CN101256381B

CN101256381B - 显影装置及图像形成装置

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Publication number: CN101256381B
Application number: CN2008100813815A
Authority: CN
Inventors: 酒井正博
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: CN101256381A; JP2008209766A; US20080205941A1; JP4421622B2; US7792473B2

Abstract

使用双成分显影剂形成磁刷并显影的显影装置具有：显影槽，收容显影剂；显影剂载体，在显影套筒内至少设置形成面向显影区域的主磁极的主磁极用磁铁、及形成与主磁极的显影剂传送方向下游一侧相邻设置的辅助磁极的辅助磁极用磁铁，上述显影套筒在外周面承载显影槽中收容的显影剂，并传送到将图像载体上的静电潜影显影的显影区域；以及载体回收单元，形成与该辅助磁极相同极性的弯折用磁极，使显影剂载体中的辅助磁极的磁力线向显影槽内侧弯折。

Description

显影装置及图像形成装置

技术领域

本申请请求基于2007年2月27日在日本申请的特愿2007-047567号的优先权。因此其所有内容组合到本申请中。

本发明涉及到一种可适用于复印机、打印机、数字复合机等电子照相方式的图像形成装置的显影装置及图像形成装置，尤其涉及到一种将图像载体上形成的静电潜影使用以色粉及载体为主要成分的双成分显影剂显影并可视化的显影装置及图像形成装置。

背景技术

在电子照相方式的图像形成装置中，使图像载体(例如感光体)的表面带电，在该带电区域使图像曝光并形成静电潜影，通过显影装置使该静电潜影显影，从而可视化。

在使用含有色粉及载体的双成分显影剂进行显影的显影装置中，一般采用以下方式：在显影剂载体上形成磁刷，仅使色粉附着到图像载体上。使用双成分显影剂进行显影的显影装置通常具有：收容该显影剂的显影槽；显影剂载体(例如显影辊)，在套筒内配置多个磁铁，上述套筒在外周面上承载该显影剂，并传送到使图像载体上的静电潜影显影的显影区域。

在该显影装置中，通过摩擦带电吸附了色粉的载体通过套筒内的磁铁刷状地吸附在该套筒的外周面，形成磁刷。并且，吸附到套筒外周面的载体通过该套筒相对于该套筒内的磁铁相对旋转而与色粉一并传送到显影区域。传送到显影区域的色粉的一部分通过施加到套筒的显影与静电潜影的电位差而转换为图像载体上的静电潜影，静电潜影显影而形成色粉图像。另一方面，载体与不参与显影的色粉一并通过套筒内的磁铁的磁力被该套筒的外周面吸附，而返回到显影槽内。

之后，在图像形成装置中，通过显影装置的显影形成在图像载体上的色粉图像转印到中间转印带等中间转印部件、记录纸张等记录材料上。转印到中间转印部件时，进一步转印到记录材料上，转印到记录材料的色粉图像通过定影装置定影到该记录材料上。

在这种图像形成装置中，存在显影时载体从显影剂载体中的磁刷飞散并附着到图像载体的情况。附着到图像载体的载体降低对转印时的图像载体的中间转印部件、记录材料的密封性，在转印到中间转印部件、记录材料时，成为导致泛白、缺字的原因。并且，也存在载体从显影剂载体中的磁刷飞散下落到图像形成装置内部的情况。这种情况下，成为导致该图像形成装置故障等的原因。

特别是，随着近些年来图像形成装置的高画质化，显影剂中使用的载体的半径越来越小，或者随着图像形成处理的高速化，显影剂载体中的套筒的显影剂传送速度(例如显影辊的旋转速度)变快，套筒和载体之间的附着力有变弱的倾向，上述问题变得明显。

因此，很多情况下在显影装置上设置载体回收部件，其比显影区域靠近显影剂载体的显影剂传送方向下游一侧附近。

在具有该载体回收部件的显影装置中，一般在载体回收辊的内部设有多个磁铁。载体回收辊在显影时相对于内部磁铁旋转。显影时附着到图像载体的载体通过旋转的载体回收辊内的磁铁的磁力被载体回收辊外周面吸引。并且，被载体回收辊的外周面吸引的载体通过接触配置在该外周面的刮刀从该外周面被扫落，回收到显影槽内以备再用。

在该显影装置中，载体回收辊内的磁极中，使用于吸引来自图像载体的载体的磁极与该图像载体的表面相对地构成(参照特开平9-34263号公报的第“0010”段第7行～第9行及图3，并参照特开平7-98545号公报的第“0027”段第5行～第6行及图2)。

即，在现有的显影装置中，以回收显影时在显影剂载体中的磁刷中飞散并转移到图像载体后的该图像载体上附着的载体为前提，用于吸引载体的磁极与图像载体表面相对，因此未考虑在磁刷中飞散的载体，例如在磁刷中飞散并转移到图像载体的阶段的载体、及在磁刷中飞散并要下落到图像形成装置内部的载体。

并且，在现有的显影装置中，包括用于吸引载体的磁极，在载体回收辊内设有多个磁极，因此各磁极面的面积变小。在这种构造中，磁极强度不会变大，现实中无法高效地进行显影时的载体回收，从而存在打印画质恶化的缺点。

本发明鉴于以上问题产生，其目的在于提供一种在显影时可将在显影剂载体的磁刷中飞散的载体回收到显影槽内、从而解决载体飞散引起的画质恶化等问题的显影装置及图像形成装置。

