JP2013088707A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の流動性が低下した場合であっても、現像剤汲み上げ部近傍での連れまわり現象を更に改善すること。
【解決手段】現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給側現像剤搬送経路と、前記現像剤担持体と平行に配設され前記供給側現像剤搬送経路内で現像剤を撹拌しつつ搬送する第一搬送回転体と、前記現像剤担持体から現像に供された現像剤を回収する回収側現像剤搬送経路と、前記現像剤担持体と平行に配設され前記回収側現像剤搬送経路内で現像剤を撹拌しつつ搬送する第二搬送回転体と、を有し、前記現像剤担持体には、現像剤の搬送力を高めるための搬送溝が長手方向に形成され、前記搬送溝の断面形状が、長手方向で異なることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する現像装置、及び当該現像装置を備えた、複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

図８は従来技術に係る横撹拌型現像装置の模式的断面図である。電子写真方式を用いた複写機などの画像形成装置では、感光体ドラム１０１などの像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する。このような現像に使用される従来技術にかかる横撹拌型現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いるものが知られている。二成分現像剤を用いる横撹拌型現像装置の一例を図８に示す。

図８に示すように、二成分現像剤を用いる横撹拌型現像装置１０４Ａは、二成分現像剤を撹拌しながら搬送する第一搬送スクリュー１４１ｄと第二搬送スクリュー１４１ｅとを水平方向に配置しているものが多い。

横撹拌型現像装置１０４Ａは、第一搬送スクリュー１４１ｄは現像室１４１ａに配設され、第二搬送スクリュー１４１ｅは撹拌室１４１ｂに配設される。その現像容器１４１内が隔壁１４１ｃによって現像室１４１ａと撹拌室１４１ｂとに隔てられる。

第一搬送スクリュー１４１ｄは現像剤担持体（現像スリーブ１４４）に現像剤を供給し、更に現像領域を通過した後の現像剤を回収する。一方、第二搬送スクリュー１４１ｅは、現像スリーブ１４４から回収された現像剤と、新しく補給された現像剤とを混合撹拌する。

近年、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、省スペースを達成するため、装置本体の小型化の要求が強くなっている。特にフルカラーの画像形成放置においては、現像装置を複数配置するために小型化の要望が強い。そこで、たとえば、縦撹拌型の現像装置が知られている。

図９は従来技術に係る縦撹拌型現像装置の模式的断面図である。図９に示す縦撹拌型機能分離方式の現像装置は、図８に示す横撹拌型現像装置とは異なり、二成分現像剤を撹拌・混合するための搬送スクリューが上下に配置される。

第一搬送スクリュー１４１ｄは、現像容器上側の現像室１４１ａ内の現像剤を搬送して、マグネットロール１４４ａが内部に配設される現像スリーブ１４４に供給する。第二搬送スクリュー１４１ｅは、現像容器下側の撹拌室１４１ｂ内の現像剤を搬送しつつ、現像スリーブ１４４から回収した現像剤と新しく補給された現像剤とを混合撹拌する。尚、図９においては、現像スリーブ１４４と第二搬送スクリュー１４１ｅとの間に、撹拌スクリューと逆方向へ搬送するための戻しスクリュー１４１ｈが配設された構成を例示する。

このように縦撹拌型現像装置１０４Ｂは、現像室１４１ａと撹拌室１４１ｂが垂直方向に配置され、水平方向の占有スペースが小さいという利点がある。このため、例えば複数の現像装置を水平方向に並列配置するタンデム方式のカラー画像形成装置でも小型化を図ることができる。

また、図８に示す横撹拌型現像装置１０４Ａでは、現像室１４１ａから現像スリーブ１４４への現像剤の供給を行い、現像後の現像剤は再び現像室１４１ａにて回収している。このため、現像によってトナー濃度の低下した現像剤が十分に撹拌されないまま現像スリーブ１４４に供給される恐れがある。

