JP2013254107A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速で画像が形成される領域においても現像剤を安定的にスリーブから回収かつ循環し、スリーブに供給し得る現像装置、および、画像不良の発生を抑制し得る画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置１０は、磁力に基づき、現像剤を吸着する第１現像ローラー２０と、現像剤を第１現像ローラー２０に供給するための供給手段と、第１現像ローラーの上方に配置され、磁力に基づき、第１現像ローラー２０から現像剤が受渡される第２現像ローラー４０と、第２現像ローラー４０に吸着されている現像剤を剥離する剥離手段と、剥離された現像剤を回収するための回収手段と、を有し、供給手段は、現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環している現像剤循環部と、現像剤循環部６２から流出して第１現像ローラー２０に吸着される現像剤の量を第１規制部材６７により規制し、回収手段７０で回収された現像剤は、自重により落下し、現像剤循環部に導入される。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

近年、現像剤を構成するトナーとキャリアの混合攪拌は、現像ローラーの軸と平行な２本のスクリューローラーを回転させて循環させながら行う方法が提案されている。

例えば、供給スクリューローラーと回収スクリューローラーとを上下に配置し、供給スクリューローラーを現像ローラーに相対させ、回収スクリューローラーの終端側から供給スクリューローラーの始端側に向け斜めに配置された搬送スクリューローラーを配置しているものがある（特許文献１参照。）。この場合、回収スクリューローラーによって回収された現像剤は、搬送スクリューローラーによって汲み上げられた後、供給スクリューローラーによって現像ローラーに供給される。

また、供給スクリューローラーと撹拌スクリューローラーとを上下に配置し、供給スクリューローラーを現像ローラーに相対させ、撹拌スクリューローラーの横かつ現像ローラーの下方に回収スクリューローラーを配置しているものもある（特許文献２参照。）。この場合、回収スクリューローラーによって回収された現像剤は、撹拌スクリューローラーを経由して汲み上げられた後、供給スクリューローラーによって現像ローラーに供給される。

特開２００７−２７２２０１号公報 特開２００９−８９８６号公報

前述の構成の現像器において、回収された現像剤は、撹拌混合された後で供給スクリューローラーに導入されるため、供給スクリューローラーに直接導入される場合に比較し、供給スクリューローラーの軸方向に関し、現像剤濃度の均一性に優れているが、現像剤の回収循環系には、現像剤の汲み上げ箇所が存在している。そのため、高速で画像が形成される領域では、現像剤の汲み上げが律速となり、現像剤が滞留する虞があり、現像剤の循環の点で不利となる問題を有している。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、高速で画像が形成される領域においても現像剤を安定的にスリーブから回収かつ循環し、スリーブに供給し得る現像装置、および、高速で画像が形成される領域においても画像不良の発生を抑制し得る画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）像担持体上に形成された静電潜像を現像し、現像剤に含まれるトナーによって可視化する複数の現像ローラーを有する現像装置であって、
磁力に基づき、現像剤を吸着する第１現像ローラーと、
現像剤を前記第１現像ローラーに供給するための供給手段と、
像担持体の回転方向に関し、前記第１現像ローラーより下流側に位置し、かつ、前記第１現像ローラーの上方に配置され、磁力に基づき、前記第１現像ローラーから現像剤が受渡される第２現像ローラーと、
前記第２現像ローラーに吸着されている現像剤を剥離する剥離手段と、
剥離された現像剤を回収するための回収手段と、を有しており、
前記供給手段は、
前記第１現像ローラーに供給される現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環している現像剤循環部と、
前記第１現像ローラーに隣接して配置され、前記現像剤循環部から流出して前記第１現像ローラーに吸着される現像剤の量を規制する第１規制部材と、を有し、
前記回収手段によって回収された現像剤は、自重により落下し、前記現像剤循環部に導入されることを特徴とする現像装置。

（２）前記現像剤循環部は、現像剤を撹拌しながら１方向に搬送する第１および第２スクリュー搬送部材を有し、
前記第１および第２スクリュー搬送部材は、前記第１現像ローラーの下方に配置され、
前記第１スクリュー搬送部材は、前記第１現像ローラーと前記第２スクリュー搬送部材との間に位置し、
前記第１および第２スクリュー搬送部材の搬送方向は、互いに逆方向であり、
前記第１スクリュー搬送部材の搬送路の始端側および終端側と、前記第２スクリュー搬送部材の搬送路の終端側および始端側とが連結されており、
前記第１スクリュー搬送部材の搬送路における始端側と終端側との間に位置する中間部位は、前記第１現像ローラーの現像領域に相対し、かつ、前記現像領域に向かって現像剤が流出することを特徴とする上記（１）に記載の現像装置。

（３）回収された現像剤が自重により落下して導入される前記現像剤循環部における位置は、前記第１スクリュー搬送部材の搬送路の終端側から前記第２スクリュー搬送部材の搬送路の終端側までの範囲に含まれていることを特徴とする上記（２）に記載の現像装置。

