JP4947957B2

JP4947957B2 - 現像装置

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Publication number: JP4947957B2
Application number: JP2005330995A
Authority: JP
Inventors: 隆久中植
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: JP2007139920A

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に用いられる現像装置に係り、特に、キャリア及びトナーを有する２成分現像剤を用いた現像装置に関するものである。

一般に、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置によって現像されてトナー像とされる。そして、この感光体ドラム上のトナー像は、記録用紙に転写されて定着装置によって定着される。

このような現像装置において、キャリア及びトナーからなる２成分現像剤を用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像するものがある。そして現像装置として、感光体ドラムと対峙する現像ローラ（現像剤担持体）を備え、さらにこの現像ローラに対峙して複数の磁気ローラ磁極を有して２成分現像剤を磁気ブラシとして保持し、現像ローラ上にトナー供給して感光体ドラム上の静電潜像を現像するようにしたものがある。

しかしながらこのような現像装置においては、感光体ドラム上の静電潜像を現像した際、現像ローラ上にトナーが消費されて無くなった部分（消費領域）と消費されずに残った部分（非消費領域）とが発生し、次回現像の際、現像に差が生じるという現象が発生する。つまり、現像ローラ上のトナー付着状態とトナーの電位差とにバラツキが生じ、連続的に現像を行うと、前段階の現像履歴現象が発生してしまう（すなわち、残像（ゴースト）等の画像乱れが生じてしまう）。

このような不具合を防止するため、例えば特許文献１には、現像ローラの表面に形成されるトナー層を磁気ローラ側に剥離させる電界を形成し、現像履歴現象を防止するようにした技術が開示されている。

また、特許文献２には、前段階の現像の履歴現象を防止するため、磁気ローラを現像剤層を搬送する非磁性回転スリーブと、この回転スリーブ内に配置された磁極とで構成し、現像ローラと磁気ローラとの対向位置において、磁気ローラ内部の磁極中央部における磁力の落ち込み量を、その両側のピーク値が反発磁極とならないように設定した現像装置が開示されている。

特開平６−１３０７９７号公報特開平６−１３０８１９号公報

しかしながら、特許文献１に示された現像装置においては、電界によって現像ローラ表面上のトナー層を磁気ローラ側に剥離してトナーの入れ替えを行うようにしているが、トナー入れ替えを行う際にはプリント動作を一旦停止しなければならず、連続的にプリント動作を行う場合にプリント動作に時間が掛かってしまうという課題がある。

一方、特許文献２に示された現像装置では、現像履歴現象を防止するために磁気ローラ内部の磁極を、磁極中央部における磁極の落ち込み量がその両側のピーク値が反発磁極とならないように設定し、現像ローラ上のトナー層厚を一定に保とうとしているが、トナー層厚が一定であってもトナー帯電量が異なると現像性に差異が生じてしまい、結果的に現像履歴現象を防止することが難しいという課題がある。

従って本発明においては、かかる従来技術の問題に鑑み、現像ローラと磁気ローラとを用い、磁気ローラ上に２成分現像剤による磁気ブラシを形成して現像ローラにトナー薄層を形成し、現像する現像装置において、現像履歴現象をプリント時間を長くすることなく確実に防止することのできる現像装置を提供することが課題である。

上記課題を解決するため本発明になる現像装置は、
少なくとも磁性キャリア及びトナーを有する２成分現像剤が用いられ、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置されて前記トナーで前記静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を有し、前記２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラは回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面において対向する前記磁気ローラ磁極と極性が異なる磁極を有する現像ローラ磁極体と、該現像ローラ磁極体の前記対向面における、少なくとも前記回転スリーブの回転方向下流側端に生じる磁力線を取り込んで拘束する手段とからなり、該磁力線を拘束する手段により、前記現像ローラ磁極体端部に集中する磁力が、前記磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させ、
前記磁力線を取り込んで拘束する手段は、前記現像ローラ磁極体における前記回転スリーブの回転方向側部に設けられた磁性体であることを特徴とする。