これに対して、図９に示す縦撹拌型現像装置１０４Ｂでは、上側の現像室１４１ａからは現像スリーブ１４４に現像剤を供給するだけで、現像後の現像剤を現像室１４１ａにて回収することがない。このため、トナー濃度が均一な現像剤を現像スリーブ１４４に対して供給することができ、トナー濃度ムラに起因する画像濃度ムラや長手方向での濃度差のない均一な画像を得ることができる。このように、現像剤の供給と回収を別々の室で行う方式を機能分離方式という。

機能分離方式の縦撹拌型現像装置１０４Ｂは、現像剤循環が現像室１４１ａから現像スリーブ１４４に搬送され、現像スリーブ１４４から撹拌室１４１ｂに搬送される。このため、現像室、撹拌室内の現像剤面、つまり現像剤量分布に傾きが生じやすい。

更に、耐久劣化や帯電量調整のためのＴ／Ｄ（トナーと現像剤の重量比）制御などによって現像剤の流動性が変化すると、現像容器１４１内部の現像剤の循環が偏る。すると、汲み上げ部近傍の現像剤量が増大（滞留）しやすいといった課題がある。

縦撹拌型現像装置１０４Ｂでは、下方の撹拌室１４１ｂから上方の現像室１４１ａへの汲み上げを撹拌室１４１ｂの第二搬送スクリュー１４１ｅによる押し込み力によって行う。このため、現像剤の流動性変化の影響は、搬送性変化に対して大きくなる。ここで、現像剤滞留が発生すると、撹拌室１４１ｂ下流側において現像スリーブ４４から現像終了剤が剥ぎ取られずに、再度現像部に供給されてしまうという、所謂、連れ周り現象が発生する。更に現像剤滞留レベルが悪化すると、縦撹拌型現像装置１０４Ｂ内に現像剤が回収できずに、現像剤が縦撹拌型現像装置１０４Ｂ内から溢れるおそれがある。

そこで上記縦撹拌現像器構成における現像剤量分布の安定化を開示する発明が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

一方、近年の高画質化達成の為に小粒径や高球形度なトナーを採用した場合、現像剤自体の搬送力が弱まるため、上述した現像剤の回収不良による現像剤溢れ現象が発生しやすい。

そこで現像剤搬送不良対策として、従来から行われてきた現像スリーブ１４４上にガラスビーズ等を金属筒に噴射して粗さを付けて搬送力を持たせる手法がある。また、現像スリーブ１４４上に、型やエッチングなどによって、数十μｍの深さの溝形状を形成する手法が提案・採用されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平０６−５１６３４ 特開平１１−８４８７４ 特開平０２−５０１８２

しかしながら、上記従来例の方法によっては、現像剤の流動性が低下したときに、現像剤汲み上げ部近傍において剥ぎ取るべき現像剤を剥ぎ取りきれずに再び現像工程に供されて連れ回ってしまう問題はなお存在していた。

本発明の目的は、現像剤の流動性が低下した場合であっても、現像剤汲み上げ部近傍での連れまわり現象を更に改善することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給側現像剤搬送経路と、前記現像剤担持体と平行に配設され前記供給側現像剤搬送経路内で現像剤を撹拌しつつ搬送する第一搬送回転体と、前記現像剤担持体から現像に供された現像剤を回収する回収側現像剤搬送経路と、前記現像剤担持体と平行に配設され前記回収側現像剤搬送経路内で現像剤を撹拌しつつ搬送する第二搬送回転体と、を有し、前記現像剤担持体には、現像剤の搬送力を高めるための搬送溝が長手方向に形成され、前記搬送溝の断面形状が、長手方向で異なることを特徴とする。

上述の構成により、現像剤の流動性が低下しても、現像剤汲み上げ部近傍での連れまわり現象を改善することができ、良好な現像装置を提供することができる。

画像形成装置の概略断面図。 第１実施形態における現像装置の概略断面図。 第１実施形態における現像容器内部の循環経路を示す図。 第１実施形態における溝を有する現像スリーブの概略図。 溝深さに応じた現像剤と連れ周り特性との関係を説明するグラフ。 第２実施形態における現像スリーブ表面の溝形状概略図。 第３実施形態における溝形状の現像スリーブの概略図。 従来技術に係る横撹拌型現像装置の模式的断面図。 従来技術に係る縦撹拌型現像装置の模式的断面図。

