(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を収容するケーシングと、該２成分現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材と、固定配置された複数磁極を有する磁界発生手段を内包する回転可能な非磁性のスリーブからなり、該現像剤攪拌搬送部材に攪拌搬送された２成分現像剤を該スリーブ表面に汲み上げて担持して潜像担持体との対向領域に搬送する現像剤担持体とを備えた現像装置において、
上記スリーブ回転方向に関して上記磁界発生手段の複数磁極のうち現像剤汲み上げ極より下流で、該現像剤汲み上げ極の下流に隣接した磁極よりも上流の領域を該スリーブの半径方向に該スリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、かつ、上記現像剤攪拌搬送部材に攪拌される２成分現像剤の上面最下位置よりも該スリーブ表面から離れたところに、該スリーブに対向する面が非着磁面である汲み上げ補助磁界発生手段を設け、
上記汲み上げ補助磁界発生手段の上記スリーブの回転方向に関して上流側が上記磁界発生手段の現像剤汲み上げ極と同極の磁極を有するよう構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、上記汲み上げ補助磁界発生手段の磁束密度が上記磁界発生手段の現像剤汲み上げ極の磁束密度と同等以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、上記汲み上げ補助磁界発生手段が該現像装置のケーシング外壁に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
像担持体と現像装置とを一体的に構成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として請求項１、２または３の現像装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
静電潜像を担持する像担持体と、該静電潜像をトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記現像装置として請求項１、２または３の現像装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を収容するケーシングと、該２成分現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材と、固定配置された複数磁極を有する磁界発生手段を内包する回転可能な非磁性のスリーブからなり、該現像剤攪拌搬送部材に攪拌搬送された２成分現像剤を該スリーブ表面に汲み上げて担持して潜像担持体との対向領域に搬送する現像剤担持体とを備えた現像装置において、
上記スリーブ回転方向に関して現像剤汲み上げ極と前記汲み上げ極の下流に隣接する磁極との間の領域を該スリーブの半径方向に該スリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、かつ、上記現像剤攪拌搬送部材に攪拌される２成分現像剤の上面最下位置よりも該スリーブ表面から離れたところに、該スリーブに対向する面が非着磁面である汲み上げ補助磁界発生手段を設け、
上記汲み上げ補助磁界発生手段の上記スリーブの回転方向に関して上流側が上記磁界発生手段の現像剤汲み上げ極と同極の磁極を有するよう構成し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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置およびこれに採用される２成分現像方式の現像装置、プロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤(以下、現像剤という)を用いた現像装置が広く用いられている。図２に、現像装置の一例の概略構成図を示す。図２に示す現像装置は、固定配置された複数磁極を有する磁界発生手段２ａを内包する回転可能なスリーブ２と、現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材５、６と、スリーブ２上に担持された現像剤の量を規制する規制部材としてのドクタ４等を備えている。この現像装置では、現像剤攪拌搬送部材５、６により攪拌搬送された現像剤を、スリーブ２が内包する磁界発生手段２ａの磁力により表面に汲み上げて担持して、感光体４０と対向する現像領域まで搬送し、感光体４０上の潜像にトナーを供給して現像を行う。現像後のトナーを消費した現像剤は、スリーブ２表面から現像装置内に解放され、現像剤攪拌搬送部材５、６により現像装置内の現像剤と攪拌され、再びスリーブ２表面に汲み上げられるというサイクルを繰り返す。