JP5707714B2 - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。

従来、上記現像装置において、現像ロールの軸方向端部における濃度低下や濃度むらを防止し得る技術としては、例えば、特開平１１−４４９９７号公報や特開２００９−２４４６１１号公報等に開示されたものが既に提案されている。

上記特開平１１−４４９９７号公報に係る現像装置は、現像領域に現像剤を移動させるよう内部にマグネットを配置する現像ロールと、前記現像ロールに現像剤を供給する現像剤撹拌搬送手段と、前記現像ロールの軸方向両端部にその周方向に沿って現像ロールとの間に間隙を有して配設される現像剤もれ防止のための磁性板とを有する現像装置において、前記磁性板は、前記マグネットに対向して配置させると共に、前記マグネットの磁極により前記現像ロール上の現像剤が剥離される剥離領域に対向する位置に配設される磁性板は、前記現像ロールとの間隙を大きく構成してなるように構成したものである。

また、上記特開２００９−２４４６１１号公報に係る現像装置は、磁界発生手段を非磁性の中空体内に配置して該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを有し、上記現像剤収容部内から上記磁界発生手段の磁力により上記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、上記現像剤規制部材により規制した後に潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び現像剤収容部内に戻す現像装置において、上記磁界発生手段は、現像領域を通過した後の二成分現像剤を上記現像剤担持体から離脱させるための磁力を発生させるための互いに隣接した同極の第１磁極及び第２磁極を備えており、上記第２磁極は、上記第１磁極よりも上記現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側に配置されており、上記第１磁極及び上記第２磁極の磁力により上記現像剤担持体上の二成分現像剤に該現像剤担持体から離れる方向へ向かう剥離力を作用させる該現像剤担持体上の剤離れ領域内の現像剤担持体軸線方向端部領域を通過する磁力線を、現像剤担持体軸線方向内側へ変位させる磁界を発生させる磁石部材を、該磁界発生手段の外部に配置したものである。

特開平１１−４４９９７号公報 特開２００９−２４４６１１号公報

ところで、この発明が解決しようとする課題は、現像剤保持体からの現像剤の剥離不良を防止することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、複数の磁極を周方向に有する円柱形状の磁性部材を内部に有し、現像剤を表面に磁気的に吸着した状態で搬送するとともに、前記磁性部材の周方向に沿って同極の剥離磁極を隣接して配置した剥離領域において前記現像剤を剥離する現像剤保持体と、
前記剥離領域に配置され、前記現像剤保持体の軸方向端部に吸着された現像剤を剥離する剥離部材と、
前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側から当該剥離部材にわたり前記現像剤保持体表面との間に間隙を介して前記剥離磁極と対向するように設けられる磁性体とを備えたことを特徴とする現像装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記磁性体は、前記磁性部材の現像剤剥離極の法線方向成分に対応した位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記現像剤保持体の軸方向に沿った端部であって、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側に設けられ、前記現像剤保持体表面との間に間隙を有するように配置される２つの磁性体を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記磁性体は、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側に設けられる２つの磁性体を一体的に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、表面に静電潜像が形成される像保持体と、
複数の磁極を周方向に有する円柱形状の磁性部材を内部に有し、現像剤を表面に磁気的に吸着した状態で搬送することにより、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像するとともに、前記磁性部材の周方向に沿って同極の剥離磁極を隣接して配置した剥離領域において前記現像剤を剥離する現像剤保持体と、
前記剥離領域に配置され、前記現像剤保持体の軸方向端部に吸着された現像剤を剥離する剥離部材と、
前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側から当該剥離部材にわたり前記現像剤保持体表面との間に間隙を介して前記剥離磁極と対向するように設けられる磁性体とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、現像剤保持体からの現像剤の剥離不良を防止することができる。

また、請求項２に記載された発明によれば、磁性体が現像剤剥離極の法線方向成分に対応した位置に配置されていない構成と比べて、現像剤保持体の表面から効果的に現像剤を剥離させることができる。

