JP2017207599A - 現像装置、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】それぞれ内部に固定されたプラスチックマグネットを有し、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを含む現像装置、およびこれを備えた画像形成装置において、ゲート痕の位置に起因する画像欠陥を抑止する。
【解決手段】現像装置２３は、第１磁石２３１Ａを含む現像ローラー２３１と、第２磁石２３２Ａを含む搬送ローラー２３２と、を備える。Ｎ４極を形成する第１プラスチックマグネットは、軸方向の端部に配置された第１ゲート痕を備え、Ｓ２極を形成する第２プラスチックマグネットは、軸方向の端部に配置された第２ゲート痕を備え、Ｎ１極を形成する第３プラスチックマグネットは、軸方向において第２ゲート痕とは反対側の端部に配置された第３ゲート痕を備え、Ｓ５極を形成する第４プラスチックマグネットは、軸方向において第１ゲート痕とは反対側の端部に配置された第４ゲート痕を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給し静電潜像をトナー像に顕在化する現像装置と、該感光体ドラムからトナー像をシートに転写する転写装置と、を備える。

特許文献１には、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーを備えた現像装置が開示されている。現像ローラーの内部には、所定の磁力を有するプラスチックマグネットが配置されている。プラスチックマグネットは、従来のラバーマグネットと比較して、低容量で高い磁力を確保することができる。プラスチックマグネットは、樹脂材料を用いた射出成型によって形成される。樹脂材料の内部に分散された磁性粉によって、所定の磁力が形成される。

また、感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラーと、現像ローラーに現像剤を供給する搬送ローラーと、を備えた２本マグローラー構成の現像装置が知られている。現像ローラーおよび搬送ローラーは、それぞれ、複数の磁極を備え固定された磁石と、磁石の周囲を回転するスリーブと、を備えている。このような構成によれば、ローラーの機能分離が実現されるとともに、現像剤を循環搬送する現像剤搬送部を感光体ドラムから遠ざけることができる。

特開２００２−２７８２８０号公報

特許文献１に記載された技術では、射出成型時に樹脂材料を充填するゲートの位置に対応して、成型後のプラスチックマグネットの磁力に差が生じることがあった。また、このように部分的に磁力の差を有するローラーが、２本マグローラー構成の現像ローラーや搬送ローラーに適用されると、現像ローラーに供給される現像剤量にむらが生じることや、現像ローラーの表面に付着するトナー層に部分的な差が生じやすい。この結果、濃度むらや画像濃度差などの画像欠陥が生じるという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、それぞれ内部に固定されたプラスチックマグネットを有し、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを含む現像装置、およびこれを備えた画像形成装置において、ゲート痕の位置に起因する画像欠陥を抑止することを目的とする。

本発明の一局面に係る現像装置は、周方向に沿って複数の磁極を含む第１磁石と、前記第１磁石の周囲を第１回転方向に回転し周面にトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を担持する第１スリーブと、を備え、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムに所定の現像位置で対向して配置され、前記感光体ドラムに前記トナーを供給する現像ローラーと、周方向に沿って複数の磁極を含む第２磁石と、前記第２磁石の周囲を第２回転方向に回転し周面に前記現像剤を担持する第２スリーブと、を備え、前記現像ローラーに所定の対向位置で対向するように配置され、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する搬送ローラーと、前記現像剤を攪拌するとともに、前記搬送ローラーに前記現像剤を供給する現像剤攪拌部と、を有し、前記第１回転方向および前記第２回転方向は、前記対向位置において互いに対向する方向に設定され、前記第１磁石は、前記対向位置よりも前記第１回転方向上流側に配置され、前記現像ローラーの軸方向に沿って延びるとともに、前記第１スリーブの表面に所定の第１磁極を形成する第１プラスチックマグネットと、前記対向位置よりも前記第１回転方向下流側に配置され、前記軸方向に沿って延びるとともに、前記第１スリーブの表面に前記第１磁極とは異極の第２磁極を形成する第２プラスチックマグネットと、を備え、前記第２磁石は、前記対向位置よりも前記第２回転方向上流側に配置され、前記軸方向に沿って延びるとともに、前記第２スリーブの表面に前記第２磁極に対向し前記第２磁極とは異極の第３磁極を形成する第３プラスチックマグネットと、前記対向位置よりも前記第２回転方向下流側に配置され、前記軸方向に沿って延びるとともに、前記第２スリーブの表面に前記第１磁極に対向し前記第１磁極とは異極の第４磁極を形成する第４プラスチックマグネットと、を備え、前記第１プラスチックマグネットは、前記軸方向の端部に配置された第１ゲート痕を備え、前記第２プラスチックマグネットは、前記軸方向の端部に配置された第２ゲート痕を備え、前記第３プラスチックマグネットは、前記軸方向において前記第２ゲート痕とは反対側の端部に配置された第３ゲート痕を備え、前記第４プラスチックマグネットは、前記軸方向において前記第１ゲート痕とは反対側の端部に配置された第４ゲート痕を備えることを特徴とする。