このようなサイクルを繰り返すよう、磁界発生手段２ａは、スリーブ２と感光体４０の最近接位置に対向する現像極２ｂ（Ｓ極）を備えている。また、現像剤の搬送方向に順に磁極２ｃ（Ｎ極）、磁極２ｄ（Ｓ極）、磁極２ｅ（Ｓ極）、磁極２ｆ（Ｎ極）を備えている。このうち、隣接する磁極２ｄと磁極２ｅとは同極の磁気特性を有しており、これらが形成する反発磁界により磁力が弱くなったところでスリーブ２表面から現像剤を現像装置内に解放する。また、磁極２ｅは現像剤攪拌搬送部材５近傍に配置され、現像剤を汲み上げて担持する汲み上げ極としての機能を有している。さらに、磁極２ｅと隣接する磁極２ｆとは異極性の磁気特性を有するように構成されており、汲み上げた現像剤を担持して搬送する機能を有している。図３は、磁界発生手段２ａの汲み上げ磁極２eと隣接磁極２ｆとにより形成される磁力線を示したものである。また、図４は、この磁力線により汲み上げられる現像剤の様子を示したものである。図３、図４に示すように、この現像装置では、汲み上げ磁極２eの磁力により現像剤攪拌搬送部材５に搬送される現像剤の最上部の現像剤がスリーブ２表面に汲み上げられ、汲み上げた現像剤を汲み上げ磁極２ｅと隣接磁極２ｆにより形成される磁力により搬送する。また、スリーブ２に担持された現像剤は、搬送される途中に、磁極２ｆに対向して配置されるドクタ４により現像剤の厚みが適量になるよう規制される。
【０００３】
また、上記現像装置に用いられる現像剤攪拌搬送部材５としては、スクリュウ状部材を長手方向両端部で支持して回転可能にしたものが広く用いられている。また、現像剤攪拌搬送部材５は軽量化の方向から、金属から樹脂で形成されるようになってきている。樹脂製のものは金属製のものに較べ現像剤の重みにより長手方向中央部で振れが発生しやすく、場所により現像剤の嵩の高さに部分的に差が生じてしまうことがある。さらに、スクリュウの羽根のピッチにより現像剤の嵩の高さに部分的に差が生じてしまうことがある。
【０００４】
現像剤攪拌搬送部材により攪拌搬送される現像剤全体の嵩が、現像剤攪拌搬送部材の回転半径の最上部よりも十分高いときは、現像剤の最上部は現像剤攪拌搬送部材の振れや羽根のピッチによる影響を受け難いため、嵩の高さの部分的な差はほとんどない。また、現像剤の最上部はスリーブ２表面に近いので、十分な量の現像剤が汲み上げられる。
【０００５】
しかしながら、トナー濃度が低くなったり、現像剤の帯電量が減ったりして、現像剤全体の嵩が低くなってくると、現像剤の最上部が現像剤攪拌搬送部材の振れや、スクリューの羽根ピッチによる影響を受け易くなり、上記のような現像剤の嵩の高さの部分的な差が生じてくる。また、現像剤の最上部がスリーブ２表面から遠くなり汲み上げ磁極２ｅの磁力が弱くなるので、現像剤の汲み上げ量は減少し、さらに、スリーブ２から現像剤の最上部までの距離の差、すなわち、現像剤の嵩の高さの差が汲み上げ量に大きな影響を与えるようになる。このように現像剤全体の嵩が低くなっていくと、現像剤攪拌搬送部材に起因する現像剤の部分的な嵩の差ができ、この差がそのまま汲み上げ量にも差として顕れ、画像上にピッチムラのような攪拌搬送部材の跡があらわれてしまう。
【０００６】
特許文献１では、スリーブの回転方向に対して、現像剤の高さを規制する規制部材の上流で、現像剤攪拌搬送部材の下流に、汲み上げられた現像剤をスリーブに押し付ける第２の規制部材を設ける装置が提案されている。図８に、特許文献１の現像装置の概略構成図を示す。この現像装置では、第２の規制部材がスリーブに担持される現像剤層をスリーブに押し付けて均すことにより、スリーブ上に形成されていたピッチムラの跡はなくなり、現像剤層が均一になる。それを、さらに規制部材で必要な高さに規制してから現像領域に搬送することで、ピッチムラを解消する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２５８６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の現像装置では、第２の規制部材より上流でスリーブ上に汲み上げられた現像剤が多いときは、現像領域に均一な現像剤層を搬送することができる。しかしながら、さらにトナー濃度が低くなったり、高温高湿環境下で現像剤の帯電量が減ったりして、現像剤全体の嵩が大きく減ってしまうと、第２の規制部材より上流で第２の規制部材が現像剤を均すほど十分な現像剤を汲み上げられなくなる場合がある。このため、第２の規制部材が作用せず、現像剤層のムラが解消できずにピッチムラが発生してしまうことがあった。