JP5085699B2 - 現像装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置とこれを備えた画像形成装置とに関し、特に、電子写真方式によりトナーを用いて画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の画像形成装置に採用される、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を用いた現像装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来から、複写機、プリンタ及びファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置では、トナー像担持体（感光体ドラム）の表面に静電潜像を形成し、現像装置によってトナー像担持体にトナーを供給して前記静電潜像を現像する。そして、現像によってトナー像担持体に形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によってシートにトナー像を定着させる。

このような画像形成装置において、フルカラー化や高画質化に対応した装置では、トナーの帯電安定性に優れる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する。）がよく使用されている。この現像剤は、トナーとキャリアとを含んでいる。現像剤を現像装置内で撹拌することによりトナーとキャリアとが摩擦され、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。

現像装置において、現像剤は、現像剤担持部材（現像ローラ）の表面に供給され、層厚規制部材によって層厚を一定に規制され、トナー像担持体と対向する現像領域まで搬送される。そして、現像領域では、現像剤中の帯電したトナーが、静電的吸引力によって感光体ドラムに形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラムの表面に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。

さらに最近では、画像形成装置のさらなる高画質化や省エネルギー化が要求されており、そのため、３０〜５０μｍの小粒径キャリアや５〜７μｍの軟化温度の低い小粒径トナーが使用されるようになってきている。しかし、このようなキャリアやトナーを含む現像剤は、熱やストレスによって凝集しやすいといった問題がある。

そこで、上記問題に対して、現像装置における現像剤にかかるストレスを緩和させるために、次のような構成が提案されている。

例えば、現像剤担持部材表面の現像剤の層厚を一定にする層厚規制板を、磁性部材と非磁性部材との組み合わせにより構成し、現像剤にかかるストレスの低減と画質安定化を図った現像装置が提案されている（特許文献１を参照）。さらに、上記磁性部材と非磁性部材を精度よく一体構成するためのレーザ溶接を用いる技術についての提案がされている（特許文献２を参照）。

また、別の構成として、現像剤担持部材に対して、マグネットローラを内蔵した回転する現像剤規制スリーブを設ける現像装置が提案されている（特許文献３，４を参照）。

特開平１１−１６１００７号公報（１９９９年６月１８日公開） 特開２０００−１３７３８１号公報（２０００年５月１６日公開） 特開２００１−４２６４２号公報（２００１年２月１６日公開） 特開２００１−３４０６６号公報（２００１年２月９日公開）

上記のように磁性部材と非磁性部材とを組み合わせた層厚規制板を用いる場合、磁性部材と非磁性部材の相対先端位置精度や、現像スリーブ内部の対向する磁極との位置関係が重要となる。そのため、単品精度やアッセンブリ条件等の管理面での煩雑さは、完成時のコストアップの要因となるといった問題がある。

また、現像剤規制スリーブを設ける構成では、現像剤規制スリーブを設置するためにスペースを空ける必要があり、現像装置が大型化してしまい、また、現像剤の目詰まりを起こしやすいという問題点がある。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、現像装置における現像剤にかかるストレスの緩和を簡単な構成で可能とし、生産性に優れ、且つ、コストをアップさせることなく製造できる現像装置と、現像剤にかかるストレスを緩和することで現像剤の劣化を抑制し安定した画質の画像が得られる画像形成装置とを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る現像装置とこれを用いる画像形成装置は、次の通りである。

本発明の現像装置は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像槽と、回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ及び、当該現像スリーブ内部で複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されたマグネットローラを有し、前記現像槽内の現像剤を磁力により前記現像スリーブ表面に捕獲して、対向配置された像担持体へ供給する現像ローラと、前記複数の磁極のうちの１つと前記現像スリーブを介して対向配置され、前記現像スリーブ表面に捕獲された現像剤の層厚を一定にして前記像担持体への現像剤供給量を規制する規制部材と、を備えた現像装置において、前記規制部材は、非磁性部材であり、前記固定軸の軸方向にて前記現像ローラと並列配置されており、前記非磁性部材は、前記現像ローラとの最近接領域が、強磁性化されかつ磁場配向されていることを特徴とする。

上記構成によると、複数の磁極のうちの１つと前記現像スリーブを介して対向配置され、現像スリーブへの現像剤供給量を規制する規制部材は、非磁性部材であり、この非磁性部材は、現像ローラとの最近接領域（先端部）が、強磁性化されかつ磁場配向されている。そのため、規制部材の質量による対向磁界への影響がないので、トルクアップやトナースペントが抑制される。なお、規制部材全体が磁性体であった場合、対向する磁極の磁力の影響が上記最近接領域以外にも及んでしまい、現像剤の流れが悪くなりトルクアップする。

また、規制部材は、現像ローラの固定軸の軸方向にて現像ローラと並列配置されている。よって、規制部材を通過する現像ローラ表面の現像剤を、効率よく一定層厚に穂切りできる。

以上から、本発明の上記構成によると、現像装置における現像剤にかかるストレスの緩和（抑制）を簡単な構成で可能とし、生産性に優れ、且つ、コストをアップさせることなく現像装置を製造できる。また、現像剤の劣化を抑制できるので、長期的に安定した画質の画像を得ることができる。

ここで、前記非磁性部材は、板状の反強磁性オーステナイト系ステンレス鋼であり、かつ、前記現像ローラとの最近接領域が、加工誘起によるマルテンサイト変態により強磁性化された後、磁場配向されている構成であってもよい。

本発明の現像装置では、上記構成に加え、前記規制部材は、反強磁性オーステナイト系ステンレス鋼としてＳＵＳ３０４が用いられていてもよい。

上記構成によると、規制部材として用いられるＳＵＳ３０４は汎用材質であるため、コストアップが抑制される。また、加工性も良いので部品品質が安定する。

本発明の現像装置では、上記構成に加え、前記規制部材は、前記加工誘起として溝成形加工により前記現像ローラとの最近接領域の近傍に溝部が設けられていてもよい。

上記構成によると、溝成形加工により前記現像ローラとの最近接領域の近傍に溝部が設けることで、磁化部と非磁性部との明確化を行うことができ、より前記最近接領域の磁性化を強化させることができ、磁場配向が安定する。よって、前記最近接領域を通過する現像剤の層厚（搬送量）を安定化させる効果がある。