本構成によれば、現像ローラーおよび搬送ローラー間で互いに対向して配置される、第１プラスチックマグネットおよび第４プラスチックマグネット、並びに、第２プラスチックマグネットおよび第３プラスチックマグネットは、それぞれゲート痕の位置が軸方向において逆に配置される。このため、ゲート側と反ゲート側との間の磁力の差が相殺されるため、現像ローラーと搬送ローラーとの間で現像剤を安定して受け渡すことができる。この結果、ゲート痕の位置に起因する濃度むらや画像濃度差などの画像欠陥が抑止される。

上記の構成において、前記第２プラスチックマグネットの前記第２ゲート痕は、前記第１プラスチックマグネットの前記第１ゲート痕に対して、前記軸方向の反対側に配置され、前記第４プラスチックマグネットの前記第４ゲート痕は、前記第３プラスチックマグネットの前記第３ゲート痕に対して、前記軸方向の反対側に配置されていることが望ましい。

本構成によれば、現像ローラーおよび搬送ローラーのそれぞれにおいて回転方向に隣接して配置される、第１プラスチックマグネットおよび第２プラスチックマグネット、並びに、第３プラスチックマグネットおよび第４プラスチックマグネットは、それぞれゲート痕の位置が軸方向において逆に配置される。このため、ゲート側と反ゲート側との間の磁力の差が相殺されるため、現像ローラーおよび搬送ローラーの軸方向の一端部において、現像剤が対向位置を通過するような強い磁界が形成されることが抑止される。この結果、現像ローラーと搬送ローラーとの間で現像剤を更に安定して受け渡すことができる。

上記の構成において、前記現像ローラーの前記軸方向の両端側を前記感光体ドラムに向かって付勢する一対の付勢部材と、前記現像ローラーを回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部を含み、前記搬送ローラーおよび前記現像剤搬送部を支持するハウジングと、前記ハウジングに備えられ、前記搬送ローラーに対向して配置され、前記現像剤搬送部から前記搬送ローラーに供給された前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有することが望ましい。

本構成によれば、現像ローラーと搬送ローラーとの間に発生する磁気吸引力が軸方向の両端側で均一化されるため、同等の付勢力を備えた一対の付勢部材を使用することができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れか１に記載の現像装置と、前記現像装置から前記トナーが供給され、前記周面にトナー像を担持する前記感光体ドラムと、前記感光体ドラムからシートに前記トナー像を転写する転写部と、を有することを特徴とする。

本構成によれば、現像装置の現像ローラーおよび搬送ローラーに用いられるプラスチックマグネットのゲート痕の位置に起因する濃度むらや画像濃度差などの画像欠陥が抑止される。

本発明によれば、それぞれ内部に固定されたプラスチックマグネットを有し、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを含む現像装置、およびこれを備えた画像形成装置において、ゲート痕の位置に起因する画像欠陥が抑止される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の内部構造を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の現像ローラーおよび搬送ローラーに備えられるプラスチックマグネットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプラスチックマグネットの磁力分布を示す模式的なグラフである。 本発明の一実施形態に係るプラスチックマグネットの磁力分布データを示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る現像装置と感光体ドラムとの位置決め構造を示す模式的な断面図である。 本発明の実施例および比較例において、現像ローラーの軸方向の位置と印字画像の濃度との関係を示すグラフである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。

図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４、二次転写ローラー１４５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７１が備えられている。

装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートＰを搬送する搬送ローラー対が設けられている。また、シートＰのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートＰを送り込むレジストローラー対１１３も、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７１まで、画像形成部１３（二次転写ニップ部）及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。

給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。

画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向上流側から下流側へ（図１に示す右側から左側へ）向けて順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられている。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。

感光体ドラム２０は、その軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。各色の画像形成ユニットに対応して、感光体ドラム２０がそれぞれ配置される。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。露光装置２２は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。また、クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。

現像装置２３は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。現像装置２３は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤用のものである。なお、本実施形態では、トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。

中間転写ユニット１４は、画像形成部１３の上方に配置される。中間転写ユニット１４は、中間転写ベルト１４１と、駆動ローラー１４２と、従動ローラー１４３と、一次転写ローラー２４と、を備える。

中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡されている。中間転写ベルト１４１は、一の方向に周回駆動され、感光体ドラム２０から転写されたトナー像を表面に担持する。

駆動ローラー１４２は、中間転写ユニット１４の左端側で中間転写ベルト１４１を張架し、中間転写ベルト１４１を周回駆動させる。駆動ローラー１４２は金属ローラーからなる。従動ローラー１４３は、中間転写ユニット１４の右端側で中間転写ベルト１４１を張架する。従動ローラー１４３は、中間転写ベルト１４１に張力を付与する。

一次転写ローラー２４は、中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０と一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。各色の感光体ドラム２０に対向して、それぞれ、一次転写ローラー２４が配置される。