（４）前記第１現像ローラーは、回転駆動される非磁性のスリーブと、前記スリーブの内部に配置され、複数の磁極を有する固定磁極と、を有し、
前記第１規制部材は、前記第１現像ローラーのスリーブの回転軸と前記第１スクリュー搬送部材の回転軸とを結んだ線より下方に位置していることを特徴とする上記（２）又は（３）に記載の現像装置。

（５）前記第１規制部材は、前記第１現像ローラーのスリーブ表面と、前記第１規制部材との間の隙間に基づいて、前記第１現像ローラーに吸着される現像剤の量を規制することを特徴とする上記（４）に記載の現像装置。

（６）前記第２現像ローラーは、回転駆動される非磁性のスリーブと、前記スリーブの内部に配置され、複数の扇型の磁極を有する固定磁極と、を有し、
前記磁極は、吸着された現像剤を反発磁界によって前記スリーブから剥離するための剥離極を含んでおり、
前記剥離極は、前記剥離手段を構成しており、前記スリーブの回転軸を通る水平線より上方に位置することを特徴とする上記（４）又は（５）に記載の現像装置。

（７）前記固定磁極は、非磁性体から構成される扇型の非磁極部をさらに有し、
前記非磁極部は、前記剥離極と、前記剥離極と連携して反発磁界を発生させるための磁極と、の間に位置していることを特徴とする上記（６）に記載の現像装置。

（８）前記剥離極における接線は、前記第１現像ローラーの外側を通ることを特徴とする上記（６）又は（７）に記載の現像装置。

（９）前記供給手段は、前記第１現像ローラーと前記第１スクリュー搬送部材との間における現像剤溜りを規定する空間容量を規制する第２規制部材を、さらに有することを特徴とする上記（４）〜（８）のいずれか１項に記載の現像装置。

（１０）前記第２規制部材は、前記第１現像ローラーと前記第１スクリュー搬送部材との間に配置される突出部からなることを特徴とする上記（９）に記載の現像装置。

（１１）前記第１現像ローラーと前記第１スクリュー搬送部材との間の距離は、９ｍｍ以上であることを特徴とする上記（９）又は（１０）に記載の現像装置。

（１２）前記回収手段は、
剥離された現像剤が自重により滑り落ちる斜面を有するガイド部材と、
前記斜面を滑り落ちて回収された現像剤を撹拌しながら１方向に搬送する第３スクリュー搬送部材と、
前記第３スクリュー搬送部材によって搬送された現像剤を自重により落下させて前記現像剤循環部に導入するための開口部と、
を有することを特徴とする上記（４）〜（１１）のいずれか１項に記載の現像装置。

（１３）前記斜面における第２現像ローラー側の端部を通る水平線と、前記端部と前記第３スクリュー搬送部材の回転軸とを結んだ線と、がなす角度は、３０°以上であることを特徴とする上記（１２）に記載の現像装置。

（１４）前記回収手段は、
前記第２現像ローラーから磁力に基づき現像剤を受け取る剥離ローラーと、
前記剥離ローラーの下方に位置し、現像剤を撹拌しながら１方向に搬送する第３スクリュー搬送部材と、
前記第３スクリュー搬送部材によって搬送された現像剤を自重により落下させて前記現像剤循環部に導入するための開口部と、を有し、
前記剥離ローラーは、回転駆動される非磁性のスリーブと、前記スリーブの内部に配置され、複数の扇型の磁極を有する固定磁極と、を有し、
前記磁極は、吸着された現像剤を反発磁界によって前記スリーブから剥離するための剥離極を含み、
前記スリーブ上の現像剤は、前記スリーブの回転軸を通る水平線より下方の位置において前記スリーブから剥離され、自重により、前記第３スクリュー搬送部材に向かって落下することを特徴とする上記（４）〜（１１）のいずれか１項に記載の現像装置。

（１５）前記剥離ローラーのスリーブの回転軸を通る水平線と、前記剥離ローラーのスリーブの回転軸と前記第３スクリュー搬送部材の回転軸とを結んだ線と、がなす角度は、３０°以上であることを特徴とする上記（１４）に記載の現像装置。

（１６）上記（１）〜（１５）のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置によって現像される静電潜像が形成される像担持体と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明に係る現像装置によれば、現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環している現像剤循環部から流出する現像剤は、第１現像ローラーから上方の第２現像ローラーに対し、磁力に基づき受渡され、第２現像ローラーから剥離された現像剤は、自重により落下し、現像剤循環部に導入される。つまり、現像剤の回収循環系には、現像剤を重力方向上方に汲み上げる箇所が存在しないため、高速で画像が形成される領域においても、現像剤が滞留することはない。また、第２現像ローラーから現像剤の剥離（回収）が略１００％できるため、層形成手段を持たない第２現像ローラーに吸着される現像剤の量が増加することが防がれる。したがって、高速で画像が形成される領域においても現像剤を安定的にスリーブから回収かつ循環し、スリーブに供給し得る現像装置を提供することが可能である。