また、同様に上記課題を解決するため本発明になる現像装置は、
少なくとも磁性キャリア及びトナーを有する２成分現像剤が用いられ、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置されて前記トナーで前記静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を有し、前記２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラは回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面において対向する前記磁気ローラ磁極と極性が異なる磁極を有する現像ローラ磁極体とを備え、該現像ローラ磁極体には、該現像ローラ磁極体の前記対向面における前記回転スリーブの回転方向下流側端に生じる磁力線を取り込んで拘束する手段を設け、前記現像ローラ磁極体端部に集中する磁力が、前記磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させると共に、前記対向面における前記回転スリーブの回転方向上流側端には前記生じる磁力線を拘束する手段は設けず、
前記磁力線を取り込んで拘束する手段は、前記現像ローラ磁極体における前記回転スリーブの回転方向側部に設けられた磁性体であることを特徴とする。

このように現像ローラを回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて磁気ローラ磁極の一つと対向し、対向面に磁気ローラ側対向磁極とは異なる磁極を持たせた現像ローラ磁極体とで構成することで、現像ローラと磁気ローラとの最接近位置において磁気ブラシの拘束力が強くなり、良好な磁気ブラシが形成されて現像ローラ上に残ったトナーが確実に磁気ローラ側に回収でき、現像履歴現象を確実に防止することができる。

また、このように磁気ローラ磁極の一つと現像ローラ磁極体とを対向させた場合、現像ローラ磁極体の対向面における回転スリーブ回転方向両端のエッジ部に磁力が集中し、対向した磁気ローラ側の磁極の一つに影響を与えるという問題が生じる。この影響は、回転スリーブの回転方向上流側においては磁気ローラ上に形成される２成分現像剤による磁気ブラシを強固にし、現像ローラ上の残留トナー回収を確実に行えるよう働く。しかし回転スリーブの回転方向下流側端では、この影響により磁気ブラシ中のキャリアを現像ローラ側に流出させてしまう。

しかし本発明においては、現像ローラ磁極体における磁気ローラとの対向面における、少なくとも前記回転スリーブの回転方向下流側端に生じる磁力線を拘束し、集中する磁力による磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させる手段を設けたことで、磁気ブラシ中のキャリアが現像ローラ側に流出するという事態を確実に防止することができる。

また、同様に上記課題を解決するため本発明になる現像装置は、
少なくとも磁性キャリア及びトナーを有する２成分現像剤が用いられ、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置されて前記トナーで前記静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を有し、前記２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラは回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面において対向する前記磁気ローラ磁極と極性が異なる磁極を有する現像ローラ磁極体と、該現像ローラ磁極体の前記対向面における、前記回転スリーブの回転方向両側端に生じる磁力線をそれぞれ取り込んで拘束する手段とからなり、該磁力線を拘束する手段により、前記現像ローラ磁極体端部に集中する磁力が、前記磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させ、
前記磁力線を取り込んで拘束する手段は、前記現像ローラ磁極体における前記回転スリーブの回転方向側部に設けられた磁性体であることを特徴とする。

このように、現像ローラ磁極体と磁気ローラ磁極の一つとの対向面における、回転スリーブの回転方向両側端に磁力線を拘束して磁力を低減させる手段を設けることで、磁気ローラ磁極の一つによって形成される主磁力に磁力が集中して磁力が安定し、磁気ローラ上に形成される２成分現像剤による磁気ブラシを強固にして、現像ローラ上の残留トナー回収を確実に行えるよう働く。また、主磁力に磁力が集中して磁力が安定することで磁気ブラシを生じさせる磁力強度が落ちずに耐久性が生じ、さらに、磁力を集中することで磁石の中の磁性材料を減らしても必要な磁力が得られるから、磁性材料の削減が可能となるとともに、同じ磁力を得るのに小さな磁石を使うことができるから、それだけ現像ローラ径を小さくでき、画像形成装置を小型に構成できる。さらに、前記したように回転スリーブの回転方向下流側端では、磁気ブラシ中のキャリアが現像ローラ側に流出するという事態を確実に防止することができる。

以上のように本発明になる現像装置は、まず、現像ロールに現像ローラ磁極体を設けたことで、現像ローラと磁気ローラとの最近接位置において磁気ブラシの拘束力が強くなり、良好な磁気ブラシが形成されて現像ローラ上に残ったトナーが確実に磁気ローラ側に回収でき、現像履歴現象を確実に防止できるという効果がある。しかもこの残ったトナーの回収は、特にプリント動作を停止させておこなう必要がないから、プリント時間に影響を与えることがない。

