JP2001296743A - 現像ローラ及びその製造方法、現像装置並びに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い磁気特性と主極部の高精度を備えた現像
ローラを簡単な構成で低コストに提供する。 【解決手段】 現像ローラ４１のスリーブ４５内に配設
された磁石ローラは、円筒状マグネット４７の現像極に
相当する部分に３つのマグネットブロック４８を埋め込
んだ構成とする。各マグネットブロック４８は、互いに
隣接するものとは極性が異なるものとする。この構成に
より、高い磁気特性が必要な部分のみにマグネットブロ
ック４８を用いた構成となり、全濃度域にわたって良質
な画像を得るために必要な特性を持った現像ローラを簡
単な構成で低コストに実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に装着される現像装
置と、現像ローラ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真その他の、粉体トナーを用いた
画像形成方法において、二成分現像剤を用いた磁気ブラ
シ現像は周知であり、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置において広く利用されている。

【０００３】磁気ブラシ現像では、現像剤担持体の表面
に現像剤を搬送し、現像剤をブラシ状(磁気ブラシ)に保
持させて像担持体に接触させ、静電潜像が形成された像
担持体と電気的バイアスが印加されたスリーブとの間の
電界によってトナーが潜像面に選択的に付着することに
より、現像が行われる。

【０００４】上記現像剤担持体は、通常、円筒状のスリ
ーブ（現像スリーブ）として構成され、このスリーブ表
面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する
磁石体（磁石ローラ）をスリーブ内部に備えている。穂
立ちの際、キャリアが磁石ローラで生じる磁力線に沿う
ようにスリーブ上に穂立ちすると共に、この穂立ちに係
るキャリアに対して帯電トナーが付着されている。上記
磁石ローラは、複数の磁極を有し、それぞれの磁極を形
成する磁石が棒状などに構成されていて、特にスリーブ
表面の現像領域部分では現像剤を立ち上げる現像主磁極
を備えている。上記スリーブと磁石ローラの少なくとも
一方が動くことでスリーブ表面に穂立ちを起こした現像
剤が移動するようになっており、現像領域に搬送された
現像剤は上記現像主磁極から発せられる磁力線に沿って
穂立ちを起こし、この現像剤のチェーン穂は撓むように
潜像担持体表面に接触し、接触した現像剤のチェーン穂
が潜像担持体との相対線速差に基づいて静電潜像と擦れ
合いながら、トナー供給を行う。なお、現像領域とは、
現像剤担持体上で磁気ブラシが立ち上がり潜像担持体と
接触している範囲とする。

【０００５】従来の磁気ブラシ現像装置においては、画
像濃度を高くするための現像条件と低コントラスト画像
を良好に得るための現像条件とが両立せず、高濃度部と
低濃度部との双方を同時に改善することが困難である。
即ち、画像濃度を高くするための現像条件としては、
(i)潜像担持体と現像スリーブとの間隔である現像ギャ
ップを狭くすること、あるいは(ii)現像領域幅を広くす
ることなどが挙げられる。一方、低コントラスト画像を
良好に得るための現像条件としては、(i')現像ギャップ
を広くすること、あるいは(ii')現像領域幅を狭くする
ことなどがある。つまり、双方の現像条件は相対するも
のであって両立せず、全濃度域にわたって双方の条件を
満たして良質な画像を得ることは一般に困難とされてい
る。

【０００６】例えば低コントラスト画像を重視する場合
には、ベタラインのクロス部や黒ベタ、ハーフトーンベ
タ画像の後端部に白抜けを生じる所謂「後端白抜け」と
称される異常画像が発生しやすい。また同じ幅で形成し
た格子画像の横線が縦線よりも細くなったり、１ドット
などの小さい点画像が現像されないなどの現象も発生し
ている。

【０００７】このような従来からの課題であった画像濃
度を高くするための現像条件と低コントラスト画像を良
好に得るための現像条件とを高い時点で満足させ、全濃
度域にわたって良質な画像を得るための現像方法及び現
像装置等を本願出願人は先に提案している（特願２００
０−２９６３７）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
本願出願人が先に提案した現像装置においては、現像ロ
ーラの主極部は極間角度が従来の現像ローラに比べて狭
いため、マグネット材料に高い磁気特性が必要となる。
また、主極部の精度が従来の現像ローラに比べて高い精
度（従来の±２度に対して±１度）が要求される。その
ため、現像ローラの製造が難しく、製作コストが嵩むと
いう問題があった。

【０００９】本発明は、このような問題を解決し、高い
磁気特性と主極部の高精度を備えた現像ローラとこれを
低コスト且つ容易に製造できる製造方法を実現し、全濃
度域にわたって良質な画像を得ることのできる現像装置
を提供することを課題とする。

