(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを有する現像剤を搬送し潜像担持体に付与することで静電潜像を顕像化するための現像装置であって、
前記現像剤を担持して軸線回りに回転可能とされた略円筒状の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包され周方向に固定された複数の磁極を有する磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の近傍に配置され該現像剤担持体の外周面に向けて前記現像剤を供給する現像剤搬送手段と、
前記現像剤担持体が担持した現像剤量を規制する規制部材と、を備え、
前記磁界発生手段には、
前記潜像担持体が前記現像剤担持体に近接する外周面と対向する位置に現像主極の磁極（Ｓ１）が設けられ、
前記規制部材に略対向する位置に第１磁極（Ｓ２）が設けられ、
前記第１磁極よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側に、前記第１磁極と逆極性とされ前記現像剤搬送手段から供給された前記現像剤を前記現像剤担持体の前記外周面上に保持するための第２磁極（Ｎ３）が設けられ、
前記第１磁極と前記第２磁極との間に、前記第２磁極と同極性の第３磁極（Ｎ２）が設けられ、
前記現像主極の磁極と隣り合い、前記現像剤担持体の回転方向下流側に、該現像主極の磁極と逆極性の磁極（Ｎ４）が設けられ、
前記現像主極の磁極の下流側に設けられた逆極性の磁極（Ｎ４）と前記第２磁極（Ｎ３）との間の前記現像剤担持体の前記外周面上に垂直磁界及び水平磁界が０ガウスとなる領域が形成され、
前記第３磁極（Ｎ２）と前記第２磁極（Ｎ３）との間の前記現像剤担持体の前記外周面上に水平磁界が０ガウスとなる部分がないことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
潜像担持体に形成した静電潜像にトナーを担持させて顕像化したトナー像を記録体に転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１に記載の現像装置を備え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、被記録画像に対応して潜像担持体に形成された静電潜像に、現像剤を供給してこれを顕像化するための現像装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば複写機やカラープリンタなどの電子写真方式の画像形成装置には、トナーと磁性体のキャリアを混合した現像剤を用いる２成分現像方式の画像形成装置が多用されている。この画像形成装置では、例えば感光体ドラム（潜像担持体）の外周面を一様に帯電させた後、レーザースキャニングユニットなどにより露光して被記録画像の画像信号に応じた静電潜像を形成し、現像装置の現像スリーブ（現像剤担持体）の外周面にキャリアを介して磁気的に担持したトナーを、現像スリーブの回転により感光体ドラムに向けて搬送しつつこれを供給することで静電潜像を顕像化して、そのトナー像をシートなどの記録体に転写して溶融定着させることで画像を記録することが可能とされている。
【０００３】
この感光体ドラムに現像剤を供給するための現像装置は、感光体ドラムの外周面と対向して開口する開口部を備え内部に現像剤を収納する現像容器と、現像容器内の開口部側に回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブと、現像スリーブに内包され回転する現像スリーブの外周面に磁界を発生させるための複数の磁石を備えた磁界発生手段と、現像容器内に設けられ収納した現像剤を撹拌しつつ現像スリーブに供給する一対の例えばオーガースクリューなどの現像剤搬送手段と、現像スリーブの外周面に磁気的に担持した現像剤の量を規制する規制ブレード（規制部材）とから構成されたものがある。