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、２成分現像装置において、現像剤攪拌搬送部材の振れやピッチに起因したムラのない現像ができる現像装置、プロセスカートリッジ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を収容するケーシングと、該２成分現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材と、固定配置された複数磁極を有する磁界発生手段を内包する回転可能な非磁性のスリーブからなり、該現像剤攪拌搬送部材に攪拌搬送された２成分現像剤を該スリーブ表面に汲み上げて担持して潜像担持体との対向領域に搬送する現像剤担持体とを備えた現像装置において、上記スリーブ回転方向に関して上記磁界発生手段の複数磁極のうち現像剤汲み上げ極より下流で、該現像剤汲み上げ極の下流に隣接した磁極よりも上流の領域を該スリーブの半径方向に該スリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、かつ、上記現像剤攪拌搬送部材に攪拌される２成分現像剤の上面最下位置よりも該スリーブ表面から離れたところに、該スリーブに対向する面が非着磁面である汲み上げ補助磁界発生手段を設け、上記汲み上げ補助磁界発生手段の上記スリーブの回転方向に関して上流側が上記磁界発生手段の現像剤汲み上げ極と同極の磁極を有するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記汲み上げ補助磁界発生手段の磁束密度が上記磁界発生手段の現像剤汲み上げ極の磁束密度と同等以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記汲み上げ補助磁界発生手段が該現像装置のケーシング外壁に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、像担持体と現像装置とを一体的に構成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として請求項１、２または３の現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該静電潜像をトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記現像装置として請求項１、２または３の現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を収容するケーシングと、該２成分現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材と、固定配置された複数磁極を有する磁界発生手段を内包する回転可能な非磁性のスリーブからなり、該現像剤攪拌搬送部材に攪拌搬送された２成分現像剤を該スリーブ表面に汲み上げて担持して潜像担持体との対向領域に搬送する現像剤担持体とを備えた現像装置において、上記スリーブ回転方向に関して現像剤汲み上げ極と前記汲み上げ極の下流に隣接する磁極との間の領域を該スリーブの半径方向に該スリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、かつ、上記現像剤攪拌搬送部材に攪拌される２成分現像剤の上面最下位置よりも該スリーブ表面から離れたところに、該スリーブに対向する面が非着磁面である汲み上げ補助磁界発生手段を設け、上記汲み上げ補助磁界発生手段の上記スリーブの回転方向に関して上流側が上記磁界発生手段の現像剤汲み上げ極と同極の磁極を有するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
これらの発明では、現像剤汲み上げ極と下流に隣接する磁極との間の領域をスリーブの半径方向にスリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、スリーブ表面から現像剤攪拌搬送部材に攪拌される現像剤の上面最下位置よりも離れたところに、スリーブに対向する面が非着磁面である汲み上げ補助磁界発生手段を設ける。図５は、このような汲み上げ補助磁界発生手段を設けたときの、現像剤汲み上げ極２ｅ、下流に隣接する磁極２ｆと汲み上げ補助磁界発生手段７とにより形成される磁力線を示したものである。図６は、これらの磁力線により汲み上げられる現像剤の様子を示したものである。この汲み上げ補助磁界発生手段７の磁力は、汲み上げ補助磁界発生手段７が配置された領域の近傍にある現像剤に作用し、この領域近傍の現像剤を穂立ちさせて持ち上げる。すなわち、現像剤汲み上げ極２ｅと隣接磁極２ｆとの間の領域に対向し、現像剤攪拌搬送部材に攪拌される現像剤を下方からスリーブ表面方向に向けて持ち上げて穂立ちさせ、嵩を擬似的に高くして、スリーブ２に近接させる。現像剤全体の嵩が元々高い場合は、スリーブ２は現像剤攪拌搬送部材５に搬送される現像剤の最上部から直接現像剤を汲み上げ、さらに、汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちした現像剤の最上部より現像剤を汲み上げる。また、現像剤全体の嵩が低くなった場合は、汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちしてスリーブ２に近接してきた現像剤の最上部より現像剤を汲み上げる。汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちした現像剤の最上部は、現像剤攪拌搬送部材の振れや、スクリューの羽ピッチによる影響を直接受けたものではないのでムラは少なく、それに伴い汲み上げ量のムラも少なくなる。また、持ち上げられてスリーブ２に近接してきた現像剤より汲み上げているので、汲み上げ量が安定し、ピッチムラはなくなる。よって、現像剤全体の嵩の高さが変動しても、現像剤攪拌搬送部材の振れやピッチに起因するムラのない汲み上げ量とすることができ、これに伴いムラのない現像ができる。
