(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を持ち、現像剤を磁力担持させながら回動させて、像担持体表面の潜像を現像するスリーブレスマグネットロールからなる現像ローラを用いる現像装置において、
上記スリーブレスマグネットロールの少なくとも潜像対応部分に、軟磁性材料の粒子を結着樹脂で結着した粒子の集合体構成の被覆層を形成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記軟磁性材料の粒子の体積平均粒径を、上記現像剤の磁性粒子の体積平均粒径以下にすることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の現像装置に係り、詳しくは、表面に複数の磁極が形成されたマグネットロールによって、トナー及び磁性粒子（キャリア）を含む二成分現像剤、または、一成分磁性トナーなどの現像剤を、該マグネットロールの表面に、直接、磁力担持して搬送するスリーブレスマグネットロールからなる現像ローラを用いるスリーブレス方式の現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記スリーブレスマグネットロール（以下、単に「マグネットロール」という）からなる現像ローラを用いるスリーブレス方式の現像装置は、複数個の磁石の周囲を回転する円筒状のスリーブによって現像剤を現像領域１１に搬送するスリーブ方式の現像装置よりも小型化及び低コスト化が容易であり、また、トナー濃度制御が基本的に不要となるので、トナー濃度検知や複雑なトナー濃度制御機構などを省略できるメリットがある。
【０００３】
しかしながら、このスリーブレス方式の現像装置では、その現像ローラとしてのマグネットロールの磁極上と磁極間とで、該マグネットロールの表面に形成される現像剤層の厚さが異なると共に、像担持体としての感光体に形成された潜像に対する現像性に差が生じる。
このため、このスリーブレス方式の現像装置では、その現像ローラの回転により、該現像剤層の厚い部分と薄い部分とが、該像担持体表面に交互に接触し、該像担持体の移動方向に沿って現像画像濃度に濃淡（現像ムラ）が生じる（特に、中間調の画像の再現性が低下する）という問題があった。なお、このような濃度ムラを解消するために、該現像ローラを高速で回転させる方法もあるが、この方式では、駆動トルクの増大と現像剤の飛散を招来し、また、騒音が発生するなど、実用上の問題がある。
【０００４】
この問題の解消を目的として、従来、直流バイアスに交流バイアスを重畳させた交互電界として、マグネットロールの磁極が像担持体の表面に最も接近した時にＶｍｉｎ（電圧波形の谷の値）を印加し、マグネットロールの磁極間が像担持体の表面に最も接近した時にＶｍａｘ（電圧波形の山の値）を印加して、像担持体上の潜像を顕像化する現像方法（特開平８―１６６６９２号公報；以下、これを「公知例１」という）、マグネットロールの磁極間ピッチを０．５〜１０ｍｍとし、磁極上と磁極間における現像性を均等化する電気的手段及び機械的手段を使用する現像方法（特開平８−２９７４１４号公報；以下、これを「公知例２」という）、マグネットロールの磁極間ピッチを０．５〜１０ｍｍとし、マグネットロールと像担持体とが対向する現像領域１１におけるマグネットロールと像担持体との移動方向を相互に逆方向とし、マグネットロールの周速Ｖｍ（ｍｍ／ｓｅｃ）と、像担持体の移動速度Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）との比を、５≧Ｖｍ／Ｖｐ≧１とした現像方法（特開平８−３２８３８７号公報；以下、これを「公知例３」という）などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、「公知例１」の現像方法では、回転するマグネットロールの磁界分布による現像能力に同期対応させてバイアスを制御するため、磁気センサで磁界変化を検出したり、マグネットロールの回転軸からタイミング信号を取り出す必要があり、高コストになる不具合がある。
