JP2003015422A

JP2003015422A - 現像装置、画像形成装置

Info

Publication number: JP2003015422A
Application number: JP2001197033A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Sugihara; 和之杉原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤担持体表面への現像剤の汲み上げ量の
安定化や、現像剤の劣化を抑えることができる現像装
置、及び該現像装置を用いた画像形成装置を提供するこ
と。【解決手段】現像ドクタ４４の対向位置において、現
像スリーブ４１ｓ上の法線方向磁速密度ρｈと、現像ス
リーブ４１ｓ上の接線方向磁束密度ρｓとの差（ρｈ−
ρｓ）を、ρｈ−ρｓ＝０±５０×１０^−４（Ｔ）とす
る。これにより、現像スリーブ４１ｓによる現像剤の搬
送性を維持しつつ、現像ドクタ４４の上流部に適度な現
像剤の滞留保持部ａが形成されるようになり、過剰な現
像剤の摩擦を抑えて、良好な現像剤の摩擦帯電を得るこ
とが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファッ
クス、複写機等の画像形成装置の像担持体上に形成され
た静電潜像を現像剤により現像してトナー像化するため
の現像装置及び画像形成装置に関し、詳しくは、現像剤
を担持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面
上に該現像剤を担持するための法線方向磁力及び接線方
向磁力を発生する磁極と、該現像剤担持体の表面に対向
配置されて該現像剤担持体の表面に担持される現像剤量
を規制する現像剤規制部材とを有する現像装置、及び該
現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置の現像装置
として、磁性粒子を含む現像剤を担持する現像剤担持体
上に、該現像剤を磁力により穂立ちさせて磁気ブラシを
形成し、該磁気ブラシにより静電潜像を担持して移動す
る潜像担持体の表面を摺擦して、該潜像担持体上の静電
潜像を可視像化（トナー像化）する現像装置が知られて
いる（特開平５−４０４０６号公報、特開平７−７２７
３９号公報、特開平８−１３７２５５号公報、特開平１
０−２０６６４号公報、特開平１０−２３２５６１号公
報、特開平１１−３８７６１号公報、特開平１１−３３
８２５９号公報など）。

【０００３】この種の現像装置は、現像剤を担持搬送す
る現像剤担持体としての現像スリーブと、該現像スリー
部内に配設されて該現像スリーブの表面上に現像剤を担
持するための法線方向磁力及び接線方向磁力を発生する
磁極が設けられた磁石ローラと、該現像スリーブの表面
に対向配置されて該現像スリーブの表面に担持される現
像剤量を規制するための現像剤規制部材としての現像ド
クタとを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記現像装
置を用いた画像形成装置において高画質を維持するため
には、該現像装置の現像スリーブ表面への現像剤の汲み
上げ量（現像スリーブ表面と現像ドクタとの間を通過す
る現像剤の通過剤量）の安定化や、現像剤の劣化を抑え
ることが必要になる。このような現像剤の汲み上げ量や
劣化には、現像スリーブ内部の磁石ローラの、現像ドク
タに対応する磁極の磁力分布が大きく寄与している。

【０００５】すなわち、上記現像ドクタに対応する磁極
の法線方向磁力が該磁極の接線方向磁力よりも高すぎる
場合には、現像スリーブによる現像剤の搬送能力が、現
像スリーブの表面形状や現像剤の表面形状の摩耗の度合
により大きく影響されて、現像スリーブ表面への現像剤
の汲み上げ量が大きく変動してしまう。また、この場合
には、現像スリーブに保持される現像剤保持量が多くな
るため、現像剤どうしの間で過剰な摩擦が生じ、現像剤
のスペント化を招くことになる。