本発明に係る画像形成装置によれば、前記現像装置を備えており、高速で画像が形成される領域においても、現像剤が安定的に回収かつ循環するため、現像剤に含まれるトナーによって可視化された画像における不良発生（例えば、濃度不良）が抑制される。したがって、高速で画像が形成される領域においても画像不良の発生を抑制し得る画像形成装置を提供することが可能である。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための断面図である。 図１に示される現像装置を説明するための断面図である。 図２の要部拡大図である。 図３に示される第１現像ローラーを説明するための概念図である。 図３に示される第２現像ローラーを説明するための概念図である。 図２に示される現像剤循環部を説明するための概略図である。 本発明の実施の形態に係る変形例を説明するための断面図である。 図７に示される剥離ローラーを説明するための概念図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するための断面図である。

図１に示される画像形成装置１００は、タンデム型のカラー複写機であり、制御部１１０、画像読み取り部１２０、操作表示部１３０、画像形成部１４０、転写部１５０、定着部１５５および用紙搬送部１６０を有する。

制御部１１０は、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を実行するマイクロプロセッサ等から構成される制御回路であり、画像形成装置１００の各機能は、それに対応するプログラムを制御部１１０が実行することにより発揮される。

画像読み取り部１２０は、原稿の画像データを生成するために使用され、光源１２２、光学系１２４および撮像素子１２６を有する。光源１２２は、読取面１２８に載置された原稿に対して光を照射し、その反射光は、光学系１２４を経由し、読取り位置に移動した撮像素子１２６に結像される。撮像素子１２６は、例えば、ラインイメージセンサからなり、反射光強度に応じて電気信号を生成する（光電変換する）。生成された電気信号は、画像処理後、画像形成部１４０に入力される。画像処理は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、フィルター処理、画像圧縮処理等である。

操作表示部１３０は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）およびキーボードから構成され、機器構成、プリントジョブの進行状況、エラーの発生状況、現在変更可能な設定などを、ユーザーに提示するために使用される出力手段と、文字入力、各種設定、スタート指示等の各種指示（入力）をユーザーが行うために利用される入力手段とを兼ねている。キーボードは、用紙Ｐのサイズを指定する選択キー、コピー枚数等を設定するテンキー、動作の開始を指示するスタートキー、動作の停止を指示するストップキー等からなる複数のキーを有する。

画像形成部１４０は、電子写真プロセスを利用し、記録媒体である用紙Ｐに画像を形成するために使用され、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１４０Ａ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１４０Ｂ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１４０Ｃ、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１４０Ｄを有する。電子写真プロセスの現像剤は、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる。

画像形成部１４０の各ユニットは、現像装置１０、感光体ドラム１４２、帯電部１４３、光書込部１４５およびクリーニング部１４８をそれぞれ有する。

現像装置１０は、感光体ドラム１４２上に形成された静電潜像を現像し、トナーによって可視化するものである。つまり、画像形成ユニット１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃおよび１４０Ｄの感光体ドラム１４２に、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色に対応するトナーのモノクロ画像を、それぞれ形成する。

現像装置１０は、後述するように、高速で画像が形成される領域においても現像剤を安定的に回収かつ循環させることができる。したがって、現像装置１０が組み込まれている画像形成装置１００においては、現像剤に含まれるトナーによって可視化された画像における不良発生（例えば、濃度不良）が抑制される。

感光体ドラム１４２は、有機光導電体（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＯＰＣ）を含むポリカーボネイト等の樹脂からなる感光層を有する像担持体であり、所定の速度で回転するように構成されている。帯電部１４３は、感光体ドラム１４２の周囲に配置されるコロナ放電極からなり、生成されるイオンによって感光体ドラム１４２の表面を帯電させる。

光書込部１４５は、走査光学装置１７０が組み込まれており、画像読み取り部１２０からの入力される画像データに基づいて、帯電された感光体ドラム１４２を露光することにより、露光された部分の電位を低下させ、画像データに対応する電荷パターン（静電潜像）を形成する。

クリーニング部１４８は、後述の中間転写ベルト１５１にモノクロ画像が転写された後において、感光体ドラム１４２の表面に残留したトナーや外添剤などの残留物を掻き取る（除去する）ことにより、表面状態を良好に維持するために使用される。

転写部１５０は、中間転写ベルト１５１、１次転写部１５３および２次転写部１５４を有する。中間転写ベルト１５１は、１次転写部１５３および複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。１次転写部１５３は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色に対応する１次転写モジュール１５３Ａ、１５３Ｂ、１５３Ｃおよび１５３Ｄからなる。２次転写部１５４は、中間転写ベルト１５１の外側に配置され、中間転写ベルト１５１との間を用紙Ｐが通過可能に位置決めされている。

