(57)【要約】【課題】磁性一成分現像剤を用いた場合でも、特に現像剤担持体上に安定して均一に現像剤を薄層に長期間コートすることができ、高品位の画像を得ることのできる現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置４は、現像剤担持体表面の現像剤を規制する規制部材４２が複数の永久磁石から成る。現像剤担持体４１ａと規制部材４２とのニップ部ＴＮにおいて、規制部材４２の磁極は、第一磁極４２ａと、第一磁極４２ａより現像剤担持体４１ａの回転方向上流で第一磁極４２ａと隣り合い、且つ、第一磁極４２ａとは異極である第二磁極４２ｂで構成され、ニップ部ＴＮの磁界発生手段４１ｂの磁極Ｎ１極が第一磁極４２ａと同極である。【選択図】図５
2008116685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性一成分現像剤を収容した現像容器と、
回転駆動され、前記現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体表面の前記現像剤を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体内部に固定された磁界発生手段と、
を具備する現像装置において、
前記規制部材が複数の永久磁石であり、
前記現像剤担持体と前記規制部材とのニップ部において、前記規制部材の磁極は、第一磁極と、前記第一磁極より前記現像剤担持体の回転方向上流で前記第一磁極と隣り合い、且つ、前記第一磁極とは異極である第二磁極で構成され、
前記ニップ部の前記磁界発生手段の磁極が前記第一磁極と同極である、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ニップ部の前記磁界発生手段の前記磁極は、前記第一磁極に対向していることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記ニップ部の前記磁界発生手段の前記磁極は、前記第二磁極に対向していることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項４】
前記ニップ部の前記磁界発生手段の前記磁極が前記第二磁極に対向した位置と、前記磁界発生手段における前記第一磁極に対向した位置との間の、前記磁界発生手段の周方向の角度θ１は、前記第一磁極の幅をＴａ、前記第二磁極の幅をＴｂ、前記現像剤担持体の半径をＲとした場合、
2×atan（((Ta/4)/R））＊180/π〜2×atan（((Ta/2+Tb)/2)/R））＊180/π（度）であることを特徴とする請求項３の現像装置。
【請求項５】
前記第一磁極と前記現像剤担持体との間の距離は、前記第二磁極と前記現像剤担持体との間の距離と等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第二磁極と前記現像剤担持体との間の距離は、前記第一磁極と前記現像剤担持体との間の距離より大とされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第二磁極は、複数の磁極にて構成され、前記複数の磁極は、前記磁界発生手段に対向配置され、前記第一磁極とは異極とされる磁極と、前記現像容器側の面に配置され、前記第一磁極とは同極とされる複数の磁極と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項８】
像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視像とする現像装置と、を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項１〜７のいずれかの項に記載の現像装置である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、例えば、電子写真方式などにより像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像とする現像装置、及び、斯かる現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来の電子写真方式を採用した画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本例にて、画像形成装置は、像担持体として、ドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を用いている。感光ドラム１は、表面にアモルファスシリコンやＯＰＣ等の光導電層を有しており、図で示す矢印の方向（時計方向）に図示しない駆動系で回転している。
【０００３】
感光ドラム１の表面を所定電位とする帯電方式について述べる。
【０００４】
一次帯電器２は、感光ドラム１の表面に電位を付与することができる。例えば、感光ドラム１の表面を＋６００Ｖに帯電し、その後、画像信号に応じた光像Ｌを露光装置３にて照射し、静電潜像を形成する。つまり、光像照射により、感光ドラム１の表面電位は、例えば＋２００Ｖに低減することで、感光ドラム１上へ画像信号に応じた潜像電位を形成することができる。
【０００５】
現像剤が入っている現像装置４は、感光ドラム１と同じ極性、例えば現像剤がプラス極性の時、プラス側の高圧電位を現像装置４に印加することで、感光ドラム１上の静電潜像を可視化する反転現像方式を採用することができる。
【０００６】
逆に、感光ドラム１は、露光装置３からの光像照射Ｌとして、ベタ白部の画像信号にて露光するバックグラウンド露光による正規現像方式がある。この方式によれば、感光ドラム表面電位は、例えば＋２００Ｖに低減し、現像剤がマイナス極性とされ、マイナス側の高圧電位を現像装置に印加することで静電潜像を可視化する。
【０００７】
現像剤は、現像剤がコートされている現像剤担持体４１ａに高圧を印加することで、現像剤担持体４１ａの表面の現像剤が感光ドラム１へ飛翔し、静電潜像を可視化することができる。反転現像の場合、帯電電位と同じ極性の現像剤で可視化することができ、また逆に、正規現像の場合、帯電電位とは逆の極性の現像剤で可視化できる。
【０００８】
現像装置４で可視化した現像剤像に対して、転写前帯電器５（ポスト帯電）を用いて、電荷を付与している。このとき、転写前帯電器５で転写するときに発生する現像剤と感光ドラム１との静電吸着力を弱める働きがある。その結果、次の転写工程で転写材、例えば転写紙Ｐを前記感光ドラム１から分離し易くなる。
【０００９】
次に、現像剤像を有する感光ドラム１が、転写帯電器６を配置した転写部に到達するタイミングに合わせて、図示しない給紙カセット内の転写材を給紙ローラで搬送する。転写材は、レジストローラで斜行を補正し、画像部と同じタイミングで給紙される。搬送された転写材に現像剤と逆極性の高圧を印加することで、感光ドラム上の現像剤像を感光ドラム１から静電的に引き剥がし、転写材へと移動させることができる。また、分離帯電器７によって、転写材は、前記感光ドラム１から分離される。