〔第１実施形態〕
本発明に係る第１実施形態を、図面を用いて説明する。

〔画像形成装置の全体構成及び動作〕
まず、画像形成装置１００の全体構成及び動作について説明する。図１は画像形成装置の概略断面図である。

画像形成装置１００には、画像形成装置本体に接続された原稿読取装置やパーソナルコンピュータ等のホスト機器から画像情報が送られる。そしてその画像情報に従って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録シート、プラスチックシート、布等の記録媒体Ｓに形成する。

本実施形態の画像形成装置１００は、４連タンデム式の画像形成装置である。画像形成ステーションを形成する４つの画像形成部Ｐ（第一画像形成部ＰＹ、第二画像形成部ＰＭ、第三画像形成部ＰＣ、第四画像形成部ＰＫ）を有する。画像形成部Ｐの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一である。このため、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを示すために、符号には各色を示す添字（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は省略する。

画像形成部Ｐは、ドラム状の感光体からなる感光体ドラム１（像担持体）を有する。感光体ドラム１の外周には、帯電装置２（帯電部）、レーザー露光光学系からなる露光装置３（露光部）、現像装置４（現像部）クリーニング装置７（クリーニング部）が設けられる。これによりトナー像を形成する。また、感光体ドラム１上の残トナーをクリーニングするクリーニング装置７が設けられる。

画像形成部Ｐの下方には画像の転写を行う転写装置５（転写部）が設けられ、転写装置５は、中間転写ベルト５１（中間転写体）を有する。中間転写ベルト５１は複数のローラに掛け回されて周回移動する。また、中間転写ベルト５１を介して各感光体ドラム１に対向する位置には一次転写部材５２が設けられる。また、中間転写ベルト５１が掛け回されたローラのうち一つに対向する位置に二次転写部材５３が設けられる。中間転写ベルト５１の二次転写部材５３よりも下流側には、中間転写ベルト５１をクリーニングする中間転写体クリーナ５４が配設される。

この構成により、画像形成時には、まず、帯電ローラからなる帯電装置２によって、回転する感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体ドラム１の表面を、露光装置３により画像情報信号に応じて走査露光する。これによって、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。

感光体ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置４を用いて現像剤のトナーによりトナー像として顕像化する。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１と感光体ドラム１とが当接する一次転写部（一次転写ニップ部）において、中間転写ベルト５１上に一次転写される。一次転写の過程で、一次転写部材５２には一次転写バイアスが印加される。

このように、４色のフルカラー画像の形成時には、第一画像形成部ＰＹから順次、中間転写ベルト５１上に４つの感光体ドラム１からトナー像が一次転写される。これにより、中間転写ベルト５１上に各色のトナー像が重ねられる。

一方、カセット９（記録媒体収容部）には、記録媒体Ｓが収容される。そして、記録媒体Ｓは、ピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ等の記録媒体搬送部材によって搬送される。記録媒体Ｓは、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期がとられて、中間転写ベルト５１と二次転写部材５３とが当接する二次転写部（ニップ部）に搬送される。そして、中間転写ベルト５１上の多重トナー像（カラーのトナー像）は、二次転写部において、二次転写部材５３に印加される二次転写バイアスの作用により、記録媒体Ｓ上に転写される。

その後、中間転写ベルト５１から分離された記録媒体Ｓは、定着装置６へと搬送される。記録媒体Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置６によって加熱、加圧されることによって溶融混合されると共に、記録媒体Ｓ上に定着される。その後、記録媒体Ｓは機外へ排出される。

一次転写工程後に感光体ドラム１上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置７によって回収される。これにより、感光体ドラム１は、次の画像形成工程に備える。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５１上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ５４によって除去される。

尚、本実施形態の画像形成装置１００は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色または４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することも可能である。

