JP2000066513A - 現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、現像剤容器内の現像剤が長期に亘
り劣化することのない現像装置及びこの現像装置を備え
る画像形成装置の提供を目的とする。 【解決手段】 搬送スクリュ４により撹拌された現像剤
が磁極Ｎ３により現像スリーブ１０上に担持され、規制
ブレード３０により現像剤スリーブ１０上の規制され余
った現像剤が再び搬送スクリュ４に撹拌されると共に、
現像スリーブ１０上の現像剤が、磁極Ｎ２と磁極Ｎ３と
のなす磁界が現像スリーブ１０の半径方向に８０ガウス
以下、且つ、現像スリーブ１０表面に上記半径方向と直
交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域Ｃに
て現像スリーブ１０から離脱し、搬送スクリュ４の現像
スリーブ１０の回転方向上流側に落下し搬送スクリュ４
により現像剤容器２内の現像剤と撹拌されることにより
達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置及びこの
現像装置を備える画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像形成装置
では、潜像担持体上に形成した静電潜像に現像剤を付与
することにより、上記静電潜像を可視化する現像装置が
知られており、実用に供されている。

【０００３】かかる現像装置は、図５に示すように、二
成分現像剤の磁気ブラシ現像法により行うよう構成され
ている。

【０００４】かかる現像装置は、現像剤容器２ａを備
え、現像剤容器２ａ内に撹拌手段たる現像剤搬送スクリ
ュ４ａ，６ａが配設され、現像剤容器２ａ内に収容され
た二成分現像剤は、現像剤搬送スクリュ４ａ，６ａによ
り現像剤容器２内で循環し撹拌されるようになってい
る。

【０００５】又、かかる現像装置は、矢印ａ方向に回転
する潜像担持体たる感光ドラム１００ａ上の潜像を現像
するために、矢印ｂ方向へ回転して現像剤容器２ａ内の
現像剤を感光ドラム１００ａ上と対向する方へ搬送する
現像剤担持体たる現像スリーブ１０ａを有している。

【０００６】通常、現像スリーブ１０ａは、円筒状であ
り現像スリーブ１０ａの内部に磁界発生手段たるマグネ
ットローラ１１ａが現像スリーブ１０ａの回転に対して
非回転に固定配置されている。

【０００７】現像剤容器２ａ内の現像剤は、マグネット
ローラ１１ａのＮ３ａ極で現像スリーブ１０ａ上に汲み
上げられ、現像スリーブ１０ａの回転に伴い現像スリー
ブ１０ａ上をＳ２ａ極からＮｌａ極へと搬送される。

【０００８】Ｓ２ａ極からＮｌａ極への搬送途上で現像
剤は、現像スリーブ１０ａに対してＳ２ａ極対向部近傍
に非接触で配置された規制ブレード３０ａによって現像
スリーブ１０ａ上の現像剤量を規制され、現像スリーブ
１０ａ上に現像剤の薄層が形成される。

【０００９】マグネットローラ１１ａの感光ドラム１０
０ａに対向する現像部に位置されたＮｌａ極は、現像主
極であり、Ｎｌａ極によって穂立ちした現像剤が感光ド
ラム１００ａ上に形成された潜像を現像し、現像剤はそ
の後Ｓｌａ極からＮ２ａ極を通過し、Ｎ２ａとＮ３ａ極
との反発磁界により現像スリーブ１０ａから除去され、
現像剤が現像剤容器２ａ内に落下し戻されるようになっ
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の現像装置においては、規制ブレード３０ａに
よって規制され余った現像剤は、規制ブレード３０ａの
現像スリーブ１０ａの回転方向上流側付近に、磁極Ｎ３
ａとＳ２ａとにより発生する垂直方向の磁力Ｆｒにより
保持されて大量に溜まる。

【００１１】磁力Ｆｒにより現像スリーブ１０ａ上に溜
まった現像剤に対して、現像スリーブ１０ａの回転によ
って次々に現像剤が搬送されてくるので、この溜まった
現像剤に大きな圧力がかかる。