ここで、溝成形加工として、例えばプレス加工を用いると、規制部材の現像ローラとの最近接領域の近傍に、容易に溝部を形成することができる。

本発明の現像装置では、上記構成に加え、前記規制部材は、前記加工誘起として、前記現像スリーブと対向配置される外形破断面に研磨加工がなされていてもよい。

上記構成によると、前記規制部材の現像ローラとの最近接領域の加工誘起として、規制部材の現像スリーブと対向配置される（いわゆる規制ギャップが形成される）外形破断面に研磨加工を施すことにより、破断形状の平滑化を行うことで、加工磁化が促進される。それとともに、規制部材の長手方向（現像ローラの固定軸の軸方向）の磁性化状態のばらつきが解消される効果がある。なお、規制部材をプレス抜き加工で形成する際に破断形状ができるために、破断面ができる。

本発明の現像装置では、上記構成に加え、前記規制部材の前記最近接領域の磁性は、前記磁場配向により、当該規制部材における前記現像ローラの現像剤搬送方向上流側が、前記対向配置された磁極と逆の極となっており、当該規制部材における前記現像ローラの現像剤搬送方向下流側が、当該磁極と同極となっていることが好ましい。

上記構成によると、規制部材の前記最近接領域における現像ローラの現像剤搬送方向上流側が、対向配置された磁極と逆の極となり、規制部材の前記最近接領域における現像ローラの現像剤搬送方向下流側が、当該磁極と同極となる。よって、従来の現像装置に用いたれた磁性部材と非磁性部材とを組み合わせた構成をとらずとも、切れよく現像剤の層厚の規制を行える効果がある。

本発明の現像装置では、上記構成に加え、前記固定軸の軸方向での前記規制部材の両端部は、前記固定軸の軸方向での前記マグネットローラの両端部よりも内側、かつ、当該現像装置が設置される画像形成装置が通紙可能な最大幅に対応する位置の外側となるよう配置されているのが好ましい。

上記構成によると、現像ローラの固定軸の軸方向での規制部材の両端部が、前記固定軸の軸方向での前記マグネットローラの両端部よりも内側に配置される。かつ、上記規制部材の両端部は、現像装置が設置される画像形成装置が通紙可能な最大幅に対応する位置の外側となるよう配置される。現像ローラの固定軸の軸方向での規制部材の両端部を上記の配置にすることで、この両端部の磁界の不安定さが解消でき、現像剤の飛び散りやトナー飛散を防止する効果がある。

本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、当該像担持体表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、当該像担持体表面の前記トナー像を記録材に転写する転写装置と、前記記録材に転写されたトナー像を前記記録材に定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、前記現像装置は、前記何れかに記載の現像装置であることを特徴としている。

上記構成によると、本発明の画像形成装置は、現像剤にかかるストレスの緩和させることができる本発明の現像装置を備えているため、現像剤の劣化を抑制され、長期間に亘り安定した高画質の画像を形成することができる。

本発明の現像装置では、以上のように、前記規制部材は、非磁性部材であり、前記固定軸の軸方向にて前記現像ローラと並列配置されており、前記非磁性部材は、前記現像ローラとの最近接領域が、強磁性化されかつ磁場配向されている。

上記構成によると、複数の磁極のうちの１つと前記現像スリーブを介して対向配置され、現像スリーブへの現像剤供給量を規制する規制部材は、非磁性部材であり、この非磁性部材は、現像ローラとの最近接領域（先端部）が、強磁性化されかつ磁場配向されている。そのため、規制部材の質量による対向磁界への影響がないので、トルクアップやトナースペントが抑制される。

また、規制部材は、現像ローラの固定軸の軸方向にて現像ローラと並列配置されている。よって、規制部材を通過する現像ローラ表面の現像剤を、効率よく一定層厚に穂切りできる。

以上から、本発明の上記構成によると、現像装置における現像剤にかかるストレスの緩和（抑制）を簡単な構成で可能とし、生産性に優れ、且つ、コストをアップさせることなく現像装置を製造できる。また、現像剤の劣化を抑制できるので、長期的に安定した画質の画像を得ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置が備える現像装置の構成を示す断面図である。 上記画像形成装置の全体構成を示す説明図である。 上記画像形成装置が備えるトナー補給装置の概略構成を示す断面図である。 図３に示すトナー補給装置のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図１に示す現像装置のＡ−Ａ断面矢視図である。 図１に示す現像装置のＢ−Ｂ断面矢視図である。 図１に示す現像装置が備えるドクターブレードの近傍を示す拡大した断面図である。 従来の現像装置における従来のドクターブレードの近傍を拡大した断面図である。 従来のドクターブレードの構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜画像形成装置＞
まず、本実施形態に係る現像装置が用いられた画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成するものである。

以下の実施形態では、本発明に係る画像形成装置を、外部から伝達された画像データに応じて記録用紙または記録用フィルム等の記録材に対して、多色または単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置１００に適用する場合について説明する。ただし、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、現像装置として後述する本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置であれば適用することができる。

画像形成装置１００は、図２に示すように、露光ユニット（露光装置）１、４つの画像形成ステーション（画像形成部）３１Ａ〜３１Ｄ、中間転写ベルトユニット（転写装置）８、転写部３２、定着ユニット（定着装置）１２、内部給紙トレイ１０、手差し給紙トレイ２０、シート搬送路Ｓ、及び排紙トレイ１５を備えている。また、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。なお、画像形成装置１００に備えられる各部材の動作は、図示しないＣＰＵ等からなる主制御部によって制御される。

画像形成装置１００は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の色成分毎の画像データを取り扱い、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像を形成し、各々の色成分の画像を重畳することでカラー画像を形成する。

従って、画像形成装置１００は、図２に示すように、各色成分の画像を形成するように、現像装置２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）、感光体（像担持体）３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）、帯電器（帯電装置）５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）、クリーナユニット４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ）がそれぞれ４つずつ設けられている。言い換えると、現像装置２と感光体３と帯電器５とクリーナユニット４とを１つずつ含む画像形成ステーション３１（３１Ａ〜３１Ｄ）が、ＣＭＹＫの色成分毎に設けられている。これら４つの画像形成ステーション３１Ａ〜３１Ｄによって形成された４色のトナー画像が中間転写ベルト７上で重ね合わされる。

なお、上記Ａ〜Ｄの符号は、Ａが黒画像形成用の部材、Ｂがシアン画像形成用の部材、Ｃがマゼンタ画像形成用の部材、Ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。本実施形態では、黒画像形成用の部材、シアン画像形成用の部材、マゼンタ画像形成用の部材、イエロー画像形成用の部材において、同じ機能を有する部材には、簡略して部材番号にＡ〜Ｄを沿えずに説明する。

