(57)【要約】【課題】現像装置から感光体に対し、キャリア粒子の転移を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】静電潜像を担持する像担持体１に近接して配置され、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体２２に、現像剤担持体２２表面に磁界を形成する現像マグネット２３が内包されて配置され、現像マグネット２３は現像剤担持体２２が担持する現像剤が像担持体１と接触する領域において接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい磁界を形成するように構成される。【選択図】      図１
2004191433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され、前記現像剤担持体表面に磁界を形成するマグネットと
を備え、
前記マグネットは、前記現像剤担持体が担持する現像剤が前記像担持体と接触する領域において接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい磁界を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接線方向の磁束密度が前記法線方向の磁束密度よりも大きい領域は、前記マグネットの中心角が２０°乃至５０°の範囲に形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体が担持する前記現像剤の層厚は、当該現像剤が前記像担持体と接触する領域において１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
静電潜像を担持する像担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され、前記現像剤担持体表面に磁気ブラシを形成するマグネットと
を備え、
前記トナーとして球形トナーを用い、前記磁気ブラシは前記像担持体と接触する領域において均一な層厚で形成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーは、形状係数が１００乃至１２５であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーは、平均粒子径が５．０乃至９．０μｍであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
静電潜像を担持する像担持体に近接して配置され、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され、前記現像剤担持体表面に磁界を形成するマグネットと
を備え、
前記マグネットは、前記現像剤担持体が担持する現像剤が前記像担持体と接触する領域において接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい磁界を形成することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
静電潜像を担持する像担持体に近接して配置され、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され、前記現像剤担持体表面に磁気ブラシを形成するマグネットと
を備え、
前記トナーとして球形トナーを用い、前記磁気ブラシは前記像担持体と接触する領域において均一な層厚で形成された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、画像形成装置に関し、より詳しくは二成分現像剤を用いる現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置は、例えばドラム状に構成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで可視像とし、さらにこの可視像を記録紙に転写し、これを定着することによって画像形成している。
かかる画像形成装置に用いる現像装置として、磁性トナーを用いた一成分現像装置や、トナーと磁性体からなるキャリアとを混合させた二成分現像剤を用いた二成分現像装置が用いられているが、特にカラー画像形成装置においては、カラートナーを用いる必要から二成分現像装置が主流となっている。
【０００３】
二成分現像装置においては、現像剤を構成するキャリアが感光体に転移する現象が発生し、転移したキャリアが原因で転写時に画像欠陥を引き起こしたり、帯電装置やクリーニング装置、さらには感光体に損傷を与える場合がある。そのために、現像装置に配置する現像マグネットの磁力を強力に構成したり、また大きな粒径のキャリアを使用したりしてキャリアに対する磁気吸着力を高め、キャリアが感光体に転移するのを防止している。