发明内容

本发明为了解决上述课题，提供一种显影装置，在图像形成装置中，使图像载体上形成的静电潜影使用含有色粉及载体的双成分显影剂形成磁刷并显影，其特征在于具有：显影槽，收容上述显影剂；显影剂载体，具有显影套筒，该显影套筒在外周面承载上述显影槽中收容的上述显影剂，并传送到将上述图像载体上的静电潜影显影的显影区域，在上述显影套筒内至少设置形成面向上述显影区域的主磁极的主磁极用磁铁、及形成与上述主磁极的显影剂传送方向下游一侧相邻设置的辅助磁极的辅助磁极用磁铁；以及载体回收单元，形成与该辅助磁极相同极性的弯折用磁极，使上述显影剂载体中的上述辅助磁极的磁力线向上述显影槽内侧弯折，本发明还提供一种具有上述本发明涉及的显影装置的图像形成装置。

如上所述，根据本发明，可提供一种在显影时可将在显影剂载体的磁刷中飞散的载体回收到显影槽、从而解决载体飞散引起的画质恶化等问题的显影装置及图像形成装置。具体而言，根据本发明涉及的显影装置及图像形成装置，由于具有载体回收单元，以使上述显影剂载体中的上述辅助磁极的磁力线向上述显影槽内侧弯折的方式形成与该辅助磁极相同极性的弯折用磁极，因此可将显影时在上述显影剂载体的磁刷中飞散的载体引入到上述显影槽一侧。因此，可将在该磁刷中飞散的载体有效地回收到上述显影槽内。这样一来，可解决载体飞散引起的画质恶化等问题。

在上述载体回收单元中，作为使上述辅助磁极的磁力线向上述显影槽内一侧弯折地形成上述弯折用磁极的方式可示例如下。

即，上述载体回收单元具有弯折用磁铁，配置在比上述显影区域靠近上述显影剂载体的显影剂传送方向下游一侧附近，上述弯折用磁铁配置为：一个磁极作为上述弯折用磁极，并且配置在比另一个磁极靠近上述辅助磁极的位置，并且以连接该两个磁极的第1虚拟直线与连接上述辅助磁极用磁铁的两个磁极的第2虚拟直线正交的状态为基准，上述第1虚拟直线向作为上述弯折用磁极的上述一个磁极靠近上述辅助磁极一侧的方向倾斜。

在该方式中，优选上述弯折用磁铁配置为：以上述第1虚拟直线和上述第2虚拟直线正交的状态为基准，上述第1虚拟直线以35°～45°的角度向作为上述弯折用磁极的上述一个磁极靠近上述辅助磁极一侧的方向倾斜。这样一来，可将显影时在上述显影剂载体的磁刷中飞散的载体引入到上述显影槽一侧。因此，可将在该磁刷中飞散的载体有效地回收到上述显影槽内。

这样一来，当上述载体回收单元具有上述弯折用磁铁时，上述载体回收单元可进一步具有：圆筒状的载体回收用套筒和刮刀，上述载体回收用套筒将上述弯折用磁铁设置在内侧，并且可相对于该弯折用磁铁相对旋转；上述刮刀接触配置在上述载体回收用套筒的外周面上，以扫落上述载体回收用套筒的外周面上吸附的载体并引导到上述显影槽内。这样一来，即使存在无法通过上述弯折用磁铁在上述显影剂载体的磁刷中回收到上述显影槽内的载体，也可使该载体由上述载体回收用套筒的外周面吸引。并且，通过旋转上述载体回收套筒，可通过上述刮刀扫落该旋转的载体回收套筒的外周面上吸引的载体，并引导到上述显影槽内。

在本发明涉及的显影装置及图像形成装置中，优选上述弯折用磁铁是单一的物体。通过使上述弯折用磁铁为单一物体，可扩大作为上述弯折用磁极的上述一个磁极面的面积，从而可加大该磁极的强度。

上述载体回收单元具有上述载体回收用套筒及上述刮刀、上述载体回收用套筒内配置的上述弯折用磁铁为单一物体时，上述弯折用磁铁优选配置为：在上述第1虚拟直线和上述第2虚拟直线正交的状态下，上述第1虚拟直线配置在从上述载体回收用套筒的旋转中心向上述辅助磁极一侧错位的位置上，从该状态绕上述旋转中心倾斜。这样一来，可使上述弯折用磁极尽可能靠近上述辅助磁极。

并且，当上述载体回收单元具有上述载体回收用套筒及上述刮刀时，作为上述刮刀优选由树脂薄膜形成。这样一来，可抑制上述载体回收用套筒的外周面损伤，使上述载体回收用套筒使用寿命延长。这种情况下，作为上述刮刀与上述载体回收用套筒的外周面接触的压力，例如为1.96kPa～6.86kPa(20g/cm²～70g/cm²)左右，但不限于此。即，可示例为上述刮刀以1.96kPa～6.86kPa的压力与上述载体回收用套筒的外周面接触的状态。这样一来，可使上述载体回收套筒外周面中的载体通过上述刮刀切实回收到上述显影槽内。