また、現像ローラ磁極体における磁気ローラとの対向面の端部に、磁力線を拘束して集中する磁力による磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減する手段を設けたことで、磁気ブラシ中のキャリアが現像ローラ側に流出するという事態を確実に防止することができる。さらにこの端部に集中する磁力を低減させる手段を磁気ローラとの対向面両端に設けることで、中央に磁力が集中し、現像ローラ磁極の耐久性が得られると共に磁石の中の磁性材料を減らすことが可能になり、同じ磁力を得るのに小さな磁石を使うことができるから、それだけ現像ローラ径を小さくでき、画像形成装置を小型に構成できるという効果がある。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

最初に本発明の現像装置の概略を簡単に説明すると、本発明の現像装置は、２成分現像剤を用いて像担持体に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を内包し、２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとからなる。そして現像ローラは、回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面に前記磁気ローラ磁極の一つとは異なる磁極を有する現像ローラ磁極体と、該現像ローラ磁極体の前記対向面における、前記回転スリーブの回転方向端部に生じる磁力線を取り込んで拘束する手段とからなっている。

そのため、本発明になる現像装置は、現像ローラと磁気ローラとの最近接位置において、現像ローラ磁極の存在によって良好な磁気ブラシが形成されて現像ローラ上に残ったトナーが確実に磁気ローラ側に回収でき、現像履歴現象を確実に防止できる。しかもこの残ったトナーの回収は、特にプリント動作を停止させておこなう必要がないから、プリント時間に影響を与えることがない。また、現像ローラ磁極体における磁気ローラとの対向面の端部に磁力線を拘束して磁力を低減させる手段を設けたことで、この端部に磁力が集中して磁気ローラ磁極に影響を与え、磁気ブラシ中のキャリアが現像ローラ側に流出するという事態を確実に防止することができる。

また、現像ローラ磁極体における磁気ローラとの対向面の回転スリーブ回転方向両端部に、磁力線を拘束して磁力を低減させる手段を設けた場合、磁気ブラシを生じさせる磁力が集中して磁力が安定し、磁力強度が落ちずに耐久性を生じることができる。さらに、磁力を集中させることで磁石の中の磁性材料を減らしても必要な磁力が得られるから、磁性材料の削減が可能となるとともに、同じ磁力を得るのに小さな磁石を使うことができるから、それだけ現像ローラ径を小さくでき、画像形成装置を小型に構成できるという効果がある。

図１は、磁性キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を用い、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を現像する現像装置の一実施例を示す図である。図示の現像装置１０は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置（図示せず）で用いられ、画像形成装置は、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラム２１を備えており、感光体ドラム２１の周囲には、帯電器２２、現像装置１０、転写器（転写ローラ）２３及びクリーニングユニット２４等が配置されている。

感光体ドラム２１の表面を帯電器２２で均一に帯電した後、画像データに応じて感光体ドラム２１の表面に露光ユニット２５によって露光することで、感光体ドラム２１上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１０によって現像されてトナー像となり、転写ローラ２３と感光体ドラム２１とのニップ部に搬送された記録用紙Ｓ上に転写される。そして記録用紙Ｓが定着装置（図示せず）に搬送され、ここでトナー像が記録用紙Ｓ上に定着された後、例えば、排紙トレイに排紙される。

現像装置１０は現像容器１１を備え、この現像容器１１には２成分現像剤が収納されている。また、現像容器１１内には複数の攪拌ローラ（ミキサー）１２ａ及び１２ｂが配設されて、２成分現像剤が攪拌、帯電される。そして攪拌ローラ１２の上側には、磁気ローラ１３が配置されて、さらこの磁気ローラ１３と対面して現像ローラ１４が配置され、現像ローラ１４は現像容器１１のドラム開口側に面している。

磁気ローラ１３は、複数の磁極を有する固定マグネットローラ体１３ａを内包する非磁性の回転スリーブ１３ｂを有しており、例えば、回転スリーブ１３ｂは、図中実線矢印で示す方向に回転駆動される。

