JPH1165284A - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 現像を行う時の現像剤の帯電状態及び現像剤
中のトナー濃度状態を一定状態に維持させ、良好なる安
定させた現像を行う。 【解決手段】 現像剤を収容する現像槽３に回転駆動さ
れる現像ローラ４を設け、該現像ローラ４を構成する現
像スリーブ４ａの内部のマグネット４ｂの磁力により現
像剤を磁気的に吸着し、感光体１と対向する現像領域へ
と搬送し、現像後に現像槽３へと回収するようにする。
マグネット４ｂは、現像極Ｎ１、搬送極Ｓ１、磁力分布
調整極Ｎ２、現像剤の汲み上げ極Ｓ２、現像剤の剥離極
Ｓ３、回収補助極Ｎ３、回収極Ｓ４により奇数極構成と
して、汲み上げ極Ｓ２から現像極Ｎ１までの磁極数を偶
数、現像極Ｎ１から剥離極Ｓ３までの磁極数を偶数に設
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に形成さ
れた静電潜像を着色剤であるトナーにて可視像化してな
る画像形成装置の現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタなどの電子写真方式を
採用してなる画像形成装置においては、潜像の担持体で
ある感光体表面に静電潜像を形成し、これを可視像化す
るために着色剤であるトナー等の現像剤を感光体側へと
供給し、トナーを選択的に付着させるようにしてなる現
像装置が備えられている。

【０００３】上記現像装置にて、上記感光体に形成され
た静電潜像を現像し、その現像されたトナー像は、転写
材であるシート等に転写されている。そして、転写後、
上記感光体表面には、転写しきれなかった一部のトナー
が残留する。この残留する不要トナーは、次の画像形成
を繰り返し行うためにも感光体表面から除去される。そ
のため、転写後には感光体表面に残留するトナーを除去
するクリーニング装置が設けられており、該クリーニン
グ装置において除去された不要トナーがクリーニング装
置内の収容部に収容される。

【０００４】そこで、上述したような現像装置を備える
画像形成装置は、その小型化に対応して、感光体の周囲
に画像を形成するための装置の配置スペースも狭めら
れ、よって現像装置においても小型化が強く要望される
ようになった。

【０００５】特に現像装置としては、トナー及び磁性キ
ャリアからなる現像剤を磁力を利用して上記感光体と対
応する現像領域へと搬送する磁気ブラシ方式による現像
ローラを備え、現像後には現像剤を現像槽内へと回収す
るようにしている。そのため、現像を安定させるために
は、回収された現像剤は、一旦現像ローラより全て剥離
し、新しい十分に撹拌混合された現像剤を現像ローラに
供給するようにしている。これにより、潜像を可視像化
するための現像を安定させ、常に良質の可視像（トナー
像）を得るようにしている。

【０００６】上記現像ローラによる現像後、回収されて
くる現像剤を現像ローラより確実に剥離するために、従
来では現像ローラ表面にスクレーパーの先端を当接させ
て、現像剤を強制的に剥離するようにしていた。しか
し、このような現像剤の剥離機構におていは、スクレー
パー先端を現像ローラに圧接しているため、トナーが現
像ローラ表面に融着され、例えば電位上昇したり、現像
剤の搬送力が低下したり、現像状態に大きな影響が生
じ、安定した現像を行えなくなる。

【０００７】そのため、現像ローラを構成する非磁性の
円筒形の現像スーリブ内に設けられたマグネットの磁極
数を奇数構成として、現像後の現像剤を現像ローラ表面
より剥離する領域において、隣接する磁極が同極になる
ような磁極配置構成にし、現像剤が磁力からの拘束を解
かれ、現像ローラから自然にはがれるような構成とする
ことが主流になっている。

【０００８】例えば、図７に示すように、像担持体であ
る感光体７１にに対して、該感光体７１に形成されてい
る静電潜像を可視像化する現像装置７２が対向にて配置
されている。該現像装置７２は、トナー及び磁性キャリ
アからなる現像剤を収容してなる現像槽７３の特に開口
部に対向するように現像ローラ７４を回転可能に設けて
いる。該現像ローラ７４は、上記現像槽７３の開口部に
一部が露出し、感光体７１に対して一定間隔を隔てて配
置されている。

【０００９】現像ローラ７４は、非磁性の円筒形状に形
成された現像スリーブ７４ａ内にマグネット７４ｂを設
けて構成されており、該マグネット７４ｂは、図に示す
ように奇数の磁極数から構成され、現像領域に対応して
現像極Ｎ１が、これ挟むようにした隣接した搬送極Ｓ１
及び回収極Ｓ３、該磁極Ｓ１，Ｓ３に隣接してなる磁力
分布調整極Ｎ２、現像剤の剥離を行う剥離極Ｎ４、さら
にこれに隣接してなる搬送補助極Ｓ２及び現像剤を現像
ローラ表面に吸着させる汲み上げ極Ｎ３とからなってい
る。このようなマグネット７４ｂにおいては、磁極数が
７極構成となっており、隣接する極と同極となる磁極Ｎ
３及びＮ４の部分で磁力がほぼゼロになり、現像剤が現
像ローラ７４より自然に剥離される。

【００１０】上記剥離領域に対応するようにして、現像
剤の撹拌及び供給を行うスクリュー形状等に形成された
撹拌搬送ローラ７５が配置されている。この撹拌配置ロ
ーラ７５は、補給されてくるトナーをキャリアと十分に
撹拌し、また適度の帯電を付与させるためのものであっ
て、撹拌後の現像剤を現像ローラ７４へと供給する。こ
の時に、マグネット７４ｂの汲み上げ極Ｎ３の磁極によ
り新たに吸着され搬送されることになる。

【００１１】現像ローラ７４に吸着されて搬送される現
像剤は、磁力調整極Ｎ２近傍で決められた量に規制部材
７７にて規制され、現像ローラ７４より規制除去された
現像剤は、回収板７８上を経由して上述した撹拌搬送ロ
ーラ７５へと戻され、再度撹拌搬送され現像ローラ７４
へと供給される。そして、規制部材７７を通過した現像
剤は、現像極Ｎ１の手前の搬送極Ｓ１を経由して現像極
Ｎ１へと搬送され、現像に供されることになる。

【００１２】現像極Ｎ１の位置で現像剤は、その磁力線
方向に沿ってブラシ状に穂立ち、感光体７１と摺擦して
現像を行う。この現像後の現像剤は、回収極Ｓ３を経て
剥離極Ｎ４の部分で現像スリーブ７４ａ表面から磁力状
態からの拘束が解かれて剥離し、対向配置されている撹
拌搬送ローラ７５にて撹拌される。

【００１３】上述した現像剤を現像位置へと搬送し、現
像槽７３内の剥離位置へと循環搬送する経路を形成する
マグネット７４ｂの磁極方向とその磁力と磁極数は、シ
ステムバランスを考慮して（特にプロセススピード）決
定されるが、プロセススピードが速い場合には、現像剤
の撹拌混合が十分に行われないまま、現像領域へと現像
剤が搬送してしまうことがある。そのため、トナーの帯
電量が不足したり、一定のトナー濃度とならないまま現
像に供され、画像カブリや濃度不足等が発生しやすくな
る傾向にある。