【０００４】
この種の現像装置では、磁界発生手段の複数の磁石が、それぞれ現像スリーブの法線方向に磁力線を発するように所定の間隔をもって周方向に配設されており、このうちの一つの磁極（第２磁極）が現像剤搬送手段側に設けられて、現像剤搬送手段から供給された現像剤をその磁力によって汲み上げつつ現像スリーブに保持するものとされている。
この一方で、確実に現像スリーブの外周面に現像剤を供給するため、一般に、現像剤搬送手段は、その軸線を現像スリーブの軸線と平行させつつ現像スリーブに近接させて設けられている。例えば軸線方向（長手方向）に沿って螺旋状に形成された撹拌翼（スクリュー）の径方向外側の外周縁と現像スリーブの外周面との離間が例えば３ｍｍ程度と小さく、このため、この撹拌翼の外周縁側から現像スリーブに供給される現像剤は、現像スリーブに押し付けられるように供給されていた。このように現像剤が供給された場合には、現像スリーブに担持された現像剤に撹拌翼の軸線方向のピッチ（スクリューピッチ）と略一致する密度の高い部分が生じてしまい、このようにトナー濃度が異なる密度差が生じた状態で、感光体ドラムにトナーの供給が行なわれることにより形成画像にムラ（スクリュームラ）が生じてしまうという問題があった。
【０００５】
これに対して、現像剤搬送手段を現像スリーブから離して設置したり、スクリューピッチを大きくするなどしてスクリュームラを解消する対策を講じた場合には、現像剤搬送手段側から現像剤を受け取るための第２磁極の磁力を大きくして現像剤の汲み上げ力を大きくすることが必要とされた。しかしながら、近年、画像形成装置の小型化の要求がますます厳しくなっており、これに応じて現像装置、特に磁界発生手段を小さく形成することが求められ、第２磁極が小さく形成されて必然的に磁力が不足し現像剤を汲み上げることができなくなるという問題が発生した。
【０００６】
一方で、規制ブレードよりも現像スリーブの回転方向下流側に隣り合う同極磁極を配置して現像スリーブに担持した現像剤の密度差を解消するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。この現像装置においては、同極磁極が隣り合うように配置されることで両磁極の間に磁界の反発に伴って垂直磁力（現像スリーブの外周面の法線方向の磁力）が弱くなる部分を形成することができ、密度差を生じた状態の現像剤を規制ブレードで薄層形成した後に、この部分を通過させることによって、保持力を一旦開放し現像剤をほぐすことができる。そして、ほぐされた現像剤が現像スリーブの回転により回転方向下流側の磁極に到達した段階で再度強固に保持し直され、現像スリーブに担持される現像剤の密度差を解消することが可能とされている。これにより、例えばトナーを多量に使用しムラが生じやすい黒ベタ画像を形成するような場合においても、現像スリーブと現像剤搬送手段の離間を維持しつつムラの発生を防止することが可能とされている。
【特許文献１】特開２００４−１９１７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、規制ブレードよりも現像スリーブの回転方向下流側に同極磁極を設けた上記の現像装置では、高速回転する現像スリーブに担持した現像剤の保持力を弱めるため、高速回転に伴い発生する遠心力や風圧によって一部の現像剤が現像スリーブの外周面上から脱離することとなる。特に規制ブレードよりも現像スリーブの回転方向下流側で現像剤の保持力を弱めるため、ここで脱離した現像剤が、現像容器の開口部から現像装置の外部に飛散してしまい、この飛散した現像剤で感光体ドラムやその周囲が汚染されてしまうという問題があった。
【０００８】