【００１０】また、全濃度域にわたって良質な画像を得
ることのできる画像形成装置を提供することも本発明の
課題である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、非磁性スリーブの内部に磁石ローラを配置した現
像ローラにおいて、前記磁石ローラは、磁性粉と高分子
化合物を混合して成形した円筒状マグネットと、該円筒
状マグネットの現像極に相当する部分に隣接して配置さ
れたブロック同士の極性が相反する少なくとも２つのマ
グネットブロックとからなることにより解決される。

【００１２】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記マグネットブロックの外周側の両肩部が丸みを
帯びた形状であることを提案する。また、前記の課題を
解決するため、本発明は、前記マグネットブロックは、
外周側の周方向の大きさが内周側よりも大きいことを提
案する。

【００１３】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記マグネットブロックは、磁気特性が残留磁束密
度が０．５Ｔより大きく、保持力が１２００ｋＡ／ｍよ
り小さいことを提案する。

【００１４】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記円筒状マグネットが磁場配向されていない等方
性マグネットであることを提案する。また、前記の課題
を解決するため、本発明は、現像剤を現像スリーブに汲
み上げて、現像スリーブ上に磁気ブラシを形成し、潜像
担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装
置において、前記現像スリーブの内部に配置される磁石
ローラが、磁性粉と高分子化合物を混合して成形した円
筒状マグネットと、該円筒状マグネットの現像極に相当
する部分に隣接して配置されたブロック同士の極性が相
反する少なくとも２つのマグネットブロックとからなる
ことを提案する。

【００１５】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、現像剤を現像スリーブに汲み上げて、現像スリーブ
上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦さ
せて潜像を可視像化する現像装置を備えた画像形成装置
において、前記現像スリーブの内部に配置される磁石ロ
ーラが、磁性粉と高分子化合物を混合して成形した円筒
状マグネットと、該円筒状マグネットの現像極に相当す
る部分に隣接して配置されたブロック同士の極性が相反
する少なくとも２つのマグネットブロックとからなるこ
とを提案する。

【００１６】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、非磁性スリーブの内部に磁石ローラを配置した現像
ローラの製造方法において、前記磁石ローラは、磁性粉
と高分子化合物を混合して成形した円筒状マグネット
と、該円筒状マグネットの現像極に相当する部分に隣接
して配置されたブロック同士の極性が相反する少なくと
も２つのマグネットブロックとからなり、前記円筒状マ
グネットの成形・着磁後に、着磁された前記マグネット
ブロックを貼り付けることを提案する。

【００１７】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記円筒状マグネットに前記マグネットブロックを
貼り付ける際に、現像ローラの芯金基準面を検知して、
該芯金基準面に対し定められた角度で前記マグネットブ
ロックを接合することを提案する。

【００１８】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記円筒状マグネットに前記マグネットブロックを
貼り付ける際に、現像ローラの芯金基準面を検知すると
ともに、前記マグネットブロックの磁極中心を検知し
て、前記芯金基準面とマグネットブロック磁極中心が定
められた角度になるように接合することを提案する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。先ず本発明に係る現像装置が装着
された画像形成装置の作像部について説明する。図１に
おいて、静電潜像担持体である感光体ドラム１の周囲に
は、当該ドラム表面を帯電するための帯電装置２、一様
帯電処理面に潜像を形成するためのレーザー光線でなる
露光３、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着すること
でトナー像を形成する現像装置４、形成されたドラム上
のトナー像を記録紙へ転写するための転写装置５、ドラ
ム上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置
７、ドラム上の残留電位を除去するための除電ランプ８
が順に配設されている。

【００２０】このような構成において、帯電装置２の帯
電ローラによって表面を一様に帯電された感光体１は、
露光３によって静電潜像を形成され、現像装置４によっ
てトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルト
などでなる転写装置５によって、感光体ドラム１表面か
ら、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写さ
れる。この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着した
記録紙は、分離爪によって感光体ドラム１から分離され
る。そして未定着の記録紙上のトナー像は定着器９によ
って記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ド
ラム上に残留したトナーは、クリーニング装置７によっ
て除去され回収される。残留トナーを除去された感光体
ドラム１は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形成
プロセスに供される。なお、符号６は、図示しない給紙
トレイからの記録紙を、感光体１上のトナー像にタイミ
ングを合わせて送出するためのレジストローラである。

【００２１】現像装置４内には、現像剤担持体である現
像ローラ４１が感光体ドラム１に近接するように配置さ
れていて、双方の対向部分には、感光体ドラムと磁気ブ
ラシが接触する現像領域が形成されている。現像ローラ
４１は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂
などの非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリーブ４
５（図２）が不図示の回転駆動機構によって図中時計回
りに回転されるようになっている。

【００２２】現像剤の搬送方向（図で見て時計回り方
向）における現像領域の上流側部分には、現像剤チェー
ン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現像剤量を規制
するドクタブレード４２が設置されている。このドクタ
ブレード４２と現像スリーブ４５との間隔であるドクタ
ギャップは０．４ｍｍに設定されている。更に現像ロー
ラの感光体ドラムとは反対側領域には、現像装置ケーシ
ング内の現像剤を攪拌しながら現像ローラ４１へ汲み上
げるためのスクリュー４４が設置されている。符号４２
は入口シール部材である。