【００１４】また、装置の小型化のために撹拌搬送ロー
ラ７５を小径にしたり、数を減らして１本（通常は２本
程度）にしてしまうと、撹拌搬送ローラ７５の長手方向
において、補給されるトナーが十分に撹拌混合されない
まま現像剤が、現像ローラ７４に供給され、上述したよ
うに画像カブリや濃度不足がさらに増長されるようにな
る。

【００１５】この問題点の対策として、一般的には撹拌
搬送ローラ７５のスクリューや羽根の形状を工夫するな
どしているが、例えば羽根先端が現像ローラ７４の磁力
によって付着された現像剤に接触すると瞬時に現像剤の
帯電量がその部分だけ高くなり、ハーフトーンの画像を
現像する時に、濃度ムラとして現れることが解ってい
る。例えば図１１に示すように、現像後のトナー像を用
紙に転写した時に、ハーフトーンの画像に濃度の異なる
筋７９ができる。

【００１６】別の対策案としては、撹拌搬送ローラ７５
の回転速度を大きくすることも考えられる。しかし、現
像剤に大きなストレスを与えてしまうため、種々のバラ
ンスをとって決定しなくてはならない。仮に、十分な検
討を行っても、温度や湿度及び撹拌搬送ローラ７５のス
ピードアップによる発熱によって、現像剤の凝集性が変
化するため、安定した現像特性を得ることは困難であっ
た。

【００１７】更に、従来の図７に示したマグネット７４
ｂの各磁極の配置では、現像ローラ７４外周面の現像剤
の入れ替わりが十分に行われず、現像領域においてトナ
ーが現像ローラ７４から静電潜像側に移動する時、現像
剤の表面のトナーでも最外部からトナーが消費されてい
くために、ゴースト（現像領域で消費されたトナー量に
依存したパターンが次工程で画像メモリとして現れ、画
像上トナー像が白く抜けたり、逆に黒くなったりする現
象）が多く発生して、現像装置を小型化するには、多く
の問題を抱え、結局は複雑な構成となってしまう。

【００１８】また、２成分系の現像剤を利用する現像装
置では、マグネットの各磁極位置、その磁力分布は、内
部のマグネットの各磁極が相互に影響しあって微妙に変
化する。そのため、現像ローラ上における各部機能に都
台よく分布させることは容易ではなく、マグネット全体
の機能との関係が明確にされていない。

【００１９】また、マグネットの磁力分布だけでなく、
現像剤のキャリアが介在してくると、キャリアの磁性
や、該キャリアが現像ローラ表面に吸着される量によっ
て磁力分布が変化し、且つ現像ローラ内のマグネットと
は独立に回動するスリーブの回転速度によって、移動遷
移状態が大きく異なってくることは経験的によく知られ
ている。しかし、そのメカニズムは開示されていない。

【００２０】そこで、実公平３−５０５３６号公報で
は、上述の現像装置を構成する現像ローラの現像スリー
ブ内に内蔵されたマグネットを、各機能に対応した部位
に平面からなる磁極を有し、その磁力及び磁束分布を規
定するように構成することで、現像剤（トナーとキャリ
アの混合したもの）の現像スリーブへの供給、穂立ち規
制、現像、現像スリープからの剥離、及び現像槽への回
収が現像剤へのストレスを小さくして可能であることが
開示されている。

【００２１】また、特公平６−９３１５３号公報には、
マグネットの現像極の近傍に現像極のスリーブ上での放
射線方向磁界成分をピーク値より大きい合成磁界ベクト
ル（放射線方向磁界成分と接線方向磁界成分との合成さ
れた磁界成分ベクトル）が存在し、且つその範囲を現像
極中心から４５°以内にして、現像領域でのトナー及び
キャリアの飛散や落下を防ぐ方法が開示されている。

【００２２】更に、特許第２５０５８００号公報では、
現像剤供給磁極分布に対して、現像剤搬送方向の上流側
上りも下流側が磁極密度分布曲線は緩やかにすることに
よって、トナー及びキャリアのパッキング状態を安定に
する方法が示されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】近年、複写機やプリン
タの高速化が進むにつれて、現像装置についても、その
現像領域における現像性能を確保する技術が求められて
きた。その一つとして、現像領域での現像ローラと感光
体のニップ幅（現像するための現像剤が接触する範囲）
を広げるために、現像ローラの外径が大型化されてきて
いる。この大型化につれて、現像ローラを構成するスリ
ーブ内の固定マグネットの磁極数も増えてきている。固
定マグネットの磁極数が増えると、その磁極方向と磁力
と磁極数の各パラメータ値を決定することも複雑化して
きた。このことを改善するためには、現像剤とマグネッ
ト全体の機能のメカニズムの究明が必要になっている。
そのため、上述した公報に記載の現像装置のマグネット
の磁極配置や、磁力構成等では対処できなくなってき
た。

【００２４】そこで、図７に示した従来の現像装置によ
る問題点等を詳細に説明する。

【００２５】また、図７における現像装置において、ト
ナー濃度の変化における画質劣化が生じる状態を図８を
参照に説明することにする。この図８においては、現像
槽７３を図示していない。まず、現像剤が搬送される流
れを説明する。

【００２６】（１）トナー補給部（例えばトナーカート
リッジ）から供給されたトナーは、撹拌搬送ローラ７５
で現像剤中のキャリアと撹拌混合され、初期的な帯電が
行われる。

【００２７】（２）初期帯電後、非磁性の現像スリーブ
７４ａ内に設けられた固定マグネット７４ｂの汲み上げ
極Ｎ３により、現像剤が引き寄せられる。このとき、図
９に示すように、現像剤は汲み上げ磁極Ｎ３と撹拌搬送
ローラ７５の間で大きな摺擦を受けて、現像ローラ７４
側に比べて撹拌搬送ローラ７５側の方が現像剤の帯電量
が高くなる（穂立ちの先端の方が帯電が高くなる。）。

【００２８】（３）現像剤中のトナーは、撹拌搬送ロー
ラ７５によってキャリアと摩擦帯電し、現像スリーブ７
４ｂの回転動作によって、上述した（２）の工程後、規
制部材７７ヘと搬送される。現像剤搬送のしくみの検証
例は後述するが、図２（ａ）〜（ｃ）で示すように、現
像剤は磁極から現像スリーブの回転方向下流側の次磁極
に順次搬送される時、現像剤の穂立ちを１つのユニット
として回転・移動を繰り返しながら移動する。

【００２９】（４）現像スリーブ７４ａと規制部材７７
の間隔は、所定の層厚にするために実験的に決められて
おり、規制部材７７を挟んで現像スリーブ７４ａの回転
方向上流側からＮ２極及びＳ１極が配置されて一定量
が、現像スリーブ７４ａ上に保持される。

【００３０】（５）規制部材を通過した現像剤は、適切
な層厚になって現像領域に搬送され、現像剤が回転動作
を行うことによって、感光体の静電潜像に応じた現像が
行われる。この現像後に、現像剤は現像槽７３内に回収
されていく。

【００３１】（６）現像槽内に戻された現像剤は、マグ
ネット７４ｂの磁極Ｎ４及びＮ３の間で現像スリーブ７
４ａ表面から剥離され、再度撹拌搬送ローラ７５で撹拌
されキャリア表面のトナー付着量が一定に調整され、上
述した（１）の工程が繰り返される。