画像形成ステーション３１では、トナー画像担持体である回転可能に備えられた感光体３の周囲に、帯電器５、現像装置２、及びクリーナユニット４が感光体３の回転方向に沿ってこの順で配置されている。

帯電器５は、感光体３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器５としては、図２に示す接触ローラ型の帯電器の他、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などを使用してもよい。

現像装置２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）は、感光体３表面に形成された静電潜像をトナーによって顕像化する現像処理を行う。現像装置２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）は、トナー移送機構１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ）、トナー補給装置２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ）、現像槽（現像剤収容部）１１１（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ）を備えている。

トナー補給装置２２は、現像槽１１１よりも上方に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２から現像槽１１１へトナー移送機構１０２を介してトナーが供給されるようになっている。

クリーナユニット４は、トナー画像を中間転写ベルト７に転写した後の感光体３表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。

露光ユニット１は、帯電器５によって帯電された感光体３を画像データに応じて露光することにより、感光体３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。露光ユニット１は、図２に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニット１とすることもできる。露光ユニット１は、帯電された感光体３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

中間転写ベルトユニット８は、感光体３の上方に配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、及び中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３は、中間転写ベルト７を張架し、図２の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加される。

中間転写ベルト７は、感光体３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために転写バイアスが印加される。この転写バイアスは、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では、転写電極としてローラ形状の中間転写ローラ６を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように各感光体３Ａ〜３Ｄ上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部２０）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。

上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料、例えば、弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等から形成される。

中間転写ベルト７と感光体３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、及び中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。そのため、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。

中間転写ベルトクリーニングユニット９には、例えば、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレードが備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持される。

内部給紙トレイ１０は、画像形成に使用する記録用紙等のシート（記録材）を蓄積しておくためのものである。内部給紙トレイ１０は、本実施形態では、各画像形成ステーション３１Ａ〜３１Ｄ及び露光ユニット１の下方に設けられている。また、手差し給紙トレイ２０は、画像形成装置１００の側壁に折り畳み自在に設けられ、手差しによる給紙を行うためのものである。一方、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、画像形成済みのシートを載置するためのものである。

また、画像形成装置１００には、内部給紙トレイ１０のシート及び手差し給紙トレイ２０のシートを転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内するためのシート搬送路Ｓが設けられている。

さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、レジストローラ１４、転写部、定着ユニット１２、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）等が配置されている。なお、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。

搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、内部給紙トレイ１０の端部に備えられ、内部給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差し給紙トレイ２０の近傍に備えられ、手差し給紙トレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。

定着ユニット１２は、ヒートローラ８１及び加圧ローラ８２等を備え、これらヒートローラ８１及び加圧ローラ８２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。

ヒートローラ８１は、加圧ローラ８２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融、混合、圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）が定着されたシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。

次に、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。

片面印字の場合は、内部給紙トレイ１０から搬送されるシートは、ピックアップローラ１６ａにてピックアップされ、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、レジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで転写部（転写ローラ１１と中間転写ベルト７との接触位置）に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５ｂを経て排紙ローラ２５ｃから排紙トレイ１５上に排出される。

また、手差し給紙トレイ２０から搬送されるシートは、ピックアップローラ１６ａにて複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した内部給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。

また、手差し給紙トレイ２０から搬送されるシートは、ピックアップローラ１６ｂにてピックアップされ、複数の搬送ローラ２５（２５ｆ，２５ｅ，２５ｄ）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した内部給紙トレイ１０から供給されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される。

一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５ｃにてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５ｃが逆回転することによって搬送ローラ２５ｇ，２５ｈに導かれ、再びレジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。

次に、トナー補給装置２２の構成について具体的に説明する。

図３は画像形成装置１００が有するトナー補給装置２２の概略構成を示す断面図、図４は図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。

トナー補給装置２２は、図３に示すように、トナー収容容器１２１、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２及びトナー排出口１２３を含む。トナー補給装置２２は、現像槽１１１の上側に配され、未使用トナー（粉体状のトナー）を貯蔵している。トナー補給装置２２内のトナーは、トナー排出部材（排出スクリュー）１２２を回転させることによって、トナー排出口１２３からトナー移送機構１０２を介して現像槽１１１へ供給される。

トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、トナー攪拌部材１２５、トナー排出部材１２２を回転自在に支持し、トナーを収容する。トナー排出口１２３は、トナー排出部材１２２の下部、軸方向中央部よりに設けられる略長方形の開口部であり、トナー移送機構１０２を臨む位置に配置される。

トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら、トナー収容容器１２１内のトナーを汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する板状の部材で、先端にトナー汲み上げ部材１２５ｂを備える。トナー汲み上げ部材１２５ｂは、例えば、可撓性を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートからなり、トナー攪拌部材１２５の両端に取付けられる。

トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図４に示すように、トナー搬送羽根１２２ａとトナー排出部材回転軸１２２ｂとを含むスクリューオーガで構成されている。トナー排出部材１２２は、トナー排出部材駆動モータ１３４によって回転駆動されるようになっている。スクリューオーガの向きは、トナー排出部材１２２の軸方向両端からトナー排出口１２３側に向けて、トナーが搬送されるように設定されている。

トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、トナー排出部材隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できる。

トナー攪拌部材１２５は、図３に示すように、矢印Ｚ方向に回転してトナーを撹拌し、トナー排出部材１２２の方へ汲み上げる。このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によってトナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。そして、トナー排出部材１２２が回転することにより、供給されたトナーをトナー排出口１２３へと導くようになっている。

＜現像装置＞
次に、本実施形態の特徴的な現像装置２について図面を参照して説明する。図１は本実施形態の画像形成装置１００が備えた本実施形態の現像装置２の構成を示す断面図、図５は図１のＡ−Ａ断面矢視図、図６は図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。

現像装置２は、図１に示すように、現像槽１１１内に、感光体３と対向するように配置された現像ローラ１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体３の表面にトナーを供給して、感光体３の表面に形成された静電潜像を顕像化する（現像する）装置である。

現像装置２は、現像ローラ１１４、現像槽１１１の他に、現像槽カバー１１５、トナー補給口１１５ａ、ドクターブレード（規制部材）１１６、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、仕切り壁（第１側壁）１１７、透磁率センサ１１８を備えている。

