現像装置及び画像形成装置
【課題】回転する円筒状の現像剤搬送体に供給される磁性を示す現像剤の規制部材を通過した後の搬送量が変動することを抑制できる現像装置等を提供する。
【解決手段】現像装置は、上記現像剤搬送体と、磁石部材と、上記規制部材と、規制部材のうち現像剤搬送体の回転方向上流側の面部分に接触した状態で配置され、現像剤搬送体の外周面と向き合うとともに供給される現像剤が上記隙間にむけて導入される導入空間を形成する対向面を有する導入部材とを備え、磁石部材に配置する規制部材の規制補助用の磁極を、規制部材と向き合う位置から現像剤搬送体の回転方向上流側に離れた位置に配置し、かつ、導入部材の対向面を、その対向面のうち少なくとも現像剤搬送体の回転方向上流側に存在する端部が現像剤搬送体の接線を規制部材の現像剤搬送体と向き合う端部まで平行に移動させたときの仮想接線よりも現像剤搬送体の外周面に近い側に存在した状態になるよう配置した。
【解決手段】現像装置は、上記現像剤搬送体と、磁石部材と、上記規制部材と、規制部材のうち現像剤搬送体の回転方向上流側の面部分に接触した状態で配置され、現像剤搬送体の外周面と向き合うとともに供給される現像剤が上記隙間にむけて導入される導入空間を形成する対向面を有する導入部材とを備え、磁石部材に配置する規制部材の規制補助用の磁極を、規制部材と向き合う位置から現像剤搬送体の回転方向上流側に離れた位置に配置し、かつ、導入部材の対向面を、その対向面のうち少なくとも現像剤搬送体の回転方向上流側に存在する端部が現像剤搬送体の接線を規制部材の現像剤搬送体と向き合う端部まで平行に移動させたときの仮想接線よりも現像剤搬送体の外周面に近い側に存在した状態になるよう配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式等の画像記録方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体等の潜像保持体に形成される静電潜像を現像剤により現像する現像装置が装備されている。
【０００３】
このような現像装置のなかには、磁性を示す現像剤を磁力により保持して潜像保持体と向き合う現像領域まで回転して搬送する現像ロールと、その現像ロールに端部が所要の間隔をあけた状態に保たれるように設置され、そのロール表面に供給されて現像領域に搬送すべき現像剤の層の厚さ（搬送量）を均一に揃えるよう規制する規制部材とを少なくとも備えた形式の現像装置がある。ここで、磁性を示す現像剤とは、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤や、磁性一成分現像剤などである。また、現像ロールとしては、例えば回転する円筒状の搬送部材と、その搬送部材の内側に固定した状態で配置され、その搬送部材の外周面に現像剤を磁力で保持するための磁力線を発生する磁石部材とで構成される現像剤保持搬送体である。
【０００４】
そして、この種の現像装置としては、例えば、以下のものが知られている。
【０００５】
現像域の上流側に配置されて回転する第１現像ロール（第一のスリーブ部材）と、現像域の下流側に配置されて回転する第２現像ロール（第二のスリーブ部材）とを備えた現像装置において、第二現像ロールの回転方向にみて現像域の上流側でかつ第２現像ロールと第１現像ロールとの最接近部位よりも上流側に、第２現像ロールの表面に接近した先端縁を有し、第２現像ロールの表面に吸引保持される現像剤量を規制する穂切り部材（規制部材）を設け、現像剤攪拌手段として、第２現像ロールに隣接しかつこれに沿って延びる第一の回転螺旋羽根手段を設け、これにより、第一の回転螺旋羽根手段の攪拌搬送作用により穂切り部材の上流側に堰き止められた現像剤を第２現像ロールに沿って流動せしめるようにした現像装置が知られている（特許文献１）。
【０００６】
特許文献１によれば、第２現像ロールには穂切り部材とほぼ向き合う近傍の位置に磁極（Ｎ）が配置されている。また、特許文献１には、穂切り部材の上流側に存在する現像剤が第一の回転螺旋羽根手段の攪拌搬送作用により第２現像ロールに沿って流動させられるので、その穂切り部材の穂切りトルクを従来に比較して低下させることができることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、回転する現像ロール（円筒状の現像剤搬送体）に供給される磁性を示す現像剤の通過を規制して所要の搬送量に保つ板状の規制部材を通過した後の現像剤の搬送量が、その現像ロールと規制部材との間の隙間を通過するときの現像剤に圧力が最も集中して増大することや現像ロールへの現像剤の供給量が変化することで変動してしまうことを抑制できる現像装置を提供するものである。また、この発明は、その現像装置を用いて現像剤搬送体の規制部材を通過した後の現像剤の搬送量が変動することに起因した画質不良が発生することを低減できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の現像装置（Ａ１）は、
回転し、磁性を示す現像剤を搬送する外周面を有する円筒状の現像剤搬送体と、
前記現像剤搬送体の内側に固定した状態で設置され、当該現像剤搬送体の軸方向に沿って延びる複数の磁極を当該現像剤搬送体の回転方向に間隔をあけて配置してなる磁石部材と、
前記現像剤搬送体の外周面に対して所要の間隔をあけてかつ当該現像剤搬送体の軸方向に沿った状態で向き合うように配置され、当該現像剤搬送体の外周面に供給される現像剤の通過を規制して所要の搬送量に保つ板状の規制部材と、
前記規制部材のうち前記現像剤搬送体の回転方向上流側の面部分に接触した状態で配置され、前記現像剤搬送体の外周面と向き合うとともに前記供給される現像剤が当該規制部材と当該現像剤搬送体との間の隙間にむけて導入される導入空間を形成する対向面を有する導入部材と
を備え、
前記磁石部材における複数の磁極のうち前記規制部材の規制補助用の磁極を、前記規制部材と向き合う位置から前記現像剤搬送体の回転方向上流側に離れた位置であって前記導入部材の対向面の一部と向き合う位置に配置し、
かつ、前記導入部材の対向面を、その対向面のうち少なくとも前記現像剤搬送体の回転方向上流側に存在する端部が、前記現像剤搬送体の前記規制部材と向き合う位置での接線を当該規制部材の当該現像剤搬送体と向き合う端部まで平行に移動させたときの仮想接線上又は仮想接線よりも当該現像剤搬送体の外周面に近い側に存在した状態になるよう配置していることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の現像装置（Ａ２）は、上記発明Ａ１の現像装置において、前記導入部材の対向面のうち前記規制補助用の磁極と向き合う部分と前記現像剤搬送体の外周面との間の間隔を、前記規制部材と前記現像剤搬送体との間の隙間の間隔よりも広い寸法に設定しているものである。
【００１１】
この発明の現像装置（Ａ３）は、上記発明Ａ１又はＡ２の現像装置において、前記導入部材の対向面のうち前記規制部材と接触する側の端部を、前記規制部材の前記現像剤搬送体と向き合う端部と段差のない状態で接触させているものである。
【００１２】
また、この発明の画像形成装置（Ｂ１）は、
回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に現像剤を供給して潜像を現像する現像装置とを有し、
前記現像装置が、上記発明Ａ１又はＡ２の現像装置で構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の現像装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、回転する円筒状の現像剤搬送体に供給される磁性を示す現像剤の規制部材を通過した後の搬送量が、その現像剤搬送体と規制部材との間の隙間を通過するときの現像剤に圧力が最も集中して増大することや現像剤搬送体への現像剤の供給量が変化することで変動してしまうことを抑制できる。
【００１４】
上記発明Ａ２の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、規制部材を通過したときの現像剤の搬送量が現像剤搬送体と規制部材との隙間によって確実に決定することができるようになり、しかも、導入部材の対向面のうち規制補助用の磁極と向き合う部分と現像剤搬送体の外周面との間で現像剤へ必要以上の圧力が集中することが緩和されて、現像剤搬送体と規制部材との間の隙間を通過するときの現像剤の搬送量が変動することをより確実に抑制できる。
【００１５】
上記発明Ｂ１の画像形成装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、現像装置における現像剤搬送体の規制部材を通過した後の現像剤の搬送量が変動することに起因した画質不良が発生することを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る現像装置を用いた画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置に用いる現像装置を示す概略断面図である。
【図３】図２の現像装置の要部（現像ロール、規制板、導入部材など）を拡大して示す説明図である。
【図４】図２の現像装置における特徴的な要部（規制補助用の磁極、導入部材の対向面など）の構成を示す説明図である。
【図５】現像剤の圧力と粘性係数の関係（特性）を示すグラフ図である。
【図６】図２の現像装置における特徴的な要部の構成とその要部による現像剤の圧力分布状態を示す説明図である。
【図７】図２の現像装置における特徴的な要部に対する比較例の構成とその要部による現像剤の圧力分布状態を示す説明図である。
【図８】図２の現像装置における特徴的な要部に対する他の比較例の構成を示す説明図である。
【図９】図８の現像装置における特徴的な要部による現像剤の圧力分布状態を示す説明図である。
【図１０】他の実施の形態に係る現像装置における特徴的な要部（規制補助用の磁極、導入部材の対向面など）の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
図１及び図２は、実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の概要を示し、図２はその現像装置の概要を示している。
【００１９】
画像形成装置１は、図１に示すように、支持部材、外装材等で構成される筐体１０の内部空間に、現像剤で構成されるトナー像を形成して用紙９に転写する作像装置２０と、作像装置２０に供給すべき用紙９を収容するとともに送り出す給紙装置３０と、作像装置２０で転写されたトナー像を用紙９に定着する定着装置３５を設置している。
【００２０】
上記作像装置２０は、例えば公知の電子写真方式を利用して構成されるものである。この作像装置２０は、矢印Ａで示す方向（図中において時計回りの方向）に回転駆動する感光ドラム２１と、感光ドラム２１の周面を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、帯電後の感光体ドラム２１の周面に画像情報（信号）に基づく光Ｂｍを照射して電位差のある静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像してトナー像にする現像装置４と、そのトナー像を用紙９に転写する転写装置２５と、転写後の感光体ドラム２１の周面に残留するトナー等を除去する清掃装置２６とで主に構成されている。