【０００４】
ここで、従来技術として、現像マグネットに関し、現像剤担持体表面の法線方向の磁気力のピーク位置を、現像領域における現像剤担持体表面上の法線方向の磁束密度がゼロガウスとなる位置から現像剤搬送方向の上流側或いは下流側へ１０°以内の範囲に設定する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３０３２８４号公報（第１７−１９頁、図１９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の二成分現像装置では、現像マグネットによって現像剤担持体表面に形成される磁気ブラシが感光体ドラムと接触する領域には磁極が配置されており、磁気ブラシを形成するキャリア粒子の配列方向が磁極上で変化する。しかしながら、その磁気ブラシの配列方向が変化する屈曲点ではキャリア粒子に作用する磁気力が著しく低下するために、機械的作用力や電気力により磁気ブラシが切断されて感光体ドラムに転移するという技術的課題がみられた。
【０００７】
なお、上記の特許文献１に記載された技術では、磁気ブラシの配列方向が磁極上で変化することによって生じるキャリア粒子の感光体への転移を防止するための有効な技術は開示されていない。
【０００８】
そこで本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、キャリア粒子が感光体へ転移することを防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体に近接して配置され、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体に、現像剤担持体表面に磁界を形成するマグネットが内包されて配置され、マグネットは現像剤担持体が担持する現像剤が像担持体と接触する領域において接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい磁界を形成するように構成される。これによって、現像剤担持体から像担持体へのキャリア粒子の転移を防止することが可能となる。
【００１０】
すなわち、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に内包され、現像剤担持体表面に磁界を形成するマグネットとを備え、マグネットは、現像剤担持体が担持する現像剤が像担持体と接触する領域において接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい磁界を形成することを特徴としている。また、接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい領域は、マグネットの中心角が２０°乃至５０°の範囲に形成されていることを特徴とすることができる。さらに、現像剤担持体が担持する現像剤の層厚は、現像剤が像担持体と接触する領域において１ｍｍ以下であることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に内包され、現像剤担持体表面に磁気ブラシを形成するマグネットとを備え、トナーとして球形トナーを用い、磁気ブラシは像担持体と接触する領域において均一な層厚で形成されたことを特徴としている。また、トナーは、形状係数が１００乃至１２５であることを特徴とすることができる。さらに、トナーは、平均粒子径が５．０乃至９．０μｍであることを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明を現像装置として捉え、静電潜像を担持する像担持体に近接して配置され、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に内包され、現像剤担持体表面に磁界を形成するマグネットとを備え、マグネットは、現像剤担持体が担持する現像剤が像担持体と接触する領域において接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい磁界を形成することを特徴としている。
【００１３】
さらに、本発明の現像装置は、静電潜像を担持する像担持体に近接して配置され、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体に内包され、現像剤担持体表面に磁気ブラシを形成するマグネットとを備え、トナーとして球形トナーを用い、磁気ブラシは像担持体と接触する領域において均一な層厚で形成されたことを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明について詳細に説明する。