現像槽１１１は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤（以下、単に「現像剤」と称する。）を収容する槽である。また、現像槽１１１には、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３等が配設されている。

なお、本実施形態のキャリアは、磁性を有する磁性キャリアである。磁性を有する粒子の具体例としては、例えば、鉄、フェライト及びマグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金などが挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリア等であってもよい。

また、現像槽１１１の上側には、図１に示すように、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。さらに、現像槽カバー１１５には、現像槽１１１内に未使用のトナーを補給するためのトナー補給口１１５ａが形成されている。トナー補給口１１５ａは、トナー補給装置２２のトナー移送機構１０２に接続している。よって、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１内に移送される。これにより現像槽１１１にトナーが補給される。

現像槽１１１には、図１、図５に示すように、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３との間に仕切り壁１１７が配設されている。仕切り壁１１７は、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向（各回転軸方向）に平行に延設されている。現像槽１１１の内部は、仕切り壁１１７によって、第１搬送部材１１２が配されている第１搬送路Ｐと、第２搬送部材１１３が配されている第２搬送路Ｑとに区画される。

仕切り壁１１７は、図５に示すように、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部において、現像槽１１１の内側の壁面から離間して配置されている。これにより、現像槽１１１には、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３の各軸方向の両端部付近において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する連通路が形成されている。以下では、第１搬送路Ｐの下流（矢印Ｘ方向下流）側に形成されている連通路を第１連通路１１７ａ、第２搬送路Ｑの下流（矢印Ｙ方向下流）側に形成されている連通路を第２連通路１１７ｂと称する。

第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、互いの周面同士が仕切り壁１１７を介して対向するように且つ互いの軸同士が平行になるように並列配置され、互いに逆方向に回転するように設定されている。

第１搬送部材１１２は、図５に示すように、螺旋状の第１搬送羽根１１２ａと第１回転軸１１２ｂからなるスクリューオーガにより構成されている。第２搬送部材１１３は、図５に示すように、螺旋状の第２搬送羽根１１３ａと第２回転軸１１３ｂからなるスクリューオーガにより構成されている。第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動することにより現像剤を撹拌すると共に搬送するようになっている。

現像ローラ１１４は、図１に示すように、感光体３に対向配置され、感光体３に対して間隙を有して離隔するように設けられる。現像ローラ１１４で搬送される現像剤は最近接部分で感光体３と接触する。この接触領域が現像領域（現像ニップ部）であり、現像領域では、現像ローラ１１４に接続される図示しない電源から現像ローラ１１４に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ１１４表面の現像剤から感光体３表面の静電潜像へトナーが供給される。

現像ローラ１１４は、図１に示すように、現像スリーブ１１９とその内部のマグネットローラ１２０とを有する。現像ローラ１１４は、現像槽１１１内の現像剤をマグネットローラ１２０の磁力により現像スリーブ１１９表面に汲み上げて担持し（捕獲して）、この表面に担持されている現像剤に含まれるトナーを、感光体３に供給するものである。

現像スリーブ１１９は、現像ローラ１１４の外周部を構成するアルミ製あるいはステンレス製等の非磁性材質による円筒状部材である。現像スリーブ１１９は、その内部のマグネットローラ１２０の外側を一方向（図１においては時計回り）に回転することによって、マグネットローラ１２０の磁力を頼りに現像剤を保持しながら搬送する。

マグネットローラ１２０は、本実施形態では、７つの磁極（第１磁極１２０ａ〜第７磁極１２０ｇ）がマグネット固定軸１２６に固定されて形成されている。つまり、７つの磁極は一体となっている。７つの磁極（第１磁極１２０ａ〜第7磁極１２０ｇ）はマグネット固定軸１２６に固定され、現像スリーブ１１９と同軸にて正逆回転可能に一体構成されている。

第１磁極１２０ａは、現像槽１１１内で攪拌・搬送される現像剤と対向する位置、具体的には第２搬送部材１１３に対向する位置に設けられている。第１磁極１２０ａは、第２搬送部材１１３により攪拌及び搬送される現像剤を、現像スリーブ１１９に汲み上げる（捕獲させる、吸着させる）ための汲み上げ用磁極である。第１磁極１２０ａは、本実施形態では、Ｎ極にて構成されている。なお、第１磁極１２０ａ〜第７磁極１２０ｇはＮ極とＳ極とが交互に配置されていれば、汲み上げ用磁極がＳ極であっても構わない。また、磁極の数は例えば５つであってもよい。

通常の画像形成動作中においては、まず、第１磁極１２０ａにて形成された磁力線により現像槽１１１内の現像剤を現像ローラ１１４側に汲み上げる。

第２磁極１２０ｂは、第１磁極１２０ａの現像スリーブ１１９の回転方向（図１において時計回り）下流側の隣に設けられている。第２磁極１２０ｂはＳ極であり、現像ローラ１１４の軸方向への磁力ピークをドクターブレード１１６に略対向させている。第２磁極１２０ｂにて形成される磁力線により、現像スリーブ１１９表面に汲み上げられた（捕獲された）現像剤は、現像スリーブ１１９の回転方向下流に安定に搬送される。搬送される現像スリーブ１１９表面の現像剤は、ドクターブレード１１６にて一定の層厚にされる。

第３磁極１２０ｃは、第２磁極１２０ｂの現像スリーブ１１９の回転方向下流側の隣に設けられている。第３磁極１２０ｃはＮ極である。第３磁極１２０ｃにて形成される磁力線は、第２磁極１２０ｂ及びドクターブレード１１６により現像スリーブ１１９上に形成された一定の層厚の現像剤を、第３磁極１２０ｃから第４磁極１２０ｄへと現像スリーブ１１９の回転方向下流に安定に搬送するのに寄与する。

第４磁極１２０ｄは、第３磁極１２０ｃの現像スリーブ１１９の回転方向下流側の隣に設けられている。第４磁極１２０ｄはＳ極であり、感光体３に対向して配設され、画像を形成させる主磁極として作用する。第３磁極１２０ｃから搬送されてきた現像剤は、第４磁極１２０ｄの磁力線にて形成される現像剤による磁気ブラシにて、感光体３を摺擦する。この磁気ブラシが形成される、感光体３と現像スリーブ１１９とが対向する領域が、現像領域である。

第５磁極１２０ｅは、第４磁極１２０ｄの現像スリーブ１１９の回転方向下流側の隣に設けられる。第５磁極１２０ｅはＮ極である。第５磁極１２０ｅにて形成される磁力線により、第４磁極１２０ｄの位置から搬送された現像剤は、現像スリーブ１１９に保持され、さらに下流に搬送される。