【０００６】これに対し、上記現像ドクタに対応する磁
極の接線方向磁力が該磁極の法線方向磁力よりも高い場
合には、該磁極の接線方向磁力により現像剤の搬送性が
向上され、上述したような現像スリーブの表面形状や現
像剤の表面形状の摩耗の度合による現像剤の汲上げ量の
変動を小さく抑えることができる。しかし、この場合に
は、現像スリーブに保持される現像剤保持量が減少する
ため、現像剤の十分な摩擦帯電効果が得られなくなり、
地汚れ画像の発生や、ベタ画像の追従性の悪化を招いて
しまう。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、現像剤担持体表面へ
の現像剤の汲み上げ量の安定化や、現像剤の劣化を抑え
ることができる現像装置、及び該現像装置を用いた画像
形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体上に形成された静電潜
像を現像剤により現像してトナー像化するための現像装
置であって、該現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面上に該現像剤を担持するための法
線方向磁力及び接線方向磁力を発生する磁極と、該現像
剤担持体の表面に対向配置されて該現像剤担持体の表面
に担持される現像剤量を規制する現像剤規制部材とを有
する現像装置において、上記現像剤担持体の表面上の法
線方向磁束密度をρｈ、接線方向磁束密度をρｓとした
とき、上記現像剤規制部材に対向する部位における現像
剤担持体表面の磁束密度が、ρｈ−ρｓ＝０±５０×１
０ ^−４（Ｔ）の関係を満足することを特徴とするもので
ある。

【０００９】この現像装置においては、上記現像剤規制
部材に対向する部位における現像剤担持体の表面上の法
線方向磁束密度と接線方向磁束密度とが略等しくなる。
これにより、上記磁極の接線方向磁力による現像剤の搬
送性、及び上記現像スリーブに保持される現像剤保持量
の過不足が解消され、現像剤どうしの間で過剰な摩擦に
よる現像剤のスペント化、現像剤の摩擦帯電不足による
地汚れ画像の発生、ベタ画像の追従性の悪化などが抑制
されるようになる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の現像装置に
おいて、上記法線方向磁束密度ρｈ、及び上記接線方向
磁束密度ρｓが、３００×１０^−４（Ｔ）≦ρｈ≦６０
０×１０^−４（Ｔ）、３００×１０^−４（Ｔ）≦ρｓ≦
６００×１０^−４（Ｔ）、であることを特徴とするもの
である。

【００１１】この現像装置においては、上記現像剤規制
部材に対向する部位における現像剤担持体の表面上の法
線方向磁束密度と接線方向磁束密度とが上記関係を有し
ているので、該現像剤担持体の表面上に良好に帯電され
た適量の現像剤が保持されるようになる。

【００１２】請求項３の発明は、像担持体と、該像担持
体の表面に潜像を書き込む潜像書込み手段と、該潜像書
込み手段により像担持体上に書き込まれた潜像をトナー
像化する現像手段と、該現像手段により像担持体上に形
成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段とを有
する画像形成装置において、上記現像手段として、請求
項１又は２の現像装置を用いることを特徴とするもので
ある。

【００１３】この画像形成装置においては、上記現像手
段として、請求項１又は２の現像装置を用いているの
で、良好に帯電された適量の現像剤により良好な画像形
成を行うことができるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に、本発明に関わる画像形成装置の全
体的な概略構成を示す。この画像形成装置１００は、カ
ラー画像読取部（以下、スキャナという。）２００と、
カラー画像記録部（以下、プリンタという。）４００と
からなる。スキャナ２００は、コンタクトガラス２０２
上の原稿Ｄの画像を照明ランプ２０５、ミラー群２０４
Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃなど、およびレンズ２０６を介
してカラーセンサ２０７に結像して、原稿のカラー画像
情報を、例えばブルー（以下、Ｂという。）、グリーン
（以下、Ｇという。）、レッド（以下、Ｒ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。

【００１５】上記カラーセンサ２０７は、この例では
Ｂ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤ（固体撮像素子）のよ
うな光電変換素子で構成されており、３色同時読み取り
を行うものである。スキャナ２００で得たＢ、Ｇ、Ｒの
色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示を省略さ
れた画像処理部にて色変換処理を行い、ブラック（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）の色情報を含むカラー画像データを得る。その際、
プリンタ４００の動作とタイミングをとったスキャナス
タート信号を受けて、照明ランプ２０５やミラー群２０
４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃなどからなる照明・ミラー光
学系が図中左方向へ原稿走査し、１回走査毎に１色の画
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、順次の４色画像データを得る。そして、その都
度、プリンタ４００で順次顕像化しつつ、これを重ね合
わせて４色のフルカラー画像を形成する。

