特許 6204303 現像装置、およびこれを備えた画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6204303

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】現像装置、およびこれを備えた画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20170914BHJP

   G03G 15/09 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 235

   G03G15/08 366

   G03G15/09 A

【請求項の数】10

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-165840(P2014-165840)

(22)【出願日】2014年8月18日

(65)【公開番号】特開2016-42141(P2016-42141A)

(43)【公開日】2016年3月31日

【審査請求日】2016年8月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100178582

【弁理士】

【氏名又は名称】行武 孝

(72)【発明者】

【氏名】清水 保

(72)【発明者】

【氏名】波多野 太

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 麻美

(72)【発明者】

【氏名】久保 憲生

【審査官】 國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１４５４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３００６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８９３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３７６７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ １５／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
円筒形状からなり、前記ハウジングに軸回りに回転可能に支持され、周面にトナーおよびキャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
円筒形状からなり、表面に静電潜像が形成される像担持体および前記現像剤担持体に対してそれぞれ間隔をおいて配置され、前記ハウジングに軸回りに回転可能に支持され、前記現像剤担持体から周面にトナーを受け取り、当該トナーを前記像担持体に供給するトナー担持体と、
前記現像剤担持体に対向して前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記現像剤担持体の軸方向の一端側から他端側に向かう第１搬送方向に搬送される第１搬送部と、前記軸方向の両端部において前記第１搬送部に連通され、前記第１搬送方向とは逆の第２搬送方向に前記現像剤が搬送される第２搬送部とを含む現像剤収容部と、
前記第１搬送部に回転可能に配置され、前記第１搬送方向に前記現像剤を搬送し、かつ、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する搬送部材と、
前記現像剤担持体に所定の間隔をおいて配置され、前記搬送部材から前記現像剤担持体の前記周面上に供給された前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
を有し、
前記トナー担持体は、円筒状の基材と、前記現像剤担持体の前記周面に対向して配置され前記基材の表面上に形成された表面層と、を有し、
前記トナー担持体の前記基材の軸方向が鉛直方向に沿うように前記基材が所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によって前記表面層が形成され、前記基材の前記浸漬時の下端側の前記表面層の膜厚が軸方向の中央部よりも厚く、前記基材の前記浸漬時の上端側の前記表面層の膜厚が軸方向の中央部よりも薄く、
前記基材の前記浸漬時の前記下端側が前記ハウジングの前記第１搬送方向上流側に配置され、前記基材の前記浸漬時の前記上端側が前記ハウジングの前記第１搬送方向下流側に配置されるとともに、前記基材の前記浸漬時の上端側の前記膜厚が薄い部分および前記基材の前記浸漬時の下端側の前記膜厚が厚い部分が、前記トナー担持体上で前記像担持体に前記トナーを供給する領域に含まれるように、前記トナー担持体が前記ハウジングに支持されていることを特徴とする現像装置。

【請求項2】

ハウジングと、
表面に静電潜像が形成される像担持体に対して間隔をおいて配置され、円筒形状からなり、前記ハウジングに軸回りに回転可能に支持され、周面に現像剤を担持し前記像担持体に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向して前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記現像剤担持体の軸方向の一端側から他端側に向かう第１搬送方向に搬送される第１搬送部と、前記軸方向の両端部において前記第１搬送部に連通され、前記第１搬送方向とは逆の第２搬送方向に前記現像剤が搬送される第２搬送部とを含む現像剤収容部と、
前記第１搬送部に回転可能に配置され、前記第１搬送方向に前記現像剤を搬送し、かつ、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する搬送部材と、
前記現像剤担持体に所定の間隔をおいて配置され、前記搬送部材から前記現像剤担持体の前記周面上に供給された前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
を有し、
前記現像剤担持体は、円筒状の基材と、前記基材の表面上に形成された表面層と、を有し、
前記現像剤担持体の前記基材の軸方向が鉛直方向に沿うように前記基材が所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によって前記表面層が形成され、前記基材の前記浸漬時の下端側の前記表面層の膜厚が軸方向の中央部よりも厚く、前記基材の前記浸漬時の上端側の前記表面層の膜厚が軸方向の中央部よりも薄く、
前記基材の前記浸漬時の前記下端側が前記ハウジングの前記第１搬送方向上流側に配置され、前記基材の前記浸漬時の前記上端側が前記ハウジングの前記第１搬送方向下流側に配置されるとともに、前記基材の前記浸漬時の上端側の前記膜厚が薄い部分および前記基材の前記浸漬時の下端側の前記膜厚が厚い部分が、前記現像剤担持体上で前記像担持体に前記現像剤を供給する領域に含まれるように、前記現像剤担持体が前記ハウジングに支持されていることを特徴とする現像装置。

【請求項3】

前記現像剤は、磁性一成分現像剤であり、
前記現像剤担持体は、
前記基材からなり、回転されるスリーブと、
前記スリーブの内部に固定される固定磁石と、
を備え、
前記固定磁石は、前記スリーブの回転における周方向に沿って隣接して配置された複数の磁極を備え、
前記複数の磁極の極性は、前記周方向に沿って異なる極性が交互に配置されるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。

【請求項4】

前記基材の前記浸漬時の上端側の前記膜厚が薄い部分の前記軸方向の長さは、前記基材の前記浸漬時の下端側の前記膜厚が厚い部分の前記軸方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の現像装置。

【請求項5】

前記第１搬送部の前記第１搬送方向下流側端部に配置され、前記現像剤を部分的に滞留させる現像剤滞留部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

【請求項6】

前記現像剤滞留部によって滞留された現像剤の一部を前記ハウジングから排出する現像剤排出部を有することを特徴とする請求項５に記載の現像装置。

【請求項7】

前記搬送部材は、シャフトと、シャフト回りに配置されたスクリュー羽根とを備え、
前記現像剤滞留部は、前記シャフトの前記搬送方向下流側端部において、前記スクリュー羽根とは逆向きに配置された逆スクリュー羽根であることを特徴とする請求項５または６に記載の現像装置。

【請求項8】

前記表面層は、酸化チタンのみが分散されたアルコール可溶性ナイロンからなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像装置。

【請求項9】

前記基材は、アルミニウムからなり、表面に形成された酸化層を備え、
前記表面層は前記酸化層の表面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像装置。

【請求項10】

請求項１乃至９の何れか１項に記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成され、前記現像装置から前記現像剤が供給される前記像担持体と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）上に形成された静電潜像にトナーを供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。前記現像を行う方式として、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む二成分現像剤を用いたタッチダウン現像方式や磁性一成分現像方式などが知られている。タッチダウン現像方式では、磁気ローラー上に二成分現像剤層（いわゆる磁気ブラシ層）が担持され、現像ローラー上に前記二成分現像剤層からトナーが移動され、トナー層が担持される。特許文献１には、感光体ドラムに対向して配置された現像ローラーの表面に樹脂層が備えられた技術が開示されている。また、現像ローラーの素管が、予め樹脂材料が溶解された樹脂液中に浸漬されることによって、現像ローラーが製造される浸漬法（ディップ法、ディッピング製法）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−３００６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような現像方式では、軸方向の位置に応じて現像ローラー上に担持される現像剤の帯電量が変化し、画像濃度にむらが生じることがあった。

【0005】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像剤担持体の軸方向に沿って画像濃度の変動が抑制された現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一局面に係る現像装置は、ハウジングと、円筒形状からなり、前記ハウジングに軸回りに回転可能に支持され、周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向して前記ハウジングに配置され、前記現像剤が前記現像剤担持体の軸方向の一端側から他端側に向かう第１搬送方向に搬送される第１搬送部と、前記軸方向の両端部において前記第１搬送部に連通され、前記第１搬送方向とは逆の第２搬送方向に前記現像剤が搬送される第２搬送部とを含む現像剤収容部と、前記第１搬送部に回転可能に配置され、前記第１搬送方向に前記現像剤を搬送し、かつ、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する搬送部材と、前記現像剤担持体の前記周面に、または、前記周面に対向して配置され、所定の円筒状の基材の表面上に形成された表面層と、を有し、前記基材の軸方向が鉛直方向に沿うように前記基材が所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によって前記表面層が形成され、前記基材の前記浸漬時の下端側が前記ハウジングの前記第１搬送方向上流側に配置され、前記基材の前記浸漬時の上端側が前記ハウジングの前記第１搬送方向下流側に配置されていることを特徴とする。

