(57)【要約】【課題】磁性粒子を含む現像剤を担持し、像担持体１０に形成された潜像を現像する現像剤担持体２ｅと、前記現像剤担持体の内部に設けられ、前記現像剤担持体の表面に前記現像剤を磁気拘束させる磁性部材２ｆと、前記磁性部材の端部側で、かつ、前記現像剤担持体が前記像担持体に面する側とは逆側において前記現像剤担持体に対向して設けられた磁気シール２ｇ（２ｈ）と、有する現像装置において、現像装置の端部からのトナー飛散を軽減する。【解決手段】磁性部材２ｆは、少なくとも一組の同極の磁極が隣接した反発極Ｎ３・Ｎ２を有する複数の磁極をもち、前記磁気シール２ｇ（２ｈ）は、前記反発極の磁極に対向する位置に前記反発極とは異極の磁極Ｓ２２・Ｓ２３と、前記反発極の磁極間に対向する位置に、一つの磁極Ｎ２２をもち、前記一つの磁極が前記反発極と同極であること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子を含む現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられ、前記現像剤担持体の表面に前記現像剤を磁気拘束させる磁性部材と、前記磁性部材の端部側で、かつ、前記現像剤担持体が前記像担持体に面する側とは逆側において前記現像剤担持体に対向して設けられた磁気シールと、有する現像装置であって、前記磁性部材は、少なくとも一組の同極の磁極が隣接した反発極を有する複数の磁極をもち、前記磁気シールは、前記反発極の磁極に対向する位置に前記反発極とは異極の磁極と、前記反発極の磁極間に対向する位置に、一つの磁極をもち、前記一つの磁極が前記反発極と同極であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記一つの磁極の前記磁性部材の中心方向の磁束密度が、前記異極の磁極の前記磁性部材の中心方向の磁束密度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などの複写機・プリンタ等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体に形成された静電潜像を、磁性体を含む現像剤を用いて現像する現像装置に関する。
【０００２】
ここで、磁性体を含む現像剤には、磁性一成分現像剤（磁性トナー）が含まれる、また、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が含まれる。
【背景技術】
【０００３】
ここでは、便宜上、磁性一成分現像剤を用いた現像装置を例にして説明する。現像装置は、磁性一成分現像剤（以下、トナーと記す）が入っている現像容器と、トナーの供給を受けてトナーを担持する回転可能な現像剤担持体としての現像スリーブを有する。現像スリーブの内部には非回転の固定マグネット（磁性部材：以下、マグネットロールと記す）が配設されている。現像容器内のトナーの一部がマグネットロールの磁力により現像スリーブの表面に引き付けられて担持される。そして、現像スリーブの回転で搬送され、現像スリーブに対して所定の隙間を開けて対向させて配設されたトナー層厚規制ブレードにより層厚規制を受ける。これによりトナーが現像スリーブに薄層としてコートされる。そして、そのトナー層が現像スリーブの引き続く回転により現像スリーブと像担持体との対向部である現像領域へ搬送され、現像動作時には現像スリーブと像担持体との間には所定の現像バイアスが印加されて、静電潜像を現像に供される。静電潜像の現像に供されずに現像スリーブの表面に残ったトナーは引き続く現像スリーブの回転により現像容器内に戻し搬送されて回収される。
【０００４】
ところで、画像形成装置の高速対応のために現像スリーブを高速回転すると、現像スリーブから遠心力によってトナーが飛散する。特にスラスト方向の端部からトナーが漏れ出し、記録材の汚れにつながる。また、高速回転すると、トナー層厚規制ブレードでトナーが摺擦され、トナーが劣化し濃度が低下する。
【０００５】
このような高速回転による課題に対する従来の対応技術を説明する。まず、トナー劣化に対応する対応技術として、従来技術１（特許文献１）がある。図２０に従来技術１の現像装置の断面図を示す。３０１は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体であり、矢印ａの時計方向に回転駆動されて、不図示のプロセス手段により静電潜像が形成される。３０２は現像容器であり、磁性一成分トナー３０７が収容されている。３０３は現像剤担持体としての現像スリーブ、３０４はその内部に非回転に配設されたマグネットロール、３０５はトナー層厚規制ブレード、３０６はトナー供給ローラ、３０８はトナー供給ローラの軸、３１０はトナー攪拌部材である。現像スリーブ３０３は感光体３０１に対して所定の隙間を存して対向している。その対向部が現像領域Ａである。マグネットロール３０４は周方向の所定の位置に磁極Ｓ１・Ｎ２・Ｓ２・Ｎ３・Ｎ１が着磁されている。現像スリーブ３０３は矢印ｂの反時計方向に回転駆動される。トナー供給ローラ３０６は現像スリーブ３０３に接触して矢印ｃの反時計方向に回転駆動される。現像容器３０２内のトナー３０７はトナー攪拌部材３１０の回転により攪拌されながらトナー供給ローラ３０６の方向に送られる。トナー供給ローラ３０６は現像スリーブ３０３にトナー３０７を供給する。トナー層厚規制ブレード３０５は現像スリーブ３０３にトナー３０７を薄層にコートする。そのトナーの薄層が現像スリーブ３０３の回転により現像領域Ａに搬送されて感光体３０１の静電潜像の現像に供される。
【０００６】
この現像装置は、現像スリーブ３０３の内部にあるマグネットロール３０４の磁極配置に特徴がある。即ち、トナー層厚規制ブレード３０５の対向極をＮ１極とし、Ｎ１極よりも現像スリーブ回転方向上流に同極のＮ３極を設ける。これにより反発極Ｎ３・Ｎ１を形成し、トナー層厚規規制ブレード３０５の近傍のトナー溜りを現像スリーブ３０３の表面から磁気的な反発力で引き剥がしている。こうすることで、トナーがトナー層厚規規制ブレード３０５に直接搬送されにくい構成となるため、結果、トナーにかかる圧を減らし、トナー劣化を軽減させている。
【０００７】