画像形成ユニット１４０Ａ〜１４０Ｄにおいて形成された各色のモノクロ画像は、１次転写モジュール１５３Ａ〜１５３Ｄにより、中間転写ベルト１５１上に逐次転写され、イエロー色、マゼンタ色、シアン色および黒色の各層が重畳したカラー画像が形成される。形成されたカラー画像は、２次転写部１５４によって、搬送されて来た用紙Ｐに転写される。

定着部１５５は、用紙Ｐに転写されたカラー画像を定着するために使用され、加熱ローラー１５７および加圧ローラー１５８を有する。用紙Ｐは、加熱ローラー１５７と加圧ローラー１５８との間を通過する際、圧力および熱が加えられ、トナーを溶融することで、カラー画像を定着させる。

用紙搬送部１６０は、給紙部１６２、レジストローラー１６４、定着搬送ローラー１６５、排紙ローラー１６６および用紙反転部１６８を有する。

給紙部１６２は、用紙Ｐを収容している給紙トレイ１６２Ａ〜１６２Ｃ、送り出しローラー１６３Ａおよびさばきローラー１６３Ｂを有する。送り出しローラー１６３Ａおよびさばきローラー１６３Ｂは、給紙トレイ１６２Ａ〜１６２Ｃから用紙を一枚ずつ搬送経路に送り出す。

レジストローラー１６４は、給紙部１６２から給紙された用紙Ｐを、２次転写部１５４に搬送する。定着搬送ローラー１６５は、２次転写部１５４および定着部１５５を通過した用紙Ｐを、排紙ローラー１６６に向って搬送する。排紙ローラー１６６は、搬送されて来た用紙Ｐを装置外に排出する。

用紙反転部１６８は、定着搬送ローラー１６５を通過した用紙Ｐを、排紙ローラー１６６に向う搬送経路ではなく、給紙トレイ１６２Ａ〜１６２Ｃと排紙ローラー１６６との間の搬送経路に導入することで、用紙Ｐの表裏を反転して排出したり、用紙Ｐの両面に画像を形成したりするために使用される。

次に、現像装置１０を詳述する。

図２は、図１に示される現像装置を説明するための断面図、図３は、図２の要部拡大図、図４は、図３に示される第１現像ローラーを説明するための概念図、図５は、図３に示される第２現像ローラーを説明するための概念図、図６は、図２に示される現像剤循環部を説明するための概略図である。

現像装置１０は、図２に示されるように、第１現像ローラー２０、第２現像ローラー４０、現像剤供給部６０、剥離部４８（図４参照）および現像剤回収部７０を有し、これらの部材は、本体シャーシ１２に収容されている。なお、剥離部４８は、第２現像ローラー４０に吸着されている現像剤を剥離する剥離手段である。

第１現像ローラー２０は、図３および図４に示されるように、感光体ドラム１４２に隣接して配置され、スリーブ２２と固定磁極３０と、を有し、現像剤供給部６０からの現像剤を、磁力に基づき吸着するように構成されている。

スリーブ２２は、非磁性であり、回転軸２４を中心に回転駆動される。固定磁極３０は、スリーブ２２の内部に配置され、複数の扇型の磁極３１〜３５と、扇型の非磁極部３８とを有する。スリーブ２２の内周と固定磁極３０の外周との間には、スリーブ２２の回転を許容する空間が配置されている。

磁極３１は、Ｎ極であり、供給される現像剤をスリーブ２２上に吸着するために使用される。磁極３２、３３および３４は、Ｓ極、Ｎ極およびＳ極であり、スリーブ２２の回転に伴って、磁極３１により吸着された現像剤を上方に搬送するために使用される。磁極３５は、Ｎ極であり、磁極３１と連携して発生する反発磁界によって、スリーブ２２から対向する第２現像ローラー４０のＳ極に現像剤を受け渡す。これにより、スリーブ４２へ略１００％の現像剤が受け渡される。

つまり、スリーブ２２に吸着された現像剤は、スリーブ２２の回転動作によって、感光体ドラム１４２に向かって搬送され、感光体ドラム１４２に形成された潜像を現像する。そして、感光体ドラム１４２に形成された潜像を現像した後（現像ニップ通過後）においてスリーブ２２表面の現像剤を、スリーブ２２の回転動作によって、第２現像ローラー４０に近接すると、磁極３５により、スリーブ２２から剥離されスリーブ４２へ受け渡す。

非磁極部３８は、Ｎ極である磁極３１および磁極３５の間に位置し、非磁性体から構成されている。非磁極部３８は、空間によって構成することも可能である。

第２現像ローラー４０は、図３および図５に示されるように、感光体ドラム１４２の回転方向に関し、第１現像ローラー２０より下流側に位置し、かつ、第１現像ローラー２０の上方に配置され、スリーブ４２と固定磁極５０と、を有し、磁力に基づき、第１現像ローラー２０（スリーブ２２）から現像剤が受渡されるように構成されている。なお、第２現像ローラー４０は、側方には現像剤回収部７０が位置している。