図１に示すものは、本実施の形態における現像装置を説明する断面図である。この現像装置２０は、現像剤を収容する現像剤保持容器および現像装置２０の筺体としての支持容器２１、現像剤担持体としての現像スリーブ２２、現像剤を現像スリーブ２２に吸着させる現像マグネット２３、現像剤の層厚を規制するブレード２４、現像剤を攪拌しながら現像装置２０の長手方向に循環移動させる２本のオーガー、すなわち現像剤供給オーガー２５と現像剤攪拌オーガー２６とを備えている。
【００１５】
支持容器２１は、像担持体としての感光体ドラム１側に向けて開口を有し、内部にはトナーと磁性粒子であるキャリアとを混合させた現像剤を収容する現像剤収容部が設けられている。現像剤収容部は、現像装置２０の長手方向に設けられた収容部壁２１ａによって現像剤収容部２１ｂと現像剤収容部２１ｃとに分けられている。そして、現像剤収容部２１ｂには現像剤供給オーガー２５、現像剤収容部２１ｃには現像剤攪拌オーガー２６が配置されている。収容部壁２１ａは現像装置２０の両端部には設けられておらず、現像剤収容部２１ｂと現像剤収容部２１ｃとはこの両端部で連結されている。
【００１６】
現像スリーブ２２は、アルミニウム、ＳＵＳ等の非磁性材料で構成され、図示しない駆動手段によって矢印Ｘ方向に回転する。また現像スリーブ２２の内部には、現像マグネット２３が内包され、固定されている。現像マグネット２３には円周方向に磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ３、Ｓ２が順に配置されており、現像スリーブ２２が回転することによって現像剤を吸着して搬送する。
【００１７】
ブレード２４は、非磁性材料または磁性材料で構成され、現像スリーブ２２とは所定の間隔（例えば、０．６５ｍｍ）を保って保持される。そして現像スリーブ２２に担持される現像剤の層厚を一定量に規制する。これにより、感光体ドラム１へは現像スリーブ２２の軸方向に亘って均一に所定量の現像剤が供給される。
【００１８】
現像剤供給オーガー２５と現像剤攪拌オーガー２６とはそれぞれ軸の周囲にスクリューが設けられている。また、現像剤供給オーガー２５、現像剤攪拌オーガー２６は、図示しない駆動手段によって互いに反対方向に回転する。そして、図示しないトナー容器から供給されたトナーをキャリアと攪拌しながら互いに反対方向に搬送する。その間に、トナーとキャリアとは充分に混合されて所定のトナー濃度に制御されるとともに、トナーとキャリアとの摩擦によってトナーには充分な電荷が付与される。
また、現像剤収容部２１ｂと現像剤収容部２１ｃとは現像装置２０の両端部で連結されているために現像剤が互いに流れ込み、現像剤供給オーガー２５と現像剤攪拌オーガー２６とによって現像剤収容部２１ｂと現像剤収容部２１ｃとの間を循環するように構成されている。
【００１９】
次に、現像スリーブ２２と現像マグネット２３による現像剤の搬送について説明する。
まず、現像剤収容部２１ｂ内に保持されている現像剤は磁極Ｓ３の磁力によって現像スリーブ２２に吸着される。そしてブレード２４により現像スリーブ２２に担持される現像剤の層厚が一定量に規制されて、現像剤は感光体ドラム１に搬送される。
【００２０】
現像マグネット２３の磁極Ｓ１と磁極Ｎ１とはそれぞれ異極で構成され、感光体ドラム１と現像スリーブ２２との最近接点Ｚを挟んでそれぞれ上流側と下流側とに配置されている。したがって、感光体ドラム１に搬送された現像剤は、最近接点Ｚにおいて磁極Ｓ１と磁極Ｎ１とによって形成される磁力線が接線方向を向いているため、最近接点Ｚの近傍では磁気ブラシは接線方向に向いた状態で感光体ドラム１に接触する。
そして、現像スリーブ２２に接続された電源２７により、感光体ドラム１と現像スリーブ２２との間に現像電界が印加され、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する。ここで、現像電界は、直流電圧、または直流電圧に交流電圧を重畳させて形成される。
【００２１】
静電潜像を現像する領域を通過した現像剤は、現像マグネット２３の磁極Ｓ２と磁極Ｓ３との同極反発力によって現像スリーブ２２から離脱され、現像剤収容部２１ｂに回収される。回収された現像剤は、現像剤収容部２１ｂから現像剤収容部２１ｃを経て攪拌されながら搬送され、所定のトナー濃度に再度制御される。
そして現像剤は現像剤収容部２１ｂから現像スリーブ２２に新たに供給され、現像剤供給サイクルを形成している。
【００２２】
次に、現像マグネット２３の磁極構成について説明する。
図２は、現像マグネット２３の磁束密度を現像マグネット２３の周面に沿って表した図である。図２において、ａは法線方向の磁束密度を示し、ｂは接線方向の磁束密度を示している。また図３は、現像マグネット２３の磁束密度を基準点からの角度に対応させて表した図である。図３においても同様に、ａは法線方向の磁束密度を示し、ｂは接線方向の磁束密度を示している。
【００２３】
