(57)【要約】【課題】トナーとキャリアとを含む現像剤を現像スリーブ４１にスリーブ内部に固定して配設された磁界発生手段４２で磁気拘束して搬送して感光体ドラム１の潜像をトナーで現像する現像装置４においては、現像スリーブ上の磁気穂が感光体ドラムと接触する接触ニップで現像を阻害し現像効率が低下する。【解決手段】磁界発生手段４２の現像磁極Ｓ２のスリーブ回転方向の下流側に隣接する磁極（Ｎ２）を、上流側に隣接する磁極（Ｎ１）に対して、スリーブ法線方向の磁束密度、半値幅が大きく、現像磁極との極間距離を小さくする事で現像剤の磁気穂の立ち上がり位置を上流側にして感光体ドラム１との接触状態を適正化する。【選択図】図１
2018146919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に所定の隙間を存して対向して配置され、トナーとキャリアとを含む現像剤を担持搬送し、前記潜像担持体の現像領域に現像剤を供給する回転可能な中空の現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に固定して設けられ、前記現像剤担持体の回転方向において複数の磁極を持った磁界発生手段を備えた現像装置に於いて、
前記複数の磁極のうち前記現像剤担持体と前記潜像担持体が最も近接する位置に最も近い磁極を現像磁極としたとき、前記現像磁極の前記回転方向の下流側と上流側に隣接する２つの磁極のうち、下流側の磁極の前記現像剤担持体の法線方向の磁束密度は、上流側の磁極に比べて、極値と半値幅がいずれも大きく、前記現像磁極との極間距離が小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像磁極が形成する前記現像剤担持体の法線方向の磁束密度は、極値をとる位置が、半値幅の中心位置よりも前記回転方向の下流側に位置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３】
前記現像磁極に隣接する前記２つの磁極のうち、前記上流側の磁極と、さらに上流側に隣接する磁極が異なる極性を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像磁極に隣接する前記２つの磁極のうち、前記下流側の磁極と、さらに下流側に隣接する磁極が同一の極性を持つことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁界発生手段は３つの磁極を有しており、前記現像磁極の極性は、隣接する２つの磁極の極性と異なる磁極となっていることを特徴とする請求項１又は２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、乾式電子写真方式を利用した複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機などの画像形成装置では、帯電したトナーを潜像担持体としての感光体ドラム（以下、ドラムと記す）に接近させ、静電的にトナーをドラム上の静電潜像に付着させることにより現像が行なわれ、画像が形成される。現像剤として磁性トナーからなる１成分現像剤を使用する現像装置の他、非磁性トナーと磁性キャリアを混合した２成分現像剤を使用する現像装置も多用されている。２成分現像剤を用いた現像によれば、トナーの帯電量の安定性に優れることから、色調の優れたカラー画像を形成することが可能であり、カラー画像形成装置で好適に使用されている。
【０００３】
２成分現像剤を用いた現像方式では、現像スリーブ内に固定配置された磁界発生手段により現像剤が現像スリーブに担持され、磁界発生手段の磁力線に沿って磁性キャリアが磁気穂を形成する。現像スリーブがドラムに近接する領域に現像剤が搬送されると、磁気穂がドラムと接触する。その後現像スリーブとドラムに最近接する領域を経て、磁気穂がドラムから離れる。この磁気穂がドラムに接してから離れるまでの領域は接触ニップと呼ばれており、主にこの接触ニップ領域で現像スリーブとドラム上の静電潜像間の電位差によって生まれる電界の力によってトナーが付着され、トナー像が形成される。
