JP2017146398A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の搬送量を従来よりも安定させることが可能な現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置は、現像剤担持体を備える。現像剤担持体は、マグネットローラーと、マグネットローラーの周囲に回動可能に設けられ回転方向上流に現像剤を搬送するスリーブとを含む。現像装置は、スリーブ表面に対向するように設けられている規制部材をさらに備える。規制部材と対向するスリーブ表面上の領域を領域Ａ１とし、領域Ａ１に隣接する表面領域を領域Ａ２，Ａ３とした場合に、領域Ａ１〜Ａ３におけるマグネットローラーによる磁束密度は、領域Ａ２で最大となる。領域Ａ２で磁束密度が最大となる位置を基準位置Ｘ１とし、領域Ａ２内で磁束密度が所定値となる位置を下流位置Ｘ２とし、領域Ａ３内で磁束密度が上記所定値となる位置を上流位置Ｘ３とした場合に、基準位置Ｘ１と上流位置Ｘ３との間の幅Ｗ２は、基準位置Ｘ１と下流位置Ｘ２との間の幅Ｗ１よりも長い。
【選択図】図４

Description

本開示は、現像装置および画像形成装置に関し、特に、電子写真方式により画像を形成する現像装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置には、現像装置が備えられている。現像装置は、感光体に現像剤を供給することで感光体上に形成された静電潜像を現像する。

図１０を参照して、画像形成装置に備えられる現像装置５０Ｘについて説明する。図１０は、現像装置５０Ｘの内部構造を示す図である。図１０に示されるように、現像装置５０Ｘは、現像剤の搬送量を調整するための規制部材５６と、現像剤を担持するための現像剤担持体６０とを備える。現像剤担持体６０は、不動のマグネットローラー５２と、マグネットローラー５２の表面に回動可能に設けられており回転方向下流に現像剤を搬送するスリーブ５３とを含む。

現像剤は、トナーとキャリアとで構成されている。トナーおよびキャリアは、現像装置５０Ｘ内で撹拌されることで静電気を生じる。帯電された現像剤は、マグネットローラー５２に引き付けられ、スリーブ５３に付着する。現像剤担持体６０は、スリーブ５３を回転することによりスリーブ５３に付着している現像剤を規制部材５６に搬送する。現像剤は、規制部材５６の通過時に擦り切られる。これにより、現像剤の搬送量が均一になる。

現像剤の搬送量は、様々な要因で変動し得る。現像剤の搬送量が変動すると、印刷品質が低下する。そのため、現像剤の搬送量を均一にすることが望まれている。現像剤の搬送量の変動を抑制するための技術に関し、たとえば、特許文献１（特開２０１３−２００５４７号公報）は、「現像剤搬送量の経時変動を抑制し画像濃度を安定化させる」現像装置を開示している。

特開２０１３−２００５４７号公報

スリーブ５３の表面に付着した現像剤は、マグネットローラー５２による磁力の影響を受ける。図１０には、現像剤がマグネットローラー５２から受ける磁力の大きさが磁力線Ｘとして示されている。現像剤は、マグネットローラー５２から磁力を受けると、スリーブ５３上で磁力の方向に連なっている状態になる。これにより、搬送されている現像剤は、規制部材５６に接触し、規制部材５６で擦り切られる。

規制部材５６付近で現像剤にかけられる磁力が大きすぎる場合には、余分な力が現像剤にかかり、現像剤が劣化してしまう。一方で、規制部材５６付近で現像剤にかけられる磁力が小さすぎる場合には、現像装置５０Ｘは、現像剤の搬送量を安定させることができない。そのため、規制部材５６付近で現像剤にかけられる磁力を安定させることが重要である。

特許文献１に開示される現像装置は、左右対称の磁力線Ｘをスリーブ５３上に形成している。そのため、規制部材５６付近における磁力線Ｘの傾きが大きくなる。その結果、マグネットローラー５２が少しずれるだけで、規制部材５６における磁力が想定以上に変動してしまう。したがって、特許文献１に開示される現像装置は、現像剤の搬送量を安定させることができない。

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、現像剤の搬送量を従来よりも安定させることが可能な現像装置を提供することである。他の局面における目的は、現像剤の搬送量を従来よりも安定させることが可能な画像形成装置を提供することである。