本実施の形態では、現像マグネット２３は、感光体ドラム１と現像スリーブ２２との最近接点Ｚを挟んで上流側に磁極Ｎ１、下流側に磁極Ｓ１を配置し、現像剤が感光体ドラム１に接触する領域（現像剤接触領域）Ａにおいて接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きくなるように構成している。
すなわち、図２および図３において、角度２７０°の位置が現像剤接触領域Ａの中心（最近接点Ｚ）であるが、角度２７０°を中心とする現像剤接触領域Ａは、接線方向の磁束密度ｂが法線方向の磁束密度ａよりも大きい領域Ｂに包含されるように構成されている。したがって、法線方向の磁束密度ａが接線方向の磁束密度ｂよりも大きい領域では現像剤は感光体ドラム１には接触しない。
【００２４】
このように構成することによって、現像剤接触領域Ａにおいて磁気ブラシを形成するキャリア粒子の配列方向が変化する屈曲点は存在しないので、キャリア粒子に作用する磁気力が低下することはない。すなわち、現像剤接触領域Ａにおいて磁気ブラシを形成するキャリア粒子の配列方向が変化する屈曲点が存在すると、その屈曲点においてキャリア粒子に作用する磁気力が著しく低下する現象が生じるが、本実施の形態では屈曲点は現像剤接触領域Ａにおいて存在しないので、キャリアの転移は生じにくい。
【００２５】
したがって、本実施の形態では感光体ドラム１へのキャリアの転移を抑制することが可能となる。
また、現像剤接触領域Ａでは現像剤が接線方向に連結したチェーン状に形成され、現像剤の層厚および密度が均一となる。そのために、特にハーフトーン再現性に優れた画像を得ることが可能となる。
【００２６】
図４は、感光体ドラム１と現像スリーブ２２との間に印加する直流電圧（コントラスト電位）を変化させた場合のキャリア転移量を、現像剤接触領域Ａにおいて接線方向の磁束密度ｂが法線方向の磁束密度ａよりも大きくなるように構成した場合（極間配置）と、現像剤接触領域Ａにおいて磁極を配置した場合（極上配置）とを比較した図である。
図４に示したように、極間配置では極上配置よりもキャリア転移量を抑えることが可能であり、特に極間配置では、現像に必要なコントラスト電位である４００Ｖ以下においてはキャリア転移量は殆ど発生することがない。
【００２７】
次に、接線方向の磁束密度ｂが法線方向の磁束密度ａよりも大きい領域Ｂの角度範囲について説明する。ここで角度範囲とは、現像マグネット２３に関する中心角の範囲をいう。
領域Ｂの角度範囲が小さい場合は、隣接する磁極Ｎ１と磁極Ｓ１との磁極間角度が小さく構成された場合である。この場合は、磁極Ｎ１と磁極Ｓ１とは隣接するため、それぞれの法線方向の磁束密度ａが充分に得られない。その結果として接線方向の磁束密度ｂも小さくなる。そのため、キャリアを現像スリーブ２２に保持する磁気拘束力が弱くなり、キャリアの感光体ドラム１への転移が生じ易くなる。
他方、領域Ｂの角度範囲が大きい場合には、隣接する磁極Ｎ１と磁極Ｓ１との間の磁束密度の勾配がなだらかになる。その結果として法線方向の磁束密度ａの変化量として発生する接線方向の磁束密度ｂが小さくなる。そのため、同様にキャリアを現像スリーブ２２に保持する磁気拘束力が弱くなり、キャリアの感光体ドラム１への転移が生じ易くなる。
【００２８】
図５は、接線方向の磁束密度ｂが法線方向の磁束密度ａよりも大きい領域Ｂの角度範囲とキャリアの転移によって生じる画像欠陥との関係を示した図である。
図５に示すように、領域Ｂの角度範囲が１０°以下および６０°以上では、接線方向の磁束密度ｂが小さいためにキャリアの転移による画像欠陥が生じ易い。これに対し、領域Ｂの角度範囲を２０°〜５０°の範囲に設定することにより、接線方向の磁束密度ｂを大きく設定できるのでキャリアの転移が生じることがなく、画像欠陥のない良好な画像を得ることができる。
【００２９】
次に、現像スリーブ２２で搬送される現像剤の層厚について説明する。
現像スリーブ２２で搬送される現像剤の層厚は、厚くなると現像剤の上層部では現像マグネット２３からの距離が遠くなる。現像マグネット２３による磁気拘束力は現像マグネット２３からの距離に応じて減衰するため、厚い現像剤層の上層部においてはキャリアの転移が容易となり、画像欠陥を生じ易い。
図６は、現像剤層厚とキャリアの転移によって生じる画像欠陥との関係を示した図である。図６に示すように、現像剤の層厚が１ｍｍを超えた場合に画像欠陥が観察された。したがって、本実施の形態において画像欠陥のない良好な画像を得るには現像剤の層厚を１ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
【００３０】
次に、現像剤接触領域Ａにおける磁極構成とトナーの形状の違いに基づく現像性について説明する。
