JP2005157093A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハイブリッド現像方式における回収ロールを使用した構成で、濃度むらやゴーストのない現像特性が安定した現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 静電潜像を担持する像担持体１に対向し表面にトナーを担持するトナー担持体２と、トナー担持体２へトナーを供給する供給用現像剤担持体３と、トナー担持体２からトナーを回収する回収用現像剤担持体４と、二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤を受け渡す搬送部材５とを備え、供給用現像剤担持体３から搬送部材５を介して回収用現像剤担持体４へと現像剤を流すようにした現像装置であって、回収用現像剤担持体４から現像剤を剥離する現像剤剥離手段６と、この現像剤剥離手段６により剥離された現像剤を滞留させずに他の部位へ搬送する滞留阻止手段７とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、トナーと磁性キャリアとを具備した二成分現像剤を用い、像担持体上の静電潜像をトナー現像するように構成した現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。

従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置で使用される現像装置としては、所謂ハイブリッド現像方式を採用したものが知られている。
これは、感光体等の像担持体に対向し且つトナーを担持するドナーロールと、このドナーロールに対向し且つトナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤を担持するトナー搬送ロールとを備え、磁気ブラシによりトナー搬送ロールから大量の現像剤を供給し、ドナーロール上にトナー層を形成するようにしたものである（例えば特許文献１参照）。
このハイブリッド現像方式では、通常、二成分現像剤の撹拌によってトナーの帯電が行われるため十分な帯電量を確保しやすく、また、トナー搬送ロールからドナーロールへのトナーの供給が静電気力によって行われるため、ドナーロールに逆極性に帯電したトナーが供給されることもない。したがって、像担持体の非画像領域へのトナー付着がなく、かぶりの発生が防止される。更に、ドナーロールにはトナーのみしか供給されないため、磁性キャリアの像担持体への付着も防止される等の利点がある。

特開平９−２１１９７０号公報（発明の実施の形態の欄、図１） 特開平９−２５１２３７号公報（発明の実施の形態の欄、図１） 特開平１０−３１９７０８号公報（発明の実施の形態の欄、図１） 特開平１０−３４０００３号公報（発明の実施の形態の欄、図１）

しかしながら、この種のハイブリッド現像方式では、ドナーロール上でトナーが消費された部分に対してトナー供給領域でトナーを補充する方式が採られているが、トナーが消費された部分だけでなく、トナーが残存する非消費部分にもトナーが供給され、そのため前回のトナー消費パターンが現像された画像上に現れるという現像履歴の問題がある。

また、ドナーロール上にてトナーの供給、掻き取りを繰り返すと、大きい粒径のトナーと小さい粒径のトナーとの物理的付着力の差（大きい粒径のトナーはドナーロールへの物理的付着力が小さいため、ニップ領域で受ける掻き取り力に対し容易に掻き取られるが、小さい粒径のトナーは逆に掻き取られにくい）により、ドナーロール上のトナーの粒径が徐々に小粒径化してくる。このドナーロール上での粒径の変化は、現像特性や転写特性に変化をもたらし、現像されないでドナーロール上にトナーが残ったままの状態に新しいトナーが供給された領域と、現像されてトナーが消費された状態に新しいトナーが供給された領域との間で、トナーの濃度差が生じ、これが画像欠陥（現像履歴）をもたらす可能性がある。

そのため、現像領域を通過したドナーロールから一旦全てのトナーを除去し、その後ドナーロールとトナー供給用ロールとの対向部（トナー供給領域）でドナーロールにトナーを再び担持させる方式が知られている。例えば、トナー除去手段としてスクレーパを使用する方式があるが、この場合、スクレーパとドナーロールとの接触部でトナーが互いに融着するという問題がある。
そこで、トナー供給用ロールとは別に、新たにトナー回収用ロールを加え、ドナーロール上のトナーをトナー回収用ロールで掻き取る方式も開示されている（例えば特許文献２参照）。

しかし、この新たにトナー回収用ロールを追加する方式にあっては、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールへの現像剤供給量が不安定であると、ドナーロール上のトナー量が不安定となり、画像への濃度むらが発生する。
特に、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールとの間で、現像剤がストレスを受け易く、現像剤の流動性が低下してくると、一層顕著となる。