【００１０】
現像剤像が転写された転写材は、定着装置９の定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂで形成された定着ニップ部で現像剤を転写材に加圧及び加熱することで定着し、画像形成装置外部へ排出される。なお、転写帯電器６を通過した後、感光ドラム１表面に残留している転写残現像剤は、クリーニング装置８によって除去され、図示しない回収容器に収集される。
【００１１】
上記説明した従来例である現像装置４は、現像剤として磁性一成分現像剤を用いてジャンピング現像を行う現像装置である。このようなジャンピング現像による現像装置４は、一般的に用いられている２成分現像剤を用いた現像装置に比べ、キャリアが存在しないため、交換のメンテナンス性を省くことができる。更に、現像剤とキャリアの比率を検知して補正する手段も省くことが可能である。つまり、磁性一成分トナーを用いた現像装置は、２成分現像装置に比べ、高耐久でかつ高寿命を得ることができる。
【００１２】
図１０を参照して、上記磁性一成分トナーを用いたジャンピング現像装置について説明する。
【００１３】
感光ドラム１と、現像装置４における現像スリーブのような現像剤担持体４１ａとは、所定の間隔を設け、非接触である。また、現像剤担持体４１ａは、感光ドラム１と同じ方向（図の矢印の方向）へ回転する。現像剤担持体表面は、現像剤規制部材４２によって、所定のトナー量で規制されている。また、現像剤担持体４１ａの内部には、固定配置されている磁界発生手段であるマグネットロール４１ｂが具備されている。
【００１４】
つまり、磁気一成分トナーは、規制部材４２による規制と、マグネットロール４１ｂによるトナーの磁気拘束によって、トナー同士又は現像剤担持体表面とトナーとの摩擦帯電で電荷が供給される。そして、現像剤担持体表面に図示しない現像バイアス印加手段で印加された電位と、感光ドラム表面の潜像電位の電位差によって、感光ドラム側にトナーを飛翔させ、静電潜像を可視化している。
【００１５】
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置は、ユーザからのニーズでもある高速対応にともない、現像装置の現像剤担持体も高速回転する必要がある。このため、現像剤担持体上の現像剤を感光ドラム上の静電潜像を可視化する時間が短くなり、現像不良が発生する問題が生じている。
【００１６】
また、高速化とともに、高耐久性、高信頼性の要望も増えている。
【００１７】
しかしながら、従来の電子写真技術は、ユーザの使用条件、例えば、使用環境や転写紙の種類、１日の使用枚数、原稿の画像比率などによって、画像品質へ影響を及ぼすことは公知である。更に、近年、業務の効率化が進み、画像形成装置の稼働時間が問題視され、特に、高速（１００ｐｐｍ以上）の画像形成装置では、１０時間連続して停止しない高生産性、高耐久性も求められている。
【００１８】
上記問題に対して従来技術では様々な方式が提案されている。
【００１９】
特許文献１は、２成分現像装置では、取り込み極とカット極を同一極にすることで、現像剤へのストレスを防止する方式が提案されている。また、現像剤担持体上の現像剤量を規制するために回転可能な磁石規制部材を用いて、画像形成以外の時、規制部材の磁極をカット極と同じ極にすることで現像剤劣化を防止する方式が、特許文献２で提案されている。
【００２０】
特許文献３は、規制部材にフェライト系の永久磁石を用いることで、現像剤の詰まりを防止して、現像装置の駆動トルクを低下させ、現像剤の劣化を防止する方式を提案している。
【００２１】
また、特許文献４は、磁性規制部材裏に磁石を設け、現像剤の循環性を向上、現像剤劣化の原因である現像剤溜まりと現像剤の連れ回りを防止し、現像剤劣化を低減している。
【００２２】
特許文献５は、規制部材近傍の磁極を反発極にすることで、規制部材との接触を防止し、現像剤の劣化を極力低減することができる方式を提案している。
【特許文献１】特開２００３−２５５６９０号公報
【特許文献２】実開昭５５−１２２３６号公報
【特許文献３】特開平１０−２０６６４号公報
【特許文献４】特開２００５−１７８７１号公報
【特許文献５】特公平２−２０９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上述の従来例は、以下のような様々な欠点がある。
【００２４】
（ａ）２成分現像装置では、現像剤担持体から像担持体への移動は現像剤の帯電付与よりむしろ搬送を主体とし、帯電付与は現像容器内でキャリアとトナーの摩擦帯電で用いている。そのため、同一装置において、キャリアのない磁性一成分トナーを用いた場合、帯電付与が不十分になり、濃度やかぶりなどの良質な画像を得ることが出来ない欠点がある。
【００２５】
（ｂ）規制部材近傍において同一極で取り込み極とカット極を用いた場合、取り込み極で現像剤が現像剤担持体から剥ぎ取られ、カット極に現像剤が搬送されない。その結果、現像器裏の現像剤量が、現像剤担持体表面の現像剤量へ影響を及ぼし、ベタ黒などの高濃度の画質に対する高生産性の影響が懸念される。
【００２６】
（ｃ）現像剤担持体表面の現像剤層を規制する規制部材を単一の永久磁石した場合、磁石の全面に現像剤が付着し、現像剤の循環性が悪化、滞留するため現像剤が所定の量に規制されずコート性が不安定になる欠点がある。
【００２７】
（ｄ）規制部材の上流側に永久磁石をつける場合、下流側の磁気拘束力が低いため、現像剤担持体表面の現像剤が前記永久磁石に引き付けられ、また、規制部材を現像剤が通過するため、現像剤劣化が促進される欠点がある。
【００２８】
（ｅ）規制部材近傍の固定マグネットの磁束密度を低くする場合、現像剤への圧は低減できるが、一方で、規制部材との磁気拘束力が低下し、所定の現像剤量に設定することができず、コート性が不安定になる欠点がある。
【００２９】
そこで、本発明の目的は、磁性一成分現像剤を用いた場合でも、特に現像剤担持体上に安定して均一に現像剤を薄層に長期間コートすることができ、高品位の画像を得ることのできる現像装置及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】
【００３０】
上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明によれば、
磁性一成分現像剤を収容した現像容器と、
回転駆動され、前記現像剤を担持し搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体表面の前記現像剤を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体内部に固定された磁界発生手段と、
を具備する現像装置において、
前記規制部材が複数の永久磁石であり、
