(57)【要約】 【課題】  濃度ムラを抑制するとともに、キャリアの感光体付着による画質悪化を抑制することができる現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  マグネットローラ５１ａにおける規制極によって形成される磁極の中心線と現像スリーブ５１ｂの回転中心軸とを含む平面と、汲み上げ極によって形成される磁極の中心線と現像スリーブ５１ｂの回転中心軸とを含む平面との成す角度αを４５°以上、５７°以下とする。さらに主極によって形成される磁極の最大値を絶対値で１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下とする。【選択図】      図２
2008299134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される感光体を臨んで回転自在に設けられるスリーブとスリーブ内部に固定配置されて複数の磁極を形成するマグネットローラとを有し、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持して搬送する現像ローラと、
前記現像ローラに対向するように設けられ、前記現像ローラが搬送する２成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを有する現像装置であって、
前記マグネットローラは、前記感光体に対してトナーを供給する現像領域に、磁極を形成する主極と、前記主極によって形成される磁極よりも前記スリーブの回転方向上流側に配置され、層厚規制部材に最も近い位置にある規制極と、２成分現像剤を鉛直方向上方に汲み上げるために設けられる汲み上げ極とを有し、
前記規制極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面と、前記汲み上げ極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面との成す角度αが４５°以上、５７°以下であり、
主極によって形成される磁極の最大値が絶対値で１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記マグネットローラが有する磁極数が５または７であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁極数が５のとき、前記規制極によって形成される磁極の最大値と前記汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差が絶対値で２２．５ｍＴ以上、３５．０ｍＴ以下であることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁極数が５のとき、前記角度αが４７°以上、５７°以下であることを特徴とする請求項２または３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁極数が７のとき、前記規制極によって形成される磁極の最大値と前記汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差が絶対値で７．０ｍＴ以上、９．０ｍＴ以下であることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項６】
前記磁極数が７のとき、前記角度αが４５°以上、５１°以下であることを特徴とする請求項２または５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記主極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面と、スリーブの回転中心軸と感光体の回転中心軸とを含む平面との成す角度θが、０°より大きく５°以下であり、主極によって形成される磁極が最大値となる位置が、前記現像領域よりも上流側にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２成分現像剤を担持して搬送する現像ローラと、現像ローラが搬送する２成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを有する現像装置およびこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成プロセスでは、一様な電位に帯電した静電潜像担持体が画像情報に応じた光で露光されて、静電潜像担持体上に静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置によって可視像化される。静電潜像を現像する構成として、磁性１成分現像剤または非磁性１成分現像剤を用いる１成分現像方式と、トナーおよびキャリアを含む２成分現像剤を用いる２成分現像方式とがある。
【０００３】
２成分現像方式では、キャリアと呼ばれる磁性粒子とトナーとが撹拌されて互いに摩擦帯電することによってキャリアの表面にトナーが担持される。磁石を内包する現像スリーブの表面には、トナーを担持したキャリアが、穂と呼ばれる突起形状に形成される。穂に含まれるトナーが現像スリーブ上から静電潜像担持体上の静電潜像へ移動することで、静電潜像が現像される（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００４】
２成分現像方式は、１成分現像方式に比べると装置が若干複雑になるが、トナーの電位設定が比較的容易であり、高速対応性および安定性に優れるので、多用されている。