【００３２】上述した（１）〜（２）の工程において、
一度現像極Ｎ１を通過した現像剤は、感光体７１の静電
潜像に応じてトナーが、感光体７１側へと移動してい
く。この場合、現像剤の穂立ちの感光体７１側に近い所
からトナーが移動する。なお、感光体７１と現像スリー
ブ７４ａの間隙が現像剤の穂立ちよりも小さい場合に
は、現像剤の先端の方が折れたようになって接触してい
るが、現像領域を脱出すると、現像スリーブ７４ａ表面
の現像剤の穂は磁力に応じて穂立ち高さや量が変化しな
がら移動していく。したがって、図８に示す様に、現像
領域脱出後の現像剤８０の状態は、感光体７１側、即ち
現像スリーブ７４ａ側から離れている方が、トナー濃度
が低く、現像スリーブ７４ａ表面側がトナー濃度が高く
なっている。

【００３３】上述した状態で、現像スリーブ７４ａの回
転動作によって撹拌搬送ローラ７５側に搬送され、回収
極Ｓ３の位置にきたときには、キャリア上のトナー付着
量の多い現像剤が、現像スリーブ７４ａ表面側から離れ
た方に多く存在している。さらに、撹拌ローラ側に搬送
されると、キャリア上のトナー付着量の多い現像剤が現
像スリーブ７４ａ表面側に多く存在し、剥離極Ｎ４と汲
み上げ極Ｎ３の間で現像スリーブ７４ａ表面から現像剤
が剥離されて、撹拌搬送ローラ７５のところで新規現像
剤の補給が行われ、前述した（１）〜（６）の工程を順
次操り返し、現像剤の循環搬送が行われる。

【００３４】この時、図８に示すように剥離極Ｎ４と汲
み上げ極Ｎ３の間の現像ローラ７４ａの表面には、一部
のトナー７９が付着し、その付着トナー７９の薄いスキ
ン層ができてしまう。

【００３５】それに加え、従来技術では図９に示すよう
に、現像剤は汲み上げ極Ｎ３で撹拌搬送ローラ７５との
摺擦によって、撹拌搬送ローラ７５側（現像スリーブ外
周面側から離れた側）の現像剤８０のトナー帯電量が高
くなる。この状態から現像剤は穂立ちを一つのユニット
として回転・移動を繰り返しながら図２（ａ）〜（ｃ）
に示すように次極へと搬送される。

【００３６】そして、現像剤８０が現像極Ｎ１まできた
時、トナー帯電量の高い方が感光体７１側（現像スリー
ブ７４ａ表面から離れた側）に位置する。

【００３７】したがって、図７に示したような従来によ
るマグネット７４ｂの磁極配置にすると、撹拌搬送ロー
ラ７５との摺擦によって部分的に帯電量を高められたト
ナーが、現像領域で現像され、画像ムラやカブリが顕著
に現れるという問題点が生じる。これは、上述した公報
記載の現像装置において同様である。

【００３８】また、回収極Ｓ３が現像槽７３のガイド部
分７３ａの直上（ガイドとの距離が最も近い場所）付近
に設置されていると、ガイド部７３ａに現像剤が接触す
る圧力が高くなって、トナーの飛散や吹き出しが発生し
やすくなってしまう。

【００３９】また、撹拌搬送ローラ７５に対向した汲み
上げ極Ｎ３の現像剤供給が十分にされないと、撹拌搬送
ローラ７５の羽根の回転に相当する現像ムラ（ローラの
羽根の厚みの幅で回転に対応した）が発生して、ハーフ
トーン濃度の均一性が低下する。図１１に従来技術を用
いた現像装置での現像ムラを示している通り、画像上に
筋のような蛇行ムラが発生する。

【００４０】このような現象は、プロセススピードの速
い高速機や、撹拌構造を簡単にするために１本の撹拌搬
送ローラにて構成することで発生しやすいことが解っ
た。

【００４１】更に、剥離極Ｎ４と、汲み上げ極Ｎ３の間
隔が広いと、本来弱い磁力しか存在しない磁極Ｎ４−Ｎ
３間の現像スリーブ７４ａ表面に、図１０に示すように
合成磁界成分（反発磁力）８１が現れ、現像スリーブ７
４ａ表面から現像剤が完全に剥離されず、新規現像剤と
の完全な入れ替えが行われなくなる。これにより、上述
した画像ムラの発生や、トナー飛散の原因を作り出して
いる。

【００４２】本発明では、これらの問題に鑑み、現像剤
の搬送に関するメカニズムの究明を行った結果、最も最
適なマグネットの磁極配置を見いだし、上述した問題点
を解消してなる現像装置を提供することを目的としてい
る。

【００４３】

【課題を解決するための手段】本発明による上述した目
的を達成するための画像形成装置の現像装置は、トナー
及びキャリアからなる現像剤を、円筒形の回転駆動され
る現像スーリブ表面に磁気的に吸着させるために、スー
リブ内部に複数の磁極を有するマグネットを設けた現像
ローラを上記現像剤を収容してなる現像槽に設けた現像
装置であって、上記マグネットはその磁極数が奇数構成
となし、現像を行う静電潜像を担持した担持体と対向す
る現像極を備える一方、該現像極から隣接する磁極が同
極となる剥離極までの磁極数を偶数配置したことを特徴
とする。

【００４４】以上の構成によれば、現像後に現像剤が現
像槽内に回収され、剥離領域、特に隣接する磁極が同極
となる位置で現像スリーブ表面から剥離される。この場
合、現像に寄与した現像剤が現像スリーブ表面側に位置
した形となり、トナー濃度が低い部分が現像スリーブ表
面に対向した状態で剥離される。そのため、トナーが現
像スリーブ表面に残るといった現象が大きく軽減され、
現像スリーブ表面にトナーの被覆層が形成されることが
大幅に軽減される。これにより、現像剤のトナー濃度、
及び帯電状態を安定させて現像を行え、画像ムラやカブ
リ等の画質低下を防止できる。

【００４５】そこで、上述した構成により現像装置にお
いて、上記マグネットの現像磁極から剥離磁極間に設け
られる磁極をできるだけ現像剤の穂立ちが小さくなるよ
うな強さの磁力になるように設定したことを特徴とす
る。この構成により最小限の磁力構成により現像剤の搬
送及び回収を確実に行え、回収時に現像剤が現像槽のガ
イド部分に衝突することによるトナー飛散を防止でき
る。この場合、現像剤の搬送状態を確実に行え、上述し
た構成の現像装置による効果がさらに顕著になるのを期
待できる。

【００４６】また、上述した目的を達成するための現像
装置は、上述した構成の現像装置において、上記マグネ
ットの磁極構成として、さらに剥離された現像剤を磁気
的に吸着し剥離極に隣接した同極の汲み上げ極から現像
極までの磁極数を偶数配置構成としたことを特徴とす
る。

