(57)【要約】【課題】現像ニップにおいて現像剤の磁気ブラシを感光体に十分に接触させて帯電及びクリーニング性能を向上させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体と、前記感光体の内部に設けられる露光手段と、絶縁性トナーと磁性キャリアを備えた現像剤を担持し、前記感光体に対しカウンタ方向に回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられる磁界発生部材と、を有し、前記磁界発生部材の磁気力により形成される前記現像剤の磁気ブラシを前記感光体に接触させることにより前記感光体を帯電し、前記露光手段により静電潜像を形成し、前記トナーによって現像を行う。【選択図】図１
2016053676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体の内部に設けられる露光手段と、
絶縁性トナーと磁性キャリアを備えた現像剤を担持し、前記感光体に対しカウンタ方向に回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に設けられる磁界発生部材と、
を有し、
前記磁界発生部材の磁気力により形成される前記現像剤の磁気ブラシを前記感光体に接触させることにより前記感光体を帯電し、前記露光手段により静電潜像を形成し、前記トナーによって現像を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体と前記感光体とが最も近接する位置において、前記現像剤担持体の表面の接線方向に生じる磁力の方向が前記現像剤担持体の回転方向と同方向であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体は、光を透過する導電基体の上に感光層が設けられて回転することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記磁界発生部材において、
前記現像剤担持体と前記感光体とが対向する位置における磁極が、
前記現像剤担持体と前記感光体とが最も近接する位置から現像剤担持体の回転方向下流側に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記磁界発生部材において、
前記現像剤担持体と前記感光体とが対向する位置における磁極が、
第１の磁極として、前記現像剤担持体と前記感光体とが最も近接する位置から前記現像剤担持体の回転方向上流側に設けられ、
第２の磁極として、前記現像剤担持体と前記感光体とが最も近接する位置から前記現像剤担持体の回転方向下流側に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の磁極の磁力は、前記第１の磁極の磁力より強いことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
感光体と、
前記感光体の内部に設けられる露光手段と、
トナーと磁性キャリアを備えた現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と前記感光体とが近接する位置において複数の磁極を備え、前記現像剤担持体の内部に設けられる磁界発生部材と、
を有し、
前記磁界発生部材の磁気力により形成される前記現像剤の磁気ブラシを前記感光体に接触させることにより前記感光体を帯電し、前記露光手段により静電潜像を形成し、前記トナーによって現像を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記トナーは絶縁性トナーであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体は、前記感光体に対しカウンタ方向に回転することを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤担持体と前記感光体とが近接する位置において、
第１の磁極として、前記現像剤担持体と前記感光体とが最も近接する位置から前記現像剤担持体の回転方向上流側に設けられ、
第２の磁極として、前記現像剤担持体と前記感光体とが最も近接する位置から前記現像剤担持体の回転方向下流側に設けられることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第２の磁極の磁力は、前記第１の磁極の磁力より強いことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記磁界発生部材は、磁極として５極を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記現像剤を収納する収納容器と、