【0007】

本構成によれば、搬送部材は、現像剤収容部の第１搬送部に回転可能に配置され、第１搬送方向に現像剤を搬送しながら、現像剤担持体に現像剤を供給する。この際、第１搬送方向下流側にいくほど、搬送部材による現像剤の攪拌時間が長くなる。このため、第１搬送方向の上流側の現像剤の帯電量は下流側の現像剤の帯電量よりも低くなりやすい。現像剤の帯電量が低い場合、現像電界への応答性が低いため、現像性能が低下する。この結果、第１搬送方向に沿って画像濃度が変動しやすくなる。このような場合であっても、上記の構成によれば、基材の浸漬時の下端側がハウジングの第１搬送方向上流側に配置され、基材の浸漬時の上端側がハウジングの第１搬送方向下流側に配置されている。このため、第１搬送方向上流側では、現像剤担持体と現像剤担持体に対向する部材との間隔が狭くなり、現像性能が部分的に調整される。この結果、現像剤担持体の軸方向における画像濃度の変動が抑制される。

【0008】

上記の構成において、前記現像剤はトナーおよびキャリアを含み、円筒形状からなり、表面に静電潜像が形成される像担持体および前記現像剤担持体に対して間隔をおいて配置され、前記ハウジングに軸回りに回転可能に支持され、前記現像剤担持体から周面にトナーを受け取り、当該トナーを担持するトナー担持体と、前記現像剤担持体に所定の間隔をおいて配置され、前記搬送部材から前記現像剤担持体の前記周面上に供給された前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を更に有し、前記基材は、前記トナー担持体の一部であって、前記表面層は、前記トナー担持体の前記周面に形成され、前記現像剤担持体の前記周面に対向して配置されていることが望ましい。

【0009】

本構成によれば、現像剤担持体に対向してトナー担持体が配置される。トナー担持体は、現像剤担持体からトナーを受け取り、像担持体に当該トナーを供給する。そして、トナー担持体の周面には、浸漬法によって表面層が形成されている。第１搬送方向上流側の現像剤担持体上のトナーの帯電量が低い場合、トナー担持体上のトナーの帯電量も低くなる。この結果、第１搬送方向上流側の像担持体上の画像濃度も低くなりやすい。上記の構成によれば、トナー担持体の表面層のうち、第１搬送方向上流側の膜厚が部分的に厚くなる。このため、第１搬送方向上流側では、現像剤担持体とトナー担持体とのギャップ、および、トナー担持体と像担持体との間のギャップが狭くなり、現像性能が増大される。したがって、トナーの帯電量が比較的低い第１搬送方向上流側においても、トナー担持体から像担持体に安定してトナーが供給される。この結果、第１搬送方向に沿って画像濃度に変動が生じることが抑制される。

【0010】

上記の構成において、前記基材は、前記現像剤担持体の一部であって、前記表面層は、前記現像剤担持体の前記周面に形成され、前記現像剤担持体は、表面に静電潜像が形成される像担持体に対して間隔をおいて配置され、前記現像剤は、磁性一成分現像剤であり、前記現像剤担持体に所定の間隔をおいて配置され、前記搬送部材から前記現像剤担持体の前記周面上に供給された前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材を更に有することが望ましい。

【0011】

本構成によれば、現像剤担持体は、搬送部材から一成分現像剤を受け取り、像担持体に当該現像剤を供給する。そして、現像剤担持体の周面には、浸漬法によって表面層が形成されている。第１搬送部では、第１搬送方向下流側にいくほど、搬送部材による現像剤の攪拌時間が長くなる。この結果、第１搬送方向上流側の現像剤担持体上の現像剤の帯電量が低くなり、第１搬送方向上流側の像担持体上の画像濃度も低くなりやすい。上記の構成によれば、現像剤担持体の表面層のうち、第１搬送方向上流側の膜厚が部分的に厚くなる。このため、第１搬送方向上流側では、現像剤担持体と像担持体との間のギャップが狭くなり、現像性能が増大される。したがって、現像剤の帯電量が比較的低い第１搬送方向上流側においても、現像剤担持体から像担持体に安定して現像剤が供給される。この結果、第１搬送方向に沿って画像濃度に変動が生じることが抑制される。

【0012】

上記の構成において、前記現像剤担持体は、前記基材からなり、回転されるスリーブと、前記スリーブの内部に固定される固定磁石と、を備え、前記固定磁石は、前記スリーブの回転における周方向に沿って隣接して配置された複数の磁極を備え、前記複数の磁極の極性は、前記周方向に沿って異なる極性が交互に配置されるように設定されていることが望ましい。

【0013】

本構成によれば、固定磁石には、周方向に沿って異なる磁極が交互に配置されている。このため、現像剤担持体のスリーブから現像剤が剥がれにくく、第１搬送方向に移動しながらスリーブ上を周回しつづける現像剤が存在しやすい。このような現像剤は、第１搬送方向下流側に進むにつれて、層厚規制部材を複数回通過するため、摩擦帯電によって帯電量が増大される。したがって、第１搬送方向に沿って画像濃度が変動しやすくなる。このような場合でも、基材の浸漬時の下端側がハウジングの第１搬送方向上流側に配置され、基材の浸漬時の上端側がハウジングの第１搬送方向下流側に配置される。この結果、現像剤担持体と像担持体との間のギャップが部分的に調整され、第１搬送方向に沿って画像濃度が変動することが抑止される。

【0014】

上記の構成において、前記第１搬送部の前記第１搬送方向下流側端部に配置され、前記現像剤を部分的に滞留させる現像剤滞留部を更に有することが望ましい。

【0015】

本構成によれば、搬送部材の第１搬送方向下流側では現像剤滞留部によって現像剤が部分的に滞留される。このため、現像剤担持体の前記搬送方向下流側部分では、周面に担持される現像剤の嵩が増大しやすい。現像剤担持体からトナー担持体に現像剤が供給される場合、現像剤担持体上に担持された多量の現像剤は、現像剤担持体とトナー担持体との間の隙間を通過しにくく、現像剤の詰まりが生じ、ハウジングから現像剤がこぼれやすくなる。更に、トナー担持体上の表面層が多量の現像剤の磁気ブラシによって研磨され、表面層の寿命が短くなりやすい。一方、搬送部材の第１搬送方向上流側部分では、現像剤が第１搬送方向下流側に速やかに搬送されるため、現像剤が溜まりにくく、現像剤担持体上に担持される現像剤量は相対的に少なくなる。この場合、現像剤担持体上の磁気ブラシが薄層化するため、磁気ブラシの掻き取り力が低下する。この結果、トナー担持体上に担持された古いトナーが現像剤担持体側に戻りにくく、トナー担持体上に画像履歴が発生しやすくなる（ゴースト）。トナー担持体の表面層が浸漬法によって形成されると、浸漬時の下端側の表面層の膜厚は部分的に厚くなり、浸漬時の上端側の表面層の膜厚は部分的に薄くなりやすい。そして、トナー担持体の浸漬時の下端側が第１搬送方向上流側に配置され、トナー担持体の浸漬時の上端側が第１搬送方向下流側に配置される。このため、トナー担持体の第１搬送方向下流側では、部分的に表面層の厚さが薄くなり、周面に担持された多量の現像剤が現像剤担持体とトナー担持体との間をすり抜けやすくなる。この結果、現像剤の詰まりや、ハウジングから現像剤がこぼれることが抑止される。更に、磁気ブラシによる研磨によって表面層が消失することが抑制される。また、トナー担持体の第１搬送方向上流側では、部分的に表面層の厚さが厚くなり、現像剤担持体とトナー担持体との隙間が狭くなる。この結果、現像剤担持体上に担持される現像剤量が相対的に少ない場合でも、磁気ブラシによるトナーの掻き取り力が確保され、トナー担持体上に担持された古いトナーが現像剤担持体側に効率的に回収される。この結果、トナー担持体上の画像履歴が抑制され、ゴーストの発生が抑止される。したがって、搬送部材の第１搬送方向の上流側から下流側にかけて、すなわち、軸方向全体に亘って現像剤担持体からトナー担持体に安定してトナーが供給される。