【００２１】
このうち感光ドラム２１としては、例えば接地された円筒状の導電性基体の外周面に有機導電材料等からなる感光層を形成したものが使用される。帯電装置２２としては、接触式又は非接触式の帯電装置が使用される。露光装置２３としては、半導体レーザや各種光学部品を組み合わせたレーザビーム走査装置や、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）や各種光学部品を組み合わせたＬＥＤアレイ等が使用される。また、露光装置２３は、画像形成装置１に接続又は装備される原稿読取装置、外部接続機器、記憶媒体読取装置等の画像生成源から入力される画像情報を図示しない画像処理装置で所要の処理をして得られる画像信号に基づく光Ｂｍを照射して露光を行う。
【００２２】
現像装置４は、非磁性トナーと磁性キャリア（粒子）を含む二成分現像剤Ｇを使用する現像装置であり、図２等に示すように、２つの現像ロール５１，５２を採用している。この現像装置４の詳細については後述する。
【００２３】
転写装置２５としては、接触式又は非接触式の転写装置が使用される。清掃装置２６としては、例えば、感光ドラム２１の周面に接触する清掃ブレードと回転ブラシを接触させる方式のものが使用される。帯電装置２２、現像装置４（の現像ロール５）及び転写装置２５には、作像動作時（画像形成動作の実行時）になると、図示しない給電装置から帯電用電圧、現像用電圧、転写用電圧がそれぞれ供給される。
【００２４】
給紙装置３０は、画像の形成に使用する所要のサイズ、種類等からなる複数枚の用紙９を積み重ねた状態で収容する用紙収容体３１と、その用紙収容体３１に収容される用紙９を１枚ずつ用紙搬送路にむけて送り出す送出装置３２とを備えている。この給紙装置３０は、作像動作時において所要の用紙９を１枚ずつ送り出して作像装置２０の転写位置に供給するようになっている。用紙収容体３１は、両矢印で示す方向に筐体１０の外部に引き出すことができるように取り付けらており、また利用態様に応じて複数装備される。
【００２５】
筐体１０の内部には、給紙装置３０から送り出される用紙９を作像装置２０の転写位置に搬送した後、定着装置３５、さらに筐体１０の上部に形成された排出収容部１２に搬送するための搬送路が設けられている。その搬送路は、複数の搬送ロール対３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、搬送ガイド部材３４等で構成されている。
【００２６】
定着装置３５は、筐体３６の内部に、回転駆動するとともに表面温度が加熱手段により所要の温度に加熱されて保持されるロール形態、ベルト形態等の加熱回転体３７と、この加熱回転体３７の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形態、ベルト形態等の加圧回転体３８とが装備されている。この定着装置３５は、その加熱回転体３７と加圧回転体１４２との間に形成される定着部にトナー像が転写された用紙９を通過させて定着を行う。
【００２７】
この画像形成装置１による画像の形成は、次のようにして行われる。ここでは、用紙９の片面に画像を形成するときの基本的な画像形成動作を例に挙げて説明する。
【００２８】
画像形成装置１では、画像形成動作の開始指令を受けると、作像装置２０において、回転始動する感光ドラム２１の外周面が帯電装置２２により所定の極性及び電位に帯電された後、その帯電された感光ドラム２１の周面に露光装置２３により画像情報に基づく露光が行われて所要の電位差で構成される静電潜像が形成される。続いて、感光ドラム２１に形成された静電潜像が、現像装置４を通過する際に２つの現像ロール５１，５２からそれぞれ供給される現像剤Ｇのトナーにより現像されてトナー像として顕像化される。
【００２９】
しかる後、感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、感光ドラム２１の回転により転写装置２５と対向する転写位置まで搬送されると、このタイミングに合わせて給紙装置３０から搬送路を通して供給される用紙９に対し転写装置２５により転写される。この転写後の感光ドラム２１の周面は清掃装置２６で清掃される。
【００３０】
続いて、トナー像が転写された用紙９は、感光ドラム２１から剥離されて定着装置３５の定着部に導入されるよう搬送され、その定着装置３５における加熱回転体３７と加圧回転体３８の間の定着部を通過するときに加熱及び加圧されることによってトナー像が定着される。定着が終了した後の用紙９は、定着装置３５から排出されて排出収容部１２等に搬送されて収容される。
【００３１】
以上により、１枚の用紙９の片面に対して１色のトナーで構成される単色画像が形成され、基本的な画像形成動作が終了する。複数枚の画像形成動作を実行する要求がある場合には、上記した一連の動作がその要求された枚数分だけ同様に繰り返されることになる。
【００３２】
次に、現像装置４について詳述する。
【００３３】
現像装置４は、図２から図４等に示すように、前述した二成分現像剤Ｇを収容する収容室４０ａと感光ドラム２１と向き合う位置に形成される矩形状の開口部４０ａを有する本体４０を備えている。この本体４０は、感光ドラム２１の軸方向の長さを超える長さからなる細長い容器状の形状をしている。また、収容室４０ａは、その底部が、細長い容器状の形状における長手方向の両端部で互いにつながりかつ長手方向に沿う仕切り隆起部で中央部が仕切られて平行する２列の現像剤循環搬送路（溝部）を有した形状に形成されている。現像剤Ｇは、この収容室４０ａに収容されている。
【００３４】
そして、現像装置４は、本体４０の内部に、現像剤Ｇを感光ドラム２１と２箇所で向き合う現像域まで磁気力で保持してそれぞれ搬送する２つの現像ロール５１，５２（第１現像ロール５１と第２現像ロール５２）と、収容室４０ｂに収容される現像剤Ｇを攪拌して搬送する攪拌搬送部材としての２つのスクリューオーガー５５、５６と、スクリューオーガー５６から第２現像ロール５２に供給される現像剤Ｇの通過を規制してその層の厚さ（搬送量）を規制する規制板６１と、第２現像ロール５２に供給される現像剤Ｇを現像ロール５２と規制板６１との間の隙間Ｊにむけて導き入れる導入空間（Ｍ）を形成する対向面６６を有する導入部材６５と、第２現像ロール５２から搬送される現像剤Ｇを第１現像ロール５１と第２現像ロール５２に振り分ける振分け部材４２と、第１現像ロール５１から剥離される現像剤Ｇを収容室４０ａに戻すよう案内する案内板４４等が配置されている。
【００３５】
第１現像ロール５１及び第２現像ロール５２は、図２や図３等に示すように、本体４０の開口部４０ｂに一部を露出した状態で所要の方向Ｂ，Ｃにそれぞれ回転するように設置されている。２つの現像ロール５１，５２は、所要の間隔をあけた状態で配置されており、両現像ロール５１，５２が最も接近する部分（空間）が最接近部５３として形成されている。
【００３６】
このうち第１現像ロール５１は、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１に接近した位置で矢印Ｂの方向に回転する円筒状のスリーブ５１Ａと、このスリーブ１３Ａの内側に固定した状態で存在するように設けられる磁石ロール５１Ｂとで構成されている。スリーブ５１Ａの回転方向Ｂは、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１での移動方向が感光ドラム２１の回転（移動）方向Ａと反対の方向になるよう設定されている。一方、第２現像ロール５２は、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１よりも下流側の第２現像域Ｅ２に接近した位置で矢印Ｃの方向に回転する円筒状のスリーブ５２Ａと、このスリーブ５２Ｂの内側に固定した状態で存在するように設けられる磁石ロール５２Ｂとで構成されている。スリーブ５２Ａの回転方向Ｂは、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２での移動方向が感光ドラム２１の回転（移動）方向Ａと同じ方向になるよう設定されている。
【００３７】
スリーブ５１Ａ，５２Ａはいずれも、非磁性材料（例えばステンレス、アルミニウム等）を用いて、感光ドラム２１の回転軸方向における画像形成有効領域とほぼ同じ幅（長さ）の円筒部を有する形状に形成されている。このスリーブ５１Ａ，５２Ａは、その回転の軸方向が感光ドラム２１の回転の軸方向とほぼ平行して向き合う状態になるよう配置され、また、その両端部が軸部として本体４０の側方部に対して回転自在に軸受けされた状態で取り付けられている。また、スリーブ５１Ａ，５２Ａは、その各軸部を介して図示しない回転駆動装置からの動力を受けて矢印Ｂ，Ｃで示す方向にそれぞれ回転させられる。さらに、スリーブ５１Ａ，５２Ａには、図示しない給電装置から感光ドラム２１との間に現像電界を形成するための現像電圧が印加される。現像電圧としては、例えば交流成分を重畳した直流電圧が印加される。
【００３８】
磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂはいずれも、スリーブ５１Ａ，５２Ａの外周面に現像剤Ｇの磁性キャリアが磁気ブラシを形成した状態で保持されるような磁力線等を発生させる複数の磁極（Ｓ極、Ｎ極）を配置した構造のものである。磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂは、例えば、その両端部が現像スリーブ５１Ａ，５２Ａの各軸部における内部空間を通して本体４０の側方部に固定された状態で取り付けられる。複数の磁極は、スリーブ５１Ａ，５２Ａの軸方向に沿ってそれぞれ延びるものであり、スリーブ５１Ａ，５２Ａの周方向（回転方向）に間隔をあけて所要の位置にそれぞれ配置されている。
【００３９】
第１現像ロール５１の磁石ロール５１Ｂでは、図２や図３に示すように、Ｓ６，Ｎ３，Ｓ４，Ｎ４，Ｎ５という５つの磁極を配置したものである。このうち磁極Ｓ６は、第２現像ロール５２と最も接近した位置（最接近位置）に配置され、その現像ロール５２で搬送される現像剤Ｂをスリーブ５１Ａの外周面側に磁力で引き寄せて搬送させる搬送極である。磁極Ｎ３は、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１と向き合う位置に配置され、現像剤Ｇを現像工程に寄与させる現像極である。磁極Ｓ４は搬送極であり、磁極Ｎ４とＮ５はいずれもスリーブ５１Ａの外周面から現像剤Ｇを剥離させるピックオフを行う極である。
【００４０】
第２現像ロール５２の磁石ロール５２Ｂでは、図２や図３に示すように、Ｓ３，Ｓ２，Ｎ２，Ｓ１，Ｎ１，Ｎ１という６つの磁極を配置したものである。このうち磁極Ｓ３は、第２現像ロール５２に近い側に配置されているスクリューオーガー５６のドラム２１寄りの上端部分とほぼ向き合う位置に配置され、そのスクリューオーガー５６から供給される現像剤Ｇをスリーブ５２Ａの外周面に磁力で引き寄せて保持させるピックアップを行う極である。磁極Ｓ２は、規制板６１による現像剤に対する規制作用を補助するための磁気ブラシを所要の大きさに立たせた状態にする規制補助用の極である。磁極Ｎ２は、第１現像ロール５１における搬送極Ｓ６と向き合う位置に配置される搬送極である。磁極Ｓ１は、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２と向き合う位置に配置され、現像剤Ｇを現像工程に寄与させる現像極である。磁極Ｎ１，Ｎ１は、反発磁力を発生させて、スリーブ５２Ａの外周面から現像剤Ｇを剥離させるピックオフを行う極である。
