JP2011022227A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤へのストレスを軽減するとともに、現像剤の滞留を防止できる現像装置を提供する。そして、前記現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置４は、搬送マグネットローラ１２５と搬送スリーブ１２６とで構成された搬送ローラ１１６を有する。搬送スリーブ１２６は、現像ローラ１６と回収スクリュ１９との間で且つその一部が回収スクリュ１９の上方におおいかかるように配置されている。そして、搬送マグネットローラ１２５には、現像ローラ１６の剤切れ領域で剥離された現像剤を、搬送スリーブ１２６の外周面に担持して回収スクリュ１９の上方まで搬送したのち搬送スリーブ１２６の外周面から剥離させる、複数の磁極が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる二成分現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤担持体から剥離された現像剤を現像剤回収室へ搬送する搬送ローラを有する現像装置、前記現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、トナーと磁性キャリアとを含んだ所謂二成分現像剤（以下「現像剤」という）を用いて画像を形成する種々の現像装置が用いられる。この種の現像装置は、現像剤を静電潜像担持体としての感光体ドラムと対向する領域（即ち、現像ローラと感光体ドラムとの間で現像可能電界が確保されている領域、現像領域という）に搬送し、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラを備えている。

現像剤は、現像剤供給室から上記現像ローラの外周面に汲み上げられて現像領域まで搬送される。そして、現像領域で現像に用いられた現像剤（使用済み現像剤）は、現像ローラに設けられた剤切れ領域において現像ローラから剥離され、現像剤回収室に集められて、新しいトナーとともに攪拌されたのち、現像剤供給室に送られて、再度現像に用いられる。つまり、現像剤は、現像装置内を循環移動される。

このような現像装置として、従来、２軸搬送型の現像装置が開示されている（図１８に示す）。この現像装置３００は、現像ローラ３１０の下方に配置された、現像剤供給室及び現像剤回収室を兼ねる供給回収搬送路３２１と、この供給回収搬送路３２１内に現像ローラ３１０と平行に相対して設けられ、供給回収搬送路３２１内の現像剤を現像ローラ３１０に供給しつつ一方向に搬送し且つ現像ローラ３１０から剥離された現像剤を回収する供給回収スクリュ３２２と、供給回収搬送路３２１と仕切板３２５を挟んで水平に配置され、両端部が供給回収搬送路３２１と連通された攪拌搬送路３２３と、この攪拌搬送路３２３内に供給回収スクリュ３２２と平行に設けられ、攪拌搬送路３２３内の現像剤を前記一方向とは反対の他方向に搬送する攪拌搬送スクリュ３２４と、を備えている。しかしながら、このような構成の２軸搬送型の現像装置３００は、使用済みの現像剤が現像ローラ３１０から供給回収搬送路３２１内に落下するので、回収された直後の使用済み現像剤が、新しいトナーと攪拌されることなく、直ぐに現像ローラ３１０に供給されてしまうことがあり、画像品質が低下して、良好な画像が得られないという問題があった。

このような問題を解決する技術として、特許文献１〜３に、一方向循環方式の現像装置が開示されている。これらの一方向循環方式の現像装置によれば、使用済みの現像剤が、回収直後に再度現像に使用されてしまうことなく、新しいトナーと攪拌されたのちに現像ローラに供給されるので、上記のような問題を解決することができた。また、特に、特許文献３の現像装置４００によれば、図１９に示すように、現像剤供給室４０１の上方に現像剤回収室４０３が設けられているので、現像剤循環移動動作において、現像剤をスクリュによって上方に持ち上げることが無くなり、そのため、現像剤へのストレスを軽減することができ、さらに、現像ローラ５４１から現像剤を剥ぎ取るとともに、回収スクリュ５４６に向かって搬送する剥ぎ取りローラ５４５を備えているので、この剥ぎ取りローラ５４５によって、使用済み現像剤が、現像ローラ５４１と、現像剤供給室４０１及び現像剤回収室４０３を仕切る第２隔壁４０５と、の隙間から現像剤供給室４０１に落下することを防止でき、そのため、画像品質の低下をより一層防いで、さらに良好な画像を得ることができた。

しかしながら、特許文献３の現像装置においては、剥ぎ取りローラ５４５と回収スクリュ５４６とが水平方向に間隔をあけて配置されているので、剥ぎ取りローラ５４５によって、搬送された使用済みの現像剤が、第２隔壁４０５上における剥ぎ取りローラ５４５と回収スクリュ５４６との間の箇所に滞留して、現像剤の循環が滞ってしまうことがあり、そのため、上記問題を十分に改善するものではなかった。また、現像剤が、剥ぎ取りローラ５４５と第２隔壁４０５（即ち、ケース）との間を通されるので、これら間に挟まれることにより、現像剤にストレスが生じて現像剤の劣化を早めてしまい、経時による画像品質の低下が生じるという問題があった。

本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、現像剤へのストレスを軽減するとともに、現像剤の滞留を防止できる現像装置を提供することを目的としている。そして、本発明は、前記現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、前記プロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、（ａ）現像剤を外周面に担持して前記外周面上に設けられた剤切れ領域まで搬送する現像ローラと、（ｂ）前記現像ローラより下方に設けられた現像剤供給室と、（ｃ）前記現像剤供給室内に前記現像ローラと平行に設けられた、前記現像剤を前記現像ローラに供給する、供給スクリュと、（ｄ）前記現像剤供給室より上方に設けられた現像剤回収室と、（ｅ）前記現像剤回収室内に前記現像ローラと平行に設けられた、前記現像ローラの剤切れ領域で剥離された前記現像剤を回収する、回収スクリュと、を有する現像装置において、磁界発生部材と、前記磁界発生部材を内包するとともに前記現像ローラと平行に且つ回転可能に設けられた円筒状の中空体と、で構成された搬送ローラを有し、前記中空体が、前記現像ローラと前記回収スクリュとの間で且つその一部が前記回収スクリュの上方におおいかかるように配置され、そして、前記磁界発生部材には、前記現像ローラの剤切れ領域で剥離された前記現像剤を、前記中空体の外周面に担持して前記回収スクリュの上方まで搬送したのち前記中空体の外周面から剥離させる、複数の磁極が設けられていることを特徴とする現像装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記現像ローラの剤切れ領域の上流側端部が、前記現像ローラの軸を通る水平線よりも上方に配置されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記中空体の外周面には、粗面化処理が施されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記中空体の外周面には、平面視で円形又は楕円形状とした凹みが、規則的に又は不規則的に多数設けられていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜４に記載された発明において、前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを有するとともに、該磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項５に記載された発明において、前記磁性粒子が、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、該樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、上記目的を達成するために、現像装置、静電潜像担持体、及び、帯電手段を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、請求項１〜６に記載の現像装置で構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジである。

請求項８に記載された発明は、上記目的を達成するために、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写手段、及び、定着手段を少なくとも有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが、請求項７に記載のプロセスカートリッジで構成されていることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、（ａ）現像剤を外周面に担持して前記外周面上に設けられた剤切れ領域まで搬送する現像ローラと、（ｂ）前記現像ローラより下方に設けられた現像剤供給室と、（ｃ）前記現像剤供給室内に前記現像ローラと平行に設けられた、前記現像剤を前記現像ローラに供給する、供給スクリュと、（ｄ）前記現像剤供給室より上方に設けられた現像剤回収室と、（ｅ）前記現像剤回収室内に前記現像ローラと平行に設けられた、前記現像ローラの剤切れ領域で剥離された前記現像剤を回収する、回収スクリュと、を有する現像装置において、磁界発生部材と、前記磁界発生部材を内包するとともに前記現像ローラと平行に且つ回転可能に設けられた円筒状の中空体と、で構成された搬送ローラを有し、前記中空体が、前記現像ローラと前記回収スクリュとの間で且つその一部が前記回収スクリュの上方におおいかかるように配置され、そして、前記磁界発生部材には、前記現像ローラの剤切れ領域で剥離された前記現像剤を、前記中空体の外周面に担持して前記回収スクリュの上方まで搬送したのち前記中空体の外周面から剥離させる、複数の磁極が設けられているので、現像ローラから剥離された現像剤を、搬送ローラによって回収スクリュの上方まで搬送したのち該回収スクリュ上に落下させることができ、即ち、現像剤を、ケース上を伝わせることなく、搬送ローラを経由して現像ローラから回収スクリュまで直接搬送することができ、そのため、ケース上での現像剤の滞留を防止できるとともに、現像剤が搬送ローラとケースとの間に挟まれることを回避して、現像剤へのストレスを軽減することができる。したがって、画像品質の低下を防止して、良好な画像を得ることができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記現像ローラの剤切れ領域の上流側端部が、前記現像ローラの軸を通る水平線よりも上方に配置されているので、剤切れ領域まで搬送された現像剤を、現像ローラの外周面から落下する前に搬送ローラの磁界発生部材によって中空体の外周面に担持でき、そのため、使用済みの現像剤が搬送ローラに吸着される前に、現像ローラの外周面から落下してしまうことをさらに防止して、より確実に現像ローラから搬送ローラに受け渡すことができ、画像品質の低下をより防ぐことができる。

