(57)【要約】【課題】回転スリーブ上のチャージアップしたトナーを効率良く回転スリーブから離脱させ、安定した画像形成を実現することができる現像装置を提供する。【解決手段】複数の磁極を備えたマグネット部材３６を内包する回転スリーブ３７と、回転スリーブ３７上に担持させた磁性現像剤を穂切板３３により層厚規制した後に磁性現像剤を感光体ドラム１８に担持させると共に、マグネット部材３６を回転スリーブ３７とは独立して回転可能とすると共に、マグネット部材３６の法線方向の磁力が略ゼロガウスの付近に対向する位置に磁性部材３４を配置し、マグネット部材３６の磁極を磁性部材３４に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせる。【選択図】      図３
2009300755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を備えたマグネット部材を内包する回転スリーブと、該回転スリーブ上に担持させた磁性現像剤を層厚規制した後に磁性現像剤を像担持体に担持させる現像装置において、
前記マグネット部材を前記回転スリーブとは独立して回転可能とすると共に、マグネット部材の法線方向の磁力が略ゼロガウスの付近に対向する位置に磁性部材を配置し、前記マグネット部材の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記マグネット部材は、画像形成処理時を除く所定のタイミングでその磁極を前記磁性部材に対向するように回転されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記マグネット部材は、その最大磁力の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の現像装置を備えてい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、磁性現像剤を用いて像担持体上に静電潜像を形成する現像装置及びこの現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、磁性現像剤として磁性トナーを用いた１成分現像方式の薄層形成を実現する現像装置を搭載したものが周知である。
【０００３】
また、このような現像装置には、磁性現像剤として磁性トナーを用いていることから、像担持体としての感光体ドラムに対向配置したトナー担持体としての現像ローラに、複数の磁極を備えた固定マグネット部材を内包する回転スリーブからなるものを用いた現像装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような現像ローラには、現像装置内に設けられたブレード等のトナー層厚規制部材の先端を、現像スリーブ（回転スリーブ）の外周面に対して０．２〜０．４ｍｍのブレードギャップ（間隔）を開けた状態で、現像スリーブ内の固定マグネット部材に対向配置させる方式が用いられている。
【０００５】
図４は、このような現像装置（現像デバイス）の一例を示し、現像デバイス１００は、ベース１０１とカバー１０２とで構成されたデバイスケース１０３と、デバイスケース１０３の内部を仕切る隔壁１０４と、隔壁１０４を挟むようにデバイスケース１０３の略全幅に跨って配置された一対のスパイラル１０５，１０６と、感光体ドラム１８に対向するようにスパイラル１０６に隣接して配置された現像ローラ１０７と、カバー１０２にホルダー１０８を介して保持されたトナー層厚規制部材としての穂切板１０９と、穂切板１０９に固定されたマグネット１１０と、を備えている。
【０００６】
現像ローラ１０７は、芯金１１１に固定された固定マグネット部材１１２と、固定マグネット部材１１２の外周を覆い且つ図示を略する駆動装置を介して回転する回転スリーブ１１３とを備えている。
【０００７】
マグネット１１０は、穂切板１０９よりも現像ローラ１０７の回転方向上流側に配置され、固定マグネット部材１１２の極性と逆極性となっている。
【０００８】
これにより、複数の磁極を備えた固定マグネット部材１１２を内包する現像ローラ１０７を用い、回転スリーブ１１３の表面上に形成される磁気的担持力を利用してデバイスケース１０３内に集積したトナーを担持しながら、穂切板１０９を利用して層厚規制を行なった後、規制されたトナー層を感光体ドラム１８に導くことができる。
【特許文献１】特開平１０−３３３４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、一成分現像方式のトナーの帯電は、一般的に、ブレードギャップの部分で行われているが帯電したトナーを効率良く外して新しいトナーを供給するのが難しいとされている。
【００１０】
そこで、上述した引用文献１に開示の技術では、穂切板１０９に隣接して現像ローラ１０７の回転方向上流側にマグネット１１０を配置することによって、トナーの入れ替えを行っている。
【００１１】
しかしながら、例えば、図５（Ａ）に示すように、回転スリーブ１１３に対向して穂切板１０９を配置した場合よりも、図５（Ｂ）に示すように、マグネット１１０を隣接配置した場合のほうが、トナーの穂立ちは良くなるものの、画像形成処理の高速化に伴って回転スリーブ１１３の回転速度を高速化すると、図５（Ｃ）に示すように、トナーが穂立ち過ぎてしまい、トナーの帯電が上がり過ぎてしまうといった傾向がある。
【００１２】
このように、回転スリーブ１１３上のトナーの帯電が高くなりすぎると、画像形成濃度低下や帯電したトナーが回転スリーブ１１３に付着したままとなって異常画像が発生するという問題が生じていた。
【００１３】
尚、この現象を防止する方法として、マグネット１１０の磁力を上げて穂切板１０９の直下での圧を高めてトナー交換性を上げることが考えられるが、マグネット１１０の磁力を上げると回転スリーブ１１３上のトナー薄層が薄くなって画像形成濃度が薄くなったり凝集トナーができてブレードギャップに噛み込んでしまい、形成画像に縦白筋が発生し易くなるという新たな問題が発生していた。