【００４１】
特に第２現像ロール５２の磁石ロール５２Ｂにおいては、規制補助用の磁極Ｓ２を、規制板６１と向き合う位置からスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に離れた位置であり、しかも導入部材６５における対向面６６の一部と向き合う位置に配置している。具体的には、磁極Ｓ２は、その法線方向の磁束密度を示す曲線（磁力線）が少なくとも規制板６１に及ばない状態になる位置に配置される。
【００４２】
スクリューオーガー５５、５６はいずれも、図２に示すように、回転軸の周面に搬送羽根を螺旋状に巻きつけた形態のものであり、本体４０の収容室４０ａにおける前記２列の現像剤循環搬送路内にそれぞれ存在して回転し得る状態で設置され、その双方の搬送路にある各現像剤Ｇを所要の方向に搬送させるべき方向に回転駆動するようになっている。オーガー５５、５６は、現像ロール５１，５２における各スリーブ５１Ａ，５２Ａを回転させる回転駆動装置の動力の一部が分岐して伝達されることで回転するよう構成されている。第２現像ロール５２と近い位置に配置されているスクリューオーガー５６は、その搬送する現像剤Ｇの一部を第２現像ロール５２に供給するようになっている。
【００４３】
規制板６１は、図２から図４等に示すように、その主要部がほぼ一定の厚さからなり、しかも第２現像ロール５２のスリーブ５２Ａの軸方向における長さを少なくとも有する長さ（長辺）からなる長方形状の板材である。また、規制板６１は、非磁性材料（例えばステンレス）を用いて形成されている。さらに、規制板６１は、その長手方向の一端部（下方の長辺部）６２がスリーブ５２Ａの外周面と所要の間隔（規制間隔）ｈをあけて向き合う状態になるとともにスリーブ５２Ａの軸方向に沿って延びて向き合う状態になるよう本体４０に取り付けられている（図４）。実施の形態１における規制板６１は、全体の断面がＬ字状となるよう他端部側が曲げられた形状の板材として形成されており、その曲げられた他端部が支持部材６４に固定された状態に取り付けられる（図２）。
【００４４】
導入部材６５は、図２から図４等に示すように、規制板６１のうちスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側になる面部分６３に接触した状態で配置されるものであり、例えばその規制板６１の面部分６３に固着した状態で配置される。実施の形態１における導入部材６５は、規制体６１よりも厚い厚さからなる厚板（角柱）状の板材で形成されている。このような導入部材６５は、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂）の材料で形成される。導入部材６５の対向面６６で形成される導入空間（Ｍ）は、図４等に示すように、対向面６６が平面状の面であってスリーブ５２Ａの外周面が円筒の曲面であるため、規制板６１に近づくほどスリーブ５２Ａの外周面との間の隙間が徐々に狭くなり、全体の縦断面がくさび形状（先細り形状）をなす空間になる。
【００４５】
導入部材６５における対向面６６は、図４に示すように、少なくともスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に存在する端部（角部）６６ａが、そのスリーブ５２Ａの規制板６１の端部６２（導入部材６５側の角部）と向き合う位置Ｐ１での接線（ＴＬ）を規制板６１の端部６２に接するまで平行に移動させたときに得られる仮想接線（ＶＬ）よりもスリーブ５２Ａの外周面に近い側に存在するように設定されている。この構成により、断面くさび形状の導入空間Ｍの入口が比較的狭くなり、導入空間Ｍに侵入した現像剤Ｇが導入空間Ｍを規制板６１の隙間Ｊにむけて流れるときに物理的空間が次第に狭くなることで密集した状態になって受ける圧力の上昇度合いを抑制することができる。また、例えば、スクリューオーガー５６からスリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動：スクリューの回転軌道に対応して小さく波打つように供給される変動、いわゆるオーガマークの発生）があっても、その変動が導入空間Ｍの内部に伝わり難くすることができる。
【００４６】
対向面６６の端部６６ａについては、仮想接線（ＶＬ）上に存在するように設定しても構わない。このため、図４に示すように、対向面６６の端部６６ａ，６６ｂを通る直線（面）Ｋと仮想接線ＶＬとなす角度を「θ」とした場合、その角度θが「θ≧０°」となるように設定すればよい。この角度θが負の値になると、導入空間Ｍの入口が比較的広くなるので、前述した作用効果が得られ難くなる。角度θの上限値は、例えば、対向面６６とスリーブ５２Ａの外周面との最短距離が規制体６１の規制間隔ｈよりも狭くならないようにする等の観点から設定される。
【００４７】
また、対向面６６は、図４に示すように、その規制板６１と接触する側の端部（角部）６６ｂが、規制板６１のスリーブ５２Ａと向き合う側の端部６２と段差のない状態で接触するように設定されている。段差のない状態は、対向面６６の当該端部６６ｂと規制板６１の端部（角部）６２とが一致（合一）した状態である。この構成により、導入空間Ｍに導入された現像剤Ｂが規制板６１と対向面６６の端部６６ｂとの間の段差で滞留することで圧力が高められることを回避することができる。
【００４８】
さらに、対向面６６は、規制補助用の磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃとスリーブ５２Ａの外周面との間の間隔Ｄが、規制板６１の規制間隔ｈよりも広い寸法になるよう設定される（Ｄ＞ｈ）。磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃは、磁極Ｓ２の法線方向磁力分布のピーク値の位置と対応する部位になる。この構成により、規制板６１を通過した現像剤Ｇ１の搬送量がスリーブ５２Ａと規制板６１との隙間ｈによって確実に決定することができ、これに加えて、磁極Ｓ２で発生する磁力（線）を受けて現像剤Ｇが磁気ブラシを形成することで圧力が高まる度合いを、磁極Ｓ２が規制板６１と向き合う位置に設置された場合における圧力の増加に比べて低減することができる。
【００４９】
振分け部材４２は、図２や図３に示すように、２つの現像ロール５１、５２の軸方向に沿って延びる長さであって断面がくさび形状からなる棒状の部材であり、各現像ロール５１，５２のスリーブ５１Ａ，５２Ａの外周面にそれぞれ向き合う振分け面４２ａ，４２ｂを有している。この振分け部材４２は、２つの現像ロール５１、５２の最接近部５３よりも感光ドラム２１寄りとなる位置に、その先細り先端部を最接近部５３に向けた状態で、しかもその振分け面２ａ，４２ｂがスリーブ５１Ａ，５２Ａの各外周面と等しい間隔をあけた状態になるよう設置されている。振分け部材４２は、実際にはその両端部から突出する取付部４３が本体４０の側面部に固定されることで取り付けられている。
【００５０】
案内板４４は、第１現像ロール５１から剥離される現像剤Ｇ４を受けた後に収容室４０ａに戻すように滑らせて落下させる面を有する板材である。この案内板４４は、図２や図３に示すように、その上端部４４ａが第１現像ロール５１の剥離極である磁極Ｎ４及び磁極Ｎ５の中間で向き合った状態になり、その下端部４４ｂが導入部材６５の対向面６６とは反対側の面６７に接触した状態になるよう取り付けられている。
【００５１】
以下、この現像装置４の動作について説明する。
【００５２】
まず、現像装置４は、画像形成装置１による画像形成の動作時になると、２つの現像ロール５１，５２の各スリーブ５１Ａ，５２Ａとスクリューオーガー５５，５６が回転し始めるとともに、各スリーブ５１Ａ，５２Ａに現像電圧が印加される。
【００５３】
これにより、本体４０の収容室４０ａに収容されている二成分現像剤Ｇは、回転するオーガー５５，５６によって攪拌されながら収容室４０ａにおける２列の循環経路内を各方向にそれぞれ搬送されて全体として循環されるような状態で搬送される。この際、現像剤Ｇにおける非磁性トナーは、磁性キャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電されるとともに、そのキャリアの表面に静電的に付着した状態となる。
【００５４】
続いて、図３に示すように、第２現像ロール５２に近い側に配置されたスクリューオーガー５６によって搬送される二成分現像剤Ｇは、その一部が、第２現像ロール５２のスリーブ５２Ａの外周面に磁力により吸着されるようにして保持される。すなわち、回転するスリーブ５２Ａの外周面に、磁石ロール５２Ｂの磁極Ｓ３から発生する磁力が及ぶことにより、トナーが付着した磁性キャリアが鎖状に繋がった穂立ち状の磁気ブラシを形成した状態で保持されて供給される。
【００５５】
次いで、第２現像スリーブ５２に保持された二成分現像剤Ｇは、図３に示すように、そのスリーブ５２Ａの回転に伴って搬送される途中で導入部材６５の対向面６６で形成される導入空間Ｍの入口に達する。
【００５６】
ここで、その現像剤Ｇの一部（スリーブ５２Ａの外周面に近い側に存在する現像剤）が導入空間Ｍ内に導入され、その残りの部分（スリーブ５２Ａの外周面から離れた側に存在する現像剤）が導入部材６５の側面６７によるせん断力を受けてせき止められた状態になり、その殆どが収容室４０ａ側に戻される。
【００５７】
また、導入空間Ｍに導入された現像剤Ｇは、規制補助用の磁極Ｎ３の磁力を受ける導入空間Ｍ内を移動して規制板６１との間に形成される隙間Ｊを通過する際に、その通過を規制されてほぼ一定の層厚（搬送量）にされる。
【００５８】
続いて、規制板６１により規制された後の現像剤Ｇ１は、図３に示すように、振分け部材４２を通過する際に２分されて第１現像ロール５１と第２現像ロール５２の双方に振り分けられる。
【００５９】
このとき、第１現像ロール５１に振り分けられた現像剤Ｇ２は、矢印Ｂ方向に回転するスリーブ５１Ａによって搬送されて感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１を通過する際に、現像磁極Ｎ３の磁力を受けるとともに現像電圧による現像電界による作用を受ける。これにより、現像剤Ｇ２の磁気ブラシにおけるトナーが感光ドラム２１に移動して第１現像域Ｅ１を通過する潜像部分に付着することで当該潜像部分を現像する。また、第１現像域Ｅ１を通過した後の現像剤Ｇ４は、剥離極である磁極Ｎ４を通過した後にスリーブ５１Ａの外周面から剥離され、しかる後、案内板４４に案内された状態で収容室４０ａに戻される。
【００６０】
一方、第２現像ロール５２に振り分けられた現像剤Ｇ３は、矢印Ｃ方向に回転するスリーブ５２Ａによって搬送され、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２を通過する際に、現像磁極Ｎ１の磁力を受けるとともに現像電圧による現像電界による作用を受ける。これにより、現像剤Ｇ３の磁気ブラシにおけるトナーが感光ドラム２１に移動して第２現像域Ｅ２を通過する潜像部分に付着することで当該潜像部分を現像する。第２現像域Ｅ２を通過した後の現像剤Ｇ５は、剥離極である磁極Ｎ１を通過した後にスリーブ５２Ａの外周面から剥離されて自然落下することで収容室４０ａに戻される。