さらに、請求項３に記載された発明によれば、磁性体が１つの構成と比べて、現像装置端部からの現像剤漏れを効果的に防止することができる。

又、請求項４に記載された発明によれば、磁性体の部品点数を少なくすることができる。

また、請求項５に記載された発明によれば、現像剤保持体の軸方向端部における濃度低下等の濃度むらの発生を防止し、画質の向上を図ることができる。

この発明の実施の形態１に係る現像装置を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のカラープリンタを示す構成図である。 マグネットロールの磁極の配置を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す断面構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す斜視構成図である。 この発明の実施の形態１に係る現像装置の作用を示す構成図である。 実験結果を示すグラフである。 実験結果を示すグラフである。 この発明の実施の形態２に係る現像装置の要部を示す概略構成図である。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のカラープリンタを示す構成図である。

このカラープリンタは、図２に示すように、パーソナルコンピュータや図示しない画像読取装置等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データに応じて、フルカラーやモノクロの画像を出力するものである。

このカラープリンタ本体１の内部には、図２に示すように、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２や図示しない画像読取装置等から送られてくる画像データに対して、必要に応じて、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の予め定められた画像処理を施す画像処理部３が配置されているとともに、カラープリンタ全体の動作を制御する制御部４が配置されている。

そして、上記の如く画像処理部３で予め定められた画像処理が施された画像データは、同じく画像処理部３によって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに変換され、次に述べるように、カラープリンタ本体１の内部に設けられた画像出力部５によってフルカラー画像やモノクロ画像として出力される。

上記カラープリンタ本体１の内部には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット（画像形成部）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが、第１色目のイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット６Ｙが相対的に高く、最終色の黒（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋが相対的に低くなるように、水平方向に対して予め定められた角度だけ傾斜した状態で一定の間隔を隔てて並列的に配置されている。

このように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを、予め定められた角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを水平に配置した場合と比較して、画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ間の距離を短く設定することができ、カラープリンタ本体１の幅を小さくしてより一層の小型化が可能となる。

これらの４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、基本的に、形成する画像の色以外は同様に構成されており、図２に示すように、大別して、図示しない駆動手段により矢印Ａ方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される像保持体としての感光体ドラム８と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール９と、当該感光体ドラム８の表面に予め定められた色に対応した画像データに応じて画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置７と、感光体ドラム８の表面に形成された静電潜像を予め定められた色のトナーで現像する現像装置１０と、感光体ドラム８の表面を清掃するクリーニング装置１１とから構成されている。

上記感光体ドラム８としては、例えば、直径３０ｍｍ程度のドラム状に形成され、表面に有機光導電体（ＯＰＣ）等からなる感光体層を被覆したものが用いられ、図示しない駆動モータにより矢印Ａ方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される。

また、上記帯電ロール９としては、例えば、芯金の表面に合成樹脂や合成ゴム等からなり電気抵抗を調整した導電層を被覆したロール状の帯電器が用いられ、この帯電ロール９の芯金には、予め定められた帯電バイアスが印加される。

上記画像露光装置７は、図２に示すように、４つの画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに共通に構成されており、各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの表面に対応する色の画像データに応じて偏向走査されたレーザービームＬＢを照射することにより、画像データに応じた静電潜像を形成するように構成されている。なお、上記画像露光装置７としては、レーザービームを用いたものに限らず、各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに対応して配置されたＬＥＤアレイ等を用いても勿論良い。

上記画像処理部３からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに共通に設けられた画像露光装置７に、対応する色の画像データが順次出力され、この画像露光装置７から画像データに応じて出射されたレーザービームＬＢは、対応する感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの表面に走査露光され、画像データに応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの表面に形成された静電潜像は、現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの上方にわたって傾斜した状態で配置された中間転写体ユニット１２の中間転写体としての中間転写ベルト１３上に、４つの一次転写ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって順次多重に一次転写される。

この中間転写ベルト１３は、複数のロールによって張り渡された無端状ベルト部材であって、当該ベルト部材の下辺走行領域が、その走行方向に沿った下流側が相対的に低く、且つ上流側が相対的に高くなるように、水平方向に対して傾斜した状態で配置されている。

即ち、上記中間転写ベルト１３は、図２に示すように、駆動ロール１５と、従動ロール１６と、二次転写部の背面支持ロール１７と、従動ロール１８との間に予め定められた張力で掛け回されており、図示しない定速性に優れた駆動モータによって回転駆動される駆動ロール１５により、矢印Ｂ方向に沿って予め定められた速度で循環駆動される。上記中間転写ベルト１３としては、例えば、可撓性を有するポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂フィルムによって無端状ベルトとして形成したものが用いられる。上記中間転写ベルト１３は、その下辺走行領域において、各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに接触するように配置されている。