第６磁極１２０ｆは、第５磁極１２０ｅの現像スリーブ１１９の回転方向下流側の隣に設けられる。第６磁極１２０ｆはＳ極である。第６磁極１２０ｆにて形成される磁力線により、第５磁極１２０ｅの位置から搬送された現像剤は、現像スリーブ１１９に保持され、さらに下流に搬送される。

第７磁極１２０ｇは、第６磁極１２０ｆの現像スリーブ１１９の回転方向下流側の隣に設けられる。第７磁極１２０ｇはＮ極である。第７磁極１２０ｇの磁極は、第１磁極１２０ａの磁極と同じ（本実施形態においてはＮ極）であるため、現像スリーブ１１９上において第７磁極１２０ｇと第１磁極１２０ａとの間の領域１２７では磁極が設けられておらず磁力線が形成されない。よって、第７磁極１２０ｇで保持されていた現像剤は、現像スリーブ１１９上から外れる。よって、領域１２７を現像剤剥離領域１２７と称する。この現像剤剥離領域１２７にて現像スリーブ１１９上から外れた現像剤（残留現像剤）は、落下し、現像槽１１１へ回収される。

現像剤剥離領域１２７の中央位置は、図１に示すように、マグネット固定軸１２６を中心として、マグネット固定軸１２６の中心と第２搬送部材１１３の中心を結ぶ直線に対して、現像スリーブ１１９の回転方向下流側θの位置となっており、本実施形態では、θは、約６０°とした。なお、本実施形態では、現像剤剥離領域１２７の定義は、上下流の磁極と同極であり、かつ、５ｍＴ以下の磁力までの範囲としている。

透磁率センサ１１８は、図１に示すように、第２搬送部材１１３下方の現像槽１１１底面に装着され、センサ面が現像槽１１１の内部に露出するように設けられる。透磁率センサ１１８は図示しないトナー濃度制御手段に電気的に接続される。トナー濃度制御手段は、透磁率センサ１１８が検知するトナー濃度測定値に応じて、図３に示す、トナー排出部材１２２を回転駆動させ、トナー排出口１２３を介して現像槽１１１内部にトナーを供給するように制御する。

このトナー濃度制御手段は、透磁率センサ１１８によるトナー濃度測定値がトナー濃度設定値よりも低いと判定すると、トナー排出部材１２２を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送り、トナー排出部材１２２を回転駆動させる。

透磁率センサ１１８には一般的な透磁率センサを使用でき、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどが挙げられる。これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。

透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサである。透磁率検知センサは、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。そのため、透磁率検知センサには図示しない電源が接続される。この電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧、及びトナー濃度の検知結果を制御手段に出力するための制御電圧を透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、制御手段によって制御される。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ（株）社製）などが挙げられる。

次に、現像装置２の現像槽１１１における現像剤の搬送について説明する。

図２に示すように、トナー補給装置２２に収容されているトナーは、トナー移送機構１０２及びトナー補給口１１５ａを介して現像槽１１１内に移送され、これにより現像槽１１１にトナーが補給される。トナー補給口１１５ａは、図５及び６に示すように、第１搬送路Ｐにおいて、かつ、第２連通路１１７ｂよりも現像剤搬送方向の下流側に形成されている。このトナー補給口１１５ａから、第１搬送路Ｐにトナーが補給される。

現像槽１１１では、第１搬送部材１１２及び第２搬送部材１１３は、モータ等の駆動手段（図示せず）によって回転駆動し、現像剤を搬送する。具体的には、第１搬送路Ｐにおいて、現像剤は、第１搬送部材１１２によって撹拌されながら矢印Ｘ方向へ搬送され、第１連通路１１７ａに到達する。第１連通路１１７ａに到達した現像剤は、第１連通路１１７ａを通過して第２搬送路Ｑへ搬送される。第２搬送路Ｑへ搬送された現像剤は、第２搬送部材１１３によって、撹拌されながら矢印Ｙ方向へ搬送され、第２連通路１１７ｂに到達する。そして、第２連通路１１７ｂに到達した現像剤は、第２連通路１１７ｂを通過して第１搬送路Ｐへ戻される。

つまり、第１搬送部材１１２と第２搬送部材１１３とは、互いに逆方向に現像剤を撹拌しながら搬送する。第１搬送部材１１２は、図５に示すように、矢印Ｘ方向に現像剤を搬送し、第２搬送部材１１３は、矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｙ方向に現像剤を搬送するように設定されている。

このように、現像剤は、現像槽１１１において、第１搬送路Ｐと第１連通路１１７ａと第２搬送路Ｑと第２連通路１１７ｂとを、この順序にて循環移動する。つまり、現像装置２は、現像剤を第１搬送路Ｐ及び第２搬送路Ｑ間を循環して搬送する循環式の現像装置である。そして、現像剤は、第２搬送路Ｑを搬送されている間に、現像ローラ１１４の回転にてその表面に担持されて汲み上げられる。そして、汲み上げられた現像剤中のトナーが現像スリーブ１１９から感光体３へと移動して、順次消費されていく。

以上のように消費されるトナーを補うべく、未使用のトナーがトナー補給口１１５ａから第１搬送路Ｐへ補給される。補給されたトナーは第１搬送路Ｐにおいて従前より存在する現像剤と混合撹拌される。

＜ドクターブレード＞
次に本発明に係る本実施形態のドクターブレード１１６について説明する。

まず、従来のドクターブレードについて説明する。図８に示すように、従来のドクターブレード２１６は、現像スリーブ１１９の軸線方向に平行に延びる板状部材として設けられる。ドクターブレード２１６は、現像スリーブ１１６を介して第２磁極１２０ｂと対向配置され、現像スリーブ１１６表面に捕獲された現像剤の層厚を一定にして感光体３への現像剤供給量を規制する。

従来のドクターブレード２１６は、メインドクタとして磁性部材（磁性ステンレス鋼板）２１６ａ（ＳＵＳ４３０等、板厚は、例えば０．３ｍｍ）を、現像スリーブ１１９の現像剤搬送方向上流側に設け、下流側にサブドクタとして非磁性部材（非磁性ステンレス鋼板）２１６ｂ（非磁性ＳＵＳ３０４等、板厚は、例えば１．２ｍｍ）を重ねることで構成されている。また、図９に示すように、メインドクタ２１６ａとサブドクタ２１６ｂとを、剛性及び精度確保を目的として、レーザ溶接している。そして、従来のドクターブレード２１６は、現像スリーブ１１９表面に対して所定の間隙（ドクターギャップ）Ｔａを、例えば、０.６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下になるよう調整され、現像槽１１１に固定されている。