前記現像剤担持体と前記規制部材とのニップ部において、前記規制部材の磁極は、第一磁極と、前記第一磁極より前記現像剤担持体の回転方向上流で前記第一磁極と隣り合い、且つ、前記第一磁極とは異極である第二磁極で構成され、
前記ニップ部の前記磁界発生手段の磁極が前記第一磁極と同極である、
ことを特徴とする現像装置が提供される。
【００３１】
第２の本発明によれば、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視像とする現像装置と、を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、上記現像装置であることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、従来の現像装置に比べ、現像剤の循環性を理想的な方向へ設定することができる。その結果、規制部材近傍の現像剤の滞りをなくし、現像剤に対する規制部材近傍の圧力を極力低減することで、昇温や高速回転等によるパッキング、現像剤の凝集等を防止することができ、現像剤の長寿命化を達成することが可能である。
【００３３】
また、従来の現像装置に比べ、現像剤のコート性、帯電性、現像剤循環性を向上させ、現像剤消費量安定化、画像品位を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置を図面に則して複数の実施例について説明する。しかし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３５】
実施例１
図１は、本発明に係る現像装置が適用される画像形成装置の一実施例の概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、全体構成は、先に説明した従来の画像形成装置１００（図９）と同様とされ、現像装置４の構成において異なる。従って、同じ構成及び作用を成す部材には、同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。
【００３６】
簡単に説明すると、本実施例の画像形成装置１００は、像担持体として、ドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有している。感光ドラム１は、表面にアモルファスシリコンやＯＰＣ等の光導電層を有しており、図で示す矢印の方向（時計方向）に図示しない駆動系で回転している。
【００３７】
感光ドラム１は、帯電手段としての一次帯電器２により一様に帯電され、その後、画像信号に応じた光像Ｌを露光装置３にて照射し、静電潜像が形成される。
【００３８】
次いで、感光ドラム１上の潜像は、現像剤ｔが入っている現像装置４にて現像され、現像剤像（トナー像）とされる。本実施例にて、現像剤ｔは、磁性一成分現像剤、即ち、磁性一成分トナーが使用され、非接触現像、即ち、ジャンピング現像により現像が行われる。現像装置４の構成については後で更に詳しく説明する。
【００３９】
現像装置４で可視化したトナー像は、転写前帯電器５にて転写前帯電を受け、その後、図示しない給紙カセットから搬送されてくる転写材Ｐに現像剤と逆極性の高圧を印加することで、転写される。
【００４０】
転写材Ｐは、分離帯電器６によって感光ドラム１から分離され、定着装置９の定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂで形成された定着ニップ部で現像剤を転写材Ｐに加圧及び加熱することで定着し、画像形成装置外部へ排出される。
【００４１】
なお、転写帯電器６を通過した後、感光ドラム１表面に残留している転写残現像剤は、クリーニング装置８によって除去され、図示しない回収容器に収集される。
【００４２】
（現像装置）
現像装置４について、図２をも参照して更に説明する。
【００４３】
現像装置４は、現像容器４０を備え、現像容器４０内に、非磁性の円筒状現像スリーブなどとされる現像剤担持体４１ａが回転自在に配置され、図示しない駆動手段により回転駆動される。
【００４４】
感光ドラム１と現像剤担持体４１ａとは、所定の間隔Ｇを設け、非接触である。また、現像剤担持体４１ａは、感光ドラム１と対向した対向部（即ち、現像部）Ｙにて、感光ドラム１と同じ方向（図２にて矢印Ｘの方向）へ回転する。現像剤担持体４１ａの内部には、磁界発生手段としての複数の磁極を備えたマグネットロール４１ｂが固定配置されている。現像剤担持体４１ａは、マグネットロール４１ｂの作用により、現像剤ｔをその表面に担持して現像部Ｙへと搬送する。
【００４５】
現像剤担持体４１ａは、本実施例では、非磁性部材である直径２０ｍｍのＳＵＳ３０５の上にＦＧＢ＃６００でブラスト処理をして表面粗さＲｚを３μｍとした。この表面粗さＲｚの測定には、接触式表面粗さ計（サーフコーダーＳＥ−３３００（株）小坂研究所）を用いた。また、測定条件は、カットオフ値が０．８ｍｍ、測定長さが２．５ｍｍ、送りスピードが０．１ｍｍ／ｓｅｃ、倍率５０００倍である。
【００４６】
現像剤担持体４１ａ内のマグネットロール４１ｂは、図２に示すような磁場パターンを有する各磁極（Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）が配置されている。感光ドラム１と対向した磁極Ｓ１が現像極であり、現像極Ｓ１の現像剤担持体の回転方向上流側に規制極（即ち、カット極）Ｎ１が配置されている。現像極Ｓ１の現像剤担持体４１ａの回転方向下流側には、現像に使用しなかった現像剤担持体４１ａ上の現像剤を現像容器４０内へと戻す搬送極Ｎ２、Ｓ２が配置される。搬送極Ｓ２と取り込み極Ｓ３により、現像剤担持体４１ａ上に担持された現像剤が現像容器４０内へと戻され、又、現像容器４０内の現像剤は、取り込み極Ｓ３により現像剤担持体４１ａ上に担持される。
【００４７】
また、カット極Ｎ１の位置にて現像剤担持体表面に対向して、現像剤層厚規制部材４２が配置され、現像剤担持体４１ａにて搬送される現像剤層厚、即ち、現像剤量を所定量に規制する。現像剤規制部材４２は、板金とされる支持部材４３により、現像容器４０に取り付けられる。
【００４８】
つまり、現像剤は、規制部材４２による規制と、マグネットロール４１ｂによる磁気拘束によって、現像剤（トナー）同士又は現像剤担持体表面とトナーの摩擦帯電で電荷が付与される。そして、現像剤担持体表面に、図示しない現像バイアス印加手段から現像バイアス電圧が印加される。現像剤担持体４１ａの現像バイアス電位と、感光ドラム表面の潜像電位の電位差によって、感光ドラム側にトナーを飛翔させ、静電像を可視化する。
【００４９】
現像容器４０内には、図１に示すように、現像容器４０内のトナーｔを攪拌して現像剤担持体４１ａ側に搬送する現像剤攪拌部材４４、４５を有する。更に、現像容器４０には、現像剤量を検知する現像剤量検知センサ４６が設けられている。
【００５０】
本実施例で用いた現像剤、即ち、磁性一成分トナーｔは、ネガトナーで、重量平均粒径は５．０〜７．５μｍ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７０〜９０重量部入れている。また、外添剤として、０．５〜１．５％（重量％）のＳｉＯ２を含有している。