また、上記中間転写ベルト１３には、図２に示すように、当該中間転写ベルト１３の上部走行領域の低位側端部に配置され、中間転写ベルト１３上に一次転写されたトナー像を記録媒体１９上に二次転写する二次転写手段としての二次転写ロール２０が、背面支持ロール１７によって張架された中間転写ベルト１３の表面に接触するように配置されている。

上記中間転写ベルト１３上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、背面支持ロール１７に中間転写ベルト１３を介して接触する二次転写ロール２０によって、記録媒体としての記録用紙１９上に一括して二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された記録用紙１９は、鉛直方向の上方に位置する定着装置２１へと用紙搬送経路２２を介して搬送される。上記二次転写ロール２０は、背面支持ロール１７の側方に中間転写ベルト１３を介して圧接しており、鉛直方向の下方から上方に搬送される記録用紙１９上に、各色のトナー像を一括して二次転写するようになっている。

上記二次転写ロール２０としては、例えば、ステンレス等の金属からなる芯金の外周に、導電剤を添加した合成ゴム材料等の導電性弾性体からなる弾性体層を予め定められた厚さに被覆したものが用いられる。

そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙１９は、定着装置２１の加熱ロール２３及び加圧ベルト（又は加圧ロール）２４によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール２５によってプリンタ本体１の上端部に設けられた排出トレイ２６上に画像面を下にした状態で排出される。

上記記録用紙１９は、図２に示すように、プリンタ本体１内の底部に配置された給紙装置２７の給紙トレイ２８から予め定められたサイズ及び材質のものが、給紙ロール２９及び用紙分離ロール対３０、３１により一枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストロール３２まで一旦搬送される。そして、上記給紙トレイ２８から供給された記録用紙１９は、中間転写ベルト１３上のトナー像と同期して回転駆動されるレジストロール３２によって中間転写ベルト１３の二次転写位置へと送り出される。上記記録用紙１９としては、普通紙以外にも、表面又は表裏両面にコーティング処理が施されたコート紙等の厚紙なども供給可能となっており、コート紙からなる記録用紙１９には、写真画像なども出力される。

なお、トナー像の一次転写工程が終了した感光体ドラム８の表面は、図２に示すように、クリーニング装置１１によって残留トナーが除去されて、次の画像形成工程に備える。

また、トナー像の二次転写工程が終了した中間転写ベルト１３の表面は、図２に示すように、駆動ロール１５の上流側の近傍に配置されたベルト用のクリーニング装置３２によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成工程に備える。

さらに、上記記録用紙１９の両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された記録用紙１９を、排出ロール２５によってプリンタ本体１の上端部に設けられた排出トレイ２６上にそのまま排出せずに、排出ロール２５によって記録用紙１９の後端を保持している状態で、当該排出ロール２５を逆方向に回転させるとともに、用紙の搬送経路を搬送ロール３３、３４が配置された上方の両面用搬送経路３５へと切り換え、記録用紙１９の表裏を反転した状態で再度レジストロール３２へと搬送し、記録用紙１９の裏面に画像を形成する。

なお、上記カラープリンタは、給紙トレイ２８以外にも、プリンタ本体１の図２では左側面として示される正面に開閉自在に設けられた手差しトレイ３６からも所望のサイズ及び材質の記録用紙１９が給紙可能となっている。この手差しトレイ３６に配置された記録用紙１９は、手差し搬送路３７を介して用紙分離搬送ロール対３８、３９により一枚ずつ分離された状態で給紙され、レジストロール３２へと搬送されるようになっている。

なお、図２中、符号４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対応する色のトナー又はトナーとキャリアからなる現像剤を供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。この実施の形態では、トナーカートリッジ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋからは、トナーとキャリアからなる現像剤が供給されるように構成されている。

図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す構成図である。

この現像装置１０は、図１に示すように、大別して、現像装置本体４１と、この現像装置本体４１の上部一側面（図１中、左側面）に設けられた開口部４２に配置された現像剤保持体としての現像ロール４３と、現像ロール４３の斜め下方の背面側に並列的に配置された２つの現像剤攪拌搬送用のオーガ４４、４５とを備えるように構成されている。