図７は、本発明に係る本実施形態のドクターブレード１１６の、現像装置２に取り付けた状態の断面図である。

本実施形態では、先に説明した従来のドクターブレード２１６とは異なり、ドクターブレード１１６として、磁性ステンレス鋼板は用いず、非磁性ステンレス鋼板であるＳＵＳ３０４のみを用いる。なお、ドクターブレード１１６の板厚は、本実施形態では１．５ｍｍとするが、この数値に限定されない。例えば、１．０〜２．０ｍｍが好ましい。

ドクターブレード１１６は、従来と同様、現像スリーブ１１９の軸線方向に平行に延びる板状部材として設けられる。そして、ドクターブレード１１６は、現像スリーブ１１６を介して第２磁極１２０ｂと対向配置され、現像スリーブ１１６表面に捕獲された現像剤の層厚を一定にして感光体３への現像剤供給量を規制する。

ここで、ドクターブレード１１６は、第２磁極１２０ｂの中心線より、現像スリーブ１１９の回転方向下流側に配置させている。このような配置により、現像スリーブ１１９上の現像剤の搬送量が安定する。

現像剤の穂切りの位置として、ドクターブレード１１６を第２磁極１２０ｂと対向させるのが好ましい。例えば第３磁極１２０ｃと対向することも可能ではあるが、設計レイアウト上、感光体３に近づきすぎるので、困難である。

ドクターブレード１１６は、非磁性部材であり、この非磁性部材は、現像ローラとの最近接領域（先端部）が、強磁性化されかつ磁場配向されている。このように、ドクターブレード１１６は、非磁性部材であり、この非磁性部材は、現像ローラとの最近接領域である先端部１１６ａが、強磁性化されかつ磁場配向されている。そのため、規制部材の質量による対向磁界への影響がないので、トルクアップやトナースペントが抑制される。なお、規制部材全体が磁性体であった場合、対向する磁極１２０ｂの磁力の影響が最近接領域（先端部）以外にも及んでしまい、現像剤の流れが悪くなりトルクアップする。

また、ドクターブレード１１６は、マグネット固定軸１２６の軸方向にて現像ローラ１１４と並列配置されている。よって、ドクターブレード１１６を通過する現像ローラ１１４表面の現像剤を、効率よく一定層厚に穂切りできる。

以上から現像装置２は、現像剤にかかるストレスの緩和（抑制）を簡単な構成で可能となり、生産性に優れ、かつ、コストをアップさせることなく製造できる。また、現像剤の劣化を抑制できるので、長期的に安定した画質の画像を得ることができる。

本実施形態では、ドクターブレード１１６は、板状の反強磁性オーステナイト系ステンレス鋼であり、かつ、現像ローラ１１４と最接近する先端部（最近接領域）１１６ａが、加工誘起によるマルテンサイト変態により強磁性化された後、磁場配向されている。ここで、強磁性化では、加工誘起として、先端部１１６ａの外形破断面を研磨加工が施される。また、磁場配向は、着磁器に磁性化させたドクターブレード１１６をセットし、その先端部１１６ａに磁界を印加することで施される。

ドクターブレード１１６の先端部１１６ａの加工誘起として、現像スリーブと対向配置される（いわゆる規制ギャップが形成される）外形破断面に研磨加工を施すことにより、破断形状の平滑化を行うことで、加工磁化が促進される。それとともに、ドクターブレード１１６の長手方向（マグネット固定軸１２６の軸方向）の磁性化状態のばらつきが解消される効果がある。なお、ドクターブレード１１６をプレス抜き加工で形成する際に破断形状ができるために、破断面ができる。

ドクターブレード１１６を形成する際、反強磁性オーステナイト系ステンレス鋼としてＳＵＳ３０４を用いると、ＳＵＳ３０４は汎用材質であるため、コストアップが抑制される。また、加工性も良いので部品品質が安定する。

ここで、図７に示すように、ドクターブレード１１６の先端部１１６ａの磁場配向による板厚間での極性は、現像スリーブ１１９の現像剤搬送方向の上流側を、対向配置された第２磁極１２０ｂの逆極（本実施形態ではＮ極）とし、下流側を第２磁極１２０ｂと同極（本実施形態ではＳ極）としている。

このように、ドクターブレード１１６における現像ローラ１１４の現像剤搬送方向上流側が、対向配置された第２磁極１２０ｂと逆の極となり、ドクターブレード１１６における現像ローラ１１４の現像剤搬送方向下流側が、第２磁極１２０ｂと同極となっていると、従来の現像装置に用いたれた磁性部材２１６ａと非磁性部材２１６ｂとを組み合わせた構成をとらずとも、切れよく現像剤の層厚の規制を行える。

また、磁性化を行うに当たっては、先端部１１６ａを研磨加工する他、先端部１１６ａの近傍に、溝成形加工により溝状の切り欠き部（溝部）１１６ｂを形成し、形加工誘起させることで、より確実に磁場配向を行うことも可能である。溝成形加工は、プレス加工によるパンチングであってもよい。

このように、加工誘起として溝成形加工によりドクターブレード１１６の先端部１１６ａの近傍に切り欠き部１１６ｂが設けられていていると、磁化部と非磁性部との明確化を行うことができる。よって、より先端部１１６ａの磁性化を強化させることができ、磁場配向が安定する。そのため、先端部１１６ａを通過する現像剤の層厚（搬送量）を安定化させる効果がある。

先端部１１６ａを、加工誘起による強磁性化するためには、以下の１〜３の全てで可能である。

１．切り欠き部１１６ｂ形成のみ
２．先端部１１６ａの研磨のみ
３．先端部１１６ａの研磨＋切り欠き部１１６ｂ形成
また、マグネット固定軸１２６の軸方向でのドクターブレード１１６の両端部は、マグネット固定軸１２６の軸方向でのマグネットローラ１２０の両端部よりも内側、かつ、現像装置２が設置される画像形成装置１００が通紙可能な最大幅に対応する位置の外側となるよう配置されているのが好ましい。マグネット固定軸１２６の軸方向でのドクターブレード１１６の両端部をこのような配置にすることで、ドクターブレード１１６の両端部の磁界の不安定さを解消でき、現像剤の飛び散りやトナー飛散を防止する効果がある。