請求項３に記載された発明によれば、前記中空体の外周面には、粗面化処理が施されているので、中空体の外周面上での現像剤のスリップを防いで現像剤を確実に搬送できる。

請求項４に記載された発明によれば、前記中空体の外周面には、平面視で円形又は楕円形状とした凹みが、規則的に又は不規則的に多数設けられているので、中空体の外周面上での現像剤のスリップを防いで現像剤を確実に搬送できるとともに、上記凹みは経時使用によっても形状変化（摩耗）が少なく、そのため、経時による現像剤搬送性能の低下を防止することができる。

請求項５に記載された発明によれば、前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを有するとともに、該磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であるので、粒状性に優れた画像を経時的に安定して提供することができる。

請求項６に記載された発明によれば、前記磁性粒子が、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、該樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有しているので、磁性粒子表面における耐摩耗性を向上させることができ、そのため、粒状性に優れた画像を一層経時的に安定して提供することができる。

請求項７に記載された発明によれば、現像装置、静電潜像担持体、及び、帯電手段を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、請求項１〜６に記載の現像装置で構成されているので、画像品質の低下を防ぐことができるプロセスカートリッジを提供できる。

請求項８に記載された発明によれば、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写手段、及び、定着手段を少なくとも有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが、請求項７に記載のプロセスカートリッジで構成されているので、画像品質の低下を防ぐことができる画像形成装置を提供できる。

本発明の現像装置及びプロセスカートリッジの一実施形態を示す断面図である。 図１の現像装置の一部分解斜視図である。 図１の現像装置が備える現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界の強さ（法線方向の磁束密度）を模式的に示す図である。 磁束密度の半値幅及び半値中央角度を説明する図である。 図１の現像装置で用いられる現像剤に含まれる磁性キャリアの断面図である。 図１の現像装置における現像剤の循環を説明する図である。 図１の現像装置が備える現像ローラ、搬送ローラ、及び、回収スクリュでの現像剤の受渡しを説明する図である。 本発明の画像形成装置の一実施形態を説明する構成図である。 本発明の現像装置の実施例１の構成を示す模式図である。 本発明の現像装置の実施例２の構成を示す模式図である。 本発明の現像装置の実施例３の構成を示す模式図である。 本発明の現像装置の実施例４の構成を示す模式図である。 本発明の現像装置の実施例５の構成を示す模式図である。 本発明の現像装置の実施例６、７の構成を示す模式図である。 図９、図１０の現像装置における磁気波形を模式的に示す図である。 図１１、図１２の現像装置における磁気波形を模式的に示す図である。 図１３、図１４の現像装置における磁気波形を模式的に示す図である。 従来の２軸搬送型の現像装置を示す断面図である。 従来の一方向循環方式の現像装置を示す断面図である。

（現像装置の一実施形態）
以下、本発明に係る現像装置の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。

現像装置４は、各図に示すように、ケース２８と、現像剤供給室４１と、現像剤回収室４２と、供給スクリュ１８と、回収スクリュ１９と、現像ローラ１６と、搬送ローラ１１６と、現像ドクタ１７と、図示しないトナー濃度検知手段と、を備えている。

ケース２８は、金属又は合成樹脂などからなり、図１に示すように、中空箱形で、上下に二分割可能に形成されている。ケース２８の内側には、現像剤供給室４１と現像剤回収室４２とが一体に形成されているとともに、上述した現像装置４が備える各構成部材が収容されている。

現像剤供給室４１は、断面略Ｕ字の樋状に形成されており、ケース２８の内側下部に設けられている。現像剤供給室４１の内部には、現像剤（図示なし）とともに供給スクリュ１８が収容されている。

現像剤回収室４２は、現像剤供給室４１と同様に断面略Ｕ字の樋状に形成されており、現像剤供給室４１の斜め上方に平行に設けられている。現像剤回収室４２の長手方向の一端部４２ａの上方には、現像剤回収室４２に新しいトナー（ニュートナー）を供給するためのトナー供給口２３が、ケース２８の上壁を貫通して設けられている。トナー供給口２３には、後述するトナーホッパ１１が取り付けられる。現像剤回収室４２の長手方向の一端部４２ａには、現像剤供給室４１の一端部４１ａと連通する図示しない一端側連通孔が設けられている。現像剤回収室４２の他端部４２ｂには、現像剤供給室４１の他端部４１ｂと連通する図示しない他端側連通孔が設けられている。現像剤回収室４２の内部には、現像剤（図示なし）とともに回収スクリュ１９が収容されている。現像剤供給室４１と現像剤回収室４２との間には、それぞれを仕切る仕切壁４４がケース２８と一体に設けられている。この仕切壁４４は、その先端４４ａが僅かな隙間をあけて現像ローラ１６と相対するように設けられている。

供給スクリュ１８は、芯金と該芯金の周囲に設けられた螺旋状のブレードとを備えている。供給スクリュ１８は、現像剤供給室４１内に後述する現像ローラ１６と平行に相対して設けられている。供給スクリュ１８は、ブレードが僅かな間隔をあけて現像剤供給室４１の内面下部の曲面に沿うように、その外径が定められている。供給スクリュ１８は、軸心を中心として現像剤供給室４１内で回転することにより、現像剤供給室４１内の現像剤を、現像ローラ１６に供給しつつその長手方向の他端部４１ｂから一端部４１ａに向けて搬送する。また、供給スクリュ１８は、現像剤供給室４１の一端部４１ａまで搬送された現像剤を、上述した一端側連通孔を通じて、現像剤回収室４２の一端部４２ａへ送り出す。なお、現像剤供給室４１内の現像剤は、供給スクリュ１８によって大半が現像ローラ１６に供給されるので、実際に一端側連通孔を通じて一端部４１ａに送り出される現像剤は少量である。そのため、供給スクリュ１８によって現像剤を下方から上方に押し上げる際に生じる現像剤へのストレスはほとんど無い。

回収スクリュ１９は、供給スクリュ１８と同様に芯金と該芯金の周囲に設けられた螺旋状のブレードとを備えている。回収スクリュ１９は、現像剤回収室４２内に供給スクリュ１８と平行に設けられている。回収スクリュ１９は、ブレードが僅かな間隔をあけて現像剤回収室４２の内面下部の曲面に沿うように、その外径が定められている。回収スクリュ１９は、軸心を中心として現像剤回収室４２内で回転することにより、現像剤回収室４２内の現像剤を、トナー供給口２３から供給された新しいトナーと攪拌しつつその長手方向の一端部４２ａから他端部４２ｂに向けて搬送する。また、回収スクリュ１９は、現像剤回収室４２の他端部４２ｂまで搬送された現像剤を、上述した他端側連通孔を通じて、現像剤供給室４１の他端部４１ｂへ送り出す。

現像ローラ１６は、供給スクリュ１８によって現像剤供給室４１から供給された現像剤を、その外周面上に担持して該現像ローラ１６と後述する感光体１との間に形成される現像領域Ｇ（図３）に向けて担持搬送する。現像ローラ１６は、図１、図２に示すように、現像マグネットローラ２５と、現像スリーブ２６と、を備えている。

現像マグネットローラ２５は、硬質の金属等で形成された軸部としての芯金２９と、前記芯金２９を軸心として磁性粉を高分子化合物と混合したプラスチックマグネット又はゴムマグネットなどからなる円柱状の本体部３０と、で構成されている。芯金２９は、現像装置４のケース２８に設けられた軸受部２７などに回転しないように固定されている。また、芯金２９と本体部３０も互いに固定されている。