附图说明

图1是表示具有本发明涉及的显影装置的一个实施方式的图像形成装置的概要侧视图。

图2是图1所示的显影装置的概要截面图。

图3是放大表示图2所示的显影剂载体部分的概要截面图。

图4是用于说明图3所示的弯折用磁铁的配置状态的概要截面图。

图5是用于说明辅助磁极用磁铁中的辅助磁极的磁力线的状态的示意图，图5(a)是表示设有载体回收单元时的辅助磁极的磁力线的状态的图，图5(b)是表示未设置载体回收单元时的辅助磁极的磁力线的状态的图。

图6是用于说明载体减法电位的图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示具有本发明涉及的显影装置24的一个实施方式的图像形成装置100的概要侧视图。

首先，说明图1所示的图像形成装置100的整体构造。图1所示的图像形成装置100在此是通过电子照相方式的图像形成处理形成图像的数字复合机。图像形成装置100具有：图像载体(在此为感光鼓)21；用于使感光鼓21表面带电的带电装置(在此为带电器)22；用于在感光鼓21上形成静电潜影的曝光装置(在此为曝光单元)23；显影装置24，通过显影剂将上述静电潜影显影，在感光鼓21上形成色粉图像；用于将感光鼓21上的色粉图像转印到记录纸张等记录材料的转印装置(在此为转印单元)25；用于将记录材料上的转印图像定影到该记录材料的定影装置(在此为定影单元)27；以及清洁装置(在此为清洁单元)26，用于去除未被转印单元25转印而残留在感光鼓21表面的残留色粉。

具体而言，图像形成装置100用于取得从原稿读取的图像数据，或取得从外部的传真装置、终端装置等图像数据输出装置接收的图像数据，将由该图像数据表示的黑白图像形成在记录材料上。图像形成装置100从大的方面来说，由原稿传送部(ADF)101、图像读取部102、图像形成部103、传送路径40、及送纸部105构成。

原稿传送部101在至少一张原稿放置在原稿放置盘11时，从原稿放置盘11逐页拉出并传送原稿。并且，原稿传送部101使该原稿引导并通过图像读取部102的原稿读取窗102a，将该原稿排出到原稿排纸盘12。

在原稿读取窗102a的上方设有CIS(Contact Image Sensor：接触图像传感器)13。该CIS13在原稿通过原稿读取窗102a时，在主扫描方向上反复读取原稿背面的图像，输出表示原稿背面的图像的图像数据。

图像读取部102在原稿通过原稿读取窗102a时，通过第1扫描单元15的灯使原稿表面曝光。并且，图像读取部102通过第1及第2扫描单元15、16的反射镜使来自原稿表面的反射光引导到成像透镜17，通过成像透镜17使原稿表面的图像成像在CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)18上。CCD18在主扫描方向上反复读取原稿表面的图像，输出表示原稿表面图像的图像数据。

图像读取部102进一步在原稿放置在图像读取部102上表面的压板玻璃上时，使第1及第2扫描单元15、16在彼此保持预定的速度关系的同时移动，通过第1扫描单元15使压板玻璃上的原稿表面曝光。并且，图像读取部102通过第1及第2扫描单元15、16将来自原稿表面的反射光引导到成像透镜17，并通过成像透镜17使原稿表面的图像在CCD18上成像。

从CIS13或CCD18输出的图像数据通过包括微机等的控制部(省略图示)进行各种图像数据后，输出到图像形成部103。

图像形成部103根据图像数据将原稿图像记录到记录材料，其具有已知的感光鼓21、带电器22、曝光单元23、显影装置24、转印单元25、清洁单元26、及定影单元27。

感光鼓21在此是表层由有机光导电性材料构成的有机感光体。带电器22在此为充电型的。此外，带电器22也可是与感光鼓21接触的辊型、刷型。

曝光单元23在此是具有二个激光照射部28a、28b及二个反射镜组29a、29b的激光扫描单元(LSU)。该曝光单元23输入图像数据，将和该图像数据对应的激光从各激光照射部28a、28b分别射出。并且，曝光单元23使这些激光通过各反射镜组29a、29b照射到感光鼓21，使均匀带电的感光鼓21表面曝光。这样一来，可在感光鼓21表面上形成静电潜影。并且，曝光单元23在此为了对应高速图像形成处理，采用具有二个激光照射部28a、28b的双光束方式，可减轻伴随照射时间高速化的负担。

此外，作为曝光单元23，也可替代激光扫描单元而使用将发光元件阵列状排列的EL写入头、LED写入头。

显影装置24使用以色粉及磁性载体为主要成分的双成分显影剂(未图示)形成磁刷并使感光鼓21上形成的静电潜影显影，将色粉图像(也称为可视图像)形成在感光鼓21表面。对该显影装置24稍后详述。

转印单元25在此具有转印带31、驱动辊32、从动辊33、及弹性导电性辊34。转印带31由该辊32～34及其他辊架设。转印带31通过这些辊的旋转而使其表面移动，从而传送放置在其表面上的记录材料。转印带31具有规定的电阻值(例如1×10⁹～1×10¹³Ω/cm)。弹性导电性辊34通过转印带31挤压感光鼓21表面。这样一来，可使转印带31上的记录材料挤压感光鼓21表面。与感光鼓21表面的色粉图像的电荷相反极性的转印电场施加到该弹性导电辊34。通过该相反极性的转印电场，可将感光鼓21表面的色粉图像转印到转印带31上的记录材料。例如，色粉图像具有(-)极性的电荷时，施加到弹性导电辊34的转印电场的极性为(+)极性。