一方で、トナー飛散に対する対応技術として、従来技術２（特許文献２）がある。図２１に従来技術２の現像装置の現像スリーブ端部の断面図を示す。１１０は矢印ａの反時計方向に回転駆動されるドラム型の電子写真感光体、１０２ｅは矢印ｂの時計方向に回転駆動される現像スリーブ、１０２ｆは現像スリーブ内部の非回転のマグネットロールである。Ｓ１０１極・Ｎ１０１極・Ｓ１０２極・Ｎ１０２極はマグネットロール１０２ｆの周方向に着磁された磁極である。１０２ｄはトナー層厚規規制ブレードである。現像スリーブ１０２ｅの端部にトナーが漏れないようにシール部材１０２ｇを設けている。シール部材１０２ｇは磁力を持つ永久磁石であり、対向する固定マグネットロール１０２ｆとの間で磁気的な力によりトナー飛散を防止している。
【０００８】
更に、シール部材（以下、磁気シールと記す）１０２ｇの、マグネットロール１０２ｆの磁極に対向する位置に磁極を配置させ、磁気拘束力を高めている。例えば、マグネットロール１０２ｆの磁極Ｓ１０２に対して、磁気シール１０２ｇに磁極Ｎ２０１を設けている。磁気拘束力の指標である磁場分布について図２２に示す。「黒丸」はトナーである。「灰色の丸」はマグネットロール１０２ｆと磁気シール１０２ｇとの間で磁場が極端に弱い低磁場のポイントである。「二重丸」はゼロ磁場ポイント（反発ポイント）である。マグネットロール１０２ｆと磁気シール１０２ｇ間に磁場の高いポイントが存在し、トナーが介在できているのがわかる。
【０００９】
また、磁気シール１０２ｇに磁極を多く設けることで磁気拘束力を更に高め、飛散を防止できることが従来技術３（特許文献３）に記載されている。図２３に現像断面の代表図を示す。磁気シール１０２ｇの磁極Ｎ２０１と磁極Ｓ２０２の間に磁極Ｓ２０４と磁極Ｎ２０４を設けている。結果、磁場分布を表している図２４を見てみると、磁気シール１０２ｇの近傍で磁場の高いポイントが増えていることがわかる。
【００１０】
この様に、従来技術２及び３では、マグネットロール１０２ｆの磁極に対向する磁気シール位置に、マグネットロール１０２ｆの磁極とは異極の磁極を配置し、かつ磁極間に対応する位置に、異極を多く設けることで、トナー飛散を防止している。
【特許文献１】特開平８−１９０２７５号公報
【特許文献２】特開平１１−１３３７３７号公報
【特許文献３】特開２００７−７２２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、マグネットロールに反発極を設けてトナー劣化を軽減する従来技術１に対して、従来技術２もしくは３を組み合わせても、トナーが飛散してしまった。つまり、従来技術では、トナー劣化と飛散を両立することが難しい課題がある。
【００１２】
そこで、本発明は、従来技術１のように反発極のある固定マグネットでトナーの劣化を防止しつつ、しかもトナー飛散を軽減することができる磁気シール技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、磁性粒子を含む現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられ、前記現像剤担持体の表面に前記現像剤を磁気拘束させる磁性部材と、前記磁性部材の端部側で、かつ、前記現像剤担持体が前記像担持体に面する側とは逆側において前記現像剤担持体に対向して設けられた磁気シールと、有する現像装置であって、前記磁性部材は、少なくとも一組の同極の磁極が隣接した反発極を有する複数の磁極をもち、前記磁気シールは、前記反発極の磁極に対向する位置に前記反発極とは異極の磁極と、前記反発極の磁極間に対向する位置に、一つの磁極をもち、前記一つの磁極が前記反発極と同極であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像装置の端部からのトナー飛散を軽減するこができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第一実施形態］
（１）画像形成装置
図２は本発明に従う現像装置２を備えた画像形成装置の一例の概略構成図である。この画像形成装置は電子写真画像形成装置であり、潜像が形成される回転可能な像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体と記す）１０を有する。本実施例において、この感光体１０は、直径１０８ｍｍの、正帯電性のａ−Ｓｉ感光体であり、駆動装置（不図示）により矢印ａの反時計方向に所定の周速（プロセススピード）、本実施例では６８０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。感光体１０の周囲には感光体回転方向に沿って、一次帯電器１、現像装置２、転写前帯電器（ポスト帯電器）３、転写帯電器（転写手段）４、分離帯電器５、クリーニング装置（クリーニング手段）６が配設されている。感光体１０は帯電器１により例えば＋５００Ｖに一様に一次帯電される。帯電された感光体１０は、露光装置（不図示）により１２００ｄｐｉで画像露光Ｌ（レーザ走査露光）が与えられ、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、その静電潜像が現像装置２により現像領域Ａにおいてトナー像（現像剤像）として現像される。現像装置２の詳細については次の（２）項において記述する。
【００１６】
現像後の感光体面は転写前帯電器３で転写前帯電を受けて、感光体１０と転写帯電器４との対向部である転写領域Ｂに到達する。この到達タイミングに合わせて、給送部（不図示）から用紙などの転写材（記録媒体）Ｐが転写領域Ｂに搬送される。そして、トナーの帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加された転写帯電器４により感光体１０側のトナー像が転写材Ｐに転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、分離帯電器５により感光体１０から分離されて定着装置８に搬送される。定着装置８は定着ローラ８ａと加圧ローラ８ｂの間の定着ニップ部にて転写材Ｐを挟持搬送してトナー像を固着像として熱と圧力により転写材Ｐに対して定着する。
【００１７】
転写材Ｐに対するトナー像転写後の感光体表面に残留している転写残トナー（残留トナー）は、クリーニング装置６によって除去され回収される。クリーニング装置６で清掃された感光体表面は繰り返して画像形成に供される。
【００１８】
（２）現像装置
現像装置２は、感光体表面の静電潜像を磁性体を含む現像剤、本実施例では磁性一成分現像剤（磁性一成分トナー：以下、トナーと記す）ｔを用いて現像する現像装置である。現像装置２は、トナーが入っている現像容器２ｃと、トナーｔの供給を受けてトナーを担持する回転可能な現像剤担持体としての現像スリーブ２ｅを有する。現像スリーブ２ｅの内部には非回転に固定して設けられ、現像スリーブ２ｅの表面にトナーｔを磁気拘束させる磁性部材（磁石部材）２ｆが配設されている。即ち、動かない永久磁石の固定マグネット（固定マグネッロール：以下、マグネッロールと記す）２ｆが配設されている。現像スリーブ２ｅはこの固定のマグネッロール２ｆの外回りをマグネッロールと同軸に回転する。