【００２３】現像ローラのスリーブ４５内には、当該現
像スリーブ４５の周表面に現像剤の穂立ちを生じるよう
に磁界を形成する磁石ローラ体（磁石ローラ）が固定状
態で備えられる。本実施形態では、図２に示すように、
円筒状マグネット４７の現像主極部にマグネットブロッ
ク４８を接合した構成となっている。この磁石ローラ体
から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤の
キャリアが現像スリーブ４５上にチェーン状に穂立ちを
起こし、このチェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯
電トナーが付着されて、磁気ブラシが構成される。当該
磁気ブラシは現像スリーブ４５の回転によって現像スリ
ーブ４５と同方向（図で見て時計回り方向）に移送され
ることとなる。

【００２４】円筒状マグネット４７とマグネットブロッ
ク４８からなる磁石ローラ体は、複数の磁極を有してい
る。図２に示すように、３つのマグネットブロック４８
によって現像領域部分に現像剤の穂立ちを生じさせる現
像極と、現像スリーブ４５上に現像剤を汲み上げるため
の汲み上げ極（図２においてスリーブ４５の左斜め下方
向に広がるＮ極）と、汲み上げられた現像剤を現像領域
まで搬送するための搬送極（マグネットブロック４８に
よる現像主磁極の上流側：図の左側に広がるＳ極）と、
現像後の領域で現像剤を搬送する磁極（マグネットブロ
ック４８による現像主磁極の上流側：図の右側のＳ極）
である。本実施形態では、現像極を３つの（３極の）マ
グネットブロック４８により形成しているが、２つ以上
（２極以上）のマグネットブロック４８により現像極を
形成してもよい。図２には、現像ローラ１における、ロ
ーラ半径方向（法線方向）の磁力分布とその大きさを破
線により示してある。

【００２５】円筒状マグネット４７は、現像主極以外の
磁気特性を形成する部分であり、材料としては磁性粉に
高分子化合物を混合したプラスチックマグネットもしく
はゴムマグネットを用いることが多い。磁性粉としては
ＳｒフェライトないしＢａフェライトを用い、高分子化
合物としては６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリア
ミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）又
はＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系
化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材
料、ＮＢＲ等のゴム材料を使用することができる。

【００２６】また、現像主極を形成するマグネットブロ
ック４８は、現像ローラ軸方向に延びる棒状のブロック
であり、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、Ｂｒ
＞０．５Ｔ（テスラ）の材料を用いることが望ましく、
多くはＮｅ系（Ｎｅ・Ｆｅ・Ｂ等）又はＳｍ系（Ｓｍ・
Ｃｏ、Ｓｍ・Ｆｅ・Ｎ等）の希土類マグネットもしくは
これらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混
合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネット
を用いることができる。

【００２７】本実施形態の現像装置４は、現像主磁極の
法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であるか、又は
現像主磁極の半値幅が２２度以下であるように構成され
ている。現像領域で穂立ちを起こす主磁極の法線方向磁
束密度の減衰率を４０％以上、好ましくは５０％以上と
することで、磁極の減衰率が大きくなり、磁気ブラシの
立ち上がり・倒れの間の穂立ち幅が小さくなる。その結
果、磁気ブラシは短く且つ密に立ち上がることとなる。
このような短く且つ密な立ち上がりをする磁気ブラシ
は、スリーブ長手方向（ローラ軸方向）において考察す
ると、立ち上がり・倒れの均一化をもたらすものであ
る。また、磁極の半値幅を狭くすることで、その減衰率
が大きくなることが判明している。当該半値幅を２２度
以下、望ましくは１８度以下で構成するのが良い。半値
幅とは、法線方向の磁力分布曲線の最高法線磁力（頂
点）の半分の値（例えばＮ極によって作製されている磁
石の最高法線磁力が１２０ｍＴ（ミリテスラ）であった
場合、半値５０％というと６０ｍＴである。半値８０％
という表現もあり、この場合には９６ｍＴとなる）を指
す部分の角度幅のことである。

【００２８】本実施形態においては、上記のような磁気
特性を得るために、高い磁気特性が必要な部分のみにマ
グネットブロック４８を用いることで、必要な特性を持
った現像ローラを低コスト且つ簡単な構成で実現するこ
とができる。各マグネットブロック４８は、隣接するマ
グネットブロック同士は互いに相反する磁極のものであ
る。

【００２９】マグネットブロック４８と円筒状マグネッ
ト４７の接合方法としては、接着剤を用いて接着する方
法や、使用する材質によっては超音波振動を利用した接
着工法を採用することもできる。