【００１２】
なお、本発明では、スリーブ表面から現像剤攪拌搬送部材に攪拌される現像剤の上面最下位置よりも離れたところに、現像剤を下から持ち上げて穂立ちさせるような汲み上げ補助磁界発生手段７を設けている。これは、以下の理由によるものである。現像剤攪拌搬送部材が重力に逆らって現像剤を押し上げてスリーブに供給する際、現像剤攪拌搬送部材が低い位置にあると、スリーブまでの距離が遠くなり、十分な汲み上げ量が得られない。このため、現像剤攪拌搬送部材とスリーブとの間に現像剤搬送用マグネットローラを設けて、現像剤攪拌搬送部材からスリーブに現像剤を搬送する技術が公知である（例えば、特開平２−１７１７８７号公報、特公平５−１３３１６号公報参照）。これは、現像剤搬送用マグネットローラを回転させるための駆動装置、永久磁石に多数の磁極が必要なマグネットローラ等が必要になり、装置が複雑化大型化するという不具合がある。また、現像剤攪拌搬送部材とスリーブとの間に配置され、現像剤攪拌搬送部材から汲み上げられる現像剤を磁力で捕らえるマグネットを備え、スリーブ内の汲み上げ磁極でマグネットが捕らえた現像剤を磁力でスリーブ表面に引きよせる技術も公知である（例えば、特開平１０−４８９５１号公報参照）。これらはいずれも、現像剤攪拌搬送部材とスリーブとの間のスリーブに近接した位置にマグネットを設けるものであり、スリーブに搬送される現像剤の動きに悪影響を及ぼす可能性もあり、マグネットの配置する適切な位置、磁力の選択が難しいものとなっている。一方、本発明では、これらと異なり、スリーブ表面から現像剤攪拌搬送部材に攪拌される現像剤の上面最下位置よりも離れたところに汲み上げ補助磁界発生手段７を設けている。このように汲み上げ補助磁界発生手段７をスリーブ表面から離れたところに設けているため、汲み上げ補助磁界発生手段７がスリーブに搬送される現像剤の動きに悪影響を及ぼすことなく、上記作用を発揮できる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至６の発明によれば、２成分現像装置において、現像剤攪拌搬送部材の振れやピッチに起因したムラのない現像ができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真式のカラープリンタ(以下、プリンタという)に適用した一実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係わるプリンタの全体構成の概略図である。このプリンタは、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つのトナー像形成手段１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを横に並べて配置してタンデム画像形成部１０を構成する。このタンデム画像形成部１０においては、個々のトナー像形成手段１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが、図中左から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラック用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部１０の個々のトナー像形成手段１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを備えている。
【００１５】
なお、各色のトナー像形成手段１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、一体的に形成され、本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしてもよい。これらのプロセスカートリッジは、プリンタ本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ本体から引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ本体に押し込むことによって、トナー像形成手段１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを所定の位置に装填することができる。