現像ローラ１４は、後記図２で説明するように、１つの磁極を有する現像ローラ磁極体１４ａを内包する非磁性の回転スリーブ１４ｂを有しており、回転スリーブ１４ｂは、磁気ローラ１３との対面位置（対向位置）において回転スリーブ１３ｂとその回転方向が逆向きとなっている（回転スリーブ１４ｂの回転方向は図中実線矢印で示されている）。

なお、現像容器１１には、磁気ローラ１３における現像ローラ１４との対向位置との上流側に、トナー層厚規制部材であるドクターブレード１５が、回転スリーブ１３ｂの長手方向（図１において紙面の表側から裏側に延びる方向）に沿って取り付けられている。そして、ドクターブレード１５の先端部と回転スリーブ１３ｂとの表面には、僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

図１に示す現像装置１０においては、攪拌ローラ１２ａ及び１２ｂによって２成分現像剤が攪拌されつつ現像容器１１内を循環し、トナーが帯電されると共に、攪拌ローラ１２ｂ上の２成分現像剤が上側に位置する磁気ローラ１３に吸引されて搬送される。吸引された２成分現像剤は磁気ロール１３上に磁気ブラシ（図示せず）を形成し、その磁気ブラシがドクターブレード１５によって層厚規制され、磁気ローラ１３と現像ローラ１４との間の電位差で現像ローラ１４上にトナー層を形成する。そして、現像ローラ１４上のトナー層によって感光体ドラム２１上の静電潜像が現像される。

こうして現像が行われた後、現像ローラ１４上の現像に使われずに残ったトナー層は、前述の磁気ローラ１３との対向位置において磁気ローラ１３と最接近し、この対向位置で、２成分現像剤による磁気ブラシの機械的な力によって掻き取られるとともに、磁気ローラ１３と現像ローラ１４との間に形成される電位差（つまり、電界）に応じ、磁気ローラ１３上の現像剤層からトナーが現像ローラ１４側に供給されることになる。

図２は、本発明になる現像装置に用いられる現像ローラ１３と磁気ローラ１４の構造概略を示した断面図であり、（Ａ）は第１実施例、（Ｂ）は第２実施例を示している。図中磁気ローラ１３は、前記したように複数の磁極を有する固定マグネットローラ体１３ａと非磁性の回転スリーブ１３ｂとからなり、固定マグネットローラ体１３ａは、一例として図示したように磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４で構成される。

このうち磁極Ｎ１は、磁気ローラ１３における表面の磁束密度を例えば９０ｍＴとして現像ローラ１４との対向位置に配置され、回転スリーブ１３ｂの回転方向を図示した矢印の方向とした場合、回転方向下流側には同じく磁束密度を６０ｍＴとしたＳ１極、上流側には同じく磁束密度を６０ｍＴとしたＳ４極が配される。また、Ｓ１極のさらに回転方向下流側には磁気ローラ１３における表面の磁束密度を６０ｍＴとしたＮ２とＳ２とがこの順で配され、Ｓ４極のさらに回転方向上流側には、同じく磁束密度を４０ｍＴとしたＮ３極とＳ３極とがこの順で配されている。

また現像ローラ１４は、磁気ローラ１３との対向位置で矢印で示したように、回転スリーブ１３ｂとはその回転方向が逆向きとなる非磁性の回転スリーブ１４ｂ内部の、磁気ローラ１３との対面位置（対向位置）に磁極Ｎ１とは異なるＳ極からなる現像ローラ磁極体１４ａを有している。

この現像ローラ磁極体１４ａは、現像ローラ１４の表面の磁束密度を例えば４０ｍＴとしてある。また図２（Ａ）に示したように、この現像ローラ磁極体１４ａの磁気ローラ１３との対向面における、少なくとも回転スリーブ１４ｂの回転方向下流側端側部には、そこに生じる磁力線を取り込んで拘束し、この現像ローラ磁極体１４ａ端部に集中する磁力が、固定マグネットローラ体１３ａの磁力へ与える影響を低減させるために、例えばステンレスや鉄等からなる磁性体１４ｃが設けられている。