【００１２】また、溜まった現像剤のなかで、現像スリ
ーブ１０ａと接触している現像剤や現像スリーブ１０ａ
近傍（下層）の現像剤Ｃは、現像スリーブ１０ａの回転
に伴い現像スリーブ１０ａが回転する速度に近い速度で
搬送されるが、溜まっている剤の現像スリーブ１０ａか
ら離れた現像剤Ｄ（上層の剤）は現像スリーブ１０ａの
速度よりも遅く送られる。

【００１３】このように、現像スリーブ１０ａ上にて上
層の現像剤Ｄと下層の現像剤Ｃとで速度差が生じると現
像剤は剪断力を受ける。このように、規制ブレード３０
ａの付近に溜まった現像剤には、垂直方向の圧力と、剪
断力を受ける。

【００１４】このとき、磁性キャリアと樹脂トナーとの
間に大きな力が加わって、樹脂トナーに外添されたＳｉ
Ｏ₂等の微粉粒子が樹脂トナーの中に埋め込まれるとい
った現象が発生し、さらに樹脂トナーの形状自体も磁性
キャリアとの衝突によって角がとれて、丸みを帯びてく
る。

【００１５】また、長時間使用すると、磁性キャリアの
表面に樹脂トナーが付着して取れなくなる、いわゆるス
ペント現象が生じ、樹脂トナーの帯電量、いわゆるトリ
ボが使用時間とともに変化し、画像濃度が変化したり、
磁性キャリアや感光ドラム１００ａに対する樹脂トナー
の機械的付着力が増大し、電界に対応した現像や転写が
行われにくくなり、現像トナーの部分的欠落（ムラ）が
発生してすなわち、使用とともに、初期の画像と比べ画
像が悪化する虞があった。

【００１６】そこで、本発明は、現像剤容器内の現像剤
が長期に亘り劣化することのない現像装置及びこの現像
装置を備える画像形成装置の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、現像剤を収容するための現像剤容器と、現像剤を
担持する回転自在な円筒状の現像剤担持体と、現像剤担
持体の軸線と平行若しくはほぼ平行な軸体をもち現像剤
容器内の現像剤を撹拌するためのスクリュ体である撹拌
手段と、現像剤担持体内に固定配置された周方向に複数
の磁極をもつ磁界発生手段と、現像剤担持体上の現像剤
量を規制する規制手段とを有する現像装置において、磁
界発生手段は、現像剤容器内にて現像剤担持体の軸線か
ら下方へ延びる鉛直線より上記回転方向上流に配設され
る第一の磁極と、撹拌手段の軸体へ上記回転方向下流側
で接する鉛直線が現像剤容器内にて現像剤担持体と交わ
る位置より上記回転方向下流、且つ、現像剤担持体の軸
線を通る水平面より下方に第一の磁極と隣接し設けられ
第一の磁極と同極の第二の磁極とを有し、撹拌手段の軸
線からの鉛直線が第一の磁極と第二の磁極との隣接する
側の現像剤担持体表面と交わる領域より少なくとも上記
回転方向上流の領域にて、第一の磁極と第二の磁極との
なす磁界が、現像剤担持体の半径方向に８０ガウス以
下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向と直交する
方向に８０ガウス以下の磁束密度をもち、規制手段は、
第二の磁極の近傍で現像剤担持体に対向して設けられて
いるという第一に発明によって達成される。

【００１８】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、磁界発生手段は、撹拌手段の軸線からの
鉛直線が第一の磁極と第二の磁極との隣接する側の現像
剤担持体表面と交わる領域より少なくとも上記回転方向
上流の領域にて、第一の磁極と第二の磁極とのなす磁界
が、現像剤担持体の半径方向に５０ガウス以下、且つ、
現像剤担持体表面に上記半径方向と直交する方向に５０
ガウス以下の磁束密度をもつという第二の発明によって
も達成される。

【００１９】更に、本出願によれば、上記目的は、第一
の発明において、磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上
記回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の
磁極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域よ
り少なくとも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極
と第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向
に８０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径
方向と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度をもつ
という第三の発明によっても達成される。

【００２０】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上記
回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の磁
極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より
少なくとも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向に
５０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方
向と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度をもつと
いう第四の発明によっても達成される。

【００２１】更に、本出願によれば、上記目的は、一連
の画像形成プロセスにより形成された画像を記録媒体に
記録する画像形成装置であって、第一の発明の現像装置
を備えるという第五の発明によっても達成される。