【０００５】
２成分現像方式であって、現像スリーブが鉛直方向下方から上方に現像剤を搬送する現像装置において、紙面の印刷方向先端と後端との画像濃度に差が生じるという問題がある。
【０００６】
この問題を解決する技術として、特許文献２に開示されている技術がある。特許文献２記載の現像装置は、現像スリーブの表面から離脱された現像後の現像剤が直ぐに現像スリーブに供給されて現像に使用されるのを抑制して、形成される画像の濃度が低下するのを防止し、十分な画像濃度を有する画像が得られるようにしている。
【０００７】
筒状になった現像スリーブの内周側に複数の磁極を有するマグネット部材を固定して設け、装置本体内におけるトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を送り部材によって現像スリーブの表面に供給し、この現像スリーブを回転させて現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して現像を行う。現像後における現像剤は、装置本体内に戻され、上記のマグネット部材に設けられた一対の隣り合う同極性の剥離極により現像後における現像剤を現像スリーブの表面から離脱させるように構成される。
【０００８】
上記の現像スリーブを現像後における現像剤が装置本体内で上方から下方に搬送されるように回転させるとともに、上記のマグネット部材において上記の一対の剥離極よりも現像スリーブの回転方向上流側の位置に極性の異なった上流極を設け、この上流極の垂直磁力のピーク値をＡ（ｍＴ）とし、現像スリーブの回転方向上流側における第１の剥離極の垂直磁力のピーク値をＢ（ｍＴ）とし、上流極の垂直磁力がピークになる位置ａ１と、上記のマグネット部材の中心ｏと、上流極と第１剥離極との間で垂直磁力が０ｍＴになる位置ａ２とのなす角度（∠ａ１・ｏ・ａ２）をθ１（°）、上記の垂直磁力が０ｍＴになる位置ａ２と、マグネット部材の中心ｏと、上記の第１の剥離極の垂直磁力がピークになる位置ａ３とがなす角度（∠ａ２・ｏ・ａ３）をθ２（°）とした場合に、
（Ａ＋Ｂ）／（θ１＋θ２）≧３．０
２．５＞（Ａ／θ１）／（Ｂ／θ２）＞１．０
の条件を満たすように構成される。
【０００９】
【特許文献１】特許第３３０５１３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２記載の現像装置では、現像スリーブの中央の現像剤の量に比べて、その両端の現像剤の量が少なくなり、結果として、印刷方向に対して垂直な上下方向に濃度ムラが発生する問題がある。また、キャリアが感光体に付着することにより発生する、印刷紙面上のキャリアによる画質悪化が発生する問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、濃度ムラを抑制するとともに、キャリアの感光体付着による画質悪化を抑制することができる現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、静電潜像が形成される感光体を臨んで回転自在に設けられるスリーブとスリーブ内部に固定配置されて複数の磁極を形成するマグネットローラとを有し、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持して搬送する現像ローラと、
前記現像ローラに対向するように設けられ、前記現像ローラが搬送する２成分現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを有する現像装置であって、
前記マグネットローラは、前記感光体に対してトナーを供給する現像領域に、磁極を形成する主極と、前記主極によって形成される磁極よりも前記スリーブの回転方向上流側に配置され、層厚規制部材に最も近い位置にある規制極と、２成分現像剤を鉛直方向上方に汲み上げるために設けられる汲み上げ極とを有し、
前記規制極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面と、前記汲み上げ極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面との成す角度αが４５°以上、５７°以下であり、
主極によって形成される磁極の最大値が絶対値で１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下であることを特徴とする現像装置である。
【００１３】
また本発明は、前記マグネットローラが有する磁極数が５または７であることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記磁極数が５のとき、前記規制極によって形成される磁極の最大値と前記汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差が絶対値で２２．５ｍＴ以上、３５．０ｍＴ以下であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記磁極数が５のとき、前記角度αが４７°以上、５７°以下であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記磁極数が７のとき、前記規制極によって形成される磁極の最大値と前記汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差が絶対値で７．０ｍＴ以上、９．０ｍＴ以下であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記磁極数が７のとき、前記角度αが４５°以上、５１°以下であることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記主極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面と、スリーブの回転中心軸と感光体の回転中心軸とを含む平面との成す角度θが、０°より大きく５°以下であり、主極によって形成される磁極が最大値となる位置が、前記現像領域よりも上流側にあることを特徴とする。