スリーブ４２は、非磁性であり、回転軸４４を中心に回転駆動される。固定磁極５０は、スリーブ４２の内部に配置され、複数の扇型の磁極５１〜５５と、扇型の非磁極部５８とを有する。スリーブ４２の内周と固定磁極４０の外周との間には、スリーブ４２の回転を許容する空間が配置されている。

磁極５１は、Ｓ極であり、第１現像ローラー２０（スリーブ２２）から剥離された現像剤をスリーブ４２上に吸着する（受渡す）ために使用される。磁極５２，５３および５４は、Ｎ極、Ｓ極およびＮ極であり、スリーブ４２の回転に伴って、磁極５１により吸着された現像剤を上方に搬送するために使用される。磁極５５は、Ｓ極であり、磁極５３に対応する感光体ドラム１４２の現像領域で消費されずに残留している現像剤を、磁極５１と連携して発生する反発磁界によって、スリーブ４２から剥離するために使用される剥離極であり、剥離部４８を構成している。

つまり、スリーブ４２に吸着された現像剤は、スリーブ４２の回転動作によって、感光体ドラム１４２に向かって搬送され、感光体ドラム１４２に形成された潜像を現像する。そして、感光体ドラム１４２に形成された潜像を現像した後（現像ニップ通過後）においてスリーブ４２表面に残留している現像剤（余剰現像剤）は、スリーブ４２の回転動作によって、現像剤回収部７０に近接すると、磁極（剥離極）５５により、スリーブ２２から剥離される。

非磁極部５８は、Ｓ極である磁極５１および磁極５５の間に位置し、非磁性体から構成されている。非磁極部５８は、空間によって構成することも可能である。

磁極（剥離極）５５は、第２現像ローラー４０からの現像剤のスムーズな剥離のため、第２現像ローラー４０のスリーブ４２の回転軸４４を通る水平線Ｌ_１（図３参照）より上方に位置することが好ましい。第２現像ローラー４０から剥離された現像剤が第１現像ローラー２０側に戻ることを抑制するためには、磁極（剥離極）５５における接線Ｌ_２（図３参照）は、第１現像ローラー２０の外側を通ることが好ましい。

現像剤供給部６０は、現像剤を第１現像ローラー２０に供給するための供給手段であり、現像剤循環部６２、第１規制部材６７および第２規制部材６９を有する。

現像剤循環部６２は、第１および第２スクリューコンベア６３，６５を有し、現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環しており、その一部が第１現像ローラー２０に供給される。なお、後述するように、現像剤回収部７０によって回収された現像剤は、自重により落下し、現像剤循環部６２に導入される。

つまり、現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環している現像剤循環部６２から、現像剤が第１現像ローラー２０に供給され、第１現像ローラー２０から上方の第２現像ローラー４０に対し、磁力に基づき受渡され、第２現像ローラー４０から剥離された現像剤は、自重により落下し、現像剤循環部６２に導入される。したがって、現像剤の循環系には、現像剤を重力方向上方に汲み上げる箇所が存在しないため、高速で画像が形成される領域においても、現像剤が滞留することはない。

第１および第２スクリューコンベア６３，６５は、現像剤を撹拌しながら１方向に搬送するスクリュー搬送部材であり、第１現像ローラー２０の下方に配置される。第１スクリューコンベア６３は、第１現像ローラー２０と第２スクリューコンベア６５との間に位置しており、第１現像ローラー２０に相対している。

第１および第２スクリューコンベア６３，６５の搬送方向は、互いに逆方向であり、図６に示されるように、第１スクリューコンベア６３の搬送路６４の始端側６４Ａおよび終端側６４Ｃと、第２スクリューコンベア６５の搬送路６６の終端側６６Ｃおよび始端側６６Ａとが連結されている。第１スクリューコンベア６３の搬送路６４における始端側６４Ａと終端側６４Ｃとの間に位置する中間部位６４Ｂは、第１現像ローラー２０の現像領域２１に相対し、かつ、現像領域に向かって現像剤が供給されるように構成されている。なお、符号６６Ｂは、第２スクリューコンベア６５の搬送路６６の終端側６６Ｃと始端側６６Ａとの間に位置する中間部位である。

回収された現像剤が自重により落下して導入される現像剤循環部６２の位置は、現像剤が流出している領域（第１スクリューコンベア６３の搬送路６４の中間部位）６４Ｂを避け、第１スクリューコンベア６３の搬送路６４の終端側６４Ｃから第２スクリューコンベア６５の終端側６６Ｃまでの範囲に含まれていることが好ましい。この場合、回収された現像剤は、第１スクリューコンベア６３の搬送路６４の中間部位６４Ｂに到達するまでに、十分に撹拌されることとなる。