【００１９】
ここで、上記の現像スリーブ２ｅとマグネッロール２ｆとを合わせて現像ローラ２ａと総称する。
【００２０】
現像ローラ２ａは感光体１０に並行に、かつ、所定の一定間隔をおいて配置されている。現像ローラ２ａと感光体１０との対向部が現像領域Ａである。現像スリーブ２ｅは駆動装置（不図示）で矢印ｂの時計方向に所定の速度で回転駆動される。即ち、現像スリーブ２ｅは、感光体１０との対向部（現像領域Ａ）において感光体１０と同じ方向に回転駆動される。
【００２１】
現像容器２ｃ内のトナーｔはトナー攪拌部材２ｗの回転により攪拌されながらトナー供給ローラ（弾性スポンジローラ）２ｘの方向に送られる。トナー供給ローラ２ｘは現像スリーブ２ｅに接触していて矢印ｃの時計方向に回転駆動される。即ち、トナー供給ローラ２ｘは、現像スリーブ２ｅとの接触部において現像スリーブ２ｅと逆方向に回転駆動され、現像スリーブ２ｅにトナーｔを供給する。
【００２２】
その供給されたトナーがマグネットロール２ｆの磁力により現像スリーブ２ｅの表面に引き付けられて磁気拘束されて担持される。そして、現像スリーブ２ｅの回転で搬送され、現像スリーブ２ｅに対して所定の隙間を開けて対向させて配設されたトナー層厚規制ブレード（以下、規制ブレードと記す）２ｄにより層厚規制を受ける。これによりトナーｔが現像スリーブ２ｅに薄層としてコートされる。そして、現像スリーブ２ｅの引き続く回転により現像領域Ａへ搬送される。現像動作時には、現像スリーブ２ｅには、電源部（不図示）から感光体１０の帯電極性と同極性の所定の現像バイアス（ＤＣ成分にＡＣ成分を重畳したバイアス）が印加されている。現像スリーブ２ｅは、感光体１０の帯電極性と逆極性に帯電されたトナーｔを感光体１０の表面（静電潜像の現像部位）に付着させて、ジャンピング現像法により現像してトナー像として可視像化する。
【００２３】
なお、トナー供給ローラ２ｘを省略した現像装置構成にすることもできる。
【００２４】
図１は上記の現像装置２の要部の拡大横断面模式図である。マグネットロール２ｆには周方向に磁極Ｓ１・Ｎ１・Ｓ２・Ｎ３・Ｎ２が着磁されている。即ち、少なくとも一組の同極の磁極が隣接した反発極Ｎ３・Ｎ２を有する複数の磁極をもつ。現像容器２ｃ内のトナーｔは、磁極Ｎ２によって磁気力で引き付けられ、規制ブレード２ｄによってトナー量が一定量に規制される。現像スリーブ２ｅ上のトナーは、現像極Ｓ１で感光体１０にトナーが飛翔し、Ｎ１極で残留トナーが引き付けられ、Ｓ２極で搬送され、Ｎ３極とＮ２極の反発極間で現像スリーブ２ｅ上から剥ぎ取られて現像容器２ｃ内へ送られる。
【００２５】
現像スリーブ２ｅの長手方向の一方側と他方側の端部にはトナーが漏れないようにそれぞれシール部材２ｇと２ｈが設けられている。図３は現像装置のスラスト方向の配置を示す模式図である。シール部材２ｇと２ｈは磁力を持つ永久磁石（磁気シール）であり、対向するマグネットロール２ｆとの間で磁気的な力によりトナー飛散を防止している。シール部材（以下、磁気シールと記す）２ｇと２ｈは、現像ローラ２ａと一定距離をもち現像容器２ｃに感光体１０の側とは逆の面に固定して配設されている。即ち、磁気シール２ｇ・２ｈは、マグネットロール２ｆの端部側で、かつ、現像スリーブ２ｅが感光体１０に面する側とは逆側において現像スリーブ２ｅに非接触に対向させて現像容器２ｃに固定して配置されている。本実施例は、マグネットロール２ｆの長手両端部に磁気シール２ｇと２ｈをマグネット端面が入るように配置している。２ｉはマグネット軸（マグネットロール２ｆの中心軸）である。
【００２６】
ここで、一方側の磁気シール２ｇと他方側の磁気シール２ｈの磁極パターンは同様であるので、主として一方側の磁気シール２ｇの特徴的な磁極パターンについて図１を用いて説明する。磁気シール２ｇは、マグネットロール２ｆの磁極の対向する位置に異極を設けている。例えば、マグネットロール２ｆのＮ２極に対向して、磁気シール２ｇにＳ２３極を、マグネットロール２ｆのＮ３極に対向して、磁気シール２ｇにＳ２２極を設けている。更に、特徴的なのは、マグネットロール２ｆの反発極であるＮ３極とＮ２極の間に対向する磁気シール２ｇの位置に同極（反発極と同極）であるＮ２２極を一極だけ設けている点である。即ち、マグネットロール２ｆは、少なくとも一組の同極の磁極が隣接した反発極Ｎ３・Ｎ２を有する複数の磁極をもつ。そして、磁気シール２ｇ（２ｈ）は、前記反発極の磁極Ｎ３とＮ２に対向する位置に前記反発極とは異極の磁極Ｓ２２・Ｓ２３と、反発極の磁極間に対向する位置に、一つの磁極Ｎ２２をもち、この一つの磁極が反発極Ｎ３・Ｎ２と同極であることを特徴とする。
【００２７】
まず、比較例として、マグネットロールの反発極であるＮ３極とＮ２極の間に対向する磁気シール２ｇ（２ｈ）の位置に同極であるＮ２２極を設けない構成について説明する。
【００２８】
反発極のあるマグネットロールに対向する磁気シールに、従来技術の思想どおり異極を設けたマグネットパターン（比較例１）を図４に示す。マグネットロール１０２ｅの反発磁極である磁極Ｎ１０３とＮ１０２に対向する磁気シール１０２ｇの磁極を異極であるＳ２０４極とＳ２０２極にしている。この場合の磁場の分布はどのようになっているか見てみる。反発極であるＮ１０３極とＮ１０２極のあるブレード近傍（領域１６）の磁場分布を図５に示す。断面方向であるＲ方向はマグネットロール１０２ｆに接する面の鉛直方向、θ方向は接線方向である。「黒丸」はトナーである。「灰色の丸」はマグネットロール１０２ｆと磁気シール１０２ｇとの間で磁場が極端に弱い低磁場のポイントである。「二重丸」は、磁場がゼロ、つまり反発ポイントを意味する。磁気シール１０２ｇのＳ２０２極とＳ２０４極の間（領域１７１）と現像スリーブ１０２ｅのＮ１０２極とＮ１０３極の間（領域１７２）にＲ、θ方向でトナーにかかる力が反発する磁場、即ちゼロ磁場ポイントが形成されている。つまり、磁気シール１０２ｇにおいて隣り合う磁極であるＳ２０２極とＳ２０４極が同極の場合、磁気シール表面の極間ではほぼゼロの磁界（磁場）が形成され、トナーにかかる力がゼロになる。結果、磁気シール表面からトナーが漏れる。
【００２９】