【００２２】又、本出願によれば、上記目的は、第五の
発明において、磁界発生手段は、撹拌手段の軸線からの
鉛直線が第一の磁極と第二の磁極との隣接する側の現像
剤担持体表面と交わる領域より少なくとも上記回転方向
上流の領域にて、第一の磁極と第二の磁極とのなす磁界
が、現像剤担持体の半径方向に５０ガウス以下、且つ、
現像剤担持体表面に上記半径方向と直交する方向に５０
ガウス以下の磁束密度をもつという第六の発明によって
も達成される。

【００２３】更に、本出願によれば、上記目的は、第五
の発明において、磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上
記回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の
磁極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域よ
り少なくとも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極
と第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向
に８０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径
方向と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度をもつ
という第七の発明によっても達成される。

【００２４】又、本出願によれば、上記目的は、第五の
発明において、磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上記
回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の磁
極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より
少なくとも上記回転方向上流の領域において、第一の磁
極と第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方
向に５０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半
径方向と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度をも
つという第八の発明によっても達成される。

【００２５】すなわち、本出願にかかる第一の発明にあ
っては、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極
により現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像
剤担持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹
拌されると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁
極と第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向
に８０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径
方向と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である
領域にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転
方向上流側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像
剤と撹拌される。

【００２６】又、本出願にかかる第二の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像剤と
撹拌される。

【００２７】更に、本出願にかかる第三の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に８
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側により確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内
の現像剤と撹拌される。

【００２８】又、本出願にかかる第四の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側に更に確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内
の現像剤と撹拌される。

【００２９】更に、本出願にかかる第五の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に８
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像剤と
撹拌される。

【００３０】又、本出願にかかる第六の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像剤と
撹拌される。

【００３１】更に、本出願にかかる第七の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に８
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側により確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内
の現像剤と撹拌される。

【００３２】又、本出願にかかる第八の発明にあって
は、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側に更に確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内
の現像剤と撹拌される。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施形態に
ついて、添付図面の図１乃至図４に基づき説明する。

【００３４】（第一の実施形態）図１は、本発明の第一
の実施形態における画像形成装置の一例たるレーザービ
ームプリンタ１（以下、プリンタ１という）の概略構成
を示す模式的断面図である。

【００３５】プリンタ１は、図１に示すように、外周面
に静電潜像が形成されるドラム状の潜像担持体たる感光
ドラム１００と、感光ドラム１００の外周面を規定電位
に帯電するためのローラ状の帯電体１３と、規定電位に
帯電せしめられた上記外周面に露光により静電潜像を形
成するレーザースキャナユニット１４と、上記静電潜像
を現像剤により可視画像化する現像装置１５と、上記外
周面に形成された可視画像（顕像）をシート状の記録媒
体たる記録紙Ｐに転写するローラ状の転写体１６と、定
着装置たる定着器１７とを備えている。

【００３６】プリンタ１にあっては、先ず、帯電体１３
にて規定電位に帯電せしめられた感光ドラム１００の外
周面にレーザースキャナユニット１４が露光することに
より、外部からプリンタ１に与えられた画像情報に応じ
た静電潜像が上記外周面に形成される。

【００３７】次に、感光ドラム１００の外周面に形成さ
れた静電潜像は、現像装置１５から現像剤を付与される
ことにより、顕像に可視化される。

【００３８】一方、与えられた画像情報に応じた画像情
報を記録される記録紙６は、プリンタ１の本体に取外し
自在に支持されたカセット１８、或いは、プリンタ１の
一方の側面に配置されたマルチペーパートレイ１９か
ら、感光ドラム１００と転写体１６との間に形成される
転写ニップ部ＴＮへと、所定タイミング等にて給紙され
る。

【００３９】よって、転写ニップ部ＴＮに達した記録紙
６は、感光ドラム１００の外周面に形成され、担持され
た顕像を転写体１６から電気的相互作用により転写され
る。

【００４０】次に、顕像を一方の面に未定着状態に担持
せしめられた記録材６は（以下、未定着状態にある顕像
を未定着像と称する）、定着器１７において熱供給及び
圧力付与されることにより、未定着像が溶融して定着せ
しめられ、以て、記録紙６は、与えられた画像情報に応
じた画像が記録され、画像形成された記録紙Ｐは、プリ
ンタ１の本体の他方の側面に配置された排紙トレイ２０
上に排紙される。