二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１を挟んで駆動ローラー１４２に対向して配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。本実施形態の中間転写ユニット１４および二次転写ローラー１４５は、本発明の転写部を構成する。転写部は、感光体ドラム２０からシートＰにトナー像を転写する。

定着部１６へ供給されたシートＰは、定着ニップ部を通過することで加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。

排紙部１７１は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１７１に排紙される。

次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る現像装置２３について、更に詳述する。図２は、本実施形態に係る現像装置２３の内部構造を示す模式的な断面図である。なお、図２では、説明のために、図１および後述の図６の感光体ドラム２０および現像装置２３の配置を回転して示している。本発明に係る現像装置２３の構成は、図１および図２の位置関係に限定されるものではない。また、図２では、感光体ドラム２０および現像装置２３の各回転部材の回転方向が矢印で示されている。

現像装置２３は、ハウジング２３Ｈ（図６）と、現像ローラー２３１（図２）と、搬送ローラー２３２と、二本の攪拌スクリュー２３３（現像剤攪拌部）と、不図示の仕切り板と、層厚規制部材２３５と、を含む。ハウジング２３Ｈは、現像装置２３の各部材を支持する筐体部分である。

現像ローラー２３１は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２０に所定の現像位置ＮＰ（図２）で対向して配置され、感光体ドラム２０にトナーを供給する。現像ローラー２３１は、第１磁石２３１Ａと、第１スリーブ２３１Ｂと、を備える。なお、本実施形態では、現像位置ＮＰは、感光体ドラム２０と現像ローラー２３１との最近接位置を含む。第１磁石２３１Ａは、周方向に沿って複数の磁極を含み、ハウジング２３Ｈに支持された円柱状の磁石である。第１スリーブ２３１Ｂは、第１磁石２３１Ａの周囲を第１回転方向（図２の矢印Ｄ１方向）に回転し、周面にトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を担持する。本実施形態では、第１スリーブ２３１Ｂは、アルミ製の円管部材（基材）からなる。第１スリーブ２３１Ｂの円管部材の周面には、サンドブラスト処理（ブラスト処理）が施されており、所定の表面粗さを備えている。本実施形態では、第１スリーブ２３１Ｂの表面粗さＲｚｊｉｓは、４．０μｍから１４．０μｍの範囲に設定されている。現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂは、ハウジング２３Ｈに回転可能に支持されている。

搬送ローラー２３２は、現像ローラー２３１に所定の対向位置ＴＰ（図２）で対向するように配置され、現像ローラー２３１に現像剤を供給する。なお、本実施形態では、対向位置ＴＰは、搬送ローラー２３２と現像ローラー２３１との最近接位置を含む。搬送ローラー２３２は、第２磁石２３２Ａと、第２スリーブ２３２Ｂと、を備える。第２磁石２３２Ａは、周方向に沿って複数の磁極を含み、ハウジング２３Ｈに支持されている。第２スリーブ２３２Ｂは、第２磁石２３２Ａの周囲を第２回転方向（図２の矢印Ｄ２方向）に回転し、周面にトナーおよびキャリアを含む現像剤を担持する。搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂは、ハウジング２３Ｈに回転可能に支持されている。なお、搬送ローラー２３２の軸方向は、現像ローラー２３１の軸方向と平行に配置されている。

なお、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２には、直流バイアスに交流バイアスが重畳された現像バイアスが印加される。

また、図２に示すように、現像ローラー２３１が回転する第１回転方向Ｄ１、および搬送ローラー２３２が回転する第２回転方向Ｄ２は、対向位置ＴＰにおいて互いに対向するように設定されている（カウンタ方向）。

攪拌スクリュー２３３は、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。攪拌スクリュー２３３は、シャフトの周りに螺旋状の羽根部材を備えている。また、ハウジング２３Ｈは、不図示の現像剤攪拌部を備える。現像剤攪拌部は、２本の攪拌スクリュー２３３のうちの一方が配置される第１攪拌部と、他方の攪拌スクリュー２３３が配置される第２攪拌部と、を備える。現像剤は、第１攪拌部と第２攪拌部との間を循環搬送される。そして、図２に示される攪拌スクリュー２３３は、矢印ＤＳ方向に回転され、搬送ローラー２３２に現像剤を供給する。

仕切り板は、ハウジング２３Ｈに備えられた板状部材である。仕切り板は、上記の第１攪拌部と第２攪拌部とを攪拌スクリュー２３３の軸方向に沿って仕切っている。

層厚規制部材２３５は、搬送ローラー２３２の周面に対向して配置された非磁性金属からなる板状部材である。なお、他の実施形態において、層厚規制部材２３５の第２回転方向上流側の側面には、磁性部材が固定されてもよい。層厚規制部材２３５は、図２の攪拌スクリュー２３３から搬送ローラー２３２に供給された現像剤の層厚を規制する。

また、図６に示すように、搬送ローラー２３２の軸心は、現像ローラー２３１の軸心よりも下方に配置され、攪拌スクリュー２３３の軸心は、搬送ローラー２３２の軸心よりも更に下方に配置されている。