【0016】

上記の構成において、前記現像剤滞留部によって滞留された現像剤の一部を前記ハウジングから排出する現像剤排出部を有するものでもよい。

【0017】

本構成によれば、現像剤排出部によって現像剤収容部内の現像剤が排出される。このため、新たなキャリアを含む現像剤が補給されることによって、現像剤収容部内を循環する現像剤の寿命を延ばすことができる。一方、搬送部材の下流側端部において現像剤が現像剤滞留部によって滞留される場合でも、トナー担持体の浸漬時の上端側が第１搬送方向下流側に配置されるため、現像剤の詰まり、こぼれ、更に、表面層の薄層化が抑止される。

【0018】

上記の構成において、前記搬送部材は、シャフトと、シャフト回りに配置されたスクリュー羽根とを備え、前記現像剤滞留部は、前記シャフトの前記搬送方向下流側端部において、前記スクリュー羽根とは逆向きに配置された逆スクリュー羽根であることが望ましい。

【0019】

本構成によれば、逆スクリュー羽根によって、搬送部材の第１搬送方向下流側において現像剤を滞留させることができる。

【0020】

上記の構成において、前記トナー担持体の前記表面層は、酸化チタンのみが分散されたアルコール可溶性ナイロンからなることが望ましい。

【0021】

本構成によれば、導電材として酸化チタンのみが分散されているため、表面層の摩耗が低減される。

【0022】

上記の構成において、前記基材は、アルミニウムからなり、表面に形成された酸化層を備え、前記表面層は前記酸化層の表面に形成されていることが望ましい。

【0023】

本構成によれば、アルミニウムからなる基材の上に酸化層が形成されることで、表面層の基材に対する付着力が増大される。この結果、表面層の剥離が抑制される。

【0024】

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れか１に記載の現像装置と、表面に静電潜像が形成され、前記現像装置から前記現像剤が供給される前記像担持体と、を備えることを特徴とする。

【0025】

本構成によれば、現像剤担持体の軸方向における画像濃度の変動が抑制された画像形成装置が提供される。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、現像剤担持体の軸方向に沿って画像濃度の変動が抑制された現像装置およびこれを備えた画像形成装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る現像装置の断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る感光体ドラムおよび現像ローラーの軸方向の長さの関係を示す模式図（Ａ）、および、現像ローラーの端部の膜厚の様子を示す模式的な断面図（Ｂ）である。

【図4】本発明の実施形態に係る現像ローラーの軸方向の膜厚の分布を示すグラフ（Ａ）、（Ｂ）である。

【図5】本発明の実施形態に係る現像装置の模式的な平面図である。

【図6】本発明の変形実施形態に係る現像装置の断面図である。

【図7】本発明の変形実施形態に係る現像装置の模式的な平面図である。

【図8】本発明の変形実施形態に係る現像装置の現像ローラーの膜厚の様子を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。なお、本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置、例えばコピー機、プリンター、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機等に適用することができる。

【0029】

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着装置１３、給紙部１４、用紙排出部１５、および原稿読取部１６等を備えて構成されている。

【0030】

装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に介設された連結部１１３とを備えている。連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、下部本体１１１の左部および後部から立設され、平面視でＬ字状を呈している。上部本体１１２は、連結部１１３の上端部に支持されている。

【0031】

下部本体１１１には、画像形成部１２、定着装置１３および給紙部１４が内装されているとともに、上部本体１１２には原稿読取部１６とが装着されている。

【0032】

画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された用紙Ｐにトナー像を形成する画像形成動作を実行する。画像形成部１２は、上流側から下流側へ向けて水平に順次配設された、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙ、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃおよびブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｂｋと、駆動ローラー１２５Ａ等の複数のローラー間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラー１９６と、ベルトクリーニング装置１９８と、を備えている。

【0033】

画像形成部１２の各色のユニットは、感光体ドラム１２１（像担持体）と、感光体ドラム１２１へトナー（現像剤）を供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、ドラムクリーニング装置１２７と、をそれぞれ一体的に備えている。また、隣接する現像装置１２２の下方には、それぞれの感光体ドラム１２１を露光するための露光装置１２４が水平に配置されている。

【0034】

感光体ドラム１２１は、円筒形状からなり、軸回りに回転される。感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像が形成されるとともに、前記静電潜像がトナーによって顕在化されるトナー像を担持する。本実施形態では、感光体ドラム１２１は、公知のアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体である。

【0035】

現像装置１２２は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して当該トナーを積層させ、感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。各現像装置１２２には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。

【0036】

帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の直下位置にそれぞれ設けられている。帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。

【0037】

露光装置１２４は、各帯電装置１２３の下方位置に設けられている。露光装置１２４は、コンピューター等から入力された画像データや原稿読取部１６が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。なお、露光装置１２４は、感光体ドラム１２１上に、所定の潜像電位を形成するため、予め設定された露光光量に応じて、前記レーザー光を照射する。ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。

【0038】

中間転写ベルト１２５は、無端のベルトであって、基層、弾性層、及びコート層から成る積層構造を有する導電性の軟質ベルトである。中間転写ベルト１２５は、画像形成部１２の上方において、略水平方向に配置された複数の張架ローラーに掛け回されている。張架ローラーは、定着装置１３の近傍に配置され中間転写ベルト１２５を回転駆動する駆動ローラー１２５Ａと、駆動ローラー１２５Ａに対して水平方向に所定間隔を置いて配設され従動回転する従動ローラー１２５Ｅと、を含む。中間転写ベルト１２５は、駆動ローラー１２５Ａに回転駆動力が与えられることにより、図１において時計方向に周回駆動される。

【0039】

二次転写ローラー１９６には、二次転写バイアス印加部（不図示）が電気的に接続されている。二次転写ローラー１９６と駆動ローラー１２５Ａとの間に印加される転写バイアスによって、中間転写ベルト１２５上に形成されたトナー画像は、下方の搬送ローラー対１９２から搬送された用紙Ｐに転写される。ベルトクリーニング装置１９８は、従動ローラー１２５Ｅに対して中間転写ベルト１２５を介して対向配置される。

【0040】

定着装置１３は、内部に加熱源であるハロゲンランプなどの通電発熱体を備えた加熱ローラー１３２と、加熱ローラー１３２に対向配置された加圧ローラー１３４と、を備えている。定着装置１３は、画像形成部１２で転写された用紙Ｐ上のトナー像に対し、用紙Ｐが加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３４との間の定着ニップ部を通過する間に加熱ローラー１３２から熱を与えて定着処理を施す。定着処理の完了したカラー印刷済みの用紙Ｐは、定着装置１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って装置本体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

【0041】

給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット１４２とを備えている。給紙カセット１４２は、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１を収容する。給紙カセット１４２の上方には、ピックアップローラー１４３が設けられ、ピックアップローラー１４３は、給紙カセット１４２に収容された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐを用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。手差しトレイ１４１は、下部本体１１１の右面の下方位置に設けられた、用紙Ｐを１枚ずつ手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのトレイである。