【００４１】図２は、本発明における第一の実施形態の
現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。

【００４２】かかる現像装置１５は、図２に示すよう
に、現像剤容器２と、撹拌手段たる搬送スクリュ４と、
搬送スクリュ６と、現像剤担持体たる現像スリーブ１０
と、磁界発生手段たるマグネットローラ１１と、現像剤
規制体たる規制ブレード３０とを有している。

【００４３】かかる現像装置１５は、磁性キャリアと非
磁性樹脂トナーとからなる２成分現像剤を収容した現像
剤容器２を備え、現像剤容器２の感光ドラム１００と対
面した上側に位置する開口部に、現像スリーブ１０が感
光ドラム１００と所定の間隙を開けて回転自在に設置さ
れている。

【００４４】現像スリーブ１０は、ＳＵＳ３１６等の非
磁性材料からなっており、矢印ｂ方向に回転される現像
スリーブ１０内にはマグネットローラ１１が固定配置さ
れている。

【００４５】マグネットローラ１１は、磁極Ｓ１と、磁
極Ｓ２と、磁極Ｎ１と、第一の磁極たる磁極Ｎ２と、第
二の磁極たる磁極Ｎ３とを有している。

【００４６】現像剤容器２内は、現像スリーブ１０の軸
方向両端部に開口（図示せず）を有する隔壁２ｂにより
２つに分けられ、その一方の現像スリーブ１０が配置さ
れた側に現遠剤搬送スクリュ４が、他方に現像剤搬送ス
クリュ６が配置されている。

【００４７】現像剤搬送スクリュ４，６は、図３に示す
拡大図のように、外径８ｍｍの軸２１とその周りに形成
された外径２０ｍｍのスクリュ羽２２とから構成されて
いる。

【００４８】図で見て現像剤容器２の現像スリーブ１０
の右方には規制ブレード３０が取り付けられ、規制ブレ
ード３０は、現像スリーブ１０と非接触に配置されてい
る。

【００４９】マグネットローラ１１は、周方向に５つの
磁極Ｎｌ，Ｎ２，Ｎ３，Ｓｌ，Ｓ２を有しこのうち、磁
極Ｎｌは現像主極で、潜像担持体１００と現像スリーブ
１０とが対向した現像部に位置し、同極の磁極Ｎ２，Ｎ
３は反発磁極で、現像スリーブ１０の矢印ｂの回転方向
に現像部よりも下流側の現橡容器２内に位置し、磁極Ｎ
２よりも磁極Ｎ３が下流側である。

【００５０】本実施形態において、マグネットローラ１
１は、反発極間で、かつ、少なくとも搬送スクリュ４の
軸中心を通る鉛直線Ａよりも水平方向に現像スリーブ１
０の回転方向上流側に、垂直方向の磁界の強さＢｒが８
０Ｇ以下かつ水平方向の磁界の強さＢθが８０Ｇ以下で
ある領域Ｃを現像スリーブ１０上に有している。

【００５１】本実施形態において、現像スリーブ１０の
中心から鉛直方向（Ｂ）下方を０度とし、現像スリーブ
１０の回転方向の角度を正としたとき、磁極Ｎ２はα＝
−７０度の位置に配置し、現像スリーブ１０上の最大磁
束密度は５００Ｇ、磁束密度の半値幅は３５度となって
いる。

【００５２】磁極Ｎ３は、β＝＋６０度の位置に配置
し、最大磁束密度は６００Ｇ、磁束密度の半値幅は３５
度である。これら磁極Ｎ２と磁極Ｎ３との間の、現像ス
リーブ１０の中心から鉛直方向下方を０度とし、現像ス
リーブ１０の回転方向の角度を正としたときの−３０度
から＋１０度の領域Ｃが垂直方向の磁界の強さＢｒが８
０Ｇ以下かつ水平方向の磁界の強さＢβが８０Ｇ以下と
なっている。

【００５３】また、規制ブレード３０は、磁極Ｎ３より
５度下流の＋６５度の位置に規制ブレード３０が現像ス
リーブ１０に対し４００〜８００μｍの距離で近接する
よう配置されている。