また、規制ブレードで薄層形成して高さを整えた現像剤を同極磁極によってほぐしてしまうため、再度担持し直した状態で、現像剤の高さに大きなばらつきが生じてしまうという問題があった。このような状態で、感光体ドラムに形成した静電潜像にトナーを供給した場合には、顕像化したトナー像にやはりトナー濃度のムラが生じ、形成画像にムラが生じやすくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情を鑑み、現像剤搬送手段と現像剤担持体との離間を小さく維持しつつ、担持した現像剤の密度差を解消して好適に高品質の画像形成を可能にした現像装置及びこれを備える画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１１】
本発明の現像装置は、トナーを有する現像剤を搬送し潜像担持体に付与することで静電潜像を顕像化するための現像装置であって、前記現像剤を担持して軸線回りに回転可能とされた略円筒状の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に内包され周方向に固定された複数の磁極を有する磁界発生手段と、前記現像剤担持体の近傍に配置され該現像剤担持体の外周面に向けて前記現像剤を供給する現像剤搬送手段と、前記現像剤担持体が担持した現像剤量を規制する規制部材と、を備え、前記磁界発生手段には、前記潜像担持体が前記現像剤担持体に近接する外周面と対向する位置に現像主極の磁極（Ｓ１）が設けられ、前記規制部材に略対向する位置に第１磁極（Ｓ２）が設けられ、前記第１磁極よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側に、前記第１磁極と逆極性とされ前記現像剤搬送手段から供給された前記現像剤を前記現像剤担持体の前記外周面上に保持するための第２磁極（Ｎ３）が設けられ、前記第１磁極と前記第２磁極との間に、前記第２磁極と同極性の第３磁極（Ｎ２）が設けられ、前記現像主極の磁極と隣り合い、前記現像剤担持体の回転方向下流側に、該現像主極の磁極と逆極性の磁極（Ｎ４）が設けられ、前記現像主極の磁極の下流側に設けられた逆極性の磁極（Ｎ４）と前記第２磁極（Ｎ３）との間の前記現像剤担持体の前記外周面上に垂直磁界及び水平磁界が０ガウスとなる領域が形成され、前記第３磁極（Ｎ２）と前記第２磁極（Ｎ３）との間の前記現像剤担持体の前記外周面上に水平磁界が０ガウスとなる部分がないことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置は、潜像担持体に形成した静電潜像にトナーを担持させて顕像化したトナー像を記録体に転写することにより画像を形成する画像形成装置であって、上記の現像装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る現像装置及びこれを備える画像形成装置においては、磁界発生手段の規制部材よりも現像剤担持体の回転方向上流側に位置する第１磁極と第２磁極との間に、第１磁極と第２磁極のどちらか一方と同極性の第３磁極が設けられていることによって、第３磁極と、該第３磁極と同極性の第１磁極もしくは第２磁極との間に位置する現像剤担持体の外周面上に、担持した現像剤の保持力を弱めるための垂直磁力が小さい磁界分布を形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る現像装置及びこれを備える画像形成装置よれば、磁界発生手段の第３磁極と、該第３磁極と同極性の第１磁極もしくは第２磁極との間に位置する現像剤担持体の外周面上に垂直磁力が小さくなる磁界分布が形成されることにより、現像剤搬送手段で押圧されつつ密度差を生じて現像剤担持体の外周面に担持された現像剤が、現像剤担持体の回転によりこの垂直磁力が小さくなった領域を通過することで、現像剤の保持力を一時的に弱めて現像剤をほぐすことができ、さらなる現像剤担持体の回転で、ほぐされた現像剤を第１磁極の磁界領域に搬送し第１磁極の磁力で再度強固に担持し直すことができる。これにより、現像剤搬送手段から供給された段階で生じていた現像剤の密度差を解消することができ、潜像担持体で形成されるトナー像にトナーの濃度差が生じることを防止できるため、ムラのない高品質の画像を形成することが可能となる。