また本発明は、上記の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、マグネットローラは、感光体に対してトナーを供給する現像領域に、磁極を形成する主極を配置し、さらに、前記主極によって形成される磁極よりも前記スリーブの回転方向上流側に配置され、層厚規制部材に最も近い位置にある規制極と、２成分現像剤を鉛直方向上方に汲み上げるために設けられる汲み上げ極とを有する。
【００２０】
ここで、前記規制極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面と、前記汲み上げ極によって形成される磁極の中心線とスリーブの回転中心軸とを含む平面との成す角度αが４５°以上、５７°以下とする。
【００２１】
さらに、主極によって形成される磁極の最大値が絶対値で１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下とする。
【００２２】
角度αを５７°以下とすることにより、スリーブ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である印刷方向に対して垂直な上下方向の濃度ムラの発生を抑止することが可能となる。角度αが４５°未満の場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量に達成するために、多量の現像剤を層厚規制部材によって制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。
【００２３】
主極の磁極強さの絶対値が１２０ｍＴ以上である場合、トナーとともにキャリアが感光体に付着することを抑止することができ、印刷画像中のキャリアによる画像劣化、および現像剤量の低下を防ぐことが可能となる。しかしながら、１４０ｍＴを超えると、キャリアが感光体に付着することを抑止する効果はさほど変わらないが、主極から先への現像剤の搬送が悪化し、スリーブ上の現像剤と未現像の現像剤との交換がスムーズに行われなくなり、結果として画像濃度の低下が起こる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を示す断面図である。
画像形成装置１は、感光体２、帯電部材３、露光部材４、現像装置５、転写部材６、定着部材７、クリーニング部材８を含む。
【００２５】
感光体（像担持体）２は、アルミニウム等の金属ドラムを其材２ａとして、その外周面上に有機光半導体（ＯＰＣ）やアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の光導電層２ｂが薄膜状に形成されたものが用いられる。
【００２６】
帯電部材３は、たとえば、タングステンワイヤ等の帯電線、金属製のシールド板、グリット板よりなるコロナ帯電器や帯電ローラ、帯電ブラシなどを用いることができる。露光部材４は、たとえばレーザ光を出射する光源、出射される光を走査する光走査ユニットなどを備え、画像情報取込部から得られる画像情報に応じて感光体２を露光して静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置５は、詳しくは後述するが、内部に収容した２成分現像剤を帯電させ、感光体２の表面に供給することで静電潜像を現像する。転写部材６は、感光体２の表面に現像されたトナー像を、紙などの記録媒体表面に転写させる。クリーニング部材８は、記録媒体の転写されずに感光体２の表面に残留したトナーをかきとるなどして清浄化する。
【００２８】
感光体２は、まず、帯電部材３により一様に帯電され、次に画像情報に応じて露光部材４により感光体２上に光照射がなされ静電潜像が形成される。感光体２上に形成された静電潜像は、感光体２と現像装置５間に形成される現像電界（現像装置の備えられているバイアス電源は不図示）により現像装置５内の現像剤（トナー）が移動しトナー像として可視化される。このトナー像は、転写部材（たとえば、転写ローラ）によって記録媒体上に転写され、定着部材により加熱、加圧され定着される。トナー像が転写された後、感光体上に残留したトナーはクリーニング部材によって除去され、再び帯電部材により一様に帯電され、上記で述べたプロセスが繰り返される。
【００２９】
図２は、現像装置５の構成を示す断面図である。
現像ハウジング５０は、内部空間を有する容器部材であり、現像ローラ５１、撹拌・搬送スクリュー５２を回転自在に支持し、層厚規制部材であるドクターブレード５３などを直接的または間接的に支持し、現像剤５４を内部空間に収容する。
【００３０】
現像剤５４は、トナーと磁性体粉であるキャリアとを含む２成分現像剤である。また、現像ハウジング５０には、感光体２を臨む側面に開口５０ａが形成される。
【００３１】