また、図２を参照して、トナーおよびキャリアからなり、攪拌スクリュー２３３で循環搬送された現像剤は、攪拌スクリュー２３３から搬送ローラー２３２に供給される。その後、層厚規制部材２３５によって現像剤の層厚が規制された後、当該現像剤は現像ローラー２３１に供給される。現像位置ＮＰ（図２）においてトナーの一部が感光体ドラム２０に供給されると、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤が回収される。その後、搬送ローラー２３２に回収された現像剤は、再び攪拌スクリュー２３３の周辺に流入する。

図２を参照して、本実施形態では、現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａは、周方向に沿って６つの磁極を備えている。

現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との対向位置ＴＰよりも第１回転方向（Ｄ１）下流側には、Ｓ２極（第２磁極）が配置される。また、Ｓ２極の第１回転方向下流側には、Ｎ２極が配置される。Ｎ２極は、搬送ローラー２３２から受け取った現像剤を感光体ドラム２０側に搬送する搬送極として機能する。更に、Ｎ２極の第１回転方向下流側には、感光体ドラム２０にトナーを供給する主極として機能するＳ３極が配置される。Ｓ３極は、現像位置ＮＰの近傍に配置されている。

更に、第１磁石２３１Ａは、現像位置ＮＰよりも第１回転方向下流側、かつ、対向位置ＴＰよりも第１回転方向上流側の第１領域において、３つの磁極（Ｎ３、Ｓ４、Ｎ４）を備えている。Ｎ３極は、Ｓ３極（現像位置ＮＰ）の第１回転方向下流側に配置される。Ｓ４極は、Ｎ３極の第１回転方向下流側に隣接して配置されている。Ｎ４極（第１磁極）は、Ｓ４極の第１回転方向下流側に隣接して配置され、Ｓ４極とは異極の磁極である。また、Ｎ４極は、対向位置ＴＰよりも第１回転方向上流側に配置されている。前述のＳ２極は、Ｎ４極とは異極の磁極である。

一方、図２を参照して、搬送ローラー２３２の第２磁石２３２Ａは、周方向に沿って３つの磁極を備えている。現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との対向位置ＴＰよりも第２回転方向（Ｄ２）下流側には、Ｓ５極（第４磁極）が配置される。Ｓ５極は、第１磁石２３１ＡのＮ４極に対向して配置されている。また、Ｓ５極の第２回転方向下流側には、間隔をおいてＳ１極が配置されている。Ｓ５極は、搬送ローラー２３２から現像剤を剥離する剥離極として機能する。Ｓ１極は、攪拌スクリュー２３３から現像剤を汲み上げる汲上極として機能する。Ｓ１極の第２回転方向下流側には、Ｎ１極（第３磁極）が配置されている。図２に示すように、Ｓ１極に対向する位置には、前述の層厚規制部材２３５が搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂに所定の間隔をおいて対向して配置されている。本実施形態では、Ｓ１極が層厚規制部材２３５との間で現像剤の層厚（搬送量）を規制する規制極としても機能する。このため、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に現像剤が受け渡される前に、現像剤の層厚を安定して規制することができる。なお、Ｎ１極は、対向位置ＴＰよりも第２回転方向上流側に配置されている。また、Ｎ１極は、第１磁石２３１ＡのＳ２極に対向して配置されている。Ｎ１極とＳ２極とは互いに異極の磁極である。また、Ｎ１極とＳ５極とは互いに異極の磁極である。

図２を参照して、現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａおよび搬送ローラー２３２の第２磁石２３２Ａの磁極の配置および機能について、更に付言する。第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に供給され、層厚規制部材２３５を通過した現像剤が、Ｎ１極およびＳ２極によって形成される磁界によって、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に供給される。また、現像位置ＮＰを通過した現像剤が、Ｎ４極およびＳ５極によって形成される磁界によって、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に回収される。

図３は、本実施形態に係る現像装置２３の現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２に備えられるプラスチックマグネット５０の斜視図である。現像ローラー２３１の第１磁石２３１Ａおよび搬送ローラー２３２の第２磁石２３２Ａは、図３に示されるようなプラスチックマグネット５０が組み合わされることで形成されている。すなわち、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａは、金属製のシャフトを備え、当該シャフトの周囲に、断面視で扇形形状からなるプラスチックマグネット５０が複数配置される。図３を参照して、プラスチックマグネット５０は、内周面５１と、一対の側面５２と、一対の端面５３と、ゲート痕５０Ｓと、を備えている。なお、図３では、一対の端面５３のうち前側の端面５３のみが現れている。内周面５１は、プラスチックマグネット５０の内側の周面であり、上記のシャフトに接着固定される。一対の側面５２は、それぞれ、他のプラスチックマグネットの側面に接着される。一対の端面５３は、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の軸方向の両端側に位置する。

プラスチックマグネット５０は、公知の射出成型技術によって製造される。すなわち、プラスチックマグネット５０の長手方向（図３では前後方向、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の軸方向に相当する）に延びるように形成された不図示の金型に樹脂材料が充填された後、冷却される。なお、充填される樹脂材料には、バインダ材料と、バインダ材料に分散された磁性粉とが含まれている、当該磁性粉によって、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａに磁力が備えられる。

