JP2021043290A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で長寿命化が図られた構成で、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像装置４０は、現像容器４１と、現像ローラー４７と、規制ブレード４８と、第２攪拌部材４６と、を備える。規制ブレード４８及び第２攪拌部材４６は、現像ローラー４７の中心４７ｃよりも下方に配置される。現像ローラー４７の外径Ｄｄは、第２攪拌部材４６の外径Ｄｍよりも小さい。現像ローラー４７の半径をＲｄとし、第２攪拌部材４６の半径をＲｍとし、現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離をＤ１とし、現像ローラー４７の中心４７ｃと第２攪拌部材４６の中心４６ｃとを結ぶ直線Ｌ１が垂線Ｌｐに対してなす角をθｄとした場合に、θｄ≦ａｒｃｓｉｎ（Ｒｄ／（Ｒｄ＋Ｄ１＋Ｒｍ））の関係を満たす。【選択図】図３

Description

本発明は、現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム（像担持体）の表面に形成した静電潜像にトナーを付着させて現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。現像装置では、均一な画像を継続して形成するために、現像容器の内部に収容したトナーを含む現像剤を、現像容器の内部において攪拌しながら搬送している。

現像装置では、例えば螺旋状の羽根を有する攪拌部材を用いる場合に、回転の軸線方向に沿って螺旋羽根のピッチに対応した濃度むらが発生する虞があることが懸念されている。この濃度むらは、現像ローラー（現像剤担持体）の表面に担持され、現像ローラーと感光体ドラムとが対向する現像領域を通過した現像剤が現像ローラーから剥離した後、他の現像剤と混ざり、攪拌される前に、そのまま現像ローラーの表面に再付着することに起因することが知られている。このような不具合の解消を図った従来技術の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１で開示された従来の現像装置は、現像スリーブの下方に配置され、スクリュー羽根の間の軸部に径方向外側に突出する板状突起が設けられた攪拌搬送部材を備える。そして、この従来の現像装置は、現像スリーブ内の磁石の磁極による現像スリーブ表面上の現像剤落下位置を、攪拌搬送部材の、水平状態にある板状突起の先端よりも外側にしている。これにより、現像スリーブ表面から剥離して落下した現像剤を、他の現像剤と十分に攪拌して搬送することができ、濃度むらの発生を防止することができる。

特開平１１−１４３２３１号公報

昨今、小型で長寿命な現像装置を得るために、小径の現像ローラーに大径の攪拌部材を組み合わせる構成が必要となっている。特許文献１で開示された従来の現像装置の特徴を、大径の現像ローラーに小径の攪拌搬送部材を組み合わせた構成の現像装置に適用することは容易である。しかしながら、この従来の現像装置の特徴を、小径の現像ローラーに大径の攪拌部材を組み合わせた構成の現像装置に適用することは構造上困難である。小型で長寿命な現像装置において、現像ローラーから剥離した直後の現像剤の現像ローラーへの再付着を抑制し、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することが課題であった。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、小型で長寿命化が図られた構成で、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の現像装置は、現像容器と、現像剤担持体と、規制ブレードと、攪拌部材と、を備える。現像容器は、像担持体に供給するトナーを含む現像剤を収容する。現像剤担持体は、現像容器に回転可能に支持され、像担持体と対向する現像領域において像担持体に現像容器内のトナーを供給する。規制ブレードは、現像領域よりも現像剤担持体の回転方向上流側に配置され、現像剤担持体が担持する現像剤の層厚を規制する。攪拌部材は、現像剤担持体に近接して平行に延び、現像容器の内部に回転可能に支持され、回転の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら搬送する。さらに、規制ブレード及び攪拌部材は、現像剤担持体の中心よりも下方に配置される。現像剤担持体の外径は、攪拌部材の外径よりも小さい。現像剤担持体の半径をＲｄとし、攪拌部材の半径をＲｍとし、現像剤担持体と攪拌部材との間の距離をＤ１とし、現像剤担持体の中心と攪拌部材の中心とを結ぶ直線が垂線に対してなす角をθｄとした場合に、
θｄ≦ａｒｃｓｉｎ（Ｒｄ／（Ｒｄ＋Ｄ１＋Ｒｍ））
の関係を満たす。