現像マグネットローラ２５の本体部３０は、磁性粉として、例えば、Ｓｒフェライト又はＢａフェライトなどを用いることができ、高分子化合物として、例えば、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のポリアミド（ＰＡ）系材料、エチレン・エチル共重合体（ＥＥＡ）又はエチレン・ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のエチレン系化合物、塩素化ポリエチレン（ＣＰＡ）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料を用いることができる。本実施形態では、現像マグネットローラ２５は、芯金２９を備える構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、芯金２９の代わりに本体部３０の両端面から同軸に突出する一対の軸部を設けるなどしてもよい。芯金２９の一端部には、その外周面の一部を弦に沿って切り欠いた位置決め面２９ａが設けられている。現像マグネットローラ２５は、位置決め面２９ａが上方を向き且つ水平になるようにして、現像装置４内に配設される。

現像マグネットローラ２５は、その軸方向に沿い本体部３０の全長に亘ってＮ極又はＳ極に形成された複数の固定磁極（図示なし）を備えている。これら複数の固定磁極は、現像スリーブ２６（即ち、現像ローラ１６）の外周面２６ａ上に磁気力を生じて、現像剤を外周面２６ａに吸着する。複数の固定磁極は、着磁ヨークを備えた着磁治具を用い、前記着磁ヨークを現像マグネットローラ２５の本体部３０の外周面３０ａに近接又は当接することにより、現像マグネットローラ２５の本体部３０の外周面３０ａ上に直接形成される。また、特に強力な磁力が必要な場合、現像マグネットローラ２５の本体部３０の外周面３０ａに軸方向に沿う凹溝を全長に亘って設け、該凹溝に、高磁力を有する長尺の希土類マグネットブロックを嵌め込むことにより、固定磁極を設けるなどしてもよい。

現像マグネットローラ２５には、５つの固定磁極（Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６）が設けられている。これら複数の固定磁極の数及び配置は、現像装置４の構成に応じて、適宜定められる。

図３に現像マグネットローラ２５の各固定磁極によって、現像ローラ１６の外周面２６ａに生じる磁界の法線方向の磁束密度の大きさを模式的に示す。図中、実線Ｂ１は、現像ローラ１６の外周面２６ａ上の磁束密度であり、実線Ｂ１が外周面２６ａから離れるほど法線方向の磁束密度が大きいことを示している。また、実線Ｂ１におけるＰ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６の符号が付された部分は、現像マグネットローラ２５が備える図示しない複数の固定磁極（Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６）のそれぞれによって生じる磁束密度を示している。

上記複数の固定磁極のうち、少なくとも一つの固定磁極は、現像装置４が備える供給スクリュ１８と相対するように配置される。本実施形態において、この供給スクリュ１８と相対して配置される２つの固定磁極は、汲み上げ磁極（Ｐ５、Ｐ６）をなしており、供給スクリュ１８によって現像剤供給室４１から供給された現像剤を、現像ローラ１６の外周面２６ａに吸着する。また、他の１つの固定磁極は、後述する感光体１と相対するようにして配置され、上記現像領域Ｇ中に磁界を生じさせる現像磁極（Ｐ１）をなしている。また、これら他にも、現像剤を搬送する搬送磁極（Ｐ２、Ｐ３）が設けられている。

また、現像マグネットローラ２５の本体部３０には、同一極性（Ｓ極とＳ極、又は、Ｎ極とＮ極）の固定磁極が間隔をあけて隣接して配置されている（Ｐ３とＰ５）。このように固定磁極を配置することで、これら隣接して配置された固定磁極の間の磁気力が弱められるので、現像ローラ１６の外周面２６ａに生じる磁気力が弱まり、現像剤を現像ローラ１６の外周面２６ａから落下（剥離）させるための剤切れ領域Ｌが形成される。

この剤切れ領域Ｌは、現像マグネットローラ２５の本体部３０の外周面３０ａに軸方向に沿って延在しているとともに、本体部３０の全長に亘って設けられている。また、剤切れ領域Ｌは、本体部３０の軸を挟んで上述の現像主極と略対向する位置（現像主極と約１８０°反対の位置）に設けられている。

剤切れ領域Ｌの上流側端部は、本体部３０の軸を通る水平線Ｈより上方に配置されることが望ましい。このように剤切れ領域Ｌを配置することで、剤切れ領域Ｌまで搬送された現像剤を、現像ローラ１６の外周面２６ａから落下する前に後述する搬送ローラ１１６の外周面１２６ａに受け渡すことができ、そのため、使用済みの現像剤が、仕切壁４４上に落下してしまうこと、若しくは、仕切壁４４の先端４４ａと現像ローラ１６との間から、現像剤供給室４１に落下してしまうこと、を防止して、画像品質の低下をより防ぐことができる。

現像スリーブ２６は、非磁性体からなり、現像マグネットローラ２５を内包（収容）するとともに、軸心回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ２６は、その内周面が現像マグネットローラ２５の各固定磁極に順に相対するように回転される。これにより、現像剤が、現像マグネットローラ２５の汲み上げ磁極によって現像スリーブ２６の外周面２６ａに吸着され、そして、現像磁極及び搬送磁極を経由して剤切れ領域Ｌまで搬送されたのち、外周面２６ａから落下される。現像スリーブ２６は、図１、図３において反時計回りに回転される。

現像スリーブ２６は、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性金属からなる。アルミニウムは、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウムを用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いるのが好ましい。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。

現像スリーブ２６は、現像剤を担持するため、その外周面２６ａに粗面化加工（即ち、粗面化処理）が施されている。この粗面化加工としては、規則的にＶ字溝を形成するＶ字溝加工、砂などの研磨剤を吹き付けるサンドブラスト、又は、回転磁場によって、現像スリーブ２６の外周面２６ａに沿って自転しながら回転される複数の線条材を衝突させて、平面視楕円形状の凹みをランダム（不規則）に形成するＳＷＢ（Ｓｍｏｏｔｈ ＆ Ｗａｖｙ Ｂｌａｓｔ）と呼ばれる粗面化加工がある。また、平面視円形状又は平面視楕円形状の凹みを互いに重ならないように間隔をあけて規則的に配置したＤＡ（Ｄｅｎｔ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）と呼ばれる粗面化加工もある。粗面化加工として、ＳＷＢ又はＤＡが好ましい。

ＳＷＢの場合には、外周面２６ａに形成される凹みは、平面視楕円形状の長手方向（長径方向）が現像スリーブ２６の軸方向に沿う凹みが、平面視楕円形状の長手方向が現像スリーブ２６の周方向に沿う凹みより多く（概ね、８０％以上）形成されており、さらに、凹みの長手方向の長さ（長径）は、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍに形成され、凹みの短手方向の長さ（短径）は、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍに形成されていることが好ましい。なお、ＳＷＢを行う装置（表面処理装置）については、本出願人より出願された特開２００７−８６０９１号公報などを参照されたい。

また、ＤＡの場合には、外周面２６ａに形成される凹みは、平面視楕円形状に形成されており、その長手方向（長径方向）が現像スリーブ２６の軸方向に沿って、重ならないように間隔をあけて複数並べられて、規則的に配置されているとともに、現像スリーブ２６の周方向に互いに隣り合うもの同士は、当該凹みの長さの約半分程度位置ずれして配置されている。また、凹みは、その幅方向（短径方向）の断面形状がＶ字状に形成され、その長手方向の断面形状が円弧状の曲面に形成されている。さらに、凹みの長手方向の長さ（長径）は、１．０ｍｍ以上でかつ２．３ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（短径）は、０．３ｍｍ以上でかつ０．７ｍｍ以下となっているとともに、その深さは、０．０５ｍｍ以上でかつ０．１５ｍｍ以下となっていることが好ましい。

現像ローラ１６は、供給スクリュ１８の斜め上方で且つ回収スクリュ１９と略水平となる位置に、回収スクリュ１９と間隔をあけて相対するように設けられている。現像ローラ１６と回収スクリュ１９との間隔は、後述する搬送ローラ１１６の外径より小さくされている。現像ローラ１６は、その外周面２６ａの一部が、ケース２８の側壁上部に設けられた開口２８ａから露出されるとともに感光体１に相対するように配置される。

搬送ローラ１１６は、現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌから落下した（剥離された）現像剤を、その外周面１２６ａ上に担持して回収スクリュ１９まで搬送する。搬送ローラ１１６は、図１、図２に示すように、磁界発生部材としての搬送マグネットローラ１２５と、中空体としての搬送スリーブ１２６と、を備えている。