【００１６】
ここで、トナー像形成手段１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、トナー像形成手段１２として説明をおこなう。図２は、トナー像形成手段１２の概略構成図である。図中時計方向に回転する感光体４０のまわりに、帯電装置１７、現像装置１、クリーニング装置１９が順に配置されている。
【００１７】
タンデム画像形成部１０の下部には、潜像形成手段としての露光装置４を設ける。この露光装置４は、画像データに基づいて各感光体４０の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１８】
タンデム画像形成部１０の直ぐ上には、中間転写ベルト１１と、各感光体４０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するための一次転写ローラ１３Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを備えている。また、中間転写ベルト１１を支持するローラを複数備えており、図中反時計回りに中間転写ベルト１１を回転可能とする。さらに、中間転写ベルト１１の駆動方向に関して１次転写ローラ１３Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋより下流の支持ローラの対向側には、２次転写装置としての２次転写ローラ１５を備えている。また、中間転写ベルト１１の駆動方向に関して二次転写位置より下流には、画像転写後に中間転写ベルト１１上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置を備えている。
【００１９】
また、２次転写装置の上部には、記録体上のトナー像を定着する定着装置１６を備えている。定着装置１６は、定着ローラに加圧ローラを押し当てて構成する。
【００２０】
また、プリンタ下部には、給紙ユニット１４を備えている。給紙ユニットは、給紙カセットから記録体を二次転写領域に搬送する。
【００２１】
つぎに、上記プリンタの動作を説明する。個々のトナー像形成手段１２Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｋで各感光体４０を回転し、感光体４０の回転とともに、帯電装置１８で感光体４０の表面を一様に帯電する。次いで、画像データを露光装置１８からのレーザによる書込み光を照射して各感光体４０上に静電潜像を形成する。その後、各現像装置１によりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体４０上にそれぞれ、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで中間転写ベルト１１を回転搬送して、その可視像を１次転写ローラ１３Ｍ、Ｙ、Ｃ、Ｋで中間転写ベルト１１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１１上に重ね合わせされた合成カラー画像を形成する。一方、画像を転写した後の各感光体４０は、クリーニング装置１９により表面に残留したトナーを除去され、次の画像形成に備える。
【００２２】
また、上記画像形成のタイミングにあわせて、給紙ユニット１４内の給紙カセットから記録体の先端が繰り出され、上記画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ローラ１５と中間転写ベルト１１との間に搬送される。ここで、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５とは記録媒体を挟んでいわゆる二次転写ニップを形成し、中間転写ベルト１１上の重ね合わせトナー像を記録媒体上に二次転写する。
【００２３】
二次転写後の記録媒体は定着ユニット１６へと送り込まれ、定着装置で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して、機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１１は、図示しないベルトクリーニング装置で、中間転写ベルト１１上に残留する残留トナーを除去され、次の画像形成に備える。
【００２４】
次に、本実施形態の特徴部である現像装置１について詳しく説明する。図７は、本実施形態のプリンタに採用される現像装置１の概略構成図である。図７に示す現像装置は、固定配置された複数磁極を有する磁界発生手段２ａを内包する回転可能な非磁性のスリーブ２と、現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材としてのスクリュウ５、６と、スリーブ２上に担持された現像剤の量を規制する規制部材としてのドクタ４と、現像装置１内のトナー濃度を測定してトナーホッパーからトナーを補給するための図示しないＴセンサ等を備えている。