【００３０】上記のように現像主磁極の法線方向磁束密
度の減衰率を４０％以上、または現像主磁極の半値幅を
２２度以下とするような場合、例えば１６〜２０ｍｍ径
の現像ローラであるとスリーブ表面の磁束密度として８
０〜９０ｍＴが必要となり、主極部のマグネット形状と
しては構成上、幅２ｍｍ、高さ３ｍｍ程度の大きさに収
める必要がる。この場合、マグネットブロック４８の材
料特性としてはＢｒ＞０．５Ｔ、保持力ｉＨｃ＜１２０
０ｋＡ／ｍであることが望ましい。また、現像主磁極の
磁束密度を上げる（高める）ための手段として、マグネ
ットブロック４８とスリーブ４５間の距離を縮めるた
め、図３に示すように、各マグネットブロック４８Ｂの
両肩部（スリーブ４５側の両角部）を丸めた形状（Ｒ形
状）とすることができる。

【００３１】各マグネットブロックの両肩部をＲ形状と
することにより、マグネットブロックとスリーブ４５間
の距離を縮めた場合でも各マグネットブロック４８Ｂの
両肩部がスリーブ４５に接触しなくなり、マグネットブ
ロック４８とスリーブ４５間の距離を縮めることが可能
となる。マグネットブロック４８とスリーブ４５との距
離を小さくすることによって、マグネットブロックの磁
気特性が低い場合でも、全濃度域にわたって良質な画像
を得るために必要な特性を得ることができる。

【００３２】また、各マグネットブロック４８同士の距
離を狭めようとすると、各マグネットブロック４８を埋
め込むための溝部（円筒状マグネット４７に設けた溝
部）の溝間距離が狭くなる。すると、円筒状マグネット
４７の材質によっては、マグネットブロック４８間に働
く磁気力によって円筒状マグネット４７に設けた溝部が
変形してしまう恐れがある。特に、円筒状マグネット４
７の材質として軟質系の材料を用いた場合は、溝間が変
形してしまい、組み立て時にマグネットブロック４８の
位置を決めても溝間の変形のためにマグネットブロック
４８の位置がズレ、必要な磁気特性が得られないことが
ある。そこで、図４または図５に示すマグネットブロッ
ク４８Ｃ又は４８Ｄのように、マグネットブロックの内
周側（現像ローラの内周側）の幅（ローラ周方向の大き
さ）を狭くし、外周側を広く（大きく）することで、円
筒状マグネット４７に設ける溝部の溝間距離を拡げ、強
度を持たせる（向上させる）ことができる。

【００３３】このように、磁性粉に高分子化合物を混合
した材料で形成した円筒状マグネットの、現像極に相当
する部分に極性の相反する２極以上のマグネットブロッ
クを隣接させて埋め込んだ構造の現像ローラとすること
により、高い磁気特性が必要な部分のみにマグネットブ
ロックを用いたことで、磁気ブラシの現像スリーブ４５
の長手方向（ローラ軸方向）に対する均一な穂立ちと均
一な穂倒れに必要な特性を持った現像ローラを簡単な構
成で実現することができ、現像ローラ（現像装置）のコ
ストを低減させることができる。

【００３４】ところで、円筒状マグネット４７の製造方
法としては、上記した材料を用いて押出し成形もしくは
射出成形により形成することが一般的に考えられる。こ
の場合、従来の現像ローラでは磁気特性を高めるため、
磁場中で成形し磁性粉を異方化する（磁場配向）のが一
般的であるが磁場配向を行うとマグネットの磁化によっ
て変形が起こり、特に精度が求められるマグネットブロ
ック埋込用の溝部分の形状が得られないことが考えられ
る。また、本実施形態の現像装置の現像ローラでは、最
も磁気特性の高い主極部分はマグネットブロック４８を
埋め込んであるため磁場配向を行わなくても主極以外の
磁気特性を得ることができる。これらのことから円筒状
マグネット４７を等方性で成形し溝部分にマグネットブ
ロック４８を埋め込んだ構造にすることで溝部分の変形
が無い現像ローラを容易に得ることができる。

【００３５】本発明に係る現像ローラの製造方法として
は下記の２通りの方法が考えられる。なお、マグネット
ブロック４８を組み付けた後に着磁する方法は狭い範囲
に非常に高い磁場をかけることが必要であり、磁化装置
が非常に大型化してしまうため、現実的には不可能であ
る。 ：円筒形状のマグネットを成形・（芯金挿入）・着磁
を行い、一体型のマグネットロール４７を製作した後、
着磁されたマグネットブロック４８を貼り付ける方式。 ：円筒形状のマグネットを成形（射出成形又は押出し
成形）する際に着磁されたマグネットブロック４８を一
体成形し、その後、円筒状マグネット４７に着磁を行う
方法。

【００３６】上記の方法の内、の方法は、完全に磁化
したマグネットブロックを変形や減磁することなく円筒
状マグネットに貼り付けることができ、精度良く現像ロ
ーラを製造することができる。また、の方法は一体成
形時にマグネットブロック４８が変形もしくは減磁（特
に希土類マグネットを用いた場合）してしまう可能性が
あり、工数は少ないがに比べると、優れた特性が得ら
れない。