搬送マグネットローラ１２５は、現像ローラ１６が備える現像マグネットローラ２５と同様の材料を用いて同様に構成されている。即ち、搬送マグネットローラ１２５は、硬質の金属等で形成された軸部としての芯金１２９と、前記芯金１２９を軸心として磁性粉を高分子化合物と混合したプラスチックマグネット又はゴムマグネットなどからなる円筒状の本体部１３０と、で構成されている。勿論、搬送マグネットローラ１２５は、現像マグネットローラ２５とは異なる材料及び構成であってもよい。本体部１３０は、磁性粉として、例えば、Ｓｒフェライト又はＢａフェライトなどを用いることができ、高分子化合物として、例えば、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のポリアミド（ＰＡ）系材料、エチレン・エチル共重合体（ＥＥＡ）又はエチレン・ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のエチレン系化合物、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料を用いることができる。芯金１２９は、現像装置４のケース２８に設けられた軸受部１２７などに回転しないように固定されている。また、芯金１２９と本体部１３０も互いに固定されている。搬送マグネットローラ１２５は、芯金１２９を備える構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、芯金１２９の代わりに円柱状の本体部１３０の両端面から同軸に突出する一対の軸部を設けた軸一体型の搬送マグネットローラなどとしてもよい。芯金１２９の一端部には、その外周面の一部を弦に沿って切り欠いた位置決め面１２９ａが設けられている。搬送マグネットローラ１２５は、位置決め面１２９ａが上方を向き且つ水平になるようにして、現像装置４内に配設される。

搬送マグネットローラ１２５は、その軸方向に沿い本体部１３０の全長に亘ってＮ極又はＳ極に形成された図示しない複数の固定磁極（請求項中の複数の磁極に相当）を備えている。これら複数の固定磁極は、搬送スリーブ１２６（即ち、搬送ローラ１１６）の外周面１２６ａ上に磁気力を生じて、現像剤を外周面１２６ａに吸着する。複数の固定磁極は、着磁ヨークを備えた着磁治具を用い、前記着磁ヨークを搬送マグネットローラ１２５の本体部１３０の外周面１３０ａに近接又は当接することにより、搬送マグネットローラ１２５の本体部１３０の外周面１３０ａ上に直接形成される。または、本体部１３０の外周面に軸方向に沿う直線状の凹溝を全長に亘って設けて、該凹溝内に高磁力を有する長尺の希土類マグネットブロックを配設することにより、固定磁極を設けてもよい。希土類マグネットブロックを用いることで、固定磁極の磁力（即ち、磁束密度）を高めることができる。しかし、希土類マグネットブロックが高価であるので、本体部１３０の磁力が不足する場合に用いるのがよい。希土類マグネットブロックについては、本出願人より出願された特開２００８−２１６９１２号公報などを参照されたい。

搬送マグネットローラ１２５には、３つの固定磁極（Ｑ１〜Ｑ３）が設けられている。これら複数の固定磁極の数及び配置は、現像装置４の構成に応じて、適宜定められる。

図３に搬送マグネットローラ１２５の各固定磁極によって、搬送ローラ１１６の外周面１２６ａに生じる磁界の法線方向の磁束密度の大きさを模式的に示す。図中、点線Ｂ２は、搬送ローラ１１６の外周面１２６ａ上の磁束密度であり、点線Ｂ２が外周面１２６ａから離れるほど法線方向の磁束密度が大きいことを示している。また、点線Ｂ２におけるＱ１〜Ｑ３の符号が付された部分は、搬送マグネットローラ１２５が備える図示しない複数の固定磁極（Ｑ１〜Ｑ３）のそれぞれによって生じる磁束密度を示している。

ここで、上述した現像マグネットローラ２５及び搬送マグネットローラ１２５が備える固定磁極の特定に用いられるパラメータである磁束密度の半値幅、及び、磁束密度の半値中央角度、について、図４を参照して説明する。図４は、磁束密度の半値幅及び半値中央角度を説明する概略図である。図４において、実線Ｂが現像スリーブ２６の外周面２６ａから離れるほど法線方向の磁束密度が大きいことを示している。磁束密度の半値幅Ｗ（以下、「半値幅」ともいう）とは、図４に概略を示すように、現像マグネットローラ２５の各磁極によって現像スリーブ２６の外周面２６ａに生じる磁界において、その磁界の法線方向の磁束密度の最大値の半分以上の値の磁束密度が生じている箇所の周方向の大きさを示している。半値幅Ｗは、現像ローラ１６の軸心Ｏにおける周方向の角度［°］で示される。また、現像ローラ１６の外周面２６ａにおける磁束密度の半値幅Ｗの位置は、半値中央角度Ｋで示される。この半値中央角度Ｋとは、半値幅Ｗの周方向の中心位置Ｑと基準となる位置とがなす、現像ローラ１６の軸心Ｏにおける周方向の角度［°］である。現像ローラ１６においては、現像マグネットローラ２５の芯金２９の位置決め面２９ａと平行となる位置（角度）を、上記基準となる位置としている。また、上述した半値幅及び半値中央角度は、搬送ローラ１１６が備える搬送マグネットローラ１２５においても同様である。搬送ローラ１１６においては、搬送マグネットローラ１２５の芯金１２９の位置決め面１２９ａと平行となる位置（角度）を、上記基準となる位置としている。

搬送マグネットローラ１２５が備える３つの固定磁極は、本体部１３０の外周面１３０ａに互いに並設されており、中央に位置する固定磁極（Ｑ１）の半値中央角度と、その両側に位置する２つの固定磁極（Ｑ２、Ｑ３）の半値中央角度と、がなす角度が、それぞれ略直角になるようにして配置されている。即ち、中央に位置する固定磁極（Ｑ１）の半値中央角度を９０°とすると、その両側に位置する２つの固定磁極の半値中央角度は、それぞれ概ね１８０°（Ｑ２）、０°（Ｑ３）となる。

３つの固定磁極のうち、中央に位置する固定磁極（Ｑ１）と、その両側に位置する固定磁極（Ｑ２、Ｑ３）と、は互いに異なる極性にされている。これにより、３つの固定磁極が並設された箇所（Ｑ２−Ｑ１−Ｑ３間）には磁気力が生じるとともに、両側に位置する固定磁極（Ｑ２、Ｑ３）の間で、中央に位置する固定磁極（Ｑ１）と軸心を挟んで対向する箇所（Ｑ２−Ｑ３間）は、同一極性の固定磁極（Ｑ２、Ｑ３）が間隔をあけて配置されているので、磁気力が弱められている。これにより、この磁気力が弱められた箇所に相対する搬送スリーブ１２６（即ち、搬送ローラ１１６）の外周面１２６ａに生じる磁気力が弱まり、現像剤を搬送ローラ１１６の外周面１２６ａから落下（剥離）させるための剤切れ領域Ｍが形成される。この剤切れ領域Ｍは、本体部１３０の外周面１３０ａに軸方向に沿って延在しているとともに、本体部１３０の全長に亘って設けられている。

３つの固定磁極のうち、両側に位置する固定磁極（Ｑ２、Ｑ３）のどちらか一方の固定磁極（本実施形態においては固定磁極（Ｑ３））は、現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌに近接して配置されている。これにより、現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌで落下した現像剤を、搬送ローラ１１６の外周面１２６ａに吸着することができる。また、搬送ローラ１１６の剤切れ領域Ｍの上流側端部は、回収スクリュ１９の上方におおいかかるように配置されている。これにより、剤切れ領域Ｍまで搬送された現像剤を、回収スクリュ１９上に落下させることができ、そのため、現像剤を、現像ローラ１６から回収スクリュ１９まで、搬送ローラ１１６を経由して直接搬送することができる。即ち、搬送マグネットローラ１２５には、現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌで剥離された現像剤を、搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａに担持して回収スクリュ１９の上方まで搬送したのち搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａから剥離させる、複数の固定磁極（Ｑ１〜Ｑ３）が設けられている。これにより、仕切壁４４上などにおける現像剤の滞留を防止して、画像品質の低下を防ぐことができる。

搬送スリーブ１２６は、非磁性体からなり、搬送マグネットローラ１２５を内包（収容）するとともに、軸心回りに回転自在に設けられている。搬送スリーブ１２６は、その内周面が搬送マグネットローラ１２５の各固定磁極に順に相対するように回転される。これにより、現像剤が、搬送マグネットローラ１２５の一方の端に位置する固定磁極（Ｑ３）によって搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａに吸着され、そして、中央に位置する固定磁極（Ｑ１）及び他方の端に位置する固定磁極（Ｑ２）を経由して剤切れ領域Ｍまで搬送されたのち、外周面１２６ａから落下される。搬送スリーブ１２６は、図１、図３において反時計回りに回転される。搬送スリーブ１２６の回転方向は、搬送ローラ１１６及び現像装置４等の構成に応じて適宜定められる。