【００４７】このような構成とすることで、現像剤を現
像領域へと搬送する時に、現像剤の帯電量が高い部分が
現像スリーブ表面側に位置し、帯電量が安定した現像剤
が潜像の担持体と摺擦されて現像の寄与されるため、良
好なる現像を可能にする。例えば、ハーフトーンの潜像
を現像する場合、図１１に示すような濃度ムラとなる筋
が生じることなく、良好なる画像を得ることができる。

【００４８】このような現像装置の構成において、さら
に上記現像ローラの現像領域と反対側での現像剤の剥離
領域において対向配置される剥離された現像剤を撹拌
し、撹拌した現像を現像ローラへと供給する回転部材を
設け、該回転部材により現像剤の帯電量が最も高くなる
ようにすることで、上述した効果がさらに助長されるこ
とになる。

【００４９】また、上述した構成の現像装置において、
上記現像ローラの剥離領域におけるマグネットの剥離極
と、現像剤を吸着する汲み上げ極との磁力状態を、剥離
極の磁力を汲み上げ極の磁力よりできるだけ大きくする
ことで、現像後の現像剤を回収し現像槽内で剥離する時
に、現像スリーブに吸着された現像剤を確実に剥離で
き、撹拌混合等が十分に行われた現像剤と入れ替えられ
るようにして現像剤の供給を行える。これにより上述し
た現像装置の効果がさらに助長されることにもなる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面に従って詳細に説明する。本発明の現像装置におけ
る第１の実施形態については、図１乃至図３を参照して
説明する。また、図１は画像形成装置の特に潜像の担持
体である感光体に対向配置された本発明による現像装置
置を示す断面図である。また図２は本発明による現像装
置における現像剤が現像ローラ表面上を回転しながら搬
送される状態を説明するための図で、図３は本発明の第
１の実施形態を詳細に説明するための現像剤の流れ、特
に現像剤のトナー濃度に関係する現像剤の搬送状態を示
す図である。

【００５１】まず図１において、符号１は画像形成装置
本体のほぼ中央部に配置され、画像形成動作時に矢印方
向に一定速度で回転駆動されるドラム形状に形成された
静電潜像を担持、つまり形成される感光体である。この
感光体１の周囲に対向するように図示しない各種の画像
形成プロセス手段が配置されている。

【００５２】上記画像形成プロセスを構成する装置は、
図１においては、感光体１及び本発明における現像装置
２のみを図示している。この各種画像形成を行うための
手段は、まず感光体１表面を均一に帯電する帯電器、図
示しない画像に応じた光による像を照射する光学系、該
光学系により露光されたことで感光体１表面に形成され
た静電潜像を可視像化するための本発明にかかる現像装
置２、現像された像（トナー像）を適宜搬送されてくる
シート状の用紙に転写する転写器、及び転写後の用紙を
感光体１より剥離する剥離用帯電器、転写後に感光体１
表面に転写されなかった残留現像剤（トナー）を除去す
る画像処理装置の一つであるクリーニング装置、及び感
光体１表面に残る帯電電荷を除去する除電器等が、この
順序で感光体１の回転方向に配置されている。

【００５３】用紙は、例えばトレイ又はカセットに多量
に収容されており、該収容された用紙が給送手段にて１
枚給紙され、上述した転写器が配置された感光体１と対
向する転写領域へと、感光体１表面に形成されたトナー
像の先端と一致するように送り込まれる。この転写後の
用紙は、転写・剥離用帯電器にて、感光体１より剥離さ
れ、定着装置へと送り込まれる。

【００５４】定着装置は、用紙上に転写された未定着の
トナー像を永久像として定着させるものであって、トナ
ー像と対向する面が、トナーを熔融し、定着させる温度
に加熱されたヒートローラからなり、該ヒートローラに
対して加圧され用紙をヒートローラ側へと密着させる加
圧ローラ等を設けて構成している。この定着装置を通過
した用紙は、画像形成装置外へと排出ローラを介して排
出処理される。

【００５５】一方、現像装置３は、図１にその詳細を示
すように、現像剤を収容する現像槽３内に回転可能に現
像ローラ４、現像剤を搬送又は（及び）撹拌する撹拌搬
送ローラ５を備え、現像槽３の図において右側には必要
に応じて補給されるトナーを現像槽３内へと送り込むス
クリューローラ６等を設けている。

【００５６】現像ローラ４は、円筒形状の非磁性スリー
ブ４ａ内に多数の磁極からなるマグネット４ｂを備えて
構成されており、スリーブ４ａが矢印方向に回転駆動さ
れており、マグネット４ｂは通常固定されている。特に
マグネット４ａの現像極Ｎ１が、現像槽３の開口部に位
置し、感光体１と対向するようになっている。そのた
め、現像剤は、マグネット４ｂの磁力によりスリーブ４
ａ上に吸着され、該スリーブ４ａの回転により搬送さ
れ、感光体１と対向する現像領域へと搬送される。そし
て、マグネット４ｂの磁極Ｎ１の位置で現像剤はブラシ
状に穂立ち、これが感光体１表面に摺擦され、感光体１
表面に形成された静電潜像を現像することになる。

【００５７】上記現像剤は、例えばトナー及び磁性キヤ
リアからなる２成分系のものであって、撹拌搬送ローラ
５の撹拌等の作用によりトナーが摩擦帯電されキャリア
に付着し、スリーブ４ａ表面に吸着され搬送される。吸
着された現像剤は、現像剤位置へと搬送される前に、そ
の吸着量が一定になるように規制部材（ドクタ）７にて
一部が除去される。つまり、規制部材７は、一端側が現
像槽３に固定され、他端がスリーブ４ａと一定の隙間
（間隔）を隔てて配置されており、この規制部材７を摺
り抜ける現像剤が一定量に規制される。

【００５８】以上の構成によれば、撹拌搬送ローラ５に
より現像槽３内の現像剤が十分に撹拌され、現像剤中の
トナーが所定の極性、例えば正に帯電される。この帯電
された現像剤は、撹拌搬送ローラ５の作用により現像ロ
ーラ４へと供給され、該現像ローラ４に例えば磁気的に
吸着され、現像位置へと搬送される。

【００５９】そして、現像後の現像剤は、現像槽４内へ
と回収され、現像ローラ４より剥離され、撹拌搬送ロー
ラ４にて撹拌され、再度現像に供されるようになる。

【００６０】以下に、本発明の現像装置による実施形態
について説明する。

【００６１】（第１の実施形態）本発明の現像装置２を
構成する現像ローラのマグネット４ｂにおいては、現像
スリーブ４ａと対向する面の磁極数が７極かなる奇数構
成となっている。本発明においては、特に磁極数に限定
されるものではないが、後に詳細に説明するが少なくと
も５極以上の奇数構成が適切である。

【００６２】上記マグネット４ｂは、現像領域と対向す
る現像極Ｎ１を挟むようにして隣接して現像剤を現像極
Ｎ１側へと搬送する搬送極Ｓ１、現像後の現像剤を現像
槽３側へと回収する回収極Ｓ４、これらの磁極Ｓ１，Ｓ
４に隣接し現像剤の付着量を規制するための磁力分布調
整極Ｎ２、回収される現像剤をさらに搬送する回収補助
極Ｎ３、さらにこれらの磁極Ｎ２，Ｎ３に隣接し撹拌搬
送ローラ５にて供給される現像剤を汲み上げ搬送する汲
み上げ極Ｓ２、回収された現像剤を現像スリーブ４ａよ
り剥離する剥離極Ｓ３とから構成されている。