【００３７】本実施形態の現像装置の場合、主極角度の
精度が従来よりも高い。主極角度は芯金４６の基準面と
マグネットブロック４８の位置精度によって決まるた
め、現像ローラの製造工程としては次のような方法が望
ましい。i）：マグネットブロック４８を貼り付ける際
にローラの芯金基準面を検知し芯金基準面に対し定めら
れた角度でマグネットブロック４８を接合する。この方
法を図６に示す。これは、芯金４６の基準面４６ａを固
定し、この芯金基準面に対する角度が固定されるように
組み立て工具５０によりマグネットブロック４８を保持
し、円筒状マグネット４７に組み付けるものである。i
i）マグネットブロック４８を貼り付ける際にローラの
芯金基準面を検知し、かつ、マグネットブロック４８の
磁極中心を検知して芯金基準面とマグネットブロック４
８の磁極中心が決められた角度になるように接合する。
この方法を図７に示す。これは、芯金４６の基準面４６
ａを固定し、組み立て工具５０により保持したマグネッ
トブロック４８の磁極位置を検知手段（磁性体等）で検
知しながらマグネットブロック４８を円筒状マグネット
４７に組み付けるものである。

【００３８】上記のi）の場合、芯金基準面４６ａ・マ
グネットブロック４８の機械的位置を検出して接合する
方法のため、製造装置は簡素にできるが磁気的な位置を
検出している訳ではないのでii）に比べると精度が余り
高くない。一方、ii）の方法では、マグネットブロック
４８の磁気的な位置を検出しているため磁極角度精度を
高めることができるが、i）に比べると製造設備が煩雑
になる。

【００３９】最後に、本発明の適用を電子写真式カラー
複写装置（以下、カラー複写機という）に広げて説明す
る。まず、図８を用いて、本カラー複写機の概略構成及
び動作について説明する。このカラー複写機は、カラー
画像読取装置（以下、カラースキャナという）１１、カ
ラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）１
２、給紙バンク１３等で構成されている。

【００４０】上記カラースキャナ１１は、コンタクトガ
ラス１０１上の原稿１０の画像を照明ランプ１０２、ミ
ラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ及びレンズ１０４
を介してカラーセンサ１０５に結像して、原稿１０のカ
ラー画像情報を、例えば赤、緑、青（以下、それぞれ
Ｒ，Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な
画像信号に変換する。ここで、カラーセンサ１０５は、
本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電
変換素子で構成され、原稿１０の画像を色分解した３色
のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカ
ラースキャナ１１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強
度レベルを基にして、不図示の画像処理部で色変換処理
を行い、黒（以下、Ｂｋという）、シアン（以下、Ｃと
いう）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以
下、Ｙという）のカラー画像データを得る。

【００４１】上記Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ１１の動作は次の通りであ
る。後述のカラープリンタ１２の動作とタイミングを取
ったスキャナスタート信号を受けて、照明ランプ１０２
及びミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ等からなる
光学系が矢印左方向へ原稿１０を走査し、１回の走査毎
に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回
繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを
得る。そして、その都度カラープリンタ１２で順次顕像
化しつつ、これを重ね合わせて最終的な４色フルカラー
画像を形成する。

【００４２】上記カラープリンタ１２は、像担持体とし
ての感光体ドラム２０、書き込み光学ユニット２２、リ
ボルバ現像ユニット２３、中間転写装置２６、定着装置
２７等で構成されている。 上記感光体ドラム２０は矢
印の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリー
ニング装置２０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、
電位センサ２０４、リボルバ現像ユニット２３の選択さ
れた現像器、現像濃度パターン検知器２０５、中間転写
装置２６の中間転写ベルト２６１などが配置されてい
る。

【００４３】また、上記書き込み光学ユニット２２は、
カラースキャナ１１からのカラー画像データを光信号に
変換して、原稿１０の画像に対応した光書き込みを行
い、感光体ドラム２０に静電潜像を形成する。この書き
込み光学ユニット２２は、光源としての半導体レーザー
２２１、不図示のレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミ
ラー２２２とその回転用モータ２２３、ｆ／θレンズ２
２４、反射ミラー２２５などで構成されている。

【００４４】また、上記リボルバ現像ユニット２３は、
Ｂｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３
１Ｍ及びＹ現像器２３１Ｙと、各現像器を矢印の反時計
方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成
されている。各現像器は図１の現像器４に相当するもの
で、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラ
ム２０の表面に接触させて回転する現像スリーブと、現
像剤を汲み上げて攪拌するために回転する現像剤パドル
などで構成されている。各現像器２３１内のトナーはフ
ェライトキャリアとの攪拌によって負極性に帯電され、
また、各現像スリーブには不図示の現像バイアス電源に
よって負の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃが重畳され
た現像バイアスが印加され、現像スリーブが感光体ドラ
ム２０の金属基体層に対して所定電位にバイアスされて
いる。複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニッ
ト２３はＢｋ現像器２３１Ｋが現像位置にセットされて
おり、コピー動作が開始されると、カラースキャナ１１
で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み取
りが開始され、このカラー画像データに基づいてレーザ
ー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、
Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、
Ｍ、Ｙについても同様）。このＢｋ潜像の先端部から現
像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達す
る前にＢｋ現像スリーブを回転開始しておいて、Ｂｋ潜
像をＢＫトナーで現像する。Ｂｋ潜像領域の現像動作が
続いて、静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点
で、速やかに次の色の現像器（本例では通常Ｃ現像器）
が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット２３が回
転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電
潜像先端部が到達する前に完了する。