【０００６】
また、「公知例２」の現像方法では、「公知例１」の現像方法と同様、マグネットロールの磁界分布による現像能力変化に同期対応させて電気的手段及び機械的手段を制御しなければならないため、低コストでの実現性が低い。
【０００７】
また、「公知例３」の現像方法では、「公知例１」及び「公知例２」の現像方法よりも磁極ピッチに相当する現像ムラの解消が容易となるが、その現像有効範囲が狭い場合、例えば、像担持体としての感光体ドラムの外径が３０ｍｍ以下の場合には効果が少ない。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、複数の磁極を持つスリーブレスマグネットロールからなる現像ローラを用いて現像した際の磁極ピッチに相当する現像ムラの発生を防止することができる現像装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の磁極を持ち、現像剤を磁力担持させながら回動させて、像担持体表面の潜像を現像するスリーブレスマグネットロールからなる現像ローラを用いる現像装置において、上記スリーブレスマグネットロールの少なくとも潜像対応部分に、軟磁性材料の粒子を結着樹脂で結着した粒子の集合体構成の被覆層を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
この現像装置においては、上記現像ローラの少なくとも潜像対応部分に、軟磁性材料からなる被覆層が形成されているので、該被覆層の作用により該現像ローラの法線方向に漏洩する磁力線が低減される。これにより、該現像ローラとしてのマグネットロールの磁極中心での現像剤の穂立ち高さが抑制され、回動するマグネットロールによる変動磁界によって現像特性が変動される度合いが低減される。
【００１８】
また、この現像装置においては、上記皮膜層が、軟磁性材料の粒子の集合体構成であるので、該皮膜層の表面に適度な凹凸が形成される。これにより、現像ローラによる現像剤の搬送量や穂立ち高さが安定化されて現像ムラが解消される。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記軟磁性材料の粒子の体積平均粒径を、上記現像剤の磁性粒子の体積平均粒径以下にすることを特徴とするものである。
【００２０】
この現像装置においては、上記軟磁性材料の粒子の体積平均粒径が、上記現像剤の磁性粒子の体積平均粒径以下であるので、該被覆層表面の現像剤の捕捉性が向上される。これにより、現像ローラによって現像領域に供給される現像剤の搬送量のムラが低減される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子写真複写機（以下、「複写機」という）の現像装置に適用した実施形態について説明する。
【００３０】
図１（ａ）は、本実施形態に係る現像装置の概略構成図である。この現像装置は、現像剤の担持手段としてスリーブを用いないでマグネットロールで直接磁力担持するスリーブレス方式の現像装置であって、表面に複数の磁極Ｎ、Ｓが形成されたマグネットロールからなりトナー及び磁性粒子（キャリア）を含む二成分現像剤または一成分磁性トナーなどの磁性現像剤４を表面に直接磁力担持して搬送する多磁極現像ローラ２と、複写機の潜像担持体である円筒状の感光体ドラム１の側方に配設され該感光体ドラム１に向けて該現像ローラの現像領域１１に臨む部位を露呈させるための開口部９ａが形成された現像装置の本体容器としての現像器ケース９と、該現像ローラの該現像器ケース９内の部位にトナー５を補給するためのトナー補給口７を有するトナー収容部６と、現像ローラ上に担持されて搬送されている磁性現像剤４の量を規制する現像剤規制部材としてのドクタ３と、該現像ローラに現像バイアスを印加する現像バイアス電源８などを備えている。