ある局面に従うと、現像装置は、現像剤を供給する供給機構と、上記供給機構から供給された上記現像剤を担持するための現像剤担持体とを備える。上記現像剤担持体は、上記現像剤を引き付けるためのマグネット部材と、上記マグネット部材の周囲に回動可能に設けられ回転方向下流に上記現像剤を搬送するスリーブとを含む。現像装置は、上記スリーブの表面に対向するように設けられている規制部材をさらに備える。上記規制部材と対向する上記スリーブの表面上の領域を第１領域とし、上記第１領域に隣接する表面領域であって上記スリーブの回転方向下流の表面領域を第２領域とし、上記第１領域に隣接する表面領域であって上記スリーブの回転方向上流の表面領域を第３領域とした場合に、上記第１〜第３領域における上記マグネット部材による磁束密度は、上記第２領域で最大となる。上記第２領域において上記磁束密度が最大となる位置を基準位置とし、上記基準位置よりも上記スリーブの回転方向下流の上記第２領域において上記磁束密度が所定値となる位置を下流位置とし、上記第３領域内において上記磁束密度が上記所定値となる位置を上流位置とした場合に、上記基準位置と上記上流位置との間の幅は、上記基準位置と上記下流位置との間の幅よりも長い。

好ましくは、上記所定値は、上記第２領域における上記磁束密度の最大値の半分である。

好ましくは、上記第１領域内における上記磁束密度は、上記第２領域側における上記第１領域の一端と、上記第３領域側における上記第１領域の他端と以外で最小となる。

好ましくは、上記第１領域内における上記磁束密度の最小値は、上記第２領域内における上記磁束密度の最大値よりも小さく、かつ上記第３領域内における上記磁束密度の最大値よりも小さい。

好ましくは、上記第２領域における上記磁束密度の最大値は、４０ｍＴ以上である。
好ましくは、上記第１領域における上記磁束密度の最大値は、４０ｍＴよりも小さい。

好ましくは、上記スリーブの表面には、上記スリーブの回転軸の方向に複数の溝が形成されている。上記複数の溝の各々の深さは、５０μｍ以下である。

他の局面に従うと、上記現像装置を備える、画像形成装置が提供される。

ある局面において、現像剤の搬送量を従来よりも安定させることができる。
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

実施形態に従う画像形成装置の装置構成の一例を示す図である。 実施形態に従う現像装置の内部構造を示す図である。 現像剤担持体上における磁束密度を概略的に示す図である。 スリーブ上における磁束密度をグラフで示す図である。 実施形態における磁力線と比較例における磁力線とを示す図である。 第１変形例に従う磁力線と比較例に従う磁力線とを示す図である。 第２変形例に従う磁力線と比較例に従う磁力線とを示す図である。 スリーブ上の領域Ａ２における磁束密度と、スリーブ上の現像剤の搬送量との関係を示す図である。 スリーブ上の溝の深さと、感光体およびスリーブの間隔に対する現像剤の搬送量との関係を示す図である。 比較例に従う現像装置の内部構造を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

［画像形成装置１００の内部構造］
図１を参照して、実施形態に従う画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の装置構成の一例を示す図である。

図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、ＦＡＸであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびＦＡＸの複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）であってもよい。

画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、クリーニング装置３６と、カセット３７と、定着装置４０と、制御装置１０１とを備える。

画像形成ユニット１Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０の回転方向に沿って順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、クリーニング装置１７と、現像装置５０とを備える。

感光体１０は、トナー像を担持する像担持体である。一例として、感光体１０は、ドラム形状を有する。感光体１０の表面には、感光層が形成されている。帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、制御装置１０１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザーを照射し、指定された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。感光体１０上に形成された静電潜像は、現像装置５０によってトナー像として現像される。現像装置５０の詳細については後述する。

感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。この接触部分に印加された転写バイアスによって、感光体１０上に現像されたトナー像が中間転写ベルト３０に転写される。このとき、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。

クリーニング装置１７は、クリーニングブレードを備える。クリーニングブレードは、感光体１０に圧接され、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。

カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつ二次転写ローラー３３に送られる。二次転写ローラー３３は、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像を用紙Ｓに転写する。用紙Ｓの送り出しおよび搬送のタイミングと、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置とを同期させることで、用紙Ｓの適切な位置にトナー像が転写される。その後、用紙Ｓは、定着装置４０に送られる。

定着装置４０は、用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は、用紙Ｓ上で融解し、用紙Ｓ上に定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。

クリーニング装置３６は、クリーニングブレードを備える。クリーニングブレードは、中間転写ベルト３０に圧接され、トナー像の転写後に中間転写ベルト３０に残留するトナーを回収する。回収されたトナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に貯められる。

制御装置１０１は、たとえば、現像装置５０における現像剤担持体６０を回転駆動するためのモーター（図示しない）などを制御し、現像装置５０から感光体１０に供給される現像剤の量を調整する。

なお、画像形成装置１００の構造は、図１に示される例に限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、１つの感光体１０と、回転可能に構成されている複数の現像装置５０で構成されてもよい。この場合、画像形成装置１００は、各現像装置５０を回転することで、各現像装置５０を感光体１０に順に導く。これにより、各色のトナー像が感光体１０上に現像され、カラー像が形成される。

［現像装置５０の内部構造］
図２を参照して、図１に示される現像装置５０について説明する。図２は、現像装置５０の内部構造を示す図である。

図２に示されるように、現像装置５０は、ハウジング５１を備える。ハウジング５１の内部には、隔壁５１Ａと、第１撹拌部材５４Ａと、第２撹拌部材５５Ａと、現像剤担持体６０とが設けられている。

隔壁５１Ａは、現像剤担持体６０の軸方向に沿って設けられている。ハウジング５１の内部は、隔壁５１Ａにより、第１搬送部５４と第２搬送部５５とに分離される。第１搬送部５４および第２搬送部５５の内部には、現像剤Ｄが収容されている。現像剤Ｄは、トナーと磁性キャリアとで構成されている。

第１搬送部５４の内部には、現像剤Ｄの供給機構としての第１撹拌部材５４Ａが設けられている。第１撹拌部材５４Ａは、現像剤Ｄを撹拌しながら、現像剤Ｄを第１搬送部５４から第２搬送部５５に搬送する。第２搬送部５５の内部には、現像剤Ｄの供給機構としての第２撹拌部材５５Ａが設けられている。第２撹拌部材５５Ａは、現像剤Ｄを撹拌しながら、現像剤Ｄを現像剤担持体６０に搬送する。第１撹拌部材５４Ａおよび第２撹拌部材５５Ａが互いに反対方向に回転することで、現像剤Ｄは、隔壁５１Ａの両端に設けられている循環口（図示しない）を通じて第１搬送部５４と第２搬送部５５との間で循環する。

現像剤担持体６０は、感光体１０と所要間隔を空けて、感光体１０に対向するように設けられている。現像剤担持体６０は、現像剤Ｄを引き付けるためのマグネットローラー５２（マグネット部材）と、マグネットローラー５２の周囲に回動可能に設けられており回転方向下流に現像剤Ｄを搬送するスリーブ５３とで構成されている。

マグネットローラー５２の表面には、Ｓ極およびＮ極が配置されている。以下では、第１撹拌部材５４Ａに対向しているＳ極を「キャッチ極」ともいう。キャッチ極に隣接するＮ極を「搬送極」ともいう。搬送極に隣接するＳ極を「規制極」ともいう。規制極に隣接するＮ極を「主極」ともいう。主極に隣接するＳ極を「封止極」ともいう。

現像剤Ｄは、撹拌されることで静電気を発生し、帯電される。帯電された現像剤Ｄは、キャッチ極（Ｓ極）に引き付けられスリーブ５３に付着する。その後、スリーブ５３上の現像剤Ｄは、搬送極（Ｎ極）に搬送される。現像剤Ｄは、搬送極（Ｎ極）によりスリーブ５３に付着した状態を維持する。