【００５４】なお、搬送スクリュ４の軸中心を鉛直方向
に伸ばした線が現像スリーブ１０の外周面と交わる位置
は、現像スリーブ１０の軸中心から鉛直方向下方を０度
とし、現像スリーブ１０の回転方向の角度を正としたと
き、−１０度の位置である。

【００５５】このような構成にすることで、現像部を通
過しトナー濃度の低くなった現像剤は搬送スクリュ４の
軸中心を鉛直方向に伸ばした位置（−１０度）よりも現
像スリーブ１０の回転方向上流側（約−３０度）で剥離
し、搬送スクリュ４の中心よりも、現像スリーブ１０の
回転方向上流側に落下することになる。

【００５６】この位置に落下した現像剤は新しい現像剤
とともにスクリュ軸２１の下を通りながら撹拌されて、
搬送スクリュ４の軸より現像スリーブ１０の回転方向下
流側（Ａ２より下流側）からＮ３極の磁力により汲み上
げられる。

【００５７】Ｎ３極によって汲み上げられた現像剤は、
その直後、Ｎ３極の５度下流で規制ブレード３０により
規制され、規制ブレード３０により規制され余った現像
剤は、搬送スクリュ４の軸２１より現像スリーブ１０の
回転方向下流側に落下し搬送スクリュ４により搬送スク
リュ４の長手方向に送られて再び現像スリーブ１０に汲
み上げられるられる。汲み上げ部であるＮ３極の略対向
部に規制ブレード３０を設けることと、且つ、Ｎ３極が
＋６５度の位置に配設されることで、規制ブレード３０
の上流側の現像スリーブ１０上に溜る現像剤は少なくな
っている。

【００５８】このような構成にすることで、反発極間で
現像スリーブ１０から剥がれた濃度の低くなった現像剤
がスクリュ軸２１の下を通らず、搬送スクリュ４によっ
て撹拌される前にすぐにくみ上げられることがないの
で、現像剤溜りの小さい現像装置においても、濃度むら
が生じることがない。

【００５９】また、前述したように、余った現像剤は現
像スリーブ１０上に溜まらず、落下し、落下した現像剤
はすでに十分に撹拌された剤であり、搬送スクリュ４の
軸より現像スリーブ１０の回転方向下流側に落下させ、
搬送スクリュ４によって搬送スクリュ４の長手方向に送
られ、再びくみ上げられる。このような現像剤流れがで
きることで、さらに、現像スリーブ１０から落下した濃
度の低くなった現像剤は現像スリーブ１０にすぐにくみ
上げられにくくなり、濃度むらは生じにくくなる。

【００６０】発明者らの実験によると、このような構成
にすることで、規制ブレード３０の上流側に溜まる現像
剤は大幅に少なくなり、現像装置の稼動時間と得られた
画質とから、現像剤の劣化を判断すると、本実施形態に
おける現像装置１５では、図５に示す従来の現像装置の
約５倍の稼動時間に至って、ほぼ同等の現像剤劣化であ
り、濃度むらは生じなかった。

【００６１】尚、少なくとも、搬送スクリュ４の軸中心
を鉛直方向に伸ばした位置（−１０度）よりも現像スリ
ーブ１０の回転方向上流側に垂直方向の磁界の強さＢｒ
が５０Ｇ以下かつ水平方向の磁界の強さＢβが５０Ｇ以
下の領域を配置すると、搬送スクリュの軸中心を鉛直方
向に伸ばした位置よりも現像スリーブ１０の回転方向上
流側で確実に現像剤を剥がすことができるので、より好
まい。

【００６２】よって、本実施形態によれば、磁極Ｎ２と
磁極Ｎ３とが発する磁界が、現像スリーブ１０上に現像
されずに残った現像剤を搬送スクリュ４の現像スリーブ
１０の回転方向上流側に落下除去するので、現像スリー
ブ１０上に現像されずに残った現像剤が現像剤容器２内
の現像剤と充分撹拌された後、磁極Ｎ３は、現像剤を現
像スリーブ１０上に担持させることにより、現像剤のた
まりが小さい現像装置においても画像に濃度ムラや濃度
低下が生じることなく画像形成することができる。