【００５１】
また、現像容器４０の上部には、現像容器４０内に補給する現像剤ｔを収納した現像剤補給容器４７が設けられている。現像時に現像容器４０内の現像剤ｔの量が所定量より減少したことを現像剤量検知センサ４６で検知した場合には、現像剤補給容器４６内の現像剤ｔが現像容器４０内に補給される。現像剤補給は、現像剤補給容器４６の補給口に設けた補給ローラ４８を制御装置（図示せず）からの制御信号によって回転させることによって行われる。
【００５２】
現像剤担持体４１ａは、感光ドラム１の回転速度（プロセススピード）に対して１００〜１５０％の速度で回転し、現像位置での現像剤担持体（現像スリーブ）４１ａと像担持体（感光ドラム）１間の隙間（ＳＤギャップ）Ｇは１５０〜４００μｍである。
【００５３】
現像剤担持体４１ａには、図示しない現像バイアス電源から−３００Ｖの直流バイアスと交流バイアスを重畳した現像バイアスが印加される。これにより、トナー（磁性一成分トナー）を感光ドラム１側に飛翔させて静電像を非接触現像する。
【００５４】
なお、交流バイアスとは、本実施例では、図３に示すようなピーク間電圧（Ｖｐｐ）が９００〜１７００Ｖ、周波数が１．２〜３．６ｋＨｚの矩形波である。また、本実施例では、矩形波を用いているが、トナーの種類、感光ドラム、潜像方式等に応じて波形の形状を最適化する必要がある。本実施例では、現像コントラストは飛翔方向に２００Ｖとし、かぶりとりコントラストは１５０Ｖとした。
【００５５】
このように本実施例では、現像剤担持体４１ａに直流バイアスに重畳して交流バイアスが印加される。これによって、現像剤担持体４１ａによる現像に寄与しなかった余分なトナーを再び現像容器４０内に戻すことができる。
【００５６】
（従来例）
先ず、図４を参照して、従来技術について説明する。図４は、図１及び図２を参照して説明した現像装置４における規制部材４２近傍を示している。図４（ａ）は磁力線の方向を、図４（ｂ）は現像剤の保持状態を、図４（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を表している。
【００５７】
本例にて、規制部材４２は、磁性板金である４２ａと、永久磁石である４２ｂで構成されている。また、磁性板金４２ａと永久磁石４２ｂとは接触配置されて、支持板金４３にねじ又は接着部材で固定されている。
【００５８】
また、永久磁石４２ｂの現像剤担持体４１ａに対向した側の端面と、現像剤担持体表面との間の距離Ｈ０は、磁性板金４２ａの現像剤担持体４１ａに対向した側の端面と、現像剤担持体表面との間の距離Ｈより大とされる。
【００５９】
磁性板金４２ａと対向する位置に、固定マグネット４１ｂの規制極（即ち、カット極）Ｎ１が配置されている。つまり、本例においても、上述のように、固定マグネット４１ｂは、磁性板金近傍にカット極Ｎ１と、カット極Ｎ１よりも現像剤担持体回転方向上流側に、現像容器側に位置して取り込み極Ｓ３を備え、カット極Ｎ１よりも現像剤担持体回転方向下流側に、感光ドラム１と対向した位置に現像極Ｓ１を具備している。
【００６０】
本従来例では、カット極はＮ極であり、対向した永久磁石４２ｂの対向極Ｓとは、異極とされる。
【００６１】
上記構成の現像装置４にて現像剤を搬送した場合、現像剤の移動は、図４（ｂ）のようになる。
【００６２】
取り込み極Ｓ３から現像剤がカット極Ｎ１へ搬送され、磁性板金４２ａとの力学的な力、及び、磁気的な力で現像剤担持体４１ａ上の現像剤層を均一化している。更に、現像容器側からきた現像剤が磁性板金４２ａ近傍に滞留しないために、永久磁石４２ｂにより現像剤を引き付けている。現像剤の移動方向は、図４（ｃ）のようになる。
【００６３】
しかしながら、上記説明した従来例では、磁気カットによる現像剤層厚規制が規制部材４２ａとの接触によるため、現像剤の劣化が促進されてしまう。
【００６４】
磁気カットについて説明する。
【００６５】
一成分現像装置の場合、現像剤単独で電荷を与える必要がある。一般的に、現像剤と現像剤担持体との摩擦帯電、現像剤同士の摩擦帯電、それに加え、規制部材との摩擦帯電などによって電荷を発生させている。
【００６６】
さらに、現像剤担持体上の電荷分布をシャープ化することで、画質の向上、現像効率アップ等優位になる。電荷分布で逆極性の現像剤があると、画像のべた部周囲に逆極性の現像剤がエッジ効果により飛翔し、画質が悪化してしまう。また、電荷分布が広い場合、一部の電荷をもつ現像剤のみが飛翔し、残りの現像剤が現像剤担持体上を連れ回り、現像剤が劣化する可能性が高くなる。
【００６７】
このように、磁気カットによってさまざまな効果が生み出されている。
【００６８】
しかしながら、画像出力速度が高い場合、接触による昇温、力学的な規制部材圧による現像剤の劣化などが生じ、市場のニーズである高生産性を満足することができない。そこで、本実施例では、極力規制部材近傍における現像剤への力学的な圧を低減する方式を提案している。
【００６９】
（低圧磁気カット方式）
先ず、上述した従来の磁気カットではなく、マグネット規制部材による低圧磁気カット方式について述べる。はじめに基本的な考えを述べる。
【００７０】
従来技術では、規制部材による現像剤への圧が高く、現像剤が劣化する。規制部材と現像剤担持体の距離を大きくすると、現像剤への圧は低下するが、現像剤担持体表面の現像剤層厚を薄層化することができない。
【００７１】
そこで、規制部材自体をマグネットにすることで現像剤担持体表面の現像剤を規制部材側へ引き付け、薄層化することができる。しかしながら、規制部材に現像剤が付着するためコートが不安定になる。そこで、規制部材の外側、つまり現像剤担持体の回転方向に対して下流側に規制部材と逆極性のマグネットをつける。
【００７２】
斯かる構成により、固定マグネット４１ｂのカット極Ｎ１と反発するため現像剤が像担持体側へもれることなく現像剤担持体表面を薄層化することができる。以下に、更に詳細を説明する。
【００７３】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、本実施例の現像装置における規制部材４２と固定マグネット４１ｂとの間の磁力線、現像剤分布、現像剤移動方向を示している。
【００７４】
先ず、図５（ａ）を参照して、本実施例の現像装置４の構成について説明する。
【００７５】
本実施例では、規制部材４２は、共に永久磁石である下流規制マグネット（第一磁極）４２ａと上流規制マグネット（第二磁極）４２ｂとで構成されており、両マグネット４２ａ、４２ｂは、接触配置されて、支持板金４３にねじ又は接着部材で固定されている。
【００７６】