【００１４】
そこで、本発明は、回転スリーブ上のチャージアップしたトナーを効率良く回転スリーブから離脱させ、安定した画像形成を実現することができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の現像装置は、複数の磁極を備えたマグネット部材を内包する回転スリーブと、該回転スリーブ上に担持させた磁性現像剤を層厚規制した後に磁性現像剤を像担持体に担持させる現像装置において、前記マグネット部材を前記回転スリーブとは独立して回転可能とすると共に、マグネット部材の法線方向の磁力が略ゼロガウスの付近に対向する位置に磁性部材を配置し、前記マグネット部材の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせることを特徴とする。
【００１６】
この際、前記マグネット部材は、画像形成処理時を除く所定のタイミングでその磁極を前記磁性部材に対向するように回転されるのが好ましい。
【００１７】
また、前記マグネット部材は、その最大磁力の磁極を前記磁性部材に対向するように回転させて磁性現像剤を穂立たせるのが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明は上記した何れかの構成からなる現像装置を採用した画像形成装置とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の現像装置は、回転スリーブ上のチャージアップしたトナーを効率良く回転スリーブから離脱させ、安定した画像形成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の一実施形態に係る現像装置について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置としてのプリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図、図３は本発明の一実施形態に係る現像装置の要部の説明図である。
【００２２】
（画像形成装置の全体構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、プリンタ本体２の内部にスライド変位可能に格納された給紙カセット３と、給紙カセット３の収納空間４内に収納した転写紙（図示せず）を取り出す給紙部５と、プリンタ本体２の正面に配置した手差トレイ６と、手差トレイ６にセットした転写紙（図示せず）を取り出す手差給紙部７と、各給紙部５，７から供給された転写紙を搬送する搬送経路８と、搬送経路８のシート搬送方向上流側で各給紙部５，７の合流部よりもシート搬送方向下流側に配置したレジストローラ対９と、レジストローラ対９よりも搬送経路８のシート搬送方向下流側に配置されてトナーコンテナ１０から供給されたトナー等の磁性現像剤により転写紙の一面に転写像を形成する画像形成部１１と、画像形成部１１よりも搬送経路８のシート搬送方向下流側に配置されて転写紙の一面に形成されたトナー画像を定着する定着装置１２と、定着装置１２を通過した転写紙の他面に転写像を形成する場合に搬送経路８の定着装置１２よりも搬送経路下流側からレジストローラ対９よりも搬送経路８の搬送経路上流側へと引き戻す反転経路１３と、搬送経路８の終端部に設けられた排紙部１４とを備えている。
【００２３】
（トナーコンテナ１０の構成）
トナーコンテナ１０は、コンテナ本体１５の内部に補給用トナーが収納されている。また、その補給用トナーは、可撓性樹脂材料等からなるパドル１６によって攪拌されると共に、スパイラル１７によって転写紙幅方向（図１の紙面奥行き方向）に搬送された後、その所定位置で画像形成部１１へと供給される。
【００２４】
（画像形成部１１の構成）
画像形成部１１は、像担持体としての感光体ドラム１８の周囲に、その回転方向に沿う画像形成プロセス順に、帯電デバイス１９・露光デバイス２０・現像デバイス２１・転写デバイス２２・クリーニングデバイス２３・除電デバイス２４を備えている。
【００２５】
これにより、画像形成部１１は、感光体ドラム１８が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動され、その表面が帯電デバイス１９によって所定の極性・電位に均一に帯電される。
【００２６】
帯電後の感光体ドラム１８は、その表面に露光デバイス２０によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス２０は、パーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに含まれる画像データに基づいて、感光体ドラム１８の表面にレーザ光Ｐを照射し、感光体ドラム１８の表面のレーザ光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【００２７】
そして、感光体ドラム１８の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス２１によってトナーコンテナ１０から供給された電荷を有するトナーが静電的に付着されて未定着トナー像として現像される。さらに、その未定着トナー像は、転写デバイス２２によって転写紙に転写像として転写される。
【００２８】
この際、転写紙に未定着トナー像を転写した感光体ドラム１８は、クリーニングデバイス２３によって残留トナー等の除去処理が行われた後、次の画像形成時の帯電のために除電デバイス２４により除電処理が施される。
【００２９】
尚、帯電デバイス１９、露光デバイス２０、転写デバイス２２、クリーニングデバイス２３、除電デバイス２４は、公知のものが採用され、その構成は特に限定されるものではない。