前記収納容器の出口に設けられ、前記現像剤担持体との間の前記現像剤の通過量を規制する規制部材と、
を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記現像剤担持体に電圧印加する電圧印加手段を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に静電潜像を形成し該静電潜像をトナーによって現像する所謂電子写真方式の画像形成装置に関するものであって、特に露光手段が感光体内部に設けられた背面露光方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写装置やコンピュータ等のハードコピーを得る手段として、電子写真方式を採用した画像形成装置が広く用いられている。一般にこの画像形成装置は、感光ドラム１の周囲に帯電装置２や露光装置６、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置３などの多数の装置を配置している。
【０００３】
このような電子写真方式による画像形成プロセスは、感光ドラム１を帯電、露光することによって感光ドラム１上に静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて現像する。そして、現像によって得たトナー像を転写材Ｐに転写し、定着装置７により定着することによって最終的なプリント画像を得るものである。尚、転写に用いられなかった感光ドラム１上のトナー像は、クリーニング装置３により除去され、再び帯電、露光といった前記工程を繰り返す。
【０００４】
こうして得られたプリント画像は、他のハードコピー手段、例えば熱転写方式、インクジェット方式、インパクトプリンティング方式等によって得たプリント画像に比べて、解像度が高く、また、コントラストが大きい。ことにより、全体として、より高画質な画像を得ることができる。
【０００５】
上述のような電子写真方式による画像形成プロセスは、多数の装置を必要とするため、画像形成装置としての小型化が難しく、高い装置コスト、構成の複雑化等の問題点を有している。このため、同じ電子写真方式を用いながら帯電、露光、現像、クリーニング等のプロセスを複合化し、これらをほぼ同時に、ほぼ同じ位置で行う簡略化プロセスが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３４８０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例においては次のような課題が生じる。従来の簡略化プロセスによると、帯電は感光体に磁気ブラシが接触して電荷注入されることによって行われるので、磁気ブラシが接触しなかった部分は十分に帯電することができない。よって、磁気ブラシが接触しなかった部分は帯電不良が生じ、カブリなどの画像不良が発生する可能性がある。
【０００８】
また、クリーニングも感光体に磁気ブラシが接触することによる機械的な掻き取り作用を利用するため、磁気ブラシが接触しなかった部分はクリーニング不良が生じて画像不良が発生する可能性がある。
【０００９】
従って、帯電の観点からもクリーニングの観点からも、感光体に対して磁気ブラシの接触機会を可能な限り増やして、十分に感光ドラムに接触させることが非常に重要である。ここで、感光体に対する磁気ブラシの接触機会を増やす方法としては、例えば現像剤の量を増やして接触機会を増す、あるいは感光体と現像スリーブの間隔を小さくして磁気ブラシを感光体に強く押し付ける方法が考えられる。
【００１０】
しかし、どちらの方法も現像剤滞留（以下「感光体と現像スリーブの最近接点を現像剤が通過しきれなくなり、最近接点の現像スリーブ回転方向上流側に現像剤が溜ってしまう現象」を現像剤滞留と称する）が生ずる。
【００１１】
そのため、現像ニップにおける現像剤の磁気ブラシに関連して帯電及びクリーニング性能を向上させることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体の内部に設けられる露光手段と、絶縁性トナーと磁性キャリアを備えた現像剤を担持し、前記感光体に対しカウンタ方向に回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に設けられる磁界発生部材と、を有し、前記磁界発生部材の磁気力により形成される前記現像剤の磁気ブラシを前記感光体に接触させることにより前記感光体を帯電し、前記露光手段により静電潜像を形成し、前記トナーによって現像を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