規制部材４２と固定マグネット４１ｂ、即ち、規制部材４２と現像剤担持体表面との層厚規制ニップ部ＴＮにおける距離Ｈは、図４に示す従来例における、磁性板金４２ａの端面と現像剤担持体表面との間の距離Ｈと同じである。また、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１）と、規制ニップ部ＴＮにおける下流規制マグネット４２ａの対向極とは同じ極性（本実施例では、下流規制マグネット４２ａの対向極はＮ極）であり、規制ニップ部ＴＮにおける上流規制マグネット４２ｂの対向極とは異極性（本実施例では、上流規制マグネット４２ｂの対向極はＳ極）とされる。
【００７７】
磁力線は、先ず、図５（ａ）に示すように、垂直方向の磁束密度の大きい固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１）から上流規制マグネット４２ｂへと伸びている。この磁力線を強くすることで、磁気的なカット、つまり、現像剤担持体表面の現像剤量を規制することができる。例えば、固定マグネット４１ｂの磁束密度を大きくすると、現像剤担持体方向への引き付けが強く、現像剤担持体上の現像剤量は多くなる。逆に、上流規制マグネット４２ｂの磁力を大きくすると、規制部材４２側へ現像剤が引き付けられ、現像剤担持体上にて搬送される現像剤量を少なくする。
【００７８】
次に、下流規制マグネット４２ａについて説明する。
【００７９】
上記上流規制マグネット４２ａと固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１）だけでは規制がうまくできず、コートムラ、つまり磁気穂のムラが発生する。そこで、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１）と同極でかつ、磁力が固定マグネット４１ｂより大きい下流規制マグネット４２ａを上流規制マグネット４２ｂと隣接することで、解決することができる。
【００８０】
下流規制マグネット４２ａと固定マグネット４１ｂは同じ極なので、必ず磁力がゼロになるポイントが発生する。しかも、ゼロポイント近傍へは、現像剤の磁力によって反発するため移動できない。つまり、下流規制マグネット４２ａと接触ができなくなり、空洞ができる。しかし、当然、マグネットであるため上流規制マグネット４２ｂからの磁力線によって、ある程度の現像剤が下流規制マグネット４２ａに引き付けられ、現像剤層が形成されている。現像剤の状態を図５（ｂ）に示す。領域Ｃにおいて現像剤層が形成されている。ゼロポイントは領域Ａであり、現像剤担持体４１ａ上の磁気穂をカットしている。
【００８１】
次に、上流規制部材、即ち、上流規制マグネット４２ｂの裏（即ち、下流規制マグネット４２ａとは反対側の現像容器内）について説明する。
【００８２】
上記説明した通り、現像剤担持体４１ａに担持されて規制部材４２位置へと搬送され、ニップ部ＴＮで磁気カットされた現像剤は、現像剤担持体表面で薄層化され、残りの現像剤は現像容器内、つまり上流規制マグネット４２ｂの裏側（領域Ｄ）へと移動する。この現像剤の移動状態を、図５（ｃ）に示す。
【００８３】
本検討では高速ビデオカメラで現像容器４０の規制部材近傍、規制部材内側を観察している。特に、現像容器内の現像剤は、高速で攪拌されるため、高速ビデオカメラにて１秒あたり約５００フレームにて撮影し、現像剤の移動方向を分析した。
【００８４】
その結果、領域Ｄ内に現像剤が滞留し、現像剤の高さは領域Ｂまで上昇していることが分かった。一方で、現像剤自体の自重と、現像剤担持体４１ａから搬送された現像剤によって現像容器側へ現像剤が循環していることも同時に確認できた。
【００８５】
下記に実施例１の具体的検討結果を示す。
【００８６】
固定マグネット４１ｂについて、現像極Ｓ１極は約９０ｍＴ、カット極Ｎ１極は約８０ｍＴ、取り込み極Ｓ３極は約８０ｍＴ、上流規制マグネット４２ｂは約５０ｍＴ、下流規制マグネット４２ａは約７０ｍＴである。現像剤担持体４１ａ表面と規制部材４２との距離Ｈは約３００μｍである。マグネットの一例としてプラマグ（プラスチックマグネット）を用いている。規制マグネット４２ａ、４２ｂの厚みＴａ、Ｔｂは、それぞれ約１ｍｍである。従来例に比べ、現像剤担持体表面コート層の層厚は３／４へと低減し、かつ、穂立ちの高さ標準偏差も４／５へと減らすことを確認した。
【００８７】
本実施例において行った転写紙通紙試験の実験結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】
2008116685.tif 000003
【００８９】
磁性一成分現像剤で温度による劣化が激しい高温環境（温度３５℃、湿度７０％）で、実際に通紙試験を実施した。現像剤担持体４１ａの回転速度を５００ｍｍ／ｓｅｃから高速対応の１２５０ｍｍ／ｓｅｃまで変えて、出力画像の濃度をサンプリングした。
【００９０】
その結果、従来技術の場合、高速化によって現像剤の劣化が促進され、寿命が持たないことが判明した。これは、規制部材近傍において力学的な接触によって、現像剤が劣化し、帯電能が低下、さらに現像剤の形状も変形し、帯電保持力が低下、像担持体方向へ現像剤が飛翔できず、劣化が促進されている。
【００９１】
一方、本実施例では、１０００ｍｍ／ｓｅｃ程度であれば、劣化レベルがほとんどなく、安定に推移することが分かった。これは、本実施例では、やわらかい樹脂で構成されている現像剤に比べ硬度の高い磁性板金に接触する構成とされる比較例に比べ、規制部材４２との回数が抑えられているためである。
【００９２】
このように、本実施例では、従来例に比べ高速対応が可能であることが明らかになった。
【００９３】
なお、上記した本実施例では、正帯電の像担持体（感光ドラム）とネガ現像剤、バックグラウンド露光を用いて正規現像を行う構成であったが、正帯電の感光ドラムとポジ現像剤、イメージ露光を用いて反転現像を行う構成でも同様の効果を得ることができる。
【００９４】
実施例２
次に、本発明の第二の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置は、実施例１で説明したと同様の構成とされ、また、現像装置も、全体構成においては、実施例１で説明したと同様の構成とされる。従って、本実施例においては、実施例１の現像装置と異なる、本実施例の特徴部分についてのみ、以下に説明し、その他の構成及び機能の説明は、実施例１の記載を援用する。
【００９５】
図６は、本実施例に従った現像装置の、特徴部分である規制部材近傍を示す構成図である。図６（ａ）は磁力線の方向を、図６（ｂ）は現像剤の保持状態を、図６（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を表している。
【００９６】
実施例１では、上流規制マグネット４２ｂと下流規制マグネット４２ａの固定マグネット側端面は、同一平面内にあり、即ち、現像剤担持体表面から同じ距離（Ｈ）の位置に形成されている。しかしながら、この実施例１の構成では、同一面とされる、上流規制マグネット４２ｂと下流規制マグネット４２ａの端面に現像剤が付着し、大きい現像剤溜まりが発生する懸念が生じる。端面領域を少なくするために、規制部材４２の全体厚みを薄くすると磁力を保つことができない。希土類などの高磁性体を用いることもできるがコストが高くなる。
