力を低下させる低付着力化物質の固形体を配設することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域と、最上流側以外かつ最下流側以外の現像剤担持体における現像剤受け渡し領域よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域とに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体を３つ以上備え、上記現像剤層規制部材を最上流側現像剤担持体表面上の現像剤層厚を規制するよう配置し、最上流側現像剤担持体の該現像剤層規制部材よりも下流、且つ、潜像担持体と対向する現像領域よりも上流の領域のみに、該低付着力化物質の固形体を配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度と接線磁束密度との値が等しくなる位置のうち、上記法線磁束密度の値がピーク値となる位置を挟んで隣り合う２つの位置に挟まれた領域に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向下流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４の現像装置において、上記磁界発生手段によって形成される磁界の現像剤担持体表面上での法線磁束密度の値がピーク値となる位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側に上記低付着力化物質の固形体を配置することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質は、脂肪酸塩であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、シリカ粒子を固形状に固めたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの現像装置において、上記低付着力化物質の固形体は、１［μｍ］以下の粒子を固形状に固めたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置を用い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１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１８５４３８（Ｐ２０１２−１８５４３８Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５００７７（Ｐ２０１１−５００７７）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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