搬送スリーブ１２６は、現像ローラ１６が備える現像スリーブ２６と同様の材料を用いて同様に構成されている。即ち、搬送スリーブ１２６は、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの非磁性金属からなる。アルミニウムは、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウムを用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いるのが好ましい。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。

搬送スリーブ１２６は、現像剤を担持するため、その外周面１２６ａに、上述したＶ字溝加工、サンドブラスト、ＳＷＢ、又は、ＤＡ等の粗面化加工が施されている。粗面化加工としては、ＳＷＢ又はＤＡが好ましい。ＳＷＢ及びＤＡの詳細については、上記現像スリーブ２６と同様である。

搬送ローラ１１６は、現像ローラ１６と回収スクリュ１９との間で且つ現像ローラ１６及び回収スクリュ１９より若干上方に、それぞれに近接して配置されている。また、現像ローラ１６と回収スクリュ１９との間隔が、搬送ローラ１１６の外径より小さくされている。これにより、搬送ローラ１１６は、その一部が回収スクリュ１９の上方におおいかかるようにして配置されている。即ち、搬送スリーブ１２６が、現像ローラ１６と回収スクリュ１９との間で且つその一部が回収スクリュ１９の上方におおいかかるように配置されている。また、搬送ローラ１１６と仕切壁４４との間に現像剤をきつく挟み込んでしまわない程度に、搬送ローラ１１６と仕切壁４４との間には広めの間隔が設けられている。本実施形態において、搬送ローラ１１６は、その搬送スリーブ１２６の全長が現像ローラ１６と同一又は若干長く、且つ、その搬送スリーブ１２６の外径が現像ローラ１６より小さく形成されている。勿論、搬送ローラ１１６の形状は、本発明の目的に反しない限り、現像装置４の構成などに応じて任意に定めてよい。また、搬送ローラ１１６と、現像ローラ１６と、回収スクリュ１９と、のそれぞれの位置関係も、本発明の目的に反しない限り、現像装置４の構成に応じて適宜定められる。

上述した、供給スクリュ１８と、回収スクリュ１９と、現像ローラ１６と、搬送ローラ１１６と、のそれぞれの全長は、略同一で且つ画像領域の幅より長くなるように形成されている。

現像ドクタ１７は、図１に示すように、現像ドクタ母体１７１と、磁性部材からなる現像ドクタ補助１７２と、で構成されている。現像ドクタ母体１７１をケース２８に固定することにより、現像ローラ１６に対して所定の間隔を開けて対向する構成となっている。現像ドクタ母体１７１は現像ローラ１６の外周面２６ａ上の現像剤量をある一定量に規制する役割をもち、かつ現像剤を規制する際に現像剤圧をこの現像ドクタ母体１７１にて受けることになるので、非磁性部材である程度の厚さ（約１．５〜２ｍｍ）と先端部０．０５ｍｍ程度の真直性を要求されるのが一般的である。

現像ドクタ補助１７２は、現像領域に搬送されるトナーの帯電を補う役割をもち、通常現像ドクタ母体１７１よりかなり薄い板金（０．２ｍｍ程度）にて構成されている。これら部品の位置関係は、トナー帯電性を長手方向にて均一にする必要があるので、精度良く維持されなければならず、そのため、スポット溶接やカシメ等により一体化し現像ローラ１６上からの距離が一定になるようにしている。また、図示の例では現像ローラ１６の中心（軸心）に対し現像ドクタが下方にある。ケース２８の前後の側板の内側には、現像ローラ１６の両端部からの現像剤飛散を抑えるための図示しない磁性板が取り付けられている。

図示しないトナー濃度検知手段は、現像剤供給室４１内の現像剤の濃度を測定するためのセンサであり、トナー濃度検知手段が測定した現像剤の濃度に応じて、トナー収容部からトナー供給口２３を介して、現像剤回収室４２に適宜トナーが補給される。

このような現像装置４の現像剤として、トナーと、磁性粒子としての磁性キャリアと、を含む二成分現像剤が用いられる。トナーは乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られてもよい。トナーの平均粒径は、３μｍ〜７μｍにされている。

磁性キャリア１３５は、図５に示すように、芯材１３６と、該芯材１３６の外表面を被覆した樹脂コート膜１３７と、樹脂コート膜１３７に分散されたアルミナ粒子（大粒子）１３８と、を備えている。芯材１３６は、磁性材料としてのフェライトで構成されているとともに、球形に形成されている。樹脂コート膜１３７は、芯材１３６の外表面全体を被覆している。樹脂コート膜１３７は、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分、及び、帯電調整剤、を含有している。この樹脂コート膜１３７は、弾力性と強い接着力を有している。アルミナ粒子１３８は、外径が樹脂コート膜１３７の厚みより大きく形成されている。アルミナ粒子１３８は、樹脂コート膜１３７の強い接着力で保持されている。アルミナ粒子１３８は、樹脂コート膜１３７より磁性キャリア１３５の外周側に突出している。磁性キャリア１３５の平均粒径は、２０μｍ〜５０μｍにされている。現像装置４は、このような現像剤を用いているので、経時的に安定し且つ粒状度に優れた画像を現像することができる。また、上記は磁性キャリアの一例を示すものであり、本発明の目的に反しない限り、その構成や材料は任意である。

次に、上述した現像装置４における本発明に係る動作（作用）である現像剤の循環動作について、図６、図７を参照して説明する。図中の矢印Ｆ１〜Ｆ７は現像剤の循環移動（流れ）を模式的に示している。

まず、現像装置４は、図示しない制御装置から現像動作が要求されると、供給スクリュ１８、回収スクリュ１９、現像ローラ１６及び搬送ローラ１１６を所定の方向に向けて回転させる。

現像剤供給室４１内の現像剤は、図６に示すように、供給スクリュ１８によって、現像ローラ１６に供給されつつ（矢印Ｆ１）他端部４１ｂから一端部４１ａに向けて搬送される（矢印Ｆ２）。また、一端部４１ａに到達した現像剤は、供給スクリュ１８によって、図示しない一端側連通孔を通じて現像剤回収室４２へ送り出される（矢印Ｆ３）。

現像ローラ１６に供給された現像剤は、図７に示すように、現像ローラ１６の外周面２６ａに担持されて、現像領域Ｇを経由して剤切れ領域Ｌまで搬送される。そして、現像剤（即ち、使用済み現像剤）は、剤切れ領域Ｌにおいて外周面２６ａから剥離されるのと同時に、搬送ローラ１１６の磁気力により外周面１２６ａに吸着される（即ち、現像剤の受渡し。矢印Ｆ４）。このとき、現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌと搬送ローラ１１６の固定磁極とが近接して配置されているので、図７に示すように、使用済み現像剤が各ローラの間から仕切壁４４上に（さらには、仕切壁４４の先端４４ａと現像ローラ１６との隙間から現像剤供給室４１に）落下することなく、各ローラ間での受渡しが行われる。

搬送ローラ１１６に吸着された使用済み現像剤は、搬送ローラ１１６の外周面１２６ａに担持されて、剤切れ領域Ｍまで搬送される。そして、使用済み現像剤は、図７に示すように、剤切れ領域Ｍにおいて外周面１２６ａから剥離されて、回収スクリュ１９上に落下する（即ち、落下、回収。矢印Ｆ５）。

回収スクリュ１９上に落下した使用済み現像剤、及び、一端側連通孔を通じて現像剤回収室４２に送り出された現像剤、は、図６に示すように、現像剤回収室４２内において回収スクリュ１９によって、トナー供給口２３から供給された新しいトナーと攪拌されつつ一端部４２ａから他端部４２ｂに向けて搬送される（矢印Ｆ６）。そして、他端部４２ｂに到達した現像剤は、回収スクリュ１９によって、図示しない他端側連通孔を通じて現像剤供給室４１へ送り出される（矢印Ｆ７）。そして、現像剤供給室４１に送り出された現像剤は、再度供給スクリュ１８によって、現像ローラ１６に供給されつつ一端部４１ａに向けて搬送される。このようにして、現像装置４における現像剤の循環動作が行われる。