現像装置５０のハウジング５１には、現像剤Ｄの搬送量を調整するための規制部材５６が設けられている。規制部材５６の一端は、ハウジング５１に固定されている。規制部材５６は、たとえば板状であり、板面がスリーブ５３の回転面に直交するように配置されている。規制部材５６は、現像剤担持体６０のスリーブ５３の表面に対向するように設けられている。より具体的には、規制部材５６は、マグネットローラー５２の規制極（Ｓ極）に対向する部分において、スリーブ５３から間隔Ｄｂを空けて設けられている。現像剤Ｄは、規制極（Ｓ極）から磁力を受けて、スリーブ５３の表面上で感光体１０に向かって垂直方向に連なる。これにより、現像剤Ｄは、規制部材５６に擦り切られ、現像剤Ｄの搬送量が均一になる。

好ましくは、規制部材５６には、磁性体で構成される。これにより、規制部材５６と現像剤担持体６０との間で磁界が形成され、規制部材５６表面に磁気吸引力が働く。その結果、現像剤Ｄは、より擦り切りやすくなる。

現像剤Ｄは、規制極（Ｓ極）を通過後、主極（Ｎ極）に搬送される。現像剤Ｄは、主極（Ｎ極）から磁力を受けて、磁力の方向に連なっている状態になる。現像剤Ｄを構成するトナーは正極性に帯電され、現像剤Ｄを構成するキャリアは負極性に帯電され、感光体１０に形成されている静電潜像は負極性に帯電されているので、トナーのみが感光体１０に付着する。これにより、感光体１０に形成されている静電潜像は、トナー像として現像される。その後、スリーブ５３上に残留する現像剤Ｄは、マグネットローラー５２の封止極（Ｓ極）に搬送される。

なお、上述では、規制部材５６が板状である例について説明を行ったが、規制部材５６は、板状に限定されない。たとえば、規制部材５６は、丸棒の形状であってもよい。この場合、規制部材５６は、現像剤担持体６０の回転軸方向に沿って設けられる。

［磁束密度］
図３を参照して、現像剤担持体６０上における磁束の分布について説明する。図３は、現像剤担持体６０上における磁束密度を概略的に示す図である。なお、磁束密度と磁力とは互いに相関するため、以下では「磁束密度」のことを「磁力」ともいい、「磁力」のことを「磁束密度」ともいう。

上述したように、マグネットローラー５２の表面には、Ｓ極およびＮ極が配置されている。図３には、規制極（Ｓ極）から受ける磁力の大きさが磁力線６１として示されている。主極（Ｎ極）から受ける磁力の大きさが磁力線６２として示されている。

スリーブ５３上を搬送される現像剤は、規制極（Ｓ極）から磁力を受けてスリーブ５３上で磁力の方向に連なっている状態になる。これにより、スリーブ５３上を搬送される現像剤は、規制部材５６で擦り切られる。

その後、現像剤は、主極（Ｎ極）に搬送される。スリーブ５３上を搬送される現像剤は、主極（Ｎ極）から磁力を受けてスリーブ５３の表面上で感光体１０に向かって垂直方向に連なる。これにより、現像剤は、感光体１０に接触し、スリーブ５３から感光体１０に移る。

図４を参照して、規制部材５６付近に形成される磁力線６１についてさらに説明する。図４は、スリーブ５３上における磁束密度をグラフで示す図である。

図４に示されるグラフの横軸は、スリーブ５３の回転中心を原点とする極座標の偏角を表わす。すなわち、図４に示されるグラフの横軸は、スリーブ５３の表面上の位置を表わす。図４に示されるグラフの縦軸は、スリーブ５３上の磁束密度の大きさを表わす。

以下では、規制部材５６と対向するスリーブ５３の表面上の領域を領域Ａ１（第１領域）とする。領域Ａ１に隣接する表面領域であってスリーブ５３の回転方向下流の表面領域を領域Ａ２（第２領域）とする。領域Ａ１に隣接する表面領域であってスリーブ５３の回転方向上流の表面領域を領域Ａ３（第３領域）とする。すなわち、領域Ａ２および領域Ａ３は、領域Ａ１を境として互いに反対側に位置する。