第１規制部材６７は、第１現像ローラー２０に隣接して配置され、現像剤循環部６２から第１現像ローラー２０に供給される現像剤の量を規制するために使用される。

第１規制部材６７は、例えば、第１現像ローラー２０のスリーブ２２表面と、第１規制部材６７（第１現像ローラー側の端部６８）との間の隙間に基づいて、第１現像ローラー２０に吸着される現像剤の量を規制するように構成することが可能である。第１規制部材６７は、第１現像ローラー２０のスリーブ２２の回転軸２４と第１スクリューコンベア６３の回転軸６３Ａとを結んだ線Ｌ_３（図３参照）より下方に位置していることが好ましい。この場合、現像剤の量を効果的に規制することが可能である。また、規制され残留した現像剤の過度の滞留を防ぐため、現像剤へのストレスを低減できる。

第２規制部材６９は、第１現像ローラー２０と第１スクリューコンベア６３との間における現像剤溜りを規定する空間容量を規制するために使用される。この場合、第１現像ローラー２０の近傍に存在する現像剤の量を制御することが可能である。第２規制部材６９は、例えば、第１現像ローラー２０と第１スクリューコンベア６３との間に配置される突出部から構成することが可能である。この場合、第１スクリューコンベア６３の羽根の圧力差によるピッチむらを軽減するために、第１現像ローラー２０と第１スクリューコンベア６３との間の距離Ｄは、９ｍｍ以上であることが好ましい。

現像剤回収部７０は、第２現像ローラー４０のスリーブ４２から剥離された現像剤を回収するための回収手段であり、ガイド部材７２、第３スクリューコンベア７６および開口部７８（図６参照）を有する。

ガイド部材７２は、剥離された現像剤を確実に回収するため、現像剤が自重により滑り落ちる斜面７３を有する。第３スクリューコンベア７６は、斜面７３を滑り落ちて回収された現像剤を撹拌しながら１方向に搬送するために使用されるスクリュー搬送部材である。開口部７８は、第３スクリューコンベア７６によって搬送された現像剤を、自重により落下させて現像剤循環部６２に導入するために使用される。

斜面７３における第２現像ローラー側端部７４を通る水平線Ｌ_４と、第２現像ローラー側端部７４と第３スクリューコンベア７６の回転軸７７とを結んだ線Ｌ_５とがなす角度θ_１（図３参照）は、３０°以上であることが好ましい。この場合、剥離された現像剤をスムーズに回収することが可能である。

図７は、本発明の実施の形態に係る変形例を説明するための断面図、図８は、図７に示される剥離ローラーを説明するための概念図である。

第２現像ローラー４０のスリーブ４２から剥離された現像剤は、ガイド部材７２（斜面７３）を利用して、第３スクリューコンベア７６に導入する形態に限定されず、例えば、図７に示される変形例に係る現像装置１０Ａのように、剥離ローラー８０を適用することも可能である。

剥離ローラー８０は、第２現像ローラー４０と第３スクリューコンベア７６との間の上方に配置され、スリーブ８２と固定磁極９０(図８参照）と、を有し、第２現像ローラー４０から現像剤を、磁力に基づき受け渡されるように構成されている。

スリーブ８２は、非磁性であり、回転軸８４を中心に回転駆動される。固定磁極９０は、スリーブ８２の内部に配置され、複数の扇型の磁極９１〜９５と、扇型の非磁極部９８とを有する。スリーブ８２の内周と固定磁極９０の外周との間には、スリーブ８２の回転を許容する空間が配置されている。

磁極９１は、Ｎ極であり、第２現像ローラー４０（スリーブ４２）から剥離された現像剤をスリーブ８２に吸着するために使用される。磁極９２、９３および９１は、Ｓ極、Ｎ極およびＳ極であり、スリーブ８２の回転に伴って、磁極９３により吸着された現像剤を下方に搬送するために使用される。磁極９１は、Ｎ極であり、磁極９３と連携して発生する反発磁界によって、スリーブ８２に吸着されている現像剤を、スリーブ８２から剥離するために使用される剥離極である。

つまり、スリーブ８２に吸着された現像剤は、スリーブ８２の回転動作によって、下方に搬送され、第３スクリューコンベア７６に近接すると、磁極（剥離極）９５により、スリーブ８２から剥離され、自重により、下方に位置する第３スクリューコンベア７６に向かって落下する。したがって、剥離された現像剤を確実に回収することが可能である。

非磁極部９８は、Ｎ極である磁極９１および磁極９５の間に位置し、非磁性体から構成されている。非磁極部３８は、空間によって構成することも可能である。

スリーブ８２上の現像剤は、スリーブ８２の回転軸８４を通る水平線Ｌ_６（図７参照）より下方の位置においてスリーブ８２から剥離されることが好ましい。この場合、スリーブ８２上の現像剤は、自重により、第３スクリューコンベア７６に向かってスムーズに落下するため、剥離された現像剤を確実に回収することが可能である。

剥離ローラー８０のスリーブ８２の回転軸８４を通る水平線Ｌ_６と、剥離ローラー８０のスリーブ８２の回転軸８４と第３スクリューコンベア７６の回転軸７７とを結んだ線Ｌ_７とがなす角度θ_２（図７参照）は、３０°以上であることが好ましい。この場合、剥離ローラー８０から剥離された現像剤をスムーズに回収することが可能である。