定影单元27在此对记录材料进行加热及加压，使该记录材料上的色粉图像加热定影。

具体而言，定影单元27具有加热辊35及加压辊36。加热辊35内部设有用于使该加热辊35表面设定为规定温度(定影温度：约160～200℃)的热源。并且，在加压辊36的两端配置未图示的加压部件，以使加压辊36以规定压力与加热辊35压接。该定影单元27在记录材料传送到加热辊35和加压辊36之间的压接部(称为定影辊隙部)时，通过各辊35、36传送记录材料的同时，记录材料上的未定影色粉图像被加热熔融并被加压。这样一来，可将色粉图像定影到记录材料上。

清洁单元26在此具有清洁刮刀26A，用于在显影、转印后去除并回收感光鼓21表面残留的色粉。

传送路径40上设有用于传送记录材料的多对传送辊41、及一对定位辊42。一对定位辊42将来自多对传送辊41的记录材料与感光鼓21上的静电潜影同步传送。

送纸部105具有多个送纸盘51。各送纸盘51用于存储多张记录材料，在此设置于图像形成装置100的下部。

并且，在图像形成装置100的侧面设有：可大量收容多种记录材料的大容量送纸盘(LCC)52、及主要用于提供不定型尺寸及/或少量记录材料的手动盘52。在和手动盘53相反一侧的面上配置有排纸盘47。

接着详述显影装置24。图2是表示图1所示的显影装置24的概要截面图。

如图2所示，显影装置24具有显影槽61和显影剂载体69。显影槽61用于收容显影剂。显影槽61中设有显影剂载体69。

具体而言，显影槽61在此为中空的显影盒，具有露出显影剂载体69的下述显影套筒85的一部分的显影用开口部61a。并且，显影槽61中，除了显影剂载体69外还设有传送并搅拌显影剂的各种辊63、65、67。

该显影装置24从色粉瓶75补给色粉。其中，中间料斗73连接显影装置24，色粉瓶75连接该中间料斗73。色粉瓶75将收容的色粉提供到中间料斗73。

并且，中间料斗73暂时存储从色粉瓶75提供的色粉，将该存储的色粉通过多个辊77、79、81根据需要补给到显影装置24。例如，根据显影槽61上设置的未图示的色粉浓度传感器的检测值，多个辊77、79、81被控制动作，从而使中间料斗73中存储的色粉通过多个辊77、79、81补给到显影槽61。

在显影槽61中，在和显影用开口部61a相反的端部上方设有接收从中间料斗73补给的色粉的补给用开口部61b。在补给用开口部61b的下方设有传送辊63，在传送辊63朝向显影剂载体69的一侧设有搅拌辊65。并且，在搅拌辊65朝向显影剂载体69的一侧设有叶片辊67。即，从补给用开口部61b的下方位置到显影剂载体69依次设有：传送辊63、搅拌辊65、及叶片辊67。

此外，在此搅拌辊65配置在比其他辊63、67稍微向下方移动的位置。并且，显影剂载体69的显影套筒85向规定的第1旋转方向(图中箭头逆时针方向A)旋转。叶片辊67在此向第1旋转方向A旋转，传送辊63及搅拌辊65在此向与第1旋转方向相反的第2旋转方向(图中箭头顺时针方向B)旋转。并且，感光鼓21在此向第2旋转方向B旋转。

在显影槽61中，比将感光鼓21上的静电潜影显影的显影区域P靠近显影套筒85的显影剂传送方向(在此为第1旋转方向A)上游一侧，设有限制显影剂传送量的层厚限制部件87(立起限制部件)。层厚限制部件87在此为板状物。层厚限制部件87后方设有隔离板89。隔离板89一端位于显影套筒85上方，且另一端位于搅拌辊65上方。

在具有所述构造的显影装置24中，传送辊63通过向第2旋转方向B旋转，将从中间料斗73补给的色粉与显影剂混合，将该混合的显影剂向搅拌辊65一侧移动。搅拌辊65向第2旋转方向B旋转，搅拌显影剂，通过该搅拌，使显影剂中的磁性载体和色粉摩擦带电，对磁性载体及色粉施加电荷。叶片辊67向第1旋转方向A旋转，从而使来自搅拌辊65的显影剂向显影剂载体69传送。

图3是放大显示图2所示的显影剂载体69的概要截面图。如图3所示，显影剂载体69具有：着磁部83，形成面向显影区域P的主磁极N1(在此为N极)并且，在主磁极N1的显影剂传送方向(即显影套筒85的旋转方向)A下游一侧的磁场内至少形成和该主磁极N不同极性的辅助磁极S1(在此为S极)；以及显影套筒85，在着磁部83的外周可相对着磁部83相对旋转地设置。

显影套筒85是在外周面上承载显影槽61中收容的显影剂并传送到显影区域P的中空物。显影套筒85内设有主磁极用磁铁M1，并且至少设有第1辅助磁极用磁铁M2。

主磁极用磁铁M1用于形成面向显影区域P的主磁极N1，第1辅助磁极用磁铁M2用于形成与主磁极N1的显影剂传送方向A下游一侧相邻设置的辅助磁极S1。具体而言，第1辅助磁极用磁铁M2配置为：连接两个磁极(S1，N1’)的虚拟直线C2位于从连接主磁极用磁铁M1的两个磁极的虚拟直线C3向显影剂传送方向A下游一侧错开θ度(例如30°～50°，在此大致为45°)的位置上。辅助磁极S1如上所述，是与主磁极N1不同的极性。