また、成形されたプラスチックマグネット５０には、金型に配置されたゲート（樹脂材料の充填口）の痕跡が、図３のゲート痕５０Ｓとして現れる。ゲート痕５０Ｓは、プラスチックマグネット５０の長手方向（軸方向）の一端側に配置される。なお、プラスチックマグネット５０のうち、長手方向においてゲート痕５０Ｓが配置される側がゲート側５０Ａと定義され、長手方向においてゲート側５０Ａ（ゲート痕５０Ｓ）とは反対側が反ゲート側５０Ｂと定義される。また、図３では、ゲート痕５０Ｓは内周面５１に現れているが、他の実施形態においてゲート痕５０Ｓは、側面５２、端面５３、または内周面５１とは反対側のプラスチックマグネット５０の外周面に現れる態様でもよい。

図２の第１磁石２３１ＡのＮ４極（第１磁極）を第１スリーブ２３１Ｂ上に形成するプラスチックマグネット５０（図３）が第１プラスチックマグネットと定義される。また、
第１磁石２３１ＡのＳ２極（第２磁極）を第１スリーブ２３１Ｂ上に形成するプラスチックマグネット５０（図３）が第２プラスチックマグネットと定義される。第１プラスチックマグネットは、対向位置ＴＰの第１回転方向上流側に配置され、現像ローラー２３１の軸方向に沿って延びるように配置される。同様に、第２プラスチックマグネットは、対向位置ＴＰの第１回転方向下流側に配置され、現像ローラー２３１の軸方向に沿って延びるように配置される。

更に、第２磁石２３２ＡのＮ１極（第３磁極）を第２スリーブ２３２Ｂ上に形成するプラスチックマグネット５０（図３）が第３プラスチックマグネットと定義される。また、第２磁石２３２ＡのＳ５極（第４磁極）を第２スリーブ２３２Ｂ上に形成するプラスチックマグネット５０（図３）が第４プラスチックマグネットと定義される。第３プラスチックマグネットは、対向位置ＴＰの第２回転方向上流側に配置され、搬送ローラー２３２の軸方向（現像ローラー２３１の軸方向）に沿って延びるように配置される。同様に、第４プラスチックマグネットは、対向位置ＴＰの第２回転方向下流側に配置され、搬送ローラー２３２の軸方向に沿って延びるように配置される。

図４は、本実施形態に係るプラスチックマグネット５０の磁力分布を示す模式的なグラフである。図５は、実測されたプラスチックマグネット５０の磁力分布データを示すグラフである。前述のように、プラスチックマグネット５０を製造する金型において、軸方向の一端側にゲートが配置される。ゲートから金型内に流入した樹脂材料は、軸方向の他端側に向かって広がっていく。この際、樹脂材料の流れの勢いに従って、バインダ内の磁性粉が特に軸方向の他端側に広がっていく。この結果、図４に示すように、製造されたプラスチックマグネット５０では、ゲート側５０Ａよりも反ゲート側５０Ｂ側に磁性粉が偏在しやすく、プラスチックマグネット５０の磁力も反ゲート側５０Ｂ側が高くなる。図４に示された実測データでは、長手方向距離が０ｍｍの方が反ゲート側５０Ｂであり、長手方向距離が３００ｍｍの方がゲート側５０Ａである。図４では、長手方向（軸方向）の両端部において部分的な磁力の立ち上がりが生じているが、図３と同様に、反ゲート側５０Ｂ側の磁力が、ゲート側５０Ａ側の磁力よりも高くなっていることがわかる。

図２に示される現像装置２３では、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１へ現像剤が安定して受け渡されない場合、現像ローラー２３１上で搬送量のむらが生じることや、搬送量不足が生じることで、画像欠陥が生じやすい。本実施形態では、この問題を解決するため、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁極のうち、現像剤を受け取る側の磁力を強くすることを目的として、ラバーマグネットよりも低容量で高い磁力が確保可能なプラスチックマグネットを採用している。しかしながら、上記のように、プラスチックマグネットではゲート側と反ゲート側との間で磁力差が生じやすい。この場合、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間の現像剤の受け渡し部において、現像剤の磁気ブラシがスリーブの表面を掻き取る力に差が生じてしまう。この結果、軸方向において、第１スリーブ２３１Ｂの表面のトナーの残り方（トナー汚れ）に差が発生し、画像濃度が軸方向の両端部で異なるという問題が発生する。