現像ローラ５１は、少なくとも一部が現像ハウジング５０に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって軸心まわりに回転駆動するローラ状部材である。また、現像ローラ５１は、現像ハウジング５０の開口５０ａを介して感光体２に対向する。現像ローラ５１は、感光体２に対して間隙を有して離隔するように設けられ、最近接部分が現像領域Ａである。現像領域Ａにおいて、現像ローラ５１表面の現像剤層から感光体２表面の静電潜像にトナーが供給される。現像領域Ａでは、現像ローラ５１に接続される図示しない電源から現像ローラ５１に対して現像バイアス電圧が印加され、現像ローラ５１表面の現像剤層から感光体２表面の静電潜像へのトナーの移行が円滑に進行する。
【００３２】
現像ローラ５１は、マグネットローラ５１ａと現像スリーブ５１ｂとを含む。マグネットローラ５１ａは、その長手方向の両端部が現像ハウジング５０の槽壁によって支持され、現像ローラ５１の周方向位置に断面形状が長方形の複数の棒磁石である磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３および磁極Ｓ１，Ｓ２が互いに離隔して現像ローラ５１の半径方向に放射状に配置される多極着磁型マグネットローラである。各磁極は、現像領域Ａから現像スリーブ５１ｂの回転方向とは逆方向に向かって、磁極Ｎ１、磁極Ｓ１、磁極Ｎ２、磁極Ｎ３、磁極Ｓ２の順に設けられる。
【００３３】
現像スリーブ５１ｂは、マグネットローラ５１ａに外嵌され、現像ハウジング５０によって回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転可能に設けられる円筒状部材である。現像スリーブ５１ｂは、非磁性材料を用いて形成される。本実施の形態では、現像スリーブ５１ｂは反時計回りに回転し、感光体２は時計回りに回転する。したがって、現像領域Ａにおいてスリーブ１４と感光体ドラム２０とは同方向に回転する。
【００３４】
現像スリーブ５１ｂの素材は非磁性体であれば、特に限定されることはなく、たとえば、アルミニウム、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｃｕ、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｊ３、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０５Ｊ１、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６Ｔｉ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｆ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｆ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７などが用いられる。
【００３５】
さらに、現像スリーブ５１ｂは、現像ハウジングから露出している部分が鉛直下方から鉛直上方へ回転する汲み上げ現像方式である。
【００３６】
また、現像スリーブ５１ｂの回転方向において現像領域Ａの手前にドクターブレード５３を配置し、現像剤を汲み上げる際に現像剤層の層厚を規制している。
【００３７】
本発明で用いる現像剤５４では、たとえば、トナー粒径は６．２μｍであり、キャリア粒径は４５μｍであるが、特にこれに限定されるものではない。
【００３８】
本発明において、マグネットローラ５１ａの磁極は、上記のような５極または７極からなっている。
【００３９】
図３は、５極の場合のマグネットローラ５１ａの磁極配置を示す図である。
５極の場合、現像領域Ａに位置するＮ１極（主極）、ドクターブレード５３付近の位置にあり現像剤層の層厚規制に影響を与えるＳ１極（規制極）、現像剤を汲み上げるために設けられるＮ２極（汲み上げ極）、現像後の現像剤を釈放するＮ３極（釈放極）、とこれらの他にＳ２極を有している。
【００４０】
図４は、７極の場合のマグネットローラ５１ａの磁極配置を示す図である。
７極の場合、現像領域Ａに位置するＮ１極（主極）、ドクターブレード５３付近の位置にあるＮ２極（規制極）、現像剤を汲み上げるＳ２極（汲み上げ極）、現像剤を釈放するＳ３極（釈放極）、とこれらの他にＳ１極、Ｎ３極、Ｓ４極を有している。
【００４１】
本発明では、マグネットローラ５１ａにおいて規制極と汲み上げ極の配置を規定している。
【００４２】
マグネットローラ５１ａにおける規制極によって形成される磁極の中心線と現像スリーブ５１ｂの回転中心軸とを含む平面と、汲み上げ極によって形成される磁極の中心線と現像スリーブ５１ｂの回転中心軸とを含む平面との成す角度αが４５°以上、５７°以下である。磁極の中心線とは、現像スリーブ５１ｂの回転中心軸とそれぞれの磁極の最大値を示す位置とを結ぶ線分である。
【００４３】
角度αを５７°以下とすることにより、現像スリーブ５１ｂ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である印刷方向に対して垂直な上下方向の濃度ムラの発生を抑止することが可能となる。角度αが４５°未満の場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量に達成するために、多量の現像剤をドクターブレード５３にて制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。そのため、角度αは４５°以上、５７°以下が好適な範囲である。
【００４４】
５極のマグネットローラ５１ａの場合、角度αは４７°以上、５７°以下が特に好適な範囲である。７極のマグネットローラ５１ａの場合、角度αは４５°以上、５１°以下が特に好適な範囲である。