【００６３】又、本実施形態によれば、現像剤が搬送ス
クリュ４によって撹拌され、現像スリーブ１０上に現像
剤が余分に付着しないため、現像スリーブ１０の回転に
より現像剤に対し剪断力が働くのを防ぎ、長期に亘って
現像剤が劣化するのを防ぐことができる。

【００６４】（第二の実施形態）次に、本発明における
第二の実施形態に関して図４に基づき説明する。尚、第
一に実施形態の構成と同様の箇所に関しては、同符号を
付してその説明を省略する。

【００６５】第一の実施形態においては、搬送スクリュ
４の軸中心を鉛直方向に伸ばした位置よりも現像スリー
ブ１０の回転方向上流側で確実に現像剤を剥がす構成に
したが、本実施形態では、スクリュ軸２１の直径が例え
ば６ｍｍ以上の太いスクリュを用い、搬送スクリュ４の
軸よりも現像スリーブ１０の回転方向上流側（Ａｌより
上流側）から、現像部を通過しトナー濃度の低くなつた
現像剤を落下させると、スクリュ軸２１が壁のような役
目をして、落下した現像剤が撹拌される前に、すぐに磁
極Ｎ３にくみ上げられることを防ぐことができることを
利用したものであり、磁極Ｎ２をα＝−８０度の位置に
配置し、現像スリーブ１０上の最大磁束密度を４５０
Ｇ、磁束密度の半値幅は３５度とし、磁極Ｎ３をβ＝＋
６０度の位置に配置し、最大磁束密度は６００Ｇ、磁束
密度の半値幅は３５度とすることで、現像スリーブ１０
の軸中心から鉛直方向下方を０度とし現像スリーブ１０
の回転方向の角度を正としたときの、−４０度から＋１
０度の領域Ｃの垂直方向の磁界の強さＢｒが８０Ｇ以下
かつ水平方向の磁界の強さＢ∂が８０Ｇ以下となってい
る。

【００６６】現像スリーブ１０と鉛直線Ａ１が交わると
ころの角度が−３０度であるから、現像剤はスクリュ軸
２１より現像スリーブ１０の回転方向上流側（図中左
側）に落下する。

【００６７】このような構成にすることで、前述したよ
うに、スクリュ軸２１が壁のような役目をして落下した
現像剤がすぐにくみ上げられるのを防ぐので、さらに濃
度むらの発生を抑えることができる。

【００６８】なお、本実施形態においても、搬送スクリ
ュ４の軸よりも現像スリーブ１０の回転方向上流側（Ａ
ｌより上流側）に垂直方向の磁界の強さＢｒが５０Ｇ以
下かつ水平方向の磁界の強さＢβが５０Ｇ以下の領域を
配置すると、確実に現像剤をスクリュ軸２１よりも上流
側に落下させられるので好ましい。

【００６９】よって、本実施形態によれば、磁極Ｎ２と
磁極Ｎ３とが発する磁界が、現像スリーブ１０上に現像
されずに残った現像剤を搬送スクリュ４の現像スリーブ
１０の回転方向上流側に落下除去するので、現像スリー
ブ１０上に現像されずに残った現像剤が現像剤容器２内
の現像剤と充分撹拌された後、磁極Ｎ３は、現像剤を現
像スリーブ１０上に担持させることにより、現像剤のた
まりが小さい現像装置においても画像に濃度ムラや濃度
低下が生じることなく画像形成することができる。

【００７０】又、本実施形態によれば、現像剤が搬送ス
クリュ４によって撹拌され、現像スリーブ１０上に現像
剤が余分に付着しないため、現像スリーブ１０の回転に
より現像剤に対し剪断力が働くのを防ぎ、長期に亘って
現像剤が劣化するのを防ぐことができる。

【００７１】

【発明の効果】すなわち、本出願にかかる第一の発明に
よれば、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極
により現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像
剤担持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹
拌されると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁
極と第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向
に８０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径
方向と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である
領域にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転
方向上流側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像
剤と撹拌されるようになっているので、規制手段により
現像剤担持体上から規制され余った現像剤が第二の磁極
付近に溜まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、現像剤
担持体に担持した現像剤を撹拌手段により撹拌してから
再び現像剤担持体に担持させることにより、現像剤の劣
化を軽減することができる。