このような課題を解決するために、本実施形態では、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間の現像剤の受け渡しに関して、現像剤を送る側と受けとる側の両方において、プラスチックマグネットによって磁極が形成されている。更に、それぞれのプラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（図３）の配置に、以下のような特徴が備えられている。すなわち、第１プラスチックマグネットは、軸方向の端部に配置されたゲート痕５０Ｓ（第１ゲート痕）を備え、第２プラスチックマグネットは、軸方向の端部に配置されたゲート痕５０Ｓ（第２ゲート痕）を備え、第３プラスチックマグネットは、軸方向において第２プラスチックマグネットの第２ゲート痕とは反対側の端部に配置されたゲート痕５０Ｓ（第３ゲート痕）を備え、第４プラスチックマグネットは、軸方向において第１プラスチックマグネットの第１ゲート痕とは反対側の端部に配置されたゲート痕５０Ｓ（第４ゲート痕）を備える。

より具体的には、図２を参照して、第１磁石２３１ＡのＮ４極を形成する第１プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓは、図２の紙面手前側の端部（一端側）に配置されている。また、第２磁石２３２ＡのＳ５極を形成する第４プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓは、図２の紙面奥側の端部（他端側）に配置されている。したがって、対向するＮ４極およびＳ５極では、それぞれゲート痕の位置が軸方向において逆に配置される。このため、両極間のゲート側と反ゲート側との間の磁力の差が相殺されるため、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤を安定して受け渡すことができる。

また、図２を参照して、第１磁石２３１ＡのＳ２極を形成する第２プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓは、図２の紙面奥側の端部（他端側）に配置されている。また、第２磁石２３２ＡのＮ１極を形成する第３プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓは、図２の紙面手前側の端部（一端側）に配置されている。したがって、対向するＮ１極およびＳ２極では、それぞれゲート痕の位置が軸方向において逆に配置される。このため、両極間のゲート側と反ゲート側との間の磁力の差が相殺されるため、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に現像剤を安定して受け渡すことができる。この結果、現像位置ＮＰでは軸方向に沿ってより均一な現像剤層が形成される。したがって、ゲート痕の位置に起因する濃度むらや画像濃度差などの画像欠陥が抑止される。

更に、上記の構成を付言すれば、第２プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第２ゲート痕）は、第１プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第１ゲート痕）に対して、軸方向の反対側に配置されている。また、第４プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第４ゲート痕）は、第３プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第３ゲート痕）に対して、軸方向の反対側に配置されている。したがって、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２のそれぞれにおいて回転方向に隣接して配置される、第１プラスチックマグネットおよび第２プラスチックマグネット、並びに、第３プラスチックマグネットおよび第４プラスチックマグネットは、それぞれゲート痕の位置が軸方向において逆に配置される。このため、ゲート側と反ゲート側との間の磁力の差が相殺されるため、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の軸方向の一端部において、現像剤が対向位置ＴＰを通過するような強い磁界が形成されることが抑止される。この結果、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間で現像剤を更に安定して受け渡すことができる。

なお、仮に、図２のＮ４極を形成する第１プラスチックマグネットおよびＳ２極を形成する第２プラスチックマグネットにおいて、それぞれのゲート痕が同じ軸方向の一端側に配置されている場合、軸方向の他端側では、Ｎ４極およびＳ２極の互いの磁力が強まった領域が第１回転方向において対向して配置される。この場合、現像ローラー２３１上をＳ４極からＮ４極に搬送された現像剤の一部が、上記の強い磁力領域に引き寄せられて、対向位置ＴＰに進入し、再び現像ローラー２３１上を周回することとなる。この場合、部分的にトナー濃度が低い現像剤が現像位置ＮＰに搬送されるため、濃度むらが発生する。一方、本実施形態では、上記のように隣接するプラスチックマグネット同士においても、ゲート痕の位置が軸方向において逆に配置される。このため、現像剤が対向位置ＴＰを通過することが抑止される。

図６は、本実施形態に係る現像装置２３と感光体ドラム２０との位置決め構造を示す模式的な断面図である。現像装置２３は、一対の付勢部材６０と、一対の軸受部２３１Ｊと、を備える。一対の付勢部材６０は、現像ローラーの軸方向の両端側を感光体ドラム２０に向かって付勢するばね部材である。付勢部材６０の一端（右端）は、画像形成装置１０の装置本体１１に備えられた内壁部１１Ｓに係止される。また、付勢部材６０の他端（左端）は、現像ローラー２３１の回転軸となるシャフト２３１Ｓに係止される。付勢部材６０によって、現像ローラー２３１が左方に付勢される。なお、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間には、現像位置ＮＰ（図２）のギャップを規制するための不図示の規制部材が備えられている。当該規制部材は、現像装置２３において現像ローラー２３１の軸方向の外側に備えられたコロ部材であり、感光体ドラム２０の周面のうち画像形成領域の外側に当接する。この結果、付勢部材６０の付勢力によって、現像位置ＮＰのギャップが安定して保持される。