【００３１】
上記ドクタ３の現像剤搬送方向上流側に隣接した現像器ケース９と多磁極現像ローラ２との隙間で形成される現像剤貯溜部１０には、感光体ドラム１と対向する現像領域１１側に搬送されずにドクタ３で進行が妨げられた磁性現像剤４が収容される。
また、トナー収容部６は、上記現像剤貯溜部１０に現像剤搬送方向上流側から隣接するように現像器ケース９の一部に形成されており、該現像器ケース９の多磁極現像ローラ２に沿った内壁面端部９ｂと該現像剤貯溜部１０の現像剤搬送方向上流側端部とによってトナー補給口７が形成されている。
【００３２】
次に、このスリーブレス方式の現像装置における現像動作について説明する。まず、現像装置に初期剤、例えばトナー濃度１０ｗｔ％、キャリア３５ｇの現像剤をセットして、図１（ａ）において、多磁極現像ローラ２を矢印ａで示す時計方向に回転駆動すると、磁性現像剤４は、多磁極現像ローラ２の表面に磁力により吸着されるものと現像剤貯溜部１０内に収容されるものとに分かれる。現像剤貯溜部１０内に貯溜された磁性現像剤４は、多磁極現像ローラ２の矢印ａ方向への回転に伴い、多磁極現像ローラ２の磁力によって矢印ａと反対の方向へ、１ｍｍ／ｓ以上の移動速度で循環移動する。そして、多磁極現像ローラ２の表面に磁力担持された現像剤の表面と現像剤貯溜部１０内で移動する現像剤の表面との境界部において界面が形成される。
【００３３】
次に、トナー収容部６にトナー５がセットされると、トナー補給口７を通して多磁極現像ローラ２に磁力担持された現像剤にトナー５が供給される。トナーが供給された多磁極現像ローラ２上の現像剤は、該トナーと共に現像剤貯溜部１０へ搬送される。そして、搬送途中で、上記現像剤に供給されたトナーは多磁極現像ローラ２の軸中心方向へ若干入り込み、現像剤の間の該トナーが入り込んだ部分では、多磁極現像ローラ２の軸中心側の現像剤から外側の現像剤に与える摩擦力が低下する。そして、これにより、多磁極現像ローラ２の軸中心側の現像剤から外側の現像剤に付与する搬送力が低下する。
【００３４】
現像剤貯溜部１０内では、貯溜されている磁性現像剤４の重力及び磁力により、多磁極現像ローラ２によって搬送される現像剤に対して、その搬送を停止させようとする力が働いている。そして、多磁極現像ローラ２に磁力担持された現像剤の表面に存在するトナー５が上記界面へ搬送されると、該界面近傍における現像剤間の摩擦力が低下して該界面近傍の現像剤の搬送力が低下し、これにより該界面近傍での現像剤の搬送量が減少する。
（以下、余白）
【００３５】
一方、トナー５と磁性現像剤４との合流点より多磁極現像ローラ２の回転方向上流側の現像剤には、上述の現像剤貯溜部１０内とは異なり重力が作用しないので、多磁極現像ローラ２によって搬送される現像剤に対して、その搬送を停止させるように作用する力が現像剤貯溜部１０内に比して小さい。このため、該合流点へ搬送されてきた現像剤と該界面を搬送される現像剤との搬送量のバランスが崩れて現像剤の玉突状態が発生し、該多磁極現像ローラ２による搬送に追従できない現像剤が多磁極現像ローラ２表面の外側に逃げる。そして、このような現像剤により、該合流点の位置が上昇して該界面を含む現像剤の層厚が増加する。また、ドクタ３を通過して現像領域１１に供給された後、再び現像器ケース９内に戻された現像剤の層厚も徐々に増加し、この層厚が増加した現像剤が内壁面端部９ｂによって規制される状態となる。そして、該内壁面端部９ｂと多磁極現像ローラ２との間隙を通過しない現像剤が掻き落とされる。
【００３６】
そして、ドクタ３を通過した磁性現像剤４が所定のトナー濃度に達すると、内壁面端部９ｂによる規制により掻き落とされて層状となった増加分の現像剤がトナー補給口７を塞ぎ、多磁極現像ローラ２により搬送される現像剤と収容部５内からのトナー５とが接触しなくなる。そして、この状態でトナー５の取り込みが終了する。このとき、現像剤貯溜部１０内ではトナー濃度が高くなることにより磁性現像剤４の嵩が大きくなり、この結果、現像剤貯溜部１０内の空間が狭くなることにより、磁性現像剤４の循環移動する移動速度が低下する。