体の内部に設けられる露光手段と、トナーと磁性キャリアを備えた現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と前記感光体とが近接する位置において複数の磁極を備え、前記現像剤担持体の内部に設けられる磁界発生部材と、を有し、前記磁界発生部材の磁気力により形成される前記現像剤の磁気ブラシを前記感光体に接触させることにより前記感光体を帯電し、前記露光手段により静電潜像を形成し、前記トナーによって現像を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、帯電及びクリーニング性能を向上させる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形装置の説明図である。
【図２】回転方向と帯電性の関係を説明する図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、第１の実施形態における異なる磁極配置となる現像ニップＮ近傍の拡大図である。
【図４】第２の実施形態における現像ニップＮ近傍の拡大図である。
【図５】磁極数と帯電性の関係を説明する図である。
【図６】第３の実施形態における現像ニップＮ近傍の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。但し、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。
【００１７】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１に示す本発明の実施形態に係る画像形成装置は、感光体としての感光ドラム１と、感光体の内部に設けられる露光手段６と、現像剤担持体としての現像スリーブ８と、現像スリーブ８の内部に設けられる磁界発生部材としてのマグネットローラ９を有する。本実施形態では、現像剤担持体としての現像スリーブ８が絶縁性トナーと磁性キャリアを備えた現像剤を担持して、感光体としての感光ドラム１に対しカウンタ方向に回転する。なお、現像スリーブ８には、現像バイアスとして電圧印加する電圧印加手段が設けられている。
【００１８】
（画像形成プロセス）
図１を用いて、感光体背面（現像剤の付与側とは反対側）からの露光、クリーニング、帯電、現像の各工程を略同位置で行なう同時プロセス（以後簡略プロセスと称す）における本実施形態に係る画像形成装置の概略について述べる。
【００１９】
本実施形態では、画像形成のために、（１）前回画像形成時の転写残トナーのクリーニング、（２）接触帯電、（３）感光体に対する背面からの画像露光、（４）接触現像、の一連のプロセスを行うというステップを踏んでいる。そして、以上のステップを、感光体と、感光体背面露光位置に対向して感光体表面に接触している磁気ブラシとの現像ニップ内で行うことを特徴としている。
【００２０】
すなわち、内部に固定マグネット９が配置されている現像スリーブ８によって磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体１に当接させ、現像ニップＮを形成する。そして、導電性の磁気ブラシによって感光体１の表面を摺擦し、電荷を注入することによって、感光体１表面の帯電を行う。
【００２１】
ここで、感光体１表面の不純物準位等に電荷をトラップさせることによって帯電を行うため、十分抵抗値の低い帯電部材を用い、かつ帯電時間を長く取らなければ必要な帯電がなされない。このため、感光体１としては、表面付近に電荷をよく保持できる材料を用いることが必要であり、アモルファスシリコン、ＯＰＣ感光体等が用いられている。また、感光体１の表面に新たに電荷注入層を形成するため、電荷注入性が改善され、良好な帯電性を確保することができる。
【００２２】
現像ニップＮ内における感光体１の背面露光位置上流側の帯電領域ＮＣにおいて、クリーニング及び帯電が同時に行われる。低抵抗の現像剤を用い、十分な帯電ニップを確保すれば、現像剤から感光体に電荷注入が行なわれ、印加した電圧（Ｖｄｃ）とほぼ等しい帯電電位（Ｖｃ）を得ることができる。更に、これとは別に、感光体と現像剤の摺擦によって摩擦帯電を受けて、感光体表面が帯電された結果発生するオフセット電位が発生し、このオフセット電位が通常の電子写真プロセスで設定される反転コントラストとなる。
【００２３】
次に、感光体１背面から露光を行う。露光手段１０としては、ＬＥＤアレイ等を用いており、現像スリーブ８と感光体１とによって形成される現像ニップＮ内の定められた位置に露光を行う。この露光によって、感光体１上には、潜像（静電潜像）が形成される。この潜像は、現像ニップＮ内の感光体１における背面露光位置下流側の現像領域ＮＤにおいて、磁性導電キャリヤと絶縁トナーによる磁気ブラシによって現像される。