トナーが漏れやすいスラストの端部で、かつ、トナーにかかる力がゼロのポイント（断面１７３）の場所で、トナーにどのような力が働くか検証してみる。図６に比較例１のスラスト方向分布（端部）を示す。まず、磁気シール表面の領域１８２に着目すると、外側（現像容器外側）に力が働く領域１８２がある。磁気シール１０２ｇの反発極であるＳ２０２極・Ｓ２０４極間で磁気的な力でトナーが漏れる。また、領域１７１でも磁気シール表面にトナーが介在できていないポイントがある。次に、マグネットロール１０２ｆと磁気シール１０２ｇの間を見ていると、領域１８３では、マグネットロール１０２ｆからの力と磁気シール１０２ｇの反発極間磁場の影響で外側に力が働いているのがわかる。この様に、反発極であるＮ１０２極・Ｎ１０３極のあるマグネットロール１０２ｆに従来思想どおり、磁気シール１０２ｇに異極であるＳ２０２極・Ｓ２０４極を設けると、複数のポイントからトナーが漏れ出し飛散することが分かる。
【００３０】
本実施例１の磁気シール２ｇの磁極パターンと比較してみる。図７に本実施例１の磁場分布を示す。領域３２はＳ２２とＮ２、ならびにＳ２３とＮ３の磁場が弱くなる領域である。領域３５は、Ｎ２２とＮ２が反発し磁界がゼロになる領域である。磁気シール２ｇのＳ２３極とＳ２２極の間に異極のＮ２２極を設けている。結果、磁気シール表面の領域３１でゼロ磁場ポイントがなくなり、トナーが結束していることが分かる。つまり、トナー飛散が減少する。一方、領域３５に新たにゼロ磁界ポイントが２つ発生しているが、後述するように、このポイントにおけるスラスト方向の磁界の向きが、現像容器内側を向く領域が多い為、トナー飛散しにくい構成とすることができる。
【００３１】
次に、磁気シール２ｇの極間磁力のスラスト方向について従来技術と比較する。図８に実施例１のスラスト方向（図７の断面３３）のトナー分布を示す。まず、磁気シール表面に着目する。領域４２では、トナーにかかる力が磁気シール側を向いているのが分かる。比較例に比べ、トナー飛散しにくくなっている。また、領域４１では、磁気シール２ｇの磁力によって、比較例では外側（現像容器外側）に向いていた力が現像容器２ｃ側（現像容器内側）に向くようになっている。この様に、本実施例１では、従来思想に比べ、トナーにかかる力を現像容器内側へ向かせ、トナー飛散を防止している。実際にトナー飛散レベルを検証した実験結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１において、「マグネットロールパターン」は反発極を示している。「磁気シールパターン」はマグネットロールの反発極に対向する磁極及びその反発極間に対向する磁極を示している。
【００３４】
実験条件は次のとおりである。環境は温度２３度・湿度５０％である。画像チャート比率５％（Ａ４サイズ）である。現像容器内のトナー量は５００から６００ｇ、現像コントラストは、感光体上のトナー量を０．６ｍｇ／ｃｍ２になるように調整、１３０ｐｐｍの速度で、連続通紙耐久を実施した。そして、現像スリーブのスラストの端部からトナー飛散が発生する枚数を確認した。
【００３５】
マグネットロールならびに磁気シールの各磁束密度は、８０ｍＴで固定である。現像スリーブと磁気シールとの間隔は０．７５ｍｍ、トナーは、磁性一成分トナー、比透磁率は１．６５である。回転速度は、感光体は７００ｍｍ／ｓ、現像スリーブは８００ｍｍ／ｓである。規制ブレードと現像スリーブの間隔は０．２ｍｍとした。
【００３６】
結果、比較例１は、枚数約１．５ｋでトナー飛散が発生した。一方で、本実施例１は、枚数３３０ｋまで保つことが出来た。つまり、従来思想に比べ２５０倍の劇的な効果があった。このように、マグネットロールに反発極がある場合、反発極間に対向する磁気シールに同極を設けることで、トナー飛散を低減することができる。
【００３７】
次に、比較例３として、図９のように、磁気シール２ｇのＳ２０４極とＳ２０２極の間に同極のＳ２０５極を配置した場合を説明する。磁気シール２ｇは、マグネットロール２ｆの磁極Ｎ１０３に対向してＳ２０４極を、磁極Ｎ１０２に対向してＳ２０２極を、磁気シール２ｇのＳ２０４極とＳ２０２極の間に同極のＳ２０５極を配置している。結果、磁気シール表面にゼロ磁場ポイントが二つ（領域１７１、１７２）形成されている。上記比較例１と同じく、ゼロ磁場ポイントが多いほど、磁気拘束力が低下し、トナーが飛散しやすい。実験結果を表１の比較例３に示す。評価実績は、枚数約０．６枚ｋで飛散が発生している。つまり、ゼロ磁場ポイントが１つである比較例１にくらべ、約１／２も悪い。また、本実施例１に比べ、１／６６０しか持たない。
【００３８】
このように、マグネットロールに反発極がある場合、従来思想と異なり、対向する磁気シールは異極でかつ、極間に同極を設ける本実施例１が最もトナー飛散抑制に効果がある。
【００３９】
次に、従来技術で提案されている、磁気シールに異極を多く設ける技術と比較してみる。図１０は、磁気シールにマグネットロールの反発極に対して異極を複数個設けた断面図である。マグネットロール２ｆのＮ３極に対向する磁気シール２ｇにＳ２２極を、Ｎ２極に対向してＳ２３極を、さらに、従来思想と同じく、磁気シール２ｇのＳ２２極とＳ２３極の極間にＮ２２極・Ｓ２４極・Ｎ２３極を設けている。この場合の磁場分布を図１１に示す。実施例１にくらべ、マグネットロール２ｆと磁気シール２ｇの間にゼロ磁場ポイントならびに低磁場ポイントが増加している（領域７１）。カウントするとトナーが飛散し易いポイントが、４個所増加している。これは、磁極同士を結ぶポイントが増加するためである。実験結果を表１の比較例２に示す。Ｓ２２極とＳ２３極の極間にＮ２２極・Ｓ２４極・Ｎ２３極の３つ磁極を設けた比較例２は枚数約１３ｋの通紙後トナー飛散が発生し、Ｓ２２極とＳ２３極の極間にＮ２２極を１つ設けた実施例１に比べ１／２０しか持たなかった。
【００４０】
更に、Ｓ２２極とＳ２３極の極間に、５つの磁極Ｎ２２・Ｓ２４・Ｎ２３・Ｓ２５・Ｎ２４を設けた場合の磁場分布を図１２に示す。見てのとおり、マグネットロール２ｆと磁気シール２ｇとの間にゼロ磁場ポイントがさらに増加し、その周辺では、低磁場ポイントも増加している（領域２０１）。実験データを表１の比較例４に示す。この比較例４は、７ｋ枚通紙後トナー飛散が発生した。Ｓ２２極とＳ２３極の極間に、Ｎ２２極を１つ設けた実施例１に比べ１／５０しか持たなかった。Ｓ２２極とＳ２３極の極間の極数が増えるほど、反発極Ｓ２２極・Ｓ２３極と結ぶポイントが増加するため飛散が悪くなる。
【００４１】
この様に、トナー飛散を軽減するためには、現像スリーブと磁気シールの間のゼロ磁場ポイント（反発ポイント）を極力減らすことが重要であり、そのためには、極力磁気シールの磁極少なくすることがもっとも効果的である。つまり、マグネットロールに反発極がない場合と振る舞いが異なり、マグネットロールに反発極がある場合、対向する極間の磁極は１つが最も良いことが言える。