【００３７】
上記状態の現像装置において、上記多磁極現像ローラ２の矢印ａ方向の回転により搬送される磁性現像剤４のうち、多磁極現像ローラ２とドクタ３との間の間隙（以下、この間隙を「ドクタギャップＧｄ」という）を通過した現像剤は、矢印ｂで示す時計方向に回転している感光体ドラム１と多磁極現像ローラ２との間隙（以下、この間隙を「現像ギャップＧｐ」という）によって形成される現像領域１１に搬送される。そして、現像領域１１では、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像に、多磁極現像ローラ２からトナー５が供給され、該トナー５により該静電潜像が顕像化（可視像化）される。
【００３８】
次に、トナーが消費されたときの動作について説明する。
上記トナー５の取り込みが終了してトナー濃度が一定となった後に、現像によって多磁極現像ローラ２上のトナーが消費されると、上記トナー補給口７を塞ぐように形成された現像剤層中のトナーが消費されることとなる。そして、この部分のトナー濃度が減少し、多磁極現像ローラ２によって磁性現像剤４に作用する搬送力が増加する。また、現像剤貯溜部１０においてもトナーが消費されることとなり、トナー濃度が減少して多磁極現像ローラ２によって磁性現像剤４に作用する搬送力が増加する。そして、上記内壁面端部９ｂによって規制される現像剤の層が減少し、トナー補給口７付近に溜まっていた現像剤の層が減少してくる。そして、トナー補給口７において、多磁極現像ローラ２により搬送される磁性現像剤４とトナー収容部６内からのトナー５とが接触することとなり、磁性現像剤４に再度トナー５が取り込まれて磁性現像剤４のトナー濃度が増加する。
【００３９】
以上のように、該多磁極現像ローラ２上のトナー濃度の変化に応じて、内壁面端部９ｂによる該多磁極現像ローラ２上の磁性現像剤４の規制状態が変化し、トナー濃度が自己制御される。これにより、磁性現像剤４のトナー濃度が常にほぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。従って、本実施形態における現像装置では、トナー濃度センサやトナー補給部材などの複雑なトナー濃度制御機構が不要となる。
【００４０】
ところで、このスリーブレス方式の現像装置では、図２に示すように、その多磁極現像ローラ２の磁極に対応する部位では、その法線方向の磁力線の作用により磁性現像剤４が穂立ちして、磁力担持された磁性現像剤４の層厚、つまり磁性現像剤４の穂立ち高さｈＨが大きくなるが、磁極と磁極の間では、磁力線の方向が多磁極現像ローラ２の接線方向になるため、磁性現像剤４の穂立ち高さｈＬが小さくなる。
【００４１】
このため、従来のスリーブレス方式の現像装置では、多磁極現像ローラ２の磁極に対応する部位の磁性現像剤４の穂立ち高さｈＨと、磁極間に対応する部位の磁性現像剤４の穂立ち高さｈＬとの差が、０．１ｍｍ前後あり、その多磁極現像ローラ２の回転により、該多磁極現像ローラ２に磁力担持された現像剤の現像剤層の厚い部分と薄い部分とが、感光体ドラム１の表面に交互に接触し、該感光体ドラム１の移動方向に沿って顕像化された画像濃度に濃淡ムラ（現像ムラ）が生じていた。
【００４２】
なお、この該多磁極現像ローラ２の磁極中心での磁性現像剤４の穂立ち高さｈＨと、磁極間に対応する部位の磁性現像剤４の穂立ち高さｈＬとの差をなくすべく、単純にその磁極中心の磁束密度を下げて、該多磁極現像ローラ２の磁極中心での磁性現像剤４の穂立ち高さｈＨを抑制した場合には、その磁極中心の磁束密度の低下によって、該多磁極現像ローラ２に磁力担持された磁性現像剤４の現像装置外への落下や、感光体ドラム１へのキャリア付着などの現象が起こり易くなる。