そのため、トナー供給用ロールとトナー回収用ロールを同一方向に回転させ、更に、互いに近接配置させることで、現像剤搬送量を安定させる方式の提案がなされている（例えば特許文献３，４参照）。
しかしながら、この場合、二本のロール間のバイアスリークの問題が発生しやすく、特にトナー濃度が低下し且つ動作環境が高湿状況にあるときに顕著となる。更に、二本のロール間に入り込んだ現像剤がストレスを受け、現像剤の劣化が生じ易く、かぶりが発生する問題もあり、長期に亘って安定した現像特性が得られない課題がある。
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤の供給量が安定し、濃度むらを長期に亘って抑止できると共に、長期に亘って現像特性の安定した現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

すなわち、本発明の基本的構成は、図１に示すように、静電潜像を担持する像担持体１に対向し表面にトナーを担持するトナー担持体２と、このトナー担持体２に対向する位置に配設されトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持搬送し且つトナー担持体２へトナーを供給する供給用現像剤担持体３と、トナー担持体２に対向する位置に配設され二成分現像剤を担持搬送し且つトナー担持体２からトナーを回収する回収用現像剤担持体４と、この二つの現像剤担持体３，４とトナー担持体２とに対向して配設され二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤を受け渡す搬送部材５とを備えたものである。

特に、本発明は、供給用現像剤担持体３から搬送部材５を介して回収用現像剤担持体４へと現像剤を流すようにした現像装置を適用対象とし、回収用現像剤担持体４からの現像剤剥離を有効に行い、更に、剥離された現像剤を当該近傍に滞留させないようにするために、回収用現像剤担持体４から現像剤を剥離する現像剤剥離手段６と、この現像剤剥離手段６により剥離された現像剤を滞留させずに他の部位へ搬送する滞留阻止手段７とを備えたことに特徴点を有する。

このような技術的手段において、本願に係る現像装置は、二成分現像剤を用いるタイプのものであるため、トナーとしては種々の色成分を有するものが使用可能であり、単色の現像装置を備えた画像形成装置に適用可能であることは勿論のこと、複数の現像装置を備えた例えばフルカラーの画像形成装置に対しても適用可能である。
また、トナー担持体２は、少なくとも表面が弾性部材であることが好ましいが、金属であっても差し支えなく、弾性部材の場合、像担持体１とは接触しても差し支えない。
そして、二つの現像剤担持体３，４は、内部に磁界発生手段を具備し、二成分現像剤を担持搬送するものであれば適宜選定して差し支えなく、例えば、回転可能な非磁性スリーブと、この非磁性スリーブ内に固定的に配設され且つ磁界発生手段が設けられた磁石部材とを具備した態様がある。
更に、磁界発生手段は、複数の磁極を有しているものであればよく、例えば、磁極の構成例としては、現像に寄与するための現像磁極や、現像剤を捕獲できる機能を備えたピックアップ磁極や、現像剤を搬送する搬送磁極等を備えたものが挙げられるが、これに限られるものではなく、適宜選定してよい。
更にまた、二つの現像剤担持体３，４とトナー担持体２との間でトナーを有効に受け渡す観点からは、供給用現像剤担持体３とトナー担持体２との間、及び、回収用現像剤担持体４とトナー担持体２との間には、トナー担持体２に対しトナーを供給若しくは回収するための所定の電界が形成されていることが好ましく、このとき、現像剤担持体３，４へ印加されるバイアスは、直流電圧でもよいし、交流重畳直流電圧であっても差し支えない。

本発明における搬送部材５は、二つの現像剤担持体３，４と同様、内部に磁界発生手段を具備していることが好ましいが、磁界発生手段を持たず、現像剤を担持搬送するものであれば、例えばパドルミキサ状であっても差し支えない。
また、搬送部材５の位置は、供給用現像剤担持体３及び回収用現像剤担持体４から所定の間隔をおいて離れている態様であれば、トナー担持体２と接触した態様も可能である。
ここで、「二つの現像剤担持体３，４との間で二成分現像剤を受け渡す」とは、現像剤を二つの現像剤担持体３，４間で上流側の現像剤担持体から下流側の現像剤担持体へ直接渡す態様ではなく、搬送部材５を介して渡す態様を示すものである。
更に、搬送部材５は、二つの現像剤担持体３，４との対向部位において、同一方向に回転することが好ましく、このことにより、搬送部材５と二つの現像剤担持体３，４との対向部位において、搬送される現像剤のストレスが軽減されることとなる。尚、搬送部材５と現像剤担持体３，４とが異なる方向に回転する態様であっても、現像剤の流れにストレスを与えないような態様であれば差し支えない。
本発明で使用されるトナーは、磁性キャリアに付着するものであれば、磁性でも非磁性でもよい。