なお、例えば直径１６ｍｍの現像ローラ１４と、直径２０ｍｍの磁気ローラ１３とを用い、現像ローラ１４と磁気ローラ１３との間隔を０．３ｍｍとした場合、以上説明してきた各磁極体により、現像ローラ１４の表面に生じる合成磁力は約１１０ｍＴとなる。また、現像ローラ１４と磁気ローラ１３の周速は、現像ローラ１４が２２０ｍｍ／ｓｅｃ、磁気ローラ１３が３３０ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。ただし、各磁極の磁束密度や現像ローラ１４と磁気ローラ１３の間隔、直径、周速はいずれも一例であり、上記値に限られる必要がないことは自明である。

前記したように、現像ローラ１４上に残ったトナーを磁気ローラ１３上に形成された磁気ブラシにより掻き取る際は、磁気ブラシによる機械的な力が用いられるが、磁気ローラ１３における回転スリーブ１３ａの回転方向上流側で形成される磁気ブラシ（現像ローラ１４の回転スリーブ１４ｂでは下流側）の拘束力が弱いと、現像ローラ１４上のトナー層を十分に掻き取ることができず、その結果、現像ローラ１４上に残ったトナー層上に新たなトナー層が形成されるという事態が生じ、たとえ、トナー層厚が一定であったともしても、現像履歴現象が生じてしまう。

そのため本発明においては、磁気ローラ１３における磁極Ｎ１と対向した位置に、この磁極Ｎ１とは異なるＳ極からなる現像ローラ磁極体１４ａを設けたもので、このＮ１極とＳ極とにより大きな拘束磁束を発生させ、強固な磁気ブラシを形成するようにしたものである。

また、このように現像ローラ磁極体１４ａを磁気ローラ１３における磁極Ｎ１と対向した位置に設け、かつ、現像ローラ磁極体１４ａにおける磁極Ｎ１側が断面扇形状である場合、現像ローラ磁極体１４ａのエッジ部分（図２に符号Ｅで示す部分）において磁束密度勾配が急になり、現像ローラ磁極Ｓによる磁力とは異なる磁力が発生してしまうことが分かった。つまり、断面形状が扇形状であると、円周面に生じる磁力と逆の磁力が斜面部分を含むエッジ部分に生じてしまう。

図３（Ａ）はこの状態における、現像ローラ磁極体１４ａと磁気ローラ１３における固定マグネットローラ体１３ａとの磁力線を模式的に示した図であり、現像ローラ磁極体１４ａのエッジ部分Ｅにおいて磁束密度勾配が急になっている。

図４は、この状態における現像ローラ磁極体１４ａによって回転スリーブ１４ｂの表面に生じる磁力の大きさを示したもので、現像ローラ磁極体１４ａの主磁力をＭ１とすると、主磁力Ｍ１の両側には現像ローラ磁極Ｓとは異なる極性の磁極（異磁極）による磁力（副磁力）Ｍ２及びＭ３が生じる。つまり、現像ローラ磁極体１４ｂにおけるエッジ部分Ｅの磁束密度勾配が急であるため、主磁力Ｍ１の両側に、それぞれ副磁力Ｍ２、及びＭ３が位置付けられた形態の磁力波形が生じることになる。

ところが、このような異磁極による副磁力Ｍ２、及びＭ３として示される磁力波形が生じると、磁気ローラ１３から現像ローラ１４にトナーを供給する際、磁性キャリアが磁気ローラ１３から現像ローラ１４に搬送されてしまい、この結果、現像の際に磁性キャリアが感光体ドラム側に流出してしまうことがある。そのため、磁性キャリアの流出を防止するためには、図４に示す主磁力Ｍ１のみを生じさせるようにする必要がある。

そのため、図２（Ａ）に示した本発明における第１実施例においては、現像ローラ磁極体１４ａの磁気ローラ１３との対向面における、回転スリーブ１４ｂの回転方向下流側端に集中する磁力により固定マグネットローラ体１３ａの磁力へ与える影響を低減させるため、現像ローラ磁極体１４ａの端部に生じる磁力線を取り込んで拘束する磁性体１４ｃを、現像ローラ磁極体１４ａの側部に設けたものである。

このようにすることにより、前記図４に示した固定マグネットローラ体１３ａにおけるＮ１磁極による主磁力Ｍ１の両側に生じた副磁力Ｍ２、及びＭ３のうちの対応する副磁力（例えばＭ３）の発生が抑えられ、前記したように現像の際に磁性キャリアが感光体ドラム２１側に流出してしまう、ということを防止することができる。また、回転スリーブ１４ｂの回転方向上流側端では、副磁力が生じることで磁気ローラ１３上に形成される磁気ブラシが強固になり、現像ローラ１４上に残った現像残トナーをより良く回収することができる。