【００６３】つまり、本発明によりマグネット４ｂの磁
極の配置としては、現像極Ｎ１を含め、剥離極Ｓ３まで
の磁極数を偶数構成にしている。このような構成とする
ことで、剥離極Ｓ３の位置で現像剤が剥離される時に、
現像剤中のトナー密度の高い部分やトナーの帯電電位が
高い方が現像スリーブ４ａ側より遠い側となり、トナー
が現像スリーブ４ａに付着して残留する度合いを大きく
軽減するようにしている。この詳細は後に説明する。そ
のため、現像後に残るトナーにて現像スリーブ４ａ表面
が被覆される現象が軽減され、不要な帯電等が解消され
画像ムラ等の原因を解消できる。

【００６４】以上のことを詳細に説明するために検証し
た結果を以下に示す。

【００６５】上述のように２成分系の現像剤を収納した
現像槽３では、モノカラーの画像形成に寄与する現像剤
中のトナーは、現像スリーブ４ａ上の現像剤の潜像ポテ
ンシャル面、即ち現像領域において磁気ブラシ状に形成
された現像剤が感光体１に摺擦する側のトナーが主であ
る。

【００６６】現像剤は、一般的に図２（ａ）〜（ｃ）に
示すように現像スリーブ４ａ内のマグネット４ｂの磁力
と現像剤の電荷量で現像スリーブ４ａ表面に拘束され、
現像スリーブ４ａの回転により遠心力を受けながら回転
する。そのとき、現像剤１０中のキャリアは、自身の磁
化によって現像スリーブ４ａ上でチェーン状に穂立ちす
る。

【００６７】一方、現像スリーブ４ａの回転によって、
現像剤１０は固定マグネット４ｂの磁極（Ｎ１，Ｓ４の
間）によって穂が傾き（磁界成分と現像スリーブ速度成
分による）、回転・移動が発生する。

【００６８】このような考えに基づき高速度撮影カメラ
（フォトロン社製：ファーフトカムＵＬＴＩＭＡｕｖ）
を用いて、現像剤穂立ちの回転動作を実験検証した。カ
メラ描画では、現像領域磁極近傍前後でキャリアの穂が
一本のチェーンのように回転・移動し各磁極（Ｎ１，Ｓ
４等）のピークのごく近傍で現像スリーブ４ａに垂直に
立っている様子が確認できた。

【００６９】また、回転が磁極成分によって発生してい
ることを明確にするために、磁性キャリアに黒トナーを
十分混合撹拌して帯電させた後、赤トナーを先ず現像ス
リーブ４ａ表面上、もりくは穂立ちの先端のいずれかに
付着させ現像スリーブ４ａを回転させた。そして、現像
剤外周表面と現像スリーブ４ａ表面の現像剤の状態を確
認したところ、各磁極のピーク近傍では現像剤の外周側
に赤いトナーが集まっているものと、現像スリーブ４ａ
表面側に集まっているものが交互に確認でき、上述の高
速度撮影カメラで捕らえた描画データと一致する事が解
った。

【００７０】更に、その状態で可視化経路をとって、同
カメラで現像槽３内部の状況を確認すると、間違いなく
現像剤は現像スリーブ４ａ内のマグネット４ｂの磁極の
Ｎ極、もしくはＳ極にしたがって回転しており、更に反
発磁界（Ｓ３−Ｓ２）の部分や現像スリーブ４放射線方
向磁界成分が小さい（略ゼロ）の部分で、現像スリーブ
４表面から離脱していく様子が見られた。

【００７１】従来技術の課題を解決するために、上述し
たように現像ローラ４の特にマグネット４ｂの磁極配置
と、現像剤の回転動作や現像装置内部の幾何的形状の検
討を行った。以下に、本発明による現像剤の搬送の状況
を示す。

【００７２】（１）現像領域（現像極Ｎ１付近）で感光
体１に形成されている静電潜像ポテンシャルに対応した
現像工程が行われた後、現像スリーブ４ａの回転動作に
よって現像槽３内方向に順次現像剤が回収搬送される。

【００７３】（２）この時、現像剤を回収する搬送極Ｓ
４及びＮ３は、現像槽３の下ガイド３ａの最接近位置か
らその磁極中心が若干ずらされており、更に現像槽３方
向に磁極中心を持つ剥離極Ｓ３によって現像槽３に搬送
回収される。

【００７４】（３）剥離極Ｓ３を通過すると、現像スリ
ーブ４ａ内に磁極設置していないＳ３−Ｓ４の間で、現
像スリーブ４ａ表面から現像剤は剥離されて、撹拌搬送
ローラ５で新規現像剤と再撹拌されてキャリア表面のト
ナー付着量は一定に調整される。

【００７５】（４）撹拌された現像剤は、汲み上げ極Ｓ
２によって現像スリーブ４ａ上に磁力により捕獲され、
磁力分布調整極Ｎ２によって規制部材７に順次送り込ま
れていく。

【００７６】（５）現像スリーブ４ａ上の現像剤を規制
部材７と現像スリーブ４ａとの隙間を大きなストレスな
く通過させるために、規制部材７の現像スリーブ４ａ外
周面との対向面では磁力分布調整極Ｎ２の放射線方向磁
力が小さくなるような磁力に設定されている。

【００７７】（６）次に、搬送極Ｓ１から現像極Ｎｌに
現像剤は移動して行き、初期の（１）の工程を繰り返
す。

【００７８】ここで本発明では、現像極Ｎ１から脱出し
た現像剤は、上述した様にあたかも一本のチェーンのよ
うに穂立ちする。そして、図２の（ａ）〜（ｃ）で示す
ように、チェーン一本一本を１つのユニットとして、回
転・移動を繰り返しながら次極Ｓ４，Ｎ３，Ｓ３ヘ搬送
されていく。

【００７９】上記現像剤中のトナーが消費される状態を
図３を参照して説明する。特に現像領域、つまり現像極
Ｎ１と対向する位置へと搬送されてきた現像剤１０は、
感光体１と摺擦されることによってトナーが静電潜像に
移る。そのため、現像極Ｎ１では、前述したとおり現像
剤の穂立ちの中でも、現像スリーブ４ａから最も離れた
位置でのトナー消費量が多くなる。その時、現像剤１０
は現像スリーブ４ａから離れた位置では、近接した位置
よりトナー濃度が低くなる。

【００８０】次に、搬送極Ｓ４ヘと現像剤１０が移動す
ると、現像極Ｎ１とは逆に、チェーン中のトナー消費さ
れたトナー濃度の低い部分が現像スリーブ４ａ表面側に
位置する。そして、回収補助極Ｎ３へ現像剤１０が同じ
原理で移動し、最終的に剥離極Ｓ３にきた時にはチェー
ン中のトナー濃度の低い部分が現像スリーブ４ａ表面側
に位置するようになる。

【００８１】従って、上述の説明から現像剤（チェーン
状）が剥離極Ｓ３に達した時、チェーン中のトナー濃度
の低い部分を現像スリーブ４ａ表面側に位置させるに
は、現像ローラ４を構成する現像スリーブ４ａ内のマグ
ネット４ｂの磁極配置について、現像スリーブ４ａ回転
方向で現像極Ｎ１から剥離極Ｓ３間の磁極数を偶数構成
すれば良いことが解る。