上記現像装置本体４１は、下部ハウジング４６と上部ハウジング４７とから構成されており、上部ハウジング４７の一側面に対応した位置には、開口部４２が設けられているとともに、当該開口部４２には、現像剤担持体としての現像ロール４３が配置されている。この現像ロール４３は、内部に固定した状態で配設された円柱形状磁性体としてのマグネットロール４８と、当該マグネットロール４８の外周に矢印方向に沿って回転可能に配置された現像スリーブ４９とから構成されている。

このように、上記現像装置１０は、現像ロール４３と、その斜め下方の背面側に並列的に配置された２つの現像剤攪拌搬送用のオーガ４４、４５とを備えるように構成されており、感光体ドラム８の小径化等によるプリンタの小型化に伴って、これらの現像ロール４３や２つの現像剤攪拌搬送用のオーガ４４、４５を小径化することによって、現像装置１０自体も薄型で偏平なものとなっており、小型化が図られている。

上記マグネットロール４８には、図３に示すように、現像ロール４３の回転方向に沿って、感光体ドラム８と対向する現像位置に着磁された現像極Ｓ１と、現像剤を搬送する搬送極Ｎ１と、現像剤を現像ロール４３の表面から剥離する剥離極Ｓ２と、剥離極Ｓ２に作用すると共に現像極Ｓ１に搬送する現像剤を吸着する吸着極Ｓ３と、現像剤規制部材５２に対応した位置に着磁された搬送極Ｎ２とが着磁されている。これらの磁極は、フェライト製や合成樹脂製のマグネットロール４８の外周の予め定められた位置に、予め定められた大きさの磁力となるように着磁されている。そして、上記マグネットロール４８は、その外周に沿った互いに異なる極性の磁極Ｎ２→Ｓ１→Ｎ１→Ｓ２によって順次、現像スリーブ４９の外周に沿って現像剤を搬送するとともに、同じ極性の磁極が隣接する剥離極Ｓ２、Ｓ３によって現像スリーブ４９の表面から現像剤を剥離するようになっている。なお、マグネットロール４８は、複数の磁石を結合させて構成してもよい。

なお、図３中、実線は各磁極における磁力の法線方向の成分を示しており、破線は各磁極における磁力の接線方向の成分を示している。

そして、上記現像ロール４３の表面にマグネットロール４８の磁力によって吸着された現像剤５０は、図１に示すように、現像スリーブ４９の回転に伴って吸着極Ｓ３によって現像スリーブ４９の表面に磁気的に吸着され、現像スリーブ４９の回転に伴って現像剤規制部材５２によって現像剤５０の量が規制された状態で、予め定められた量の現像剤５０の穂立ちとなって現像極Ｓ１へと搬送される。搬送極Ｎ２は層規制極としても作用し、現像剤規制部材５２と対応した位置に設けられている。そして、上記現像ロール４３では、現像スリーブ４９の表面に形成された現像剤５０の穂立ち（磁気ブラシ）によって感光体ドラム８表面の静電潜像が現像された後、現像スリーブ４９の回転に伴って搬送極Ｎ１を介して剥離極Ｓ２へと搬送されて、現像スリーブ４９の表面から現像剤５０が一旦すべて剥離され、再び吸着極Ｓ３によって新たな現像剤５０が現像スリーブ４９の表面に吸着される。

また、上記現像ロール４３の下方には、図１に示すように、下部ハウジング４６によって構成され、例えば、トナーとキャリア（磁性粉）とからなる二成分現像剤５０を収容する空間としての現像剤収容室５１が設けられているとともに、下部ハウジング４６には、現像ロール４３の表面に供給される現像剤５０の量を規制する現像剤規制部材５２が、現像ロール４３の回転方向の上流側であって開口部４２の近傍且つ搬送極Ｎ２に対応した位置に、現像ロール４３の表面に対して予め定められた間隙を介して配置されている。

さらに、上記下部ハウジング４６の内部には、図１に示すように、トナーとキャリアからなる二成分現像剤５０が収容されているとともに、当該現像剤５０を攪拌しつつ搬送することにより、現像剤５０を現像ロール４３の表面に供給する第１の現像剤攪拌搬送部材としての第１の攪拌搬送オーガー４４と、現像剤５０を攪拌しつつ搬送する第２の現像剤攪拌搬送部材としての第２の攪拌搬送オーガー４５とが配設されている。上記下部ハウジング４６の内部で構成される現像剤収容室５１は、第１の攪拌搬送オーガー４４が収容される第１の現像剤攪拌搬送部材収容室としての第１の攪拌搬送オーガー収容室５３と、第２の攪拌搬送オーガー４５が収容される第２の現像剤攪拌搬送部材収容室としての第２の攪拌搬送オーガー収容室５４とに仕切り壁５５によって区画されている。