显影剂载体69在此为显影辊，显影套筒85是圆筒状物。着磁部(以下称为多极着磁磁体)83固定配置，可相对旋转地支持显影套筒85。显影套筒85由非磁性体(例如铝合金、不锈钢等)形成，通过驱动传送单元从省略了图示的驱动源传递驱动力，从而向第1旋转方向A旋转驱动。其中，显影套筒85的直径约为30mm。

多极着磁磁体83具有圆柱状的磁体支架83a。在该磁体支架83a的外周部上，沿轴线方向延伸并向直径方向外侧开口的多个(在此为7个)槽在圆周方向上分离形成。并且，在各个槽中，嵌入沿轴方向延伸的棒状的永久磁铁M1～M7，与磁体支架83a一体化，构成多极着磁磁体83。

主磁极用磁铁M1之外的至少一个磁铁作为形成辅助磁极的辅助磁极用磁铁。其中，从第1到第6的六个辅助磁极用磁铁M2～M7在显影剂传送方向A上依次配置。并且，在多极着磁磁体83的外周部上，除了主磁极N1外，第1到第6辅助磁极用磁铁M2～M7的辅助磁极(在此为S极、N极、N极、S极、N极、S极)S1、N2、N3、S2、N4、S3在显影剂传送方向A上依次形成。

在具有所述构造的显影装置24中，在使多极着磁磁体83的周围相对旋转的显影套筒85上，通过磁铁M1～M7的磁力承载显影剂，通过该显影套筒85的旋转，将该显影套筒85上承载的显影剂在层厚限制部件87中被限制了传送量的状态下，传送到显影区域P。

并且，该显影装置24进一步具有载体回收单元71。该载体回收单元71用于形成与该辅助磁极S1相同极性(在此为S极)的弯折用磁极95a，以使显影剂载体69中的辅助磁极用磁铁M2的辅助磁极S1的磁力线向显影槽61内侧弯折。

图5(图5(a)、图5(b))是用于说明辅助磁极用磁铁M2中的辅助磁极S1的磁力线m的状态的示意图，图5(a)是表示设有载体回收单元71时的辅助磁极S1的磁力线m的状态的图，图5(b)是表示未设置载体回收单元71时的辅助磁极S1的磁力线m的状态的图。

辅助磁极S1的磁力线m在未设置载体回收单元71时变为图5(b)所示的状态，在设置载体回收单元71时，如图5(a)所示，向显影槽61内侧弯折。

在本实施方式中，载体回收单元71具有弯折用磁铁95，其配置在比显影区域P靠近显影剂载体69的显影剂传送方向A下游一侧附近。

弯折用磁铁95为永久磁铁，一个磁极95a为弯折用磁极，并配置在比另一个磁极95b靠近辅助磁极S1的位置。

图4是用于说明图3所示的弯折用磁铁95的配置状态的概要截面图。

图3所示的弯折用磁铁95如图4所示，以连接该两个磁极95a、95b的第1虚拟直线C1与连接辅助磁极用磁铁M2的两个磁极S1、N1’的第2虚拟直线C2正交的状态为基准，第1虚拟直线C1向作为弯折用磁极的一个磁极95a靠近辅助磁极S1一侧的方向倾斜。

弯折用磁铁95优选配置为：以第1虚拟直线C1和上述第2虚拟直线C2正交的状态为基准，第1虚拟直线C1以35°～45°的角度向弯折用磁极95a靠近辅助磁极S1一侧的方向倾斜。

此外，弯折用磁极95a优选以第2虚拟直线C2为基准配置在显影剂传送方向A下游一侧，且以第3虚拟直线C4为基准配置在显影剂传送方向A上游一侧，上述第3虚拟直线C4是使第2虚拟直线C2以辅助磁极S1为中心向显影剂传送方向A旋转φ度(例如30°～50°)的直线。

弯折用磁铁95在此是沿显影套筒85的轴线方向延伸的棒状(具体而言截面大致为矩形)的磁铁。

在以上说明的显影装置24中，当进行显影时，显影剂载体69的显影套筒85向箭头A方向旋转的同时，通过多极着磁磁体83的磁力使显影剂吸附并承载于显影套筒85的外周面，从而形成磁刷。

伴随该显影套筒85的旋转，通过显影槽61上设置的层厚限制部件87限制显影套筒85外周面的显影剂的层厚。其中，通过层厚限制部件87从显影剂载体69脱离的显影剂沿隔离板89的下表面再次返回到搅拌辊65一侧。

此时，显影套筒85外周面的显影剂层中的色粉通过搅拌辊65的搅拌而摩擦带电。其中，显影装置24的显影方式采用反转显影，色粉被摩擦带电，与感光鼓21的表面电位相同极性。

在层厚限制部件87中被限制的显影套筒85外周面的显影剂层在显影套筒85和感光鼓21之间通过主磁极N1被传送到形成了磁刷的显影区域P。到达显影区域P的显影剂层中的色粉通过显影偏压被感光鼓21表面的静电潜影静电性吸引并吸附，将该静电潜影作为色粉图像。