また、本実施形態では、軸受部２３１Ｊが現像ローラー２３１を回転可能に支持しており、軸受部２３１Ｊはハウジング２３Ｈに固定されている。前述のように、ハウジング２３Ｈは、搬送ローラー２３２、攪拌スクリュー２３３および層厚規制部材２３５を支持している。そして、付勢部材６０によって現像ローラー２３１が左方に押し付けられると、ハウジング２３Ｈが現像ローラー２３１に追従するように、左方に移動する。この際、前述のように、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間では、対向するプラスチックマグネット同士のゲート痕の位置が軸方向において逆に配置されている。したがって、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間に発生する磁気吸引力が軸方向の両端側で均一化される。現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間の対向位置ＴＰのギャップが軸方向に沿って不均一となることが抑止される。したがって、対向位置ＴＰのギャップが軸方向に沿って均一に補正するために、軸方向の一端と他端とにおいて異なる付勢力を備えた付勢部材６０を配置する必要がない。換言すれば、上記の構成によれば、同等の付勢力を備えた一対の付勢部材６０を使用することができるため、現像装置２３の部材の共通化が実現され、現像装置２３のコストが低減される。

次に、実施例に基づいて、本発明を更に説明する。なお、各実験については、以下の実験条件において行った。
＜実験条件＞
・感光体ドラム２０：アモルファスシリコン感光体（ａ−Ｓｉ）、直径φ３０ｍｍ、表面電位Ｖｏ（背景部）＝２７０Ｖ、ＶＬ（画像部）＝２０Ｖ
・プリント速度：５５枚／分
・層厚規制部材２３５と第２スリーブ２３２Ｂとのギャップ：２００〜６００μｍ
・現像ローラー２３１上の現像剤搬送量：２５０ｇ／ｍ^２
・キャリア：体積平均粒径３５μｍ、磁力８０ｅｍｕ／ｇ、フェライト・樹脂コートキャリア
・トナー：体積平均粒径６．８μｍ、トナー濃度７％、正帯電トナー

実験に用いた現像ローラー２３１の条件は以下のとおりである。
・現像ローラー２３１：直径φ２０ｍｍ
・現像ローラー２３１の感光体ドラム２０に対する周速比：１．８（現像位置ＮＰでトレール方向）
・現像ローラー２３１と感光体ドラム２０とのギャップ：３５０μｍ
・現像バイアス：周波数＝３．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％
・第１スリーブ２３１Ｂの表面条件：サンドブラスト（Ｒｚｊｉｓ７μｍ）

また、実験に用いた搬送ローラー２３２の条件は以下のとおりである。
・搬送ローラー２３２：直径φ２０ｍｍ
・第２スリーブ２３２Ｂの表面条件：ローレットＶ溝（溝深さ８０μｍ、溝幅０．２ｍｍ、溝本数１２０本）
・搬送ローラー２３２の現像ローラー２３１に対する周速比：１．４（対向位置ＴＰでカウンタ方向）
・搬送ローラー２３２と現像ローラー２３１とのギャップ：３００μｍ
・現像バイアス：周波数＝３．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％

上記の条件において、実施例および比較例の印字テストを行った。印字した画像は、Ａ３全面の１００％ベタ画像である。実施例では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２において互いに対向するプラスチックマグネットのゲート位置を軸方向において反対側に配置し、比較例では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２において互いに対向するプラスチックマグネットのゲート位置を軸方向において同じ側に配置した。図７は、実施例および比較例において、現像ローラー２３１の軸方向の位置と印字画像の濃度（Ｉ．Ｄ）との関係を示すグラフである。図７では、それぞれ、現像ローラー２３１のＬ位置（軸方向の一端部）、Ｃ位置（軸方向の中央部）およびＲ位置（軸方向の他端部）における濃度の比較を行っている。図７に示すように、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間で、ゲート側５０Ａ同士、反ゲート側５０Ｂ同士を対向させた場合（比較例）は、軸方向において画像濃度がの差が現れている。一方、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間で、ゲート側５０Ａと反ゲート側５０Ｂとを対向させた場合（実施例）は、画像濃度が軸方向において略均一な結果となった。

なお、第１スリーブ２３１Ｂの表面条件については、Ｒｚｊｉｓ４μｍ以上１４μｍ以下の範囲で同様の評価を行った結果、上記と同様の結果が得られることがわかった。また、層厚規制部材２３５と第２スリーブ２３２Ｂとのギャップ（ブレードギャップ）を調整し、第１スリーブ２３１Ｂ上のトナー搬送量を１００ｇ／ｍ^２以上４００ｇ／ｍ^２以下の範囲で同様の評価を行ったところ、上記と同様の結果が得られた。更に、トナー濃度５％以上１２％以下の範囲で、上記と同様の評価を行ったところ、同様の結果が得られた。更に、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の直径が１６ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲、感光体ドラム２０の周速が２００ｍｍ／ｓｅｃ以上４００ｍｍ／ｓｅｃ以下の範囲で同様の評価を行った場合も、同様の結果が得られた。

以上、本発明の一実施形態に係る現像装置２３およびこれを備える画像形成装置１０につき詳細に説明した。このような構成によれば、現像装置２３の現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２に用いられるプラスチックマグネットのゲート痕の位置に起因する濃度むらや画像濃度差などの画像欠陥が抑止される。なお、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記の各実施形態では、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの磁極の一例として、Ｓ極およびＮ極を特定して説明したが、それぞれＳ極およびＮ極は各図において反転されたものでもよい。