【００１５】
また、このとき、担持した現像剤をほぐすための、第３磁極と、該第３磁極と同極性の第１磁極もしくは第２磁極とで形成する垂直磁力が小さくなる部分が、規制部材よりも現像剤担持体の回転方向上流側に設けられていることで、現像剤をほぐすことにより現像剤担持体から脱離した現像剤を、規制部材で現像容器内に留めることが可能であり、現像容器の外部に現像剤が飛散することを防止できる。よって、現像剤の保持力を弱めることで密度差を解消するようにした場合においても、潜像担持体や現像装置の周囲に現像剤が飛散してこれらを汚染することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係る現像装置及びこれを備える画像形成装置について説明する。本実施形態は、電子写真方式の例えば複写機やカラープリンタなどの画像形成装置及び現像装置に関するものであり、非磁性のトナーと磁性体のキャリアとを混合した２成分現像方式の現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【００１７】
本実施形態の画像形成装置Ａは、図１に示すように、略円筒状に形成され、軸線Ｏ１回りに回転可能に設けられた感光体ドラム（潜像担持体）１と、例えば平均粒径７μｍのトナーと平均粒径５５μｍのキャリアをトナーの重量比が６％となるように混合した現像剤Ｔを収納しつつ感光体ドラム１にこれを供給するための現像装置Ｂとが主な構成要素とされている。
【００１８】
現像装置Ｂは、一方向に延びて開口する開口部２ａを備えつつ現像剤Ｔを収納する現像容器２と、開口部２ａの延設方向に沿う軸線Ｏ２回りに回転可能とされ、回転移動する外周面３ａが順次開口部２ａを臨むように現像容器２内の開口部２ａ側に設けられた円筒状の現像スリーブ（現像剤担持体）３と、軸線Ｏ３方向（長手方向）の両端部を現像容器２に固定した状態で軸線Ｏ３を現像スリーブ３の軸線Ｏ２と一致させつつ現像スリーブ３に内包され、回転移動する現像スリーブ３の外周面３ａ上に磁界を発生させる複数の磁石を備えた磁界発生手段４と、現像容器２内の現像スリーブ３の下方に設けられ、収納した現像剤Ｔを撹拌しつつ搬送する一対の例えばオーガースクリューなどの現像剤搬送手段５、６と、現像容器２に後端側が固着支持され、先端側が現像スリーブ３の外周面３ａと所定の間隔をもって対向するように現像容器２の内部に延出された規制ブレード（規制部材）７とから構成されている。ここで、現像装置Ｂは、現像容器２の外方に回転可能に設けられた感光体ドラム１の外周面１ａに、現像スリーブ３の、回転移動して順次開口部２ａを臨む外周面３ａが近接するように設置されている。
【００１９】
現像容器２は、規制ブレード７から開口部２ａまでの部分が、内包する現像スリーブ３の外周面３ａに所定の離間を保持しつつこれに沿うように断面円弧状を呈して形成されている。また、開口部２ａから後述する磁界発生手段４の磁極Ｎ４近傍までの、開口部２ａの下方に位置する部分も、近接した現像スリーブ３の外周面３ａと所定の離間を保持しつつこれに沿うように断面円弧状を呈して形成されている。一方、現像容器２の内部には、収納した現像剤Ｔを略二分するような仕切壁２ｂが設けられており、この仕切壁２ｂは、一対の現像剤搬送手段５、６を、区分したそれぞれの室内にそれぞれ配置するように形成されている。また、仕切壁２ｂは、区分したそれぞれの室を仕切壁２ｂの長手方向の一端と他端側とで連通させるように形成されており、略二分した現像剤Ｔが互いの室内に移動可能とされている。
【００２０】
現像スリーブ３は、例えば、アルミニウムなどの非磁性体からなり、直径２０ｍｍ程度で表面粗さ（Ｒｚ：十点平均粗さ）が２０μｍ程度のものとされている。一方、規制ブレード７は、例えば、鉄などの磁性体で形成されており、規制ブレード７の現像容器２内に延出した先端と、この先端に対向する現像スリーブ３の外周面３ａとの隙間が０．６ｍｍ程度となるように設けられている。