本発明の構成によれば、現像剤担持体の現像領域に対する反対側の外周部は、水平方向において、攪拌部材の最頂部よりも現像領域から離れた位置となる。すなわち、現像剤が攪拌部材から現像剤担持体に汲み上げられる規制ブレードの箇所に対し、攪拌部材の最頂部を隔てた領域に、現像剤担持体から剥離した現像剤が落下する。これにより、現像剤担持体から剥離した直後の現像剤の現像剤担持体への再付着を抑制することができる。したがって、現像剤担持体の外径が攪拌部材の外径よりも小さいという小型で長寿命化が図られた構成の現像装置において、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することが可能になる。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成部の垂直断面図である。 本発明の第１実施形態の現像装置の現像ローラー、規制ブレード及び第２攪拌部材周辺を示す部分垂直断面図である。 本発明の第２実施形態の現像装置の現像ローラー、規制ブレード及び第２攪拌部材周辺を示す部分垂直断面図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

図１は、実施形態の画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。図２は、画像形成装置１の画像形成部２０の垂直断面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙Ｓに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えばプリント（印刷）、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。

画像形成装置１は、図１及び図２に示すように、その本体２に設けられた、給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０、定着部６、用紙排出部７及び制御部８を含む。

給紙部３は、複数枚の用紙Ｓを収容し、印刷時に用紙Ｓを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部４は、給紙部３から送り出された用紙Ｓを二次転写部３３及び定着部６へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｓを用紙排出口４ａから用紙排出部７に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部４は、第一面の定着後の用紙Ｓを分岐部４ｂによって反転搬送部４ｃに振り分け、用紙Ｓを再度、二次転写部３３及び定着部６へと搬送する。露光部５は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。

画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の下方に配置される。画像形成部２０は、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ及びブラック用の画像形成部２０Ｂを含む。これらの４つの画像形成部２０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

画像形成部２０は、所定の方向（図１及び図２における時計回り）に回転可能に支持された感光体ドラム（像担持体）２１を備える。画像形成部２０は、さらに感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って帯電部２２、現像装置４０及びドラムクリーニング部２３を備える。なお、現像装置４０とドラムクリーニング部２３との間に一次転写部３２が配置される。

帯電部２２は、感光体ドラム２１の表面を所定電位に帯電させる。そして、露光部５から照射されたレーザー光によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像の静電潜像が形成される。現像装置４０は、この静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。４つの画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。

転写部３０は、中間転写ベルト３１、一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂ、二次転写部３３及びベルトクリーニング部３４を備える。中間転写ベルト３１は、４つの画像形成部２０の上方に配置される。中間転写ベルト３１は、所定の方向（図１における反時計回り）に回転可能に支持され、４つの画像形成部２０それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。４つの画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂは、中間転写ベルト３１を挟んで、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂの上方に配置される。二次転写部３３は、用紙搬送部４の、定着部６よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部３０の、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部３４は、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向上流側に配置される。

トナー像は、各色の一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで４つの画像形成部２０のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の外周面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部２３は、一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

中間転写ベルト３１の外周面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｓに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

定着部６は、トナー像が転写された用紙Ｓを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｓに定着させる。

制御部８は、不図示のＣＰＵ、画像処理部、記憶部、その他の電子回路及び電子部品を含む。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０及び定着部６それぞれは、制御部８から個別に指令を受け、連動して用紙Ｓへの印刷を行う。記憶部は、例えば不図示のプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

続いて、現像装置４０の構成について、図２に加えて図３を用いて説明する。図３は、第１実施形態の現像装置４０の現像ローラー４７、規制ブレード４８及び第２攪拌部材４６周辺を示す部分垂直断面図である。なお、各色の現像装置４０は基本的な構成が同じであるので、構成要素について各色を表す識別記号の記載と、説明とを省略する。また、この説明において「軸線方向」は、互いに平行に延びる感光体ドラム２１、第１攪拌部材４５、第２攪拌部材４６及び現像ローラー４７それぞれの回転の軸線方向（図２、図３及び図４の紙面奥行き方向）を表す。

現像装置４０は、例えば画像形成装置１の本体２に対して着脱可能である。現像装置４０は、図２及び図３に示すように、現像容器４１、仕切り部４２、第１攪拌室４３、第２攪拌室４４、第１攪拌部材４５、第２攪拌部材４６、現像ローラー（現像剤担持体）４７及び規制ブレード４８を備える。

現像容器４１は、現像装置４０から感光体ドラム２１の表面に供給する現像剤として、例えばトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。現像容器４１は、感光体ドラム２１の回転中心が延びる軸線方向に沿って延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。