【００２４】
このようにして現像されたトナー像は、転写ローラ５によって転写材１５上に転写され、定着装置７で定着されて、画像形成された転写材１５が画像形成装置から出力される。転写部で転写されなかった感光ドラム１上のトナー（以下「転写残トナー」と称する）は、帯電領域ＮＣにて磁気ブラシによってクリーニングされ、現像装置４内に戻されるため、次回の画像形成に影響は及ぼさない。
【００２５】
このように、背面露光方式により現像ニップ部にて帯電、露光、現像、クリーニングをほぼ同時に行うことによって帯電装置やクリーニング装置を不要とし、かつ露光装置を感光体内部に配置するため装置内のスペースを削減できる。これらの理由により、画像形成装置の小型化や簡略化が可能となる。以下、各構成要素について更に説明する。
【００２６】
１）感光体
感光体１は、直径３０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの透明ガラス製シリンダーの上に、感光層を積層させたものである。シリンダーとしては、ガラス以外でも透明であり、寸法安定性が良ければ樹脂でも構わず、他に、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂等も使用可能である。上記シリンダーの上に、透明導電層（光を透過する導電基体）としてＩＴＯ層を厚さ１μｍ程度塗工し、この透明導電層の上に感光層を積層させる。
【００２７】
感光層は、下層から順に、阻止層、電荷発生層、電荷輸送層、電荷注入層を積層する。阻止層（ＵＣＬ：膜厚約１０μｍ、中抵抗層）は、上記導電層からの正電荷の注入を阻止する。電荷発生層（ＣＧＬ：膜厚約１μｍ、ポリビニルブチラール樹脂バインダー＋ジスアゾ系顔料）、ｐ型の電荷輸送層（ＣＴＬ：膜厚約２０μｍ、アクリル樹脂バインダー＋ヒドラゾン）は、機能分離型の通常ＯＰＣ感光体を構成する。最表層の電荷注入層は、絶縁性の樹脂に導電性の粒子を分散させる。
【００２８】
そして、感光層を誘電体、導電性粒子を微少なフロート電極として作用させたコンデンサーに、導電性の磁気ブラシで電荷注入、充電を行わせる。
【００２９】
２）現像装置
次に、現像装置４について説明する。現像装置４は、現像剤１１を収納する現像容器１２と、直径３０ｍｍの回転可能な現像スリーブ８と、その内側に配設した固定マグネット９を備えており、現像スリーブ８は、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。現像スリーブ８には不図示の電源により、所望の現像バイアスが印加される。
【００３０】
本実施形態では、プロセススピードは感光ドラムの周速で５０ｍｍ／sec、現像スリーブ８の周速は５０ｍｍ／secである。固定マグネット９の磁極配置は５極であり、そのうちの１極のピーク位置が、感光ドラム１と現像スリーブ８の互いの中心を結んだ直線上にくるように配置され、ピーク位置での現像スリーブ８上の磁束密度は８０ｍＴに設定されている。
【００３１】
現像剤１１は２成分現像剤であり、磁性導電キャリヤ（以下「キャリヤ」と称する）と、磁性絶縁トナー（以下「トナー」と称する）との組み合せである。磁性導電キャリヤは、転写残トナーのクリーニングと、感光ドラム１表面の帯電と、トナーの搬送とに寄与している。粒径は２５μｍ、体積抵抗値は１０5Ωｃｍであり、フェノール樹脂にマグネタイト、導電化のためにカーボンブラックを分散して形成した樹脂キャリヤである。
【００３２】
磁性絶縁トナーはネガトナーで、粒径７μｍ、抵抗値１０14Ω・cmである。磁性トナーを使用すると、現像スリーブ８内部の固定マグネット９の磁気力によってカブリ低減及びクリーニング効果を高めることができる。
【００３３】
このトナーとキャリヤをＴ／Ｄ比１５％（トナーＴ対現像剤Ｄ全体の重量比）で混合し、現像剤を収納する収納容器である現像容器１２に収納する。現像容器１２内の出口には、現像スリーブ８表面のトナーのコート厚を規制（現像剤の通過量を規制）するための規制部材としての金属板ブレード１３が現像スリーブ８と対向しており、現像剤の層厚は約１ｍｍとなる。また、現像スリーブ８と感光ドラム１とは、不図示の端部突き当てコロによって間隔０．５ｍｍに保持されている。この状態では感光ドラム１と現像スリーブ８とを所定の速さで回転させた場合、両者の現像ニップＮが６ｍｍ幅となるように設定されている。
【００３４】
３）露光手段