〔現像装置の基本構成〕
次に、現像装置４について詳細に説明する。図２は第１実施形態に係る現像装置の概略断面図である。

現像装置４は、現像剤を収容する現像容器４１を有する。本実施形態での現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリアとを備える２成分現像剤である。

現像容器４１の内部には、長手方向水平に隔壁４１ｃが延在する。隔壁４１ｃは、現像剤搬送経路を兼ねる現像室４１ａ（供給側現像剤搬送経路）及び撹拌室４１ｂ（回収側現像剤搬送経路）とを区画する。

現像室４１ａには、現像剤を撹拌し且つ搬送する第一搬送スクリュー４１ｄ（第一現像剤搬送部材）が配設され、撹拌室４１ｂには、現像剤を撹拌し且つ搬送する第二搬送スクリュー４１ｅ（第二現像剤搬送部材）が配設される。第一搬送スクリュー４１ｄと第二搬送スクリュー４１ｅとは、互いに鉛直方向に平行配置される。

現像容器４１には、現像スリーブ４４（現像剤担持体）と、現像スリーブ４４内に固定配置された磁石（磁界発生手段）からなるマグネットロール４４ａが設けられる。また、現像スリーブ４４に近接して、現像スリーブ４４表面に現像剤の薄層を形成する現像ブレード４２（現像剤規制部材）が設けられる。

現像室４１ａは、感光体ドラム１に対面した現像領域に相当する位置が開口し、この現像容器４１の開口部に、現像スリーブ４４が一部露出するようにして回転可能に配置される。本実施形態では、現像スリーブ４４は非磁性材料で構成され、現像動作時には図２に示す矢印方向に回転する。

図２に示すように現像スリーブ４４内に内包したマグネットロール４４ａは５極の磁束密度のピークを有する。そして、現像室４１ａ及び撹拌室４１ｂとの間に同極（Ｓ２、Ｓ３）を配置した反発極を有する。

このマグネットロール４４ａの構成により、まず、上方の現像室４１ａにある現像剤は、マグネットロール４４ａの発生する磁界により現像スリーブ４４上に引き寄せられる。このとき、現像室４１ａと現像スリーブ４４との間には、現像剤溜まりが形成される。現像剤は、Ｎ２極によって現像スリーブ４４上へ所定量が担持される。現像剤は、現像ブレード４２によって現像スリーブ４４上に薄層コートされた後、Ｓ１、Ｎ１極によって搬送される。

感光体ドラム１と現像スリーブ４４とが対向する現像領域では、現像スリーブ４４上の現像剤は穂立ちして磁気穂を形成する。本実施形態では、磁気穂を感光体ドラム１に接触させて、現像剤のトナーを感光体ドラム１に供給することで、感光体ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像する。また、現像効率、即ち、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、通常、現像スリーブ４４には電圧印加手段としての現像バイアス電源から、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。

そして現像剤は、Ｓ２−Ｓ３極間の反発極によって現像スリーブ４４上から剥ぎ取られる。更に現像スリーブ４４が回転することによって、現像剤は撹拌室４１ｂへと回収される。このとき、Ｓ３極の部分には剥ぎ取られる現像剤が所定の量滞留する傾向がある。

次に、現像容器４１内の現像剤の循環について説明する。図３は第１実施形態における現像容器内部の循環経路を示す図である。

図３に示すように、第一搬送スクリュー４１ｄは現像室４１ａに配置され、第二搬送スクリュー４１ｅは撹拌室４１ｂに配置される。隔壁４１ｃの長手方向両端部（図３左側及び右側）には、現像室４１ａと撹拌室４１ｂとの間に、受渡部４１ｆ、受渡部４１ｇが設けられる。受渡部４１ｆ、受渡部４１ｇは、現像剤の通過を許す現像剤搬送経路を兼ねる連通部となる。