【００６１】
そして、この現像装置４においては、第２現像ロール５２に供給される現像剤Ｇが、導入部材６５の対向面６６で形成される導入空間Ｍに導入されて規制板６１のスリーブ５２Ａとの間の隙間Ｊを通過する際に、以下のように挙動する。
【００６２】
まず、導入部材６５を設けず、しかも規制補助用の磁極Ｓ２を規制板６１と向き合う位置に配置した構成の現像装置では、規制板６１とスリーブ５２Ａとの間の隙間Ｊに磁極Ｎ２の磁気ブラシを立たせた状態にする磁気力（磁力線）が集中し、その隙間Ｊを通過しようとする現像剤Ｇが密集して圧力が高まるため、現像剤Ｇの粘性（流動性）が変動して（不安定になり）隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇ１の搬送量も変動してしまうことが多い。図５は、現像剤の圧力と粘性係数との関係を示すものである。図５中の「ＴＣ」は、成分現像剤Ｇにおけるトナーの濃度（含有率）を示す。このデータは、通気試験などの方法のように測定して得られたものである。図５に示されるように、圧力が高まるにつれて粘性係数も高まる。また、この傾向は、トナーの濃度ＴＣが高くなるにつれて顕著になる。
【００６３】
この隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇの搬送量が変動する現象は、特に現像剤Ｇとして小径（例えば平均粒径が５μｍ以下）のトナーを含むものを使用して高速のプロセススピード（例えば、６００ｍｍ／ｓｅｃ以上）で画像形成（現像工程）を行う場合に顕著に現れる。
【００６４】
そこで、この現像装置４では、前述したように規制補助用の磁極Ｓ２を規制板６１と向き合う位置からスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に離れた位置に配置し、しかも、その規制板６１のスリーブ５２Ａの回転方向Ｃ上流側に流動空間Ｓを形成する特定の対向面６６を有する導入部材６５を配置している。
【００６５】
これにより、図６に示すように、流動空間Ｓでは、その隙間Ｊに達する手前の位置において規制補助用の磁極Ｓ２の磁気力が集中して現像剤Ｇの圧力が高まるようになり、隙間Ｊにおける現像剤Ｂの圧力（上昇）が緩和される。図６のデータは、流体解析ソフトウェアを用いた連続体解析により得たものである（図７と図９も同様である。）。
【００６６】
この結果、流動空間Ｓに導入された現像剤Ｇは、隙間Ｊに達する手前で磁極Ｓ２の磁力により圧力を高められて流動性が低下して変動することがあるものの、その位置を通過して隙間Ｊに達するとともに通過するまでの領域では圧力が相対的に緩和されて流動性が良好になるので、規制板６１を通過した時点では隙間Ｊの規制間隔ｈに対応した現像剤の搬送量に規制されやすくなる。しかも、導入部材６５の対向面６６において磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃのスリーブ５２Ａの外周面との距離Ｄが隙間Ｊの規制間隔ｈより広い寸法になるよう設定されているので（図４）、これによって磁極Ｓ２の磁気力が集中して現像剤Ｇの圧力が高まる部分にもかかわらず現像剤が流動しやすくなっている。
【００６７】
また、導入部材６５の対向面６６について、そのスリーブ５２Ａの回転方向Ｃ上流側になる端部６６ａが前記仮想接線ＶＬよりもスリーブ５２Ａの外周面に近い側に存在するように設定されているので、断面くさび形状の導入空間Ｍに導き入れられた現像剤Ｇは、その先細りになる先端部にむかうにつれて空間が狭くなって密集した状態になることで現像剤への圧力が高まることが抑制される。また、前述したように導入空間Ｍの入口が比較的狭くなるので、スリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動）があっても、その変動が導入空間Ｍの内部に伝わり難くなる。
【００６８】
この結果、導入空間Ｍに導き入れられた現像剤Ｇが規制板６１による隙間Ｊを通過する直前の領域で圧力が高められることがないので、規制板６１を通過した時点では隙間Ｊの規制間隔ｈに対応した現像剤の搬送量に規制されやすくなる。また、スリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動）があっても、その変動の影響が隙間Ｊを通過した後の現像剤の搬送量に変動が生じることもなくなる。しかも、導入部材６５の対向面６６において規制板６１の端部６２と接触する端部６６ｂがその端部６２と一致して段差のない状態になるよう設定されているので（図４）、これによって規制板６１の端部６２と対向面６６の端部６６ｂの間に存在する段差で現像剤の圧力が高められてしまうというおそれがない。
【００６９】
以上のことから現像装置４によれば、第２現像ロール５２（スリーブ５２Ａ）に供給される現像剤Ｇの規制板６１を通過した後の搬送量が、そのスリーブ５２Ａと規制板６１との間の隙間Ｊを通過するときの現像剤Ｇに圧力が最も集中して増大することやスリーブ５２Ａへの現像剤Ｇの供給量が変化することで変動してしまうことが抑制される。このため、現像装置４において現像剤の搬送量の変動（むら）に起因した現像むらの発生が抑制され、ひいては画像形成装置１において最終的に得られるトナー画像に濃度むら等の画質不良が発生することも低減される。このような効果は、前述した小径のトナーを含む現像剤Ｇを使用して高速のプロセススピードで画像形成を行った場合に得られるので特に有効である。
【００７０】
ちなみに、導入部材６５の対向面６６（Ｂ）について、図７に例示するように、その端部６６ａが仮想接線ＶＬよりもスリーブ５２Ａから離れる位置に存在するよう設定（θ＜０°）した場合には、同図に示すように、断面くさび形状の導入空間Ｍに導き入れられた現像剤Ｇが、対向面６６Ｂによって導入空間Ｍの先細り先端部分に積極的に寄せ集められて密集した状態になることで圧力も高い状態になってしまう。この隙間Ｊの直前位置で高められる圧力は、規制板６１から離れた位置に設置した規制補助用の磁極Ｓ２による磁気力で高められる圧力よりも大きいものになる。
【００７１】
このため、この場合は、隙間Ｌの近傍で高められた圧力の影響を受けて現像剤の粘性（流動性）が不安定になるので、その隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇ１の搬送量が変動しやすくなる。
【００７２】
また、図８に例示するように、規制補助用の磁極Ｓ２を規制板６１と向き合う位置からスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に離れた位置に配置したうえで、前記した導入部材６５に代えて、スリーブ５２Ａとの間に断面くさび形状の導入空間（Ｓ）を形成しないスリーブ５２Ａの外周面から離れた形状の対向面７５を有する導入部材７５を設置した現像装置を適用した場合は、導入部材７５の対向面７５とスリーブ５２Ａの外周面との間に形成される導入空間Ｑにおける現像剤の圧力分布が、図９に示すような結果になる。
【００７３】
つまり、この場合は、図９に示すように、断面くさび形状の導入空間（Ｓ）を形成する対向面６６を有した導入部材６５のように対向面６６の設定の仕方によって規制板６１の隙間Ｊの近傍で現像剤の圧力が高められること（図７）は解消される。しかし、その導入分剤７５の対向面７５で形成される導入空間Ｑは、その入口が前記導入空間Ｍの入口に比べて広いものになるため、スリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動）があると、その変動が導入空間Ｑの内部に伝わりやすくなり、規制板６１の隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇ１の搬送量も変動しやすくなり、現像むら（オーガマークに対応したむら）が発生してしまう。
【００７４】
［他の実施の形態］
実施の形態１では、この発明が適用される現像装置４として２つの現像ロール５１，５２を用いるものを例示して説明したが、この発明は１つの現像ロールを用いる現像装置にも同様に適用することができる。
【００７５】
また、実施の形態１では、導入部材として対向面６６が平面状である構成の部材６５を適用した場合について例示したが、例えば、図１０に例示するように対向面６６Ｂが曲面である導入部材６５Ｂを適用することも可能である。図１０に示す導入部材６５Ｂの対向面６６Ｂは、スリーブ５２Ａの外周面における円筒曲面にほぼ追従させた形状の曲面である。この対向面６６Ｂについても、導入部材６５Ｂの規制補助用の磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃとスリーブ５２Ａの外周面との間隔Ｄが隙間Ｊの規制間隔ｈよりも広い寸法になるよう設定されている。
【００７６】
さらに、実施の形態１では、導入部材６６における対向面６６として、その規制板６１の端部６２と接触する側の端部６６ｂがその端部６２と段差のない状態で接触する場合について例示したが、例えば０．５ｍｍ以下の段差であれば、その段差が存在するように構成しても構わない。
【００７７】
この他、この発明の現像装置４を用いる画像形成装置１は、その現像装置４を使用することが可能なものであれば、その形式等については特に限定されるものでない。
【符号の説明】
【００７８】
１ …画像形成装置
４ …現像装置
２１…感光ドラム（潜像保持体）
５２Ａ…スリーブ（円筒状の現像剤搬送体）
５２Ｂ…磁石ロール（磁石部材）
６１…規制板（規制部材）
６２…規制板のスリーブと向き合う側の端部
６５，６５Ｂ…導入部材
６６，６６Ｂ…対向面
６６ａ…回転方向上流側に存在する端部
６６ｂ…規制板と接触する側の端部
Ｃ …回転方向
Ｄ …対向面の一部分とスリーブの外周面との間の間隔
Ｊ …隙間
Ｇ …二成分現像剤（現像剤）
Ｍ …導入空間
Ｎ，Ｓ…複数の磁極
Ｐ１…スリーブの規制板と向き合う位置
Ｓ２…規制補助用の磁極
ＴＬ…接線
ＶＬ…仮想接線
ｈ …規制間隔（所要の間隔）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式、静電記録方式等の画像記録方式を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体等の潜像保持体に形成される静電潜像を現像剤により現像する現像装置が装備されている。
【０００３】
このような現像装置のなかには、磁性を示す現像剤を磁力により保持して潜像保持体と向き合う現像領域まで回転して搬送する現像ロールと、その現像ロールに端部が所要の間隔をあけた状態に保たれるように設置され、そのロール表面に供給されて現像領域に搬送すべき現像剤の層の厚さ（搬送量）を均一に揃えるよう規制する規制部材とを少なくとも備えた形式の現像装置がある。ここで、磁性を示す現像剤とは、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤や、磁性一成分現像剤などである。また、現像ロールとしては、例えば回転する円筒状の搬送部材と、その搬送部材の内側に固定した状態で配置され、その搬送部材の外周面に現像剤を磁力で保持するための磁力線を発生する磁石部材とで構成される現像剤保持搬送体である。
【０００４】
そして、この種の現像装置としては、例えば、以下のものが知られている。
【０００５】