【００２１】
一対の現像剤搬送手段５、６は、ともにそれぞれの軸線Ｏ４、Ｏ５方向に螺旋状に延びる撹拌翼を備えるオーガースクリューとされ、この撹拌翼の径方向外側に位置する先端部分（外周縁）における外径（現像剤搬送手段の最外周径）が１５ｍｍ程度とされている。また、この一対の現像剤搬送手段５、６は、それぞれ現像スリーブ３の軸線Ｏ２と各軸線Ｏ４、Ｏ５方向を一致させつつ回転可能に設けられており、一方の現像剤搬送手段５は、仕切壁２ｂで区分されたそれぞれの室のうち、開口部２ａが形成され現像スリーブ３が配置された側の一室内に設けられ、他方の現像剤搬送手段６は、現像容器２の後端側に位置する他室内に設けられている。さらに、一方の現像剤搬送手段５は、現像スリーブ３の下方に、撹拌翼の先端が形成する外周縁を現像スリーブ３の下方側の外周面３ａに対して例えば３ｍｍ程度の距離で近接させて設けられている。また、他方の現像剤搬送手段６は、一方の現像剤搬送手段５の軸線Ｏ４に平行しつつこの軸線Ｏ４よりも斜め下側に軸線Ｏ５を配するように設けられている。
【００２２】
このように構成された一対の現像剤搬送手段５、６は、互いに逆方向の、軸線Ｏ４、Ｏ５に沿う方向に現像剤Ｔを搬送するものとされ、仕切壁２ｂで区分した各室の一端と他端側で連通する部分からそれぞれの現像剤搬送手段５、６側に現像剤Ｔを送ることが可能とされ、現像容器２内に収納した現像剤Ｔを一方向に循環することが可能とされている。ちなみに、現像容器２の他方の現像剤搬送手段６側には、図示せぬ現像剤貯留容器が接続されており、他方の現像剤搬送手段６が設けられた他室側に現像剤Ｔを供給することが可能とされている。
【００２３】
磁界発生手段４は、所定の間隔をもって周方向に配設された複数の磁石（本実施形態では６つの磁石）を備えた多極磁石とされており、それぞれの磁石は、現像スリーブ３の法線方向に磁力線を発するように設けられている。この複数の磁石のうち、現像主極の磁極Ｓ１（Ｓ極）は、現像スリーブ３と開口部２ａを介して感光体ドラム１の現像スリーブ３に近接する外周面１ａと対向するように設けられている。また、磁極Ｓ１と隣り合い、磁極Ｓ１の現像スリーブ３の回転方向（矢印ａ方向）上流側に磁極Ｓ１と逆極性の磁極Ｎ１（Ｎ極）が設けられている。さらに、磁極Ｓ１の前記回転方向下流側に磁極Ｓ１と逆極性の磁極Ｎ４（Ｎ極）が設けられるとともに、この磁極Ｎ４の前記回転方向下流側に磁極Ｎ４と同極の磁極Ｎ３（Ｎ極、第２磁極）が配置されている。また、磁極Ｎ１と隣り合いこの磁極Ｎ１の前記回転方向上流側に逆極性の磁極Ｓ２（Ｓ極、第１磁極）が設けられており、この磁極Ｓ２は、規制ブレード７の先端よりも僅かに回転方向上流側に配置されて、規制ブレード７に略対向するように設けられている。さらに、磁極Ｓ２と磁極Ｎ３の周方向略中央部分には、磁極Ｎ３と同極性の磁極Ｎ２（Ｎ極、第３磁極）が配置されている。
【００２４】
このように複数の磁極が配置された本実施形態の磁界発生手段４により、現像スリーブ３の外周面３ａ側には、図２に示すような磁界分布が形成されている。ここで、図２中の実線は、現像スリーブ３の径方向（法線方向）に磁力線方向を向ける垂直磁界を示しており、破線は、現像スリーブ３の周方向に磁力線方向を向ける水平磁界を示している。本実施形態では、この磁界分布において、磁極Ｎ３が前記回転方向上流側の磁極Ｎ４と前記回転方向下流側の磁極Ｎ２の同極性の磁極に挟まれており、磁極Ｎ４と磁極Ｎ３、磁極Ｎ３と磁極Ｎ２のそれぞれの周方向略中央位置の垂直磁力と水平磁力とがともに小さくなるように形成されている。また、磁極Ｎ４と磁極Ｎ３は、軸線Ｏ３を中心とした比較的大きな角度をもって互いが十分に周方向に離れるように設置されており、このため、磁極Ｎ４と磁極Ｎ３の周方向略中央位置の現像スリーブ３の外周面３ａ上の垂直磁力と水平磁力がともに消失して、この部分に０（ゼロ）ガウス領域が形成されている。
【００２５】