図４に示されるように、領域Ａ１〜Ａ３におけるマグネットローラー５２による磁束密度は、領域Ａ２で最大となる。これにより、次のような効果が生じる。領域Ａ１を搬送される現像剤は、主極（Ｎ極）によって形成される磁力線６２（図３参照）に引っ張られて、スリーブ５３の表面上で領域Ａ１から下流に横滑りすることがある（所謂デベ剥げ）。領域Ａ２における磁束密度が高い場合には、領域Ａ２で現像剤を維持する力が増し、現像剤の横滑りが防止される。特に、この効果は、現像剤の搬送量が少ない場合やスリーブ５３の摩擦係数が低い場合に顕著となる。

また、以下では、領域Ａ２において磁束密度が最大となる位置を基準位置Ｘ１とする。基準位置Ｘ１よりもスリーブ５３の回転方向下流の領域Ａ２において磁束密度が所定値（以下、「基準値」ともいう。）となる位置を下流位置Ｘ２とする。当該基準値は、領域Ａ２における磁束密度の最大値よりも小さい。領域Ａ３内において磁束密度が上記基準値となる位置を上流位置Ｘ３とする。

このとき、基準位置Ｘ１と上流位置Ｘ３との間の幅Ｗ２は、基準位置Ｘ１と下流位置Ｘ２との間の幅Ｗ１よりも長い。これにより、領域Ａ１における磁力線６１の傾きが領域Ａ２における磁力線６１の傾きよりも緩やかになる。そのため、マグネットローラー５２や規制部材５６がずれたとしても、領域Ａ２における磁束密度がほとんど変化しなくなる。これにより、現像剤の搬送量が安定する。

好ましくは、幅Ｗ１，Ｗ２を決定するための磁束密度の上記基準値は、領域Ａ２における磁束密度の最大値の半分である。すなわち、幅Ｗ１，Ｗ２は、領域Ａ２における磁束密度の最大値の半値幅に相当する。なお、上記基準値は、領域Ａ２における磁束密度の最大値の半分に限定されない。たとえば、上記基準値は、領域Ａ２における磁束密度の最大値の１／４であってもよい。

さらに好ましくは、領域Ａ１内における磁束密度は、領域Ａ１の端部以外で最小となる。より具体的には、領域Ａ１内における磁束密度は、領域Ａ２側における領域Ａ１の一端と、領域Ａ３側における領域Ａ１の他端と以外で最小となる。これにより、領域Ａ１内における磁力線６１の形状が上に凸になる。そのため、領域Ａ１における磁力線６１の傾きが小さくなり、領域Ａ２における磁束密度をさらに安定させることができる。

さらに好ましくは、領域Ａ１内における磁束密度の最小値は、領域Ａ２内における磁束密度の最大値よりも小さく、かつ領域Ａ３内における磁束密度の最大値よりも小さい。これにより、領域Ａ１における磁力線６１の傾きがさらに小さくなり、領域Ａ２における磁束密度をさらに安定させることができる。なお、領域Ａ１内における磁束密度は、領域Ａ２内における磁束密度の最大値および領域Ａ３内における磁束密度の最大値の少なくとも一方と等しくともよい。

一例として、領域Ａ１内における磁束密度の最大値は３５ｍＴである。領域Ａ２内における磁束密度の最大値は、たとえば４０ｍＴである。領域Ａ３内における磁束密度の最大値は、たとえば３７ｍＴである。好ましくは、領域Ａ１〜Ａ３における規制極（Ｓ極）の磁束密度は、主極（Ｎ極）の磁束密度よりも小さい。主極（Ｎ極）の磁束密度の最大値は、たとえば１０５ｍＴである。

［比較結果］
図５〜図７を参照して、実施形態に従う現像装置５０と比較例に従う現像装置とを比較する。図５は、実施形態における磁力線６１と比較例における磁力線６１Ｘとを示す図である。

以下では、図４と同様に、規制部材５６と対向するスリーブ５３の表面上の領域Ａ１とする。領域Ａ１に隣接する表面領域であってスリーブ５３の回転方向下流の表面領域を領域Ａ２とする。領域Ａ１に隣接する表面領域であってスリーブ５３の回転方向上流の表面領域を領域Ａ３とする。