以上より、本発明によれば、（ａ）現像剤を外周面２６ａに担持して前記外周面２６ａ上に設けられた剤切れ領域Ｌまで搬送する現像ローラ１６と、（ｂ）前記現像ローラ１６より下方に設けられた現像剤供給室４１と、（ｃ）前記現像剤供給室４１内に前記現像ローラ１６と平行に設けられた、前記現像剤を前記現像ローラ１６に供給する、供給スクリュ１８と、（ｄ）前記現像剤供給室４１より上方に設けられた現像剤回収室４２と、（ｅ）前記現像剤回収室４２内に前記現像ローラ１６と平行に設けられた、前記現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌで剥離された前記現像剤を回収する、回収スクリュ１９と、を有する現像装置４において、搬送マグネットローラ１２５と、前記搬送マグネットローラ１２５を内包するとともに前記現像ローラ１６と平行に且つ回転可能に設けられた円筒状の搬送スリーブ１２６と、で構成された搬送ローラ１１６を有し、前記搬送スリーブ１２６が、前記現像ローラ１６と前記回収スクリュ１９との間で且つその一部が前記回収スクリュ１９の上方におおいかかるように配置され、そして、前記搬送マグネットローラ１２５には、前記現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌで剥離された前記現像剤を、前記搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａに担持して前記回収スクリュ１９の上方まで搬送したのち前記搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａから剥離させる、複数の固定磁極Ｑ１〜Ｑ３が設けられているので、現像ローラ１６から剥離された現像剤を、搬送ローラ１１６によって回収スクリュ１９の上方まで搬送したのち該回収スクリュ１９上に落下させることができ、即ち、現像剤を、ケース２８の仕切壁４４上を伝わせることなく、搬送ローラ１１６を経由して現像ローラ１６から回収スクリュ１９まで直接搬送することができ、そのため、仕切壁４４上での現像剤の滞留を防止できるとともに、現像剤が搬送ローラ１１６と仕切壁４４との間に挟まれることを回避して、現像剤へのストレスを軽減することができる。したがって、画像品質の低下を防止して、良好な画像を得ることができる。

また、前記現像ローラ１６の剤切れ領域Ｌの上流側端部が、前記現像ローラ１６の軸を通る水平線Ｈよりも上方に配置されているので、剤切れ領域Ｌまで搬送された現像剤を、現像ローラ１６の外周面２６ａから落下する前に搬送ローラ１１６の搬送マグネットローラ１２５によって搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａに担持でき、そのため、使用済みの現像剤が仕切壁４４や現像剤供給室４１に落下してしまうことをさらに防止して、使用済み現像剤をより確実に現像ローラ１６から搬送ローラ１６に受け渡すことができ、画像品質の低下をより防ぐことができる。

また、搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａには、粗面化処理が施されているので、搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａ上での現像剤のスリップを防いで現像剤を確実に搬送できる。

また、搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａには、平面視で円形又は楕円形状とした凹みが、規則的に又は不規則的に多数設けられているので、搬送スリーブ１２６の外周面１２６ａ上での現像剤のスリップを防いで現像剤を確実に搬送できるとともに、上記凹みは経時使用によっても形状変化（摩耗）が少なく、そのため、経時による現像剤搬送性能の低下を防止することができる。

また、前記現像剤が、トナーと磁性キャリアとを有するとともに、該磁性キャリアの平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であるので、粒状性に優れた画像を経時的に安定して提供することができる。

また、前記磁性キャリア１３５が、磁性体で構成される芯材１３６とその表面を被覆した樹脂コート膜１３７とを有し、そして、該樹脂コート膜１３７が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有しているので、磁性キャリア１３５表面における耐摩耗性を向上させることができ、そのため、粒状性に優れた画像を一層経時的に安定して提供することができる。

上述した本実施形態において、現像装置４は、２軸スクリュ構成なので、３軸スクリュ構成に比べて、現像剤のスクリュ間受け渡し回数が少なくなり、そのぶん現像剤へのストレスを軽減できる。

（プロセスカートリッジの一実施形態）
次に、本発明に係るプロセスカートリッジの一実施形態について、図１を参照して説明する。

プロセスカートリッジ６０は、図示しないカートリッジケースと、静電潜像担持体としての感光体１と、帯電手段としての帯電ローラ２と、クリーニング手段としての感光体クリーニングブレード９と、上述した現像装置４と、を備えている。図示しないカートリッジケースは、後述する画像形成装置としてのカラー複写機５０に着脱自在で、且つ、感光体１と、帯電ローラ２と、感光体クリーニングブレード９と、現像装置４と、を収容している。即ち、プロセスカートリッジ６０は、少なくとも、現像装置４と、感光体１（静電潜像担持体）と、帯電ローラ２（帯電手段）と、を有している。

帯電ローラ２は、感光体１の外周面を一様に帯電する。感光体１は、現像装置４の現像ローラ１６とわずかな間隔をあけて配されている。感光体１と現像ローラ１６との前記間隔には、現像領域が形成されている。感光体１は、軸心を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。感光体１は、後述するレーザ書き込みユニット３により、外周面上に静電潜像が形成される。感光体１は、外周面上に形成され且つ担持する静電潜像に、現像装置４によって供給される現像剤（トナー）が吸着して現像し、こうして得られたトナー像を後述する中間転写ベルト５に転写する。感光体クリーニングブレード９は、中間転写ベルト５にトナー像を転写したあとに、感光体１の外周面に残留した転写残トナーを除去する。

以上より、本発明によれば、プロセスカートリッジ６０が備える現像装置が、上述した本発明に係る現像装置４で構成されているので、画像品質の低下を防ぐプロセスカートリッジを提供できる。

（画像形成装置の一実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるカラー複写機について、図８を参照して説明する。図８は、本発明に係るカラー複写機の概略構成図である。

カラー複写機５０は、並設された複数の感光体（潜像担持体）にそれぞれ個別にプロセスカートリッジ６０及び現像装置４を備え、各感光体上にそれぞれイエロー（ａ）、マゼンダ（ｂ）、シアン（ｃ）、黒（ｄ）の単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次中間転写ベルトに転写して転写紙に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものである。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットやその構成部材などを、以下、符号の末尾に各々ａ、ｂ、ｃ、ｄを付けて示す。

このカラー複写機５０は、上記各色に対応したプロセスカートリッジ６０と、中間転写ベルト５と、を備えており、この中間転写ベルト５の展張部に対向するように、各プロセスカートリッジ６０ａ〜６０ｄが備える複数の感光体１ａ〜１ｄが配設されている。帯電手段である帯電ローラ２ａ〜２ｄによって均一に帯電された感光体１ａ〜１ｄに対し光書き込み手段としてのレーザ書き込みユニット３による書き込みがされて（書込位置３ａ〜３ｄ）光学的に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置４ａ〜４ｄで現像され、感光体１ａ〜１ｄ上にトナーからなる可視像（トナー像）が形成される。

各感光体１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は中間転写ベルト転写手段としての一次転写ローラ１２ａ〜１２ｄによって中間転写ベルト５に順次重ね合わせて転写される。中間転写ベルト５のトナー像は、レジストローラ対６を経て搬送された記録媒体としての転写紙に、紙転写手段としての紙転写ベルト７によって転写される。転写紙に転写されたトナー像は紙転写ベルト７により定着手段８に搬送され転写紙上に熱により定着される。トナー像が定着された転写紙は図示しない排紙トレイなどの上に排出される。

感光体１ａ〜１ｄ上の中間転写ベルト５に転写されなかった未転写トナーは感光体クリーニングブレード９ａ〜９ｄによって各感光体上から掻き落とされる。感光体１ａ〜１ｄは、各感光体上の残留電荷が図示しない除電手段により除電され、次の作像動作に備える。

感光体クリーニングブレード９ａ〜９ｄによって掻き落とされた未転写トナーは回収トナー搬送経路１４ａ〜１４ｄを通って廃トナー収容容器１５に収容される。また中間転写ベルト５上の未転写トナーやプロセスコントロール用のパターン像は中間転写クリーニングブレード１３によって中間転写ベルト５上から掻き落とされ、同じく回収トナー搬送経路１４ｅを通って廃トナー収容容器１５に収容される。

上記現像装置４ａ〜４ｄへはニュートナー（未使用トナー）が補給される。トナーカートリッジ（トナーボトル）に充填されたニュートナーがトナー補給装置１０ａ〜１０ｄによりカラー複写機５０本体の後側（図８奥側）のトナー収容部としてのトナーホッパ１１ａ〜１１ｄへ補給される。各現像装置４内のトナー濃度検知手段により各現像装置４内のトナー濃度が低いと判断された場合、各トナーホッパ内のトナー補給スクリュ（図示せず）を回転させ、適量のトナーをトナーホッパ内から、トナー供給口２３を通じてそれぞれの現像装置４へ供給する。トナーボトルのトナー残量検知はトナーホッパ内にトナー有り無しセンサ（図示せず）を用いて行う。具体的には、このセンサがトナー無しを検知した場合にトナー補給装置１０ａ〜１０ｄにトナーの供給を要求する。そして所定時間要求してもトナー有りを検知しなかった場合にトナー無しと判断する。上記から明らかなように、カラー複写機５０は、少なくとも、プロセスカートリッジ６０、レーザ書き込みユニット３（光書き込み手段）、中間転写ベルト５（転写手段）、一次転写ローラ１２（転写手段）、紙転写ベルト７（転写手段）、及び、定着手段８、を備えている。