【００４３】
そこで、本実施形態に係る現像装置では、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、上記多磁極現像ローラ２の少なくとも潜像対応部分、つまり、感光体ドラム１上の潜像を顕像化する多磁極現像ローラ２の画像形成幅Ｗの領域に、マグネットロールの表面を覆うように軟磁性材料からなる被覆層１２を形成する。
【００４４】
このように、多磁極現像ローラ２の画像形成幅Ｗの領域に軟磁性材料からなる被覆層１２を形成することにより、該被覆層１２の作用によって、該多磁極現像ローラ２の隣接磁極間での磁力線の短絡の度合いが強められ、その法線方向に漏洩する磁力線、すなわち、多磁極現像ローラ２の磁極に対応する部位の漏洩磁束が低減される。これにより、該多磁極現像ローラ２の磁極中心での磁性現像剤４の穂立ち高さｈＨが、磁極間に対応する部位の磁性現像剤４の穂立ち高さｈＬと同じ高さになるように抑制される。その結果、上述のように、単純にその磁極中心の磁束密度を下げて、該多磁極現像ローラ２の磁極中心での磁性現像剤４の穂立ち高さｈＨを抑制した場合のような、磁性現像剤４の落下や、感光体ドラム１へのキャリア付着などの現象を起すことなく、現像ムラの発生を確実に解消することができた。
【００４５】
図１（ｃ）は、本実施形態に係る多磁極現像ローラ２の概略構成例で、マグネットロールの表面の画像形成幅Ｗの領域に軟磁性材料からなる被覆層１２が形成された多磁極現像ローラ２を示している。この多磁極現像ローラ２の画像形成幅Ｗ以外の非画像形成領域（マグネットロールの両端部の表面）は、該被覆層１２の接着強度の保証や、現像バイアス導電路の確保などのために、必要に応じて軟磁性材料や導電性材料で被覆してもよい。
【００４６】
上記被覆層１２に使用される軟磁性材料としては、スーパーマロイ、センダスト、ケイ素鋼板，７８パーマロイ、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、ハイパーシル、軟鉄、ニッケル等が挙げられる。これらの軟磁性体は、透磁率が高く現像剤保持力は低い。従って、例えば、硬磁性材料が永久磁石態様に着磁されたマグネットロールに、これらの軟磁性体を接触させることにより、その表面に漏洩する磁力線を少なくできる。
【００４７】
また、上記被覆層１２は、導電性を有していることが好ましく、該被覆層１２の抵抗、及び、そのバイアス電源との間の抵抗は、現像バイアス効果を有効に作用させるようにするため低抵抗が好適である。また、該多磁極現像ローラ２の、磁束密度のピークは４０〜８０ｍＴ、各磁極のピッチは０．５〜３ｍｍが好適である。
【００４８】
また、上記現像バイアス電源８により該多磁極現像ローラ２に印加される現像バイアスは、周波数ｆが０．５〜５ｋＨｚで、（＋）側ピークと（−）側ピーク間の電圧Ｖｐｐが０．５〜１．５ｋＶの、交流バイアスと直流バイアスとを重畳させたバイアスが好適である。
【００４９】
また、該多磁極現像ローラ２とドクタ３とのドクタギャップＧｄは、０．１５〜０．３５ｍｍが好適であり、感光体ドラム１と多磁極現像ローラ２との現像ギャップＧｐは、平均で０．１０〜０．１５ｍｍが好適である。
【００５０】
図３に示すように、上記多磁極現像ローラ２の被覆層１２の表面粗さＲｚ（ＪｉｓＢ０６０１）を、これに磁力担持される磁性現像剤４の磁性粒子（二成分現像剤の場合はキャリア、一成分磁性トナーの場合はトナー自体）の体積平均粒径ｒｃ以下（Ｒｚ≦ｒｃ）にすることにより、該被覆層１２表面の磁性現像剤４の捕捉性が向上され、多磁極現像ローラ２によって現像領域１１に供給される磁性現像剤４の搬送量のムラを低減させることができる。すなわち、このように構成することにより、該被覆層１２により搬送される現像剤搬送量がより均一になり、磁性現像剤４の穂立ちの高さの差の低減効果と併せて現像ムラをより一層改善できる。