図７は、現像剤接触領域Ａにおける磁極構成とトナーの形状の違いに基づくトナー現像重量を示した図である。図７においては、像担持体に相当するプレートを接地し、現像スリーブ２２に６ｋＨｚ、０．９ｋＶｐｐの交流成分と直流成分とからなる現像バイアスを印加し、直流成分を変化させてプレート上に現像されたトナー重量を測定した。プレートの移動速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブ２２の周速は２００ｍｍ／ｓｅｃでプレートと同方向に回転している。また、プレートと現像スリーブ２２との間隙は３５０μｍ、現像スリーブ２２上の現像剤搬送量は４５０ｇ／ｍ２に設定し、使用した現像剤のトナー濃度は７％である。
【００３１】
ここで、使用したトナーは球形トナーと不定形トナーである。球形トナーはスチレンアクリルを主原料とし、乳化重合法により生成されたものであり、平均粒子径は６．５μｍ、形状係数は１１５である。また、不定形トナーはポリエステルを主原料とし、混練粉砕法により生成されたものであり、平均粒子径は７μｍである。
さらに、現像剤接触領域Ａにおいて接線方向の磁束密度ｂが法線方向の磁束密度ａよりも大きくなるように構成した極間配置と、現像剤接触領域Ａにおいて磁極を配置した極上配置とで評価している。
【００３２】
図７に示すように、極間配置において不定形トナーを現像した場合には、磁気ブラシの中でのトナーの移動度が低いために現像性が悪く、ベタ黒画像に相当する現像コントラストが３００Ｖ以上の領域においても充分な画像濃度を得ることができない。これに対し、極間配置において球形トナーを現像した場合には、磁気ブラシの中でのトナーの移動度は充分に高いために、極上配置と同等の現像性を得ることができ充分な画像濃度を達成することができる。
したがって、極間配置において球形トナーを適用することによって、キャリアの転移を防止するだけでなく、同時に優れた現像性を得ることができ良質の画像を形成することが可能となった。
【００３３】
なお、球形トナーの平均粒子径としては、５．０〜９．０μｍの範囲において磁気ブラシの中でのトナーの移動度を充分に確保でき、極間配置においても優れた現像性を得ることができる。
また、球形トナーの形状係数は、１００〜１２５の範囲に設定することで磁気ブラシの中でのトナーの移動度を充分に確保でき、極間配置においても優れた現像性を得ることができる。
【００３４】
なお、トナーの形状係数ＳＦは、次のように定義される。すなわち、
ＳＦ＝π（ＭＬ）２／（４Ａ）×１００
ここで、ＭＬは粒子投影最大長、Ａは粒子投影面積である。すなわち、形状係数ＳＦは、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積比で表しており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。
平均形状係数を求めるための具体的な手法として、トナー画像を光学顕微鏡から画像解析装置（ＬＵＺＥＸ３、（株）ニレコ製）に取り込み、円相当径を測定して、最大長および面積から個々の粒子について上記式の形状係数ＳＦを求める。
【００３５】
このように、本実施の形態によれば、感光体ドラム１へのキャリアの転移を抑制することが可能となる。また、現像剤接触領域Ａでは現像剤の層厚および密度が均一となることから、特にハーフトーン再現性に優れた画像を得ることが可能となる。さらに、トナーとして球形トナーを使用することによって充分な画像濃度を得ることができる。
【００３６】
次に、図８に本実施の形態における現像装置２０を用いたカラー画像形成装置を示す。カラー画像形成装置４０は、４個の感光体ドラム１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを中間転写ベルト７の周囲に配置して構成されている。それぞれの感光体ドラム１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、例えば感光体ドラム１Ｄの周囲には感光体ドラム１Ｄ上を一様に帯電する帯電器２Ｄ、画像情報に基づいて制御された光を露光するＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）３Ｄ、感光体ドラム１Ｄ上に形成された潜像を現像する現像器２０Ｄ、トナー像を中間転写ベルト７に転写する１次転写ローラ１２Ｄ、感光体ドラム１Ｄ上から転写残トナーを除去するクリーナ５Ｄを備えるとともに、記録紙９上のトナー像を定着させる定着器１１を備えている。なお、感光体ドラム１Ａ、１Ｂ、１Ｃの周囲も同様に構成されている。
【００３７】
帯電器２Ｄは、導電性ゴムまたは導電性スポンジと導電性ゴムとを積層して構成された帯電ローラで形成され、電源（図示せず）に接続されて電圧が供給されている。そして感光体ドラム１Ｄの表面を一定電圧で一様に帯電する。ＬＰＨ３Ｄは、図示しないホストコンピュータからの画像データに基づき制御された光を照射し、感光体ドラム１Ｄ上に潜像を形成する。
【００３８】