現像域の上流側に配置されて回転する第１現像ロール（第一のスリーブ部材）と、現像域の下流側に配置されて回転する第２現像ロール（第二のスリーブ部材）とを備えた現像装置において、第二現像ロールの回転方向にみて現像域の上流側でかつ第２現像ロールと第１現像ロールとの最接近部位よりも上流側に、第２現像ロールの表面に接近した先端縁を有し、第２現像ロールの表面に吸引保持される現像剤量を規制する穂切り部材（規制部材）を設け、現像剤攪拌手段として、第２現像ロールに隣接しかつこれに沿って延びる第一の回転螺旋羽根手段を設け、これにより、第一の回転螺旋羽根手段の攪拌搬送作用により穂切り部材の上流側に堰き止められた現像剤を第２現像ロールに沿って流動せしめるようにした現像装置が知られている（特許文献１）。
【０００６】
特許文献１によれば、第２現像ロールには穂切り部材とほぼ向き合う近傍の位置に磁極（Ｎ）が配置されている。また、特許文献１には、穂切り部材の上流側に存在する現像剤が第一の回転螺旋羽根手段の攪拌搬送作用により第２現像ロールに沿って流動させられるので、その穂切り部材の穂切りトルクを従来に比較して低下させることができることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、回転する現像ロール（円筒状の現像剤搬送体）に供給される磁性を示す現像剤の通過を規制して所要の搬送量に保つ板状の規制部材を通過した後の現像剤の搬送量が、その現像ロールと規制部材との間の隙間を通過するときの現像剤に圧力が最も集中して増大することや現像ロールへの現像剤の供給量が変化することで変動してしまうことを抑制できる現像装置を提供するものである。また、この発明は、その現像装置を用いて現像剤搬送体の規制部材を通過した後の現像剤の搬送量が変動することに起因した画質不良が発生することを低減できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の現像装置（Ａ１）は、
回転し、磁性を示す現像剤を搬送する外周面を有する円筒状の現像剤搬送体と、
前記現像剤搬送体の内側に固定した状態で設置され、当該現像剤搬送体の軸方向に沿って延びる複数の磁極を当該現像剤搬送体の回転方向に間隔をあけて配置してなる磁石部材と、
前記現像剤搬送体の外周面に対して所要の間隔をあけてかつ当該現像剤搬送体の軸方向に沿った状態で向き合うように配置され、当該現像剤搬送体の外周面に供給される現像剤の通過を規制して所要の搬送量に保つ板状の規制部材と、
前記規制部材のうち前記現像剤搬送体の回転方向上流側の面部分に接触した状態で配置され、前記現像剤搬送体の外周面と向き合うとともに前記供給される現像剤が当該規制部材と当該現像剤搬送体との間の隙間にむけて導入される導入空間を形成する対向面を有する導入部材と
を備え、
前記磁石部材における複数の磁極のうち前記規制部材の規制補助用の磁極を、前記規制部材と向き合う位置から前記現像剤搬送体の回転方向上流側に離れた位置であって前記導入部材の対向面の一部と向き合う位置に配置し、
かつ、前記導入部材の対向面を、その対向面のうち少なくとも前記現像剤搬送体の回転方向上流側に存在する端部が、前記現像剤搬送体の前記規制部材と向き合う位置での接線を当該規制部材の当該現像剤搬送体と向き合う端部まで平行に移動させたときの仮想接線上又は仮想接線よりも当該現像剤搬送体の外周面に近い側に存在した状態になるよう配置していることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の現像装置（Ａ２）は、上記発明Ａ１の現像装置において、前記導入部材の対向面のうち前記規制補助用の磁極と向き合う部分と前記現像剤搬送体の外周面との間の間隔を、前記規制部材と前記現像剤搬送体との間の隙間の間隔よりも広い寸法に設定しているものである。
【００１１】
この発明の現像装置（Ａ３）は、上記発明Ａ１又はＡ２の現像装置において、前記導入部材の対向面のうち前記規制部材と接触する側の端部を、前記規制部材の前記現像剤搬送体と向き合う端部と段差のない状態で接触させているものである。
【００１２】
また、この発明の画像形成装置（Ｂ１）は、
回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に現像剤を供給して潜像を現像する現像装置とを有し、
前記現像装置が、上記発明Ａ１又はＡ２の現像装置で構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の現像装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、回転する円筒状の現像剤搬送体に供給される磁性を示す現像剤の規制部材を通過した後の搬送量が、その現像剤搬送体と規制部材との間の隙間を通過するときの現像剤に圧力が最も集中して増大することや現像剤搬送体への現像剤の供給量が変化することで変動してしまうことを抑制できる。
【００１４】
上記発明Ａ２の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、規制部材を通過したときの現像剤の搬送量が現像剤搬送体と規制部材との隙間によって確実に決定することができるようになり、しかも、導入部材の対向面のうち規制補助用の磁極と向き合う部分と現像剤搬送体の外周面との間で現像剤へ必要以上の圧力が集中することが緩和されて、現像剤搬送体と規制部材との間の隙間を通過するときの現像剤の搬送量が変動することをより確実に抑制できる。
【００１５】
上記発明Ｂ１の画像形成装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、現像装置における現像剤搬送体の規制部材を通過した後の現像剤の搬送量が変動することに起因した画質不良が発生することを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る現像装置を用いた画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置に用いる現像装置を示す概略断面図である。
【図３】図２の現像装置の要部（現像ロール、規制板、導入部材など）を拡大して示す説明図である。
【図４】図２の現像装置における特徴的な要部（規制補助用の磁極、導入部材の対向面など）の構成を示す説明図である。
【図５】現像剤の圧力と粘性係数の関係（特性）を示すグラフ図である。
【図６】図２の現像装置における特徴的な要部の構成とその要部による現像剤の圧力分布状態を示す説明図である。
【図７】図２の現像装置における特徴的な要部に対する比較例の構成とその要部による現像剤の圧力分布状態を示す説明図である。
【図８】図２の現像装置における特徴的な要部に対する他の比較例の構成を示す説明図である。
【図９】図８の現像装置における特徴的な要部による現像剤の圧力分布状態を示す説明図である。
【図１０】他の実施の形態に係る現像装置における特徴的な要部（規制補助用の磁極、導入部材の対向面など）の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
図１及び図２は、実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の概要を示し、図２はその現像装置の概要を示している。
【００１９】
画像形成装置１は、図１に示すように、支持部材、外装材等で構成される筐体１０の内部空間に、現像剤で構成されるトナー像を形成して用紙９に転写する作像装置２０と、作像装置２０に供給すべき用紙９を収容するとともに送り出す給紙装置３０と、作像装置２０で転写されたトナー像を用紙９に定着する定着装置３５を設置している。
【００２０】
上記作像装置２０は、例えば公知の電子写真方式を利用して構成されるものである。この作像装置２０は、矢印Ａで示す方向（図中において時計回りの方向）に回転駆動する感光ドラム２１と、感光ドラム２１の周面を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、帯電後の感光体ドラム２１の周面に画像情報（信号）に基づく光Ｂｍを照射して電位差のある静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像してトナー像にする現像装置４と、そのトナー像を用紙９に転写する転写装置２５と、転写後の感光体ドラム２１の周面に残留するトナー等を除去する清掃装置２６とで主に構成されている。
【００２１】
このうち感光ドラム２１としては、例えば接地された円筒状の導電性基体の外周面に有機導電材料等からなる感光層を形成したものが使用される。帯電装置２２としては、接触式又は非接触式の帯電装置が使用される。露光装置２３としては、半導体レーザや各種光学部品を組み合わせたレーザビーム走査装置や、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）や各種光学部品を組み合わせたＬＥＤアレイ等が使用される。また、露光装置２３は、画像形成装置１に接続又は装備される原稿読取装置、外部接続機器、記憶媒体読取装置等の画像生成源から入力される画像情報を図示しない画像処理装置で所要の処理をして得られる画像信号に基づく光Ｂｍを照射して露光を行う。
【００２２】
現像装置４は、非磁性トナーと磁性キャリア（粒子）を含む二成分現像剤Ｇを使用する現像装置であり、図２等に示すように、２つの現像ロール５１，５２を採用している。この現像装置４の詳細については後述する。
【００２３】
転写装置２５としては、接触式又は非接触式の転写装置が使用される。清掃装置２６としては、例えば、感光ドラム２１の周面に接触する清掃ブレードと回転ブラシを接触させる方式のものが使用される。帯電装置２２、現像装置４（の現像ロール５）及び転写装置２５には、作像動作時（画像形成動作の実行時）になると、図示しない給電装置から帯電用電圧、現像用電圧、転写用電圧がそれぞれ供給される。
【００２４】
給紙装置３０は、画像の形成に使用する所要のサイズ、種類等からなる複数枚の用紙９を積み重ねた状態で収容する用紙収容体３１と、その用紙収容体３１に収容される用紙９を１枚ずつ用紙搬送路にむけて送り出す送出装置３２とを備えている。この給紙装置３０は、作像動作時において所要の用紙９を１枚ずつ送り出して作像装置２０の転写位置に供給するようになっている。用紙収容体３１は、両矢印で示す方向に筐体１０の外部に引き出すことができるように取り付けらており、また利用態様に応じて複数装備される。
【００２５】
筐体１０の内部には、給紙装置３０から送り出される用紙９を作像装置２０の転写位置に搬送した後、定着装置３５、さらに筐体１０の上部に形成された排出収容部１２に搬送するための搬送路が設けられている。その搬送路は、複数の搬送ロール対３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、搬送ガイド部材３４等で構成されている。
【００２６】
定着装置３５は、筐体３６の内部に、回転駆動するとともに表面温度が加熱手段により所要の温度に加熱されて保持されるロール形態、ベルト形態等の加熱回転体３７と、この加熱回転体３７の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形態、ベルト形態等の加圧回転体３８とが装備されている。この定着装置３５は、その加熱回転体３７と加圧回転体１４２との間に形成される定着部にトナー像が転写された用紙９を通過させて定着を行う。
【００２７】