露光手段６はＬＥＤアレイを使用し、感光ドラム１の内側に挿入されて現像ニップＮの露光照射位置（点線矢印で図示）に背面から露光を行う。露光照射位置は、現像ニップＮ内の最下流側から２ｍｍの位置で行う。従って、現像領域ＮＤは約２ｍｍ、帯電領域ＮＣは約４ｍｍとなる。露光位置が上流に寄り過ぎると、露光によって形成された潜像が導電キャリヤによって再帯電を受け、潜像コントラストが小さくなってしまうので、画像濃度が上がらない。逆に、所定の位置より下流に寄り過ぎると、現像に寄与する領域が短くなってしまうので、同様に画像濃度が上がらないといった問題が生じる。
【００３５】
（実施例）
上述したように、感光ドラム１と現像スリーブ８によって形成される現像ニップＮ内の上流側（帯電領域ＮＣ）では、転写残トナーが磁気ブラシによってクリーニングされる。同時に、磁気ブラシの導電キャリアと感光ドラム１とが接触することによって、感光ドラム１の電荷注入層の導電粉体に電荷が注入され、帯電が行われる。そして、−３００Ｖの電圧を現像スリーブ８に印加したところ、約−３０５Ｖの電位が得られた。また、露光照射位置で感光ドラム内面よりＬＥＤ露光を行うことによって、露光部電位（明部電位）を約ー１００Ｖにまで低下させる。露光後の現像領域ＮＤでは、電界による接触現像を行う。
【００３６】
これらの条件下で、まず現像スリーブ８の回転方向及び速度を振る検討を行った。その結果を、図２に示す。回転方向に関しては、順方向回転に対してカウンター方向回転の方が、帯電性（以下「現像スリーブへの印加電圧に対する感光ドラム表面電位の比」を帯電性と称する）が高くなる結果が得られた。これは、単位時間当たりの感光ドラムに接触する磁気ブラシの数がカウンター回転の方が多いため、感光ドラム１に磁気ブラシが接触する機会が増えて電荷注入機会も増え、帯電性が向上したためと考えられる。
【００３７】
回転速度に関しては、順方向は対ドラム周速比１００％の帯電性が最も低く、周速差が広がるに従って帯電性が上がる傾向であった。これは、順方向で周速比１００％の場合は、感光ドラムと磁気ブラシが等速で移動するため、感光ドラム１と磁気ブラシが接触する機会が最小となるためである。カウンター方向は、周速比を上げるのに従って帯電性が上がる傾向であった。これは、周速比が上がるほど感光ドラム１に磁気ブラシが接触する機会が増えて電荷注入機会も増え、帯電性が向上したためである。
【００３８】
クリーニングの観点からは、順回転だと感光ドラム１に対して同方向に撫でるように磁気ブラシが接触する。これに対して、カウンター回転は感光ドラム１の回転に対して正面からぶつかって掃くように磁気ブラシが接触するため、転写残トナーに対する機械的な掻き取り作用が向上し、カウンター回転の方が有利である。
【００３９】
また、カウンター回転の場合、現像スリーブ８回転方向の上流側で現像を行い、下流側で帯電とクリーニングを行うことになるので、現像領域ＮＤでトナーが消費されると帯電領域ＮＣでのＴ／Ｄ比が下がってる。このため、これも帯電とクリーニングに対して有利となる効果もある。一般的に、Ｔ／Ｄ比が低い方がキャリア周囲のトナーが減るためキャリア露出率が高くなり、帯電に対してもクリーニングに対しても有利である。
【００４０】
次に、現像磁極位置Ｓ１を振る検討を行った。現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置を磁極０度、現像スリーブの回転方向上流をプラス、現像スリーブ８の回転方向下流をマイナスとし、＋１０度、０度、−１０度で画像形成耐久評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2016053676.tif 000003
【００４２】
現像剤滞留の判断基準
○：耐久を通じて発生が無い
△：耐久中たまに発生する（発生していない時もある）
×：耐久を通じて常時発生している
先ず、帯電性は、先に説明したように順方向とカウンター方向で差があったが、カウンター方向で磁極位置を振ってもほとんど変化しなかった。これは、磁極位置を振ると現像ニップＮの位置が変化するが、現像ニップＮの幅自体はほとんど変化しなかったため、帯電性にもあまり影響が無かったものと考えられる。
【００４３】
次に、現像剤滞留（感光体と現像スリーブの最近接点を現像剤が通過しきれなくなり、最近接点の現像スリーブ回転方向上流側に現像剤が溜ってしまう現象）の結果を説明する。順方向では現像剤滞留の発生は無かったが、カウンター回転の＋１０度、０度では耐久中に現像剤滞留が発生するケースがあった。これは、カウンター回転だと現像スリーブ８と感光ドラム１の回転方向が逆なので、最近接地点を現像剤が通過しようとする際に感光ドラムが現像剤を戻す方向に押すため、順方向に比べて最近接地点を現像剤が通過しにくいためである。
【００４４】