【００８２】この様な磁極配置にすると、現像領域（現
像極Ｎ１近傍）で濃度ムラが生じたチェーン状現像剤が
剥離極Ｓ３まで搬送されてきた時、トナー濃度の低い部
分が現像スリーブ表面側に位置する。そして、剥離極Ｓ
３から汲み上げ極Ｓ２間の放射線方向磁力が略ゼロの位
置で、現像剤１０が現像スリーブ４ａから剥離される。
この時に、トナーが現像スリーブ４ａ表面上に残留しな
くなる。

【００８３】以上の結果、次の汲み上げ極Ｓ２では、現
像剤１０の入れ替わりが行われ、十分に撹拌搬送ローラ
５によって均一に帯電された現像剤のみを付着させるこ
とができ、画像のカブリ現象や、トナー飛散等の著しい
軽減が可能となる。

【００８４】（第２の実施形態）上述の実施形態におい
ては、現像ローラ４を構成するマグネット４ａの磁極配
置について、現像極Ｎ１から剥離極Ｓ３間での磁極数を
偶数としたことで、、種々の問題、つまり本発明の目的
を達成できる。

【００８５】この第２の実施形態においては、その効果
をより安定させるための磁極配置、さらに磁力強度につ
いて説明することにする。

【００８６】図４に示すように現像後の現像剤が現像槽
３へと回収される時の搬送極Ｓ４とＮ３の磁力密度分布
を示す。つまり、現像後の現像剤が図３に示すように良
好に回転・移動搬送されることで、第１の実施形態にお
ける良好な結果を期待できる。そのため、その回転・移
動搬送を行える磁力及びその角度状態が重要となる。こ
のような設定を行うことで以下に示す良好な結果を得る
ことができる。

【００８７】まず、磁力強度について説明する。この磁
力強度は、現像剤がチェーン状に穂立ちをして、且つこ
の穂立ちが回転・移動を行える最低限度値を実験的に確
認した。

【００８８】そこで、相反する磁極（Ｎ極とＳ極）間
で、磁力強度を種々に変化させ、現像剤のチェーン状回
転運動が行える領域を求めた。この時、２極間の現像ロ
ーラ中心からの角度（磁力角）は、３０°に設定し、現
像ローラ４外径はφ２５ｍｍで、磁力強度は２極共同じ
強さで、０〜２００ガウスまでは５０ガウス毎、２００
〜１０００ガウスまでは１００ガウス毎に実験を行っ
た。

【００８９】実験には、高速度撮影カメラ（フォトロン
社製：ファーフトカムＵＬＴＩＭＡｕｖ)を用いて、現
像剤穂立ちの回転動作を確認した。

【００９０】カメラ描画では、１００ガウスから現像剤
の穂立ちが確認できだが、チェーン状回転運動に関して
は、まだスムーズに行えておらず不十分であった。スム
ーズなチェーン状回転運動が行えるようになった磁カ
は、２００ガウス以上の領域であった。図４（ｂ）に１
００ガウス時の磁力密度分布を示している。従って、隣
接する磁力において磁力角にも制約されるが、１００ガ
ウス程度では、互いの磁力分布において磁力及ばない部
分が生じ、良好なる現像剤の回転・移動搬送を行えなく
なる。

【００９１】また、相反する磁極（Ｎ極とＳ極）間の現
像ローラ４中心からの角度（磁力角）を種々に変化さ
せ、現像剤のチェーン状回転運動が行える領域を求め
た。この時、２極の磁力強度は４００ガウスに設定し、
現像ローラ４外径は上述したようにφ２５ｍｍで、磁力
角は５〜２０°までは５°毎、２０〜１００°までは１
０°毎に実験を行った。

【００９２】実験には、上述した同様の高速度撮影カメ
ラ（フォトロン社製：ファーフトカムＵＬＴＩＭＡｕ
ｖ）を用いて、現像剤穂立ちの回転動作を確認した。

【００９３】カメラ描画では、１０°から現像剤のチェ
ーン状回転運動が確認できたが、まだスムーズに行えて
おらず不十分であった。スムーズなチェーン状回転運動
が行えるようになったのは１５〜８０°までの領域であ
った。この場合、９０°以上になると、現像剤の搬送が
されにくくなってしまった。また、図４（ｃ）には磁極
間の角度が１０°の時の磁力密度分布を示す。このよう
な分布では、現像剤の回転・移動が行われず、図３のよ
うな現像剤の回転が行われなくなる。

【００９４】よって、現像ローラ４を構成する現像スリ
ーブ４ａ内のマグネット４ｂの磁力強度や現像ローラ４
中心からの角度（磁力角）を適切に配置することで、第
１の実施形態において説明した効果をより高めることが
可能になる。

【００９５】この場合、現像剤の回転・移動による搬送
を確実に行う必要があるのは、例えば現像後の現像剤を
現像槽３内の剥離位置（磁極Ｓ３とＳ２との間）まで搬
送する時であり、図２に示すような現像剤１０の回転搬
送が行われることで、図３に示すようにトナー消費され
た現像剤側がスリーブ４ａ表面側に存在する状態で確実
に剥離させることが可能となる。そのため、以上説明し
たように磁極間の角度や磁力強度を適宜設定すること
で、十分なる効果を期待できる。

【００９６】また、マグネット４ｂについては、上述し
たように図２に示すような現像剤１０の回転搬送を行う
ことができるように、磁力及びその磁極角度を設定する
ことになるが、磁力についてはできるだけ搬送できる最
低限の磁力に設定することが良好である。つまり、現像
剤の回収時に現像槽３の下ガイド部３ａに、回収される
現像剤が衝突する時のトナー飛散を防止するためには、
上記磁力を小さくすることで良好な結果が得られる。

【００９７】（第３の実施形態）次に、従来技術の課題
を解決するための別の実施形態について説明することに
する。この実施形態においては、特に現像ローラ４によ
り現像を安定させて画質を安定させるようにしたマグネ
ット４ｂの磁力配置について説明する。

【００９８】つまり、この実施形態においては、図１に
示すように汲み上げ極Ｓ２から現像極Ｎ１までの磁極構
成を偶数とすることにある。このような磁極配置するこ
とで、画質劣化が生じることなく安定した現像を行え
る。以下のその詳細を説明することにする。

【００９９】まず図１に示す現像装置２において、以下
に現像剤の流れ、特に搬送状態について説明しておく。

【０１００】（１）撹拌搬送ローラ５で撹拌された現像
剤は、汲み上げ極Ｓ２によって現像スリーブ４ａ上に磁
気的に捕獲され、磁力分布調整極Ｎ２によって規制部材
７に送り込まれていく。

【０１０１】（２）現像スリーブ４ａ上の現像剤を規制
部材７と現像スリーブ４ａとの隙間を大きなストレスな
く通過させるために、規制部材７の現像スリーブ４ａ外
周面との対向面では放射線方向磁力が小さくなるような
配置にしている。