第一搬送スクリュー４１ｄは、現像室４１ａ内の現像剤を撹拌し且つ搬送する。また、第二搬送スクリュー４１ｅは、自動トナー補給制御（ＡＴＲ：Auto Toner Replenisher）のもとで現像剤補給口４９から供給されたトナーと、既に撹拌室４１ｂ内にある現像剤とを撹拌し且つ搬送する。

本実施形態では、第一搬送スクリュー４１ｄ、第二搬送スクリュー４１ｅはいずれもスクリュー状部材である。つまり、第一搬送スクリュー４１ｄ、第二搬送スクリュー４１ｅはそれぞれ、磁性体の軸からなる回転軸の周りに、螺旋形状の羽根（搬送部）を設けて形成される。

第一搬送スクリュー４１ｄ、第二搬送スクリュー４１ｅは、現像スリーブ４４の回転軸線方向（現像幅方向）に沿ってほぼ平行に配置される。また、第一搬送スクリュー４１ｄが上方になるように、互いに鉛直方向に並行して配置される。そして、図３の矢印で示すように、第一搬送スクリュー４１ｄと第二搬送スクリュー４１ｅとは、現像スリーブ４４の回転軸線方向に沿って互いに逆方向に現像剤を搬送する。

このような構成により、現像工程において、現像室４１ａ内の第一搬送スクリュー４１ｄから現像スリーブ４４にトナーが供給される。その後、現像スリーブ４４を介して撹拌室４１ｂに現像剤が搬送される。一方、現像室４１ａ内を搬送されつつ現像に供されなかった現像剤は、受渡部４１ｆを介して撹拌室４１ｂ内へ落下、移動する。

また、トナーが補給されて撹拌された撹拌室４１ｂ内の現像剤は、第二搬送スクリュー４１ｅによって充分撹拌搬送されてもう一方の受渡部４１ｇを介して現像室４１ａへ押し上げられて移動する。このように、現像剤は受渡部４１ｆ、受渡部４１ｇを介して現像容器４１内を循環する。

〔機能分離型の縦撹拌現像器における連れ周りに関する検討〕
図４は第１実施形態における溝を有する現像スリーブの概略図である。本実施形態における現像スリーブ４４の表面形状は、図４に示すように、現像スリーブの回転軸長手方向に一定間隔で凹状の溝が入った形態である。

ここで、機能分離型の縦撹拌現像器における連れ周りに関する課題の説明と、この課題を解決するための現像スリーブ４４表面における特徴的な溝形状構成について詳細に説明する。

溝が表面に入った現像スリーブは、従来より多く採用されてきたガラスビーズを噴射して表面に粗さをつけるブラスト方式を用いた形態よりも、現像剤搬送性力が高く耐摩耗性の優れた構成となる。しかしながら、単に溝形状を備えた現像スリーブでは、現像剤搬送力が高いため、連れまわりが発生しやすいと考えられる。

そこでまず溝形状、特に溝深さと連れまわり量の関係の確認を行った。ここで現像剤の「連れまわり量」を次のように定義する。

まず、ある一定量の現像剤を現像容器４１に投入後、現像剤循環が安定したところで、第一搬送スクリュー４１ｄ、第二搬送スクリュー４１ｅを停止させる。この際、連れまわりがなければ、現像スリーブ４４へ現像剤を供給する第一搬送スクリュー４１ｄが停止しているため、現像スリーブ４４上の現像剤がなくなる筈である。しかしながら、現像剤量が増え、連れ周りが発生している状態では、現像スリーブ４４上にいつまでも現像剤がコートされる箇所（図４に示す奥側）が発生する。更に現像剤量が増えると、このコート幅が手前側に増長してくる。このコート幅を「連れまわり幅（量）」として定義した。

この溝深さと連れまわり特性の関係を現像剤量・溝深さを変化させて検討した結果を図５に示す。図５は溝深さに応じた現像剤と連れ周り特性との関係を説明するグラフである。尚、図５での検討において、現像スリーブの溝深さは奥側及び手前側で同じにした。また、キャリアとトナーをＴ／Ｄ１０％で混合し（初期剤と称する）、現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ^２に調整し、常温常湿（２５℃５０％）環境・２分空回転後の現像剤にて評価した。