【００１６】次に、上記プリンタ４００の概要を説明す
る。プリンタ４００は、露光手段としての書き込み光学
ユニット４０１と、潜像担持体である感光体ドラム４１
４と、現像器ユニットであるリボルバー現像装置４２０
とを有する。書き込み光学ユニット４０１は、スキャナ
２００からのカラー画像データを光信号に変換して、原
稿画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム４１
４に静電潜像を形成する。光書き込み光学ユニット４０
１は、レーザー発光手段４４１、これを駆動する発光駆
動制御部（図示省略）、ポリゴンミラー４４３、これを
駆動する回転用モータ４４４、ｆθレンズ４４２、反射
ミラー４４６などで構成されている。

【００１７】上記感光体ドラム４１４は、矢印で示す如
く反時計回りの向きに回転する。感光体ドラム４１４の
周りには、感光体クリーニングユニット４２１、除電ラ
ンプ４１４Ｍ、帯電手段としての帯電器４１９、感光体
ドラム４１４上の潜像電位を検知する電位センサ４１４
Ｄ、リボルバー現像装置４２０の選択された現像器、現
像濃度パターン検知器４１４Ｐ、本発明にいう中間転写
体としての中間転写ベルト４１５などが配置されてい
る。上記リボルバー現像装置４２０は、図２に示すよう
に、ＢＫ現像器４２０Ｋ、Ｃ現像器４２０Ｃ、Ｍ現像器
４２０Ｍ、Ｙ現像器４２０Ｙと、これらを保持する現像
器保持体４２０Ａと、現像器保持体４２０Ａを矢印で示
す如く反時計回りの向きに回転させるリボルバー回転駆
動部（図示省略）などからなる。

【００１８】待機状態におけるリボルバー現像装置４２
０は、ＢＫ現像器４２０Ｋで現像を行う位置にセットさ
れており、コピー動作が開始されると、スキャナ２００
で所定のタイミングからＢＫ画像データの読み取りがス
タートし、この画像データに基づき、レーザー光による
光書き込み・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の各画像
データについても同じ）。このＢＫ潜像の先端部から現
像可能とすべく、ＢＫ現像器４２０Ｋの現像位置に潜像
先端部が到達する前に、ＢＫ潜像をＢＫトナーで現像す
る。以後、ＢＫ潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後
端部がＢＫ潜像位置を通過した時点で、速やかにＢＫ現
像器４２０Ｋによる現像位置から次の色の現像器による
現像位置まで、リボルバー現像装置４２０を駆動して回
動させる。この回動動作は、少なくとも、次の画像デー
タによる潜像先端部が到達する前に完了させる。

【００１９】画像形成動作が開始されると、感光体ドラ
ム４１４は矢印で示すように反時計回りの向きに回動
し、中間転写ベルト（中間転写体）４１５は図示しない
駆動モータにより、時計回りの向きに回動する。中間転
写ベルト４１５の回動に伴って、ＢＫトナー像形成、Ｃ
トナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が順次
行われ、最終的に、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベ
ルト４１５上に重ねてトナー像が形成される。

【００２０】中間転写ベルト４１５は、駆動ローラ４１
５Ｄ、転写対向ローラ４１５Ｔ、クリーニング対向ロー
ラ４１５Ｃおよび従動ローラ群に張架されており、図示
しない駆動モータにより駆動制御される。感光体４１４
上に形成したＢＫトナー像は、感光体と接触状態で等速
駆動している中間転写ベルト４１５の表面に、ベルト転
写コロナ放電器（以下、ベルト転写部という。）４１６
によって転写される。

【００２１】以下、感光体ドラム４１４から中間転写ベ
ルト４１５へのトナー像転写を、ベルト転写と称する。
感光体ドラム４１４上の若干の未転写残留トナーは、感
光体ドラム４１４の再使用に備えて、感光体クリーニン
グユニット４２１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図示しない排トナータンク
に蓄えられる。なお、中間転写ベルト４１５には、感光
体ドラム４１４に順次形成するＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナ
ー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのベル
ト転写画像を形成し、その後、転写紙にコロナ放電転写
器にて一括転写を行う。

【００２２】ところで、感光体ドラム４１４側では、Ｂ
Ｋ画像の形成工程のつぎに、Ｃ画像の形成工程に進む
が、所定のタイミングからスキャナによるＣ画像データ
読み取りが始まり、その画像データによるレーザー光書
き込みで、Ｃ潜像の形成を行う。Ｃ現像器４２０Ｃは、
その現像位置に対して、先のＢＫ潜像後端部が通過した
後で、かつＣ潜像の先端が到達する前に、リボルバー現
像装置の回転動作を行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像す
る。