当显影套筒85进一步旋转时，在显影套筒85内彼此相邻配置的第2及第3辅助磁极用磁铁M3、M4的磁极N2、N3所形成的排斥磁场区域内，磁性载体与色粉一并从显影套筒85外周面剥离。从显影套筒85表面剥离的磁性载体及色粉返回到显影槽61内。这样一来，在进行显影的过程中，反复进行显影剂对显影套筒85的外周面的承载/释放。

并且，在进行该显影时(显影时及/或显影后)，存在载体从显影剂载体69的磁刷飞散的情况。

而根据本发明的实施方式涉及的显影装置24，通过载体回收单元71，可形成与该辅助磁极S1相同极性的弯折用磁极95a，以使显影剂载体69中的第1辅助磁极用磁铁M2的辅助磁极S1的磁力线向显影槽61内侧弯折。并且，可使显影时在显影剂载体69的磁刷中飞散的载体引入到显影槽61一侧。因此，可将在该磁刷中飞散并转移到感光鼓21的载体、及在该磁刷中飞散并要下落到图像形成装置100内部的载体有效地回收到显影槽61内，从而可有效防止该载体转移到感光鼓21、及该载体向图像形成装置100内部的下落。这样一来，可解决载体飞散引起的画质恶化等问题。

并且，弯折用磁铁95在以第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的状态为基准(参照图4)、第1虚拟直线C1以35°～45°的角度向弯折用磁极95a靠近辅助磁极S1一侧的方向倾斜地配置时，可使显影时在显影剂载体69的磁刷中飞散的载体有效地引入到显影槽61一侧。因此，可将在磁刷中飞散的载体进一步有效地回收到显影槽61内。

在本实施方式中，载体回收单元71进一步具有载体回收用套筒93、及刮刀97。

载体回收用套筒93是可相对弯折用磁铁95旋转的圆筒状物。载体回收用套筒93的内侧设有弯折用磁铁95。刮刀97与载体回收用套筒93的外周面接触配置，以扫落吸附到载体回收用套筒93外周面的载体，并引导到显影槽61内。

在具有所述构造的载体回收单元71中，即使在显影剂载体69的磁刷中飞散的载体向感光鼓21转移，也可将向该感光鼓21转移的载体通过载体回收用套筒93内的弯折用磁铁95的磁力，吸引到该载体回收用套筒93的外周面。并且，即使载体从显影剂载体69的磁刷中飞散下落，也可将该载体吸引到载体回收用套筒93的外周面。并且，通过旋转载体回收套筒93(在此向第2旋转方向B旋转)，也可将被该旋转的载体回收套筒93的外周面吸引的载体通过刮刀97扫落，并引导到显影槽61内。此外，弯折用磁铁95的磁极95a即使与感光鼓21表面不相对，也可从感光鼓21回收载体。

这样一来，可回收再利用载体，因此可提高显影剂的使用寿命。

并且，在本实施方式中，载体回收用套筒93内配置的弯折用磁铁95是单一物体。通过使弯折用磁铁95为单一物体，可扩大弯折用磁极95a的磁极面的面积，从而可增大该磁极95a的强度。这样一来，可提高将辅助磁极S1的磁力线向显影槽61内侧弯折的弯折效果，提高在磁刷中飞散的载体到显影槽61内的回收效率。进一步，也可使未通过弯折用磁铁95在磁刷中回收到显影槽61内而转移到感光鼓21的载体、及从磁刷中飞散下落的载体易于吸引到载体回收用套筒93的外周面。

并且，在本实施方式中，弯折用磁铁95在第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的状态下，第1虚拟直线C1配置在从载体回收用套筒93的旋转中心Q向辅助磁极S1一侧错位的位置上。并且，弯折用磁铁95配置为，第1虚拟直线C1从该状态开始以载体回收用套筒93的旋转中心Q为支点倾斜。这样一来，可使弯折用磁极95a尽可能靠近辅助磁极S1，能够进一步提高上述弯折效果。

进一步而言，载体回收用套筒93在圆柱状的主体91的周边可相对于该主体91相对自由旋转地被支撑。并且，主体91固定支持弯折用磁铁95。这样一来，载体回收用套筒93在弯折用磁铁95固定在主体91的状态下相对于该主体91相对旋转。其中，载体回收用套筒93通过显影套筒85的旋转驱动在第2旋转方向B上从动旋转。

具体而言，载体回收用套筒93由非磁性体(铝合金、不锈钢等)形成。载体回收用套筒93通过设置在内侧的弯折用磁铁95的磁力将载体吸附到外周面，在被主体91支持的状态下向第2旋转方向B旋转。此外，显影载体69和载体回收用套筒93的间隔距离(间隙)在此约为3mm。并且，载体回收用套筒93的直径在此约为12mm。

并且，刮刀97是前端部97a与载体回收用套筒93抵接的板状物。

刮刀97配置为：与载体回收用套筒93的切线基本平行，且前端部97a与载体回收用套筒93接触，并且基端部97b朝向显影槽61内。这样一来，可扫落在旋转的载体回收用套筒93的外周面上通过弯折用磁铁95的磁力吸附的载体，并回收到显影槽61内。

刮刀97可由比载体回收用套筒93柔软的材质、例如PET(polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂等树脂薄膜形成。刮刀97在此不利用铝合金、不锈钢等金属形成，而通过PET树脂等树脂薄膜形成，从而不会切削载体回收用套筒93的表面，使载体回收用套筒93使用寿命延长。