【０１０２】（３）搬送極Ｓ１から現像極Ｎ１に現像剤
は、移動して行き現像領域（現像極Ｎ１近傍）で感光体
１の静電潜像ポテンシャルに対応した現像工程が行われ
た後、現像スリーブ４ａ回転動作によって撹拌搬送ロー
ラ５が配置される現像槽３内へと順次現像剤が回収搬送
される。

【０１０３】（４）搬送極Ｓ４及びＮ３は、現像槽３の
下ガイド３ａの最接近位置からその磁極中心が若干ずら
されており、更に現像槽３方向に磁極中心を持つ剥離極
Ｓ３によってホッパに搬送回収される。

【０１０４】（５）剥離極Ｓ３を通過すると、現像スリ
ーブ４ａ内に磁極設置していない磁極Ｓ３−Ｓ４の間
で、現像スリーブ４ａから現像剤は剥離され、撹拌搬送
ローラ５で新規現像剤と再撹拌されてキャリア表面のト
ナー付着量が一定に調整される。

【０１０５】（６）撹拌搬送ローラ５で十分撹拌された
現像剤は、汲み上げ極Ｓ２によって現像スリーブ４ａ上
に捕獲され、初期の（１）工程を繰り返す。

【０１０６】ここで本発明では、図５に示すように、現
像剤１０の汲み上げ極Ｓ２で撹拌搬送ローラ５との摺擦
によって、現像スリーブ４ａ表面側から離れた位置の現
像剤１０のトナー帯電量が高くされる。そして各磁極で
の搬送及び現像剤１０の規制の度に、第１の実施形態に
おいて説明したように、現像剤はあたかも一本のチェー
ンのように穂立ちして、チェーン一本一本が回転するこ
とにより、現像極Ｎ１部分では、撹拌搬送ローラ５で摺
擦したトナー帯電量の高い部分が、現像スリーブ４ａ表
面近傍位置となり、現像工程でこの帯電大のトナーが現
像されることがないようにした。

【０１０７】また、現像工程終了後、現像剤１０が剥離
極Ｓ３に達した時、この帯電大のトナーが、現像スリー
ブ４ａ表面側からの最も離れた位置になることから、剥
離極Ｓ３と汲み上げ極Ｓ２間の放射線方向磁力が略ゼロ
の位置で、現像スリーブ４ａ表面上にこの帯電大のトナ
ーが全く残らないようになる。

【０１０８】以上説明したようなマグネット４ｂによる
磁極配置にすると、現像剤の汲み上げ極Ｓ２で撹拌搬送
ローラ５との摺擦によって帯電大になったトナーが、現
像工程で現像されないため、ハーフトーン原稿の画像ム
ラが著しく改善された。つまり、図１１に示すような筋
が形成されることがなくなり、良好な画質による画像を
得ることができる。

【０１０９】更に、現像後のマグネット４ｂによる磁極
数の配置構成としては、第１の実施形態において説明し
た通りであり、帯電大になったトナーが、磁力が略ゼロ
の位置で完全に現像ローラ４の現像スリーブ４ａ表面か
ら剥離されるので、次の扱み上げ極Ｓ２では、十分に撹
拌搬送ローラ５にて均一に帯電された現像剤のみを付着
させることができ、画像ムラやカブリ等の不具合を著し
く改善することができた。

【０１１０】（第４の実施形態）次に図６を参照して第
４の実施形態について説明する。この実施形態において
は、特に現像剤の量を規制する規制部材７での現像剤の
ダメージ、特に劣化を軽減するためのものである。

【０１１１】そこで、図６において、撹拌搬送ローラ５
と現像スリーブ４ａ間のギャップｄは、本発明において
は１．４ｍｍ程度に設定している。これは、汲み上げ極
Ｓ２での現像剤の穂立ち先端に撹拌搬送ローラ５が接触
できる範囲とほぼ一致するようにしている。

【０１１２】上記ギャップｄが、上述した範囲より狭い
と、扱み上げ極Ｓ２に付着する現像剤量が極端に少なく
なり、現像領域での現像性能を低下させ、結果画像濃度
が薄くなる。また、逆に広くすると、汲み上げ極Ｓ２に
付着する現像剤量の規制ができなくなり、規制部材７で
も現像剤の量、つまり層厚（現像スリーブ４ａに付着す
る現像の量）を完全に一定に保てなくなって、画像の濃
度にムラがでる。さらに、剥離極Ｓ３と汲み上げ極Ｓ２
間の放射線方向磁力が略ゼロの位置で剥離された現像剤
が、撹拌搬送ローラ５側に回収されず、そのまま次の汲
み上げ極Ｓ２に直接付着させられて現像剤の入れ替えが
スムーズに行えなくなる。

【０１１３】先に説明した第３の実施形態の考えに基く
と、現像剤は相反する磁極（Ｎ極とＳ極）間ではチェー
ン状に回転運動を行っているので、撹拌搬送ローラ５で
先端部分を大きく帯電させられた現像剤は、現像領域に
搬送されてきた時、現像工程でこの帯電大のトナーが現
像されないように、この間の磁極数を偶数に配置した。

【０１１４】このことを、より効果的にするためには、
汲み上げ極Ｓ２と現像極Ｎ１間には、撹拌搬送ローラ５
以外に現像剤の帯電を高める部材が存在させないほうが
よい。

【０１１５】例えば、規制部材７や、現像スリーブ４ａ
より除去され規制された現像剤を撹拌搬送ローラ５へと
戻す清流板８等の様な板状のものを現像剤の穂立ちの近
傍に強く接触させると、現像剤は高いプレッシャーにさ
らされパッキングしてしまう。そにため、トナーの固着
発生やキャリアのスベント化（キャリアにトナーが付着
しなくなる現象）が速まる。

【０１１６】このように、第３の実施形態において説明
した磁極数の配置で、現像剤の帯電を最も高める部材を
撹拌搬送ローラ５にすることで、さらに効果高めること
が可能になる。

【０１１７】（第５の実施形態）上述した各実施形態に
おいて、さらに効果を高めるためには、剥離極Ｓ３と汲
み上げ極Ｓ２間の放射線方向磁力が略ゼロの位置で現像
剤の剥離を完全に行うことである。これにより、現像後
の回収されてきた現像剤を現像スリーブ４ａ表面から確
実に剥離でき、撹拌搬送ローラ５にて撹拌された新規な
一定の帯電量で、かつ一定量のトナー付着状態での現像
剤を現像スリーブ４ａに供給させて搬送できる。この結
果、現像状態が非常に安定し、画像ムラや濃度ムラ、さ
らにはハーフトーン等において生じる筋等を防止でき、
安定した画質を得ることができる。

【０１１８】この実施形態においては、現像剤の剥離性
能に大きく寄与する剥離極Ｓ３と汲み上げ極Ｓ２の磁力
関係に注目し実験を行った。

【０１１９】実験に使用した現像ローラ４は、表１に示
されたパラメータ内のローラであり、効果の確認は、ハ
ーフトーンの画像サンプルで行った。また、実験にはハ
ーフトーン画像に顕著な画像ムラを確認できるように従
来における図７に示す現像装置による磁極配置を待った
現像ローラ７４を用いた。