【００４５】上記中間転写装置２６は、中間転写ベルト
２６１、ベルトクリーニング装置２６２、紙転写コロナ
放電器（以下、紙転写器という）２６３などで構成され
ている。中間転写ベルト２６１は駆動ローラ２６４ａ、
転写対向ローラ２６４ｂ、クリーニング対向ローラ２６
４ｃ及び従動ローラ群に張架されており、不図示の駆動
モータにより、駆動制御される。またベルトクリーニン
グ装置２６２は、入口シール、ゴムブレード、排出コイ
ル、入口シール及びゴムブレードの接離機構等で構成さ
れており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト２６１に
転写した後の２、３、４色目の画像をベルト転写してい
る間は接離機構によって中間転写ベルト２６１の表面か
ら入口シール、ブレードを離間させておく。また紙転写
器２６３は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、
又はＤＣ電圧を印加して、中間転写ベルト２６１上の重
ねトナー像を記録紙に一括転写する。

【００４６】また、カラープリンタ１２内の記録紙カセ
ット２０７及び給紙バンク１３内の記録紙カセット３０
ａ，３０ｂ，３０ｃには、各種サイズの記録紙が収納さ
れており、指定されたサイズの記録紙のカセットから、
給紙コロ２８，３１ａ，３１ｂ，３１ｃによってレジス
トローラ対２９方向に給紙、搬送される。また、プリン
タ１２の図で見て右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙などの
手差し給紙用の手差しトレイ２１が設けられている。

【００４７】上記構成のカラー複写機において、画像形
成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム２０は矢
印の反時計方向に、中間転写ベルト２６１は矢印の時計
回りに不図示の駆動モータによって回転される。中間転
写ベルト２６１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃト
ナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行わ
れ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト２
６１上に重ねてトナ−像が形成される。

【００４８】上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわ
れる。帯電器２０３はコロナ放電によって感光体ドラム
２０を負電荷で約−７００Ｖに一様帯電する。そして、
半導体レーザー２２１はＢｋカラー画像信号に基づいて
ラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当
初一様荷電された感光体ドラム２０の露光部分は、露光
光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ潜像が形成される。
そして、このＢｋ潜像にＢｋ現像スリーブ上の負帯電の
Ｂｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２０の
電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無
い部分、つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着さ
れ、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。そし
て、感光体ドラム２０上に形成されたＢｋトナー像は、
感光体ドラム２０と接触状態で等速駆動している中間転
写ベルト２６１の表面に、ベルト転写器２６５によって
転写される（以下、感光体ドラム２０から中間転写ベル
ト２６１へのトナー像転写をベルト転写という）。

【００４９】感光体ドラム２０上の若干の未転写残留ト
ナーは、感光体ドラム２０の再使用に備えて感光体クリ
ーニング装置２０１で清掃される。ここで回収されたト
ナーは回収パイプを経由して不図示の排トナータンクに
蓄えられる。

【００５０】感光体ドラム２０側ではＢｋ画像形成工程
の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラ
ースキャナ１１によるＣ画像データ読み取りが始まり、
そのＣ画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像
形成が行われる。そして、先のＢｋ潜像の後端部が通過
した後で、かつＣ潜像の先端部が到達する前にリボルバ
ー現像ユニット２３の回転動作が行なわれ、Ｃ現像器２
３１Ｃが現像位置にセットされてＣ潜像がＣトナーで現
像される。Ｃ潜像領域の現像が続いて、Ｃ潜像の後端部
が現像位置を通過した時点で、先のＢｋ現像器２３１Ｂ
の場合と同様にリボルバー現像ユニット２３の回転動作
がなされ、次のＭ現像器２３１Ｍを現像位置に移動させ
る。これもやはり次のＭ潜像の先端部が現像位置に到達
する前に完了させる。

【００５１】なお、Ｍ及びＹの画像形成工程について
は、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形
成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるの
で説明を省略する。

【００５２】上記中間転写ベルト２６１には、感光体ド
ラム２０に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像
を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像
が形成され、次の転写工程において、この４色のトナー
像が記録紙に紙転写器２６３により一括転写される。