また、上記第１及び第２の攪拌搬送オーガー４４、４５は、図４に示すように、円柱形状に形成された回転軸５６、５７と、当該回転軸５６、５７の外周に螺旋状に形成された攪拌搬送用の羽根５８、５９とから構成されており、互いに反対方向に現像剤５０を攪拌しつつ搬送するように構成されている。

上記第１及び第２の攪拌搬送オーガー４４、４５は、図４に示すように、その回転軸５６、５７の端部に取り付けられたギア６０、６１によって回転駆動される。また、上記ギア６０は、現像ロール４３の端部に設けられた駆動ギア６２と噛み合わされている。なお、図４中、符号６３は現像ロール４３の両端部にそれぞれ設けられ、感光体ドラム８の表面に当接して回転し当該感光体ドラム８表面との距離が予め定められた値となるように設定するトラッキングロールを示している。

さらに、上記第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った一端部には、図４に示すように、トナーカートリッジ４０（図２参照）から現像剤が供給される供給口６４が天井面に開口されているとともに、当該第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った他端部には、第２の攪拌搬送オーガー収容室５４内から僅かずつ余剰な現像剤５０を外部に排出する排出口６５が底面に開口されている。

また、上記第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った他端部には、排出口６５から排出する余剰な現像剤５０の量を予め定められた僅かな量に規制するための規制用のオーガ６６が反対方向に現像剤５０を搬送するように設けられている。

上記現像装置１０の内部には、図４に示すように、第１の攪拌搬送オーガー収容室５３と、第２の攪拌搬送オーガー収容室５４とを仕切る仕切り板５５が設けられているとともに、この仕切り板５５の両端部には、第１の攪拌搬送オーガー収容室５３と、第２の攪拌搬送オーガー収容室５４との間で現像剤５０を循環させる循環用通路６７、６８が形成されている。

そして、上記現像装置１０では、図４に示すように、新たなトナーを少なくとも含む現像剤５０が第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った一端部に供給され、当該第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿って搬送されるとともに、この第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った他端部近傍に設けられた通路６７を介して、第１の攪拌搬送オーガー４４へと受け渡され、当該第１の攪拌搬送オーガー４４の軸方向に沿って搬送される間に現像ロール４３の表面へと供給された後、この第１の攪拌搬送オーガー４４の軸方向に沿った端部に設けられた通路６８を介して、第２の攪拌搬送オーガー４５へと受け渡される。

その際、上記第２の攪拌搬送オーガー４５から通路６７を介して第１の攪拌搬送オーガー４４へと受け渡される現像剤５０の一部は、当該第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った他端部へと搬送され、この第２の攪拌搬送オーガー４５の軸方向に沿った端部の底面に設けられた排出口６５から僅かずつ外部へと排出される。

ところで、上記現像装置１０では、図１に示すように、現像ロール４３の表面に保持されて現像領域を通過した現像剤５０は、剥離極Ｓ２及び吸着極Ｓ３を通過する際に、図３に示すように、当該剥離極Ｓ２及び搬送極Ｓ３の間では磁力が急激に低下して略ゼロとなるため、現像ロール４３の表面から一旦剥離され、新たな現像剤５０が吸着極Ｓ３によって現像ロール４３の表面へと磁気的に吸着されて保持される。

その際、上記現像ロール４３の軸方向に沿った両端部では、図５及び図６に示すように、マグネットロール４８の端部が軸受部材７０を介して、現像スリーブ４９の一端部に設けられたフランジ部材７１に回転自在に支持されているとともに、現像スリーブ４９のフランジ部材７１に設けられた回転軸７２が、下部ハウジング４６の側壁に設けられた軸受部材７３に回転自在に支持されている。