この画像形成装置１による画像の形成は、次のようにして行われる。ここでは、用紙９の片面に画像を形成するときの基本的な画像形成動作を例に挙げて説明する。
【００２８】
画像形成装置１では、画像形成動作の開始指令を受けると、作像装置２０において、回転始動する感光ドラム２１の外周面が帯電装置２２により所定の極性及び電位に帯電された後、その帯電された感光ドラム２１の周面に露光装置２３により画像情報に基づく露光が行われて所要の電位差で構成される静電潜像が形成される。続いて、感光ドラム２１に形成された静電潜像が、現像装置４を通過する際に２つの現像ロール５１，５２からそれぞれ供給される現像剤Ｇのトナーにより現像されてトナー像として顕像化される。
【００２９】
しかる後、感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、感光ドラム２１の回転により転写装置２５と対向する転写位置まで搬送されると、このタイミングに合わせて給紙装置３０から搬送路を通して供給される用紙９に対し転写装置２５により転写される。この転写後の感光ドラム２１の周面は清掃装置２６で清掃される。
【００３０】
続いて、トナー像が転写された用紙９は、感光ドラム２１から剥離されて定着装置３５の定着部に導入されるよう搬送され、その定着装置３５における加熱回転体３７と加圧回転体３８の間の定着部を通過するときに加熱及び加圧されることによってトナー像が定着される。定着が終了した後の用紙９は、定着装置３５から排出されて排出収容部１２等に搬送されて収容される。
【００３１】
以上により、１枚の用紙９の片面に対して１色のトナーで構成される単色画像が形成され、基本的な画像形成動作が終了する。複数枚の画像形成動作を実行する要求がある場合には、上記した一連の動作がその要求された枚数分だけ同様に繰り返されることになる。
【００３２】
次に、現像装置４について詳述する。
【００３３】
現像装置４は、図２から図４等に示すように、前述した二成分現像剤Ｇを収容する収容室４０ａと感光ドラム２１と向き合う位置に形成される矩形状の開口部４０ａを有する本体４０を備えている。この本体４０は、感光ドラム２１の軸方向の長さを超える長さからなる細長い容器状の形状をしている。また、収容室４０ａは、その底部が、細長い容器状の形状における長手方向の両端部で互いにつながりかつ長手方向に沿う仕切り隆起部で中央部が仕切られて平行する２列の現像剤循環搬送路（溝部）を有した形状に形成されている。現像剤Ｇは、この収容室４０ａに収容されている。
【００３４】
そして、現像装置４は、本体４０の内部に、現像剤Ｇを感光ドラム２１と２箇所で向き合う現像域まで磁気力で保持してそれぞれ搬送する２つの現像ロール５１，５２（第１現像ロール５１と第２現像ロール５２）と、収容室４０ｂに収容される現像剤Ｇを攪拌して搬送する攪拌搬送部材としての２つのスクリューオーガー５５、５６と、スクリューオーガー５６から第２現像ロール５２に供給される現像剤Ｇの通過を規制してその層の厚さ（搬送量）を規制する規制板６１と、第２現像ロール５２に供給される現像剤Ｇを現像ロール５２と規制板６１との間の隙間Ｊにむけて導き入れる導入空間（Ｍ）を形成する対向面６６を有する導入部材６５と、第２現像ロール５２から搬送される現像剤Ｇを第１現像ロール５１と第２現像ロール５２に振り分ける振分け部材４２と、第１現像ロール５１から剥離される現像剤Ｇを収容室４０ａに戻すよう案内する案内板４４等が配置されている。
【００３５】
第１現像ロール５１及び第２現像ロール５２は、図２や図３等に示すように、本体４０の開口部４０ｂに一部を露出した状態で所要の方向Ｂ，Ｃにそれぞれ回転するように設置されている。２つの現像ロール５１，５２は、所要の間隔をあけた状態で配置されており、両現像ロール５１，５２が最も接近する部分（空間）が最接近部５３として形成されている。
【００３６】
このうち第１現像ロール５１は、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１に接近した位置で矢印Ｂの方向に回転する円筒状のスリーブ５１Ａと、このスリーブ１３Ａの内側に固定した状態で存在するように設けられる磁石ロール５１Ｂとで構成されている。スリーブ５１Ａの回転方向Ｂは、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１での移動方向が感光ドラム２１の回転（移動）方向Ａと反対の方向になるよう設定されている。一方、第２現像ロール５２は、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１よりも下流側の第２現像域Ｅ２に接近した位置で矢印Ｃの方向に回転する円筒状のスリーブ５２Ａと、このスリーブ５２Ｂの内側に固定した状態で存在するように設けられる磁石ロール５２Ｂとで構成されている。スリーブ５２Ａの回転方向Ｂは、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２での移動方向が感光ドラム２１の回転（移動）方向Ａと同じ方向になるよう設定されている。
【００３７】
スリーブ５１Ａ，５２Ａはいずれも、非磁性材料（例えばステンレス、アルミニウム等）を用いて、感光ドラム２１の回転軸方向における画像形成有効領域とほぼ同じ幅（長さ）の円筒部を有する形状に形成されている。このスリーブ５１Ａ，５２Ａは、その回転の軸方向が感光ドラム２１の回転の軸方向とほぼ平行して向き合う状態になるよう配置され、また、その両端部が軸部として本体４０の側方部に対して回転自在に軸受けされた状態で取り付けられている。また、スリーブ５１Ａ，５２Ａは、その各軸部を介して図示しない回転駆動装置からの動力を受けて矢印Ｂ，Ｃで示す方向にそれぞれ回転させられる。さらに、スリーブ５１Ａ，５２Ａには、図示しない給電装置から感光ドラム２１との間に現像電界を形成するための現像電圧が印加される。現像電圧としては、例えば交流成分を重畳した直流電圧が印加される。
【００３８】
磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂはいずれも、スリーブ５１Ａ，５２Ａの外周面に現像剤Ｇの磁性キャリアが磁気ブラシを形成した状態で保持されるような磁力線等を発生させる複数の磁極（Ｓ極、Ｎ極）を配置した構造のものである。磁石ロール５１Ｂ，５２Ｂは、例えば、その両端部が現像スリーブ５１Ａ，５２Ａの各軸部における内部空間を通して本体４０の側方部に固定された状態で取り付けられる。複数の磁極は、スリーブ５１Ａ，５２Ａの軸方向に沿ってそれぞれ延びるものであり、スリーブ５１Ａ，５２Ａの周方向（回転方向）に間隔をあけて所要の位置にそれぞれ配置されている。
【００３９】
第１現像ロール５１の磁石ロール５１Ｂでは、図２や図３に示すように、Ｓ６，Ｎ３，Ｓ４，Ｎ４，Ｎ５という５つの磁極を配置したものである。このうち磁極Ｓ６は、第２現像ロール５２と最も接近した位置（最接近位置）に配置され、その現像ロール５２で搬送される現像剤Ｂをスリーブ５１Ａの外周面側に磁力で引き寄せて搬送させる搬送極である。磁極Ｎ３は、感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１と向き合う位置に配置され、現像剤Ｇを現像工程に寄与させる現像極である。磁極Ｓ４は搬送極であり、磁極Ｎ４とＮ５はいずれもスリーブ５１Ａの外周面から現像剤Ｇを剥離させるピックオフを行う極である。
【００４０】
第２現像ロール５２の磁石ロール５２Ｂでは、図２や図３に示すように、Ｓ３，Ｓ２，Ｎ２，Ｓ１，Ｎ１，Ｎ１という６つの磁極を配置したものである。このうち磁極Ｓ３は、第２現像ロール５２に近い側に配置されているスクリューオーガー５６のドラム２１寄りの上端部分とほぼ向き合う位置に配置され、そのスクリューオーガー５６から供給される現像剤Ｇをスリーブ５２Ａの外周面に磁力で引き寄せて保持させるピックアップを行う極である。磁極Ｓ２は、規制板６１による現像剤に対する規制作用を補助するための磁気ブラシを所要の大きさに立たせた状態にする規制補助用の極である。磁極Ｎ２は、第１現像ロール５１における搬送極Ｓ６と向き合う位置に配置される搬送極である。磁極Ｓ１は、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２と向き合う位置に配置され、現像剤Ｇを現像工程に寄与させる現像極である。磁極Ｎ１，Ｎ１は、反発磁力を発生させて、スリーブ５２Ａの外周面から現像剤Ｇを剥離させるピックオフを行う極である。
【００４１】
特に第２現像ロール５２の磁石ロール５２Ｂにおいては、規制補助用の磁極Ｓ２を、規制板６１と向き合う位置からスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に離れた位置であり、しかも導入部材６５における対向面６６の一部と向き合う位置に配置している。具体的には、磁極Ｓ２は、その法線方向の磁束密度を示す曲線（磁力線）が少なくとも規制板６１に及ばない状態になる位置に配置される。
【００４２】
スクリューオーガー５５、５６はいずれも、図２に示すように、回転軸の周面に搬送羽根を螺旋状に巻きつけた形態のものであり、本体４０の収容室４０ａにおける前記２列の現像剤循環搬送路内にそれぞれ存在して回転し得る状態で設置され、その双方の搬送路にある各現像剤Ｇを所要の方向に搬送させるべき方向に回転駆動するようになっている。オーガー５５、５６は、現像ロール５１，５２における各スリーブ５１Ａ，５２Ａを回転させる回転駆動装置の動力の一部が分岐して伝達されることで回転するよう構成されている。第２現像ロール５２と近い位置に配置されているスクリューオーガー５６は、その搬送する現像剤Ｇの一部を第２現像ロール５２に供給するようになっている。
【００４３】
規制板６１は、図２から図４等に示すように、その主要部がほぼ一定の厚さからなり、しかも第２現像ロール５２のスリーブ５２Ａの軸方向における長さを少なくとも有する長さ（長辺）からなる長方形状の板材である。また、規制板６１は、非磁性材料（例えばステンレス）を用いて形成されている。さらに、規制板６１は、その長手方向の一端部（下方の長辺部）６２がスリーブ５２Ａの外周面と所要の間隔（規制間隔）ｈをあけて向き合う状態になるとともにスリーブ５２Ａの軸方向に沿って延びて向き合う状態になるよう本体４０に取り付けられている（図４）。実施の形態１における規制板６１は、全体の断面がＬ字状となるよう他端部側が曲げられた形状の板材として形成されており、その曲げられた他端部が支持部材６４に固定された状態に取り付けられる（図２）。
【００４４】
導入部材６５は、図２から図４等に示すように、規制板６１のうちスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側になる面部分６３に接触した状態で配置されるものであり、例えばその規制板６１の面部分６３に固着した状態で配置される。実施の形態１における導入部材６５は、規制体６１よりも厚い厚さからなる厚板（角柱）状の板材で形成されている。このような導入部材６５は、例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂）の材料で形成される。導入部材６５の対向面６６で形成される導入空間（Ｍ）は、図４等に示すように、対向面６６が平面状の面であってスリーブ５２Ａの外周面が円筒の曲面であるため、規制板６１に近づくほどスリーブ５２Ａの外周面との間の隙間が徐々に狭くなり、全体の縦断面がくさび形状（先細り形状）をなす空間になる。