【0042】

画像形成部１２の左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラー対１９２が設けられ、搬送ローラー対１９２は、給紙部１４から繰り出された用紙Ｐを、二次転写ローラー１９６を有する二次転写ニップ部へ向けて搬送する。

【0043】

用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排紙トレイ１５１を備える。排紙トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された用紙Ｐが、定着装置１３で定着処理が施された後に排出されるトレイである。

【0044】

原稿読取部１６は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を走査して読み取る走査機構１６３とを備えている。走査機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。また、装置本体１１は、この画像データから作像画像を生成する画像処理部（不図示）を有する。

【0045】

＜現像装置の構成＞
続いて、現像装置１２２について詳細に説明する。図２は、現像装置１２２の内部構造を概略的に示す上下および左右方向の断面図である。図３は、本実施形態に係る感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の軸方向の長さの関係を示す模式図（Ａ）、および、現像ローラー８３の端部の膜厚の様子を示す模式的な断面図（Ｂ）である。図４は、現像ローラー８３の軸方向の膜厚の分布を示すグラフ（Ａ）、（Ｂ）である。図５は、本実施形態に係る現像装置１２２および感光体ドラム１２１の模式的な平面図である。なお、図５では、説明のために、磁気ローラー８２、現像ローラー８３および感光体ドラム１２１を左方にずらして示している。本実施形態における現像装置１２２には、現像ローラー８３および磁気ローラー８２を備えるタッチダウン現像方式が採用されている。現像装置１２２は、該現像装置１２２の内部空間を画定する現像ハウジング８０（ハウジング）を含む。この現像ハウジング８０には、所定の極性に帯電する非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む二成分現像剤を貯留する現像剤貯留部８１（現像剤収容部）が備えられている。また、現像ハウジング８０の内部には、現像剤貯留部８１の上方に配置された磁気ローラー８２（現像剤担持体）と、磁気ローラー８２の斜め上方位置で磁気ローラー８２に対向配置された現像ローラー８３（トナー担持体）と、磁気ローラー８２に対向配置された現像剤規制ブレード８４（層厚規制部材）とが配設されている。また、現像装置１２２は、駆動部９６２と、現像バイアス印加部８８とを備える（図２）。

【0046】

図２および図５を参照して、現像剤貯留部８１は、現像装置１２２の長手方向に延びる２つの隣り合う第１現像剤貯留室８１ａ、第２現像剤貯留室８１ｂを含む。第２現像剤貯留室８１ｂは、磁気ローラー８２に対向して配置されている。第１現像剤貯留室８１ａ、第２現像剤貯留室８１ｂは、現像ハウジング８０に一体に形成され長手方向に延びる仕切り板８０１によって互いに仕切られているが、長手方向（軸方向）における両端部において第１連通部８１ｃ、第２連通部８１ｄによって互いに連通されている。第１現像剤貯留室８１ａおよび第２現像剤貯留室８１ｂには、軸回りに回転することにより現像剤を攪拌及び搬送する第１スクリューフィーダー８５および第２スクリューフィーダー８６（搬送部材）がそれぞれ収容されている。第１スクリューフィーダー８５および第２スクリューフィーダー８６は、シャフトと、シャフト回りに配置されたスクリュー羽根とを備える。第１スクリューフィーダー８５および第２スクリューフィーダー８６は、駆動部９６２により回転駆動されるが、その回転方向および現像剤の搬送方向が互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、第１現像剤貯留室８１ａおよび第２現像剤貯留室８１ｂ間を、図５の矢印Ｄ１（第２搬送方向）、Ｄ３、Ｄ２（第１搬送方向）およびＤ４で示すように、攪拌されつつ循環搬送される。この攪拌により、トナーとキャリアとが混合され、トナーが例えばプラスに帯電される。

【0047】

磁気ローラー８２は、現像装置１２２の長手方向に沿って、現像ローラー８３に対向するように現像ハウジング８０に回転可能に支持されている。磁気ローラー８２は、図２では時計方向に回転駆動される。磁気ローラー８２の内部には、固定式の所謂磁石ロール（固定磁石、図示せず）が配置されている。磁石ロールは複数の磁極を有しており、本実施形態では汲上極８２１、規制極８２２及び主極８２３を有する。汲上極８２１は現像剤貯留部８１に対向し、規制極８２２は現像剤規制ブレード８４に対向し、主極８２３は現像ローラー８３に対向している。

【0048】

磁気ローラー８２は、汲上極８２１の磁力によって現像剤貯留部８１から現像剤をその周面８２Ａ上に磁気的に汲み上げる（受け取る）。磁気ローラー８２は、周面８２Ａ上に、汲み上げられた現像剤を磁気的に現像剤層（磁気ブラシ層）として担持する。そして、磁気ローラー８２は、現像ローラー８３にトナーを供給する。磁気ローラー８２の回転に伴って、前記現像剤は現像剤規制ブレード８４に向けて搬送される。

【0049】

現像剤規制ブレード８４は、現像ローラー８３と磁気ローラー８２とが対向する領域よりも磁気ローラー８２の回転方向上流側において、磁気ローラー８２に対向して配置される。現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の周面８２Ａに磁気的に付着した現像剤の層厚を規制する。現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間で所定の寸法の規制ギャップＧを形成する。これにより、周面８２Ａ上には所定厚さの均一な現像剤層が形成される。

【0050】

現像ローラー８３は、現像装置１２２の長手方向に沿って、且つ、磁気ローラー８２に対して平行に延びるように配設されており、図２では時計方向に回転駆動される。現像ローラー８３は、感光体ドラム１２１に対向して配置される。現像ローラー８３は、円筒形状からなり、軸回りに回転可能に現像ハウジング８０に支持されている。現像ローラー８３は、磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に保持された現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する周面８３Ａを有する。現像動作が行なわれる現像時には、現像ローラー８３は、前記トナー層のトナーを感光体ドラム１２１の周面に供給する。本実施形態では、現像ローラー８３は、円筒状のスリーブ８３０（基材）と、スリーブ８３０の表面に形成された樹脂コート（ナイロンコート）（表面層）と、を備えるローラーである（図３（Ｂ））。

【0051】

現像ローラー８３、磁気ローラー８２、第１スクリューフィーダー８５および第２スクリューフィーダー８６は、駆動部９６２によって同期して回転駆動される。現像ローラー８３の周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間には、所定の寸法の隙間Ｓ（図２）が形成されている。隙間Ｓは例えば０．３ｍｍに設定されている。現像ローラー８３は、現像ハウジング８０に形成された開口を通して感光体ドラム１２１に臨むように配置され、周面８３Ａと感光体ドラム１２１の周面との間にも所定の寸法の隙間が形成されている。本実施形態では、前記隙間は０．１２ｍｍに設定されている。

【0052】

現像バイアス印加部８８は、磁気ローラー８２および現像ローラー８３に、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加する。感光体ドラム１２１と現像ローラー８３との間、また、現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間には、高い交流電圧が印加される。特に、磁気ローラー８２から現像ローラー８３にトナーが供給され、更に、現像ローラー８３から感光体ドラム１２１にトナーが供給されるため、公知の一成分および二成分現像装置と比較して、トナーの移動のために、現像ローラー８３には高い交流電圧が印加される。

【0053】

図５を参照して、現像装置１２２は、更に、逆搬送部８６Ａ（現像剤滞留部）と、現像剤排出部８７とを備える。逆搬送部８６Ａは、第２現像剤貯留室８１ｂの前端部、すなわち、第２スクリューフィーダー８６の搬送方向（第１搬送方向、図５の矢印Ｄ２）下流側端部において、第２スクリューフィーダー８６と同軸上に固定されたスクリュー羽根である。ただし、逆搬送部８６Ａのスクリュー羽根は、第２スクリューフィーダー８６のスクリュー羽根とは逆方向に向かって配置されている（逆スクリュー羽根）。逆搬送部８６Ａは、第２連通部８１ｄの前端側に対向して配置されている。逆搬送部８６Ａは、第２スクリューフィーダー８６と一体回転し、第２スクリューフィーダー８６によって搬送された現像剤を逆方向に押し戻し、現像剤を部分的に滞留させる。