仕切り部４２は、現像容器４１の内部の下部に設けられる。仕切り部４２は、現像容器４１の下部の、軸線方向と交差する方向（図２の左右横方向）の略中央部に設けられ、軸線方向及び上下方向に延びる。仕切り部４２は、現像容器４１の内部を、軸線方向と交差する方向において区分する。

第１攪拌室４３及び第２攪拌室４４は、現像容器４１の内部に設けられる。第１攪拌室４３及び第２攪拌室４４は、現像容器４１の内部が仕切り部４２によって区分されることで形成され、互いに並列配置される。第２攪拌室４４は、現像容器４１の内部の、現像ローラー４７の配置領域の下方に隣接して配置される。第１攪拌室４３は、現像容器４１の内部の、第２攪拌室４４よりも現像ローラー４７から離隔した領域に配置される。第１攪拌室４３には、不図示の現像剤補給管を介し、コンテナ５１（図１参照）に収容された現像剤が補給される。

仕切り部４２は、軸線方向の両端部側それぞれに配置された不図示の現像剤連通部を備える。２つの現像剤連通部は、第１攪拌室４３及び第２攪拌室４４それぞれの長手方向の両端部側で仕切り部４２を貫通し、第１攪拌室４３及び第２攪拌室４４を連通させる。

第１攪拌部材４５は、第１攪拌室４３の内部に配置される。第２攪拌部材（攪拌部材）４６は、第２攪拌室４４の内部に配置される。第２攪拌部材４６は、現像ローラー４７に近接して平行に延びる。第１攪拌部材４５及び第２攪拌部材４６は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。第１攪拌部材４５及び第２攪拌部材４６は、その軸線回りに回転することで、回転の軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送し、所定の搬送方向で循環させる。

第１攪拌部材４５及び第２攪拌部材４６の回転により、現像剤は、仕切り部４２の軸線方向の両端部側それぞれに設けられた現像剤連通部を通って、第１攪拌室４３と、第２攪拌室４４との間を循環する。第１攪拌室４３及び第２攪拌室４４において、外部から補給されたトナー（正帯電トナー）が磁性キャリアと混合されて攪拌され、帯電される。

現像ローラー４７は、現像容器４１の内部の、第２攪拌部材４６の上方に配置される。現像ローラー４７は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。現像ローラー４７は、図３に示すように、例えば周方向に沿って複数の磁極が配列された固定磁石４７１と、固定磁石４７１の周囲に、図３において反時計回りに回転可能に支持されて外周面に現像剤を担持する円筒状の現像スリーブ４７２と、を有する。

現像ローラー４７には、直流電圧に交流電圧が重畳された所定の現像電圧が印加される。現像ローラー４７の表面の一部は、現像容器４１から露出し、感光体ドラム２１と対向する。現像ローラー４７は、第２攪拌室４４内の現像剤を担持し、感光体ドラム２１と対向する現像領域Ａｄにおいて感光体ドラム２１の表面にトナーを供給する。

規制ブレード４８は、現像ローラー４７と感光体ドラム２１とが対向する現像領域Ａｄよりも現像ローラー４７の回転方向上流側に配置される。規制ブレード４８は、現像ローラー４７に近接し、その先端と現像ローラー４７の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制ブレード４８は、現像ローラー４７の軸線方向の全域にわたって延びる。規制ブレード４８は、その先端と現像ローラー４７の表面との間の隙間を通過する現像ローラー４７が担持する現像剤の層厚を規制する。

現像剤は、第１攪拌室４３及び第２攪拌室４４において第１攪拌部材４５及び第２攪拌部材４６により攪拌、循環されて帯電され、現像ローラー４７の表面に担持される。現像ローラー４７の表面に担持された現像剤は、規制ブレード４８によって層厚が規制される。現像ローラー４７の表面では、トナー及び磁性キャリアで構成される不図示の磁気ブラシが形成される。現像ローラー４７に所定の現像電圧が印加されると、感光体ドラム２１の表面電位との間の電位差により、現像ローラー４７の表面に担持されたトナーが現像領域Ａｄにおいて感光体ドラム２１に飛翔し、感光体ドラム２１の表面の静電潜像が現像される。