【００２３】以後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像
後端部が通過した時点で、先のＢＫ現像器の場合と同様
にリボルバー現像装置４２０を駆動して、Ｃ現像器４２
０Ｃを送出し、つぎのＭ現像器４２０Ｍを現像位置に位
置させる。この動作もやはり、つぎのＭ潜像先端部が現
像部に到達する前に行う。なお、ＭおよびＹの各像の工
程については、それぞれの画像データの読み取り・潜像
形成・現像の動作が上述のＢＫ像や、Ｃ像の工程と同じ
であるので、その説明は省略する。

【００２４】ベルトクリーニング装置４１５Ｕは、入口
シール、ゴムブレード、排出コイルおよび、これら入口
シールやゴムブレードの接離機構により構成される。１
色目のＢＫ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目
をベルト転写している間は、ブレード接離機構によっ
て、中間転写ベルト面から入口シール、ゴムブレードな
どは離間させておく。

【００２５】紙転写コロナ放電器（以下、紙転写器とい
う。）４１７は、中間転写ベルト４１５上の重ねトナー
像を転写紙に転写するべく、コロナ放電方式にて、ＡＣ
＋ＤＣまたは、ＤＣ成分を転写紙および中間転写ベルト
に印加するものである。給紙バンク内の転写紙カセット
４８２には、各種サイズの転写紙が収納されており、指
定されたサイズの用紙を収納している収納カセットか
ら、給紙コロ４８３によってレジストローラ４１８Ｒ方
向に給紙・搬送される。なお、符号４１２Ｂは、ＯＨＰ
用紙や厚紙などを手差しするための給紙トレイを示して
いる。

【００２６】上記画像形成が開始されると、上記転写紙
は前記いずれかの給紙トレイから給送され、レジストロ
ーラ４１８のニップ部で待機される。そして、紙転写器
４１７に中間転写ベルト４１５上のトナー像の先端がさ
しかかるときに、転写紙先端がこの像の先端に一致する
ようにレジストローラ４１８が駆動され、紙と像とのレ
ジスト合わせが行われる。このようにして、転写紙が中
間転写ベルト上の色重ね像と重ねられて、正電位につな
がれた紙転写器４１７の上を通過する。このとき、コロ
ナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像の
殆どが転写紙上に転写される。つづいて、紙転写器４１
７の左側に配置した図示しない除電ブラシによる分離除
電器を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベ
ルト４１５から剥離されて紙搬送ベルト４２２に移る。

【００２７】上記中間転写ベルト面から４色重ねトナー
像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト４２２で定
着器４２３に搬送され、所定温度にコントロールされた
定着ローラ４２３Ａと加圧ローラ４２３Ｂのニップ部で
トナー像を溶融定着され、排出ロール対４２４で本体外
に送り出され、図示省略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。なお、ベルト転写
後の感光体ドラム４１４は、ブラシローラ、ゴムブレー
ドなどからなる感光体クリーニングユニット４２１で表
面をクリーニングされ、また、除電ランプ４１４Ｍで均
一除電される。

【００２８】また、転写紙にトナー像を転写した後の中
間転写ベルト４１５は、再び、クリーニングユニット４
１５Ｕのブレード接離機構でブレードを押圧して表面を
クリーニングされる。リピートコピーの場合には、スキ
ャナの動作および感光体への画像形成は、１枚目の４色
目画像工程にひきつづき、所定のタイミングで２枚目の
１色目画像工程に進む。また、中間転写ベルト４１５の
方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙への一括転写工程
にひきつづき、表面をベルトクリーニング装置でクリー
ニングされた領域に、２枚目のＢＫトナー像がベルト転
写されるようにする。その後は、１枚目と同様の動作に
なる。

【００２９】以上は、４色フルカラーコピーを得るコピ
ーモードの説明であったが、３色コピーモード、２色コ
ピーモードの場合は、指定された色と回数の分につい
て、以上述べたと同じ動作を行うことになる。また、単
色コピーモードの場合には、所定枚数が終了するまでの
間、リボルバー現像装置４２０の所定色の現像器のみを
所定色の現像位置に位置させて現像作動状態におき、ベ
ルトクリーニング装置４１５Ｕのブレードをベルトに押
圧状態のまま、連続してコピー動作を行う。