一方、本実施形態において、同じく同極性の磁極Ｎ３と磁極Ｎ２の周方向略中央位置の現像スリーブ３の外周面３ａ上には、互いの磁極Ｎ２、Ｎ３が比較的近接させて設けられているため、この部分に０ガウス領域は生じないものとされている。これに加えて、磁極Ｎ３と磁極Ｎ２の周方向略中央位置における水平磁力においても、磁極Ｎ３と磁極Ｎ２が比較的近接されて設けられ、かつ磁極Ｎ２の前記回転方向上流側に配された磁極Ｓ２が発する磁界（特に水平磁界）の影響で０ガウス領域が生じないものとされている。
【００２６】
ちなみに、例えば現像スリーブ３の直径を１４〜２０ｍｍ程度とし、磁極Ｎ２と磁極Ｎ３の磁力線密度を６００ガウスとして、さらに平均粒径５５μｍで飽和磁化が５０Ａｍ２／ｋｇ程度のキャリアを用いた場合に、軸線Ｏ３を中心として磁極Ｎ２を磁極Ｎ３に対し６０°未満となる位置に設置することによって、磁極Ｎ２と磁極Ｎ３との間に０ガウス領域を生じさせないように磁界分布を形成することが可能である。
【００２７】
ついで、上記の構成からなる現像装置Ｂ及び画像形成装置Ａの作用および効果について説明する。
【００２８】
はじめに、一対の現像剤搬送手段５、６の回転駆動に伴い現像容器２内の現像剤Ｔが撹拌されつつ軸線Ｏ４方向（長手方向）に略均等に搬送され、トナーとキャリアが混合された現像剤Ｔが上方に位置する現像スリーブ３の外周面３ａに向けて供給される。この一方の現像剤搬送手段５によって供給された現像剤Ｔは、一方の現像剤搬送手段５の撹拌に伴う力と磁極Ｎ３の磁力に伴う汲み上げ力によって現像スリーブ３の外周面３ａ側に搬送されてこれに磁気的に吸着されて担持される。
【００２９】
ここで、一方の現像剤搬送手段５の外周縁を形成する撹拌翼の先端が現像スリーブ３の外周面３ａに対して例えば３ｍｍ程度の離間で近接配置されているため、軸線Ｏ４方向に沿って隣り合う撹拌翼と撹拌翼の間（スクリューピッチ）から現像スリーブ３に担持された現像剤Ｔに対して、撹拌翼の外周縁部分から現像スリーブ３に担持された現像剤Ｔは、現像スリーブ３の外周面３ａに押し付けられるように供給されている。このため、現像スリーブ３に担持された現像剤Ｔに、撹拌翼のスクリューピッチと一致する密度の高い部分が生じ、このように密度差を生じて担持された現像剤Ｔが感光体ドラム１側に搬送され、静電潜像にトナーを付与した場合には、形成画像にムラが生じるという問題があった。特に、黒ベタ画像を形成する場合に、このムラ（スクリュームラ）が顕著に発現されてしまうという問題があった。
【００３０】
これに対して、本実施形態の現像装置Ｂにおいては、密度差を生じて現像スリーブ３の磁極Ｎ３近傍の外周面３ａに保持された現像剤Ｔが、現像スリーブ３の回転に伴い磁極Ｎ３と磁極Ｎ２の周方向略中央部分に達するとともに、この部分の垂直磁力と水平磁力がともに小さくなっていることに基づいて、一旦保持力が弱まりほぐされることとなる。また、このとき、ほぐされた現像剤Ｔの一部が現像スリーブ３の外周面３ａから脱離されることとなるが、この脱離した現像剤Ｔの少なくとも一部は、磁極Ｎ３と磁極Ｎ２の間に周方向に沿う水平磁力が生じているため、すなわちこの部分の水平磁力が０ガウスでないため、現像スリーブ３の外周面３ａにほぐされつつも担持された状態が維持されることとなる。この一方で、この部分の垂直磁力と水平磁力がともに小さくなることで、一部の現像剤Ｔは完全に現像スリーブ３から脱離することとなる。これに対し、本実施形態においては、現像スリーブ３に担持した現像剤Ｔをほぐすための磁極Ｎ３と磁極Ｎ２が規制ブレード７よりも現像容器２の内方に配置されているため、この規制ブレード７により、高速回転する現像スリーブ３によって生じる風圧などで、脱離した現像剤Ｔが開口部２ａから現像装置Ｂの外部に飛散されることがなく、脱離した現像剤Ｔは、現像容器２内に回収されることとなる。
【００３１】