続いて、現像ローラー４７、規制ブレード４８及び第２攪拌部材４６の相対的な位置関係、大小関係といった構造について詳細に説明する。

規制ブレード４８及び第２攪拌部材４６は、現像ローラー４７の中心４７ｃよりも下方に配置される。現像ローラー４７の外径Ｄｄは、第２攪拌部材４６の外径Ｄｍよりも小さい。

そして、現像ローラー４７の半径をＲｄとし、第２攪拌部材４６の半径をＲｍとし、現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離をＤ１とし、現像ローラー４７の中心４７ｃと第２攪拌部材４６の中心４６ｃとを結ぶ直線Ｌ１が垂線Ｌｐに対してなす角をθｄとした場合に、
θｄ≦ａｒｃｓｉｎ（Ｒｄ／（Ｒｄ＋Ｄ１＋Ｒｍ）） ・・・式（１）
の関係を満たす。

上記構成の第１実施形態の現像装置４０において、構造条件を変更し、現像ローラー４７から剥離した現像剤を、第２攪拌部材４６の最頂部４６ｔよりも仕切り部４２側に落下させることができるか否かを評価した。その結果を、表１、表２及び表３に示す。表中、現像ローラー４７から剥離した現像剤が、第２攪拌部材４６の最頂部４６ｔよりも仕切り部４２側に落下した場合が「○」であり、当該最頂部４６ｔよりも規制ブレード４８側に落下した場合が「×」である。

表１は、第２攪拌部材４６の半径Ｒｍが８．０ｍｍの場合であって、現像ローラー４７の半径Ｒｄを６．０ｍｍ及び７．０ｍｍとし、さらに半径Ｒｄそれぞれにおいて現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離Ｄ１を３．０ｍｍ及び４．０ｍｍとしたときの現像剤の落下位置の評価結果である。

表２は、第２攪拌部材４６の半径Ｒｍが９．０ｍｍの場合であって、現像ローラー４７の半径Ｒｄを６．０ｍｍ、７．０ｍｍ及び８．０ｍｍとし、さらに半径Ｒｄそれぞれにおいて現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離Ｄ１を３．０ｍｍ及び４．０ｍｍとしたときの現像剤の落下位置の評価結果である。

表３は、第２攪拌部材４６の半径Ｒｍが１０．０ｍｍの場合であって、現像ローラー４７の半径Ｒｄを６．０ｍｍ、７．０ｍｍ、８．０ｍｍ及び９．０ｍｍとし、さらに半径Ｒｄそれぞれにおいて現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離Ｄ１を３．０ｍｍ及び４．０ｍｍとしたときの現像剤の落下位置の評価結果である。

表１、表２及び表３のいずれにおいても、上記式（１）の関係を満たす場合に、現像ローラー４７から剥離した現像剤が、第２攪拌部材４６の最頂部４６ｔよりも仕切り部４２側に落下している。

上記構成によれば、現像ローラー４７の現像領域Ａｄに対する反対側の外周部４７ｅは、水平方向において、第２攪拌部材４６の最頂部４６ｔよりも現像領域Ａｄから離れた位置となる。すなわち、現像剤が第２攪拌部材４６から現像ローラー４７に汲み上げられる規制ブレード４８の箇所に対し、第２攪拌部材４６の最頂部４６ｔを隔てた領域、すなわち図３における仕切り部４２の近隣の領域に、現像ローラー４７から剥離した現像剤が落下する。これにより、現像ローラー４７から剥離した直後の現像剤の現像ローラー４７への再付着を抑制することができる。したがって、現像ローラー４７の外径Ｄｄが第２攪拌部材４６の外径Ｄｍよりも小さいという小型で長寿命化が図られた構成の現像装置４０において、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することが可能になる。

図４は、第２実施形態の現像装置４０の現像ローラー４７、規制ブレード４８及び第２攪拌部材４６周辺を示す部分垂直断面図である。なお、図４には、現像スリーブ４７２の表面上における法線方向の磁束密度の分布を二点鎖線で描画した。この第２実施形態の基本的な構成は、先に説明した第１実施形態と同じであるので、共通する構成要素には前と同じ符号、また同じ名称を付してその説明を省略する場合があり、特徴箇所以外の構成の記載を省略する場合がある。

第２実施形態の現像装置４０は、図４に示す現像ローラー４７を備える。現像ローラー４７は、固定磁石４７３を有する。固定磁石４７３は、周方向に沿って複数の磁極が配列される。固定磁石４７３は、現像スリーブ４７２の回転方向に沿って順に配列された汲上規制極４７３ａ、搬送極４７３ｂ、現像極４７３ｃ、搬送極４７３ｄ及び剥離極４７３ｅを有する。