【００４５】
さらに主極Ｎ１によって形成される磁極の最大値が絶対値で１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下である。
【００４６】
主極の磁極強さの絶対値が１２０ｍＴ以上である場合、トナーとともにキャリアが感光体２に付着することを抑止することができ、印刷画像中のキャリアによる画像劣化、および現像剤量の低下を防ぐことが可能となる。しかしながら、１４０ｍＴを超えると、キャリアが感光体２に付着することを抑止する効果はさほど変わらないが、主極から釈放極への現像剤の搬送が悪化し、現像スリーブ５１ｂ上の現像剤と未現像の現像剤との交換がスムーズに行われなくなり、結果として画像濃度の低下が起こる。よって、主極の磁極強さの絶対値は１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下が好適な範囲である。
【００４７】
また、５極のマグネットローラ５１ａの場合、規制極によって形成される磁極の最大値と汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差が絶対値で２２．５ｍＴ以上、３５．０ｍＴ以下である。
【００４８】
５極の場合、７極に比べて角度αを大きくする必要があり、２２．５ｍＴ以上の場合、現像スリーブ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である印刷方向に対して垂直な上下方向の濃度ムラを防止することが可能となる。３５．０ｍＴを超える場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量を達成させるために、多量の現像剤をドクターブレード５３にて制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。そのため、規制極の磁極最大値と汲み上げ極の磁極最大値との差が２２．５ｍＴ以上、３５．０ｍＴ以下が好適な範囲である。
【００４９】
また、７極のマグネットローラ５１ａの場合、規制極によって形成される磁極の最大値と汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差が絶対値で７．０ｍＴ以上、９．０ｍＴ以下である。
【００５０】
７極の場合、角度αを大きくとる必要はなく、７．０ｍＴ以上で、現像スリーブ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である印刷方向に対して垂直な上下方向の濃度ムラを防止することが可能となる。９．０ｍＴを超える場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量に設定する場合、多量の現像剤をドクターブレードにて制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。そのため、磁力の強さの絶対値の差が７．０ｍＴ以上、９．０ｍＴ以下が好適な範囲である。
【００５１】
なお、現像スリーブ５１ｂの直径が２０ｍｍ程度のものは磁極数を５とし、３０〜５０ｍｍ程度のものは磁極数を７とすることで、現像剤をスムーズに搬送することが可能となり、印字した際の濃度ムラを抑制することが可能となる。
【００５２】
主極の配置位置を規定することで、さらに感光体２へのキャリア付着防止および濃度ムラの防止を効果的に実現できる。
【００５３】
図５は、主極Ｎ１の好適な配置位置を示す図である。
主極Ｎ１は、主極によって形成される磁極の中心線と現像スリーブ５１ｂの回転中心軸とを含む平面と、現像スリーブ５１ｂの回転中心軸と感光体２の回転中心軸とを含む平面との成す角度θが、０°より大きく５°以下となるように配置される。
【００５４】
主極が、現像スリーブ５１ｂの回転中心軸と感光体２の回転中心軸とを含む平面に対して現像スリーブ５１ｂの回転方向上流側に位置することで、釈放極が現像スリーブ５１ｂの回転中心軸と感光体２の回転中心軸とを含む平面に近づくことにより、使用された現像剤が長時間主極付近に拘束されないので、スムーズに釈放極に搬送することが可能となり、感光体２にキャリアが付着するのを抑止することができ、印刷画像中のキャリアによる画像劣化、および現像剤量の低下を防ぐことが可能となる。しかしながら、θが５°を超える場合、現像剤の搬送が不安定となり、結果として、印刷画像に濃度ムラが発生しやすくなる。
【実施例】
【００５５】
本発明の現像装置５を備える画像形成装置１に該当する複写機（商品名：ＭＸ−７０００Ｎ、シャープ株式会社製）を用いて、以下の条件でＡ４サイズの記録紙に画像形成を行った。
【００５６】
本実施例では、極数、主極によって形成される磁極の最大値、角度α、および主極位置の全てが本発明で規定する範囲内にある実施例１〜１６と、極数、主極によって形成される磁極の最大値、角度α、および主極位置のうち少なくとも何れか１つが本発明の規定する範囲から外れる比較例１〜１２とについて、表１の磁力分布を持つマグネットローラ５１ａを複写機の現像装置５に組み込んで試験した。
【００５７】
（濃度ムラ）