【0054】

現像剤排出部８７は、逆搬送部８６Ａよりも前側において第２現像剤貯留室８１ｂに連通している。現像剤排出部８７は、内部に空間部を備える円筒状の壁部と、前記空間部で回転する排出スクリュー８７Ａとを備える。排出スクリュー８７Ａは、第２スクリューフィーダー８６と同軸上に固定されたスクリュー羽根である。排出スクリュー８７Ａは、第２スクリューフィーダー８６のスクリュー羽根と同じ向きに配置されている。逆搬送部８６Ａによって形成された現像剤の滞留部から、一部の現像剤が逆搬送部８６Ａを乗り越え現像剤排出部８７に流入すると、前記現像剤は現像剤排出部８７の排出スクリュー８７Ａによって後方に搬送された後（図５の矢印Ｄ５）、不図示の排出口から排出される。このように、本実施形態では、現像装置１２２の内部から現像剤の一部が排出されるトリクル技術が採用される。なお、第２スクリューフィーダー８６の搬送方向下流側では、現像ローラー８３から消費されたトナーの分だけ現像剤のトナー濃度が低くなる。したがって、キャリア率の高い現像剤を効率的に現像剤排出部８７から排出することができる。なお、現像装置１２２にキャリアを補うために、トナーカートリッジ（不図示）の内部にトナーとともにキャリアが収容されてもよく、他のキャリア補給タンクが備えられてもよい。

【0055】

図３（Ａ）を参照して、本実施形態では、感光体ドラム１２１の軸方向の長さが、現像ローラー８３の軸方向の長さよりも大きく設定されている。このため、現像ローラー８３の軸方向の両端部は、感光体ドラム１２１の軸方向の両端部よりも内側の領域Ｌにおいて感光体ドラム１２１に対向する。なお、現像ローラー８３の軸方向の両端部には不図示のトラッキングローラーが固定されている。トラッキングローラーは、感光体ドラム１２１の両端部に当接することで、現像ローラー８３と感光体ドラム１２１との間のギャップを規制する。また、現像ハウジング８０は、感光体ドラム１２１に向かって不図示の付勢ばねで付勢されている。この結果、現像ローラー８３と感光体ドラム１２１との間のギャップがより安定して維持される。

【0056】

図３（Ｂ）を参照して、現像ローラー８３のスリーブ８３０は、アルミニウムからなる。現像ローラー８３のコート層８３Ｃは、以下の浸漬法によって形成される。まず、スリーブ８３０の外周面にアルマイト処理が施され、厚さ１０μｍのアルマイト層（酸化層）が形成される。アルミニウムからなるスリーブ８３０の上に酸化層が形成されることで、コート層８３Ｃの基材に対する付着力が増大される。この結果、コート層８３Ｃの剥離が抑制される。その後、スリーブ８３０の表面、すなわち、アルマイト層の表面が１２０℃で１０分以上熱処理される。この熱処理は、コート層８３Ｃの乾燥工程においてクラックが生じることを抑止するため、予めスリーブ８３０にクラックを意図的に生じさせるために行われる。前記熱処理の時間は予め定められており、例えば、前記乾燥工程に要する時間以上に定められている。前記熱処理は、常に一定の温度で一定の時間だけ行われる。これにより、前記熱処理が行われる全てのスリーブ８３０に対して概ね定量のクラックが生じる。

【0057】

前記熱処理の後にアルマイト層上にコート層８３Ｃを形成する処理が行われる。具体的には、結着樹脂としてのアルコール可溶性のナイロン樹脂１００重量部、顔料、導電剤として酸化チタン５０〜１２５重量部、および分散媒体としてのメタノール８００重量部が、直径１．０ｍｍのジルコニアビーズとともにボールミルで約４８時間混合され混合液が準備される。その混合液に表面がアルマイト処理された直径１２〜２０ｍｍのスリーブ８３０を所定時間浸漬させた後に引き上げ、１３０℃の高温環境の下で１０分間乾燥させる。なお、スリーブ８３０は、円筒形状の軸方向が鉛直方向に沿うように、混合液の中に浸漬されるとともに、引き上げられる。また、スリーブ８３０の引き上げ時には、円筒状のポリテトラフルオロエチレン製ブレードによって、表面に付着した混合液が削ぎ落とされる。この結果、厚み２μｍ〜１１μｍのコート層８３Ｃがコーティングされたスリーブ８３０が製作される。このように、コート層８３Ｃがコーティングされる前に、予め熱処理によってアルマイト層にクラックが生成される。このため、コート層８３Ｃに含有されている導電剤が、コート層８３Ｃの乾燥時にコート層８３Ｃの内部に発生する対流の影響で偏在することが防止される。この結果、導電材が均一に分散したコート層８３Ｃを形成することが可能になる。また、コート層８３Ｃには、導電材として酸化チタンのみが分散されているため、コート層８３Ｃがより硬く形成されコート層８３Ｃの摩耗が低減される。

【0058】

一方、上記のような浸漬法によってコート層８３Ｃが形成される場合、スリーブ８３０の表面に付着した混合液は、引き上げ時の重力の影響によって下方に垂れ下がりやすい。このため、浸漬時に下端側に位置するスリーブ８３０の表面には、軸方向の中央部と比較して部分的に厚いコート層８３Ｃが形成される。特に、スリーブ８３０の下端部には、部分的に、コート層８３Ｃの厚さが増した溜り部８３Ｃ１が形成されやすい。また、浸漬時に上端側に位置するスリーブ８３０の表面には、軸方向の中央部と比較して部分的に薄いコート層８３Ｃ（薄層部８３Ｃ２）が形成される。

【0059】

図４（Ａ）は、スリーブ８３０に形成されたコート層８３Ｃの下端側の膜厚の分布を示している。一方、図４（Ｂ）は、スリーブ８３０に形成されたコート層８３Ｃの上端側の膜厚の分布を示している。いずれも、横軸は、スリーブ８３０の端部からの距離を示し、縦軸は、軸方向におけるそれぞれの位置に応じた膜厚を、コート層８３Ｃの平均膜厚に対する差分として示している。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コート層８３Ｃのうち上端部の薄い部分の長さは、下端部の厚い部分の長さよりも長い。また、コート層８３Ｃの上端部の最大膜厚減少分（３μｍ）は、下端部の最大膜厚上昇分（３．５μｍ）に近似した値となっている。

【0060】

図５では、現像ローラー８３上のコート層８３Ｃの分布が誇張して図示されている。前述のように、本実施形態では、現像ローラー８３の軸方向が鉛直方向に沿うように、スリーブ８３０が所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によってコート層８３Ｃが形成される。そして、現像ローラー８３の浸漬時の下端側が第２スクリューフィーダー８６の搬送方向（図５の矢印Ｄ２）上流側に配置され、現像ローラー８３の浸漬時の上端側が前記搬送方向下流側に配置されるように、現像ローラー８３が現像ハウジング８０に装着されている。