また、図１に示すように、ドクターブレード１１６は、従来のドクターブレード２１６と同様に、現像槽１１１に固定されている。現像スリーブ１１９表面との間隙（ドクターギャップ）は、本実施形態では０.６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下になるよう調整されている。ここで、高画質を達成する為には現像スリーブ１１９上の現像剤を薄層状態で可視像化することが望ましく、本来であればドクターギャップを狭い条件（例えば、０．５ｍｍ以下）としたいが、ドクターギャップ通過時の現像剤のストレスは大きくなる方向にあるので、本実施形態の上記構成とすることで、ドクターギャップが比較的広く設定しながらも現像剤の薄層化を実現できる。

現像装置２は、従来の構成よりも、簡易な構成で、ストレスを低減させることができる。

また、画像形成装置１００は、上記のように現像剤にかかるストレスの緩和させることができる現像装置２を備えているため、現像剤の劣化を抑制され、長期間に亘り安定した高画質の画像を形成することができる。

なお、上述した実施形態では、本発明に係る現像装置２を図２に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明したが、現像槽１１１内で撹拌された現像剤を現像ローラ１１４により担持し、ドクターブレードにて現像剤の層厚を規制する現像装置を用いる画像形成装置であれば、上述した構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。

＜キャリア＞
本実施形態で用いるキャリアは、体積基準の５０％粒径（Ｄ５０）が１５〜７０μｍであるのが好ましい。より好ましくは２５〜６０μｍであり、さらに好ましくは３０〜５５μｍである。

キャリアのＤ５０が１５μｍ未満の場合には、現像スリーブ１１９上での穂立ちが均一で密な反面、磁気ブラシチェーンが短く、感光体３と現像スリーブ１１９との間隙（現像領域）を微小（例えば０．１〜０．３ｍｍ）に設定せねばならず、非常に高価な現像装置を必要とする。さらに現像剤の流動性が悪化し、補給トナーの帯電の立ち上がりが悪化する傾向にある。また、Ｄ５０が１５．０μｍ未満の粒子は、感光体とキャリアとの鏡像電荷によりキャリア付着しやすく、現像スリーブ上への安定的なトナー層形成を阻害したり、感光体３に微小なキズを付けたりする場合がある。

一方、キャリアのＤ５０が７０μｍを超える場合には、磁性による現像剤の穂立ちが長く、この穂による現像剤の掃きむら（均一な磁気ブラシチェーンが形成されにくく、表面が租になる）が生じるため、画質が悪化する傾向にある。また、キャリアの比表面積が小さく、トナーに十分な帯電付与が出来なくなり、磁気ブラシチェーンも剛直になりやすくなるため、現像スリーブ１１９上の現像剤層ではき目むらを生じたり、良好な画像が得られない場合もある。

本実施形態で用いるキャリアの真比重は、３．０〜３．８ｇ／ｃｍ^３であることがより好ましい。この範囲の真比重を有するキャリアを含む現像剤は、撹拌混合されてもトナーへかかる負荷が少なく、キャリアのトナースペントが抑制される。さらに、上記範囲の真比重を有するキャリアは、現像スリーブ１１９上に良好なトナー層を形成するとともに、現像スリーブ１１９や感光体３に付着した場合でも、感光体３への傷をつけにくくなるため、好ましい。

さらに、キャリアの真比重が上記範囲であると、補給用にトナーとキャリアとを混合したものを使用する場合（いわゆる、トリクル現像方式の場合）に、現像剤の補給安定性が良好となるため好ましい。このように、本実施の形態の流し部材１２８構成を、トリクル現像方式の現像装置にも適用することができる。トリクル現像方式であると、現像槽内の現像剤と、補給する現像剤（予め混合されたトナーとキャリア）とが、比重的にも流動性適にも特性が近い為、トナーのみの補給に比べて、補給安定性が良好になる。

なお、本実施形態で用いるキャリアの真比重は、材料種、材料組成比、コア製造時の焼成温度などの製造条件を調整することによって調製することができる。

また、本実施形態で用いられるキャリアの、１０００／４π（ｋＡ／ｍ）（１０００エルステッド）の磁界下で測定される磁化の強さ（σ１０００）は、４０〜７０Ａｍ^２／ｋｇであることが好ましく、５０〜７０Ａｍ^２／ｋｇであることがより好ましく、５５〜６５Ａｍ^２／ｋｇであることがさらに好ましい。

上記範囲の磁化の強さ（σ１０００）を有するキャリアであると、現像スリーブ１１９や感光体３への付着は抑制されるので、該キャリアを含む現像剤は耐久使用性が高められる。

磁化の強さ（σ１０００）が７０Ａｍ^２／ｋｇを超えるキャリアは、現像剤磁気ブラシチェーン中でトナーへ与えるストレスが大きく、トナーを劣化させやすい。また、トナースペントを受けやすい。反対に、磁化の強さ（σ１０００）が４０Ａｍ２／ｋｇ未満であるキャリアは、現像スリーブへの磁気的拘束力が弱い。そのため、略球形キャリアであっても現像スリーブ１１９や感光体３に付着しやすく、地肌かぶり取りの電圧のラティチュードを狭めることがある。

なお、本実施形態で用いるキャリアの磁化の強さは、含有される磁性体の種類及び量を適宜選択することにより、調整され得る。

本実施形態で用いるキャリアの磁化の強さは、例えば、理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３０を用いて、以下の手順で測定することができる。まず、円筒状のプラスチック容器にキャリアを十分に密に充填する。一方で１０００／４π（ｋＡ／ｍ）（１０００エルステッド）の外部磁場を作り、この状態で容器に充填されたキャリアの磁化モーメントを測定する。さらに、該容器に充填したキャリアの実際の質量を測定して、キャリアの磁化の強さ（Ａｍ２／ｋｇ）を求める。

本実施形態で用いるキャリアのキャリアコアとしては、ポーラス形状であり、フェライトを含有するものが、生産性に優れることから好ましい。フェライトを含有するキャリアコアは、樹脂含有量を多くし低比重化しても、ポーラス形状であるキャリアコアの孔に樹脂が含浸されるので、添加した樹脂層を用いたキャリアコアの密着性が高まり好ましい。ここでいうポーラス形状を有するキャリアコアとは、コアの内部もしくは表層に空孔を有するコアを意味する。