【００２５】
磁界発生手段２ａはマグネットローラであり、複数の磁極を有している。このマグネットローラは、プラスチックローラに複数のマグネットブロックを埋め込むことで形成されている。また、プラスチック樹脂粉末（高分子化合物）に磁性粉を分散混練した所謂プラスチックマグネット、あるいはゴムマグネットを磁場印加しながら押し出し成形又は射出成形して、その後現像極部分にマグネットブロックを埋設することで得ることもできる。磁界発生手段２ａとしては、図示のように５つの磁石を有するいわゆる６極磁極のものを用いた。詳しくは、スリーブ２と感光体４０の最近接位置に対向する位置には、現像極２ｂ（Ｓ極）を備えている。そして、現像剤の搬送方向に順に磁極２ｃ（Ｎ極）、磁極２ｄ（Ｓ極）、磁極２ｅ（Ｓ極）、磁極２ｆ（Ｎ極）を備えている。なお、本実施形態の磁界発生手段２ａとしてはこのような構成のものを用いたが、必要に応じて８極や１０極で構成したものを用いても良い。
【００２６】
そして、本実施形態の現像装置では、磁極２ｅより下流で磁極２ｆより上流の領域をスリーブ２の半径方向にスリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、スクリュウ５に攪拌される現像剤の上面最下位置よりもスリーブ２から離れたところに汲み上げ補助磁界発生手段７を設けた。ここで、現像剤の上面最下位置とは、現像剤の嵩が最も低くなったときの現像剤上面の位置であり、具体的にはトナー濃度が０％のときの現像剤の嵩の高さを最下位置として用いればよい。汲み上げ補助磁界発生手段７としては、スリーブ２に対向する面は非着磁面であり、スリーブ２の回転方向に関して上流面が、スリーブ２の回転方向に関して上流側に近接する汲み上げ磁極２eと同極性の磁極を有するような磁石を用いた。
【００２７】
図５に、このような汲み上げ補助磁界発生手段７を設けたときの、汲み上げ磁極２ｅ、隣接磁極２ｆと汲み上げ補助磁界発生手段７により形成される磁力線を示す。図６は、これらの磁力線により汲み上げられる現像剤の様子を示したものである。この汲み上げ補助磁界発生手段７の磁力は、汲み上げ補助磁界発生手段７が配置された領域の近傍にある現像剤に作用し、この領域近傍の現像剤を穂立ちさせて持ち上げる。すなわち、現像剤汲み上げ極２ｅと隣接磁極２ｆとの間の領域に対向し、スクリュウ５に攪拌される現像剤を下方からスリーブ表面方向に向けて持ち上げて穂立ちさせ、嵩を擬似的に高くして、スリーブ２に近接させる。現像剤全体の嵩が元々高い場合は、スリーブ２はスクリュウ５に搬送される現像剤の最上部から直接現像剤を汲み上げ、さらに、汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちしてスリーブ２に近接してきた現像剤の最上部より現像剤を汲み上げる。また、現像剤全体の嵩が低くなった場合は、汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちしてスリーブ２に近接してきた現像剤の最上部より現像剤を汲み上げる。汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちした現像剤の最上部は、現像剤攪拌搬送部材の振れや、スクリューの羽ピッチによる影響を直接受けたものではないのでムラは少なく、それに伴い汲み上げ量のムラも少なくなる。また、持ち上げられてスリーブ２に近接した現像剤より汲み上げているので、スクリュー５が回転により振れても、汲み上げ量が安定し、ピッチムラはなくなる。よって、現像剤全体の嵩の高さが変動しても、現像剤攪拌搬送部材の振れやピッチに起因するムラのない汲み上げ量とすることができ、これに伴いムラのない現像ができる。
【００２８】
このような汲み上げ補助磁界発生手段７は、現像装置１内に配置することもできる。しかし、本実施形態では、図７で示すように、磁極２ｅより下流で磁極２ｆより上流の領域をスリーブ２の半径方向にスリーブ表面よりも外側に延長した範囲で、スクリュウ５に攪拌される現像剤の上面最下位置よりもスリーブ２からの離れたところのケーシング９の外壁に配置した。このようにケーシング９の外壁に配置することにより、汲み上げ補助磁界発生手段７に直接現像剤が接触することを回避でき、経時的に初期状態と同じ性能を発揮することができる。
【００２９】
また、汲み上げ補助磁界発生手段７のスリーブ２の回転方向に関して上流面が、スリーブ２の回転方向に関して上流側に近接する汲み上げ磁極２eと同極性の磁極を有するような磁石を用いている。そこで、汲み上げ補助磁界発生手段７は、汲み上げ磁極２eに対して反発磁界を生じる。この反発磁界が汲み上げ補助磁界発生手段７と汲み上げ磁極２eとの磁場を歪ませることにより、スクリュウ５の上部に現像剤を穂立ちさせるのではなく、側面から上部にかけての広い範囲で現像剤を持ち上げるように穂立ちさせることができる。よって、嵩が低くなった現像剤をスリーブに近接させる位置まで持ち上げることができる。