上述のような態様において、回収用現像剤担持体４上の現像剤を一定量に維持するために、トナー担持体２と回収用現像剤担持体４との対向部位を通過した後の現像剤を、回収用現像剤担持体４から一旦完全に取り除く必要がある。この取り除いた現像剤が回収用現像剤担持体４に再付着することを防ぐため、現像剤剥離手段６の近傍にガイド部材を設ける方法が考えられる。
しかし、この態様にあっては、現像剤中のトナー濃度が低下してくると、キャリア同士の付着力が増加して回収用現像剤担持体４の磁気力の影響を一層受け易くなり、本来、現像剤剥離手段６にて回収用現像剤担持体４から取り除かれる現像剤が離脱・分断されずに、ガイド部材に沿ってチェーン状に連なり、現像剤剥離手段６近傍で滞留するようになる。そのため、トナー担持体２と回収用現像剤担持体４との対向部位（トナー回収領域）で現像剤量が不安定になったり、また、回収用現像剤担持体４とガイド部材との隙間から現像剤が下流側へ流れ、これが、トナー回収領域での現像剤詰まりを起こすことで、トナー担持体２からのトナー回収性能に影響を及ぼし、ゴーストや濃度むら等の画像ディフェクトを発生させる懸念がある。
本発明は、剥離された現像剤を滞留させずに他の部位へ搬送する滞留阻止手段７を備えることで、上述の問題を解決しようとしたものである。

ここで、回収用現像剤担持体４から現像剤を剥離する現像剤剥離手段６の代表的態様としては、回収用現像剤担持体４にピックオフ磁極を備える態様が挙げられ、このとき、ピックオフ位置は磁極配置によって決められる。また、現像剤剥離手段６は、例えば、剥離爪等を回収用現像剤担持体４に対向配置して現像剤を剥離する態様であっても差し支えない。
そして、滞留阻止手段７は、剥離された現像剤を分断して搬送する分断搬送部材を含むものであり、分断搬送部材の代表的態様としては、分断された現像剤が保持されるための保持部を設けた回転部材が挙げられる。このとき、保持部としては、例えば、パドルやロール表面の凹凸等が挙げられ、これによって分断された現像剤を捕獲、搬送し易くなる。
更に、分断搬送部材は、剥離された現像剤をその位置に滞留させずに搬送させるものであればよく、回転して滞留阻止を行う態様であってもよいし、また、揺動して滞留阻止を行う態様であっても差し支えない。分断搬送部材がロール形状の場合、表面を粗面化することで現像剤の捕獲並びに搬送効果がアップするが、このとき、ロールとしては、例えば、導電性ロールが好ましく、金属であってもよいし、弾性部材で構成されていても差し支えない。
更にまた、回転部材の周速を回収用現像剤担持体４の周速より大きくすることで、回転部材での現像剤分断や収集効率がアップする。また、回転部材と回収用現像剤担持体４の回転方向を両者の対向部位において互いに異なる方向にすることで、回転部材での現像剤分断や収集が一層有効に行われる。