【００４５】
導入部材６５における対向面６６は、図４に示すように、少なくともスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に存在する端部（角部）６６ａが、そのスリーブ５２Ａの規制板６１の端部６２（導入部材６５側の角部）と向き合う位置Ｐ１での接線（ＴＬ）を規制板６１の端部６２に接するまで平行に移動させたときに得られる仮想接線（ＶＬ）よりもスリーブ５２Ａの外周面に近い側に存在するように設定されている。この構成により、断面くさび形状の導入空間Ｍの入口が比較的狭くなり、導入空間Ｍに侵入した現像剤Ｇが導入空間Ｍを規制板６１の隙間Ｊにむけて流れるときに物理的空間が次第に狭くなることで密集した状態になって受ける圧力の上昇度合いを抑制することができる。また、例えば、スクリューオーガー５６からスリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動：スクリューの回転軌道に対応して小さく波打つように供給される変動、いわゆるオーガマークの発生）があっても、その変動が導入空間Ｍの内部に伝わり難くすることができる。
【００４６】
対向面６６の端部６６ａについては、仮想接線（ＶＬ）上に存在するように設定しても構わない。このため、図４に示すように、対向面６６の端部６６ａ，６６ｂを通る直線（面）Ｋと仮想接線ＶＬとなす角度を「θ」とした場合、その角度θが「θ≧０°」となるように設定すればよい。この角度θが負の値になると、導入空間Ｍの入口が比較的広くなるので、前述した作用効果が得られ難くなる。角度θの上限値は、例えば、対向面６６とスリーブ５２Ａの外周面との最短距離が規制体６１の規制間隔ｈよりも狭くならないようにする等の観点から設定される。
【００４７】
また、対向面６６は、図４に示すように、その規制板６１と接触する側の端部（角部）６６ｂが、規制板６１のスリーブ５２Ａと向き合う側の端部６２と段差のない状態で接触するように設定されている。段差のない状態は、対向面６６の当該端部６６ｂと規制板６１の端部（角部）６２とが一致（合一）した状態である。この構成により、導入空間Ｍに導入された現像剤Ｂが規制板６１と対向面６６の端部６６ｂとの間の段差で滞留することで圧力が高められることを回避することができる。
【００４８】
さらに、対向面６６は、規制補助用の磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃとスリーブ５２Ａの外周面との間の間隔Ｄが、規制板６１の規制間隔ｈよりも広い寸法になるよう設定される（Ｄ＞ｈ）。磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃは、磁極Ｓ２の法線方向磁力分布のピーク値の位置と対応する部位になる。この構成により、規制板６１を通過した現像剤Ｇ１の搬送量がスリーブ５２Ａと規制板６１との隙間ｈによって確実に決定することができ、これに加えて、磁極Ｓ２で発生する磁力（線）を受けて現像剤Ｇが磁気ブラシを形成することで圧力が高まる度合いを、磁極Ｓ２が規制板６１と向き合う位置に設置された場合における圧力の増加に比べて低減することができる。
【００４９】
振分け部材４２は、図２や図３に示すように、２つの現像ロール５１、５２の軸方向に沿って延びる長さであって断面がくさび形状からなる棒状の部材であり、各現像ロール５１，５２のスリーブ５１Ａ，５２Ａの外周面にそれぞれ向き合う振分け面４２ａ，４２ｂを有している。この振分け部材４２は、２つの現像ロール５１、５２の最接近部５３よりも感光ドラム２１寄りとなる位置に、その先細り先端部を最接近部５３に向けた状態で、しかもその振分け面２ａ，４２ｂがスリーブ５１Ａ，５２Ａの各外周面と等しい間隔をあけた状態になるよう設置されている。振分け部材４２は、実際にはその両端部から突出する取付部４３が本体４０の側面部に固定されることで取り付けられている。
【００５０】
案内板４４は、第１現像ロール５１から剥離される現像剤Ｇ４を受けた後に収容室４０ａに戻すように滑らせて落下させる面を有する板材である。この案内板４４は、図２や図３に示すように、その上端部４４ａが第１現像ロール５１の剥離極である磁極Ｎ４及び磁極Ｎ５の中間で向き合った状態になり、その下端部４４ｂが導入部材６５の対向面６６とは反対側の面６７に接触した状態になるよう取り付けられている。
【００５１】
以下、この現像装置４の動作について説明する。
【００５２】
まず、現像装置４は、画像形成装置１による画像形成の動作時になると、２つの現像ロール５１，５２の各スリーブ５１Ａ，５２Ａとスクリューオーガー５５，５６が回転し始めるとともに、各スリーブ５１Ａ，５２Ａに現像電圧が印加される。
【００５３】
これにより、本体４０の収容室４０ａに収容されている二成分現像剤Ｇは、回転するオーガー５５，５６によって攪拌されながら収容室４０ａにおける２列の循環経路内を各方向にそれぞれ搬送されて全体として循環されるような状態で搬送される。この際、現像剤Ｇにおける非磁性トナーは、磁性キャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電されるとともに、そのキャリアの表面に静電的に付着した状態となる。
【００５４】
続いて、図３に示すように、第２現像ロール５２に近い側に配置されたスクリューオーガー５６によって搬送される二成分現像剤Ｇは、その一部が、第２現像ロール５２のスリーブ５２Ａの外周面に磁力により吸着されるようにして保持される。すなわち、回転するスリーブ５２Ａの外周面に、磁石ロール５２Ｂの磁極Ｓ３から発生する磁力が及ぶことにより、トナーが付着した磁性キャリアが鎖状に繋がった穂立ち状の磁気ブラシを形成した状態で保持されて供給される。
【００５５】
次いで、第２現像スリーブ５２に保持された二成分現像剤Ｇは、図３に示すように、そのスリーブ５２Ａの回転に伴って搬送される途中で導入部材６５の対向面６６で形成される導入空間Ｍの入口に達する。
【００５６】
ここで、その現像剤Ｇの一部（スリーブ５２Ａの外周面に近い側に存在する現像剤）が導入空間Ｍ内に導入され、その残りの部分（スリーブ５２Ａの外周面から離れた側に存在する現像剤）が導入部材６５の側面６７によるせん断力を受けてせき止められた状態になり、その殆どが収容室４０ａ側に戻される。
【００５７】
また、導入空間Ｍに導入された現像剤Ｇは、規制補助用の磁極Ｎ３の磁力を受ける導入空間Ｍ内を移動して規制板６１との間に形成される隙間Ｊを通過する際に、その通過を規制されてほぼ一定の層厚（搬送量）にされる。
【００５８】
続いて、規制板６１により規制された後の現像剤Ｇ１は、図３に示すように、振分け部材４２を通過する際に２分されて第１現像ロール５１と第２現像ロール５２の双方に振り分けられる。
【００５９】
このとき、第１現像ロール５１に振り分けられた現像剤Ｇ２は、矢印Ｂ方向に回転するスリーブ５１Ａによって搬送されて感光ドラム２１の第１現像域Ｅ１を通過する際に、現像磁極Ｎ３の磁力を受けるとともに現像電圧による現像電界による作用を受ける。これにより、現像剤Ｇ２の磁気ブラシにおけるトナーが感光ドラム２１に移動して第１現像域Ｅ１を通過する潜像部分に付着することで当該潜像部分を現像する。また、第１現像域Ｅ１を通過した後の現像剤Ｇ４は、剥離極である磁極Ｎ４を通過した後にスリーブ５１Ａの外周面から剥離され、しかる後、案内板４４に案内された状態で収容室４０ａに戻される。
【００６０】
一方、第２現像ロール５２に振り分けられた現像剤Ｇ３は、矢印Ｃ方向に回転するスリーブ５２Ａによって搬送され、感光ドラム２１の第２現像域Ｅ２を通過する際に、現像磁極Ｎ１の磁力を受けるとともに現像電圧による現像電界による作用を受ける。これにより、現像剤Ｇ３の磁気ブラシにおけるトナーが感光ドラム２１に移動して第２現像域Ｅ２を通過する潜像部分に付着することで当該潜像部分を現像する。第２現像域Ｅ２を通過した後の現像剤Ｇ５は、剥離極である磁極Ｎ１を通過した後にスリーブ５２Ａの外周面から剥離されて自然落下することで収容室４０ａに戻される。
【００６１】
そして、この現像装置４においては、第２現像ロール５２に供給される現像剤Ｇが、導入部材６５の対向面６６で形成される導入空間Ｍに導入されて規制板６１のスリーブ５２Ａとの間の隙間Ｊを通過する際に、以下のように挙動する。
【００６２】
まず、導入部材６５を設けず、しかも規制補助用の磁極Ｓ２を規制板６１と向き合う位置に配置した構成の現像装置では、規制板６１とスリーブ５２Ａとの間の隙間Ｊに磁極Ｎ２の磁気ブラシを立たせた状態にする磁気力（磁力線）が集中し、その隙間Ｊを通過しようとする現像剤Ｇが密集して圧力が高まるため、現像剤Ｇの粘性（流動性）が変動して（不安定になり）隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇ１の搬送量も変動してしまうことが多い。図５は、現像剤の圧力と粘性係数との関係を示すものである。図５中の「ＴＣ」は、成分現像剤Ｇにおけるトナーの濃度（含有率）を示す。このデータは、通気試験などの方法のように測定して得られたものである。図５に示されるように、圧力が高まるにつれて粘性係数も高まる。また、この傾向は、トナーの濃度ＴＣが高くなるにつれて顕著になる。
【００６３】
この隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇの搬送量が変動する現象は、特に現像剤Ｇとして小径（例えば平均粒径が５μｍ以下）のトナーを含むものを使用して高速のプロセススピード（例えば、６００ｍｍ／ｓｅｃ以上）で画像形成（現像工程）を行う場合に顕著に現れる。
【００６４】
そこで、この現像装置４では、前述したように規制補助用の磁極Ｓ２を規制板６１と向き合う位置からスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に離れた位置に配置し、しかも、その規制板６１のスリーブ５２Ａの回転方向Ｃ上流側に流動空間Ｓを形成する特定の対向面６６を有する導入部材６５を配置している。
【００６５】
これにより、図６に示すように、流動空間Ｓでは、その隙間Ｊに達する手前の位置において規制補助用の磁極Ｓ２の磁気力が集中して現像剤Ｇの圧力が高まるようになり、隙間Ｊにおける現像剤Ｂの圧力（上昇）が緩和される。図６のデータは、流体解析ソフトウェアを用いた連続体解析により得たものである（図７と図９も同様である。）。
【００６６】
この結果、流動空間Ｓに導入された現像剤Ｇは、隙間Ｊに達する手前で磁極Ｓ２の磁力により圧力を高められて流動性が低下して変動することがあるものの、その位置を通過して隙間Ｊに達するとともに通過するまでの領域では圧力が相対的に緩和されて流動性が良好になるので、規制板６１を通過した時点では隙間Ｊの規制間隔ｈに対応した現像剤の搬送量に規制されやすくなる。しかも、導入部材６５の対向面６６において磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃのスリーブ５２Ａの外周面との距離Ｄが隙間Ｊの規制間隔ｈより広い寸法になるよう設定されているので（図４）、これによって磁極Ｓ２の磁気力が集中して現像剤Ｇの圧力が高まる部分にもかかわらず現像剤が流動しやすくなっている。
【００６７】