【００７２】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極により現
像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担持体
上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌される
と共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と第二
の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５０ガ
ウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向と直
交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域にて
現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向上流
側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像剤と撹拌
されるようになっているので、規制手段により現像剤担
持体上から規制され余った現像剤が第二の磁極付近に溜
まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、現像剤担持体に
担持した現像剤を撹拌手段により撹拌してから再び現像
剤担持体に担持させることにより、現像剤の劣化を軽減
することができる。

【００７３】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に８
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側により確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内
の現像剤と撹拌されるようになっているので、規制手段
により現像剤担持体上から規制され余った現像剤が第二
の磁極付近に溜まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、
現像剤担持体に担持した現像剤を撹拌手段により撹拌し
てから再び現像剤担持体に担持させることにより、現像
剤の劣化を軽減することができる。

【００７４】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極により現
像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担持体
上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌される
と共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と第二
の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５０ガ
ウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向と直
交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域にて
現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向上流
側に更に確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現
像剤と撹拌されるようになっているので、規制手段によ
り現像剤担持体上から規制され余った現像剤が第二の磁
極付近に溜まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、現像
剤担持体に担持した現像剤を撹拌手段により撹拌してか
ら再び現像剤担持体に担持させることにより、現像剤の
劣化を軽減することができる。

【００７５】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に８
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像剤と
撹拌されるようになっているので、規制手段により現像
剤担持体上から規制され余った現像剤が第二の磁極付近
に溜まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、現像剤担持
体に担持した現像剤を撹拌手段により撹拌してから再び
現像剤担持体に担持させることにより、画像に濃度ムラ
や濃度低下を生じることなく、現像剤の劣化を軽減する
ことができる。

【００７６】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極により現
像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担持体
上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌される
と共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と第二
の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５０ガ
ウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向と直
交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域にて
現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向上流
側に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現像剤と撹拌
されるようになっているので、規制手段により現像剤担
持体上から規制され余った現像剤が第二の磁極付近に溜
まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、現像剤担持体に
担持した現像剤を撹拌手段により撹拌してから再び現像
剤担持体に担持させることにより、画像に濃度ムラや濃
度低下を生じることなく、現像剤の劣化を軽減すること
ができる。

【００７７】更に、本出願にかかる第七の発明によれ
ば、撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極によ
り現像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担
持体上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌さ
れると共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と
第二の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に８
０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向
と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度である領域
にて現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向
上流側により確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内
の現像剤と撹拌されるようになっているので、規制手段
により現像剤担持体上から規制され余った現像剤が第二
の磁極付近に溜まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、
現像剤担持体に担持した現像剤を撹拌手段により撹拌し
てから再び現像剤担持体に担持させることにより、画像
に濃度ムラや濃度低下を生じることなく、現像剤の劣化
を軽減することができる。

【００７８】又、本出願にかかる第八の発明によれば、
撹拌手段により撹拌された現像剤が第二の磁極により現
像剤担持体上に担持され、規制手段により現像剤担持体
上の規制され余った現像剤が再び撹拌手段に撹拌される
と共に、現像剤担持体上の現像剤が、第一の磁極と第二
の磁極とのなす磁界が現像剤担持体の半径方向に５０ガ
ウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向と直
交する方向に５０ガウス以下の磁束密度である領域にて
現像剤担持体から離脱し、撹拌手段の上記回転方向上流
側に更に確実に落下し撹拌手段により現像剤容器内の現
像剤と撹拌されるようになっているので、規制手段によ
り現像剤担持体上から規制され余った現像剤が第二の磁
極付近に溜まる現像剤量を大幅に軽減すると共に、現像
剤担持体に担持した現像剤を撹拌手段により撹拌してか
ら再び現像剤担持体に担持させることにより、画像に濃
度ムラや濃度低下を生じることなく、現像剤の劣化を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第一の実施形態の画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられた現像装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図３】図２の現像装置に備えられた撹拌手段の模式図
である。