更に、回収用現像剤担持体４と分断搬送部材との間に、剥離された現像剤を分断搬送部材側へ導くガイド部材を配設することで、剥離された現像剤を有効に分断搬送部材側へ導くことが可能となる。また、このガイド部材を備えない態様においても、分断搬送部材を回収用現像剤担持体４の近傍に配設することで、同様の効果が可能になる。
更にまた、回収用現像剤担持体４から回収された現像剤を撹拌して供給用現像剤担持体３側へ搬送する撹拌搬送手段８を備え、滞留阻止手段７は、回収された現像剤を撹拌搬送手段８側に搬送する搬送手段を兼用する態様であっても差し支えなく、代表的態様としては、分断搬送部材として回転部材を使用した態様において、回転部材で集められた現像剤を撹拌搬送手段８へ戻すように、この回転部材の回転作用で現像剤を撹拌搬送手段８側へ搬送する態様が挙げられる。また、「現像剤を撹拌搬送手段８へ搬送する」とは、最終的に現像剤が撹拌搬送手段８まで到達すればよく、例えば、回転部材の下流側に搬送ガイド等を設けても差し支えない。尚、撹拌搬送手段８の代表的態様としては、オーガが挙げられる。
そして、回転部材の近傍には、回転部材が集めた現像剤を跳ね上げ、その飛沫が回収用現像剤担持体４や搬送部材５に付着するのを防ぐため、仕切部材を設けることが好ましい。
また、本発明は、上述された現像装置を用いた画像形成装置をも対象とするものである。

本発明によれば、トナー担持体と、このトナー担持体にトナーを供給及び回収する二つの現像剤担持体とを備え、更に、これらと対向する位置に二つの現像剤担持体との間で現像剤を受け渡す搬送部材を配設したので、現像剤の流れが円滑になり、また、現像剤の受けるストレスも低減するため、現像履歴、濃度むらやかぶりのない現像装置を提供できる。
そして、特に、現像剤剥離手段により剥離された現像剤を滞留させずに他の部位へ搬送する滞留阻止手段を設けたので、回収用現像剤担持体から剥離された現像剤を掻き集めることが有効に行われるようになり、ゴーストや濃度むら等の画像ディフェクトの発生を抑止できる。
また、この現像装置を使用することで、長期に亘って現像特性が安定した画像形成装置が提供できる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、符号２１は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体２１はスコロトロン等の帯電装置２２によって帯電され、レーザ書き込み装置やＬＥＤアレイを有する露光装置２３によって静電潜像が書き込まれる。
この静電潜像は、光の当たった部分の感光体２１表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。

また、現像装置３０は、現像ハウジング３１内にトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤（現像剤）を収容し、トナーを担持するドナーロール３２と、トナー供給用のトナー供給ロール３３と、トナー回収用のトナー回収ロール３４と、現像剤を搬送する搬送ロール３５とを備えている。
本実施の形態では、感光体２１上のトナー画像は、現像装置３０によって可視像化された後、転写ロール２６によって、記録材２８上に転写され、この転写された記録材２８は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０により記録材２８上のトナー画像が定着されるように構成されている。尚、定着装置５０は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２８を通過させることで、トナー画像を記録材２８に定着するように構成されている。
また、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。

ここで、本件発明の特徴点である現像装置３０について、図３に基づいて詳細に説明する。
同図において、現像装置３０は、感光体２１に向かって開口する現像ハウジング３１（図２参照）を有し、この現像ハウジング３１の開口に面し且つ感光体２１と対向して接触する位置に、ドナーロール３２をＡ方向に回動自在に収容している。このドナーロール３２にはバイアス電源３７が接続され、所定の現像バイアスＶＢが印加されるようになっている。
本実施の形態では、このドナーロール３２の外周部は所定の体積抵抗率を有したポリウレタン樹脂系の弾性部材で被覆した構成を採っているが、例えば、アルミニウムやステンレス等からなる金属ロールであっても差し支えない。また、ドナーロール３２と感光体２１とは接触した構成を採っているが、非接触であっても差し支えない。

そして、ドナーロール３２の後部（感光体２１と反対側）には、トナー供給ロール３３とトナー回収ロール３４とがドナーロール３２と夫々所定のギャップを置いて配設されている。
また、これらのトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４には、夫々バイアス電源３８，３９が接続され、トナー供給ロール３３からドナーロール３２へトナーを供給するための供給バイアスＶＳ、ドナーロール３２からトナー回収ロール３４へトナーを回収するための回収バイアスＶＲが印加されるようになっている。
更に、これらトナー供給ロール３３及びトナー回収ロール３４の後部には、トナー供給ロール３３の外周部の二成分現像剤（現像剤）Ｇをトナー回収ロール３４へ受け渡すように現像剤Ｇを担持搬送する搬送ロール３５が配設されている。