汲上規制極４７３ａは、第２攪拌部材４６及び規制ブレード４８と対向する位置に配置される。汲上規制極４７３ａは、第２攪拌部材４６及び規制ブレード４８と対向する位置にピーク磁力を生じさせる。現像ローラー４７は、第２攪拌部材４６によって攪拌、搬送される現像剤の現像スリーブ４７２の外周面への汲み上げと、規制ブレード４８による現像剤の層厚の規制とを、複数の磁極のうち規制ブレード４８に近接して配置される同一の磁極である汲上規制極４７３ａで行う。

搬送極４７３ｂ、４７３ｄは、その磁力により、現像剤が現像スリーブ４７２の外周面に担持され、現像スリーブ４７２の回転とともに当該回転の方向に搬送される。

現像極４７３ｃは、感光体ドラム２１と対向する現像領域Ａｄに面して配置される。現像極４７３ｃは、現像領域Ａｄにおいてピーク磁力を生じさせる。現像極４７３ｃの磁力により現像剤を現像スリーブ４７２の外周面に担持させ、現像バイアスによりトナーのみを感光体ドラム２１に飛翔させ、感光体ドラム２１の表面の静電潜像を現像する。

剥離極４７３ｅは、その現像スリーブ４７２の回転方向下流側に、現像スリーブ４７２の外周面に現像剤を磁気吸着する力を消失させる剥離領域を形成する。現像スリーブ４７２の回転とともに剥離領域に到達した現像剤は、現像スリーブ４７２の外周面から剥離し、第２攪拌室４４に落下する。

そして、第２攪拌部材４６と規制ブレード４８との間の距離をＤ２とし、現像ローラー４７の中心４７ｃと第２攪拌部材４６の中心４６ｃとを結ぶ直線Ｌ１が現像ローラー４７の中心４７ｃと規制ブレード４８の現像ローラー４７の回転方向上流部４８ｅとを結ぶ直線Ｌ２に対してなす角をθｓとした場合に、
θｓ＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｒｍ＋Ｄ２）／（Ｒｄ＋Ｄ１＋Ｒｍ））≦０．９０ ・・・式（２）
の関係を満たす。

また、現像スリーブ４７２の外周面への現像剤の汲み上げと、規制ブレード４８による現像剤の層厚の規制とを同一の磁極（汲上規制極４７３ａ）で行う場合、現像剤の汲み上げ量が少なくなり易く、それに起因して濃度むらが発生することがある。これを回避するために、上記式（２）の関係を満たすことに加え、現像ローラー４７は、現像ローラー４７と第２攪拌部材４６の最近接点における法線（直線Ｌ１）との交点Ｐ１における磁力が２０ｍＴ以上であることが好ましい。より詳細に言えば、固定磁石４７３の汲上規制極４７３ａによる交点Ｐ１における磁力は、半値幅５５度でピーク磁力４５ｍＴの条件において２０ｍＴ以上であることが好ましい。

上記構成の第２実施形態の現像装置４０において、構造条件を変更し、現像ローラー４７による現像剤の汲み上げ状態を評価した。その結果を、表４、表５及び表６に示す。表中、固定磁石４７３による交点Ｐ１における磁力が２０ｍＴ以上を確保することができ、現像剤の汲み上げ状態が良好な場合が「○」であり、交点Ｐ１における磁力が２０ｍＴ未満であり、現像剤の汲み上げ状態が不良な場合が「×」である。

表４は、現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離Ｄ１が４ｍｍ、且つ第２攪拌部材４６と規制ブレード４８との間の距離Ｄ２が５ｍｍであって、現像ローラー４７の半径Ｒｄを６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ及び９ｍｍとし、さらに半径Ｒｄそれぞれにおいて第２攪拌部材４６の半径Ｒｍを７ｍｍから１３ｍｍまで１ｍｍずつ増加したときの現像剤の汲み上げ状態の評価結果である。

表５は、現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離Ｄ１が３．５ｍｍ、且つ第２攪拌部材４６と規制ブレード４８との間の距離Ｄ２が５．５ｍｍであって、現像ローラー４７の半径Ｒｄを６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ及び９ｍｍとし、さらに半径Ｒｄそれぞれにおいて第２攪拌部材４６の半径Ｒｍを７ｍｍから１３ｍｍまで１ｍｍずつ増加したときの現像剤の汲み上げ状態の評価結果である。