そして、ほぐされた現像剤Ｔは、さらなる現像スリーブ３の回転によって磁極Ｓ２側に搬送されるとともに、再度大きな磁力が作用して、現像スリーブ３の外周面３ａに強固に担持し直されることとなる。このとき、一旦ほぐされた現像剤Ｔが再度現像スリーブ３に担持されるため、改めて担持された現像剤Ｔは、密度差が解消され略均一のトナー濃度を有した状態で保持されることとなる。
【００３２】
ついで、現像スリーブ３の回転で、規制ブレード７の先端と現像スリーブ３の所定の間隔の隙間を現像剤Ｔが通過し、この規制ブレード７によって現像スリーブ３に担持された現像剤Ｔの径方向の高さが調整され、一定の層厚をもって薄層形成される。そして、現像剤Ｔが開口部２ａから露出し磁極Ｓ１に到達した段階で、トナーを付着保持したキャリアが垂直磁力の磁力線方向にチェーン状に連なる磁気ブラシが形成されている。この磁気ブラシの例えば先端部分に付着したトナーが帯電した感光体ドラム１に引き付けられてキャリアから脱離し、感光体ドラム１の外周面１ａの静電潜像に担持されてトナー像が形成される。ここで、本実施形態において、規制ブレード７で薄層形成された現像剤Ｔは、密度差が生じていないため、この密度差のない現像剤Ｔからトナーが供給されて顕像化されたトナー像は、一様にトナーが担持された状態で形成されることとなる。
【００３３】
そして、このトナーが一様に担持されたトナー像は、画像形成装置Ａの図示せぬ記録体搬送手段により搬送されたシートなどの記録体に転写されつつ図示せぬ定着装置によりトナー像を加熱するとともに加圧し記録体上に溶融定着される。これにより、記録体に固定した画像が形成されることとなる。この記録体に形成された画像は、トナーが一様に担持されたトナー像をもとに形成されるため、ムラが生じていない高品質の画像とされる。
【００３４】
ちなみに、感光体ドラム１にトナーの供給を終えた現像剤Ｔは、さらなる現像スリーブ３の回転により、同極磁極が隣り合う磁極Ｎ４と磁極Ｎ３の間に搬送される。この磁極Ｎ４と磁極Ｎ３の周方向略中央部分の現像スリーブ３の外周面３ａには、これらの同極磁極の反発によって垂直磁力と水平磁力がともに０ガウスとなる０ガウス領域が形成されている。このため、この０ガウス領域に達した現像剤Ｔは、現像スリーブ３に担持される保持力が失われて完全に現像スリーブ３から脱離され、現像容器２に回収されることとなる。また、感光体ドラム１に供給したトナー分だけトナー濃度が低くい、回収された現像剤Ｔは、一対の現像剤搬送手段５、６で、現像容器２内に収納された他の現像剤Ｔと撹拌混合されつつ分散されて、継続的に磁極Ｎ３に供給される現像剤Ｔのトナー濃度が一定濃度となるように調整される。
【００３５】
したがって、上記の構成からなる現像装置Ｂ及び画像形成装置Ａにおいては、磁極Ｎ３と磁極Ｓ２の間に、磁極Ｎ３と同極性の磁極Ｎ２が設けられていることによって、磁極Ｎ３と磁極Ｎ２の周方向略中央部分の垂直磁力と水平磁力をともに小さくすることができる。これにより、一方の現像剤搬送手段５で押圧されて現像スリーブ３に密度差を生じて担持された現像剤Ｔを、この部分を通過させることでほぐすことができ、現像剤Ｔの密度差を解消することができる。よって、現像剤搬送手段５を現像スリーブ３に近接して設置した場合においても現像剤Ｔの密度差に起因した画像のムラをなくすることができ、高品質の画像形成を行うことが可能となる。
【００３６】
また、垂直磁力と水平磁力を小さくして密度差を生じた現像剤Ｔをほぐす構成とした場合においても、この部分の水平磁力が０ガウスとされていないため、画像形成に必要な現像剤量を確実に現像スリーブ３に担持させつつ密度差を解消することが可能となる。
【００３７】
さらに、現像剤Ｔの密度差を解消する磁極Ｎ２と磁極Ｎ３とが規制ブレード７よりも現像スリーブ３の回転方向上流側の現像容器２内に設けられているため、この保持力の低減に伴い現像スリーブ３から現像剤Ｔが脱離して飛散した場合においても、規制ブレード７により、開口部２ａを介して現像装置Ｂの外部に現像剤Ｔが飛散することを防止でき、感光体ドラム１や現像装置Ｂの周囲が現像剤Ｔで汚染されることを防止できる。
【００３８】