【0061】

磁気ローラー８２に隣接する第２スクリューフィーダー８６は、第２現像剤貯留室８１ｂにおいて、軸方向の一端側から他端側に向かう搬送方向（第１搬送方向）に現像剤を搬送しながら、磁気ローラー８２に現像剤を供給する。この際、第１搬送方向下流側にいくほど、第２スクリューフィーダー８６による現像剤の攪拌時間が長くなる。このため、第１搬送方向の上流側の現像剤の帯電量は下流側の現像剤の帯電量よりも低くなりやすい。第１搬送方向上流側の磁気ローラー８２上のトナーの帯電量が低い場合、現像ローラー８３上のトナーの帯電量も低くなる。このように、トナーの帯電量が低い場合、現像バイアスが形成する現像電界へのトナーの応答性が低いため、現像性能が低下する。一方、第１搬送方向下流側では、相対的にトナーの帯電量が高いため、現像性能が部分的に増大される。この結果、第１搬送方向に沿って画像濃度が変動しやすくなる。このような場合であっても、本実施形態では、スリーブ８３０の浸漬時の下端側が現像ハウジング８０の第１搬送方向上流側に配置され、スリーブ８３０の浸漬時の上端側が現像ハウジング８０の第１搬送方向下流側に配置されている。このため、第１搬送方向上流側では、現像ローラー８３と感光体ドラム１２１との間隔が狭くなり、現像性能が部分的に高く調整される。したがって、トナーの帯電量が比較的低い第１搬送方向上流側においても、現像ローラー８３から感光体ドラム１２１に安定してトナーが供給される。一方、第１搬送方向下流側では、現像ローラー８３と感光体ドラム１２１との間隔が広くなり、現像性能が部分的に低く調整される。この結果、トナーの帯電量が第１搬送方向に沿って高くなるように分布する場合でも、現像ローラー８３の軸方向における画像濃度の変動が抑制される。

【0062】

更に、本実施形態では、前述のように、第２スクリューフィーダー８６の搬送方向下流側では逆搬送部８６Ａによって現像剤が部分的に滞留している（図５の領域Ｋ）。現像剤貯留部８１内を循環する現像剤量が増えた場合、逆搬送部８６Ａによる現像剤の滞留部は、磁気ローラー８２の第１搬送方向下流側端部に隣接する領域まで拡大することがある。この場合、磁気ローラー８２の第１搬送方向下流側部分では、周面に担持される現像剤の嵩が増大する（図５の領域ＨＢ）。この結果、現像剤規制ブレード８４（図２）の裏側（下側）の現像剤量が増大し、現像剤規制ブレード８４を通過する現像剤量も増加する。そして、磁気ローラー８２上に担持された多量の現像剤は、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間の隙間Ｓ（図２）を通過しにくく、現像剤の詰まりが生じやすくなる。また、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間で滞留した現像剤は、行き場を失い、軸方向に沿って移動した後、現像ハウジング８０からこぼれやすくなる。加えて、現像ローラー８３上のコート層８３Ｃが磁気ローラー８２上の多量の現像剤の磁気ブラシによって研磨され、コート層８３Ｃの寿命が短くなる。

【0063】

本実施形態では、現像ローラー８３の浸漬時の上端側が第２スクリューフィーダー８６の搬送方向下流側に配置されている。すなわち、図５を参照して、コート層８３Ｃの薄層部８３Ｃ２が、磁気ローラー８２の第１搬送方向下流側端部に対向して配置される。このため、磁気ローラー８２の第１搬送方向下流側部分では、部分的に磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間の隙間Ｓが広くなる。この結果、磁気ローラー８２の周面に担持された多量の現像剤が磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間をすり抜けやすくなる。したがって、隙間Ｓにおける現像剤の詰まりや、現像ハウジング８０から現像剤がこぼれることが抑止される。更に、隙間Ｓにおいて磁気ローラー８２上の磁気ブラシによるコート層８３Ｃの研磨、薄層化が抑制される。

【0064】

一方、第２スクリューフィーダー８６の搬送方向上流側では、第１連通部８１ｃを介して第１現像剤貯留室８１ａから第２現像剤貯留室８１ｂに現像剤が受け渡される。受け渡された現像剤は、第２スクリューフィーダー８６の搬送力によって図５の矢印Ｄ２方向に搬送される。このため、第２現像剤貯留室８１ｂの上流側端部では、現像剤が溜まりにくく、磁気ローラー８２上に担持される現像剤量は相対的に少なくなる（図５の領域ＨＡ）。この場合、磁気ローラー８２上の磁気ブラシが薄層化するため、磁気ブラシの掻き取り力が低下する。この結果、現像ローラー８３上に担持された古いトナーが磁気ローラー８２側に戻りにくく、現像ローラー８３上に画像履歴が残りやすくなる（現像ゴースト）。

【0065】

本実施形態では、上記のように磁気ローラー８２の第１搬送方向上流側で生じる課題を解決するために、現像ローラー８３の浸漬時の下端側が第２スクリューフィーダー８６の第１搬送方向上流側に配置されている。すなわち、図５を参照して、コート層８３Ｃの溜り部８３Ｃ１が、磁気ローラー８２の第１搬送方向上流側端部に対向して配置される。このため、磁気ローラー８２の第１搬送方向上流側部分では、部分的にコート層８３Ｃの厚さが厚くなり、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との隙間が狭くなる。したがって、磁気ローラー８２上に担持される現像剤量が相対的に少ない場合でも、磁気ブラシによるトナーの掻き取り力が確保され、現像ローラー８３上に担持された古いトナーが磁気ローラー８２側に効率的に回収される。この結果、現像ローラー８３上の画像履歴が抑制され、画像上の現像ゴーストの発生が抑止される。以上のように、本実施形態では、現像ローラー８３の浸漬時の上下方向の端部の配置が、第２スクリューフィーダー８６の搬送方向に応じて適切に設定されているため、第２スクリューフィーダー８６の搬送方向の上流側から下流側にかけて、すなわち、軸方向全体に亘って現像ローラー８３から磁気ローラー８２に安定してトナーが供給される。

【0066】

また、本実施形態では、現像装置１２２が現像剤排出部８７を備える。現像剤貯留部８１内の現像剤、特にキャリアが徐々に入れ替えられることで、現像剤の寿命が長く維持される。この結果、長期に亘って安定した画像が形成される。そして、第２スクリューフィーダー８６の下流側端部において現像剤が逆搬送部８６Ａによって滞留される場合でも、現像ローラー８３の浸漬時の上端側が第１搬送方向下流側に配置されているため、現像剤の詰まり、こぼれ、更には、コート層８３Ｃの著しい薄層化が抑止される。

【0067】

以上、本発明の各実施形態に係る現像装置１２２および画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。

【0068】

（１）上記の実施形態では、画像形成装置１としてフルカラー機を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成装置１は、白黒画像を印刷するモノクロ機であってもよい。

【0069】

（２）上記の実施形態では、逆搬送部８６Ａ（現像剤滞留部）は、現像剤排出部８７から現像剤を排出させるために、部分的に現像剤を滞留させる態様にて説明した。本発明はこれに限定されるものではない。第２スクリューフィーダー８６の搬送方向下流側端部に、第２スクリューフィーダー８６を回転可能に支持する不図示の軸受部が現像ハウジング８０に装着される。逆搬送部８６Ａは、上記の軸受部への現像剤の進入を抑止するために、部分的に現像剤を滞留させるものであってもよい。

【0070】

（３）また、上記の実施形態では、タッチダウン現像方式が適用された現像装置１２２を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図６は、本発明の変形実施形態に係る現像装置９の断面図である。図７は、現像装置９の模式的な平面図である。なお、図７では、後記のコート層９３１Ｃの厚さが誇張して示されている。図８は、現像装置９の現像ローラー９３１の膜厚の様子を示すグラフである。

【0071】

現像装置９は、現像ハウジング９３０（ハウジング）と、現像ローラー９３１（現像剤担持体）と、第１スクリューフィーダー９３２（搬送部材）と、第２スクリューフィーダー９３３と、規制ブレード６０（層厚規制部材）とを備える。現像装置９には、磁性一成分現像方式が採用されている。