図２（Ｂ）は本発明の実施例２であり、この実施例２では、磁力線を取り込んで拘束し、固定マグネットローラ体１３ａに対する影響を低減させる磁性体を、１４ｃ、１４ｄで示したように現像ローラ磁極体１４ａにおける回転スリーブ１４ｂの回転方向両側端に設けても良い。

図３（Ｂ）は、この図２（Ｂ）に示した第２実施例のように、回転スリーブ１４ｂの回転方向両側端に磁性体１４ｃ、１４ｄを設けた場合における、現像ローラ磁極体１４ａと磁気ローラ１３の固定マグネットローラ体１３ａとの磁力線を模式的に示した図である。この図３（Ｂ）を（Ａ）と比較してみればわかるように、図３（Ａ）における現像ローラ磁極体１４ａのエッジ部分Ｅにおいて、勾配が急になっていた磁束密度は、図３（Ｂ）においては勾配がなだらかになっている。

そのため、図４に示したような主磁力Ｍ１の両側に生じた副磁力Ｍ２、及びＭ３、その発生が抑えられ、前記したように、現像ローラ磁極体１４ａの磁気ローラ１３との対向面における、回転スリーブ１４ｂの回転方向下流側端に集中する磁力により、固定マグネットローラ体１３ａの磁力へ与える影響が低減され、現像の際に磁性キャリアが感光体ドラム２１側に流出してしまうということを防止することができる。

また、現像ローラ磁極体１４ａにおける回転スリーブ１４ｂの回転方向両側端に磁性体１４ｃ、１４ｄを設けた場合、現像ローラ磁極体１４ａの磁気ブラシを立たせる磁力が集中し、磁力が安定する。さらに、このように磁力を集中させることができれば、磁石の中の磁性材料を減らして低磁力としても同じだけの磁力が得られるから、磁性材料の削減が可能となる。さらに、画像形成装置を小型化し、それによって現像ローラ１４をより小型のものとした場合、磁力の集中が必要であるがそういった要求にも応えられるから、画像形成装置の小型化にも寄与できる。

以上種々述べてきたように本発明になる現像装置は、現像ローラ１４と磁気ローラ１３との最近接位置において、現像ローラ磁極体１４ａの存在によって良好な磁気ブラシが形成されて現像ローラ１４上に残ったトナーが確実に磁気ローラ１３側に回収でき、現像履歴現象を確実に防止できる。しかもこの残ったトナーの回収は、特にプリント動作を停止させておこなう必要がないから、プリント時間に影響を与えることがない。また、現像ローラ磁極体１４ａにおける磁気ローラ１３との対向面の端部に設けた磁力線を拘束して磁力を低減させる手段１４ｃを設けたことで、この端部に磁力が集中して磁気ローラ１３の固定マグネットローラ体１３ａに影響を与え、磁気ブラシ中のキャリアが現像ローラ１４側に流出するという事態を確実に防止することができる。

また、現像ローラ１４における回転スリーブ１４ｂの回転方向両端部に磁力線を拘束して磁力を低減させる手段を設けることで、磁気ブラシを生じさせる磁力が集中して磁力が安定し、磁力強度が落ちずに耐久性が生じることができる。さらに、磁力を集中させることで磁石の中の磁性材料を減らしても必要な磁力が得られるから、磁性材料の削減が可能となるとともに、同じ磁力を得るのに小さな磁石を使うことができ、それだけ現像ローラ１４の径を小さくすることが可能となって、画像形成装置を小型に構成できるという効果がある。

本発明によれば、現像ローラと磁気ローラとを用い、磁気ローラ上に２成分現像剤による磁気ブラシを形成して現像ローラにトナー薄層を形成し、現像する現像装置において、従来問題であった現像履歴現象を確実に防止でき、かつ、画像形成装置を小型に構成できる。