【００４２】
ゼロ磁場ポイントの数とトナー飛散レベルの関係は、単に比例関係ではない。１つのゼロ磁場ポイントが発生すると、周囲の磁場によもよるが、磁場が増加すると比例関係ではなく、面積比で増加、更に周囲の低磁場ポイント同士が近接し、トナーが飛散する領域が増加する。
【００４３】
このように、磁気シールの磁極のうち、マグネットロールの磁極間に対向する位置の磁極数を増加させた場合、マグネットロールに反発極がある場合、従来技術２，３とは逆にシール性は向上しないことがわかる。従来技術２、３の場合でも磁気シールの磁極数を増加させるとゼロ磁界発生ポイントは増えるものの、全体的にみればシール性は向上する。逆に、マグネットロールに反発極がある場合は、磁気シールの磁極数を増加させるとシール性が大きく悪化してしまう。
【００４４】
この理由について以下に説明する。従来思想である従来技術３（図２４）のゼロ磁場ポイントをとおる断面（断面１３３）について、スラスト方向のトナーにかかる分布を図２５に示す。領域１３４がゼロ磁場ポイントである。磁性シール表面は、トナーは磁性シール側に力が働いている。またマグネットロールＮ１０２側もトナーはマグネットの方向を向いている。極間のゼロ磁場ポイントである領域１３４周辺のトナーは、磁性シールならびにマグネットそれぞれに拘束される。
【００４５】
一方、マグネットロールに反発極がある場合について説明する。実施例１の磁場分布（図７）のゼロ磁場ポイントを含む領域３５を通過する断面３４について、スラスト方向のトナーにかかる分布を図２６に示す。磁性シール２ｇでは、Ｎ２２とＮ２３の磁力によってトナーがひきつけられている。極間の領域５１では、マグネットロール２ｆと磁性シール２ｇの極の反発でゼロ磁場、つまり反発磁界が形成され、周囲方向への力がトナーに働いている。マグネットロール２ｆでは、Ｎ２とＮ３の反発極の影響で、トナーがマグネットロールとは逆の方向を向いている。結果、領域５２で、トナー同士がぶつかる領域が発生、合力で現像容器の外側（＋Ｚ方向）に力が働き、トナーが飛散する。このように、マグネットロールに反発極がある場合、従来技術に比べ、ゼロ磁場ポイントの周囲のトナーは安定して磁気的力で拘束されにくいため、トナーが飛散し易い。つまり、トナー劣化に対応する反発極があるマグネットロールは、ゼロ磁場ポイントを極力無くすことが重要である。
【００４６】
本件で検証したシミュレーションによるトナーにかかる力の計算方法を説明する。トナーにかかる磁気的な力Ｆ（磁気力）は、磁界Ｂに対して、下記の式で表せる。磁界Ｂは現像スリーブのスラスト方向と現像スリーブの垂直方向を考慮する必要がある。
【００４７】
Ｆ＝（ｍ・▽）Ｂ
Ｆ＝（ｆｘ、ｆｙ、ｆｚ）
｜Ｆ｜＝（ｆｘ２＋ｆｙ２＋ｆｚ２）０．５
ｍ：トナーの磁気双極子モーメント（磁界に比例）
Ｃ：定数
ｍ＝｜Ｃ｜Ｂ
これを入れると
Ｆ＝（｜Ｃ｜Ｂ・▽）Ｂ＝｜Ｃ｜（Ｂ・▽）Ｂ＝−｜Ｃ｜▽Ｂ２
ｘ、ｙ、ｚ方向それぞれにかかる磁気力ｆｘ、ｆｙ、ｆｚは
ｆｘ＝−｜Ｃ｜（Ｂ（ｘ、ｙ、ｚ）２−Ｂ（ｘ＋Δｘ、ｙ、ｚ）２）／△ｘ
ｆｙ＝−｜Ｃ｜（Ｂ（ｘ、ｙ、ｚ）２−Ｂ（ｘ、ｙ＋Δｙ、ｚ）２）／△ｙ
ｆｚ＝−｜Ｃ｜（Ｂ（ｘ、ｙ、ｚ）２−Ｂ（ｘ、ｙ、ｚ＋Δｚ）２）／△ｚ
上記の結果から、Ｂの絶対値、つまり、
｜Ｂ｜＝（Ｂｘ２＋Ｂｙ２＋Ｂｚ２）０．５が変化しない、変わらない場合、トナーにかかる磁気力Ｆは変わらない、トナーへの力がないことを示す。
【００４８】
つまり、磁束線が無い領域は、トナーにかかる磁気力がゼロになり、高速回転でトナーが飛散する。更に、トナーにかかる力は磁場の二乗で影響を及ぼすため、磁場の変化量が多ければ多いほどトナーにかかる力が大きくなる。つまり、小さければ小さいほど、トナーにかかる力が小さくなる。たとえば、ゼロ磁場ポイントが多いほど、トナーにかかる力が小さい領域が増加する。
【００４９】
実施例では、ｘ、ｙ方向をＲ、θに変換して図示している。Ｒ、θ、Ｚ方向で磁束線が無い、つまりトナーが介在しない領域は、特にトナーが飛散しやすい。
【００５０】
図３に実施例１の現像装置の長手方向（現像ローラ軸線方向）の構成図を示す。マグネットロール２ｆの端部にかかるように＋ｚ方向側の磁気シール２ｇ（一方側の磁気シール）と、−ｚ方向側の磁気シール２ｈ（他方側の磁気シール）が配置されている。
【００５１】
当然、一方側の磁気シール２ｇでは−ｚ方向に力が働くこと、他方側の磁気シール２ｈでは、＋Ｚ方向に力が働いた場合、トナー飛散を防ぐことが出来る。
【００５２】
磁力線、ならびに、トナーにかかる磁気力の計算（シミュレーション）は、下記の手順で行った。磁界の大きさは、市販のガウス（テスラ）メータで測定することができる。実施例１では、ベル社製ガウスメータＭｏｄｌｅ６４０を用いた。ガウスメータによりプローブ先端部における１方向の磁束密度の測定が可能である。今回は、ｘ、ｙ、ｚ方向の３種類を測定、Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚをｘｙｚステージを用いて測定し、その結果より磁界の強さＢを計算した。磁束密度は現像スリーブの周方向に０．１度刻みで測定し、磁界の強さの分布を導き出し、トナーの磁気特性、現像スリーブと磁気シールのギャップ等を考慮に入れ、トナーにかかる磁気力を計算している。測定では、変異量Δｘ、ｙ、ｚを約１００μで測定した。間隔が小さいほど精度が向上するが、計算時間が膨大になる。精度の観点から現像スリーブと磁気シール間距離の１／５以上１／１０以下、が望ましい。計算は、磁気的な影響を受けるマグネットロール、磁気シール、規制ブレードのみで実施した。
【００５３】
磁気シール２ｇ・２ｈは、鉄、ニッケル、コバルト、または、強磁性体で作成するのが望ましい。厚みは、必要とする磁気力と厚みによるが、１ｍｍから３ｍ程度がよい。幅はマグネットロール２ｆの端部の磁力リップルにもよるが、リップルが１３０ｍｔ／４ｍｍ程度であれば、その２倍の８ｍｍぐらいが望ましい。材料の最大エネルギー積（残留磁束密度、保持力）は、０．７Ｊ／ｍ２以下が望ましい。磁束密度は、たとえば４０から２００ｍＴ（テスラ）に着磁されたゴム磁石や、ネオジウム系、プラスティック系のマグネットがあればよい。磁石によるが、目標となる飽和磁束密度に達成する材料を選択することで、磁束密度分布が安定しやすい。現像スリーブと磁気シールのギャップは、本実施例では０．７５ｍｍとした。しかし、これに限定されるものではないが、回転によるトナーと磁気シールとの摺擦熱を防止するため０．３ｍｍ以上、磁気拘束力が低下する１．２５ｍｍ以下が望ましい。