本実施の形態において、トナー供給ロール３３、トナー回収ロール３４、搬送ロール３５は、回転可能な回転スリーブ３３ａ〜３５ａと、この回転スリーブ３３ａ〜３５ａの内部に固定的に配設され、複数の磁極を有する磁石体３３ｂ〜３５ｂとを備えている。
トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ２，Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｎ３）を備えており、ドナーロール３２と対向する位置に磁極Ｓ１を設け、磁極Ｎ２と磁極Ｎ３の中間近傍で搬送ロール３５と対向するように配置されている。
また、トナー回収ロール３４の磁石体３４ｂは、その外周部に複数の磁極（Ｓ４，Ｎ４，Ｓ３，Ｎ５，Ｎ６）を備えており、ドナーロール３２と対向する位置に磁極Ｓ３を設け、磁極Ｓ４が搬送ロール３５と対向する位置になるように配置されている。そして、磁極Ｎ５とＮ６とでピックオフ磁極Ｎ５，Ｎ６を構成し、トナー回収ロール３４上の現像剤Ｇがこのピックオフ磁極の作用で、トナー回収ロール３４から剥離されるようになっている。
更に、搬送ロール３５の磁石体３５ｂは、複数の磁極（Ｓ５，Ｎ７，Ｓ６）の内、磁極Ｓ６と磁極Ｓ５との間でトナー回収ロール３４と対向するように配置されている。

また、搬送ロール３５の後部には、搬送ロール３５と略同心円状の半円形状で、現像剤搬送のガイドを行う第一のガイド片４３を設け、現像剤Ｇが搬送ロール３５の外周上を効率よく搬送されるようにしている。そして、トナー供給ロール３３と対向する位置には、現像剤Ｇの層厚を規制するトリマ４２が設けられている。

特に、本実施の形態においては、トナー回収ロール３４と対向する位置に、トナー回収ロール３４のピックオフ磁極Ｎ５，Ｎ６によって剥離された現像剤Ｇを下方へ導く第二のガイド片４４を設けている。更に、この第二のガイド片４４の下方には、第二のガイド片４４によって導かれた現像剤Ｇを集め搬送する四枚羽根パドル型の回転部材４５が設けられ、トナー回収ロール３４と同様の回転速度でＡ方向（トナー回収ロール３４と回転部材４５との回転方向はＡｇａｉｎｓｔ方向）に回転している。
更にまた、本実施の形態では、この回転部材４５の上方に、この回転部材４５が回転することで跳ね上げられた現像剤Ｇがトナー回収ロール３４や搬送ロール３５に付着しないように、仕切板４６が設けられており、この仕切板４６は、撹拌部材４１と搬送ロール３５との間をも仕切るようになっている。

次に、本実施の形態に係る現像装置の作動について説明する。
図３において、現像剤Ｇは、撹拌部材４１により撹拌されて、トナーがマイナス極性に、磁性キャリアがプラス極性に帯電された後、トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂにある磁極Ｓ２の上流側の現像剤供給領域で、トナー供給ロール３３に供給される。そして、現像剤Ｇはトリマ４２の近傍に達すると磁極Ｓ２により穂立ちを形成する。更に、この現像剤Ｇの穂立ちはトリマ４２で制御されることにより、現像剤層としてトナー供給ロール３３の外周上に保持され、回転スリーブ３３ａの回転と共にＡ方向に搬送される。このとき、現像剤Ｇは磁石体３３ｂにより形成されている磁力線に沿って磁気ブラシを構成している。

次に、現像剤Ｇは、トナー供給ロール３３とドナーロール３２とが対向する領域のトナー供給領域に進入すると、磁極Ｓ１の磁気吸引力により磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを形成した現像剤Ｇのうちトナーのみが、トナー供給ロール３３とドナーロール３２との間に形成された電界の影響で、トナー供給ロール３３からドナーロール３２に静電吸引され、ドナーロール３２に付着する。一方、トナーを失った磁性キャリア及びトナー供給領域を通過した現像剤Ｇは、トナー供給ロール３３の磁石体３３ｂと搬送ロール３５の磁石体３５ｂとの吸引磁界によって、トナー供給ロール３３と搬送ロール３５とが対向する領域で、搬送ロール３５に受け渡される。