【0072】

現像ハウジング９３０には、現像剤収容部９３０Ｈが備えられている。現像剤収容部９３０Ｈには、磁性一成分現像剤が収容されている。また、現像剤収容部９３０Ｈは、現像剤が現像ローラー９３１の軸方向の一端側から他端側に向かう第１搬送方向（図６の紙面と直交する方向、前から後に向かう方向、図７の矢印Ｄ２方向）に搬送される第１搬送部９３０Ａと、軸方向の両端部において第１搬送部９３０Ａに連通され、第１搬送方向とは逆の第２搬送方向（図７の矢印Ｄ１方向）に現像剤が搬送される第２搬送部９３０Ｂとを含む。第１搬送部９３０Ａおよび第２搬送部９３０Ｂは、第１連通口９３０Ｃおよび第２連通口９３０Ｄによって連通されている。第１スクリューフィーダー９３２および第２スクリューフィーダー９３３は、図６の矢印Ｄ６２、６３方向に回転され、それぞれ、現像剤を第１搬送方向（図７の矢印Ｄ２）および第２搬送方向（図７の矢印Ｄ１）に搬送する。特に、第１スクリューフィーダー９３２は、現像剤を第１搬送方向に搬送しながら、現像ローラー９３１に現像剤を供給する。現像剤は、第１搬送部９３０Ａおよび第２搬送部９３０Ｂ間を、図７の矢印Ｄ１、Ｄ３、Ｄ２およびＤ４で示すように、攪拌されつつ循環搬送される。

【0073】

現像ローラー９３１は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム９２１（図７、像担持体）に対して間隔をおいて配置されている。現像ローラー９３１は、回転されるスリーブ９３１Ｓと、スリーブ９３１Ｓの内部に固定配置された磁石９３１Ｍ（固定磁石）とを備える。図６において、実線ＭＣは、磁石９３１Ｍの法線方向の磁力分布を示している。磁石９３１Ｍは、Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２およびＮ２極を備える。このように、本変形実施形態では、磁石９３１Ｍは、スリーブ９３１Ｓの回転における周方向に沿って隣接して配置された複数の磁極を備え、前記複数の磁極の極性は、前記周方向に沿って異なる磁極が交互に配置されるように設定されている。

【0074】

また、現像ローラー９３１は、図６の矢印Ｄ６１方向に回転される。規制ブレード６０は、現像ローラー９３１に所定の間隔をおいて配置され、第１スクリューフィーダー９３２から現像ローラー９３１の周面上に供給された現像剤の層厚を規制する。また、磁性トナー（磁性一成分現像剤）は、規制ブレード６０と現像ローラー９３１との間で、摩擦帯電（荷電）される。

【0075】

本変形実施形態では、現像ローラー９３１のスリーブ９３１Ｓが本発明の基材に相当する。そして、スリーブ９３１Ｓの表面には、コート層９３１Ｃ（図７）が形成されている。換言すれば、基材は、現像ローラー９３１の一部であって、コート層は、現像ローラー９３１の周面に形成されている。そして、スリーブ９３１Ｓの軸方向が鉛直方向に沿うようにスリーブ９３１Ｓが所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によってコート層９３１Ｃが形成される。なお、コート層９３１Ｃは、先の実施形態に係るコート層８３Ｃと同様の工程で形成される。

【0076】

図８を参照して、スリーブ９３１Ｓの長手方向（軸方向）において、浸漬時の上端側では、１９０ｍｍから２２０ｍｍの位置で部分的にコート層９３１Ｃの厚さが薄くなっている（ローラー薄層部９３１Ｃ２、図７）。一方、スリーブ９３１Ｓの長手方向（軸方向）において、浸漬時の下端側では、０ｍｍから２０ｍｍの位置で部分的にコート層９３１Ｃの厚さが厚くなっている（ローラー厚層部９３１Ｃ１、図７）。そして、本変形実施形態では、スリーブ９３１Ｓの浸漬時の下端側（コート層９３１Ｃのローラー厚層部９３１Ｃ１）が現像ハウジング９３０の第１搬送方向上流側に配置され、スリーブ９３１Ｓの浸漬時の上端側（コート層９３１Ｃのローラー薄層部９３１Ｃ２）が現像ハウジング９３０の第１搬送方向下流側に配置されている。

【0077】

現像ローラー９３１は、第１スクリューフィーダー９３２から一成分現像剤を受け取り、感光体ドラム９２１に当該現像剤を供給する。第１搬送部９３０Ａでは、第１搬送方向下流側にいくほど、第１スクリューフィーダー９３２による現像剤の攪拌時間が長くなる。この結果、第１搬送方向上流側の現像ローラー９３１上の現像剤の帯電量が相対的に低くなり、第１搬送方向上流側の感光体ドラム９２１上の画像濃度が低くなりやすい。また、このように現像剤の帯電量が低い領域では、現像剤が飛散しやすく、現像剤かぶりが発生しやすい。このように第１搬送方向に沿って現像剤の帯電量に差が生じやすい条件として、第１スクリューフィーダー９３２の回転数が１００ｒｐｍ未満の場合、特に、１０〜６０ｒｐｍの場合があげられる。本変形実施形態では、現像ローラー９３１のコート層９３１Ｃのうち、第１搬送方向上流側の膜厚が部分的に厚く設定されている（ローラー厚層部９３１Ｃ１、図７）。このため、第１搬送方向上流側では、現像ローラー９３１と感光体ドラム９２１との間のギャップが狭くなり、現像性能が増大される。したがって、現像剤の帯電量が比較的低い第１搬送方向上流側においても、現像ローラー９３１から感光体ドラム９２１に安定して現像剤が供給される。この結果、第１搬送方向に沿って画像濃度に変動が生じることが抑制される。

【0078】

また、本変形実施形態では、上記のように、磁石９３１Ｍには、周方向に沿って異なる磁極が交互に配置されている。このため、強い剥離用の磁極が形成された場合と比較して、現像ローラー９３１のスリーブ９３１Ｓから現像剤が剥がれにくく、第１搬送方向に移動しながらスリーブ９３１Ｓ上を周回しつづける現像剤が存在しやすい。このような現像剤は、第１搬送方向下流側に進むにつれて、規制ブレード６０を複数回通過するため、摩擦帯電によって帯電量が増大される。したがって、第１搬送方向に沿って画像濃度が変動しやすくなる。このような場合でも、上記のように、スリーブ９３１Ｓの浸漬時の下端側がハウジングの第１搬送方向上流側に配置され、スリーブ９３１Ｓの浸漬時の上端側がハウジングの第１搬送方向下流側に配置される。この結果、現像ローラー９３１と感光体ドラム９２１との間のギャップが部分的に調整され、第１搬送方向に沿って画像濃度が変動することが抑止される。

【0079】

なお、図６を参照して、磁石９３１Ｍでは、Ｎ１極、Ｓ１極およびＮ２極に対応する扇形の磁性部材が配置され、３つの磁極が着磁されることで、Ｓ２極がダミー極として形成される場合がある。このような場合であっても、強い剥離用の磁界が形成されないため、上記のように現像剤がスリーブ９３１Ｓ上を周回することがある。したがって、本発明において「周方向に沿って異なる極性の磁極が交互に配置される」とは、着磁後の現像ローラー９３１における磁極配置を意味している。

【実施例】

【0080】

＜評価１＞
次に、先の第１の実施形態に係る現像装置１２２の好ましい態様について、実施例をもとに説明する。なお、以後の各実験は、下記の実験条件にて行った。
＜実験条件について＞
・現像方式：２成分現像剤タッチダウン現像方式
・プリント速度：５５枚／分
・感光体ドラム１２１：ａ−Ｓｉ感光体
・感光体ドラム１２１の周速度：２７５ｍｍ／ｓｅｃ
・現像ローラー８３：アルマイト表面処理＋ナイロン樹脂コート
・現像ローラー８３の周速度：感光体ドラム１２１に対して周速比１．６（ウィズ回転）
・磁気ローラー８２の周速度：現像ローラー８３に対して周速比１．１（カウンター回転）
・感光体ドラム１２１と現像ローラー８３とのギャップ：０．１ｍｍ
・磁気ローラー８２と現像ローラー８３とのギャップ：０．２５ｍｍ
・感光体ドラム３１の表面電位：＋２３０Ｖ（背景部）、＋２０Ｖ（画像部）
・現像ローラー８３に印加される現像バイアス：交流電圧の周波数４．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ４３％、Ｖｐｐ１７００Ｖ、直流電圧５０Ｖ
・磁気ローラー８２に印加される現像バイアス：交流電圧の周波数４．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ６８％、Ｖｐｐ７００Ｖ、直流電圧２８０Ｖ
・トナーの平均粒径：６．８μｍ（正帯電性）