【００５４】
磁性体の規制ブレード２ｄと現像スリーブ２ｅの間隔は０．２ｍｍで計算した。規制ブレード２ｄは平板で厚みが、０．６ｍｍ、現像スリーブ２ｅの中心方向に当接している。しかし、これに限定されるものではないが、回転によるトナーと規制ブレードとの摺擦熱を防止するため０．１０ｍｍ以上、補立ちが形成できなくなる０．３５ｍｍ以下が望ましい。図１３に磁気シール２ｇと規制ブレード２ｄとの位置関係を示す。規制ブレード２ｄの端部は磁気シール２ｇと面で接触することで、トナーの飛散を防いでいる。
【００５５】
トナーについて、実施例１では、トナー中に磁性粒子が含有されている磁性一成分で計算ならびに実験を実施している。非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤でも適用可能である。
【００５６】
また、トナーｔは、ネガトナーであり、重量平均粒径は５．０〜１０．０μｍであり、樹脂は少なくともスチレンアクリル樹脂またはポリエステル樹脂のどちらか一方から成り磁性体を５０〜１００重量部入れている。比透磁率は１．５から２．０である。計算では、１．６５で実施した。また、外添剤として、０．２〜３．０％（重量％）のＳｉＯ２を含有している。
【００５７】
上記の計算結果から、反発極のあるマグネットロールの場合、従来思想と異なり、磁気シールの対向極は異極がよく、かつ、異極間には１つの同極（反発極と同極）を設けることで、トナー劣化を防止しつつ、飛散を軽減することが確認できた。
【００５８】
尚、本件の現像条件、あくまでも一例であり、画像形成装置の仕様、条件に応じて最適化することが望ましい。
【００５９】
［第二実施形態］
図１４は実施例２の現像装置２を備えた画像形成装置の概略構成図である。実施例１の画像形成装置（図２）と共通する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００６０】
本実施例における現像装置２は、感光体１０に対してそれぞれ対向して配設されている第１と第２の２つの現像ローラ２ａ・２ｂを有する。第１の現像ローラ２ａは第１の現像剤担持体である第１の現像スリーブ２ｅとその内部の第１の磁性部材である第１のマグネッロール２ｆから構成されている。第２の現像ローラ２ｂも第２の現像剤担持体である第２の現像スリーブ２ｋとその内部の第２の磁性部材である第２のマグネッロール２ｌから構成されている。第２の現像スリーブ２ｋは、第１の現像スリーブ２ｅよりも感光体１０の回転方向下流側において第１の現像スリーブ２ｅに並行に、かつ、所定の一定間隔（所定の間隔）をあけて設けられている。
【００６１】
以下、第１の現像ローラ２ａを上流現像ローラ、第１の現像スリーブ２ｅを上流現像スリーブ、第１のマグネッロール２ｆを上流マグネッロールと記す。また、第２の現像ローラ２ｂを下流現像ローラ、第２の現像スリーブ２ｋを下流現像スリーブ、第２のマグネッロール２ｌを下流マグネッロールと記す。
【００６２】
上流現像スリーブ２ｅと感光体１０との対向部が第１の現像領域Ａａである。下流現像スリーブ２ｋと感光体１０との対向部が第２の現像領域Ａｂである。上流現像スリーブ２ｅと下流現像スリーブ２ｋは、それぞれ、駆動装置（不図示）により矢印ｂの時計方向に所定の速度で回転駆動される。即ち、上流現像スリーブ２ｅと下流現像スリーブ２ｋは、感光体１０との対向部において感光体１０と同じ方向に回転駆動される。
【００６３】
現像容器２ｃ内のトナー（磁性一成分現像剤）ｔはトナー攪拌部材２ｗの回転により攪拌されながらトナー供給ローラ２ｘの方向に送られる。トナー供給ローラ２ｘは下流現像スリーブ２２ｋに接触していて矢印ｃの時計方向に回転駆動される。即ち、トナー供給ローラ２ｘは、下流現像スリーブ２ｋとの接触部において下流現像スリーブ２ｋと逆方向に回転駆動され、下流現像スリーブ２ｋにトナーｔを供給する。その供給されたトナーが下流マグネットロール２ｌの磁力により下流現像スリーブ２ｋの表面に引き付けられて担持される。そして、下流現像スリーブ２ｋの回転により下流現像スリーブ２ｋと上流現像スリーブ２ｅとの近接対向部に搬送される。そして、この近接対向部の隙間をトナーがすり抜ける際に、近接対向部において下流現像スリーブ２ｋとは逆方向に回転している上流現像スリーブ２ｅにより、下流現像スリーブ２ｋの表面に担持されているトナーの層厚が規制される。これにより、下流現像スリーブ２ｋの表面には層厚が所定に規制されたトナー層が形成され、そのトナー層が引き続く下流現像スリーブ２ｋの回転により下流現像領域Ａｂへ搬送される。一方、下流現像スリーブ２ｋと上流現像スリーブ２ｅとの近接対向部の隙間をすり抜けなかったトナーは、近接対向部において下流現像スリーブ２ｋとは逆方向に回転している上流現像スリーブ２ｅの表面に付着する。即ち、上流マグネットロール２ｌの磁力により上流現像スリーブ２ｅの表面に引き付けられて担持される。そして、上流現像スリーブ２ｅの回転により搬送され、現像スリーブ２ｅに対して所定の隙間を開けて対向させて配設されたトナー層厚規制ブレード２ｄにより層厚規制を受ける。これによりトナーｔが現像スリーブ２ｅに薄層としてコートされ、上流現像スリーブ２ｅの引き続く回転により第１の現像領域（上流現像領域）Ａａに搬送される。
【００６４】
現像動作時には、上流現像スリーブ２ｅと下流現像スリーブ２ｋに対してそれぞれ電源部（不図示）から所定の現像バイアスが印加される。これにより、感光体１０の表面は、第１の現像領域Ａａにおいて１回目の現像作用を受け、次いで第２の現像領域（下流現像領域）Ａｂにおいて２回目の現像作用を受けて、静電潜像がトナー像として現像される。
【００６５】
なお、トナー供給ローラ２ｘを省略した現像装置構成にすることもできる。
【００６６】
図１５は上記の現像装置２の要部の拡大横断面模式図である。図１６は現像装置２のスラスト方向の配置を示す模式図である。
【００６７】
上流マグネットロール２ｆには周方向に磁極がＳ１・Ｎ１・Ｎ２・Ｓ３・Ｓ２・Ｎ３・Ｎ２の順で着磁されている。Ｎ３極とＮ２極が一組の同極の磁極が隣接した反発極である。また、下流マグネットロール２ｌには周方向に磁極がＳ３１極・Ｎ３１極・Ｓ３２極・Ｓ３３極・Ｎ３２極の順で着磁されている。Ｓ３２極とＳ３２極が一組の同極の磁極が隣接した反発極である。
【００６８】