ここで、上記多磁極現像ローラ２の被覆層１２の表面の凹部に捕捉された磁性粒子には、該被覆層１２の形成する隣接磁極間の磁力線が多く通過するようになり、安定した強固な磁力が働く。また、磁極中心の表面の法線方向においては、磁力線の漏洩が少ないので、磁極上の穂立ちは被覆層１２がない状態に比べて少なくなる。また、この多磁極現像ローラ２では、被覆層１２の表面の凸部においても、磁束密度及びその勾配が大きく強い磁力が働くので、磁極間及び磁極中心のいずれでも磁力が強く作用することも現像剤の搬送量安定化に大きく寄与していると考えられる。なお、上記被覆層１２は、バイアス印加効果を良好にするために、導電性材料で構成されることが望ましい。
【００５１】
また、上記被覆層１２の厚さｔが厚すぎると、多磁極現像ローラ２の表面の磁束密度の落ち込みが著しくなり、現像剤を適量搬送する際に現像剤に働く磁力が不足して、多磁極現像ローラ２からの現像剤の落下や感光体ドラム１へのキャリア付着などの現象が生じてしまう。かかる現象を回避することのできる条件を種々検証した結果、上記被覆層１２の好適な厚さｔは、二成分現像剤ではキャリアの体積平均粒径の等倍（１／１）〜１／１０、一成分磁性トナーではトナー自体の体積平均粒径の等倍（１／１）〜１／２であった。
【００５２】
更に、上記被膜層１２は、一体の膜状に形成されることが望ましい。すなわち、該被覆層１２を一体の膜状に形成することによって、マグネットローラ表面に対する該皮膜層１２の接着力が強化される。これにより、例えば、多磁極現像ローラ２の長期にわたる使用で、マグネットローラ表面に対する該皮膜層１２の接着力が部分的に低下しても、該皮膜層１２の接着力低下部位に隣接する他の部分が、該マグネットローラ表面に強固に接着保持されるので、該皮膜層１２の剥離破損を防止することができる。
【００５３】
また、上記被膜層１２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、軟磁性材料の粒子（軟磁性体粒子）１２ａと、該軟磁性体粒子１２ａを結着させる結着樹脂１２ｂとからなる集合体構成にすることにより、該被膜層１２の表面に適度な凹凸を形成することができ、現像剤の搬送量や穂立ちの高さを安定化させ易くなって、現像ムラを改善することができる。
ここで、上記軟磁性体粒子１２ａの体積平均粒径ｒｓは、上記磁性現像剤４の磁性粒子（  二成分現像剤ではキャリア、一成分磁性トナーではトナー自体）の体積平均粒径ｒｃ以下（  Ｒｓ≦ｒｃ）にすることが好ましい。すなわち、このように構成することにより、図３に示した実施形態の場合と同様、該被覆層１２表面の磁性現像剤４の捕捉性が向上され、該被覆層１２により搬送される現像剤搬送量がより均一になり、磁性現像剤４の穂立ちの高さの差の低減効果と併せて現像ムラをより一層改善できる。なお、上記被覆層１２は、バイアス印加効果を良好にするために、導電性材料で構成されることが望ましい。
【００５４】
一方、図５に示すように、上記多磁極現像ローラ２の着磁状態を、上記ドクタ３の先端と該多磁極現像ローラ２表面との間隔（ドクタギャップＧｄ）以内の距離における該多磁極現像ローラ２の接線方向の最大磁束密度ＢＹが、該多磁極現像ローラ２の法線方向の最大磁束密度ＢＺよりも大きく（ＢＹ＞ＢＺ）なる着磁状態にすることにより、該多磁極現像ローラ２の磁極上の漏洩磁束が少なくなる。これにより、該多磁極現像ローラ２磁極中心での磁性現像剤４の穂立ち高さが抑制され、現像剤の搬送量や該穂立ち高さが安定化されて現像ムラを改善できる。このように多磁極現像ローラ２を着磁させる際には、該多磁極現像ローラ２の垂直成分だけでなく、接線成分の着磁磁界強度も強い、特殊な着磁用ヨークを使用する。
【００５５】