【0081】

実施例１（表１）では、上記の実施形態のように、現像ローラー８３の浸漬時の下端側が第２スクリューフィーダー８６の第１搬送方向上流側に配置され、現像ローラー８３の浸漬時の上端側が第１搬送方向下流側に配置されるように、現像ローラー８３が現像ハウジング８０に装着されている。一方、比較例１（表２）では、現像ローラー８３の浸漬時の上端側が第２スクリューフィーダー８６の第１搬送方向上流側に配置され、現像ローラー８３の浸漬時の下端側が第１搬送方向下流側に配置されるように、現像ローラー８３が現像ハウジング８０に装着されている。実施例および比較例では、それぞれ画像密度３．８％の画像が連続して５００Ｋ（５００×１０００）枚印刷される。表１および表２に、それぞれのコート層の膜厚の推移および先端高濃度の画像評価結果が示される。なお、先端高濃度とは、全面ベタ（画像密度１００％）画像を印刷した場合に、シートの搬送方向先端側において部分的に画像濃度が高くなる画像欠陥である。特に、磁気ローラー８２のうち第２スクリューフィーダー８６の搬送方向上流側において、現像ローラー８３から磁気ローラー８２へのトナーの回収性が悪い場合に、一時的に現像ローラー８３上に担持されるトナー量が増大し、画像濃度が高くなる。表１および表２では、先端高濃度が発生しなかった場合を○とし、先端高濃度が発生した場合を×として示している。

【0082】

【表1】

【0083】

【表2】

【0084】

表１に示すように、実施例１では、現像ローラー８３の浸漬時の上端側（初期膜厚４μｍ）が第２スクリューフィーダー８６の第１搬送方向下流側に配置されることによって、現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間を現像剤が通過しやすい。このため、５００Ｋ枚の印刷終了時点で、コート層８３Ｃの膜厚が３μｍを下回っていない。また、実験全体を通じて、先端高濃度が発生せず、安定した画像が維持された。一方、比較例１では、現像ローラー８３の浸漬時の下端側（初期膜厚１０μｍ）が第２スクリューフィーダー８６の搬送方向下流側に配置されることによって、コート層８３Ｃが薄層化し、５００Ｋ枚の印刷終了時点で、コート層８３Ｃの膜厚が３μｍを下回る結果となった。更に、実験初期から終了時まで、現像ローラー８３からのトナーの回収性が悪く、先端高濃度が発生する結果となった。

【0085】

＜評価２＞
次に、現像装置９の好ましい態様について、実施例をもとに説明する。なお、以後の各実施例は、下記の実験条件にて行った。
＜実験条件について＞
・現像方式：磁性一成分現像方式（磁性トナー）
・プリント速度：２５枚／分
・感光体ドラム９２１：ＯＰＣ感光体
・感光体ドラム９２１の周速度：１７０ｍｍ／ｓｅｃ
・第１スクリューフィーダー９３２の回転数：５７ｒｐｍ
・現像ローラー９３１：アルマイト表面処理＋ナイロン樹脂コート
・現像ローラー９３１の周速度：感光体ドラム９２１に対して周速比１．４（ウィズ回転）
・感光体ドラム９２１と現像ローラー９３１とのギャップ：０．２５ｍｍ
・現像ローラー９３１上の現像剤搬送量：０．７１ｍｇ／ｃｍ^２
・感光体ドラム９２１の表面電位：＋４３０Ｖ（背景部）、＋１００Ｖ（画像部）
・現像ローラー９３１に印加される現像バイアス：交流電圧の周波数４．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ４３％、Ｖｐｐ１７００Ｖ、直流電圧１５０Ｖ
・トナーの平均粒径：６．８μｍ（正帯電性）

【0086】

実施例２では、先の第２の実施形態に示すように、現像ローラー９３１のスリーブ９３１Ｓ上に浸漬法（ディッピング法）にて、コート層９３１Ｃが形成されている。コート層９３１Ｃの厚さは、長手方向（軸方向）の中央部において８μｍに設定される。そして、現像ローラー９３１の浸漬時の上端側が第１スクリューフィーダー９３２の第１搬送方向下流側に配置され、現像ローラー９３１の浸漬時の下端側が第１搬送方向上流側に配置される。一方、比較例２では、現像ローラー９３１のスリーブ９３１Ｓ上にコート層９３１Ｃが形成されない、ノンコートスリーブが使用される。実施例２および比較例２ともに、画像密度０．２％の画像が１枚間欠モードで３０００枚印刷される。印刷後のそれぞれの評価結果が表３に示される。

【0087】

【表3】

【0088】

表３において、トナーの帯電量の測定には、Ｔｒｅｋ社のＭｏｄｅｌ２１０ＨＳ−２Ａ ｑ／ｍ Ｍｅｔｅｒが用いられた。また、印刷後の画像濃度（Ｉ．Ｄ）の測定には、東京電色社製のＤｅｎｓｉｔ Ｍｅｔｅｒ ＴＣ−６ＤＳが用いられた。また、トナーかぶりの評価において、○は目視上で問題ないレベルを示し、×は目視でかぶりが視認されるレベルを示している。

【0089】

実施例２、比較例２のいずれにおいても、第１搬送部９３０Ａ（図６）の第１搬送方向上流側のトナーの帯電量（６μｃ／ｇ）よりも、第１搬送方向下流側のトナーの帯電量（８μｃ／ｇ）の方が高くなっている。そして、比較例２では、トナーの帯電量に応じて、画像濃度にも大きな差が生じる結果となった。更に、第１搬送方向上流側では、帯電量の低いトナーが感光体ドラム９２１側に飛散し、トナーかぶりが発生した。

【0090】

一方、実施例２では、トナーの帯電量の差を、感光体ドラム９２１と現像ローラー９３１との間のギャップが補うことで、現像性能が調整され、画像濃度の差が低減する結果となった。また、第１搬送方向上流側では、コート層９３１Ｃのローラー厚層部９３１Ｃ１（図７）が、感光体ドラム９２１の周面に近い位置に配置され、飛散したトナーや感光体ドラム９２１の周面に付着した不要なトナーが回収されることで、トナーかぶりが抑制される結果となった。

【符号の説明】

【0091】

１ 画像形成装置
１１ 装置本体
１２ 画像形成部
１２１、９２１ 感光体ドラム（像担持体）
１２２、９ 現像装置
８０、９３０ 現像ハウジング（ハウジング）
８１ 現像剤貯留部（現像剤収容部）
８１ａ 第１現像剤貯留室（第２搬送部）
８１ｂ 第２現像剤貯留室（第１搬送部）
８２ 磁気ローラー（現像剤担持体）
８３ 現像ローラー（トナー担持体）
８３０、９３１Ｓ スリーブ（基材）
８３Ｃ、９３１Ｃ コート層（表面層）
８３Ｃ１ 溜り部
８３Ｃ２ 薄層部
８４ 現像剤規制ブレード（層厚規制部材）
８５ 第１スクリューフィーダー
８６ 第２スクリューフィーダー（搬送部材）
８６Ａ 逆搬送部（現像剤滞留部）
８７ 現像剤排出部
８７Ａ 排出スクリュー
９３１ 現像ローラー（現像剤担持体）
９３１Ｃ１ ローラー厚層部
９３１Ｃ２ ローラー薄層部
９３１Ｍ 磁石（固定磁石）
９３２ 第１スクリューフィーダー（搬送部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】