上流現像スリーブ２ｅの長手方向の一方側と他方側の端部にはトナーが漏れないようにそれぞれシール部材２ｇと２ｈが設けられている。シール部材２ｇと２ｈは磁力を持つ永久磁石（磁気シール）であり、対向するマグネットロール２ｆとの間で磁気的な力によりトナー飛散を防止している。シール部材（第１の磁気シール：以下、上流磁気シールと記す）２ｇと２ｈは、上流現像スリーブ２ｅと一定距離をもち現像容器２ｃに感光体１０の側とは逆の面に固定して配設されている。本実施例は、上流マグネットロール２ｆの長手両端部に上流磁気シール２ｇと２ｈをマグネット端面が入るように配置している。２ｉはマグネット軸（上流マグネットロール２ｆの中心軸）である。
【００６９】
また、下流現像スリーブ２ｋの長手方向の一方側と他方側の端部にもトナーが漏れないようにそれぞれシール部材２ｊと２ｎが設けられている。シール部材２ｋと２ｎも磁力を持つ永久磁石（磁気シール）であり、対向する下流マグネットロール２ｌとの間で磁気的な力によりトナー飛散を防止している。シール部材（第２の磁気シール：以下、下流磁気シールと記す）２ｋと２ｎは、下流現像スリーブ２ｋと一定距離をもち現像容器２ｃに感光体１０の側とは逆の面に固定して配設されている。本実施例は、下流マグネットロール２ｌの長手両端部に下流磁気シール２ｋと２ｎをマグネット端面が入るように配置している。２ｍはマグネット軸（下流マグネットロール２ｌの中心軸）である。
【００７０】
一方側の上流磁気シール２ｇと他方側の上流磁気シール２ｈの磁極パターンは同様である。また、一方側の下流磁気シール２ｊと他方側の下流磁気シール２ｎの磁極パターンは同様である。そこで、主として一方側の上流磁気シール２ｇと一方側の下流磁気シール２ｊの特徴的な磁極パターンについて図１５を用いて説明する。
【００７１】
上流磁気シール２ｇ（２ｈ）は、前記反発極Ｎ３とＮ２の磁極に対向する位置に反発極とは異極の磁極Ｓ２２・Ｓ２３と、反発極の磁極間に対向する位置に、一つの磁極Ｎ２２をもち、前記一つの磁極が前記反発極と同極である。この構成は実施例１の現像装置の構成と同様である。
【００７２】
下流磁気シール２ｊ（２ｎ）は上流磁気シール２ｇ（２ｈ）と同様に下流マグネットロール２ｌの磁極に対向する位置に異極を、同極が隣接している位置の対向部に同極を配置している。即ち、下流マグネットロール２ｌには周方向に磁極がＳ３１極・Ｎ３１極・Ｓ３２極・Ｓ３３極・Ｎ３２極の順で着磁されている。下流磁気シール２ｊは、Ｓ４１極・Ｎ４１極・Ｓ４２極・Ｎ４２極の順で配置している。そして、反発極Ｓ３２とＳ３３の磁極に対向する位置に反発極とは異極の磁極Ｎ４１・Ｎ４２と、反発極の磁極間に対向する位置に、一つの磁極Ｓ４２をもち、前記一つの磁極が前記反発極と同極である。
【００７３】
本実施例２の現像装置２におけるトナーの流れを説明する。現像容器２ｃからきたトナーは下流マグネットロール２ｌのＳ３３極でくみ上げられ、Ｎ３２極方向と上流マグネットロール２ｆのＳ２極方向へ下流現像スリーブ２ｋと上流現像スリーブ２ｅとの搬送力で分かれる。Ｓ２極方向に移動したトナーはＮ３極まで搬送され、Ｎ３極とＮ２極の反発極によって、一旦上流現像スリーブ２ｅの表面から剥がれる。そしてトナーは規制ブレード２ｄの裏へ慣性力で運ばれ、Ｎ２極の磁力で取り込み規制ブレード２ｄとの磁気拘束力で上流現像スリーブ２ｅの表面に一定量のトナー層としてコーティングされる。コートされたトナーはＳ１極で第１の現像領域Ａａにおいて感光体１０の静電潜像の現像に供される。そして、残トナーはＮ１極で搬送され、Ｓ３極へ到り、Ｓ３極とＳ２極の反発極で剥ぎ取られ、容器２ｃ内のトナーに混入する。
【００７４】
一方、下流マグネットロール２ｌのＳ３３極から取り込まれた下流現像スリーブ２ｋのトナーはＮ３２極とＳ３極との磁気拘束力で一定量のトナー層として下流現像スリーブ２ｋの表面にコートされる。そして、Ｓ３１極で第２の現像領域Ａｂにおいて感光体１０の静電潜像の現像に供される。残トナーはＮ３１極で取り込まれ、Ｓ３２極によって搬送、Ｓ３２極とＳ３３極との反発極で剥ぎ取られ、容器２ｃ内のトナーに混入する。
【００７５】
図１６に示すように、現像装置のスラスト方向の＋Ｚ、−Ｚ方向において、上流マグネットロール２ｆと下流マグネットロール２ｌに対して合計４つの磁気シール２ｇ・２ｈ、２ｊ・２ｎを設けている。上流磁気シール２ｇ、２ｈは規制ブレード２ｄに接している。また磁気シール２ｇと２ｉ、２ｈと２ｎはそれぞれ幅が同じであり、また、上流マグネットロール２ｆと下流マグネットロール２ｌと同じスラスト位置に配置されている。
【００７６】
実施例２の実験結果を表２に示す。
【００７７】
【表２】
2010175943.tif 000004
まず、表１の実験と異なるポイントを説明する。上流現像スリーブ２ｅと下流現像スリーブ２ｋの間隔は約２５０μである。下流現像スリーブ２ｋの回転速度は約５００ｍｍ／ｓである。下流現像スリーブ２ｋと下流磁気シール２ｊとのギャップは、上流現像スリーブ２２ｅと上流磁気シール２ｇと同じく０．７５ｍｍである。
【００７８】
下流現像ローラ２ｂと下流磁気シール２ｊのマグネットの磁力は８０ｍＴで固定である。上流現像ローラ２ａと上流磁気シールのマグネットの磁力も８０ｍＴで固定している。
【００７９】
実施例２は、枚数３３０ｋでトナー飛散が発生した。実施例１とほぼ同じである。実施例１の現像ローラ１本の場合と、実施例２の上流現像ローラ２ａと下流現像ローラ２ｂの２本の場合は同じ、つまり現像ローラが増えたからといって、現像ローラと磁気シールのマグネット配置が同じであれば、飛散量は同じであることを意味する。
【００８０】
つぎに、マグネットロールの反発極の無い磁気シールに多くの極を設けた実施例２−２の断面図を図１７に示す。下流磁気シール２ｊの磁極Ｓ４１とＮ４１の間にＮ４３極とＳ４３極を等間隔で配置し、磁気シール同士の磁気拘束力を高めている。
【００８１】
実際の実験ではどのくらい効果があるか検証してみる。実験結果を表２の実施例２−２に示す。結果、約５００ｋ枚まで飛散を保つことができ、実施例２に比べ、１．５倍の効果がある。このように、複数の現像ローラ２ａ・２ｂを具備する現像装置においても、マグネットロールの反発極に対向する磁気シールは、従来思想と異なり、対向極は異極がよい。かつ、異極間には１つの同極を設けることで、トナー劣化を防止しつつ、飛散を軽減することが確認できた。
【００８２】
尚、本件の現像条件、あくまでも一例であり、画像形成装置の仕様、条件に応じて最適化することが望ましい。
【００８３】
［第三実施形態］