よって、このように現像剤搬送手段５を現像スリーブ３に近接して設置した場合においても、好適に高品質の画像形成を行うことが可能であることから、現像スリーブ３や現像剤搬送手段５などの現像装置Ｂを小型化することが可能となり、近年更なる小型化が要求される画像形成装置Ａに対応することも十分に可能となる。
【００３９】
以上、本発明に係る現像装置Ｂ及びこれに用いる画像形成装置Ａの実施の形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、磁界発生手段４に備えられた複数の磁石のうち、主極の磁極Ｓ１や規制ブレード７の近傍に設けられた磁極Ｓ２がＳ極とされ、一方で現像剤Ｔを汲み上げる磁極Ｎ３や担持した現像剤Ｔをほぐすための磁極Ｎ２や磁極Ｎ３、また現像スリーブ３から現像剤Ｔを脱離させる磁極Ｎ４がＮ極であるものとして説明を行ったが、これらの磁極をすべて逆極性にして形成されてもよく、この場合においても図２に示したような磁界分布を形成することが可能であり、本実施形態の密度差を解消し高品質の画像形成を行う効果を得ることが可能とされる。
【００４０】
また、本実施形態では、第１磁極を磁極Ｓ２とし、第２磁極を磁極Ｎ３として、この両磁極の間に配置された第３磁極が、第２磁極と同極性の磁極Ｎ２であるものとしたが、第３磁極は、第１磁極と同極性のＳ極とされてもよいものである。この場合には、第１磁極と第３磁極の周方向略中央部分に垂直磁力と水平磁力がともに小さくなるとともに、水平磁力が０ガウスとならない部分が形成されて、この部分で現像スリーブに担持した現像剤をほぐすことが可能とされる。また、この場合においても上記のようにこれらの磁極をすべて逆極性にして形成してもよいものである。
【００４１】
さらに、本実施形態では、現像剤搬送手段５、６が一対で設けられ、かつ軸線Ｏ４、Ｏ５方向に螺旋状に捩れる撹拌翼を備えたオーガースクリューであるものとして説明を行ったが、本発明は、現像スリーブ３に担持された現像剤Ｔの密度差の解消を要するあらゆるケースで適用することが可能であり、１つの現像剤搬送手段が具備された現像装置や、オーガースクリュー以外の例えば軸線に略直交する方向に複数の撹拌翼が設けられた現像剤搬送手段など他の現像剤搬送手段が具備された現像装置に適用されてもよいものである。
【００４２】
また、本実施形態では、非磁性のトナーと磁性体のキャリアを混合した現像剤Ｔを用いた２成分現像方式の現像装置Ｂ及び画像形成装置Ａに適用するものとして説明を行っているが、磁性体のトナーを現像剤として用いる１成分現像方式の現像装置及び画像形成装置に適用してもよいものであり、磁力を利用して現像スリーブにトナーを担持させるものであれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態として示した現像装置及びこれを備える画像形成装置である。
【図２】図１に示した現像装置の磁界分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      感光体ドラム（潜像担持体）
１ａ    外周面
２      現像容器
２ａ    開口部
２ｂ    仕切壁
３      現像スリーブ（現像剤担持体）
３ａ    外周面
４      磁界発生手段
５      一方の現像剤搬送手段（現像剤搬送手段）
６      他方の現像剤搬送手段（現像剤搬送手段）
７      規制ブレード（規制部材）
Ａ      画像形成装置
Ｂ      現像装置
Ｔ      現像剤
Ｎ２    磁極（第３磁極）
Ｎ３    磁極（第２磁極）
Ｓ２    磁極（第１磁極）
ａ      現像スリーブの回転方向
Ｏ１    感光体ドラムの軸線
Ｏ２    現像スリーブの軸線
Ｏ３    磁界発生手段の軸線
Ｏ４    一方の現像剤搬送手段の軸線
Ｏ５    他方の現像剤搬送手段の軸線
【図１】
0004585943.tif 000002
【図２】
0004585943.tif 000003