【０００４】
このような２成分現像剤を用いて、磁気穂をドラムに接触させて現像を行う技術としては、例えば特許文献１のようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９３２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
２成分現像方式においては、ドラム上の露光電位と現像スリーブ間の電位差あたりのトナーの現像量、いわゆる現像効率を増やすことが重要である。現像効率が低いと、十分な画像濃度を出すためには露光電位と現像スリーブ間の電位差をより大きくして、電界強度を高めることによって、トナーの現像量を増やす必要がある。
【０００７】
しかし、電界強度を高めすぎると、２成分現像剤中のキャリアがトナーとともに画像部へと付着する現象（画像部キャリ着）が生じる。画像部に付着したキャリアは、トナーの転写を阻害し画像に白抜けが生じる原因となってしまう。そのため、電界強度を高めることなくトナーの現像量を増やす必要がある。
【０００８】
２成分現像剤を用いた接触現像方式においては、接触ニップにおけるドラムと磁気穂の接触状態が現像量との関連が大きい。ドラムと現像スリーブの近接領域を断面方向から高速度カメラ（Ｐｈｏｔｒｏｎ社製  ＦＡＳＴＣＡＭ  ＳＡ５）を用いて観察したところ次のようなことが分かった。
【０００９】
図７は観察によって見られた、接触ニップ領域での現像剤の磁性キャリアの磁気穂がドラムへ接触する様子を示した図である。矢印はドラムと現像スリーブの回転方向を示している。現像スリーブの回転方向の上流側において、磁気穂の先端が現像スリーブの回転方向と反対の方向に傾いた状態で、ドラムに接触する。このことにより、後続の磁気穂のドラムへの接触、ひいてはトナーの飛翔までをも阻害しており、現像効率の低下を招く原因となっていた。
【００１０】
本発明の目的は、このような不適切な磁気穂の接触による現像性の低下を抑制し、接触ニップ領域での磁気穂の動きを適切に制御することによって、現像効率を増加させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記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、潜像担持体に所定の隙間を存して対向して配置され、トナーとキャリアとを含む現像剤を担持搬送し、前記潜像担持体の現像領域に現像剤を供給する回転可能な中空の現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に固定して設けられ、前記現像剤担持体の回転方向において複数の磁極を持った磁界発生手段を備えた現像装置に於いて、前記複数の磁極のうち前記現像剤担持体と前記潜像担持体が最も近接する位置に最も近い磁極を現像磁極としたとき、前記現像磁極の前記回転方向の下流側と上流側に隣接するに対して前記回転方向の下流側と上流側とに隣接する２つの磁極のうち、下流側の磁極の前記現像剤担持体の法線方向の磁束密度は、上流側の磁極に比べて、極値と半値幅がいずれも大きく、前記現像磁極との極間距離が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成で電界強度を増加させることなく現像効率を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１と比較例１の現像装置の磁束密度を示す図
【図２】同じく磁気吸引力Ｆｒを示す図