（２）上記の実施形態では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２に、直流および交流バイアスからなる現像バイアスが印加される態様にて説明したが、現像バイアスは直流バイアスのみからなるものでもよい。

（３）また、上記の実施形態では、第２プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第２ゲート痕）は、第１プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第１ゲート痕）に対して、軸方向の反対側に配置され、第４プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第４ゲート痕）は、第３プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第３ゲート痕）に対して、軸方向の反対側に配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第２プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第２ゲート痕）は、第１プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第１ゲート痕）に対して、軸方向で同じ側に配置され、第４プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第４ゲート痕）は、第３プラスチックマグネットのゲート痕５０Ｓ（第３ゲート痕）に対して、軸方向で同じ側に配置される態様でもよい。この場合も、対向位置ＴＰを挟んで対向するプラスチックマグネット同士のゲート痕が軸方向において反対側に配置されればよい。

１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
２０ 感光体ドラム
２３ 現像装置
２３１ 現像ローラー
２３１Ａ 第１磁石
２３１Ｂ 第１スリーブ
２３１Ｊ 軸受部
２３１Ｓ シャフト
２３２ 搬送ローラー
２３２Ａ 第２磁石
２３２Ｂ 第２スリーブ
２３３ 攪拌スクリュー（現像剤攪拌部）
２３５ 層厚規制部材
２３Ｈ ハウジング
５０ プラスチックマグネット
５０Ａ ゲート側
５０Ｂ 反ゲート側
５０Ｓ ゲート痕
５１ 内周面
５２ 側面
５３ 端面
６０ 付勢部材

Claims (4)

1. 周方向に沿って複数の磁極を含む第１磁石と、前記第１磁石の周囲を第１回転方向に回転し周面にトナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を担持する第１スリーブと、を備え、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムに所定の現像位置で対向して配置され、前記感光体ドラムに前記トナーを供給する現像ローラーと、
   周方向に沿って複数の磁極を含む第２磁石と、前記第２磁石の周囲を第２回転方向に回転し周面に前記現像剤を担持する第２スリーブと、を備え、前記現像ローラーに所定の対向位置で対向するように配置され、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する搬送ローラーと、
   前記現像剤を攪拌するとともに、前記搬送ローラーに前記現像剤を供給する現像剤攪拌部と、
   を有し、
   前記第１回転方向および前記第２回転方向は、前記対向位置において互いに対向する方向に設定され、
   前記第１磁石は、
   前記対向位置よりも前記第１回転方向上流側に配置され、前記現像ローラーの軸方向に沿って延びるとともに、前記第１スリーブの表面に所定の第１磁極を形成する第１プラスチックマグネットと、
   前記対向位置よりも前記第１回転方向下流側に配置され、前記軸方向に沿って延びるとともに、前記第１スリーブの表面に前記第１磁極とは異極の第２磁極を形成する第２プラスチックマグネットと、
   を備え、
   前記第２磁石は、
   前記対向位置よりも前記第２回転方向上流側に配置され、前記軸方向に沿って延びるとともに、前記第２スリーブの表面に前記第２磁極に対向し前記第２磁極とは異極の第３磁極を形成する第３プラスチックマグネットと、
   前記対向位置よりも前記第２回転方向下流側に配置され、前記軸方向に沿って延びるとともに、前記第２スリーブの表面に前記第１磁極に対向し前記第１磁極とは異極の第４磁極を形成する第４プラスチックマグネットと、
   を備え、
   前記第１プラスチックマグネットは、前記軸方向の端部に配置された第１ゲート痕を備え、
   前記第２プラスチックマグネットは、前記軸方向の端部に配置された第２ゲート痕を備え、
   前記第３プラスチックマグネットは、前記軸方向において前記第２ゲート痕とは反対側の端部に配置された第３ゲート痕を備え、
   前記第４プラスチックマグネットは、前記軸方向において前記第１ゲート痕とは反対側の端部に配置された第４ゲート痕を備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記第２プラスチックマグネットの前記第２ゲート痕は、前記第１プラスチックマグネットの前記第１ゲート痕に対して、前記軸方向の反対側に配置され、
   前記第４プラスチックマグネットの前記第４ゲート痕は、前記第３プラスチックマグネットの前記第３ゲート痕に対して、前記軸方向の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像ローラーの前記軸方向の両端側を前記感光体ドラムに向かって付勢する一対の付勢部材と、
   前記現像ローラーを回転可能に支持する軸受部と、
   前記軸受部を含み、前記搬送ローラーおよび前記現像剤搬送部を支持するハウジングと、
   前記ハウジングに備えられ、前記搬送ローラーに対向して配置され、前記現像剤搬送部から前記搬送ローラーに供給された前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
   を有することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の現像装置と、
   前記現像装置から前記トナーが供給され、前記周面にトナー像を担持する前記感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムからシートに前記トナー像を転写する転写部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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