【００３０】
（現像デバイス２１の構成）
現像デバイス２１は、トナーコンテナ１０から供給された補給用トナーを攪拌しつつ画像形成部１１の感光体ドラム１８に供給するもので、図２に示すように、ベース２５とカバー２６とで構成されたデバイスケース２７と、デバイスケース２７の内部を仕切る隔壁２８と、隔壁２８を挟むようにデバイスケース２７の略全幅（図２の紙面奥行き方向）に跨って配置された一対のスパイラル２９，３０と、感光体ドラム１８に対向するようにスパイラル３０に隣接して配置された現像ローラ３１と、カバー２６にホルダー３２を介して保持された穂切板３３と、スパイラル３０と穂切板３３との間に配置された磁性部材３４とを備えている。
【００３１】
隔壁２８の両端（図２の紙面奥行き方向）は、各スパイラル２９，３０の両端間を連通するように開放している。これにより、トナーコンテナ１０（スパイラル１７）からカバー２６に形成されたトナー補給口２６ａを経由して補給されたトナーは、スパイラル２９により現像デバイス２１の一方側へ向けて攪拌搬送（往路）された後に、この一方側の隔壁開放端で折り返されてスパイラル３０により現像デバイス２１の他方側へと向けて攪拌搬送（復路）され、さらにこの他方側の隔壁開放端で再び折り返される循環搬送とされている。
【００３２】
現像ローラ３１は、その周面が感光体ドラム１８の周面と対向するように配置されている。従って、現像ローラ３１に搬送されつつあるトナーは、現像ローラ３１を介して感光体ドラム１８の周面に供給され、これによって感光体ドラム１８の周面にトナー像が形成されることになる。この際、現像ローラ３１は、感光体ドラム１８にトナーを凝集しないよう適度に攪拌しつつ供給する。
【００３３】
具体的には、現像ローラ３１は、図３に示すように、芯金３５に固定されたマグネット部材３６と、マグネット部材３６の外周を覆い且つ図示を略する駆動装置を介して回転する回転スリーブ３７とを備えている
マグネット部材３６の磁極配置は、画像形成処理時においては、感光体ドラム１８と対向する位置に現像極Ｎ１が位置し、以下、現像極Ｎよりもスリーブ回転方向下流側に位置する回転スリーブ３７の底周面を所定間隔を介して覆うベース底面２５ａと対峙する位置にシールド極Ｓ１、穂切板３３の先端と対向する付近にブレード極Ｓ２、シールド極Ｓ１とブレード極Ｓ２との間に搬送極Ｎ２がそれぞれ位置した４極構造が採用されている。また、マグネット部材３６は、例えば、図示しない駆動装置を介して芯金３５を回転させることにより、回転スリーブ３７とは独立して回転可能となっている。尚、マグネット部材３６は、例えば、５極構造の磁極配置でも良い。
【００３４】
一方、磁性部材３４は、マグネット部材３６の法線方向の磁力が画像形成処理時におけるマグネット部材３６の磁極配置の略ゼロガウスの部分、即ち、図２の二点鎖線で示す略四葉形状の法線方向の磁力ピーク間の谷間部分に対向するように配置されている。
【００３５】
これにより、画像形成処理開始直前・直後や待機時等において、マグネット部材３６を回転スリーブ３７の回転方向とは逆方向に回転させ、磁性部材３４にマグネット部材３６の最大磁力部分を対向させて磁性現像剤を穂切板３３から離れた（回転スリーブ３７の回転方向下流側）でトナーを穂立たせることによって、回転スリーブ３７上のチャージアップしたトナーを入れ替えることができる。
【００３６】
従って、実際に画像形成処理を実行する際には、マグネット部材３６の磁極配置が元の位置となるように、マグネット部材３６を回転スリーブ３７の回転方向と同方向に回転させ、マグネット部材３６の略ゼロガウスの部分に磁性部材３４を対向させることにより、回転スリーブ３７上には新たな穂立ちによるトナーで画像形成処理を実行することが可能となり、簡単な構成でトナーのチャージアップによる薄層異常を防止し得て、穂切板３３の先端付近での磁性現像剤の凝集による白抜け等の画像不具合や濃度低下を抑制することができる。
【００３７】
また、磁性部材３４は、画像形成処理開始直前・直後や待機時等にのみ穂立ちを行い、画像形成処理時には、トナーの汲みあげを阻害することがないため、トナーの劣化をも抑制することができる。
【００３８】
ところで、上記実施の形態では、本発明の現像装置をプリンタに適用して説明したが、例えば、複写機や複合機のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
【００３９】
また、磁性現像剤としてのトナーは、１成分磁性現像剤に限定されず、磁性キャリアを含む２成分磁性現像剤でも良い。
【００４０】
さらに、マグネット部材３６は、上述したローラ状の他、芯金に複数の磁石を固定した構成でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置としてのプリンタの説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る現像装置の要部の説明図である。
【図４】従来の現像装置の断面図である。
【図５】従来の現像装置における穂立ちの説明図であり、（Ａ）はマグネットを配置していない場合の穂立ちの説明図、（Ｂ）はマグネットを配置した現像ローラ低速回転時の穂立ちの説明図、（Ｃ）はマグネットを配置した現像ローラ高速回転時の穂立ちの説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１８…感光体ドラム（像担持体）
３１…現像ローラ
３３…穂切板（トナー層厚規制部材）
３４…磁性部材
３５…芯金
３６…マグネット部材
３７…回転スリーブ
【図１】
2009300755.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009300755.tif 000005
【図４】
2009300755.tif 000006
【図５】
2009300755.tif 000007