【図３】（ａ）は実施例１の現像装置の横断面模式図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線矢視の断面模式図
【図４】画像形成装置の一例の画像形成部の概略構成模式図
【図５】実施例２の現像装置の磁束密度を示す図
【図６】実施例２の現像装置の磁束密度を示す図
【図７】課題を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
《実施例１》
（１）画像形成部
図４は本実施例における画像形成装置の画像形成部の概略構成模式図である。本例の画像形成装置は転写タイプの電子写真プロセスを用いた所謂タンデム方式の４色フルカラプリンタである。
【００１６】
画像形成部には、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を作像する４つ作像ユニット（ドラムカートリッジ：作像ステーション）ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫが併設されている。各作像ユニットは何れも電子写真機構であり、使用するトナーの色が違うだけで、それぞれ、潜像担持体としての感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１、帯電器２、レーザースキャナ３、現像装置（現像器）４、一次転写ローラ５、クリーナー６を有する。
【００１７】
なお、図の煩雑をさけるため、作像ユニットＵＹ以外の作像ユニットＵＭ・ＵＣ・ＵＫにおけるそれらの機器に対する符号の記載は省略した。また、各作像ユニットにおける作像動作は公知であるからその説明は割愛する。
【００１８】
各作像ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの回転するドラム１から回転する中間転写ベルト７に対して上記の各色のトナー像が順次に所定に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト７上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色重畳のカラートナー像が形成される。
【００１９】
一方、記録材給送部（不図示）から記録媒体としての記録材（用紙）Ｐがベルト７と二次転写ローラ８とが当接する二次転写部１０に搬送されてベルト７側から記録材Ｐに４色重畳のカラートナー像が順次に一括二次転写される。二次転写部１０を出た記録材Ｐは搬送装置１１で定着装置１２に搬送されて加熱、加圧されてトナー像の定着処理を受ける。そして、カラー画像形成物として画像形成装置外に排出される。
【００２０】
（２）現像装置
図３の（ａ）は現像装置４の横断面模式図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線矢視の断面模式図である。現像装置４はドラム１の回転軸線方向に平行な方向を長手方向とする横長な装置であり、回転可能で潜像が形成されたドラム１に非磁性トナーと磁性キャリアを有する２成分現像剤を適用して潜像をトナー像として現像する。現像装置４は、現像剤を収容する現像容器４４と、回転可能に設けられ、現像剤を担持してドラム１と対向する現像領域Ａに現像剤を搬送する現像剤担持体としての中空（円筒状）の現像スリーブ（以下、スリーブと記す）４１を有する。なお、図２において現像剤は不図示である。
【００２１】
現像容器４４にはドラム１に対向した現像領域Ａに相当する位置に現像容器４４に長手に沿って設けられたスリット状の開口部４４ｃが設けられている。この開口部４４ｃにおいてスリーブ４１がドラム１の方向に一部露出するように回転可能に配設されている。スリーブ４１の回転軸線はドラム１の回転軸線に対して実質平行であり、スリーブ４１はドラム１に対して所定の隙間を存して非接触に対向している。
【００２２】