以上のように本実施の形態によれば、現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環している現像剤循環部から流出する現像剤は、第１現像ローラーから上方の第２現像ローラーに対し、磁力に基づき受渡され、第２現像ローラーから剥離された現像剤は、自重により落下し、現像剤循環部に導入される。つまり、現像剤の回収循環系には、現像剤を重力方向上方に汲み上げる箇所が存在しないため、高速で画像が形成される領域においても、現像剤が滞留することはない。また、第２現像ローラー上の現像剤は剥離板７３、剥離ローラー８０で略１００％剥離されるため、層形成手段を持たない第２現像ローラー上の現像剤量が増加することが防がれる。したがって、高速で画像が形成される領域においても現像剤を安定的にスリーブから回収かつ循環し、スリーブに供給し得る現像装置を提供することが可能である。

また、前記現像装置を備える画像形成装置によれば、高速で画像が形成される領域においても、現像剤が安定的に回収かつ循環するため、現像剤に含まれるトナーによって可視化された画像における不良発生（例えば、濃度不良）が抑制される。したがって、高速で画像が形成される領域においても画像不良の発生を抑制し得る画像形成装置を提供することが可能である。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、画像形成装置は、複写機に限定されず、印刷専用のプリンターや、コピー機能、プリンター機能およびスキャン機能を有するＭＦＰ（ＭｕＬｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＰｅｒｉｐｈｅｒａＬ）や、ファクシミリ装置等を、適用することも可能である。また、現像装置が３つ以上の現像ローラーを有する形態に適用したり、ガイド部材（斜面）および剥離ローラーの両方を有する形態に適用したり、することも可能である。

１０，１０Ａ 現像装置、
１２ 本体シャーシ、
２０ 第１現像ローラー、
２１ 現像領域、
２２ スリーブ、
２４ 回転軸、
３０ 固定磁極、
３１〜３４ 磁極、
３５ 剥離極、
３８ 非磁極部、
４０ 第２現像ローラー、
４２ スリーブ、
４４ 回転軸、
４８ 剥離部、
５０ 固定磁極、
５１〜５４ 磁極、
５５ 剥離極（剥離部）、
５８ 非磁極部、
６０ 現像剤供給部、
６２ 現像剤循環部、
６３ 第１スクリューコンベア、
６３Ａ 回転軸、
６４ 搬送路、
６４Ａ 始端側、
６４Ｂ 中間部位、
６４Ｃ 終端側、
６５ 第２スクリューコンベア、
６６ 搬送路、
６６Ａ 始端側、
６６Ｂ 中間部位、
６６Ｃ 終端側、
６７ 第１規制部材、
６８ 現像ローラー側の端部、
６９ 第２規制部材、
７０ 現像剤回収部、
７２ ガイド部材、
７３ 斜面、
７４ 現像ローラー側の端部、
７６ 第３スクリューコンベア、
７７ 回転軸、
７８ 開口部、
８０ 剥離ローラー、
８２ スリーブ、
８４ 回転軸、
９０ 固定磁極、
９１〜９４ 磁極、
９５ 剥離極、
９８ 非磁極部、
Ｄ 距離、
Ｌ_１ 第２現像ローラーのスリーブの回転軸を通る水平線、
Ｌ_２ 第２現像ローラーの剥離極における接線、
Ｌ_３ 第１現像ローラーのスリーブの回転軸と第１スクリューコンベアの回転軸とを結んだ線、
Ｌ_４ 斜面における第２現像ローラー側の端部を通る水平線、
Ｌ_５ 斜面における第２現像ローラー側の端部と第３スクリューコンベアの回転軸とを結んだ線、
Ｌ_６ 剥離ローラーのスリーブの回転軸を通る水平線、
Ｌ_７ 剥離ローラーのスリーブの回転軸と第３スクリューコンベアの回転軸とを結んだ線
θ_１ 水平線Ｌ_４と線Ｌ_５とがなす角度、
θ_２ 水平線Ｌ_６と線Ｌ_７とがなす角度。

Claims (16)