図５に示されるように、領域Ａ２における磁力線６１の形状は磁力線６１Ｘと略同じであるが、領域Ａ１，Ａ３における磁力線６１の形状は磁力線６１Ｘと異なる。領域Ａ１における磁力線６１の傾きは、磁力線６１Ｘよりも緩やかである。そのため、実施形態に従う現像装置５０においては、マグネットローラー５２がずれたとしても、領域Ａ２における磁束密度がほとんど変化しない。そのため、現像装置５０は、現像剤の搬送量を安定させることができる。

一例として、磁力線６１に示されるように、領域Ａ２における磁束密度の最大値は、４０ｍＴ以上である。領域Ａ１における磁束密度の最大値は、４０ｍＴよりも小さい。

なお、磁力線６１の形状は、図５に示される例に限定されない。領域Ａ１における磁力線６１の傾きが、比較例に従う磁力線６１Ｘの傾きよりも緩やかであればよい。たとえば、磁力線６１の変形例として、図６に示される磁力線６１Ａと、図７に示される磁力線６１Ｂとが挙げられる。図６は、第１変形例に従う磁力線６１Ａと比較例に従う磁力線６１Ｘとを示す図である。図７は、第２変形例に従う磁力線６１Ｂと比較例に従う磁力線６１Ｘとを示す図である。

図６に示されるように、比較例における磁力線６１Ｘは、磁束密度が最大となる基準位置Ｘ１で左右対称となっている。すなわち、磁力線６１Ｘにおいては、基準位置Ｘ１を基準とする磁束密度の半値幅が上流側と下流側とで等しい。これに対して、第１変形例に従う磁力線６１Ａは、基準位置Ｘ１を基準とする磁束密度の半値幅が下流側よりも上流側で長い。そのため、領域Ａ１における磁力線６１Ａの傾きは、比較例に従う磁力線６１Ｘよりも緩やかとなる。その結果、第１変形例に従う現像装置５０は、比較例に従う現像装置よりも、領域Ａ２において現像剤の搬送量を安定させることができる。

同様に、図７に示されるように、第２変形例に従う磁力線６１Ｂは、基準位置Ｘ１を基準とする磁束密度の半値幅が下流側よりも上流側で長い。そのため、領域Ａ１における磁力線６１Ａの傾きは、比較例に従う磁力線６１Ｘよりも緩やかとなる。したがって、第２変形例に従う現像装置５０は、比較例に従う現像装置よりも、領域Ａ２において現像剤の搬送量を安定させることができる。

なお、第１比較例に従う磁力線６１Ａは、第２変形例に従う磁力線６１Ｂと異なり、領域Ａ１において下に凸形状を有する。そのため、第１変形例に従う現像装置５０は、第２比較例に従う現像装置５０よりも、領域Ａ２において現像剤の搬送量を安定させることができる。

また、実施形態に従う磁力線６１においては磁力線６１の傾きが領域Ａ１において略ゼロであり、領域Ａ１における磁力線６１の傾きは、第１変形例に従う磁力線６１Ａよりもさらに緩やかである。そのため、実施形態に従う現像装置５０は、第１比較例に従う現像装置５０よりも、領域Ａ２において現像剤の搬送量をさらに安定させることができる。

［現像剤担持体６０に形成される溝］
図８を参照して、現像剤担持体６０（図２参照）のスリーブ５３（図２参照）上における現像剤の横滑りを抑制するための条件について説明する。図８は、スリーブ５３上の領域Ａ２（図４参照）における磁束密度と、スリーブ５３上の現像剤の搬送量との関係を示す図である。

現像剤の横滑りが発生する主な要因は、スリーブ５３上における現像剤の搬送量と、スリーブ５３の摩擦係数と、スリーブ５３上の領域Ａ２における磁力と、主極（Ｎ極）の磁力とである。現像剤の搬送量が多いほど、現像剤の横滑りは抑制される。スリーブ５３の摩擦係数が大きいほど、現像剤の横滑りは抑制される。スリーブ５３上の領域Ａ２における磁力が大きいほど、現像剤の横滑りは抑制される。主極の磁力は現像性能に大きく関わるので、主極の磁力を調整することは好ましくない。

スリーブ５３の摩擦係数を大きくする方法として、スリーブ５３の表面に複数の溝を形成する方法が挙げられる。好ましくは、スリーブ５３上の各溝は、スリーブ５３の回転軸の方向に沿って形成されている。形成される溝の数が多くなるほど、スリーブ５３の摩擦係数は大きくなる。形成される溝の深さが深くなるほど、スリーブ５３の摩擦係数は大きくなる。