【００３０】本実施形態に係る画像形成装置１００は、
上記リボルバー現像装置４２０と感光体ドラム４１４と
が、図２及び図３に示す引き出しユニット５００に収
容、保持させた状態で、画像形成装置１００の装置本体
から手前側に一体的に引き出せるように構成されてい
る。また、上記リボルバー現像装置４２０のＢＫ現像器
４２０Ｋ、Ｃ現像器４２０Ｃ、Ｍ現像器４２０Ｍ、Ｙ現
像器４２０Ｙは、図３に示すように、引き出しユニット
５００を装置本体の手前側に引き出した状態で、現像器
の現像ローラ前後の軸部を固定してある固定部材のネジ
を外すことにより、リボルバー現像装置４２０から上方
に取外せるように構成されている。

【００３１】図４に、上記ＢＫ現像器４２０Ｋ、Ｃ現像
器４２０Ｃ、Ｍ現像器４２０Ｍ、Ｙ現像器４２０Ｙの構
成を示す。各現像器は、それぞれ同一に構成されてお
り、現像ローラ４１、現像剤搬送スクリュ４２，４３、
現像剤規制部材としての現像ドクタ４４、現像ケーシン
グ４５、現像カバー４６などで構成されている。各現像
器の現像ローラ４１は、図５に示すように、円筒状に形
成された現像スリーブ４１ｓと、磁極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４，Ｐ５を有する磁石ローラ（以下、マグネット
ローラという）４１ｍとで構成されている。

【００３２】マグネットローラ４１ｍは、現像スリーブ
４１ｓ内に固定配置されている。そして、現像スリーブ
４１ｓが回転することによって、磁性体を含んだ現像剤
が、マグネットローラ４１ｍの各磁極の磁力により現像
スリーブ４１ｓの表面上に保持されて搬送される。この
とき、マグネットローラ４１ｍの各磁極の磁力と、現像
スリーブ４１ｓの表面に対向するように配置された現像
ドクタ４４とにより、現像剤搬送方向上流側に現像剤の
滞留保持部ａが形成される（図４参照）。そして、この
現像剤の滞留保持部ａにおいて、現像剤の摩擦帯電が促
進される。現像ドクタ４４の先端付近には磁性体が設置
されており、現像ローラ４１の対向磁力の方向性を均一
化して、現像スリーブ４１ｓ上の現像剤の搬送量のバラ
ツキを抑えている。

【００３３】ところで、上述のような構成の現像器を用
いて、感光体ドラム４１４上に高画質のトナー像を形成
するためには、上記現像スリーブ４１ｓへの現像剤汲み
上げ量の安定化（現像スリーブ４１ｓ表面と現像ドクタ
４４との間を通過する現像剤の通過剤量の安定化）と、
現像剤の劣化を抑えることが必要になる。ここで、現像
剤汲み上げ量とは、図４に示す現像スリーブ４１ｓと現
像ドクタ４４との間隙（ドクタギャップ）Ｄｇを通過し
た後の現像スリーブ４１ｓの表面上の１ｃｍ^２あたりの
現像剤の量をいう（この現像剤汲み上げ量をρ（ｇ／ｃ
ｍ^２）で表す）。

【００３４】これには現像ドクタ４４部に対応する現像
ローラ４１内部のマグネットローラ４１ｍの磁極の磁力
分布が大きく寄与していることが判った。すなわち、本
発明者が行った実験によれば、現像ドクタ４４の対向位
置における現像スリーブ４１ｓ上の法線方向磁速密度ρ
ｈと現像スリーブ４１ｓ上の接線方向磁束密度ρｓとの
差（ρｈ−ρｓ）と、上記現像剤汲み上げ量ρとの間に
は、図６のグラフに示すような関係があることが明らか
になった。なお、本実験では、上記ドクタギャップを、
Ｄｇ＝０６ｍｍに固定して行った。

【００３５】この結果、図６に示すように、上記現像ド
クタ４４の対向位置における現像スリーブ４１ｓ上の法
線方向磁速密度ρｈと現像スリーブ４１ｓ上の接線方向
磁束密度ρｓとの差（ρｈ−ρｓ）が、−５０×１０
^−４（Ｔ）よりも低くなる領域Ａの条件下で画像形成
（プリント）を行った場合には、図７の線分Ａに示すよ
うに、トナーの帯電量Ｑ／Ｍ（μｃ／ｇ）が、安定して
いるが低いことが判った。また、現像スリーブ４１ｓ上
の法線方向磁速密度ρｈと現像スリーブ４１ｓ上の接線
方向磁束密度ρｓとの差（ρｈ−ρｓ）が、＋５０×１
０^−４（Ｔ）よりも高くなる図６の領域Ｃの条件下で画
像形成（プリント）を行った場合には、図７の線分Ｃに
示すように、トナーの経時劣化が大きくなることが判っ
た。