刮刀97优选以1.96kPa～6.86kPa的接触压力与载体回收用套筒93的外周面接触。这样一来，刮刀97可扫落吸附在载体回收用套筒93上的载体并回收到显影槽61内。这样一来，可通过刮刀97有效地回收到显影槽61内。此外，回收到显影槽61内的载体通过叶片辊67等再次与色粉混合，传送到显影剂载体69中，并被再利用。

(评价试验)

接着，从载体回收单元71中的弯折用磁铁95的第1虚拟直线C1、与显影剂载体69中的辅助磁极用磁铁M2的第2虚拟直线C2正交的状态开始，以主体91的中心为旋转中心Q旋转该主体91，调查载体的回收效果。试验条件如下所示。

即，作为显影剂，使用含有平均体积粒径为6.7μm的聚酯树脂类黑色粉、及重量平均粒径为40μm或50μm的树脂涂敷载体(磁性粒子：铜-镁类铁素体，涂敷剂：甲基丙烯酸n-丁基和硅树脂)的双成分显影剂。该显影剂的色粉浓度为6重量％。

并且，使辅助磁极用磁铁M2的辅助磁极S1(在此为S极)的磁束密度为0.09T(泰斯拉)[900G(高斯)]，使弯折用磁铁95的磁极95a(在此为S极)的磁束密度为0.03T(泰斯拉)[300G(高斯)]，进一步使载体减法电位为300V。

这里规定的载体减法电位是指，如图6所示，从显影偏压(Vibas)中减去曝光前的感光体的暗电位(V0)的电位差。

并且，使显影套筒85上的显影剂量(传送量)为0.1g/cm²～0.12g/cm²，使层厚限制部件87和显影剂载体69之间的间隙约为0.9mm，使其为在进行实图像处理时感光鼓21上的色粉附着量确保为0.4g/cm²～0.5g/cm²的显影条件。

载体回收效果的评价通过用胶带剥离附着到感光鼓21上的载体并计数个数来进行。即，当由胶带剥离的载体数较少时，附着到感光鼓21上的载体变少，可判断载体回收单元71有效地回收飞散载体。因此，胶带面积为76.8cm²、载体数为30个时为良好“○”，31个到50的情况下为一般“△”、51个以上时为NG“×”。

试验结果如表1所示。

表1

试验	磁铁95的S极95a的位置(距磁铁95的第1虚拟直线和磁铁M2的第2虚拟直线正交的位置的角度°)	载体数(个/76.8cm²)	评价
				1	-10	100	×
2	0	25	○
				3	+15	25	○
4	+30	15	○
				5	+35	10	○
6	+39	5	○
				7	+45	10	○
8	+50	50	△

其中，表中的角度表示在图4所示的第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的状态下，以连接弯折用磁铁95的弯折用磁极95a和旋转中心Q的基准虚拟直线L1为基准(0°)的值。

将以基准虚拟直线L1为基准(0°)、使主体91逆时针、即向与载体回收用套筒93的旋转方向B相反一侧(磁极95a离开辅助磁极S1的方向)旋转时为-(负)。并且，将以基准虚拟直线L1为基准(0°)、使主体91顺时针、即向载体回收用套筒93的旋转方向B一侧(磁极95a靠近辅助磁极S1的方向)旋转时为+(正)。

如表1所示，使主体91绕中心顺时针旋转，图4所示的第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的位置上的基准虚拟直线L1位于图3所示的主体91旋转后的虚拟直线L2的位置，由此可知进行了有效地载体回收。

即，可知在以下情况下载体回收率较高：从弯折用磁铁95的第1虚拟直线C1与辅助磁极用磁铁M2的第2虚拟直线C2正交的状态开始，使弯折用磁铁95绕旋转中心Q旋转，以使第1虚拟直线C1向磁极95a靠近辅助磁极用磁铁M2的辅助磁极S1一侧的方向(在此为载体回收用套筒93的旋转方向B一侧)倾斜。

尤其是，可知在使弯折用磁铁95从第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的位置向磁极95a向辅助磁极S1一侧靠近的方向绕旋转中心Q旋转35°～45°、优选39°旋转的位置下，载体的回收率较高。

即，设第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的位置下的基准虚拟直线L1、及使主体91旋转后的旋转后虚拟直线L2的交角为X时，配置弯折用磁铁95，使交角X为35°～45°左右，从而可有效地回收载体。

进一步而言，如图4所示，在第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的状态下，弯折用磁铁95的弯折用磁极95a(在此为S极)、与辅助磁极用磁铁M2的辅助磁极S1(在此为S极)所合成的磁力强度的峰值最大。换言之，在第1虚拟直线C1和第2虚拟直线C2正交的状态下，在和显影剂载体69的旋转轴垂直的平面中的磁力强度测定中，显影剂载体69的辅助磁极S1与载体回收单元71的弯折用磁极95a的合成的磁力强度的峰值变得最大。

因此，从弯折用磁极95a和辅助磁极S1的合成磁力强度的峰值变得最大的位置开始，以使第1虚拟直线C向弯折用磁极95a靠近辅助磁极S1一侧的方向(在此是载体回收用套筒93的旋转方向B一侧)倾斜的方式配置弯折用磁铁95，从而使辅助磁极S1的磁力线m向显影槽61内侧弯折(参照图5(a))。合成峰值位置可通过测量装置、模拟来确认。