搬送ロール３５に受け渡された現像剤Ｇは、磁石体３５ｂの吸引磁界により搬送ロール３５に保持され、その外周上を搬送された後、搬送ロール３５の磁石体３５ｂとトナー回収ロール３４の磁石体３４ｂとの吸引磁界によって、搬送ロール３５とトナー回収ロール３４とが対向する領域でトナー回収ロール３４に受け渡される。
トナー回収ロール３４の外周上を搬送された現像剤Ｇは、磁極Ｓ３近傍のトナー回収領域でドナーロール３２上のトナーを回収した後、トナー回収ロール３４の外周を搬送され、磁極Ｎ５と磁極Ｎ６との反発磁界により、トナー回収ロール３４から離れ、第二のガイド片４４に沿って流れ、回転部材４５によって集められる。

一方、ドナーロール３２に供給されたトナーは、ドナーロール３２の回転に従ってドナーロール３２上をＡ方向に搬送され、現像領域で感光体２１上に形成されている静電潜像の現像に利用される。また、現像に利用されることなく、現像領域を通過したトナーは、トナー回収領域に送られる。
トナー回収領域に搬送されたトナーは、ドナーロール３２とトナー回収ロール３４との間に形成されている電界の影響を受け、トナー回収領域では、マイナス極性に帯電しているトナーがドナーロール３２より高電位のトナー回収ロール３４に吸引されると共に、トナー回収ロール３４に形成されている磁気ブラシに掻き取られて、トナー回収ロール３４側へ回収される。

ここで、本件の特徴点である回転部材４５を仮に設けていない場合の作用について、図４を用いて説明する。
図４の態様において、使用される現像剤Ｇのトナー濃度が低下してくると、現像剤中のキャリア濃度が相対的に高くなり、キャリア同士の付着力が増加するようになる。そのため、図４に示すように、トナー回収ロール３４のピックオフ磁極Ｎ５，Ｎ６によって剥離された現像剤Ｇは、トナー回収ロール３４の磁気力の影響を受け、トナー回収ロール３４から離脱できずに滞留してくるようになる。
この滞留が生じると、トナー回収ロール３４と第二のガイド片４４との間で現像剤Ｇがチェーン状に繋がり、板状の塊となって溜まってしまう現象が発生する（α領域）。
更に、このα領域に滞留した現像剤Ｇが、トナー回収ロール３４の回転力によって第二のガイド片４４との隙間からトナー回収ロール３４の下流側に飛び出し、これが下流側の磁極からの磁力によって再付着し（β領域）、ドナーロール３２とトナー回収ロール３４との対向部位（γ領域）まで搬送され、この対向部位（γ領域）での詰まりを誘発することになる。
このように、現像剤Ｇがトナー回収ロール３４から剥離できなくなると、ドナーロール３２とトナー回収ロール３４との対向部位（γ領域）でのトナー回収が不安定になり、トナー回収不足によるゴーストや濃度むら等の画像ディフェクトの発生が起こる。また、詰まりによる現像剤こぼれや現像剤ストレスの増大も起こり現像特性が不安定となる等のトラブルが発生する。
また、上述した問題は、第二のガイド片４４を備えていない態様にあっても同様に発生する。

一方、図３に示すように、回転部材４５を備えた本実施の形態の場合は、上述のα領域で現像剤Ｇの滞留が起きても、回転部材４５が回転することで、第二のガイド片４４より下方に現像剤Ｇが落下したり繋がってきた場合にその部分の現像剤Ｇを分断したり掻き集めることが可能になる。そのため、α領域でチェーン状の塊を作る前に現像剤Ｇを掻き集めることができ、α領域での現像剤Ｇの滞留を防ぐことができる。
また、本実施の形態では、この回転部材４５が回転することで現像剤Ｇの一部を跳ね上げても、トナー回収ロール３４や搬送ロール３５側に付着しないように仕切板４６で遮蔽されているため、これらへ悪影響が及ばない。
更に、回転部材４５によって回収された現像剤Ｇ’は、この回転部材４５の回転によって撹拌部材４１側に搬送され、再度撹拌部材４１による帯電以降のプロセスに供される。