以上より、本発明によれば、カラー複写機５０が備えるプロセスカートリッジが、上述した本発明に係るプロセスカートリッジ６０で構成されているので、画像品質の低下を防ぐことができるカラー複写機５０を提供することができる。

（実施例）
本発明者らは、現像ローラ及び搬送ローラの構成が異なる現像装置を複数作製し（実施例１〜７、比較例１、２）、それぞれの現像装置において、現像トルク試験、初期画像試験、及び、通紙後画像試験を実施した。

（実施例１）
異方性Ｓｒフェライト９２．７５ｗｔ％とＥＥＡ樹脂７．２５ｗｔ％とからなる磁石コンパウンドを磁場中において押出成形して直径１６ｍｍのマグネットチューブを成形して、全長が３０９ｍｍの現像マグネットローラの本体部を得た。そして、この現像マグネットローラの本体部にφ７ｍｍの芯金を挿入及び固定したのち、ヨーク着磁法によって、供給スクリュと現像ドクタとの間に位置する固定磁極が１つのみとなるように、５つの固定磁極Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６を設けて、現像マグネットローラを得た。

そして、この現像マグネットローラと、外径がφ１８ｍｍ、内径がφ１６．５ｍｍ、全長が３２９ｍｍのアルミニウムＡ６０６３からなるアルミ管に、粗面化加工（粗面化処理）として外周面に上述したＳＷＢを施した現像スリーブと、を互いに組み付けて、現像ローラを得た。

現像マグネットローラの複数の固定磁極Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６は、現像ローラの外周面に生じる磁界（法線方向の磁束密度）が、
（１）Ｐ１（Ｓ極）：最大磁束密度９９ｍＴ、半値中央角度３５４°、半値幅４３°
（２）Ｐ２（Ｎ極）：最大磁束密度８８ｍＴ、半値中央角度５９° 、半値幅４７°
（３）Ｐ３（Ｓ極）：最大磁束密度５５ｍＴ、半値中央角度１２０°、半値幅３８°
（４）Ｐ５（Ｓ極）：最大磁束密度４５ｍＴ、半値中央角度２１３°、半値幅３２°
（５）Ｐ６（Ｎ極）：最大磁束密度８５ｍＴ、半値中央角度２８１°、半値幅５２°
（６）Ｐ３とＰ４の間：最大磁束密度６ｍＴ
となるように設けている。なお、このような現像ローラを説明の便宜上、「タイプ１」と呼ぶ。

次に、異方性Ｓｒフェライト９２．５ｗｔ％及びＰＡ１２（１２ナイロン）７．５ｗｔ％を含むコンパウンド（戸田工業製）を、所定の一方向に０．６Ｔの磁場を印加しながら、樹脂温度３００℃で円筒状に射出成形した後、０．１Ｔの磁場を射出時とは逆方向に印加して脱磁して、外径がφ１０ｍｍ、全長が３２６ｍｍで、外周面に軸方向に沿う直線状の凹溝を全長に亘って設けた軸一体型の搬送マグネットローラの本体部を得た。そして、着磁治具を用いて該凹溝を間に挟む２つの固定磁極Ｑ２、Ｑ３を設けた。また、異方性Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ磁性粉（愛知製鋼製マグファインＭＦ−Ｐ１３）９５０ｇと、熱可塑性樹脂微粒子（ポリエステル樹脂１００重量部に対して、４級アンモニウム塩（帯電制御剤）１．５重量部、スチレンアクリル樹脂（低軟化点物質）１．５重量部、カーボンブラック２．０重量部が内添され、シリカ（Ｈ２０００）１．５重量部が外添されている）５０ｇと、ガラス繊維のチョップドストランドＥＣＳ０３−３５０（セントラル硝子製）を１００ｇ、とをターブラーミキサーで混練した後、金型内に充填し、１００Ａの配向電流をプレス方向と直行する方向に流しながら、４００ｋＮのプレス圧力で磁場中圧縮成形して長尺の希土類マグネットブロックとした。次に、この金型及び希土類マグネットブロックを３５００Ｖのパルス電圧で脱磁した後、希土類マグネットブロックを脱型し、これを１００℃×６０分で焼成した。続いて、この長尺希土類磁石成形体に着磁するとともに、該凹溝にこの希土類マグネットブロックを挿入及び固定して固定磁極Ｑ１として、搬送マグネットローラを得た。

そして、この搬送マグネットローラと、外径がφ１２ｍｍ、内径がφ１０．５ｍｍ、全長が３２６ｍｍのアルミニウムＡ６０６３からなるアルミ管に、粗面化加工として外周面に上記現像スリーブと同様のＳＷＢを施した搬送スリーブと、を互いに組み付けて、搬送ローラを得た。

搬送マグネットローラの複数の固定磁極Ｑ１〜Ｑ３は、搬送ローラの外周面に生じる磁界（法線方向の磁束密度）が、
（１）Ｑ１（Ｓ極）：最大磁束密度９４ｍＴ、半値中央角度０° 、半値幅４８°
（２）Ｑ２（Ｎ極）：最大磁束密度５８ｍＴ、半値中央角度８４° 、半値幅３５°
（３）Ｑ３（Ｎ極）：最大磁束密度３５ｍＴ、半値中央角度２８２°、半値幅３３°
（４）Ｑ２とＱ３の間：最大磁束密度２ｍＴ
となるように設けている。

そして、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを含む現像剤とともに、外径がφ２０ｍｍ、全長が３３３ｍｍの供給スクリュ及び回収スクリュが、現像剤供給室及び現像剤回収室に予め収容された現像装置のケースに、上記現像ローラを、各固定磁極における半値中央角度のオフセット角度が０°で、現像スリーブの回転方向が反時計回り（図９）として取り付け、上記搬送ローラを、各固定磁極における半値中央角度のオフセット角度が１００°で、搬送スリーブの回転方向が反時計回り（図９）として取り付け、このとき、回収スクリュの軸心と現像ローラの軸心との水平距離が２５ｍｍ、垂直距離が５ｍｍ、回収スクリュの軸心と搬送ローラの軸心との水平距離が１５ｍｍ、垂直距離が１０ｍｍ、となるように、それぞれを配置した現像装置を得た。図９にこの現像装置の要部を示し、図１５に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。また、図９には、半値中央角度及び半値幅で特定される各固定磁極（Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６、Ｑ１〜Ｑ３）を網掛けで示している（以下、図１０においても同様）。

（実施例２）
実施例１の構成において、搬送マグネットローラの複数の固定磁極Ｑ１〜Ｑ３の極性を反転（即ち、Ｑ１：Ｎ極、Ｑ２：Ｓ極、Ｑ３：Ｓ極、に変更）させた以外は、実施例１と同一の構成の現像装置を得た。図１０にこの現像装置の要部を示し、図１５に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。

（実施例３）
実施例１の構成において、現像マグネットローラの５つの固定磁極Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６に代えて、以下に示す５つの固定磁極Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ６を設けるとともに、搬送ローラの各固定磁極における半値中央角度のオフセット角度を７０°に変更して取り付けた以外は、実施例１と同一の構成の現像装置を得た。図１１にこの現像装置の要部を示し、図１６に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。また、図１１には、半値中央角度及び半値幅で特定される各固定磁極（Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ６、Ｑ１〜Ｑ３）を網掛けで示している（以下、図１２〜図１４においても同様）。
（１）Ｐ１（Ｓ極）：磁束密度１０７ｍＴ、半値中央角度３５２°、半値幅３８°
（２）Ｐ２（Ｎ極）：磁束密度７１ｍＴ 、半値中央角度４５° 、半値幅３７°
（３）Ｐ３（Ｓ極）：磁束密度７３ｍＴ 、半値中央角度１００°、半値幅３６°
（４）Ｐ４（Ｎ極）：磁束密度４４ｍＴ 、半値中央角度１４５°、半値幅２９°
（５）Ｐ６（Ｎ極）：磁束密度６４ｍＴ 、半値中央角度２７４°、半値幅４７°
（６）Ｐ４とＰ６の間：磁束密度２ｍＴ
なお、このような現像ローラを説明の便宜上、「タイプ２」と呼ぶ。