一方、カウンター回転でも−１０度では現像剤滞留の発生は無かった。図３に第１の実施形態における異なる磁極配置となる現像ニップＮ近傍の拡大図を示す。図３（Ａ）が現像磁極位置＋１０度、図３（Ｂ）が現像磁極位置−１０度である。現像スリーブ回転方向上流に磁極がある場合（図３（Ａ））、現像剤の通過が最も困難である最近接地点での接線方向Ｈ（法線方向を垂直方向と呼ぶとき、接線方向は水平方向と呼ばれる）の磁力Ftが現像スリーブ回転方向（現像剤の移動方向）と反対方向に働く。
【００４５】
一方、図３（Ｂ）のように現像スリーブ回転方向下流側にある場合は、最近接地点での接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ftが現像剤の移動方向と同じ方向に働く。このため、図３（Ｂ）の構成では、現像剤が通過し易くなったと考えられる。
【００４６】
現像スリーブ表面の接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ftは、磁極単独で決まるものではなく隣接する磁極の位置と磁束密度によって若干変化するが、一般的に磁極近傍では磁極位置に吸引される方向に働く。そのため、現像磁極位置Ｓ１を現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置から下流に配置することによって実現できる。このようにより好ましくは、現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置での接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ftを現像スリーブ回転方向（すなわち現像剤の移動方向）と同じにする。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態では感光ドラム１と現像スリーブ８がカウンター方向に回転されることで、感光ドラム１に対する磁気ブラシの接触機会を増やし、帯電とクリーニング性能を向上させることができた。また、現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置での接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ftを現像スリーブ回転方向（すなわち現像剤の移動方向）と同じになるように構成したことで現像剤の移動を助け、現像剤滞留の発生を効果的に防止することができた。これにより、帯電及びクリーニング性能向上と現像剤滞留防止の両立を実現することができた。
【００４８】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態では、磁気ブラシの現像ニップＮを複数の磁極（例えば２つの磁極）で形成したことを特徴とする。画像形成装置の概略構成は、第１の実施形態と略同等のため省略する。
【００４９】
図４に本実施形態の現像ニップＮ近傍の拡大図を示す。本実施形態では、固定マグネット９の磁極配置は５極であり、そのうちの２極（Ｓ１極、Ｎ２極）を感光ドラム１と現像スリーブ８に対向するように配置し、磁気ブラシの現像ニップＮを２つの磁極で形成する。Ｓ１極は現像スリーブ回転方向上流（＋）１５度で約６０ｍＴ、Ｓ２極は現像スリーブ回転方向下流（マイナス）１５度で約６０ｍＴである。現像スリーブ８と感光ドラム１の間隔は０．５ｍｍ、現像剤の層厚は約１ｍｍの設定である。
【００５０】
現像ニップＮの幅を測定した結果、第１の実施形態のように現像極１極構成の時は約６ｍｍであったが、本実施形態の構成では約８ｍｍとなった。露光照射位置は、先に説明したように現像ニップＮ内の最下流側から２ｍｍの位置で行う。よって、現像領域ＮＤは約２ｍｍは第１の実施形態と同じであるが、帯電領域ＮＣは約６ｍｍに広げることができた。
【００５１】
これらの条件下で、帯電性（現像スリーブへの印加電圧に対する感光ドラム表面電位）の測定を行った。結果を図５に示す。第１の実施形態のように現像極１極構成と比較して、本実施形態のような現像極２極構成の方が帯電性が向上する結果が得られた。これは、２つの磁極で現像ニップＮを形成したことによって現像ニップＮの幅が広がり、帯電領域ＮＣを広げることができたため、感光ドラム１に接触する磁気ブラシの数が増えたためと考えられる。また、磁気ブラシの接触時間も長くなったため、キャリアが感光ドラム１に接触する機会が増えて帯電性が向上したためと考えられる。
【００５２】
また、２つの磁極で現像ニップＮを形成したことによって、現像ニップＮ内に必ず極間が含まれる。これにより、磁気ブラシは先ずＳ１極の磁力線に沿って立ち上がって感光ドラム１と接触し、極間で磁気ブラシが一度変形して、Ｎ２極の磁力に沿って再度立ち上って感光ドラム１と接触することになる。この作用により、現像ニップＮ内で磁気ブラシが同じ形状のまま移動するのではなく積極的に動かされることになるため、磁気ブラシが感光ドラム１に接触する機会が増えて帯電性が向上するという効果もある。