現像剤量を増やすにつれ連れまわり幅が増大し、更に現像剤量を増やしていくと、次第に撹拌室４１ｂ内に現像剤が取り込めなくなる。この結果、最終的には現像剤が現像容器から溢れる。これを現像剤溢れ現象と呼ぶ。

またこれらの発生現象は、現像スリーブの溝深さにも関係する。これは溝深さが深いと現像剤搬送力が高くなり、現像剤を現像容器内に押し込む力が強くなる。これにより、現像剤溢れに対しても効果がある。

一方、奥側から手前側の全域で連れまわりが発生（つまり最大連れ周り幅＝現像最大コート幅（ここでは３２５ｍｍ））になる前に、現像剤溢れ現象が発生している。これからも、現像スリーブ４４手前側の連れまわりは発生していないことが確認できる。

以上の検討から、画像形成装置内の現像容器中の現像剤量上下限目標値と、溝深さ設定値とを決定できる。

現像剤量下限としては、図中点線で示した現像スリーブ全域で現像剤がコートされた量（コート限界現像剤量）となる。ここでコート限界現像剤量には溝深さ感度があることがわかる。具体的には、図では示されていないが溝深さが４０μｍ以下（おおよそキャリア粒径、本実施形態では３８μｍ相当）では現像剤搬送能力がなくなり、現像剤コートが不可能となる。

また、溝深さが深くなるにつれて、コート限界現像剤量が少なくなる傾向がある。これは、第一搬送スクリュー４１ｄの回転・搬送により供給された現像剤が、現像スリーブ４４にコートされるものと現像ブレード４２の裏の現像剤溜まりに留まるものに分かれるが、この比率が現像スリーブ４４の現像剤搬送力により異なるからと考えられる。つまり、現像スリーブ４４の溝深さが深くなるにつれて現像剤搬送力が強まる（高くなる）ため、現像スリーブ４４上にコートされる現像剤量比率が増え、反対にコート限界現像剤量が減ったと考えられる。

一方、現像剤量上限としては、先述したとおり現像剤溢れ発生剤量より連れまわり発生剤量の方が小さいため、この連れまわり発生を抑制すれば、現像剤溢れは発生しないことがわかる。但し、本検討では、図５に示すように、溝深さが８０μｍの場合と１００μｍの場合とでは、現像剤溢れ発生剤量に差がなくなっている。これは、これは撹拌室４１ｂの体積（現像剤量充填容積）に対し、現像剤量が増えることでほぼ現像剤がフル充填されてしまっており、溝深さを深くしても現像剤を押し込められずに溢れてしまったものと考えられる。

さらに、上述したように現像剤流動性が悪化し搬送力が変化（現像剤面分布が大きく変化）した場合の、コート限界現像剤量と連れまわり特性についても確認を行った。

現像剤流動性が悪化する要因として、高Ｔ／Ｄ、高温、現像剤空回転後、を考慮して検討した。具体的な検討条件は、Ｔ／Ｄを１０⇒１３％（制御上、ならびにキャリア・トナー被覆率の関係でほぼ上限）、４５℃恒温層内（本体内での最大昇温達成温度）、２ｈ空回転（外添剤劣化状態）後の現像剤（劣化剤）を作成した。その後、常温常湿（２５℃５０％）で検討を行った。

その結果、初期剤に比べ、劣化剤では、コート限界現像剤量が増え、更に連れまわり量も増えることを確認できた。すると、上述してきたとおり、第一搬送スクリュー４１ｄ、第二搬送スクリュー４１ｅにおける現像剤搬送力が弱まる（低くなる）。これは、機能分離縦撹拌で課題となる現像剤面分布（図３参照）が更に傾く、つまり、現像室４１ａ最下流部の現像剤量が減る。これにより、コート限界現像剤量が増え、撹拌室４１ｂ最下流側の現像剤量が増えることで、連れまわり・現像剤溢れ発生が悪化したためと考えられる。