【００３６】これに対し、現像スリーブ４１ｓ上の法線
方向磁速密度ρｈと現像スリーブ４１ｓ上の接線方向磁
束密度ρｓとの差（ρｈ−ρｓ）が、０±５０×１０
^−４（Ｔ）となる図６の領域Ｂの条件下で画像形成（プ
リント）を行った場合には、図７の線分Ｂに示すよう
に、トナーの帯電量Ｑ／Ｍ（μｃ／ｇ）が、良好な帯電
量に維持されることが判った。また、上記現像スリーブ
４１ｓへの現像剤汲み上げ量ρ（ｇ／ｃｍ^２）について
は、図８に示すように、図６の領域Ａ、Ｂの条件下で画
像形成（プリント）を行った場合には共に安定し、図６
の領域Ｃの条件下で画像形成（プリント）を行った場合
には経時的に低下してぼそついた画像が発生することが
判った。

【００３７】更に、上記現像ドクタ４４の対向位置にお
ける、現像スリーブ４１ｓ上の法線方向磁速密度ρｈ
と、トナーの帯電量Ｑ／Ｍ（μｃ／ｇ）との関係を調べ
たところ、図９に示すように、法線方向磁速密度ρｈ
が、ρｈ＝３００×１０^−４（Ｔ）よりも低い領域で
は、トナーの帯電量が不足することがわかった。また、
法線方向磁速密度ρｈが、ρｈ＝６００×１０
^−４（Ｔ）よりも高くなると、上記滞留保持部ａの現像
剤の剤圧が高くなって、上記現像ドクタ４４にビビリ振
動が生じることが明らかになった。

【００３８】このように、上記現像ドクタ４４に対応す
る磁極の接線方向磁力に対して法線方向磁力が高すぎる
と、現像剤の搬送能力の影響が、現像スリーブ４１ｓの
表面形状や、現像剤の表面形状の摩耗により大きくあら
われて、現像剤汲上げ量の劇変動が生じてしまう。ま
た、現像スリーブ４１ｓの現像剤保持量が多くなること
で、現像剤どうしの過剰な摩擦が生じ、現像剤のスペン
ト化を招くことになる。

【００３９】逆に、上記法線方向磁力に対して接線方向
磁力が高くなると、磁力による現像剤の搬送性が得られ
るようになり、現像スリーブ４１ｓの表面性や、現像剤
の表面性による現像剤汲上げ量への影響は小さく抑える
ことができるが、現像スリーブ４１ｓの現像剤保持量が
減少してしまうため、狙いとする現像剤の摩擦帯電効果
が得られなくなり、地汚れ画像の発生や、ベタ画像の追
従の悪化を招いてしまう。

【００４０】そこで、本実施形態に係る画像形成装置に
おいては、上述のような現像ローラ４１の表面粗さによ
る現像剤の搬送性の変動を抑えるために、上記現像ドク
タ４４に対向する、現像ローラ４１の磁極の条件を以下
のように設定した（図１０参照）。（１）現像ドクタ４４の対向位置における、現像スリー
ブ４１ｓ上の法線方向磁速密度ρｈを、ρｈ＝３００〜
６００×１０^−４（Ｔ）とする。（２）現像ドクタ４４の対向位置における、現像スリー
ブ４１ｓ上の接線方向磁束密度ρｓを、ρｓ＝３００〜
６００×１０^−４（Ｔ）とする。（３）現像ドクタ４４の対向位置において、現像スリー
ブ４１ｓ上の法線方向磁速密度ρｈと、現像スリーブ４
１ｓ上の接線方向磁束密度ρｓとの差（ρｈ−ρｓ）
を、ρｈ−ρｓ＝０±５０×１０^−４（Ｔ）とする。