スリーブ４１の内部には複数の磁極を持った磁界発生手段としてのマグネットローラ（マグローラ）４２が非回転に固定して設けられており、スリーブ４１はこの固定のマグネットローラ４２の外回りを矢印Ｒ４１の方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００２３】
現像容器４４の内部は垂直方向と現像容器長手方向とに延在する隔壁４７によってスリーブ４１を含む現像室４４ａと隔壁４７を中にしてスリーブ４１とは反対側の攪拌室４４ｂとに区画されている。現像室４４ａはスリーブ４１に現像剤を供給する機能室である。攪拌室４４ｂはスリーブ４１から回収された現像剤と補給された補給用トナーとを受け入れて攪拌する機能室である。
【００２４】
現像室４４ａおよび攪拌室４４ｂのスリーブ４１の軸線方向の一端側には現像室４４ａと攪拌室４４ｂを連通させている第１の連絡部４６ａを有する。また、現像室４４ａおよび攪拌室４４ｂのスリーブ４１の軸線方向の他端側には現像室４４ａと攪拌室４４ｂを連通させている第２の連絡部４６ｂを有する。
【００２５】
また、現像室４４ａには現像剤搬送部材としての第１のスクリュー４５ａが、攪拌室４４ｂには同じく第２のスクリュー４５ｂが配置されている。第１のスクリュー４５ａと第２のスクリュー４５ｂは現像室４４ａと攪拌室４４ｂにおける現像剤を搬送しつつ、現像室４４ａ→第１の連絡部４６ａ→攪拌室４４ｂ→第２の連絡部４６ｂ→現像室４４ａの経路を白抜き矢印のように循環移動させる。
【００２６】
本実施例においては、攪拌室４４ｂの他端側に、攪拌室４４ｂに対して補給用トナーを補給するトナー補給部４８を有する。第１のスクリュー４５ａは、現像室４４ａ中の現像剤を攪拌し且つ搬送する。第２のスクリュー４５ｂはトナー補給部４７から補給されたトナーと、攪拌室４４ｂ内にある現像剤とを攪拌し且つ搬送してトナー濃度を均一化する。
【００２７】
スリーブ４１の現像容器側は現像室４４ａに臨んでいる。現像室４４ａにおいて第１のスクリュー４５ａの回転による現像剤搬送に伴う現像剤の盛り上がり（跳ね上がり）で現像剤がスリーブ４１に供給される。現像剤は磁性キャリアが混合されているため現像スリーブ付近の現像剤がスリーブ４１内のマグネットローラ４２が発生している磁力に拘束されて現像スリーブの表面に現像剤層として担持される。
【００２８】
そして、スリーブ４１の回転に伴ってスリーブ４１上の現像剤は、先端部をスリーブ４１に所定に隙間を存して対向させて現像容器４４に固定して配設されている規制部材（現像剤層厚規制部材）４３とスリーブ４１との隙間部を通過する。これによりスリーブ４１上の現像剤の量が所定の適量に規制される。量規制された現像剤は引き続くスリーブ４１の回転により矢印Ｒ１の方向に回転するドラム１と対向する現像領域Ａへ搬送され、現像領域Ａにおいてドラム１に適用される。これにより、ドラム１側の潜像が現像剤のトナーによりトナー像として現像される。
【００２９】
現像領域を通過した現像剤は引き続く現像スリーブ４１の回転により現像容器４４内に戻し搬送され、マグネットローラの反発磁極４２ｅ−４２ａによる剥離磁界によりスリーブ４１から離脱する。その現像剤が離脱したスリーブ部分にはあらためて現像室４４ａ内の現像剤が入れ替わり的に供給されて担持される。
【００３０】
本実施例に於いて現像容器４４内に収容される現像剤は、負帯電性の非磁性トナーと磁性キャリアとが混合される２成分現像剤である。非磁性トナーはポリエステル、スチレン等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。
【００３１】
現像領域Ａにおけるドラム１へのトナーの現像過程について説明する。ドラム１は帯電器２によって帯電電位Ｖｄ［Ｖ］に一様に帯電された後、画像部はレーザースキャナ３によって露光され露光電位Ｖｌ［Ｖ］になる。
【００３２】