本実施の形態では、回転部材４５として四枚羽根パドル型構成のものとしたが、特にこれに限定されず、回転するものであれば、例えば表面を粗面化したロール形状であってもよい。
また、本実施の形態においては、回転部材４５が回転することで、掻き集めた現像剤Ｇ’を撹拌部材４１側へ搬送できるようになっているが、例えば、回転部材４５と撹拌部材４１との間に、別途回収された現像剤Ｇ’を撹拌部材４１側に搬送する搬送補助ガイド等を設けるようにしても差し支えない。
更に、本実施の形態では、この回転部材４５の周速をトナー回収ロール３４と同様にしたが、この回転部材４５の周速を上げることで、第二のガイド片４４からの現像剤Ｇを一層有効に掻き集めることができる。

したがって、使用される現像剤Ｇのトナー濃度が低下しても、ゴーストや濃度むら等の画像ディフェクトのない画像が得られ、更に、現像剤Ｇのストレスも軽減されることから、長期に亘って安定した現像特性を得ることが可能になる。
更に、この現像装置を用いることで、長期に亘って安定した画像が得られる画像形成装置が可能になる。

◎実施の形態２
図５は、本発明が適用された画像形成装置に使用される現像装置の実施の形態２を示す。
同図において、本実施の形態は実施の形態１における現像装置と略同様に構成されるが、トナー回収ロール３４の下方に実施の形態１のように第二のガイド部材４４（図３参照）を配設しておらず、トナー回収ロール３４から剥離された現像剤Ｇは直接回転部材４５によって掻き集められる点が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態においては、回転部材４５はトナー回収ロール３４と所定の間隔を置いて配置されている。
そのため、トナー回収ロール３４のピックオフ磁極Ｎ５，Ｎ６によってトナー回収ロール３４からピックオフされた現像剤Ｇは、回転部材４５の回転によって掻き集められることとなる。このとき、回転部材４５の周速とトナー回収ロール３４との周速との関係について検討すると次のように推定される。
今、図６（ａ）（ｂ）に示すように、トナー回収ロール３４の周速をＶ１とし、回転部材４５の外周の軌跡４５ａの周速をＶ２とすると、両者の対向部位δ領域（この微小領域では剥離された現像剤で充満されているものと仮定できる）では、トナー回収ロール３４から剥離された現像剤にはＶ３の移動速度（Ｖ１とＶ２の差分）が作用する。
仮に、トナー回収ロール３４の周速Ｖ１が回転部材４５の周速Ｖ２より大きい場合には、図６（ａ）のようにδ領域の剥離された現像剤は、トナー回収ロール３４の下流側に向かうようになり、下流側の磁極によって、トナー回収ロール３４へ剥離された現像剤が再付着するようになる。一方、トナー回収ロール３４と回転部材４５との周速Ｖ１，Ｖ２が等しくなると、図６（ａ）のδ領域での剥離された現像剤はほぼ下方に移動するようになり、トナー回収ロール３４への再付着をしないようになる。よって、回転部材４５の周速Ｖ２はトナー回収ロール３４の周速Ｖ１以上であることが好ましい。
また、このことは、図６（ｂ）に示すような第二のガイド片４４を設けた場合（実施の形態１に相当）も同様に考えられ、第二のガイド片４４の上流側領域（ε領域）での現像剤の速度Ｖ３を下流側にしないようにするには、回転部材４５の周速Ｖ２をトナー回収ロール３４の周速Ｖ１以上にすることが好ましい。

したがって、本実施の形態においても、使用される現像剤のトナー濃度が低下しても、ゴーストや濃度むら等の画像ディフェクトのない画像が得られ、更に、現像剤のストレスも軽減されることから、長期に亘って安定した現像特性を得ることが可能になる。