【００４１】このように、上記現像ドクタ４４の対向部
での接線方向磁束密度と法線方向磁束密度の差が小さい
ところを選定することで、上記現像スリーブ４１ｓによ
る現像剤の搬送性を維持しつつ、現像ドクタ４４の上流
部に適度な現像剤の滞留保持部ａが形成されるようにな
り、過剰な現像剤の摩擦を抑えて、良好な現像剤の摩擦
帯電を得ることが可能になった。なお、ここでは、実施
形態に係る画像形成装置として、リボルバー現像装置を
搭載したものを示したが、該現像装置はこのようなもの
に限らない。

【００４２】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、現像剤
の搬送性を維持しつつ、現像剤規制部材の上流部に適度
な現像剤の滞留保持部を形成することができ、過剰な現
像剤の摩擦を抑えて、良好な現像剤の摩擦帯電を得るこ
とができ、常に安定した画像形成を行うことができると
いう優れた効果がある。

【００４３】請求項３の発明によれば、良好に帯電され
た適量の現像剤により良好な画像形成を行うことができ
るという優れた効果がある。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

図１に本発明に関わる機械全体図を示す。図２、３に本
発明に関わる現像装置支持体を示す。図４に本発明に関
わる現像装置の構成を示す。図５に本発明に関わる現像
装置の現像ローラの磁力構成を示す。

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体的
な構成を示す概略構成図。

【図２】上記画像形成装置の引き出しユニットの概略構
成図。

【図３】上記画像形成装置本体から上記引き出しユニッ
トを引き出した状態を示す概略斜視図。

【図４】上記画像形成装置に搭載されている現像器の構
成を示す概略構成図。

【図５】上記現像器の現像ローラの構成を示す概略断面
図。

【図６】上記現像ローラの法線方向磁束密度と接線方向
磁束密度との差と、現像剤汲み上げ量との関係を示すグ
ラフ。

【図７】上記現像ローラ上のトナーの帯電量とプリント
枚数との関係を示すグラフ。

【図８】上記現像ローラの現像剤汲み上げ量とプリント
枚数との関係を示すグラフ。

【図９】上記現像ローラ上の法線方向磁束密度とトナー
の帯電量との関係を示すグラフ。

【図１０】上記現像ローラの磁束密度波形図。

【符号の説明】

４１現像ローラ４１ｓ現像スリーブ４１ｍマグネットローラ４２，４３現像剤搬送スクリュ４４現像ドクタ４５現像ケーシング１００画像形成装置２００カラー画像読取部３００カラー画像記録部４０１書き込み光学ユニット４１４感光体ドラム４１４ＰＰセンサ４２０リボルバー現像装置（現像器ユニット）４２０Ａ現像器保持体４２０ＫＢＫ現像器４２０ＣＣ現像器４２０ＭＭ現像器４２０ＹＹ現像器５００引き出しユニットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５マグネットローラ
の磁極 ρｈ現像スリーブ上の法線方向磁速密度 ρｓ現像スリーブ上の接線方向磁束密度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された静電潜像を現像剤
により現像してトナー像化するための現像装置であっ
て、該現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、該現像剤
担持体の表面上に該現像剤を担持するための法線方向磁
力及び接線方向磁力を発生する磁極と、該現像剤担持体
の表面に対向配置されて該現像剤担持体の表面に担持さ
れる現像剤量を規制する現像剤規制部材とを有する現像
装置において、上記現像剤担持体の表面上の法線方向磁
束密度をρｈ、接線方向磁束密度をρｓとしたとき、上
記現像剤規制部材に対向する部位における現像剤担持体
表面の磁束密度が、 ρｈ−ρｓ＝０±５０×１０^−４（Ｔ）の関係を満足することを特徴とする現像装置。
【請求項２】請求項１の現像装置において、上記法線方
向磁束密度ρｈ、及び上記接線方向磁束密度ρｓが、３
００×１０^−４（Ｔ）≦ρｈ≦６００×１０
^−４（Ｔ）、３００×１０^−４（Ｔ）≦ρｓ≦６００×
１０^−４（Ｔ）、であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】像担持体と、該像担持体の表面に潜像を書
き込む潜像書込み手段と、該潜像書込み手段により像担
持体上に書き込まれた潜像をトナー像化する現像手段
と、該現像手段により像担持体上に形成されたトナー像
を転写材上に転写する転写手段とを有する画像形成装置
において、上記現像手段として、請求項１又は２の現像
装置を用いることを特徴とする画像形成装置。