図１８は実施例３の現像装置についての磁場分布図である。実施例１と比較し、磁気シール２ｇのＮ２２極の磁束密度を隣り合うＳ２２極とＳ２３極より大きくした時の磁場分布図である。実施例１に比べ、Ｎ２２極と隣り合うＳ２２極とＳ２３極との磁束が多くなり、ゼロ磁場ポイントの領域９の面積が小さくなっていることが分かる。上記の説明のとおり、ゼロ磁場領域が多いほどトナー飛散が悪い。逆に、少ないほどトナー飛散が良い。
実験結果を表３の実施例３に示す。
【００８４】
【表３】
2010175943.tif 000005
実験条件は実施例１と同じなので省略する。実施例１にくらべ、磁気シール２ｇのＮ２２極の磁束密度を隣り合うＳ２２極とＳ２３極に比べ、約１．５倍にしている。結果、同じ磁力の実施例１に比べ１．５１倍の効果があることがわかった。
【００８５】
一方、逆に磁力を小さくした場合の例を図１９に示す。実施例１に比べ、低磁場ポイントがかなり、増加している。これは、磁気シール２ｇとマグネットロール２ｆとの間の磁場が小さくなるためである。Ｎ２２極はＳ２２極・Ｓ２３極と結束しているため、Ｎ２２極が弱くなるとＳ２２極・Ｓ２３極の両方にまたがる領域（面積）で磁場が弱くなる。また、単位磁化を考えた場合、トナーにかかる力は距離の二乗に反比例する。つまり、磁化をもつ物質が遠いほど、一気に低磁場が増加する。この影響で、Ｎ２２極の磁力が小さくなると二乗に近い関係で低磁場が増加、飛散しやすくなる。
【００８６】
この図１９の場合の実験結果を表３の実施例３−２に示す。実施例１にくらべ、Ｎ２２極の磁力を隣り合うＳ２２極・Ｓ２３極に比べ約１／２にしている。結果、同じ磁力の実施例１に比べ４０％しか持つことができなかった。
【００８７】
上記説明のとおり、Ｎ２２の磁力を高くすると飛散に効果がある。では、隣接する極Ｓ２２とＳ２３の磁力も高くするとどうなるか、実施例３−３で説明する。図示しないが、マグネットロールと磁性シールの異極同士、例えば、Ｓ２３とＮ２、Ｓ２２とＮ３の間で磁気拘束力が高くなりすぎ、マグネットロールと磁性シールの間でトナーが凝固、トナーが漏れ出してしまう。実験（表３：実施例３−３）では、約２００ｋでトナー飛散が発生した。この場合の飛散は、ほかの飛散に比べ、飛散トナーの径が非常に大きいことが特徴である。転写紙に到達すると、目立つため、防ぐことが重要である。
【００８８】
また、磁性シールの極をすべて小さくするとどうなるか、実施例３−４で説明する。極が小さくなると、従来思想と同じく、低磁場が増加するため、トナーにかかる磁気拘束力が低下し、トナーが飛散し易い。実験（表３  実施例３−４）では、約７５ｋでトナーが飛散した。
【００８９】
この様に、マグネットロールの反発極の対抗する端部磁気シールの位置に同極を一つおき、更に、隣り合う磁極よりもＲ方向の磁束密度を大きくする。即ち前記一つの磁極Ｎ２２の磁性部材２ｆの中心方向の磁束密度が、前記異極の磁極Ｓ２２・Ｓ２３の磁性部材２ｆの中心方向の磁束密度よりも大きい関係構成にすることで、トナー飛散を激減することができる。
【００９０】
この構成は、実施例２の現像装置の第１の現像ローラ２ａ及び第１の現像ローラ２ｂに適用することができ、この場合もトナー飛散を激減することができる効果がある。
【００９１】
尚、本件の現像条件、あくまでも一例であり、画像形成装置の仕様、条件に応じて最適化することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】実施例１の現像装置の要部の断面模式図
【図２】実施例１の現像装置および画像形成装置の概略構成図
【図３】実施例１の現像装置のスラスト方向の配置を示す模式図
【図４】比較例１の現像装置の要部の断面模式図
【図５】比較例１の現像装置の磁場分布模式図（領域１６）
【図６】比較例１の現像装置のスラスト方向のトナーに働く力分布の説明図
【図７】実施例１の現像装置の磁場分布模式図
【図８】実施例１の現像装置のスラスト方向のトナーに働く力分布の説明図
【図９】比較例３の現像装置の磁場分布模式図
【図１０】比較例２の現像装置の要部の断面模式図
【図１１】比較例２の現像装置の磁場分布模式図
【図１２】比較例４の現像装置の磁場分布模式図
【図１３】実施例１の磁気シールと規制ブレードの位置関係を示す模式図
【図１４】実施例２の現像装置および画像形成装置の概略構成図
【図１５】実施例２の現像装置の要部の断面模式図
【図１６】実施例２の現像装置のスラスト方向の配置を示す模式図
【図１７】実施例２−２の現像装置の要部の断面模式図
【図１８】実施例３の現像装置の磁場分布模式図
【図１９】実施例３−２の現像装置の磁場分布模式図
【図２０】従来技術１の現像装置断面
【図２１】従来技術２の現像装置端部の断面図
【図２２】従来技術２の磁場分布
【図２３】従来技術３の現像装置断面図
【図２４】従来技術３の磁場分布
【図２５】従来技術２のスラスト方向のトナーに働く力分布の説明図
【図２６】実施例１のスラスト方向のトナーに働く力分布の説明図
【符号の説明】
【００９３】
Ｌ・・画像露光（レーザ）、ｔ・・現像剤（トナー）、Ｐ・・転写材、１・・一次帯電器、２・・現像装置、２ａ・・現像ローラ（上流現像ローラ）、２ｂ・・下流現像ローラ、２ｃ・・現像容器、２ｄ・・規制ブレード、２ｅ・・現像スリーブ（上流現像スリーブ：現像剤担持体）、２ｆ・・マグネットロール（固定マグネット：上流マグネットロール）、２ｇ・・磁気シール（上流磁気シール：一端側）、２ｈ・・磁気シール（上流磁気シール：他端側）、２ｉ・・マグネット軸、２ｊ・・下流磁気シール（一端側）、２ｎ・・下流磁気シール（他端側）、２ｋ・・下流現像スリーブ（現像剤担持体）、２ｌ・・下流マグネットロール（固定マグネット）、２ｍ・・下流マグネットロール軸、３・・転写前帯電器（ポスト帯電器）、４・・転写帯電器（転写手段）、５・・分離帯電器、６・・クリーニング装置、８・・定着装置、８ａ・・定着ローラ、８ｂ・・加圧ローラ
【図７】
2010175943.tif 000006
【図２４】
2010175943.tif 000007
【図１】
2010175943.tif 000008
【図２】
2010175943.tif 000009
【図３】
2010175943.tif 000010
【図４】
2010175943.tif 000011
【図５】
2010175943.tif 000012
【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２５】
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【図２６】
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