スリーブ４１には直流電圧、または直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧が印加される。スリーブ４１の直流成分の電圧をＶｄｃとしたとき、露光電位との差分の絶対値｜Ｖｄｃ−Ｖｌ｜をＶｃｏｎｔとよび、これがトナーを画像部へと運ぶ電界を作る。また、直流電圧Ｖｄｃと帯電電位Ｖｄとの差分の絶対値｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜はＶｂａｃｋとよばれ、トナーに対してはドラム１からスリーブ４１方向に引き戻す電界を作る。これは、トナーが非画像部へと付着する所謂かぶり現象を抑制するために設けられている。
【００３３】
磁界発生手段としてのマグネットローラ４２の詳細な構成を説明する。本実施例で使用するマグネットローラ４２は５つのマグネットピース（以下、ピースと記す）４２ａ〜４２ｅからなる。
【００３４】
スリーブ４１は図３中の矢印Ｒ４１の方向に回転し、第１のピース４２ａ周辺に作られる汲み上げ磁極：Ｓ１極の位置で吸着した現像剤を規制部材４３の方向へ搬送する。第２のピース４２ｂ周辺に作られる規制磁極：Ｎ１極によって穂立ちさせられた現像剤は規制部材４３によってその層厚が規制され、スリーブ４１と規制部材４３の間隙を通過するとスリーブ４１上に所定の層厚の現像剤層を形成する。
【００３５】
現像剤層はドラム１と対向する現像領域Ａに担持搬送され、第３のピース４２ｃ周辺に作られる現像磁極：Ｓ２極によって磁性キャリアの磁気穂を形成した状態でドラム１の表面に形成されている静電潜像を現像する。
【００３６】
現像に供された後の現像剤は第４のピース４２ｄ周辺に作られる搬送磁極：Ｎ２極を経て、第５のピース４２ｅがつくる剥離磁極：Ｓ３極と、汲み上げ磁極：Ｓ１極とが反発することによって作られた剥離領域（剥離磁界）にてスリーブ４１から剥離される。
【００３７】
本実施例の現像装置４においては、現像磁極：Ｓ２極に隣接する２つの磁極Ｎ２・Ｎ１のうち、上流側の規制磁極：Ｎ１極と、さらに上流側に隣接する汲み上げ磁極：Ｓ１極が異なる極性を持つ。
【００３８】
（２）本実施例の特徴的な部分
このようなピース４２ａ〜４２ｅによって作られるスリーブ４１の法線方向の磁束密度Ｂｒを図１の（ａ）に実線で示す。磁束密度Ｂｒは、Ｆ．Ｗ．ＢＥＬＬ社製磁場測定器「ＭＳ−９９０２」（商品名）を用いて、測定器の部材であるプローブとスリーブ４１の表面との距離を約１００μｍとして測定したものである。
【００３９】
現像磁極：Ｓ２極に隣接する磁極Ｎ１・Ｎ２のうちスリーブ４１の回転方向下流側の搬送磁極：Ｎ２極が上流側の規制磁極：Ｎ１極と比べて、磁束密度Ｂｒの値、半値幅が共に大きくなっている。なお、特に記載がない限り「上流」、「下流」はスリーブ４１の回転方向を対象とする。
【００４０】
また、現像磁極：Ｓ２極を形成する第３のマグピース４２ｃの形状は図２の（ａ）に示すように、他の４つのピース４２ａ、４２ｂ、４２ｄ、４２ｅとは異なり、外側の扇型の面の一部が平らな形状４２ｃ１をしている。この形状４２ｃ１によって、現像磁極：Ｓ２極は上流側では磁束密度Ｂｒの変化が緩慢で、下流側では磁束密度Ｂｒの変化が急峻になり、極値を基準として上下流の異方性が強い特徴がある。
【００４１】
即ち、現像磁極：Ｓ２極が形成するスリーブ４１の法線方向の磁束密度Ｂｒは、極値をとる位置が、半値幅の中心位置よりもスリーブ回転方向の下流側に位置することを特徴とする。この磁束密度Ｂｒの異方的な形状により、現像磁極：Ｓ２極は搬送磁極：Ｎ２極との極間角度（ピーク間角度：極間距離）が小さくなっている。
【００４２】
上記の構成をまとめると次の通りである。現像磁極：Ｓ２のスリーブ回転方向の下流側と上流側に隣接する２つの磁極Ｎ２・Ｎ１のうち、下流側の磁極Ｎ２のスリーブ４１の法線方向の磁束密度Ｂｒは、上流側の磁極Ｎ１に比べて、極値と半値幅がいずれも大きい。また、下流側の磁極Ｎ２は現像磁極Ｓ２との極間距離が上流側の磁極Ｎ１とのそれよりも小さいことを特徴とする。