また、導入部材６５の対向面６６について、そのスリーブ５２Ａの回転方向Ｃ上流側になる端部６６ａが前記仮想接線ＶＬよりもスリーブ５２Ａの外周面に近い側に存在するように設定されているので、断面くさび形状の導入空間Ｍに導き入れられた現像剤Ｇは、その先細りになる先端部にむかうにつれて空間が狭くなって密集した状態になることで現像剤への圧力が高まることが抑制される。また、前述したように導入空間Ｍの入口が比較的狭くなるので、スリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動）があっても、その変動が導入空間Ｍの内部に伝わり難くなる。
【００６８】
この結果、導入空間Ｍに導き入れられた現像剤Ｇが規制板６１による隙間Ｊを通過する直前の領域で圧力が高められることがないので、規制板６１を通過した時点では隙間Ｊの規制間隔ｈに対応した現像剤の搬送量に規制されやすくなる。また、スリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動）があっても、その変動の影響が隙間Ｊを通過した後の現像剤の搬送量に変動が生じることもなくなる。しかも、導入部材６５の対向面６６において規制板６１の端部６２と接触する端部６６ｂがその端部６２と一致して段差のない状態になるよう設定されているので（図４）、これによって規制板６１の端部６２と対向面６６の端部６６ｂの間に存在する段差で現像剤の圧力が高められてしまうというおそれがない。
【００６９】
以上のことから現像装置４によれば、第２現像ロール５２（スリーブ５２Ａ）に供給される現像剤Ｇの規制板６１を通過した後の搬送量が、そのスリーブ５２Ａと規制板６１との間の隙間Ｊを通過するときの現像剤Ｇに圧力が最も集中して増大することやスリーブ５２Ａへの現像剤Ｇの供給量が変化することで変動してしまうことが抑制される。このため、現像装置４において現像剤の搬送量の変動（むら）に起因した現像むらの発生が抑制され、ひいては画像形成装置１において最終的に得られるトナー画像に濃度むら等の画質不良が発生することも低減される。このような効果は、前述した小径のトナーを含む現像剤Ｇを使用して高速のプロセススピードで画像形成を行った場合に得られるので特に有効である。
【００７０】
ちなみに、導入部材６５の対向面６６（Ｂ）について、図７に例示するように、その端部６６ａが仮想接線ＶＬよりもスリーブ５２Ａから離れる位置に存在するよう設定（θ＜０°）した場合には、同図に示すように、断面くさび形状の導入空間Ｍに導き入れられた現像剤Ｇが、対向面６６Ｂによって導入空間Ｍの先細り先端部分に積極的に寄せ集められて密集した状態になることで圧力も高い状態になってしまう。この隙間Ｊの直前位置で高められる圧力は、規制板６１から離れた位置に設置した規制補助用の磁極Ｓ２による磁気力で高められる圧力よりも大きいものになる。
【００７１】
このため、この場合は、隙間Ｌの近傍で高められた圧力の影響を受けて現像剤の粘性（流動性）が不安定になるので、その隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇ１の搬送量が変動しやすくなる。
【００７２】
また、図８に例示するように、規制補助用の磁極Ｓ２を規制板６１と向き合う位置からスリーブ５２Ａの回転方向Ｃの上流側に離れた位置に配置したうえで、前記した導入部材６５に代えて、スリーブ５２Ａとの間に断面くさび形状の導入空間（Ｓ）を形成しないスリーブ５２Ａの外周面から離れた形状の対向面７５を有する導入部材７５を設置した現像装置を適用した場合は、導入部材７５の対向面７５とスリーブ５２Ａの外周面との間に形成される導入空間Ｑにおける現像剤の圧力分布が、図９に示すような結果になる。
【００７３】
つまり、この場合は、図９に示すように、断面くさび形状の導入空間（Ｓ）を形成する対向面６６を有した導入部材６５のように対向面６６の設定の仕方によって規制板６１の隙間Ｊの近傍で現像剤の圧力が高められること（図７）は解消される。しかし、その導入分剤７５の対向面７５で形成される導入空間Ｑは、その入口が前記導入空間Ｍの入口に比べて広いものになるため、スリーブ５２Ａに供給される現像剤Ｇの供給量に変動（特に増大する変動）があると、その変動が導入空間Ｑの内部に伝わりやすくなり、規制板６１の隙間Ｊを通過した後の現像剤Ｇ１の搬送量も変動しやすくなり、現像むら（オーガマークに対応したむら）が発生してしまう。
【００７４】
［他の実施の形態］
実施の形態１では、この発明が適用される現像装置４として２つの現像ロール５１，５２を用いるものを例示して説明したが、この発明は１つの現像ロールを用いる現像装置にも同様に適用することができる。
【００７５】
また、実施の形態１では、導入部材として対向面６６が平面状である構成の部材６５を適用した場合について例示したが、例えば、図１０に例示するように対向面６６Ｂが曲面である導入部材６５Ｂを適用することも可能である。図１０に示す導入部材６５Ｂの対向面６６Ｂは、スリーブ５２Ａの外周面における円筒曲面にほぼ追従させた形状の曲面である。この対向面６６Ｂについても、導入部材６５Ｂの規制補助用の磁極Ｓ２と向き合う部分６６ｃとスリーブ５２Ａの外周面との間隔Ｄが隙間Ｊの規制間隔ｈよりも広い寸法になるよう設定されている。
【００７６】
さらに、実施の形態１では、導入部材６６における対向面６６として、その規制板６１の端部６２と接触する側の端部６６ｂがその端部６２と段差のない状態で接触する場合について例示したが、例えば０．５ｍｍ以下の段差であれば、その段差が存在するように構成しても構わない。
【００７７】
この他、この発明の現像装置４を用いる画像形成装置１は、その現像装置４を使用することが可能なものであれば、その形式等については特に限定されるものでない。
【符号の説明】
【００７８】
１ …画像形成装置
４ …現像装置
２１…感光ドラム（潜像保持体）
５２Ａ…スリーブ（円筒状の現像剤搬送体）
５２Ｂ…磁石ロール（磁石部材）
６１…規制板（規制部材）
６２…規制板のスリーブと向き合う側の端部
６５，６５Ｂ…導入部材
６６，６６Ｂ…対向面
６６ａ…回転方向上流側に存在する端部
６６ｂ…規制板と接触する側の端部
Ｃ …回転方向
Ｄ …対向面の一部分とスリーブの外周面との間の間隔
Ｊ …隙間
Ｇ …二成分現像剤（現像剤）
Ｍ …導入空間
Ｎ，Ｓ…複数の磁極
Ｐ１…スリーブの規制板と向き合う位置
Ｓ２…規制補助用の磁極
ＴＬ…接線
ＶＬ…仮想接線
ｈ …規制間隔（所要の間隔）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転し、磁性を示す現像剤を搬送する外周面を有する円筒状の現像剤搬送体と、
前記現像剤搬送体の内側に固定した状態で設置され、当該現像剤搬送体の軸方向に沿って延びる複数の磁極を当該現像剤搬送体の回転方向に間隔をあけて配置してなる磁石部材と、
前記現像剤搬送体の外周面に対して所要の間隔をあけてかつ当該現像剤搬送体の軸方向に沿った状態で向き合うように配置され、当該現像剤搬送体の外周面に供給される現像剤の通過を規制して所要の搬送量に保つ板状の規制部材と、
前記規制部材のうち前記現像剤搬送体の回転方向上流側の面部分に接触した状態で配置され、前記現像剤搬送体の外周面と向き合うとともに前記供給される現像剤が当該規制部材と当該現像剤搬送体との間の隙間にむけて導入される導入空間を形成する対向面を有する導入部材と
を備え、
前記磁石部材における複数の磁極のうち前記規制部材の規制補助用の磁極を、前記規制部材と向き合う位置から前記現像剤搬送体の回転方向上流側に離れた位置であって前記導入部材の対向面の一部と向き合う位置に配置し、
かつ、前記導入部材の対向面を、その対向面のうち少なくとも前記現像剤搬送体の回転方向上流側に存在する端部が、前記現像剤搬送体の前記規制部材と向き合う位置での接線を当該規制部材の当該現像剤搬送体と向き合う端部まで平行に移動させたときの仮想接線上又は仮想接線よりも当該現像剤搬送体の外周面に近い側に存在した状態になるよう配置していることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記導入部材の対向面のうち前記規制補助用の磁極と向き合う部分と前記現像剤搬送体の外周面との間の間隔を、前記規制部材と前記現像剤搬送体との間の隙間の間隔よりも広い寸法に設定している請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記導入部材の対向面のうち前記規制部材と接触する側の端部を、前記規制部材の前記現像剤搬送体と向き合う端部と段差のない状態で接触させている請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に現像剤を供給して潜像を現像する現像装置とを有し、
前記現像装置が、請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転し、磁性を示す現像剤を搬送する外周面を有する円筒状の現像剤搬送体と、
前記現像剤搬送体の内側に固定した状態で設置され、当該現像剤搬送体の軸方向に沿って延びる複数の磁極を当該現像剤搬送体の回転方向に間隔をあけて配置してなる磁石部材と、
前記現像剤搬送体の外周面に対して所要の間隔をあけてかつ当該現像剤搬送体の軸方向に沿った状態で向き合うように配置され、当該現像剤搬送体の外周面に供給される現像剤の通過を規制して所要の搬送量に保つ板状の規制部材と、
前記規制部材のうち前記現像剤搬送体の回転方向上流側の面部分に接触した状態で配置され、前記現像剤搬送体の外周面と向き合うとともに前記供給される現像剤が当該規制部材と当該現像剤搬送体との間の隙間にむけて導入される導入空間を形成する対向面を有する導入部材と
を備え、
前記磁石部材における複数の磁極のうち前記規制部材の規制補助用の磁極を、前記規制部材と向き合う位置から前記現像剤搬送体の回転方向上流側に離れた位置であって前記導入部材の対向面の一部と向き合う位置に配置し、
かつ、前記導入部材の対向面を、その対向面のうち少なくとも前記現像剤搬送体の回転方向上流側に存在する端部が、前記現像剤搬送体の前記規制部材と向き合う位置での接線を当該規制部材の当該現像剤搬送体と向き合う端部まで平行に移動させたときの仮想接線上又は仮想接線よりも当該現像剤搬送体の外周面に近い側に存在した状態になるよう配置していることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記導入部材の対向面のうち前記規制補助用の磁極と向き合う部分と前記現像剤搬送体の外周面との間の間隔を、前記規制部材と前記現像剤搬送体との間の隙間の間隔よりも広い寸法に設定している請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記導入部材の対向面のうち前記規制部材と接触する側の端部を、前記規制部材の前記現像剤搬送体と向き合う端部と段差のない状態で接触させている請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
回転する潜像保持体と、前記潜像保持体に現像剤を供給して潜像を現像する現像装置とを有し、
前記現像装置が、請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９２６０４（Ｐ２０１３−９２６０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３７５６（Ｐ２０１１−２３３７５６）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]