【００５３】上記画像形成動作が開始される時期に、記
録紙は上記記録紙カセット又は手差しトレイのいずれか
から給送され、レジストローラ対２９のニップで待機し
ている。そして、紙転写器２６３に中間転写ベルト２６
１上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど記録
紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジス
トローラ対２９が、駆動され、記録紙とトナー像とのレ
ジスト合わせが行われる。そして、記録紙が中間転写ベ
ルト２６１上のトナー像と重ねられて正電位の紙転写器
２６３の上を通過する。このときコロナ放電電流で記録
紙が正電荷で荷電され、トナー画像が記録紙上に転写さ
れる。続いて紙転写器２６３の図で見て左側に配置され
るべき不図示のＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器との
対向部を通過するときに、記録紙は除電され、中間転写
ベルト２６１から剥離して搬送ベルト２１１に移る。

【００５４】そして、中間転写ベルト２６１面から４色
重ねトナー像を一括転写された記録紙は、搬送ベルト２
１１で定着装置２７に搬送され、所定温度に制御された
定着ローラ２７１と加圧ローラ２７２のニップ部でトナ
ー像が溶融定着され、排出ローラ対３２で装置本体外に
送り出され、不図示のコピートレイに表向きにスタック
され、フルカラーコピーを得る。

【００５５】一方、ベルト転写後の感光体ドラム２０の
表面は、感光体クリーニング装置２０１（ブラシロー
ラ、ゴムブレード）でクリーニングされ、除電ランプ２
０２で均一に除電される。また、記録紙にトナー像を転
写した後の中間転写ベルト２６１の表面は、ベルトクリ
ーニング装置２６２のブレードを再びブレード接離機構
で押圧することによってクリーニングされる。

【００５６】以上、本発明を図示の実施形態により説明
したが、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、現像ローラの現像極に相当する部分に設けたマグネ
ットブロックの数は実施形態の３個に限るものではな
く、２つあるいはそれ以上のマグネットブロックとする
ことができる。また、現像装置の現像ローラ以外の部分
の構成は、適宜変更することができる。もちろん、現像
装置が装着される画像形成装置の構成、例えば作像部の
構成等は任意な構成とすることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円筒状マグネットの現像極に相当する部分に隣接して配
置されたブロック同士の極性が相反する少なくとも２つ
のマグネットブロックとからなるので、高い磁気特性が
必要な部分のみにマグネットブロックを用いた構成とな
り、全濃度域にわたって良質な画像を得るために必要な
特性を持った現像ローラを簡単な構成で低コストに実現
することができる。

【００５８】請求項２の構成により、マグネットブロッ
クの外周側の両肩部が丸みを帯びた形状であるので、マ
グネットブロックとスリーブとの距離を小さくすること
ができ、マグネットブロックの磁気特性が低い場合で
も、全濃度域にわたって良質な画像を得るために必要な
特性を得ることができる。

【００５９】請求項３の構成により、マグネットブロッ
クは、外周側の周方向の大きさが内周側よりも大きいの
で、マグネットブロックを配置するために円筒状マグネ
ットに設けられた溝間の幅を広げることができ、現像主
極以外のマグネット部分の強度を保ちつつ必要な磁気特
性を得ることができる。

【００６０】請求項４の構成により、マグネットブロッ
クは、磁気特性が残留磁束密度：Ｂｒ＞０．５Ｔ、保持
力ｉＨｃ＜１２００ｋＡ／ｍであるので、必要な特性を
得られるとともに容易に磁化することができ、全濃度域
にわたって良質な画像を得るために必要な特性を持った
現像ローラを簡単な構成で低コストに実現することがで
きる。

【００６１】請求項５の構成により、円筒状マグネット
が磁場配向されていない等方性マグネットであるので、
磁場配向のマグネット磁化による変形が起こることが無
く、円筒状マグネットの形状精度が高められる。よっ
て、マグネットブロックを配置する部分の溝形状の精度
を高め、全濃度域にわたって良質な画像を得るために必
要な特性を持った現像ローラを簡単な構成で低コストに
実現することができる。

【００６２】請求項６の現像装置及び請求項７の画像形
成装置によれば、高い磁気特性が必要な部分のみにマグ
ネットブロックを用いた現像ローラの構成により、全濃
度域にわたって良質な画像を簡単な構成で低コストに実
現することができる。

【００６３】請求項８の現像ローラの製造方法によれ
ば、円筒状マグネットの成形・着磁後に、着磁されたマ
グネットブロックを貼り付けるので、完全に磁化したマ
グネットブロックを変形や減磁することなく円筒状マグ
ネットに貼り付けることができ、全濃度域にわたって良
質な画像を得るために必要な特性を持った現像ローラを
容易に低コストで製造することができる。

【００６４】請求項９の現像ローラ製造方法により、円
筒状マグネットにマグネットブロックを貼り付ける際
に、現像ローラの芯金基準面を検知して、該芯金基準面
に対し定められた角度で前記マグネットブロックを接合
するので、マグネットブロックの位置を芯金基準面に対
して精度良く位置決めすることが可能となり、主極角度
精度に優れた現像ローラを容易に低コストで製造するこ
とができる。