【００４３】
比較例１として、搬送磁極：Ｎ２極と規制磁極：Ｎ１極が磁束密度Ｂｒの値、半値幅、現像磁極Ｓ２極との極間角度がいずれも近い場合を図１の（ａ）に破線で示す。本実施例１、比較例１におけるそれぞれの搬送磁極：Ｎ２極、規制磁極：Ｎ１極の磁束密度Ｂｒの値、半値幅、現像磁極：Ｓ２極との極間角度は表１に示されるものである。
【００４４】
【表１】
2018146919.tif 000003
【００４５】
図１の（ｂ）は本実施例１の磁極がつくる磁力線、（ｃ）は比較例１の磁極用いた場合の磁力線を示している。
【００４６】
比較例１の構成では、現像磁極：Ｓ２極に隣接する規制磁極：Ｎ１極、搬送磁極：Ｎ２極が、磁束密度、半値幅、現像磁極：Ｓ２極との極間角度がほぼ等しいため、磁力線はドラム１とスリーブ４１が対向する位置を基準として対称形となる。
【００４７】
一方、本実施例１を用いた場合、搬送磁極：Ｎ２極が、規制磁極：Ｎ１極に比べて、磁束密度、半値幅が大きく、現像磁極：Ｓ２極との極間角度が小さい。そのため、磁力線は搬送磁極：Ｎ２極からの流れ込みが大きくなり、（ｂ）に示すように磁力線がスリーブ４１に垂直な方向を向く位置が接触領域よりもスリーブ４１の回転方向の上流側となる。
【００４８】
また、現像剤の磁性キャリアの磁気穂の姿勢はそれぞれの磁極によって作られる磁力線に沿う。（ｃ）の比較例１においては、ドラム１に接触し始める領域で、磁気穂の先端がスリーブ４１の回転方向Ｒ４１と反対の向きに傾いているため、後続の磁気穂の接触、トナーの飛翔を阻害し、現像性が損なわれる。
【００４９】
一方、（ｂ）の本実施例１においては、磁気穂の先端がスリーブ４１の回転方向Ｒ４１に傾いた状態で接触する。このため、磁気穂によるトナー飛翔の阻害を抑制することが可能となり、効率的に現像が可能となる。
【００５０】
このようにドラム１と磁気穂の接触によって、現像効率を良化させる手段としては、比較例１の磁極パターンを用いて、現像磁極：Ｓ２極の位置を上流側に設定することでも達成できる。即ち、比較例１における磁界発生手段としてのマグネッツトローラをスリーブ４１の回転方向Ｒ４１と反対の方向に数度回転させた状態で固定することでも達成できる。
【００５１】
しかし、この手段を用いた場合は、非画像部へのキャリア付着という問題が生じる。非画像部へのキャリア付着とは、トナーとの摩擦帯電によって正極性に帯電されたキャリアが、非画像部における静電場の力（Ｖｂａｃｋ）により、ドラム１に付着してしまう現象である。この付着したキャリアは、中間転写ベルト７に転写され、下流側の作像ユニットにおけるトナーの転写を阻害することによる白抜け等の画像不良の原因となるものである。
【００５２】
非画像部へのキャリア付着は現像剤がスリーブ４１の中心方向に引きつけられる磁気吸引力Ｆｒと密接に関連している。磁気吸引力Ｆｒは、以下の式によって表される。
【００５３】
【数１】
2018146919.tif 000004
【００５４】
式中のμは磁性キャリアの透磁率、μ0は真空の透磁率、ｂは磁性キャリアの半径である。Ｂθは、上記の方法で測定した磁束密度Ｂｒの値を用いて以下の式から求める。
【００５５】
【数２】
2018146919.tif 000005
【００５６】
本実施例における接触ニップ領域周辺の磁気吸引力Ｆｒを図２に実線で示す。また、比較例２として、比較例１の磁界発生手段としてのマグネットローラをスリーブ４１の回転方向と反対方向に８度回転させて固定させたときの磁気吸引力Ｆｒを図２に破線で示す。尚、図中の接触ニップ領域は、ドラム１とスリーブ４１を静止させた状態で、スリーブ４１にＶｃｏｎｔ＝３００［Ｖ］となる直流電圧を印加させたときの、ドラム１にトナーが付着した領域を示している。