【００９７】
そこで、本実施例では、端面を少なくして、かつ、ニップ部ＴＮの現像剤の移動方向を規制部材裏側へ循環させる方式とされる。以下、本実施例について述べる。
【００９８】
図６（ａ）に示すように、下流規制マグネット４２ａは、固定マグネット４１ｂ方向にＮ極を有し、その端面は、現像剤担持体４１ａ表面から距離Ｈ１に位置している。一方、上流規制マグネット４２ｂは、固定マグネット４１ｂ方向の端面は、現像剤担持体４１ａ表面から距離Ｈ２（Ｈ１＜Ｈ２）に位置している。即ち、上流規制マグネット４２ｂは、下流規制マグネット４２ａの端面から、図６（ａ）にて上方へと一定距離をおいて下流規制マグネット４２ａに接触している。また、上流規制マグネット４２ｂの固定マグネット４１ｂ側の磁極は、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）とは逆極性とされる。本実施例では、カット極がＮ極であるため、上流規制マグネット４２ｂはＳ極である。
【００９９】
上流規制マグネット４２ｂと下流規制マグネット４２ａの固定マグネット４１ｂ方向の磁力を同じにするために、上流規制マグネット４２ｂの大きさを下流規制マグネット４２ａより大きくしている。その他に、材質で上流規制マグネット４２ａの磁力を上げ、容積を同じにするか、又は、マグネットの着磁で下流規制マグネット４２ａの磁力を下げることができる。上流規制マグネット４２ｂと下流規制マグネット４２ａの固定マグネット４１ｂ方向の磁力は、このような方法にて、磁力のバランスを取る必要がある。
【０１００】
本実施例では、固定マグネット４１ｂからの磁力方向が上流規制マグネット４２ｂ方向へ行くように設定している。
【０１０１】
上記のマグネット構成における現像剤分布を図６（ｂ）に示す。実施例１に比べ、ニップ部ＴＮの領域Ｃの現像剤量が減少していることが分かる。
【０１０２】
つまり、本実施例によると、上流規制マグネット４２ｂを支持板金４３側に移動させ、かつ、下流規制マグネット４２ａの固定マグネット４１ｂ側の磁極（Ｎ極）を、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）と同じにすることで、反発領域を多く取っているためである。
【０１０３】
以下に、実施例２の具体的検討結果を示す。特に、実施例１と異なるポイントについて述べる。
【０１０４】
上流規制マグネット４２ｂは約７０ｍＴ、下流規制マグネット４２ａは約５０ｍＴである。実施例１に比べ、上流規制マグネット４２ｂを強くしている。これは、固定マグネット４１ｂとの距離、即ち、現像剤担持体４１ａとの距離Ｈ２が、実施例１における規制部材４２と固定マグネット４１ｂとの距離、即ち、規制部材４２と現像剤担持体４１ｂとの距離Ｈより大とされるためである。現像剤担持体４１ａと下流規制マグネット４２ａとの距離Ｈ１は約３００μｍ、現像剤担持体４１ａと上流規制マグネット４２ｂとの距離Ｈ２は約１０ｍｍである。
【０１０５】
規制マグネットの厚みは、下流規制マグネット４２ａの厚みＴａが約０．５ｍｍ、上流規制マグネット４２ｂの厚みｔｂは約２ｍｍである。
【０１０６】
本実施例において行った転写紙通紙試験の実験結果を表２に示す。
【０１０７】
【表２】
2008116685.tif 000004
【０１０８】
実施例１と同様に現像剤担持体４１ａの回転速度を５００ｍｍ／ｓｅｃから高速対応の１２５０ｍｍ／ｓｅｃまで変えて、出力画像の濃度をサンプリングし、更には、現像剤の劣化を示す被表皮面積の低下率を追加して検証した。被表皮面積とは、トナーの表面積を示す。磁性一成分トナー表面は、帯電量を安定にするため外添剤を一面に塗布している。初期状態では、表面が外添剤で凸凹しているため被表被面積が大きくなる。一方、劣化すると、外添剤が剥がれたり、トナー内部にうめこまれるため凸凹が少なくなり、被表被面積が低下する。結果、帯電付与能力が低下し、濃度ダウン、かぶり等の異常画像が発生する。
【０１０９】
その結果、実施例２の構成は、実施例１に比べた場合、高速化によって現像剤の劣化が軽減され、寿命が延び、かつ現像剤の劣化である被表皮面積の低下率も減少している。これは、実施例１に比べ、更に規制部材近傍の力学的な接触を少なくし、現像剤の形状変化への影響を押さえ込み、帯電保持力を安定させているためである。
【０１１０】
以上の結果から、実施例２の構成は実施例１に比べ、外乱因子に対して、コート性、帯電性、循環性で優位であることが分かった。
【０１１１】
尚、本実施例の現像条件は実施例１と同じであるが、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。
【０１１２】
実施例３
次に、本発明の第三の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置は、実施例１で説明したと同様の構成とされ、また、現像装置も、全体構成においては、実施例１で説明したと同様の構成とされる。また、現像装置の具体的構成は、実施例２で説明した現像装置の構成と同様とされ、ただ、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）の配置が異なっている。従って、本実施例においては、実施例１、２の現像装置と異なる、本実施例の特徴部分についてのみ、以下に説明し、その他の構成及び機能の説明は、実施例１、２の記載を援用する。
【０１１３】
図７は、本実施例に従った現像装置の、特徴部分である規制部材近傍を示す構成図である。図７（ａ）は磁場の方向を、図７（ｂ）は現像剤の保持状態を、図７（ｃ）は、現像剤の移動方向を表している。
【０１１４】
実施例２では、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）は、下流規制マグネット４２ａの端面と対向配置されていた。これに対して、本実施例では、実施例２に比べ、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）は、下流規制マグネット４２ａから角度θ１分だけ上流規制マグネット４２ｂ側へと固定マグネット４１ｂの周方向に移動させる。即ち、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）は、角度θ１分だけ、現像剤担持体４１ａの回転方向とは逆の方向（即ち、上流方向）に移動し、上流規制マグネット４２ｂと対向配置している。これは、現像剤の劣化を極力抑えるためである。つまり、この角度θ１は、この固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）の位置と、固定マグネット４１ｂの下流規制マグネット４２ａに対向した位置との間の角度である。
【０１１５】
この角度θ１は、下流規制マグネット４２ａ（第一磁極）の幅をＴａ、上流規制マグネット４２ｂ（第二磁極）の幅をＴｂ、現像剤担持体４１ａの半径をＲとした場合、