図８には、境界線７７Ａ〜７７Ｃが示されている。境界線７７Ａは、スリーブ５３上の溝の数を４０本とし、各溝の深さを３０μｍとした場合における、横滑りの発生境界を表わす。すなわち、境界線７７Ａよりも左下では現像剤の横滑りが発生し、境界線７７Ａよりも右上では現像剤の横滑りが発生しない。現像剤の下限搬送量が１５０ｇ／ｍ^２である場合、磁束密度が５０ｍＴ以上で、横滑りが抑制される。

境界線７７Ｂは、スリーブ５３上の溝の数を６４本とし、各溝の深さを３０μｍとした場合における、横滑りの発生境界を表わす。すなわち、境界線７７Ｂよりも左下では現像剤の横滑りが発生し、境界線７７Ｂよりも右上では現像剤の横滑りが発生しない。現像剤の下限搬送量が１５０ｇ／ｍ^２である場合、磁束密度が４０ｍＴ以上で、横滑りが抑制される。

境界線７７Ｃは、スリーブ５３上の溝の数を４０本とし、各溝の深さを７５μｍとした場合における、横滑りの発生境界を表わす。すなわち、境界線７７Ｃよりも左下では現像剤の横滑りが発生し、境界線７７Ｃよりも右上では現像剤の横滑りが発生しない。現像剤の下限搬送量が１５０ｇ／ｍ^２である場合、磁束密度が２５ｍＴ以上で、横滑りが抑制される。

このように、スリーブ５３上の摩擦力が小さいほど、スリーブ５３上の領域Ａ２における磁力を上げる必要がある。すなわち、スリーブ５３上の溝の数が少なく、各溝の深さが浅いほど、スリーブ５３上の領域Ａ２における磁力を上げる必要がある。

［現像剤担持体６０の搬送特性］
図９を参照して、表面に溝が形成されているスリーブ５３（図２参照）の現像剤の搬送特性について説明する。図９は、スリーブ５３上の溝の深さと、感光体１０（図２参照）およびスリーブ５３の間隔Ｄｂ（図２参照）に対する現像剤の搬送量Ｍとの関係を示す図である。

現像装置５０の生産工程を簡素化するためには、現像装置５０の組立時における部品の調整を省くことが重要である。そのためには、感光体１０およびスリーブ５３の間隔Ｄｂに対する現像剤の搬送量Ｍを小さくする必要がある。当該搬送量Ｍが小さくなると、感光体１０およびスリーブ５３の間隔Ｄｂなどを調整する必要がなくなるからである。以下では、上記搬送量Ｍの目標値を５００ｇ／ｍ^２／ｍｍ以下とする。

図９には、グラフ７９Ａ，７９Ｂが示されている。グラフ７９Ａは、スリーブ５３上の溝の数が４０本である場合における、各溝の深さと、間隔Ｄｂに対する現像剤の搬送量Ｍとの関係を表わしている。グラフ７９Ａに示されるように、各溝の深さが３０μｍである場合、搬送量Ｍは、約４００ｇ／ｍ^２／ｍｍとなる。各溝の深さが７５μｍである場合、搬送量Ｍは、約６００ｇ／ｍ^２／ｍｍとなる。

グラフ７９Ｂは、スリーブ５３上の溝の数が６４本である場合における、各溝の深さと、間隔Ｄｂに対する現像剤の搬送量Ｍとの関係を表わしている。グラフ７９Ｂに示されるように、各溝の深さが３０μｍである場合、搬送量Ｍは、約４５０ｇ／ｍ^２／ｍｍとなる。各溝の深さが９５μｍである場合、搬送量Ｍは、約７５０ｇ／ｍ^２／ｍｍとなる。