此外，在和上述试验相同的条件下，对于未设置载体回收单元71的情况，也计数了感光鼓21上的载体个数，因此其结果如下表2所示。

表2

试验	载体重量平均粒径(μm)	载体回收单元	载体数(个/76.8cm²)
				9	50	无	1000
10	40	无	1000

以下对载体回收单元71的刮刀97挤压载体回收用套筒93的压力所产生的刮刀97的载体回收效果进行了试验。

在该试验中，是使弯折用磁铁95的弯折用磁极95a从合成峰值位置向显影槽61内侧旋转39度的位置。并且，载体重量平均粒径为40μm。

并且，和上述试验一样，通过胶带剥离载体回收用套筒93上的载体并计数个数，以进行评价。

结果是，当刮刀97的前端部97a与载体回收用套筒93的切线基本平行地与载体回收用套筒93抵接时，可知其抵接压力为1.96kPa以上、6.86kPa以下(20g/cm²以上、70g/cm²以下)时，载体回收效果最佳。此外，当该压力小于1.96kPa时，压力过小，载体潜入到刮刀下，无法有效进行载体回收，当超过6.86kPa时，则压力过大，此时也无法有效地进行载体回收。

此外，在进行压力测定时，使主体91是可上下运动的构成，对把刮刀97放置到载体回收用套筒93上的状态下的显影装置24的重量通过弹簧秤读取，以该值为基准(0g)。之后，使主体91向刮刀97一侧移动，使刮刀97挤压载体回收用套筒93，用弹簧秤读取调整了该挤压时的重量，用此时的重量除以刮刀97与载体回收用套筒93的接触面积，将该值换算为“kPa”。

本发明涉及的显影装置及图像形成装置不限于本实施方式的构成，可适当变更。例如，在本实施方式中，以弯折用磁铁95的弯折用磁极95a为S极，并以辅助磁极用磁铁M2的辅助磁极S1为S极，也可以磁极95a、S1两者为N极。但这种情况下，主磁极用磁铁M1的主极变为S极。

此外，在本实施方式中，是形成黑白图像的构造，也可是形成彩色图像的构造。

并且，在本实施方式中，将载体回收单元71配置在显影装置24内，也可通过图像形成装置100具有载体回收单元71从而使载体回收单元71配置在显影装置24的外部。

此外，本发明在不脱离精神及主旨或主要特征的前提下，可用各种方式实施。因此，上述实施方式仅是单纯的示例，不得作限定性解释。本发明的范围如权利要求范围所示，不受说明书正文的任何约束。进一步，属于权利要求范围的均等范围内的变更、变形均在本发明的范围内。

Claims

1.一种显影装置，在图像形成装置中，使图像载体上形成的静电潜影使用含有色粉及载体的双成分显影剂形成磁刷并显影，其特征在于具有：

显影槽，收容上述显影剂；

显影剂载体，具有显影套筒，该显影套筒在外周面承载上述显影槽中收容的上述显影剂，并传送到将上述图像载体上的静电潜影显影的显影区域，在上述显影套筒内至少设置形成面向上述显影区域的主磁极的主磁极用磁铁、及形成与上述主磁极的显影剂传送方向下游一侧相邻设置的辅助磁极的辅助磁极用磁铁；以及

载体回收单元，形成与该辅助磁极相同极性的弯折用磁极，使上述显影剂载体中的上述辅助磁极的磁力线向上述显影槽内侧弯折，

上述载体回收单元具有弯折用磁铁，配置在比上述显影区域靠近上述显影剂载体的显影剂传送方向下游一侧附近，

上述弯折用磁铁配置为：一个磁极作为上述弯折用磁极，并配置在比另一个磁极靠近上述辅助磁极的位置，并且以连接该两个磁极的第1虚拟直线与连接上述辅助磁极用磁铁的两个磁极的第2虚拟直线正交的状态为基准，上述第1虚拟直线向作为上述弯折用磁极的上述一个磁极靠近上述辅助磁极一侧的方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

上述弯折用磁铁配置为：以上述第1虚拟直线和上述第2虚拟直线正交的状态为基准，上述第1虚拟直线以35°～45°的角度向作为上述弯折用磁极的上述一个磁极靠近上述辅助磁极一侧的方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

上述载体回收单元进一步具有：圆筒状的载体回收用套筒和刮刀，其中上述载体回收用套筒将上述弯折用磁铁设置在内侧，并且可相对于该弯折用磁铁相对旋转；上述刮刀接触配置在上述载体回收用套筒的外周面上，以扫落被上述载体回收用套筒的外周面吸附的载体并引导到上述显影槽内。

4.根据权利要求3所述的显影装置，其特征在于，

配置在上述载体回收用套筒内的上述弯折用磁铁是单一物体。

5.根据权利要求4所述的显影装置，其特征在于，

上述弯折用磁铁配置为：在上述第1虚拟直线和上述第2虚拟直线正交的状态下，上述第1虚拟直线配置在从上述载体回收用套筒的旋转中心向上述辅助磁极一侧错位的位置上，从该状态绕上述旋转中心倾斜。

6.根据权利要求3所述的显影装置，其特征在于，

上述刮刀由树脂薄膜形成。

7.根据权利要求6所述的显影装置，其特征在于，

上述刮刀以1.96kPa～6.86kPa的压力与上述载体回收用套筒的外周面接触。

8.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求1所述的显影装置。