【００３０】
本実施形態の汲み上げ補助磁界発生手段７としては、具体的には断面４ｍｍ×３ｍｍで８０ｍＴの磁力のものを用いており、磁束密度が汲み上げ磁極２ｅと同等以上の大きさになるようにしている。汲み上げ補助磁界発生手段７の磁力が汲み上げ磁極２ｅよりも小さいと、汲み上げに寄与しないことが実機にて確認されている。
【００３１】
また、汲み上げ補助磁界発生手段７は、汲み上げ極２eと隣接磁極２ｆの極上までの角度範囲にあれば上記現像剤汲み上げ補助作用に効果が認められた。これは接線方向の磁束密度が高いためと考えられる。また、上記範囲を超えた位置に汲み上げ補助磁界発生手段７を配置した場合、現像剤が穂立ち難くなく現像剤汲み上げへの寄与が期待できなくなった。
【００３２】
以上、本実施形態に係るプリンタにおいては、現像剤汲み上げ磁極２ｅより下流で隣接磁極２ｆより上流の領域をスリーブ２の半径方向にスリーブ２表面よりも外側に延長した範囲で、スクリュウ５に攪拌される現像剤の上面最下位置よりもスリーブからの離れたところに、スリーブに対向する面が非着磁面である汲み上げ補助磁界発生手段７を設ける。この汲み上げ補助磁界発生手段７は磁力によりその近傍にある現像剤を持ち上げて穂立ちさせ、嵩を擬似的に高くして、スリーブ２に近接させる。現像剤全体の嵩が低くなったときも、スリーブ２は、この穂立ちした現像剤の最上部より現像剤を汲み上げて担持する。汲み上げ補助磁界発生手段７により穂立ちした現像剤の最上部は、現像剤攪拌搬送部材の振れや、スクリューの羽ピッチによる影響を直接受けたものではないのでムラが少ない。また、最上部はスリーブ２近接するので、汲み上げ量も安定する。このため、汲み上げ量のムラも少なくなり、スクリュウ５の振れやピッチによるムラのない現像が行える。
また、汲み上げ補助磁界発生手段７のスリーブ２の回転方向に関して上流面が、汲み上げ磁極２eと同極性の磁極を有するような磁石を用いる。そこで、汲み上げ補助磁界発生手段７は、汲み上げ磁極２eに対して反発磁界を生じる。この反発磁界が汲み上げ補助磁界発生手段７と汲み上げ磁極２eとの磁場を歪ませることにより、スクリュウ５の上部に現像剤を穂立ちさせるのではなく、側面から上部にかけての広い範囲で現像剤を持ち上げるように穂立ちさせることができる。よって、嵩が低くなった現像剤をスリーブに近接させる位置まで持ち上げることができる。
また、汲み上げ補助磁界発生手段７の磁束密度が汲み上げ磁極２ｅよりも同等以上大きくなるようにすることで、汲み上げ補助磁界発生手段７が効率よく現像剤を穂立ちさせることができる。
また、汲み上げ補助磁界発生手段７は、ケーシング９の外壁に配置する。これにより、汲み上げ補助磁界発生手段７に直接現像剤が接触することを回避でき、経時的に初期状態と同じ性能を発揮することができる。
また、感光体４０と現像装置１とを一体的に構成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジとすることで、メンテナンスの容易性が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図２】従来の現像装置の概略構成図。
【図３】従来の現像装置における現像剤汲み上げ領域に形成される磁力線図。
【図４】従来の現像装置においてスリーブが現像剤を汲み上げる様子の説明図。
【図５】本実施形態の現像装置における現像剤汲み上げ領域に形成される磁力線図。
【図６】本実施形態の現像装置においてスリーブが現像剤を汲み上げる様子の説明図。
【図７】本実施形態の現像装置の概略構成図。
【図８】特許文献１の係る現像装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００３４】
１    現像装置
２    スリーブ
２ａ  磁界発生手段
２ｂ  現像極
２ｃ、２ｄ、２ｆ  磁極
２ｅ  汲み上げ磁極
４    ドクタ
５，６  スクリュウ
７    汲み上げ補助磁界発生手段
８    第２現像剤規制部材
９    ケーシング
１０    タンデム画像形成部
１１    中間転写ベルト
１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ    トナー像形成手段
１３Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ    １次転写ローラ
１４    給紙ユニット
１５    ２次転写ローラ
１６    定着装置
１７    帯電装置
１８    露光装置
１９    クリーニング装置
４０    感光体
【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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