（実施例４）
実施例３の構成において、搬送マグネットローラの固定磁極Ｑ１〜Ｑ３の極性を反転（即ち、Ｑ１：Ｎ極、Ｑ２：Ｓ極、Ｑ３：Ｓ極、に変更）させた以外は、実施例３と同一の構成の現像装置を得た。図１２にこの現像装置の要部を示し、図１６に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。

（実施例５）
実施例３の構成において、搬送ローラの各固定磁極における半値中央角度のオフセット角度を２８５°に変更するとともに、搬送スリーブの回転方向を時計回りにして取り付けた以外は、実施例３と同一の構成の現像装置を得た。図１３にこの現像装置の要部を示し、図１７に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。

（実施例６）
実施例５の構成において、搬送マグネットローラの固定磁極Ｑ１〜Ｑ３の極性を反転（即ち、Ｑ１：Ｎ極、Ｑ２：Ｓ極、Ｑ３：Ｓ極、に変更）させた以外は、実施例５と同一の構成の現像装置を得た。図１４にこの現像装置の要部を示し、図１７に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。

（実施例７）
実施例６の構成において、搬送スリーブの粗面化加工として、ＳＷＢに代えて上述したＤＡを施している以外は、実施例６と同一の構成の現像装置を得た。図１４にこの現像装置の要部を示し、図１７に現像ローラ及び搬送ローラが生じる磁界を模式的に示す。

（比較例１）
実施例１の構成において、搬送ローラを備えていないこと以外は、実施例１と同一の構成の現像装置を得た。

（比較例２）
実施例３の構成において、搬送ローラを備えていないこと以外は、実施例３と同一の構成の現像装置を得た。

表１に、上述したタイプ１の現像ローラにおける各固定磁極の磁束密度、半値中央角度及び半値幅を示す。表２に、上述したタイプ２の現像ローラにおける各固定磁極の磁束密度、半値中央角度及び半値幅を示す。表３に、上述した搬送ローラにおける各固定磁極の磁束密度、半値中央角度及び半値幅を示す。（但し、半値中央角度のオフセット角度が０°のときの値を示している）。

表４に、実施例１〜７、比較例１、２における現像ローラ及び搬送ローラの組み合わせをまとめた表を示す。

（現像トルク試験）
実施例１〜７、比較例１、２の現像装置のそれぞれにおいて、現像動作時における現像ローラのトルク（即ち、現像剤汲み上げトルク）を計測し、以下の評価基準に基づいて、計測結果を評価した。
◎・・・０．１０Ｎ・ｍ以下
○・・・０．１０Ｎ・ｍより大きく且つ０．１８Ｎ・ｍ以下
×・・・０．１８Ｎ・ｍより大きい
評価結果を表５に示す。

（初期画像試験）
実施例１〜７、比較例１、２の現像装置のそれぞれをカラー複写機に組み込み、現像装置の最初の動作においてベタ画像を１００枚印刷して、この１００枚の中から最も画像品質の悪い１枚を抽出して、目視により以下の評価基準に基づいて、画像品質を評価した。
○・・・画像品質良好
△・・・画像品質に若干の問題あり
×・・・画像品質不良
評価結果を表５に示す。

（通紙後画像試験）
実施例１〜７、比較例１、２の現像装置のそれぞれをカラー複写機に組み込み、ベタ画像を１００００枚印刷後に、さらにベタ画像を１００枚印刷して、この１００枚の中から最も画像品質の悪い１枚を抽出して、目視により以下の評価基準に基づいて、画像品質を評価した。
○・・・画像品質良好
△・・・画像品質に若干の問題あり
×・・・画像品質不良
評価結果を表５に示す。

表５の評価結果より、現像ローラにおける現像トルクは、現像ローラの種類がタイプ１、タイプ２ともに規格内（０．１８Ｎ・ｍ以下）であり、特に、タイプ２の方が評価結果が良好であった。これは、タイプ１の現像ローラが２極汲み上げ式であるのに対し、タイプ２の現像ローラは、１極汲み上げ式であるので、吸着する現像剤量によってこの差が生じたものである。

また、初期画像試験においては、実施例１〜７が良好な結果であったのに対し、比較例１、２は画像品質に若干の問題がある結果となった。これは、各実施例は搬送ローラを備えているので、使用済み現像剤を、現像ローラから回収スクリュに直接搬送することができるので、現像装置内での現像剤の循環動作がスムースに行われるのに対し、比較例１、２では、使用済み現像剤が、仕切壁上に滞留したり、仕切壁の先端と現像ローラとの隙間から現像剤供給室に落下したり、するためである。

また、通紙後画像試験においては、実施例１〜７が良好な結果であったのに対し、比較例１、２は画像品質不良との結果となった。これは、通紙後は現像剤が劣化するので、比較例１、２においては、現像初期に見られた現象が顕著に現れ、つまり、仕切壁上への現像剤の滞留がより顕著になり、そのため、仕切壁の先端と現象ローラとの隙間から落下する使用済み現像剤の量が増加してしまうためである。

このように、実機を用いた試験結果からも、本発明の効果を確認することができた。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 感光体（静電潜像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ レーザ書き込みユニット（光書き込み手段）
４ 現像装置
５ 中間転写ベルト（転写手段）
７ 紙転写ベルト（転写手段）
８ 定着手段
１２ 一次転写ローラ（転写手段）
１６ 現像ローラ
１８ 供給スクリュ
１９ 回収スクリュ
２５ 現像マグネットローラ
２６ 現像スリーブ
２６ａ 現像スリーブ（即ち、現像ローラ）の外周面
２８ ケース
４１ 現像剤供給室
４２ 現像剤回収室
４４ 仕切壁
５０ カラー複写機（画像形成装置）
６０ プロセスカートリッジ
１１６ 搬送ローラ
１２５ 搬送マグネットローラ（磁界発生部材）
１２６ 搬送スリーブ（中空体）
１２６ａ 搬送スリーブ（即ち、搬送ローラ）の外周面
１３５ 磁性キャリア（磁性体）
Ｌ 現像ローラの剤切れ領域
Ｍ 搬送ローラの剤切れ領域
Ｐ１〜Ｐ６ 現像ローラの固定磁極
Ｑ１〜Ｑ３ 搬送ローラの固定磁極（複数の磁極）

特開平１１−１６７２６０号公報 特許第３１２７５９４号 特開２００３−２６３０２５号公報

Claims (8)

1. （ａ）現像剤を外周面に担持して前記外周面上に設けられた剤切れ領域まで搬送する現像ローラと、（ｂ）前記現像ローラより下方に設けられた現像剤供給室と、（ｃ）前記現像剤供給室内に前記現像ローラと平行に設けられた、前記現像剤を前記現像ローラに供給する、供給スクリュと、（ｄ）前記現像剤供給室より上方に設けられた現像剤回収室と、（ｅ）前記現像剤回収室内に前記現像ローラと平行に設けられた、前記現像ローラの剤切れ領域で剥離された前記現像剤を回収する、回収スクリュと、を有する現像装置において、
   磁界発生部材と、前記磁界発生部材を内包するとともに前記現像ローラと平行に且つ回転可能に設けられた円筒状の中空体と、で構成された搬送ローラを有し、
   前記中空体が、前記現像ローラと前記回収スクリュとの間で且つその一部が前記回収スクリュの上方におおいかかるように配置され、そして、
   前記磁界発生部材には、前記現像ローラの剤切れ領域で剥離された前記現像剤を、前記中空体の外周面に担持して前記回収スクリュの上方まで搬送したのち前記中空体の外周面から剥離させる、複数の磁極が設けられている
   ことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像ローラの剤切れ領域の上流側端部が、前記現像ローラの軸を通る水平線よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記中空体の外周面には、粗面化処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記中空体の外周面には、平面視で円形又は楕円形状とした凹みが、規則的に又は不規則的に多数設けられていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像剤が、トナーと磁性粒子とを有するとともに、該磁性粒子の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４に記載の現像装置。
6. 前記磁性粒子が、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、該樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 現像装置、静電潜像担持体、及び、帯電手段を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、請求項１〜６に記載の現像装置で構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写手段、及び、定着手段を少なくとも有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジが、請求項７に記載のプロセスカートリッジで構成されていることを特徴とする画像形成装置。

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