このようなコアの製法としては、焼成時の温度を下げて結晶の成長をおさえること、或いは発泡剤等の空孔形成剤を添加しコアに空孔を発生させること、などが挙げられる。なお、これらには限定されない。

＜透明トナー＞
本実施形態で用いるトナーは、透明トナーを含んでもよい。記録紙表面の凹凸の影響を少なくして、より少ない有色トナー量で色再現性や光沢性を向上させる目的で、記録紙表面に透明トナーを担持させ、その上に有色トナーを重ね合わせる。このようにすることで、よりいっそう光精細な有色トナー画像を得ることができる。この場合、透明トナーで先に記録紙をラミネートして、記録紙表面の凹凸を除去する。

透明トナーとしては、光透過性が高く、着色剤を実質的に含有していない樹脂からなるものを用いる。個数平均粒径１〜２５μｍで、実質的に無色であり、少なくとも可視光を実質的に散乱することなく良く透過する粒子が、好適に用いられる。

また、透明トナーには、必要に応じて、任意の成分を添加することができる。例えば、ワックス類、脂肪酸、又は脂肪酸の金属塩を添加すると、透明トナーが定着時に熱溶融する際、均一被膜が形成され易い。そのため、透明性が向上し、表面光沢に優れたカラー画像が得られる。また、熱ロールによる定着時には、オフセットを防止する効果を発揮することもできる。上記のもの以外にも、トナーの流動性や帯電付与性を確保する目的で、シリカ、アルミナ、チタニア、又は有機樹脂粒子等を外添剤として添加することができる。

＜有色トナー＞
本実施形態で用いる有色トナーは、黄色、マゼンタ、シアン、及び黒色の４色の画像を形成するものである。しかし、特にこれら４色に限定せず、例えばシアン及びマゼンタと同一の色相で濃度がより薄い特性をもつライトシアン（ＬＣ）及びライトマゼンタ（Ｌｍ）を加えた６色であってもよい。例えば、個数平均粒径１〜２５μｍのものを用いることができる。

転写画像の画像面積率１００％の画像領域におけるトナー重量は、０．２０〜０．４０ｍｇ／ｃｍ^２の範囲になるよう、プロセスブラック（イエロー、シアン、マゼンタの３色重ね合わせた状態のこと）の転写画像の場合には、転写画像の画像面積率１００％の画像領域におけるトナー重量が、０．６〜１．２ｍｇ／ｃｍ^２の範囲になるよう調整する。

トナー重量が０．２０ｍｇより小さいの場合は、充分な画像濃度が得られない。反対に、トナー重量が０．４０ｍｇ大きい場合では、実質感光体への現像トナー量が多量に必要となり、トナー消費量が多くなって感光体３から無端状の中間転写ベルト７へトナーを転写する際に転写効率が低下する場合があり、余分な現像トナーを必要とする場合がある。

なお、本実施形態で用いられるトナーは、通常の製造方法、例えば粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法、エステル伸張重合法等を用いて製造することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ（Multi Function Printer）等の電子写真方式の画像形成装置に備えられる、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いた現像装置に適用可能である。

２ 現像装置
３ 感光体（像担持体）
１００ 画像形成装置
１１１ 現像槽（現像剤収容部）
１１２ 第１搬送部材
１１２ａ 第１搬送羽根
１１２ｂ 第１回転軸
１１３ 第２搬送部材
１１３ａ 第２搬送羽根
１１３ｂ 第２回転軸
１１４ 現像ローラ
１１５ 現像槽カバー
１１５ａ トナー補給口
１１６ ドクターブレード（規制部材）
１１６ａ 先端部（最近接領域）
１１６ｂ 切り欠き部（溝部）
１１７ 仕切り壁
１１８ 透磁率センサ
１１９ 現像スリーブ
１２０ マグネットローラ
１２１ トナー収容容器
１２２ トナー排出部材
１２３ トナー排出口
１２４ トナー排出部材隔壁
１２５ トナー攪拌部材
１２６ マグネット固定軸
１２７ 現像剤剥離領域
１３４ トナー排出部材駆動モータ
２１６ 従来のドクターブレード
２１６ａ 磁性部材
２１６ｂ 非磁性部材
Ｐ 第１搬送路
Ｑ 第２搬送路

Claims (8)

1. トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像槽と、
   回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ及び、当該現像スリーブ内部で複数の磁極が交互に固定軸の周りに固定されたマグネットローラを有し、前記現像槽内の現像剤を磁力により前記現像スリーブ表面に捕獲して、対向配置された像担持体へ供給する現像ローラと、
   前記複数の磁極のうちの１つと前記現像スリーブを介して対向配置され、前記現像スリーブ表面に捕獲された現像剤の層厚を一定にして前記像担持体への現像剤供給量を規制する規制部材と、を備えた現像装置において、
   前記規制部材は、非磁性部材であり、前記固定軸の軸方向にて前記現像ローラと並列配置されており、
   前記非磁性部材は、前記現像ローラとの最近接領域が、強磁性化されかつ磁場配向されており、
   前記規制部材の前記最近接領域の磁性は、前記磁場配向により、当該規制部材における前記現像ローラの現像剤搬送方向上流側が、前記対向配置された磁極と逆の極となっており、当該規制部材における前記現像ローラの現像剤搬送方向下流側が、当該磁極と同極となっていることを特徴とする現像装置。
2. 前記非磁性部材は、板状の反強磁性オーステナイト系ステンレス鋼であり、かつ、前記現像ローラとの最近接領域が、加工誘起によるマルテンサイト変態により強磁性化された後、磁場配向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. 前記規制部材は、反強磁性オーステナイト系ステンレス鋼としてＳＵＳ３０４が用いら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. 前記規制部材は、前記加工誘起として溝成形加工により前記現像ローラとの最近接領域の近傍に溝部が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の現像装置。
5. 前記溝成形加工は、プレス加工であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記規制部材は、前記加工誘起として、前記現像スリーブと対向配置される外形破断面に研磨加工がなされていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記固定軸の軸方向での前記規制部材の両端部は、前記固定軸の軸方向での前記マグネットローラの両端部よりも内側、かつ、当該現像装置が設置される画像形成装置が通紙可能な最大幅に対応する位置の外側となるよう配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面を帯電させる帯電装置と、当該像担持体表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、当該像担持体表面の前記トナー像を記録材に転写する転写装置と、前記記録材に転写されたトナー像を前記記録材に定着させる定着装置と、を備えた画像形成装置において、
   前記現像装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載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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