2×atan（((Ta/4)/R））＊180/π〜2×atan（((Ta/2+Tb)/2)/R））＊180/π（度）である。従って、この角度θ１（度）は、Ｔａ０．５ｍｍ、Ｔｂ２ｍｍ、現像剤担持体半径Ｒが１０ｍｍのとき、１．４３〜１２．８°とされる。
【０１１６】
実施例２では、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）が下流規制マグネット４２ａ近傍にあるため、カット極（Ｎ１極）の法線方向磁束密度ピーク位置が下流規制マグネット４２ａ近傍にある。従って、カット極（Ｎ１極）の磁力線が上流規制マグネット４２ｂに向かって、湾曲して延びている。つまり、現像剤の循環性が悪くなり、現像剤同士の圧が上昇し、パッキングが発生し、剤劣化が促進されてしまう。
【０１１７】
これに対して、本実施例３では、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）を極力下流規制マグネット４２ｂから引き離し、カット極（Ｎ１極）の法線方向磁束密度ピーク位置を上流規制マグネット４２ｂ近傍に位置させる。これによって、上流規制マグネット４２ｂと直線的な磁力線にすることで、現像剤の循環性を良くしている。
【０１１８】
その結果、現像剤の分布を図７（ｂ）に示すように、ニップ部ＴＮ領域のＡの現像剤量が減少し、かつ、現像剤担持体表面でも現像剤量が減少していることが分かった。また、現像剤の移動方向を図７（ｃ）に示すが、図７（ｃ）から、実施例２に比べ、上流規制マグネット４２ｂの裏側の移動力が増加していることが分かる。つまり、現像剤に対する圧を軽減させ、現像剤の劣化を極力抑えることが可能になる。
【０１１９】
上記説明した実施例３の実験結果を表３に示す。
【０１２０】
【表３】
2008116685.tif 000005
【０１２１】
本実験における現像装置４の各具体的構成は、実施例２と同様とした。ただ、本実験では、固定マグネット４１ｄｂのカット極（Ｎ１極）が下流規制マグネット４２ｂとの対向位置から角度θ１（＝７．１度、Ｔａ０．５ｍｍ、Ｔｂ２ｍｍの時、第二磁極中央に対向する位置）だけ、上流側へと位置させた。
【０１２２】
本実施例では、実施例２に比べ、現像剤担持体にかかるトルクを測定し、負荷を確認している。まず、反射濃度は、実施例２と差がない。また、現像剤の被表皮面積の低下率も、多少は良くなっている。一方、現像剤担持体４１ａの駆動トルクを測定したところ、実施例２に比べ、２０％〜３０％削減している。つまり、本実験では差がでないが、トルクが高い分、更なる通紙試験の結果、現像剤劣化が軽減されることが予想される。
【０１２３】
そこで、加速的に現像剤の劣化を促進させるため、環境温度を３５度から４０度へ上昇させて確認した結果を表３（ｂ）に示す。その結果、実施例２に比べ反射濃度低下率、被表皮面積低下率ともに良くなっていることが分かる。
【０１２４】
このように、本実施例では、ニップ部ＴＮ近傍の現像剤の溜まりを少なくすることで、領域Ｄ内に現像剤が滞留することなく、現像剤の高さは上流規制マグネット４２ｂの上方端面位置Ｂまで上昇し、現像剤の循環がより規制部材４２の裏側へと移動している。その結果、ニップ部ＴＮが空洞になり、それによって、規制部材４２の接触時間が減少し、現像剤の劣化が低減される。
【０１２５】
実施例４
次に、本発明の第四の実施例について説明する。本実施例においても、画像形成装置は、実施例１で説明したと同様の構成とされ、また、現像装置も、全体構成においては、実施例１で説明したと同様の構成とされる。また、現像装置の具体的構成は、実施例２、３で説明した現像装置の構成と同様とされ、ただ、上流規制マグネット４１ｂの構成において異なっている。従って、本実施例においては、実施例３の現像装置と異なる、本実施例の特徴部分についてのみ、以下に説明し、その他の構成及び機能の説明は、実施例１の記載を援用する。
【０１２６】
図８は、本実施例に従った現像装置の、特徴部分である規制部材近傍を示す構成図である。図８（ａ）は磁力線の方向を、図８（ｂ）は現像剤の保持状態を、図８（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を表している。
【０１２７】
実施例３では、上流規制マグネット４２ｂは、下流規制マグネット４２ａに対して平行となるように配置され、接合されている。即ち、上流規制マグネット４２ｂ及び下流規制マグネット４２ａの端面の磁極は、それぞれ、図面上でマグネットの上下に位置している。
【０１２８】
これに対して、本実施例によると、上流規制マグネット４２ｂは、下流規制マグネット４２ａに対して直交するように配置された複数の磁極、即ち、本実施例では、第１、第２及び第３の上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２及び４２ｂ３にて構成される。また、第１、第２及び第３の上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２及び４２ｂ３は、下流規制マグネット４２ａの側面に沿って積層される。
【０１２９】
本実施例では、第１、第２上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２は、下流規制マグネット４２ａ側にＳ極が形成され、現像容器側にＮ極が形成される。一方、第３上流規制マグネット４２ｂ３は、下流規制マグネット４２ａ側にＮ極が形成され、固定マグネット４１ｂに対向してＳ極が形成される。
【０１３０】
なお、第３上流規制マグネット４２ｂ３は、現像容器側の端面が、現像容器側から下流規制マグネット４２ａ側へと傾斜して形成されており、その傾斜面が、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）と異極とされる。つまり、本実施例では、Ｓ極とされる。
【０１３１】
つまり、上流規制マグネット４２ｂは、その第１、第２上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２が、現像容器側にＮ極を、下流規制マグネット４２ａ側にＳ極を設けている。上流規制マグネット４２ｂが、現像容器側に反発する極（同極）、つまり、現像容器側にＳ極を二つ設けることで、磁力線を収束させ、上流規制マグネット４２ｂの裏側に沿って上方の領域Ｅへと移動する固定マグネット４１ｂからの現像剤の移動を極力抑えている。
【０１３２】
このように、本実施例によると、実施例３に比べ、上流規制マグネット４２ｂに同極を設け、ニップ部ＴＮから搬送された現像剤を支持板金４３方向ではなく現像剤担持体方向へと転向移動させている。更に、本実施例では、第３の上流規制マグネット４２ｂ３を設けることにより、第１、第２上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２と下流規制マグネット４２ａの境界部分に現像剤が搬送され易くしている。