上記現像ロール４３では、現像装置１０の小型化等に伴って、現像スリーブ４９及びマグネットロール４８が小径化されてきており、マグネットロール４８に設けられた剥離極Ｓ２、Ｓ３だけでは、現像スリーブ４９の回転に伴って搬送される現像剤５０を十分に剥離させることができず、一旦現像領域を通過してトナー濃度が低下した現像剤５０が再度現像スリーブ４９の表面に保持されて現像領域へと搬送されてしまい、画像濃度の低下等を生じる虞れがある。また、高画質化に伴う現像剤中のトナーの小粒径化等に伴って、現像ロール４３端部から現像剤５０が漏れる虞れもある。

そこで、この実施の形態では、マグネットロール４８の軸方向に沿った両端部において、剥離極Ｓ２及び吸着極Ｓ３の間の位置で現像スリーブ４９の表面に保持された現像剤を確実に剥離させるため、次のように構成されている。

上記現像ロール４３の軸方向に沿った両端部は、図５及び図６に示すように、当該現像ロール４３の軸方向に沿った両端部において、現像ロール４３の上部から背面側に掛けての外周面を覆うように、下部ハウジング４６から突出する突出部８０が現像ロール４３の軸方向に沿った内側に向けて予め定められた長さにわたって円弧状に突出するように設けられている。この下部ハウジング４６の円弧状に突出した突出部８０には、その先端面にＳＵＳ等の磁性体からなる薄板状の第１の磁性体８１が図示しない両面テープによる貼付等の手段によって設けられている。第１の磁性体８１としては、例えば、厚さが１〜２ｍｍ程度の磁性ステンレス等からなる薄板が用いられる。この第１の磁性体８１は、図１に示すように、マグネットロール４８の剥離極Ｓ２の法線方向の磁力が及ぶ領域に対応して配置されている。また、上記第１の磁性体８１の内周面（後述する円弧状部８１ａ）は、現像ロール４３との間に予め定められた間隙（０．５〜１．０ｍｍ程度）を介して対向するように配置されている。

なお、上記現像ロール４３の軸方向に沿った両端部においては、図６に示すように、現像スリーブ４９の方がマグネットロール４８よりも長さＬ１だけ長く形成されているとともに、第１の磁性体８１とマグネットロール４８の端部との距離Ｌ２は、例えば、１ｍｍ程度に設定されている。

上記第１の磁性体８１は、現像ロール４３の表面に沿って円弧状に形成された円弧状部８１ａを備えており、当該円弧状部８１ａの現像ロールの回転方向上流側は、現像ロール４３の表面から離間するように略直線状に形成されている。また、上記円弧状部８１ａの下流側は、予め定められて鈍角をなるように、現像ロール４３の表面から離間するように略直線状に形成されている。

また、上記第１の磁性体８１の現像ロール４３の回転方向に沿った下流側には、現像ロール４３の表面から現像剤５０を掻き取ることによって剥離する剥離部材としてのスクレーパ８２が、当該第１の磁性体８１に隣接して又は接触するように配置されている。このスクレーパ８２は、図１に示すように、先端８２ａが鋭角を成すナイフエッジ状に形成された先端部８２ｂが、現像ロール４３の接線に対して予め定められた角度だけ現像ロール４３の回転方向に沿った下流側に傾斜するように配置されているとともに、その下端部８２ｃは、鉛直方向の下方に向けて折り曲げた状態で配置されている。

上記スクレーパ８２は、図７に示すように、下部ハウジング４６の突出部８０の先端面から予め定められた長さＬ３（例えば、５ｍｍ程度）だけ突出するように、例えば突出部８０と一体的に形成されている。

さらに、上記スクレーパ８２の現像ロール４３の回転方向に沿った下流側には、ＳＵＳ等の磁性体からなる薄板状の第２の磁性体８３が、突出部８０の表面に両面テープによる貼付等の手段によって設けられている。この第２の磁性体８３は、スクレーパ８２の現像ロール４３の回転方向に沿った下流側近傍から現像剤規制部材５２の上流側までの、マグネットロール４８の吸着極Ｓ３の上流側から搬送極Ｎ２までの領域にわたるように配置されている。この第２の磁性体８３は、主に、マグネットロール４８との間に現像剤の磁気ブラシを形成することによって現像ロール４３の端部から現像剤が漏れるのを防止するために設けられている。

以上の構成において、この実施の形態に係る現像装置を適用したカラープリンタでは、次のようにして、現像装置の小型化や現像剤保持体の小径化に対しても、現像剤保持体の軸方向端部における濃度低下等の濃度むらの発生を防止している。