〔本実施形態の現像スリーブ４４の溝の構成〕
そこで、現像スリーブ４４表面には凹状の溝を有するのみならず、本実施形態では次のように構成した。

図４に示すように、現像スリーブ４４の長手方向（回転軸線方向）で、現像スリーブ４４の溝深さに傾斜をつけた構成とした。即ち、現像剤面分布が高い側、つまり現像剤汲上げが行われる受渡部４１ｇ（本体長手奥）側の溝深さを、現像剤汲下げが行われる受渡部４１ｆ（本体長手手前）側の溝深さより浅くした。具体的には、奥側の溝深さを６０μｍ、手前側の溝深さを８０μｍの溝形状を採用した。また長手方向の溝深さについては奥側から手前側にゆるやかに２０μｍの傾斜が付くように作成した。

ここで、本実施形態の開示する構成において、連れまわりのレベルによる画像弊害発生を含めて総合検証を行った。検証方法としては、補給が入ったときの画像に連れまわりによる濃度ムラが発生するか否かを検証した。検証条件は、低温低湿（２３℃５％）並びに高温高湿（３０℃８０％）環境下で行った。そして、本実施形態構成の現像装置に初期剤と、画像Ｄｕｔｙ１％の１００００枚連続通紙を行った劣化現像剤にて、ベタ画像に対して濃度６０％のＨａｌｆＴｏｎｅ画像（以下ＨＴ画像）を形成して検証した。

この結果、初期現像剤・劣化現像剤のいずれにおいても、連れまわりは発生せず、濃度ムラにはならなかった。また、現像剤溢れ、現像スリーブ上のコート不良といった異常画像の発生もなかった。

尚、本実施形態では長手方向で現像スリーブ４４上の搬送力を変えることで、受渡部４１ｇ近傍の現像剤連れまわり量を低減することが達成できた。しかしながら、現像剤搬送力を変化させたため、マグネットロール４４ａパターン、特にＮ２極の最大磁力磁束密度や半値幅により、現像剤コート量が変化することが発生することがあった。その場合には、現像剤コート量を一定にするために長手方向で現像ブレード４２と現像スリーブ４４との間距離（ＳＢＧａｐ）を変化させることで対応が可能である。

具体的には、まず、本実施形態で採用したマグパターン（Ｎ２ 最大磁束密度４００Ｇ、半値幅３０°）と奥側を６０μｍ、手前側を８０μｍの溝形状を備えた現像スリーブでは、同一のＳＢＧａｐ（３８０μｍ）に調整した。すると、手前コート量が３０ｍｇ／ｃｍ^２に対し、奥側コート量が２８ｍｇ／ｃｍ^２に低下した。このため、奥側のＳＢＧａｐを（４００μｍ）に調整したところ、同一現像剤コート量を長手方向で同一にすることができた。この場合においても、上述したように総合検証での特性は変わらない。

以上より、現像スリーブ４４上の現像剤搬送力を奥側と手前側で変える、具体的には溝深さを奥側と手前側で異なる深さとし、手前側の搬送力を奥側の搬送力よりも高くすることで、現像剤の連れまわり現象を低減することができる。このため、形成画像の色味変動を低減し、高画質高品質の画像形成を行うことができる。

〔第２実施形態〕
本発明に係る第２実施形態を、図面を用いて説明する。図６は第２実施形態に係る溝形状の概略図である。前述と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、現像スリーブ長手（奥手前）で現像剤搬送力に差をつける構成として第１実施形態の構成では固定にしていた溝開口幅を最適化することで、連れまわりに対する改善を提案する構成とした。

図６に示すように、本実施形態では、溝開口幅を、現像スリーブ４４長手方向で異なるように構成した。尚、溝ピッチ幅間隔は第１実施形態同様に７５０μｍ間隔で構成した。そして、手前側の溝開口幅を２００μｍで作成したのに対し、奥側の溝開口幅は１５０μｍで作成した。なお溝深さは、全域同一深さ８０μｍとした。