本実施例は、実施の形態２と同様にトナー回収ロールの下方に、直接回転部材を配置して、トナー回収ロールから剥離された現像剤を回収するようにしたもので、そのときのトナー回収ロールと回転部材の周速の作用を確認したものである。
本実施例での実験条件は、次のようにした。尚、比較として、トナー回収ロールと対向する位置にガイド板（実施の形態１の第二のガイド片に相当）を配置したのみの構成でも行った。
現像剤トナー濃度：５％，８％
感光体周速：２２０ｍｍ／ｓ
ドナーロール周速：２８０ｍｍ／ｓ
トナー供給ロール、搬送ロール、トナー回収ロール周速：４５０ｍｍ／ｓ
トナー供給ロールとトリマとのギャップ：０．７ｍｍ
ドナーロールとトナー回収ロールとのギャップ：０．５ｍｍ
ドナーロールとトナー供給ロールとのギャップ：０．５ｍｍ
感光体表面電位：−６５０Ｖ
現像バイアス（ＶＢ）：−４５０Ｖ
供給バイアス（ＶＳ）：−５７５Ｖ
回収バイアス（ＶＲ）：−２５０Ｖ
また、回転部材は四枚羽根パドル型を使用した。

評価は、上述の実験条件にて現像工程を５分間行った後、トナー回収領域での現像剤の溜り状況について目視確認した。
結果は、図７に示すように、通常のトナー濃度（８％程度）であれば溜りの発生は観測されなかったが、トナー濃度が５％に低下すると、ガイド板のみでは溜りの発生が見受けられ、更に、周速比が小さい場合は溜りの傾向が見受けられた。また、周速比１以上、すなわち、回転部材の周速をトナー回収ロールの周速より大きくすることで、トナー濃度５％でも溜りの発生はないことが確認された。

本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。 実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。 実施の形態１の現像装置を示す説明図である。 現像剤の溜りの要因を示す説明図である。 実施の形態２に係る現像装置を示す説明図である。 回転部材の作用を示す説明図である。 実施例の結果を示す説明図である。

符号の説明

１…像担持体，２…トナー担持体，３…供給用現像剤担持体，４…回収用現像剤担持体，５…搬送部材，６…現像剤剥離手段，７…滞留阻止手段，８…撹拌搬送手段

Claims (9)

1. 静電潜像を担持する像担持体に対向し表面にトナーを担持するトナー担持体と、
   このトナー担持体に対向する位置に配設されトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持搬送し且つトナー担持体へトナーを供給する供給用現像剤担持体と、
   トナー担持体に対向する位置に配設され二成分現像剤を担持搬送し且つトナー担持体からトナーを回収する回収用現像剤担持体と、
   この二つの現像剤担持体とトナー担持体とに対向して配設され二つの現像剤担持体との間で二成分現像剤を受け渡す搬送部材とを備え、
   供給用現像剤担持体から搬送部材を介して回収用現像剤担持体へと現像剤を流すようにした現像装置であって、
   回収用現像剤担持体から現像剤を剥離する現像剤剥離手段と、
   この現像剤剥離手段により剥離された現像剤を滞留させずに他の部位へ搬送する滞留阻止手段とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   滞留阻止手段は、前記剥離された現像剤を分断して搬送する分断搬送部材を含むことを特徴とする現像装置。
3. 請求項２記載の現像装置において、
   分断搬送部材は、分断された現像剤が保持される保持部を有する回転部材であることを特徴とする現像装置。
4. 請求項２記載の現像装置において、
   回収用現像剤担持体と分断搬送部材との間に、剥離された現像剤を分断搬送部材側へ導くガイド部材を配設したことを特徴とする現像装置。
5. 請求項１記載の現像装置において、
   回収用現像剤担持体から回収された現像剤を撹拌して供給用現像剤担持体側へ搬送する撹拌搬送手段を備え、
   滞留阻止手段は、回収された現像剤を撹拌搬送手段側に搬送する搬送手段を兼用することを特徴とする現像装置。
6. 請求項３記載の現像装置において、
   回転部材の周速は、回収用現像剤担持体の周速以上であることを特徴とする現像装置。
7. 請求項３記載の現像装置において、
   回転部材と回収用現像剤担持体とは、両者の対向部位において互いに異なる回転方向になることを特徴とする現像装置。
8. 請求項３記載の現像装置において、
   回転部材と、回収用現像剤担持体並びに搬送部材との間には、回転部材からの現像剤の飛沫付着を防ぐ仕切部材を設けたことを特徴とする現像装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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