【００６５】請求項１０の現像ローラ製造方法により、
円筒状マグネットにマグネットブロックを貼り付ける際
に、現像ローラの芯金基準面を検知するとともに、マグ
ネットブロックの磁極中心を検知して、芯金基準面とマ
グネットブロック磁極中心が定められた角度になるよう
に接合するので、マグネットブロックの主極位置を芯金
基準面に対して精度良く位置決めすることが可能とな
り、より主極角度精度に優れた現像ローラを容易に低コ
ストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像装置が装着された画像形成装
置の作像部付近を示す概略構成図である。

【図２】本発明による現像装置の現像ローラの磁力分布
と磁力の大きさを示す図である。

【図３】その現像ローラのマグネットブロックの別例を
示す部分断面図である。

【図４】その現像ローラのマグネットブロックの更に別
の例を示す部分断面図である。

【図５】その現像ローラのマグネットブロックの更に別
の例を示す部分断面図である。

【図６】本発明による現像ローラ製造方法の一例を示す
説明図である。

【図７】本発明による現像ローラ製造方法の別の例を示
す説明図である。

【図８】本発明による現像装置を備えた画像形成装置の
一例を示す断面構成図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム（潜像担持体） ４ 現像装置 ４１ 現像ローラ ４５ 現像スリーブ(現像剤担持体) ４６ 芯金 ４６ａ 芯金基準面 ４７ 円筒状マグネット ４８ マグネットブロック ４８Ｂ〜Ｄ マグネットブロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 掛川 美恵子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 甲斐 創 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H031 AC08 AC13 AC18 AC19 AC20 5E040 AA04 AA19 AB03 AB05 AB09 BB04 BC01 BC05 CA01 NN12 NN13 5E062 CC02 CD02 CD05 CE02 CE03 CF09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性スリーブの内部に磁石ローラを配
   置した現像ローラにおいて、 前記磁石ローラは、磁性粉と高分子化合物を混合して成
   形した円筒状マグネットと、該円筒状マグネットの現像
   極に相当する部分に隣接して配置されたブロック同士の
   極性が相反する少なくとも２つのマグネットブロックと
   からなることを特徴とする現像ローラ。
2. 【請求項２】 前記マグネットブロックの外周側の両肩
   部が丸みを帯びた形状であることを特徴とする、請求項
   １に記載の現像ローラ。
3. 【請求項３】 前記マグネットブロックは、外周側の周
   方向の大きさが内周側よりも大きいことを特徴とする、
   請求項１に記載の現像ローラ。
4. 【請求項４】 前記マグネットブロックは、磁気特性が
   残留磁束密度が０．５Ｔより大きく、保持力が１２００
   ｋＡ／ｍより小さいことを特徴とする、請求項１に記載
   の現像ローラ。
5. 【請求項５】 前記円筒状マグネットが磁場配向されて
   いない等方性マグネットであることを特徴とする、請求
   項１に記載の現像ローラ。
6. 【請求項６】 現像剤を現像スリーブに汲み上げて、現
   像スリーブ上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像
   剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置において、 前記現像スリーブの内部に配置される磁石ローラが、磁
   性粉と高分子化合物を混合して成形した円筒状マグネッ
   トと、該円筒状マグネットの現像極に相当する部分に隣
   接して配置されたブロック同士の極性が相反する少なく
   とも２つのマグネットブロックとからなることを特徴と
   する現像装置。
7. 【請求項７】 現像剤を現像スリーブに汲み上げて、現
   像スリーブ上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像
   剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置を備えた画
   像形成装置において、 前記現像スリーブの内部に配置される磁石ローラが、磁
   性粉と高分子化合物を混合して成形した円筒状マグネッ
   トと、該円筒状マグネットの現像極に相当する部分に隣
   接して配置されたブロック同士の極性が相反する少なく
   とも２つのマグネットブロックとからなることを特徴と
   する画像形成装置。
8. 【請求項８】 非磁性スリーブの内部に磁石ローラを配
   置した現像ローラの製造方法において、 前記磁石ローラは、磁性粉と高分子化合物を混合して成
   形した円筒状マグネットと、該円筒状マグネットの現像
   極に相当する部分に隣接して配置されたブロック同士の
   極性が相反する少なくとも２つのマグネットブロックと
   からなり、 前記円筒状マグネットの成形・着磁後に、着磁された前
   記マグネットブロックを貼り付けることを特徴とする現
   像ローラの製造方法。
9. 【請求項９】 前記円筒状マグネットに前記マグネット
   ブロックを貼り付ける際に、現像ローラの芯金基準面を
   検知して、該芯金基準面に対し定められた角度で前記マ
   グネットブロックを接合することを特徴とする、請求項
   ７に記載の現像ローラの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記円筒状マグネットに前記マグネッ
    トブロックを貼り付ける際に、現像ローラの芯金基準面
    を検知するとともに、前記マグネットブロックの磁極中
    心を検知して、前記芯金基準面とマグネットブロック磁
    極中心が定められた角度になるように接合することを特
    徴とする、請求項７に記載の現像ローラの製造方法。