1. 像担持体上に形成された静電潜像を現像し、現像剤に含まれるトナーによって可視化する複数の現像ローラーを有する現像装置であって、
   磁力に基づき、現像剤を吸着する第１現像ローラーと、
   現像剤を前記第１現像ローラーに供給するための供給手段と、
   像担持体の回転方向に関し、前記第１現像ローラーより下流側に位置し、かつ、前記第１現像ローラーの上方に配置され、磁力に基づき、前記第１現像ローラーから現像剤が受渡される第２現像ローラーと、
   前記第２現像ローラーに吸着されている現像剤を剥離する剥離手段と、
   剥離された現像剤を回収するための回収手段と、を有しており、
   前記供給手段は、
   前記第１現像ローラーに供給される現像剤が撹拌されながら略水平方向に循環している現像剤循環部と、
   前記第１現像ローラーに隣接して配置され、前記現像剤循環部から流出して前記第１現像ローラーに吸着される現像剤の量を規制する第１規制部材と、を有し、
   前記回収手段によって回収された現像剤は、自重により落下し、前記現像剤循環部に導入されることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤循環部は、現像剤を撹拌しながら１方向に搬送する第１および第２スクリュー搬送部材を有し、
   前記第１および第２スクリュー搬送部材は、前記第１現像ローラーの下方に配置され、
   前記第１スクリュー搬送部材は、前記第１現像ローラーと前記第２スクリュー搬送部材との間に位置し、
   前記第１および第２スクリュー搬送部材の搬送方向は、互いに逆方向であり、
   前記第１スクリュー搬送部材の搬送路の始端側および終端側と、前記第２スクリュー搬送部材の搬送路の終端側および始端側とが連結されており、
   前記第１スクリュー搬送部材の搬送路における始端側と終端側との間に位置する中間部位は、前記第１現像ローラーの現像領域に相対し、かつ、前記現像領域に向かって現像剤が流出することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 回収された現像剤が自重により落下して導入される前記現像剤循環部における位置は、前記第１スクリュー搬送部材の搬送路の終端側から前記第２スクリュー搬送部材の搬送路の終端側までの範囲に含まれていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記第１現像ローラーは、回転駆動される非磁性のスリーブと、前記スリーブの内部に配置され、複数の磁極を有する固定磁極と、を有し、
   前記第１規制部材は、前記第１現像ローラーのスリーブの回転軸と前記第１スクリュー搬送部材の回転軸とを結んだ線より下方に位置していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の現像装置。
5. 前記第１規制部材は、前記第１現像ローラーのスリーブ表面と、前記第１規制部材との間の隙間に基づいて、前記第１現像ローラーに吸着される現像剤の量を規制することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記第２現像ローラーは、回転駆動される非磁性のスリーブと、前記スリーブの内部に配置され、複数の扇型の磁極を有する固定磁極と、を有し、
   前記磁極は、吸着された現像剤を反発磁界によって前記スリーブから剥離するための剥離極を含んでおり、
   前記剥離極は、前記剥離手段を構成しており、前記スリーブの回転軸を通る水平線より上方に位置することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の現像装置。
7. 前記固定磁極は、非磁性体から構成される扇型の非磁極部をさらに有し、
   前記非磁極部は、前記剥離極と、前記剥離極と連携して反発磁界を発生させるための磁極と、の間に位置していることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 前記剥離極における接線は、前記第１現像ローラーの外側を通ることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の現像装置。
9. 前記供給手段は、前記第１現像ローラーと前記第１スクリュー搬送部材との間における現像剤溜りを規定する空間容量を規制する第２規制部材を、さらに有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 前記第２規制部材は、前記第１現像ローラーと前記第１スクリュー搬送部材との間に配置される突出部からなることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
11. 前記第１現像ローラーと前記第１スクリュー搬送部材との間の距離は、９ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の現像装置。
12. 前記回収手段は、
    剥離された現像剤が自重により滑り落ちる斜面を有するガイド部材と、
    前記斜面を滑り落ちて回収された現像剤を撹拌しながら１方向に搬送する第３スクリュー搬送部材と、
    前記第３スクリュー搬送部材によって搬送された現像剤を自重により落下させて前記現像剤循環部に導入するための開口部と、
    を有することを特徴とする請求項４〜１１のいずれか１項に記載の現像装置。
13. 前記斜面における第２現像ローラー側の端部を通る水平線と、前記端部と前記第３スクリュー搬送部材の回転軸とを結んだ線と、がなす角度は、３０°以上であることを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
14. 前記回収手段は、
    前記第２現像ローラーから磁力に基づき現像剤を受け取る剥離ローラーと、
    前記剥離ローラーの下方に位置し、現像剤を撹拌しながら１方向に搬送する第３スクリュー搬送部材と、
    前記第３スクリュー搬送部材によって搬送された現像剤を自重により落下させて前記現像剤循環部に導入するための開口部と、を有し、
    前記剥離ローラーは、回転駆動される非磁性のスリーブと、前記スリーブの内部に配置され、複数の扇型の磁極を有する固定磁極と、を有し、
    前記磁極は、吸着された現像剤を反発磁界によって前記スリーブから剥離するための剥離極を含み、
    前記スリーブ上の現像剤は、前記スリーブの回転軸を通る水平線より下方の位置において前記スリーブから剥離され、自重により、前記第３スクリュー搬送部材に向かって落下することを特徴とする請求項４〜１１のいずれか１項に記載の現像装置。
15. 前記剥離ローラーのスリーブの回転軸を通る水平線と、前記剥離ローラーのスリーブの回転軸と前記第３スクリュー搬送部材の回転軸とを結んだ線と、がなす角度は、３０°以上であることを特徴とする請求項１４に記載の現像装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の現像装置と、
    前記現像装置によって現像される静電潜像が形成される像担持体と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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