ところで、画像形成に関わる回動体、例えば、感光体ドラム１や多磁極現像ローラ２は、負荷変動の影響で一様回転しないことが多々起こる。特に、上述のような、マグネットロールを回転させるスリーブレス方式の現像装置においては、該マグネットロールの磁極が、ドクタ３や、該ドクタ３による現像剤量の規制に先だって該現像剤量を規制するための該ドクタ３の多磁極現像ローラ回転方向上流側に配置された現像剤規制補助部材（以下、これを「プレドクタ１３」という）に対向する度に、該ドクタ３やプレドクタ１３の部分における該多磁極現像ローラの回転負荷が、極大値となるような変動を示す。その結果、マグネットロールの磁極ピッチに相当する該多磁極現像ローラ２の回転ムラや、感光体ドラム１の回転ムラ（感光体ドラム１と該多磁極現像ローラ２との駆動源が共通の場合に特に顕著になり易い）が原因と推定される、画像の濃度や倍率等のムラ（画像ムラ）が発生した。
【００５６】
そこで、本実施形態に係る現像装置では、図６に示すように、該多磁極現像ローラ２の回転負荷の主な発生源となる上記ドクタ３の多磁極現像ローラ２との間隔が最小となる位置と、該プレドクタ１３の多磁極現像ローラ２との間隔が最小となる位置との、多磁極現像ローラ２のローラ中心（回転中心）に対してなす角度（ドクタ部とプレドクタ部のなす角度）θｄを、該多磁極現像ローラ２の互いに隣接する磁極の多磁極現像ローラ２のローラ中心に対してなす角度（磁極ピッチ相当角度）θｍの整数倍にならない角度θｄ≠ｐ・θｍ（ｐ：整数）とする。
【００５７】
この現像装置においては、上記ドクタ部とプレドクタ部のなす角度θｄが、該多磁極現像ローラ２の磁極ピッチ相当角度θｍの整数倍にならない角度θｄ≠ｐ・θｍ（ｐ：整数）、すなわち、該多磁極現像ローラ２の回転時に、該ドクタ３とプレドクタ１３とに対して、該多磁極現像ローラ２の磁極が同時に対向することがない角度に設定されているので、該多磁極現像ローラ２の磁極が、ドクタ３やプレドクタ１３に対向することにより発生する、該多磁極現像ローラ２の回転負荷の変動が抑制される。これにより、該多磁極現像ローラ２の磁極ピッチに相当する、多磁極現像ローラ２や感光体ドラム１の回転ムラが原因と推定される画像ムラの発生を解消できた。
【００５８】
ここで、図６に示した上記ドクタ部とプレドクタ部のなす角度θｄの２倍の角度２θｄを、上記多磁極現像ローラ２の磁極ピッチ相当角度θｍの整数倍の角度２θｄ＝ｑ・θｍ（ｑ：整数）、例えば、図７（ａ）に示すように、上記角度２θｄが、磁極ピッチ相当角度θｍの３倍の角度（２θｄ＝３・θｍ）になる関係に構成すると、図７（ｂ）に示すように、該多磁極現像ローラ２の回転負荷Ｆが、ドクタ部で極大負荷となるとき、プレドクタ部では極小負荷となる。これにより、該多磁極現像ローラ２の該ドクタ３と該プレドクタ１３との対向部でのそれぞれの負荷が相殺されて、該多磁極現像ローラ２の負荷の変動幅が減少される。従って、この構成の現像装置では、該ドクタ部の負荷とプレドクタ部の負荷との合同負荷が変動幅の小さな略一定値に安定した負荷となり、その多磁極現像ローラ２の磁極がドクタ３やプレドクタ１３に対向することによって発生する該多磁極現像ローラ２の回転負荷の変動をより確実に抑制することができ上記画像ムラをより改善できる。
【００５９】
また、図８に示すように、多磁極現像ローラ２に対向して該多磁極現像ローラ２に磁力担持された磁性現像剤４と摺擦するドクタ３の摺擦面３ａ、及び、プレドクタ１３の摺擦面１３ａを広幅に形成し、該ドクタ３の摺擦面３ａの多磁極現像ローラ２中心に対してなす角度θｗ１、または、該プレドクタ１３の摺擦面１３ａの多磁極現像ローラ２中心に対してなす角度θｗ２を、該多磁極現像ローラ２の互いに隣接する磁極の多磁極現像ローラ２中心に対してなす角度θｍの整数倍の角度θｗ１＝ｒ・θｍ，  θｗ２＝ｒ・θｍ  （ｒ：整数）とすると、該ドクタ３の摺擦面３ａ、及び、プレドクタ１３の摺擦面１３ａに対して、多磁極現像ローラ２の交互に極性の異なる偶数個の磁極が対向するようになる。