【００５７】
比較例２の構成では、磁気吸引力Ｆｒが強くなる領域が接触ニップ領域外になる。そのため、接触ニップ領域内においては磁気吸引力Ｆｒが弱くなる。つまり、キャリアがスリーブ４１の中心方向に引きつけられる力が弱まり、非画像部へのキャリア付着が生じやすくなる。
【００５８】
一方、本実施例１の場合は、接触ニップ領域内の磁気吸引力Ｆｒが強く、スリーブ４１の回転方向下流側に大きなピークがあるため、キャリア付着しにくい。
【００５９】
表２に、本実施例１と比較例１、２の系を用いた場合の現像効率と１ｃｍ2当たりのキャリア付着個数を示す。現像効率とは、現像過程終了後のドラム１に付着したトナー層表面電位を現像コントラストで割った値、すなわち（現像後のドラム１の表面電位）／Ｖｃｏｎｔ×１００である。キャリア付着個数は、１０ｃｍ2のベタ白画像（非画像部）におけるドラム１上に付着したキャリアの個数をカウントしている。
【００６０】
また、現像条件としては、Ｖｃｏｎｔ＝３００［Ｖ］、Ｖｂａｃｋ＝１５０［Ｖ］となるように、帯電電位Ｖｄ、露光電位Ｖｌ、現像バイアスの直流電圧Ｖｄｃを設定している。また現像バイアスには矩形波でピークトゥピーク電圧１．３ｋＶ、周波数を１０ｋＨｚとする交流成分を重畳させている。
【００６１】
【表２】
2018146919.tif 000006
【００６２】
比較例１は本実施例１と比べて現像効率が低い。これは、ドラム１の接触が最適化されていないことにより現像が阻害されていることの効果による。また比較例２においては、現像効率は高くなったが、キャリア付着個数が大きく増加している。これは、現像磁極Ｓ２極を上流側に回転させたことにより、接触ニップ領域の磁気吸引力Ｆｒが弱まったことに因る。
【００６３】
一方、本実施例１における構成を用いると、キャリア付着を抑制しながら現像効率を良化させることができる。
【００６４】
《実施例２》
本実施例２の構成は、実施例１における現像装置４の構成を基本とするが、磁界発生手段としてのマグネットローラ４２の磁極のパターンと、それぞれの磁極の役割が異なる。
【００６５】
本実施例２におけるマグネットローラ４２がつくる磁束密度Ｂｒを図５に示す。本実施例２における磁束密度Ｂｒの構成は、実施例１と比べると、Ｓ２極とＮ２極の役割を入れ替えている。Ｎ２極は現像剤を穂立ちさせて現像を促進する現像磁極であり、Ｓ２極は規制磁極：Ｎ１極から現像磁極：Ｎ２極へと現像剤を搬送する搬送磁極としている。
【００６６】
本実施例２では現像磁極：Ｎ２極の下流側に隣接する磁極を、反発磁界を形成する磁極である剥離磁極：Ｓ３極としたことを特徴としている。また、剥離磁極：Ｓ３極は搬送磁極：Ｓ２極と比べて、磁束密度、半値幅がともに大きく、現像磁極：Ｎ２極との極間角度が小さい。本実施例２では現像磁極：Ｎ２極に隣接する２つの磁極Ｓ２・Ｓ３のうち、下流側の磁極Ｓ３と、さらに下流側に隣接する磁極Ｓ１が同一の極性を持つ。
【００６７】
磁力線は同極性の磁極が隣接する場合、その方向には伸びづらいという性質がある。そのため、剥離磁極：Ｓ３極付近の磁力線は、同極である汲み上げ磁極：Ｓ１極の方向には伸びることができず、現像磁極：Ｎ２極に集中する。この効果により、磁気穂の穂立ち位置をより上流にもってくることが可能となり、現像効率を増大させる効果が高い。
【００６８】
ただし、本実施例２の構成に於いては剥離磁極：Ｓ３極の磁束密度Ｂｒを大きくすることになるため、剥離磁極Ｓ３に滞留する現像剤量が増える。このことにより、スリーブ４１の回転トルクが増大し、現像剤の劣化を促進してしまう懸念がある。そのため、現像効率増大効果とスリーブ４１の回転トルクの兼ね合いに注意して剥離磁極Ｓ３極の磁束密度Ｂｒを定める必要がある。
【００６９】
《実施例３》
本実施例３では、実施例１における現像装置４の構成を基本としながら、磁界発生手段としてのマグネットローラ４２の磁極のパターンを変更している。