間隔Ｄｂに対する搬送量Ｍを小さくするためには、スリーブ５３の摩擦係数を小さくすることが好ましい。すなわち、スリーブ５３の溝の数を少なくし、各溝の深さを浅くすることが好ましい。一例として、スリーブ５３上に形成されている各溝の深さは、５０μｍ以下であることが好ましい。これにより、感光体１０およびスリーブ５３の間隔Ｄｂに対する搬送量Ｍが小さくなり、間隔Ｄｂの変化に対する搬送量Ｍが安定する。その結果、感光体１０およびスリーブ５３の間隔Ｄｂを調整する必要がなくなり、現像装置５０の製造工程が簡素化される。

一方で、スリーブ５３の溝の深さが５０μｍ以下になると、スリーブ５３の摩擦係数が下がり、現像剤の横滑りが生じやすくなる。しかしながら、現像装置５０においては、上述のように、スリーブ５３の領域Ａ２（図４参照）における磁力が領域Ａ１，Ａ３（図４参照）よりも高いため、現像剤の横滑りの発生が抑制され得る。

［まとめ］
以上のように、規制部材５６と対向するスリーブ５３の表面上の領域Ａ１における磁束密度は、領域Ａ１に隣接する領域Ａ２，Ａ３における磁束密度の最大値よりも小さい。これにより、領域Ａ２における磁束密度の傾きが緩やかになり、マグネットローラー５２や規制部材５６がずれたとしても、領域Ａ２における磁束密度がほとんど変化しなくなる。そのため、現像装置５０は、マグネットローラー５２や規制部材５６のずれに影響されずに領域Ａ２を搬送される現像剤の量を均一にすることができる。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ 画像形成ユニット、１０ 感光体、１１ 帯電装置、１２ 露光装置、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ トナーボトル、１７，３６ クリーニング装置、３０ 中間転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３３ 二次転写ローラー、３７ カセット、４０ 定着装置、４８ トレー、５０，５０Ｘ 現像装置、５１ ハウジング、５１Ａ 隔壁、５２ マグネットローラー、５３ スリーブ、５４ 第１搬送部、５４Ａ 第１撹拌部材、５５ 第２搬送部、５５Ａ 第２撹拌部材、５６ 規制部材、６０ 現像剤担持体、６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｘ，６２ 磁力線、７７Ａ〜７７Ｃ 境界線、７９Ａ，７９Ｂ グラフ、１００ 画像形成装置、１０１ 制御装置。

Claims (8)

1. 現像装置であって、
   現像剤を供給する供給機構と、
   前記供給機構から供給された前記現像剤を担持するための現像剤担持体とを備え、
   前記現像剤担持体は、
   前記現像剤を引き付けるためのマグネット部材と、
   前記マグネット部材の周囲に回動可能に設けられ回転方向下流に前記現像剤を搬送するスリーブとを含み、
   前記スリーブの表面に対向するように設けられている規制部材をさらに備え、
   前記規制部材と対向する前記スリーブの表面上の領域を第１領域とし、前記第１領域に隣接する表面領域であって前記スリーブの回転方向下流の表面領域を第２領域とし、前記第１領域に隣接する表面領域であって前記スリーブの回転方向上流の表面領域を第３領域とした場合に、前記第１〜第３領域における前記マグネット部材による磁束密度は、前記第２領域で最大となり、
   前記第２領域において前記磁束密度が最大となる位置を基準位置とし、前記基準位置よりも前記スリーブの回転方向下流の前記第２領域において前記磁束密度が所定値となる位置を下流位置とし、前記第３領域内において前記磁束密度が前記所定値となる位置を上流位置とした場合に、前記基準位置と前記上流位置との間の幅は、前記基準位置と前記下流位置との間の幅よりも長い、現像装置。
2. 前記所定値は、前記第２領域における前記磁束密度の最大値の半分である、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１領域内における前記磁束密度は、前記第２領域側における前記第１領域の一端と、前記第３領域側における前記第１領域の他端と以外で最小となる、請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記第１領域内における前記磁束密度の最小値は、前記第２領域内における前記磁束密度の最大値よりも小さく、かつ前記第３領域内における前記磁束密度の最大値よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記第２領域における前記磁束密度の最大値は、４０ｍＴ以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記第１領域における前記磁束密度の最大値は、４０ｍＴよりも小さい、請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記スリーブの表面には、前記スリーブの回転軸の方向に複数の溝が形成されており、
   前記複数の溝の各々の深さは、５０μｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置を備える、画像形成装置。

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