ここで溝付きの現像スリーブ４４における搬送力は、前述のように、溝形状に大きく影響され、搬送力は、断面積に概ね比例して決まる。具体的には、図４で示した溝の場合では、
（溝開口幅＋溝底部幅）×溝深さ／２
の関係で決まる。本実施形態では溝幅を変化させることで現像スリーブ長手方向に現像剤搬送力を変化させた。

このように、本実施形態においても適正に溝開口幅を構成したことで、上述の実施形態で検討した連れまわり基礎検討によっても、奥側の連れまわりを低減することが可能である。また、前述の総合検証の結果も、第１実施形態と同等の結果を示すことを確認した。

以上より、本実施形態により、連れまわりによる色味変動を低減し、高画質高品質を維持することができる。

〔第３実施形態〕
本発明に係る第３実施形態を、図面を用いて説明する。図７は第３実施形態に係る溝形状の概略図である。前述と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、現像スリーブ長手（奥手前）で現像剤搬送力に差をつける構成として、長手方向で溝断面形状に変化をつけることで、連れまわりに対する改善を提案する構成とした。

図７に示すように本実施形態では、溝断面形状を、現像スリーブ４４長手方向で異なるように変更した。具体的には手前側の溝断面形状は第１実施形態と同様に台形形状としたのに対し、奥側の断面構成はＶ字型とした。換言すれば、溝底部幅を異ならせた。尚、溝開口幅は２００μｍ、溝深さは手前側は８０μｍ、奥側は９０μｍとする。

これにより、ほぼ第１実施形態で提案した連れまわり特性を再現できた。また、前述の総合検証の結果も、第１実施形態で検討した連れまわり基礎検討から、適正に溝断面形状を設定する。これにより、奥側の連れまわりを低減することが可能である。また第１実施形態で行った総合検証の結果も第１実施形態同等の結果を示すことを確認した。

以上より、本実施形態により、連れまわりによる色味変動を低減し、高画質高品質を維持することができる。

〔他の実施形態〕
前述の実施形態においては、現像スリーブ４４に形成され現像剤の搬送力を高めるための搬送溝の長手方向における具体的な断面形状の違いを示したが、必ずしもこれらに限るものではない。即ち、少なくとも、搬送溝の断面積が、第一搬送スクリュー４１ｄの現像剤搬送方向上流側に対向する位置の方が、第一搬送スクリュー４１ｄの現像剤搬送方向下流側に対向する位置よりも、小さければよい。

また、前述の実施形態においては、溝断面形状を連続的に異ならせる構成としても、溝断面形状を断続的に異ならせる構成としてもよい。

１…感光体ドラム
４…現像装置
４１ａ…現像室
４１ｂ…撹拌室
４１ｄ…第一搬送スクリュー
４１ｅ…第二搬送スクリュー
４４…現像スリーブ
１００…画像形成装置

Claims (6)

1. 現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給側現像剤搬送経路と、
   前記現像剤担持体と平行に配設され前記供給側現像剤搬送経路において現像剤を撹拌しつつ搬送する第一現像剤搬送部材と、
   前記現像剤担持体から現像に供された現像剤を回収する回収側現像剤搬送経路と、
   前記現像剤担持体と平行に配設され前記回収側現像剤搬送経路において現像剤を撹拌しつつ搬送する第二現像剤搬送部材と、
   を有し、
   前記現像剤担持体には、現像剤の搬送力を高めるための搬送溝が長手方向に形成され、
   前記搬送溝の断面形状が、長手方向で異なることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤担持体に形成される前記搬送溝の断面積は、前記第一現像剤搬送部材の現像剤搬送方向上流側に対向する位置の方が、前記第一現像剤搬送部材の現像剤搬送方向下流側に対向する位置よりも、小さいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記搬送溝は、長手方向において、溝深さが異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記搬送溝は、長手方向において、溝開口幅が異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
5. 前記搬送溝は、長手方向において、溝底部幅が異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
6. 像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給する現像部と、を有する画像形成装置において、
   前記現像部は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。

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