【００７０】
本実施例３におけるマグネットローラ４２がつくる磁束密度Ｂｒを図６に示す。実施例１、２における磁束密度Ｂｒは５つの極値を有していたが、本実施例３における磁束密度Ｂｒの極値は３つのみである。この３つの極の役割を以下に示す。
【００７１】
汲み上げ・規制磁極：Ｓ１極は、現像剤を吸着するとともに、規制部材４３によって層厚を規制し、現像領域Ａに搬送する。現像領域Ａにおいて、現像磁極：Ｎ１極は、現像剤の磁性キャリアの磁気穂を形成し、ドラム１の静電潜像を現像する。剥離磁極：Ｓ２極は、汲み上げ・規制磁極：Ｓ１極との反発力によって剥離領域を形成する。また、剥離磁極：Ｓ２極は汲み上げ・規制磁極：Ｓ１極と比べて、磁束密度、半値幅がともに大きく、現像磁極Ｎ１極との極間角度が小さい。
【００７２】
このように、本実施例３では、磁界発生手段としてのマグネットローラ４２は３つの磁極Ｓ１・Ｎ１・Ｓ２）を有しており、現像磁極Ｎ１の極性は、隣接する２つの磁極Ｓ１・Ｓ２の極性と異なる磁極となっている。
【００７３】
実施例２の中でも述べたように、磁力線は同極性の極が隣接する場合、その方向には伸びづらいという性質がある。磁力線を集中させることによるドラム１への磁気穂の接触の最適化を行う上では、現像磁極Ｎ１極の上流側の磁極が反発磁界をつくる磁極であることは上流からの磁力線が現像磁極Ｎ１極へ集中し、磁気穂の立ち上がりが遅れるため好ましくない。
【００７４】
しかし、本実施例３においては、下流側の磁極である剥離磁極：Ｓ２極も反発磁界を形成する磁極であるため、下流からも磁力線が集中する。これにより、反発磁界による磁力線の集中効果は、上下流で打ち消しあう。そのため、剥離磁極：Ｓ２極を汲み上げ・規制磁極：Ｓ１極と比べて、磁束密度、半値幅がともに大きく、現像磁極：Ｎ１極との極間角度が小さくなるように構成する。これにより、現像剤の磁気穂の立ち上がり位置を上流側に持ってくることができ、現像効率の増大効果を得ることができる。
【００７５】
本実施例３の構成は、実施例１、２に比べて、マグピースの数を減らすことができ、現像装置４の製造コストを軽減させることができる利点がある。
【００７６】
《その他の事項》
（１）本発明の現像装置が適用可能な画像形成装置の構成は、図４の画像形成装置構成に限ったものではない。様々な画像形成装置、現像装置、および現像剤に適用可能である。具体的には、現像室と攪拌室の位置関係（上下配置や左右配置など）、現像剤搬送部材や現像剤担持体の形状、トナーやキャリアの種類等は実施例に限定されるものではない。
【００７７】
（２）潜像が形成される潜像担持体は、電子写真画像形成プロセスにおける感光体に限られない。静電記録画像形成プロセスにおける誘電体、磁気記録画像形成プロセスにおける磁性体、抵抗模様潜像を形成する部材などであってもよい。回転可能なドラム形態に限られず、循環走行されるエンドレスベルト形態であってもよい。
【００７８】
（３）転写式の画像形成装置に限られない。潜像担持体として搬送される感光紙や静電記録紙を用いる直接方式の画像形成装置であってもよい。潜像担持体としての画像表示部材にトナー像を形成する画像表示装置（ディスプレイ装置）であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１・・潜像担持体（感光体ドラム）、４・・現像装置、４１・・現像剤担持体（現像スリーブ）、４２・・磁界発生手段（マグネットローラ）、Ａ・・現像領域、Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｎ１・Ｎ２・・磁極
【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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