【０１３３】
上述のように、上記構成とすることにより、本実施例では、固定マグネット４１ｂからの磁束密度が一旦、第３上流規制マグネット４２ｂ３へ引き付けられ、そこから、第１、第２上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２へ延びている。第１、第２上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２の端面磁極が同磁極、本実施例では、Ｓ極とされることにより、上流規制マグネット４２ｂからの離れを促進している。
【０１３４】
図８（ｂ）に現像剤保持状態を示しているが、領域Ｃに滞在する現像剤を極力抑え、かつ、第１、第２上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２の端面領域である領域Ｅにも現像剤を保持させないようにしている。
【０１３５】
その結果、現像剤の循環性がよくなり、かつ、上流規制マグネット４２ｂの裏側における現像剤量が安定し、ベタの追従性が向上している。当然、現像剤の循環性が良くなると、現像剤への圧が低減し、劣化の防止につながることは言うまでもない。
【０１３６】
上記実施例の説明では、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）は、下流規制マグネット４２ａとの対向位置から角度θ１だけ、上流側へと位置させるものとして説明した。しかし、これに限定されるものではなく、本実施例においても、固定マグネット４１ｂのカット極（Ｎ１極）は、下流規制マグネット４２ａに対向配置することも可能である。
【０１３７】
以下に、実施例４の具体的検討結果を示す。特に、実施例１と異なるポイントについて述べる。
【０１３８】
第１、第２及び第３上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２及び４２ｂ３は、それぞれ、約７０、７０及び７０ｍＴ、下流規制マグネット４２ａは約５０ｍＴである。
【０１３９】
下流規制マグネット４２ａは、その厚みＴａが約０．５ｍｍ、図８にて上下方向の長さＷａが１２ｍｍである。また、第１、第２及び第３上流規制マグネット４２ｂ１、４２ｂ２及び４２ｂ３は、それぞれ、その厚みＴｂ１、Ｔｂ２及びＴｂ３が、それぞれ約３ｍｍ、図８にて左右方向の長さＷｂが５ｍｍである。又、角度θ１は、２９．４度（Ｔａ０．５、Ｔｂ５ｍｍ、第二磁極中央に対向する位置に相当）である。
【０１４０】
上記説明した実施例４の実験結果を表４に示す。
【０１４１】
【表４】
2008116685.tif 000006
【０１４２】
本実施例では、反射濃度、現像剤の被表皮面積、トルク、更には、規制部材裏の圧を圧電素子を用いて測定し、実施例３と比較を行った。その結果、実施例３に比べ、トルクが約３０％減少した。そして、環境温度を３５度から４０度に上昇しての加速検討においても、反射濃度低下率が約４０％改善し、被表皮面積も約半分に、また、規制部材裏圧も約２０％改善している。
【０１４３】
このように、ニップ近傍の現像剤の現像剤溜まりを少なくし、かつ、規制部材裏側に磁極を適切に配置することで、現像剤の循環がより規制部材裏から現像容器内に移動し、現像剤循環性が良くなり、現像剤へのストレスを低減するこができた。
【０１４４】
上述のように、上記実施例１〜４によると、従来の現像装置に比べ、現像剤の循環性を理想的な方向へ設定することができる。その結果、規制部材近傍の現像剤の滞りをなくし、現像剤に対する規制部材近傍の圧力を極力低減することで、昇温や高速回転等によるパッキング、現像剤の凝集等を防止することができ、現像剤の長寿命化を達成することが可能である。また、従来技術に比べ、現像剤のコート性、帯電性、現像剤循環性を向上させ、現像剤消費量安定化、画像品位を向上させる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明に係る現像装置が適用される画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の規制部材部近傍の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の現像装置に使用される現像バイアス波形の一実施例を説明する図である。
【図４】従来の現像装置の一例を説明する図であり、図４（ａ）は磁力線の方向を示しており、図４（ｂ）は現像剤の保持状態を示しており、図４（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を示している。
【図５】本発明に係る現像装置の一実施例を説明する図であり、図５（ａ）は磁力線の方向を示しており、図５（ｂ）は現像剤の保持状態を示しており、図５（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を示している。
【図６】本発明に係る現像装置の他の実施例を説明する図であり、図６（ａ）は磁力線の方向を示しており、図６（ｂ）は現像剤の保持状態を示しており、図６（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を示している。
【図７】本発明に係る現像装置の他の実施例を説明する図であり、図７（ａ）は磁力線の方向を示しており、図７（ｂ）は現像剤の保持状態を示しており、図７（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を示している。
【図８】本発明に係る現像装置の他の実施例を説明する図であり、図８（ａ）は磁力線の方向を示しており、図８（ｂ）は現像剤の保持状態を示しており、図８（ｃ）は、高速ビデオカメラで観察した現像剤の移動方向を示している。
【図９】従来の磁性一成分現像装置を搭載した画像形成装置の一例を説明する概略構成図である。
【図１０】従来の磁性一成分現像装置の規制部材部近傍の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１４６】
ｔ        現像剤（トナー）
ｐ        転写材
Ｌ        レーザ露光
θ１      固定マグネットロールのカット極と下流規制マグネットの角度
１        感光ドラム（像担持体）
４        現像装置
４０      現像容器
４１ａ    現像スリーブ（現像剤担持体）
４１ｂ    マグネットロール（磁界発生手段）
４２      規制部材
４２ａ    下流規制マグネット（第一磁極）
４２ｂ    上流規制マグネット（第二磁極）
４３      支持板金（支持部材）
Ｎ１      カット極
Ｓ１      現像極
Ｓ３      取り込み極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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