【図４】本発明における第二の実施形態の現像装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図５】従来の現像装置の概略構成を示す模式的断面図
である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 現像剤容器 ４ 搬送スクリュ（撹拌手段） １０ 現像スリーブ（現像剤担持体） １１ マグネットローラ（磁界発生手段） Ｎ１ 磁極 Ｎ２ 磁極（第一の磁極） Ｎ３ 磁極（第二の磁極） Ｓ１ 磁極 Ｓ２ 磁極 １５ 現像装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 和弘 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 尾形 隆雄 東京都大田区下丸子三丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H031 AB02 AC14 AC19 AC20 AC30 AC34 BA04 2H077 AB02 AD02 AD06 AD13 AD18 EA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容するための現像剤容器と、
   現像剤を担持する回転自在な円筒状の現像剤担持体と、
   現像剤担持体の軸線と平行若しくはほぼ平行な軸体をも
   ち現像剤容器内の現像剤を撹拌するためのスクリュ体で
   ある撹拌手段と、現像剤担持体内に固定配置された周方
   向に複数の磁極をもつ磁界発生手段と、現像剤担持体上
   の現像剤量を規制する規制手段とを有する現像装置にお
   いて、磁界発生手段は、現像剤容器内にて現像剤担持体
   の軸線から下方へ延びる鉛直線より上記回転方向上流に
   配設される第一の磁極と、撹拌手段の軸体へ上記回転方
   向下流側で接する鉛直線が現像剤容器内にて現像剤担持
   体と交わる位置より上記回転方向下流、且つ、現像剤担
   持体の軸線を通る水平面より下方に第一の磁極と隣接し
   設けられ第一の磁極と同極の第二の磁極とを有し、撹拌
   手段の軸線からの鉛直線が第一の磁極と第二の磁極との
   隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より少なく
   とも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極と第二の
   磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向に８０ガ
   ウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方向と直
   交する方向に８０ガウス以下の磁束密度をもち、規制手
   段は、第二の磁極の近傍で現像剤担持体に対向して設け
   られていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 磁界発生手段は、撹拌手段の軸線からの
   鉛直線が第一の磁極と第二の磁極との隣接する側の現像
   剤担持体表面と交わる領域より少なくとも上記回転方向
   上流の領域にて、第一の磁極と第二の磁極とのなす磁界
   が、現像剤担持体の半径方向に５０ガウス以下、且つ、
   現像剤担持体表面に上記半径方向と直交する方向に５０
   ガウス以下の磁束密度をもつこととする請求項１に記載
   の現像装置。
3. 【請求項３】 磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上記
   回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の磁
   極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より
   少なくとも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極と
   第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向に
   ８０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方
   向と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度をもつこ
   ととする請求項１に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上記
   回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の磁
   極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より
   少なくとも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極と
   第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向に
   ５０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方
   向と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度をもつこ
   ととする請求項１に記載の現像装置。
5. 【請求項５】 一連の画像形成プロセスにより形成され
   た画像を記録媒体に記録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画像形成装置。
6. 【請求項６】 磁界発生手段は、撹拌手段の軸線からの
   鉛直線が第一の磁極と第二の磁極との隣接する側の現像
   剤担持体表面と交わる領域より少なくとも上記回転方向
   上流の領域にて、第一の磁極と第二の磁極とのなす磁界
   が、現像剤担持体の半径方向に５０ガウス以下、且つ、
   現像剤担持体表面に上記半径方向と直交する方向に５０
   ガウス以下の磁束密度をもつこととする請求項５に記載
   の現像装置。
7. 【請求項７】 磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上記
   回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の磁
   極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より
   少なくとも上記回転方向上流の領域にて、第一の磁極と
   第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方向に
   ８０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半径方
   向と直交する方向に８０ガウス以下の磁束密度をもつこ
   ととする請求項５に記載の現像装置。
8. 【請求項８】 磁界発生手段は、撹拌手段の軸体へ上記
   回転方向上流側で接する鉛直線が第一の磁極と第二の磁
   極との隣接する側の現像剤担持体表面と交わる領域より
   少なくとも上記回転方向上流の領域において、第一の磁
   極と第二の磁極とのなす磁界が、現像剤担持体の半径方
   向に５０ガウス以下、且つ、現像剤担持体表面に上記半
   径方向と直交する方向に５０ガウス以下の磁束密度をも
   つこととする請求項５に記載の現像装置。