表６は、現像ローラー４７と第２攪拌部材４６との間の距離Ｄ１が３ｍｍ、且つ第２攪拌部材４６と規制ブレード４８との間の距離Ｄ２が６ｍｍであって、現像ローラー４７の半径Ｒｄを６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ及び９ｍｍとし、さらに半径Ｒｄそれぞれにおいて第２攪拌部材４６の半径Ｒｍを７ｍｍから１３ｍｍまで１ｍｍずつ増加したときの現像剤の汲み上げ状態の評価結果である。

表４、表５及び表６のいずれにおいても、上記式（２）の関係を満たす場合に、固定磁石４７３による交点Ｐ１における磁力が２０ｍＴ以上を確保することができ、現像剤の汲み上げ状態が良好である。

上記構成によれば、現像スリーブ４７２の外周面への現像剤の汲み上げと、規制ブレード４８による現像剤の層厚の規制とを同一の磁極（汲上規制極４７３ａ）で行う場合であっても、良好な現像剤の汲み上げ状態を実現することが可能になる。したがって、小型で長寿命化が図られた構成の現像装置４０において、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することができ、さらに汲み上げ不良に起因する濃度むらの発生も防止することが可能になる。

また、上記実施形態によれば、画像形成装置１は、上記構成の現像装置４０を備えるので、画像形成装置１において、現像剤を十分に攪拌して濃度むらの発生を防止することが可能になり、高品質な画像を形成することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であって良い。

本発明は、現像装置及び画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
４０ 現像装置
４１ 現像容器
４６ 第２攪拌部材（攪拌部材）
４６ｃ 中心
４７ 現像ローラー（現像剤担持体）
４７ｃ 中心
４８ 規制ブレード
４８ｅ 回転方向上流部
４７１ 固定磁石
４７２ 現像スリーブ（スリーブ）
４７３ 固定磁石
４７３ａ 汲上規制極（磁極）
Ａｄ 現像領域

Claims (4)

1. 像担持体に供給するトナーを含む現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器に回転可能に支持され、前記像担持体と対向する現像領域において前記像担持体に前記現像容器内の前記トナーを供給する現像剤担持体と、
   前記現像領域よりも前記現像剤担持体の回転方向上流側に配置され、前記現像剤担持体が担持する前記現像剤の層厚を規制する規制ブレードと、
   前記現像剤担持体に近接して平行に延び、前記現像容器の内部に回転可能に支持され、回転の軸線方向に沿って前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部材と、
   を備え、
   前記規制ブレード及び前記攪拌部材は、前記現像剤担持体の中心よりも下方に配置され、
   前記現像剤担持体の外径は、前記攪拌部材の外径よりも小さく、
   前記現像剤担持体の半径をＲｄとし、前記攪拌部材の半径をＲｍとし、前記現像剤担持体と前記攪拌部材との間の距離をＤ１とし、前記現像剤担持体の中心と前記攪拌部材の中心とを結ぶ直線が垂線に対してなす角をθｄとした場合に、
   θｄ≦ａｒｃｓｉｎ（Ｒｄ／（Ｒｄ＋Ｄ１＋Ｒｍ））
   の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤担持体は、周方向に沿って複数の磁極が配列された固定磁石と、前記固定磁石の周囲に回転可能に支持されて外周面に前記現像剤を担持するスリーブと、を有し、
   前記攪拌部材によって攪拌、搬送される前記現像剤の前記スリーブの外周面への汲み上げと、前記規制ブレードによる前記現像剤の層厚の規制とを、複数の前記磁極のうち前記規制ブレードに近接して配置される同一の前記磁極で行い、
   前記攪拌部材と前記規制ブレードとの間の距離をＤ２とし、前記現像剤担持体の中心と前記攪拌部材の中心とを結ぶ直線が前記現像剤担持体の中心と前記規制ブレードの前記現像剤担持体の回転方向上流部とを結ぶ直線に対してなす角をθｓとした場合に、
   θｓ＝ａｒｃｓｉｎ（（Ｒｍ＋Ｄ２）／（Ｒｄ＋Ｄ１＋Ｒｍ））≦０．９０
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体と前記攪拌部材の最近接点における法線との交点における磁力が２０ｍＴ以上であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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