印刷方向に垂直な上下方向の濃度ムラは、Ａ４紙に全面ベタ画像を印字し、紙面中央と印刷方向に垂直な上下方向の濃度をポータブル分光測色濃度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ  ９３９、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定した。その中央と、上もしくは下との濃度差（濃度差が大きくなる方の値を採用）が１００未満の場合、目視による濃度差を全く確認できないレベルであるため、◎とし、１００以上１５０未満の場合、目視による濃度差がほぼ確認できないレベルであるため、○とし、１５０以上２００未満の場合、目視による濃度差が確認されるレベルであるが、印刷方向に垂直な上下方向のカスレは見られないレベルであるため、△とし、２００以上の場合、目視による濃度差が明確であり、印刷紙面の上下のカスレも明確であるため、×と評価した。
【００５８】
（キャリア付着）
感光体へのキャリア付着は、Ａ４紙に全面ベタ画像を印字した際の、感光体上のキャリア数を測定した。１８ｍｍ×３６０ｍｍのテープ（商品名：メンディングテープ  ＣＡＴ．ＮＯ．８１０−８−１８、住友スリーエム（株）製）を感光体の軸方向上に張り、テープに付着したキャリアの数が５個未満のものを◎（印字紙面上に付着したキャリアによる画質劣化が全く確認できないレベル）、５個以上１０個未満のものを○（印字紙面上に付着したキャリアによる画質劣化がほとんど確認できないレベル）、１０個以上２０個未満のものを△（印字紙面上に付着したキャリアによる画質劣化が確認できるレベル）、２０個以上のものを×（印字紙面上に付着したキャリアによる画質劣化が明らかなレベル）とした。
【００５９】
（現像剤劣化）
現像剤の劣化は、複写機（商品名：ＭＸ−７０００Ｎ、シャープ（株）社製）にて、十分に現像剤に負荷がかかるように、印字面積５％の画像を１００００枚連続印字した後、流動性測定装置（商品名：振動移送式流動性測定装置、株式会社エトワス社製）を用いて測定した。
【００６０】
この時、現像剤２ｇを用いて、電圧６０Ｖ、振動数１３７Ｈｚにて、流出開始時間を測定し、未使用の現像剤の移送時間は５分未満であったことから、現像剤が全く劣化しておらず、初期レベルと同等の５分未満のものを◎、現像剤の劣化は確認できるが、それによる画質不良が発生していないレベルである７分未満のものを○、現像剤の劣化によるベタ画像のカスレが発生してレベルである１０分未満のものを△、現像剤の著しい劣化によるベタ画像の白スジが発生してレベルである１０分以上のものを×とした。
（総合評価）
総合評価は、現像剤の劣化が緩やかで、１００００枚印字しても、濃度ムラ、キャリア付着が初期の現像剤と同等のものを◎とし、７５００枚印字しても、濃度ムラ、キャリア付着が初期の現像剤と同等のものを○とし、７５００枚印字した時点で、濃度ムラ、キャリア付着が初期の現像剤のものよりも悪化はしており、画質不良が確認できるものを△とし、５０００枚印字した時点で、濃度ムラ、キャリア付着が初期の現像剤のものよりも悪化はしており、画質不良が確認できるものを×とした。
【００６１】
【表１】
2008299134.tif 000003
【００６２】
主極によって形成される磁極の最大値は、５極では１２０．３ｍＴ（実施例３）、１３９．６ｍＴ（実施例２）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、１１９．５ｍＴ（比較例２）ではキャリア付着が△であり、１４１．０ｍＴ（比較例１）では濃度ムラが×であった。
【００６３】
７極では１２０．１ｍＴ（実施例１２）、１３８．９ｍＴ（実施例１１）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、１１９．７ｍＴ（比較例９）ではキャリア付着が×であり、１４０．３ｍＴ（比較例８）では濃度ムラが△であった。
これにより、５極、７極にかかわらず、主極によって形成される磁極の最大値は、１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下が好ましいことが分かる。
【００６４】
主極によって形成される磁極の最大値が１２０ｍＴ以上である場合、トナーと共にキャリアが感光体に付着することを抑止することができ、印刷画像中のキャリアによる画像劣化、および現像剤量の低下を防ぐことが可能となる。しかしながら、１４０ｍＴを超えると、キャリアが感光体に付着することを抑止する効果はさほど変わらないが、現像剤が主極から釈放極への搬送が悪化し、現像スリーブ上の現像剤と未現像の現像剤との交換がスムーズに行うことが出来なくなり、結果として画像濃度の低下が起こる。よって、主極のスリーブ表面の磁力の強さの絶対値が１２０ｍＴ以上、１４０ｍＴ以下が最適な範囲となる。
【００６５】
角度αは、５極では４７．０７°（実施例５）、５６．９７°（実施例４）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、５７．３７°（比較例３）では濃度ムラが×であった。５極の場合、極数が少ないため極間が必然的に広くなり、他の極に影響を与えない汲み上げ極と規制極の角度αの最小値は４７°であったことから、４７°未満のマグネットローラを用いることはできない。
【００６６】
７極では４５．１２°（実施例１４）、５０．７３°（実施例１３）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、４４．３７°（比較例１０）では濃度ムラが×であった。７極の場合、極数が多いため極間を広く取れず、他の極に影響を与えない汲み上げ極と規制極の角度差の最大値は５１°であったことから、５１°を超えるマグネットローラを用いることはできない。
【００６７】
これらのことから、角度αは、マグネットローラの極数に関係なく、４５°以上、５７°が好ましいことは分かる。
【００６８】