従って、この構成の現像装置では、図９に示すように、上述の場合と同様、該多磁極現像ローラ２の該ドクタ３と該プレドクタ１３との対向部でのそれぞれの回転負荷Ｆが相殺されて、該多磁極現像ローラ２の負荷の変動幅が減少される。これにより、該多磁極現像ローラ２の回転負荷変動率が小さくなって、画像濃度や倍率等の画像ムラを解消できる。なお、この構成において、該ドクタ３の摺擦面３ａ、及び、プレドクタ１３の摺擦面１３ａの幅が狭い場合には、それらに対抗する磁極がひとつずつになるため、図９に波線で示すように、多磁極現像ローラ２の磁極ピッチによる周期的な負荷変動が発生する。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１乃至２の発明によれば、上記現像ローラの少なくとも潜像対応部分に形成された軟磁性材料からなる被覆層の作用により、該現像ローラの法線方向に漏洩する磁力線が低減されるので、該現像ローラとしてのマグネットロールの磁極中心での現像剤の穂立ち高さが抑制され、回動するマグネットロールによる変動磁界によって現像特性が変動される度合いを低減できる。
【００６４】
さらに、上記皮膜層が軟磁性材料の粒子の集合体構成であるので、該皮膜層の表面に適度な凹凸を形成でき、現像ローラによる現像剤の搬送量や穂立ち高さを安定化させて現像ムラを解消できるという優れた効果がある。
【００６５】
請求項２の発明によれば、請求項１における軟磁性材料の粒子の体積平均粒径が、現像剤の磁性粒子の体積平均粒径以下であるので、該被覆層表面の現像剤の捕捉性を向上させることができ、現像ローラによって現像領域に供給される現像剤の搬送量のムラを低減できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、実施形態に係る現像装置の要部の概略構成図。
（ｂ）は、上記現像装置の多磁極現像ローラの要部の構成の説明図。
（ｃ）は、上記多磁極現像ローラの概略構成図。
【図２】従来の多磁極現像ローラにおける現像剤の穂立ちの状態を示す説明図。
【図３】実施形態に係る現像装置の多磁極現像ローラの他の構成例を示す概略図。
【図４】（ａ）は、上記多磁極現像ローラの更に他の構成例を示す概略図。
（ｂ）は、該多磁極現像ローラの要部の概略構成図。
【図５】実施形態に係る現像装置の多磁極現像ローラの他の構成例における磁束密度分布を示すグラフ。
【図６】実施形態に係る現像装置の多磁極現像ローラの他の構成例の概略図。
【図７】（ａ）は、図６に示した多磁極現像ローラの好適な構成例の説明図。
（ｂ）は、図６に示した多磁極現像ローラの磁束密度分布を示すグラフ。
【図８】実施形態に係る現像装置の多磁極現像ローラの更に他の構成例の概略図。
【図９】図８に示した多磁極現像ローラの磁束密度分布を示すグラフ。
【符号の説明】
１      感光体ドラム
２      多磁極現像ローラ
３      ドクタ
３ａ    ドクタの摺擦面
４      磁性現像剤
５      トナー
６      トナー収容部
７      トナー補給口
８      現像バイアス電源
９      現像器ケース
１０    現像剤貯留部
１１    現像領域
１２    被覆層
１２ａ  軟磁性体粒子
１３    プレドクタ
１３ａ  プレドクタの摺擦面
ＢＹ    多磁極現像ローラの接線方向の最大磁束密度
ＢＺ    多磁極現像ローラの法線方向の最大磁束密度
ｈＨ    現像剤の磁極中心での穂立ち高さ
ｈＬ    現像材の磁極間での穂立ち高さ
Ｇｄ    ドクタギャップ
Ｇｐ    現像ギャップ
ｔ      被覆層の厚さ
Ｗ      画像形成幅
θｄ    ドクタ部とプレドクタ部のなす角度
θｍ    多磁極現像ローラの磁極ピッチ相当角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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