【００５３】
また、現像ニップＮが広がって磁気ブラシが感光ドラム１に接触する機会が増えることと、磁気ブラシが積極的に動かされてキャリアがドラムに接触する機会が増えることは、感光ドラム上の転写残トナーのクリーニングにも非常に有利となる。
【００５４】
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態では、第２の実施形態に記載した磁気ブラシの現像ニップＮを複数（例えば２つ）の磁極で形成する構成に加えて、２つの磁極の強さを異なる大きさに設定したことを特徴とする。画像形成装置の概略構成は、第２の実施形態と略同等のため省略する。
【００５５】
図６に、本実施形態の現像ニップＮ近傍の拡大図を示す。本実施形態では、Ｓ１極は現像スリーブ回転方向上流＋１５度で約５０ｍＴ、Ｎ２極は現像スリーブ回転方向下流−１５度で約６０ｍＴである。現像スリーブ８と感光ドラム１の間隔を０．５ｍｍ、現像剤の層厚は約１ｍｍの設定で、現像ニップＮは約８ｍｍとなった。露光照射位置は、先に説明したように現像ニップＮ内の最下流側から２ｍｍである。よって、現像領域ＮＤは約２ｍｍ、帯電領域ＮＣは約６ｍｍとなった。
【００５６】
これらの条件下で帯電性（現像スリーブへの印加電圧に対する感光ドラム表面電位）の測定を行ったところ、第２の実施形態とほぼ同じ結果が得られた。また、本構成では現像スリーブ８回転方向下流のＮ２極磁力を強くしたことで、現像剤の通過が最も困難である最近接地点での接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ｆｔが現像スリーブ８回転方向（現像剤の移動方向）に働く。これにより、現像剤を通過させ易くできるため、第２の実施形態の効果に加えて、現像剤滞留に対するマージンを更に広くすることが可能となる。
【００５７】
第１の実施形態でも説明したが、現像スリーブ表面の接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ｆｔは、磁極単独で決まるものではなく隣接する磁極の位置と磁束密度によって若干変化するが、一般的に極間ではより強い磁極方向に吸引される方向に働く。本実施形態では、現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置上流の極Ｓ１より最近接位置上流の極Ｎ２の磁力を強くすることにより実現できた。このように、より好ましくは、現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置での接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ｆｔを現像スリーブ回転方向（すなわち現像剤の移動方向）と同じにすることである。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態では、磁気ブラシの現像ニップＮを複数（例えば２つ）の磁極で形成することにより感光ドラム１に対する磁気ブラシの接触機会を増やし、帯電とクリーニング性能を向上させることができた。また、現像スリーブ８と感光ドラム１の最近接位置での接線方向Ｈ（水平方向）の磁力Ftを現像スリーブ回転方向（すなわち現像剤の移動方向）と同じになるように構成したことで現像剤の移動を助け、現像剤滞留の発生を効果的に防止することができ、帯電及た。これにより、帯電およびクリーニング性能向上と、現像剤滞留防止の両立を実現することができた。
【００５９】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。材料や形状や速度などが異なる条件でも発揮されることは当然である。また、磁気ブラシを感光体に確実に接触させることによって帯電性を向上させるという観点においては簡略化プロセスに限定されるものではなく、磁気ブラシを使用した電子写真装置、例えば磁気ブラシ接触帯電装置などにも応用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１・・感光ドラム、６・・露光装置（ＬＥＤアレイ）、８・・現像スリーブ、９・・マグネットローラ、１１・・現像剤（キャリア＋トナー）
【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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