現像器２０Ｄは、本実施の形態の現像装置２０と同様に構成されている。そして、感光体ドラム１Ｄ上に形成された潜像を黒（Ｋ）のトナーを用いた現像剤で現像し、トナー像を形成する。現像器２０Ｄでは、現像剤接触領域Ａにおいて接線方向の磁束密度ｂが法線方向の磁束密度ａよりも大きくなるように構成するため、キャリアの感光体ドラム１Ｄへの転移を抑えることができる。そのため、帯電器２Ｄやクリーナ５Ｄ、さらには感光体ドラム１Ｄを損傷させることなく、また高画質の画像を得ることが可能となる。
なお、現像器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃも本実施の形態の現像装置２０と同様に構成され、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーを用いた現像剤で現像し、Ｙ、Ｍ、Ｃのトナー像を形成する。
【００３９】
１次転写ローラ１２Ｄは、導電性ゴムまたは導電性スポンジと導電性ゴムとを積層して構成され、電源（図示せず）に接続されて電圧が供給されている。そして中間転写ベルト７上にトナー像を転写する。クリーナ５Ｄは、例えば導電性ファーブラシとクリーナボックスで構成される。導電性ファーブラシは感光体ドラム１Ｄの回転方向とは反対方向に回転するとともに、図示しない電源により直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加され、転写の際に感光体ドラム１Ｄ上に残った転写残トナーを吸引し、クリーナボックスに一旦貯蔵する。そして、非画像形成時に導電性ファーブラシに逆電圧を印加してクリーナボックスに貯蔵されたトナーを感光体ドラム１Ｄに転移させ、さらに感光体ドラム１Ｄから中間転写ベルト７に転移させて転写ベルトクリーナ１４で一括回収する。このように構成しても、現像器２０Ｄからのキャリアの転移がないため、帯電器２Ｄおよび感光体ドラム１Ｄに損傷を与えることはない。これによって、クリーナボックスの小型化が図られ、クリーナ５Ｄの小型化が可能となる。
【００４０】
定着器１１は、加熱ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂとからなる一対のローラで構成される。トナー像が転写された記録紙９は定着器１１に搬送され、定着器１１を通過する際に、トナー像が記録紙９に加熱定着される。また、中間転写ベルト７はポリイミドなどの可撓性のフィルムで構成され、感光体ドラム１Ａ〜１Ｄと１次転写ローラ１２Ａ〜１２Ｄとで狭持されながら移動する。そしてそれぞれの感光体ドラム１Ａ〜１Ｄ上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像がそれぞれ１次転写ローラ１２Ａ〜１２Ｄによって中間転写ベルト７上に転写されて合成される。
【００４１】
中間転写ベルト７上で合成されたカラートナー像は、２次転写ローラ１３によって記録紙９に一括して転写する。そして記録紙９は定着器１１に運ばれて記録紙９に定着させ、カラー画像を形成する。なお、中間転写ベルト７に転写残として残ったトナーは転写ベルトクリーナ１４で除去される。
【００４２】
かかるカラー画像形成装置に、本実施の形態における現像器２０Ａ〜２０Ｄを用いることによって、帯電器２Ａ〜２Ｄやクリーナ５Ａ〜５Ｄ、さらには感光体ドラム１Ａ〜１Ｄを損傷させることがないので長期間に亘って安定した画像形成が可能である。また高品質のカラー画像を得ることができる。さらに、カラー画像形成装置全体の構成が小型化でき、その結果、製造に際して低コスト化も実現することが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像装置から感光体に対し、キャリア粒子の転移を抑制することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置を説明する断面図である。
【図２】現像マグネットの磁束密度を現像マグネットの周面に沿って表した図である。
【図３】現像マグネットの磁束密度を基準点からの角度に対応させて表した図である。
【図４】コントラスト電位を変化させた場合のキャリア転移量を示した図である。
【図５】接線方向の磁束密度が法線方向の磁束密度よりも大きい領域の角度範囲と画像欠陥との関係を示した図である。
【図６】現像剤層厚と画像欠陥との関係を示した図である。
【図７】現像剤接触領域における磁極構成とトナーの形状の違いに基づくトナー現像重量を示した図である。
【図８】カラー画像形成装置の構成を示した図である。
【符号の説明】
２０…現像装置、２１…支持容器、２１ａ…収容部壁、２１ｂ，２１ｃ…現像剤収容部、２２…現像スリーブ、２３…現像マグネット、２４…ブレード、２５…現像剤供給オーガー、２６…現像剤攪拌オーガー、２７…電源
【図１】
2004191433.tif 000003
【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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