磁性キャリアとトナーとを有する２成分現像剤を用い、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像を現像する現像装置の一実施例を示す図である。本発明になる現像装置に用いられる現像ローラ１３と磁気ローラ１４の構造概略を示した断面図であり、（Ａ）は第１実施例、（Ｂ）は第２実施例を示している。本発明になる現像装置に用いられる現像ローラ１３と磁気ローラ１４とに内包された、現像ローラ磁極体１４ａと固定マグネットローラ体１３ａとにより生じる磁力線を模式的に示した図であり、（Ａ）は現像ローラ磁極体１４ａのエッジ部分Ｅにおいて磁束密度勾配が急になっていることを示した図、（Ｂ）は現像ローラ磁極体１４ａの側部に磁性体１４ｃ、１４ｄを設けた場合で、現像ローラ磁極体１４ａのエッジ部分Ｅにおいて磁束密度勾配がなだらかになっていることを示した図である。現像ローラ磁極体１４ａにおけるエッジ部の磁束密度勾配が急になっている場合に回転スリーブ１４ｂの表面に生じる磁力の大きさを示した図である。

符号の説明

１０現像装置
１１現像容器
１２ａ、１２ｂ攪拌ローラ（ミキサー）
１３磁気ローラ
１３ａ固定マグネットローラ体（磁気ローラ磁極）
１３ｂ回転スリーブ
１４現像ローラ
１４ａ現像ローラ磁極体
１４ｂ回転スリーブ
１４ｃ、１４ｄ磁性体
１５ドクターブレード
２１感光体ドラム
２２帯電器
２３転写器（転写ローラ）
２４クリーニングユニット
２５露光ユニット
Ｅ現像ローラ磁極体端部
Ｓ記録用紙

Claims

少なくとも磁性キャリア及びトナーを有する２成分現像剤が用いられ、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置されて前記トナーで前記静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を有し、前記２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラは回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面において対向する前記磁気ローラ磁極と極性が異なる磁極を有する現像ローラ磁極体と、該現像ローラ磁極体の前記対向面における、少なくとも前記回転スリーブの回転方向下流側端に生じる磁力線を取り込んで拘束する手段とからなり、該磁力線を拘束する手段により、前記現像ローラ磁極体端部に集中する磁力が、前記磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させ、
前記磁力線を取り込んで拘束する手段は、前記現像ローラ磁極体における前記回転スリーブの回転方向側部に設けられた磁性体であることを特徴とする現像装置。
少なくとも磁性キャリア及びトナーを有する２成分現像剤が用いられ、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置されて前記トナーで前記静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を有し、前記２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラは回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面において対向する前記磁気ローラ磁極と極性が異なる磁極を有する現像ローラ磁極体とを備え、該現像ローラ磁極体には、該現像ローラ磁極体の前記対向面における前記回転スリーブの回転方向下流側端に生じる磁力線を取り込んで拘束する手段を設け、前記現像ローラ磁極体端部に集中する磁力が、前記磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させると共に、前記対向面における前記回転スリーブの回転方向上流側端には前記生じる磁力線を拘束する手段は設けず、
前記磁力線を取り込んで拘束する手段は、前記現像ローラ磁極体における前記回転スリーブの回転方向側部に設けられた磁性体であることを特徴とする現像装置。
少なくとも磁性キャリア及びトナーを有する２成分現像剤が用いられ、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置されて前記トナーで前記静電潜像を現像する現像ローラと、該現像ローラに対向して配置されて複数の磁極を有し、前記２成分現像剤を保持して前記現像ローラにトナーを供給する磁気ローラとを有する現像装置において、
前記現像ローラは回転スリーブと、該回転スリーブに内包されて前記磁気ローラ磁極の一つと対向する対向面を有し、該対向面において対向する前記磁気ローラ磁極と極性が異なる磁極を有する現像ローラ磁極体と、該現像ローラ磁極体の前記対向面における、前記回転スリーブの回転方向両側端に生じる磁力線をそれぞれ取り込んで拘束する手段とからなり、該磁力線を拘束する手段により、前記現像ローラ磁極体端部に集中する磁力が、前記磁気ローラ磁極の磁力へ与える影響を低減させ、
前記磁力線を取り込んで拘束する手段は、前記現像ローラ磁極体における前記回転スリーブの回転方向側部に設けられた磁性体であることを特徴とする現像装置。