【０１２０】

【表１】

【０１２１】また画像の評価は、５段階評価で行ってお
り、実験の画像サンプルの中で画像ムラが生じ画質状態
が最も悪い方を“１”、画像ムラが生じることなく画質
状態が最も良い方を“５”で表した。

【０１２２】剥離極Ｎ４と汲み上げ極Ｎ３以外の磁極の
強度は、現像極Ｎ１が１０００ガウス、搬送極Ｓ１が８
００ガウス、調整極Ｎ２が４５０ガウス、補助極Ｓ２が
５５０ガウス、回収極Ｓ３が９００ガウスに設定し、磁
極配置も各パラメータで差がないように同じに設定し
た。

【０１２３】実験結果から見ると、現像ローラ内の磁力
は、剥離極Ｎ４の磁力が汲み上げ極Ｎ３の磁力より高く
すると、画像ムラがなくなり、良好なる画質が得られる
ようになることが実験結果で解った。さらに、上記実験
結果を踏まえて、剥離極Ｎ４の磁力を汲み上げ極Ｎ３の
磁力より高くした時、剥離極Ｎ４と汲み上げ極Ｎ３間の
放射線方向磁力が略ゼロの位置にどのような効果が働い
て、現像剤の剥離が効果的になされるかを検討した。

【０１２４】まず、剥離極Ｎ４と汲み上げ極Ｎ３間の磁
力分布でいうと、剥離極Ｎ４の磁力を汲み上げ極Ｎ３の
磁力より高くすると、剥離極Ｎ４の放射線方向磁力の磁
力幅が広くなり、汲み上げ極Ｎ３の放射線方向磁力の磁
力幅は逆に狭くなる。このことによって、剥離極Ｎ４と
汲み上げ極Ｎ３間の放射線方向磁力が略ゼロの位置が汲
み上げ極Ｎ３側にシフトされることが解った。

【０１２５】このことを、現像装置内の現像槽側の現像
剤をすべて抜いて、現像ローラ全周に現像剤を付着させ
た状態で目視確認すると、剥離極Ｎ４の磁力を波み上げ
極Ｎ３の磁力上り高くした状態では、他の実験パラメー
タの状態と比べて剥離極Ｎ４の放射線方向磁力の磁力幅
が広くなった分、剥離極Ｎ４側に付着する現像剤の幅が
広く、また穂立ちも高くなって、現像剤が撹拌搬送ロー
ラ側に強く押し出されて、現像工程終了後の現像剤の剥
離が完全に行えるようになっていることが確認された。

【０１２６】よって、本発明により現像ローラ４による
マグネット４ａの磁力配置において、剥離極Ｓ３と汲み
上げ極Ｓ２におていは、剥離極Ｓ３の磁力を、汲み上げ
極Ｓ２の磁力より大きくすることで効果、特に現像時の
画質を安定させることが可能になる。

【０１２７】

【発明の効果】本発明の現像装置によれば、現像ローラ
を構成するマグネットの磁極配置を変える、つまり適切
配置したことで、現像状態を安定させることができ、よ
って良好なる画質を得ることができる。

【０１２８】現像を終了した現像剤の帯電電位の高い部
分、トナー濃度が濃い部分が確実に剥離され、現像ロー
ラ表面にトナーが付着するのを防止し、新規なトナー
量、帯電量が一定した現像剤を供給でき現像が非常に安
定する。

【０１２９】しかも、各磁極間の角度や磁極の磁力を適
宜設定することでより効果が増長できる。

【０１３０】さらに、現像剤を現像ローラより剥離する
領域における磁力の設定することで、現像剤の剥離をよ
り確実にし、上述した効果がさらに高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる現像装置を示すものであって、
静電潜像を担持した感光体と対向配置した現像装置の構
造を示す図である。

【図２】現像装置を構成する現像ローラ上に搬送される
現像剤の回転・移動搬送の状態を示す動作説明図であ
る。

【図３】本発明にかかる現像装置の第１の実施形態を説
明するための、現像剤中のトナー濃度の状況と現像剤の
搬送状態との関係を説明するための図である。

【図４】本発明の第２の実施形成を説明するための現像
ローラを構成するマグネットの磁力状況及び磁極の角度
状態を説明するための図である。

【図５】本発明の第３の実施形成を説明するためのもの
で、現像剤中のトナーの帯電状況と現像剤の搬送状態と
の関係を説明するための図である。

【図６】本発明の第４の実施形態を説明するための現像
剤の搬送状況を示す図である。

【図７】従来の磁極構成による現像装置の構造を示す図
である。

【図８】図７に示す従来の現像装置による現像剤中のト
ナー濃度の状況と現像剤の搬送状態との関係を説明する
ための図である。

【図９】図７に示す従来の現像装置による現像剤中の帯
電状況と現像剤の搬送状態との関係を説明するための図
である。

【図１０】図７における現像剤の剥離領域での磁力分布
の状態を示す図である。

【図１１】図７における現像装置によるハーフトーンの
現像により画像形成状態を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像装置 ３ 現像槽 ４ 現像ローラ ４ａ 現像スリーブ ４ｂ マグネット ５ 撹拌搬送ローラ（回転部材） ７ 現像剤の規制部材 ８ 清流板 １０ 現像剤 Ｎ１ 現像極 Ｎ２ 磁力分布調整極 Ｎ３ 回収補助極 Ｓ１ 搬送極 Ｓ２ 汲み上げ極 Ｓ３ 剥離極 Ｓ４ 回収極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 登彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 兼重 正利 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山本 修平 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像を可視像化するために画像形成装置
   に設けられ、トナー及びキャリアからなる現像剤を、円
   筒形の回転駆動される現像スーリブ表面に磁気的に吸着
   させるために、スーリブ内部に複数の磁極を有するマグ
   ネットを設けた現像ローラを上記現像剤を収容してなる
   現像槽に設けた現像装置であって、 上記マグネットはその磁極数が奇数構成となし、現像を
   行う静電潜像を担持した担持体と対向する現像極を備え
   る一方、該現像極から隣接する磁極が同極となる剥離極
   までの磁極数を偶数配置したことを特徴とする画像形成
   装置の現像装置。
2. 【請求項２】 上記マグネットの現像磁極から剥離磁極
   間に設けられる磁極をできるだけ現像剤の穂立ちが小さ
   くなるような強さの磁力になるように設定したことを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置の現像装置。
3. 【請求項３】 上記マグネットは、さらに剥離された現
   像剤を磁気的に吸着し剥離極に隣接した同極の汲み上げ
   極から現像極までの磁極数を偶数配置構成としたことを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置の現像装置。
4. 【請求項４】 上記現像ローラの現像領域と反対側での
   現像剤の剥離領域において対向配置される剥離された現
   像剤を撹拌し、撹拌した現像を現像ローラへと供給する
   回転部材を設け、該回転部材により現像剤の帯電量が最
   も高くなるようにしたことを特徴とする請求項３記載の
   画像形成装置の現像装置。
5. 【請求項５】 上記現像ローラの剥離領域におけるマグ
   ネットの剥離極と、現像剤を吸着する汲み上げ極との磁
   力状態を、剥離極の磁力を汲み上げ極の磁力よりできる
   だけ大きくしたことを特徴とする請求項１又は３記載の
   画像形成装置の現像装置。