角度αを５７°以下とすることにより、現像スリーブ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である印刷方向に対して垂直な上下方向の濃度ムラの発生を抑止することが可能となる。反対に、４５°未満の場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量に設定する場合、多量の現像剤をドクターブレードにて制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。そのため、角度は４５°以上、５７°以下が好適な範囲である。
【００６９】
さらに、５極の場合、角度αは、４７°以上、５７°以下がより好ましく、７極の場合、角度αは、４５°以上、５１°以下がより好ましいことが分かる。
【００７０】
磁極数が５の場合、磁極数が７の場合に比べて、角度αを大きくする必要があり、他の極に影響を与えない磁極数５の場合の最適な角度αは４７°以上、５７°以下である。磁極数が７の場合、角度αを大きくする必要は無く、最適な角度αは４５°以上、５１°以下である。
【００７１】
規制極によって形成される磁極の最大値と汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差は、５極では２２．６ｍＴ（実施例７）、３４．９ｍＴ（実施例６）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、２２．２ｍＴ（比較例５）では濃度ムラが×であり、３５．５ｍＴ（比較例４）では現像剤劣化が×であった。
【００７２】
７極では７．０ｍＴ（実施例１６）、９．０ｍＴ（実施例１５）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、６．９ｍＴ（比較例１２）ではキャリア付着が△であり、９．１ｍＴ（比較例１１）では現像剤劣化が△であった。
【００７３】
これらのことから、５極の場合、規制極によって形成される磁極の最大値と汲み上げ極によって形成される磁極の最大値との差は、２２．５ｍT以上、３５．０ｍT以下が好ましく、７極の場合、７．０ｍT以上、９．０ｍT以下が好ましいことが分かる。
【００７４】
現像スリーブ内の磁極数が５の場合、７の場合に比べて角度αを大きくする必要があり、２２．５ｍＴ以上の場合、現像スリーブ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である印刷方向に垂直な上下方向の濃度ムラの発生を抑止することが可能となる。３５．０ｍＴを超える場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量に設定する場合、多量の現像剤をドクターブレードにて制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。
【００７５】
現像スリーブ内の磁極数が７の場合、５の場合とは反対に、角度αを大きくする必要はなく、７．０ｍＴ以上で、現像スリーブ全体において、現像剤が汲み上げ極から規制極にスムーズに搬送することが可能となり、現像剤の搬送不良が原因である濃度ムラの発生を抑止することが可能となる。９．０ｍＴを超える場合、現像剤の搬送不良は抑止できるものの、目的の搬送量に設定する場合、多量の現像剤をドクターブレードにて制限する必要があり、現像剤の劣化が起こる。
【００７６】
主極の配置位置は、５極ではθが０．５°（実施例８）、５°（実施例９）のときに濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が○又は◎であったが、０°（比較例６）ではキャリア付着、現像剤劣化が△であり、５．５°（比較例７）では濃度ムラが×であった。
【００７７】
７極ではθが０．５°（実施例１７）、５°（実施例１８）のときに、濃度ムラ、キャリア付着、現像剤劣化が◎であったが、０°（比較例１３）ではキャリア付着が△であり、５．５°（比較例１４）では濃度ムラが×であった。
【００７８】
これにより、５極、７極にかかわらず、主極の配置位置は、θが０°以上、５°であることが好ましいことが分かる。
【００７９】
主極によって形成される磁極が最大となる位置が上流側にあることによって、釈放極がマグネットローラの中心と感光体の中心とがなす平面に近づくことにより、使用された現像剤がスムーズに釈放極に搬送することが可能となり、感光体にキャリアが付着するのを抑止することができ、印刷画像中のキャリアによる画像劣化、および現像剤量の低下を防ぐことが可能となる。しかしながら、θを５°を超える位置とした場合、現像剤の搬送が不安定となり、結果として、印刷画像に濃度ムラが発生しやすくなる。そのため、０°＜θ≦５°であり、かつ、現像領域上流側に主極を有する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を示す断面図である。
【図２】現像装置５の構成を示す断面図である。
【図３】５極の場合のマグネットローラ５１ａの磁極配置を示す図である。
【図４】７極の場合のマグネットローラ５１ａの磁極配置を示す図である。
【図５】主極Ｎ１の好適な配置位置を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  画像形成装置
２  感光体
３  帯電部材
４  露光部材
５  現像装置
６  転写部材
７  定着部材
８  クリーニング部材
【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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