すなわち、上記カラープリンタでは、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各画像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に画像データに対応した静電潜像が形成され、これらの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって現像されてトナー像となり、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像は、中間転写ベルト１３上に多重に転写された後、記録用紙１９上に一括して二次転写され、定着されることにより、フルカラーやモノクロ等の画像が形成される。

上記現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋでは、図１に示すように、現像スリーブ４９の表面に現像剤５０がマグネットロール４８の磁力によって吸着されて、当該現像スリーブ４９の回転に伴って感光体ドラム８と対向する現像領域へと搬送され、感光体ドラム８の表面に形成された静電潜像が現像剤５０の磁気ブラシ中のトナーによって現像される。その後、上記現像スリーブ４９の表面に保持された現像剤５０は、現像スリーブ４９の回転に伴ってマグネットロール４８の搬送極Ｎ１を介して剥離極Ｓ２へと搬送され、剥離極Ｓ２と吸着極Ｓ３との間で現像スリーブ４９の表面から剥離され、新たな現像剤５０が吸着極Ｓ３で現像スリーブ４９の表面に供給されて、搬送極Ｎ２を介して再度現像領域へと移動する。

その際、上記現像装置１０では、図１に示すように、マグネットロール４８の剥離極Ｓ２と対応する位置に第１の磁性体８１が配置されているため、図８に示すように、マグネットロール４８の剥離極Ｓ２と第１の磁性体８１との間に磁界が発生し、この磁界が発生した領域に現像剤５０の磁気ブラシ９０が形成される。

このマグネットロール４８と第１の磁性体８１との間に形成される磁気ブラシ９０は、現像スリーブ４９とハウジング４６の突出部８０との間の端部シールとしても機能し、現像ロール４９の端部からの現像剤５０の漏れを防止する。

また、上記現像装置１０では、図１に示すように、第１の磁性体８１の現像スリーブ４９の回転方向に沿った下流側にスクレーパ８２が設けられているため、上述したように、マグネットロール４８と第１の磁性体８１との間に形成される磁気ブラシ９０（鎖状の現像剤）は、図７に示すように、現像スリーブ４９の回転に伴って下流側へと移動しようとする現像剤５０を滞留させるとともに、当該第１の磁性体８１の位置に滞留する現像剤５０の量がある程度の量に達して、現像スリーブ４９の回転方向に沿った下流側へ移動しようとした場合であっても、スクレーパ８２による掻き取り作用によって、現像スリーブ４９の軸方向に沿った端部表面から確実に剥離されるようになっている。すなわち、現像極Ｓ１を通過した現像剤を現像スリーブ４９の表面から剥離し、新たな現像剤を現像スリーブ４９に吸着させて現像することで、現像剤保持体の軸方向における濃度低下等の濃度むらの発生を防止している。

さらに、また、上記現像装置１０では、図１に示すように、スクレーパ８２の現像スリーブ４９の回転方向に沿った下流側に第２の磁性体８３が設けられているため、図８に示すように、マグネットロール４８の吸着極Ｓ３及び搬送極Ｎ２と第２の磁性体８３との間に磁界が発生し、この磁界が発生した領域に現像剤８０の磁気ブラシ９１、９２が形成される。そして、このマグネットロール４８と第２の磁性体８３との間に形成される磁気ブラシ９１、９２は、現像スリーブ４９とハウジング４６との間の端部シールとして機能し、現像ロール４９の端部からの現像剤の漏れを防止する。

次に、本発明者は、図１に示すような現像装置１０を試作し、図２に示すようなカラープリンタに装着した状態で、１００％の画像濃度で各色のトナー像をＡ３サイズの記録用紙１９の全面に１０枚連続して形成し、１０枚目の記録用紙１９において、現像ロール４３の軸方向に沿った両端部に相当する記録用紙１９の端部約５〜６ｍｍにおける画像濃度の低下の発生の有無を確認する実験を行った。

その際、実験例２として、第１の磁性板８１を設けずに第２の磁性板８３のみをスクレーパ８２とともに用いた現像装置においても、画像濃度の低下の発生の有無を確認する実験を行った。

図９及び図１０は上記実験例１及び２の結果を示すグラフである。

これらの図９及び図１０から明らかなように、第１及び第２の磁性板８１、８３をスクレーパ８２とともに用いることによって、これらを設けない未対策である従来の現像装置に対して、画像濃度低下の発生を大幅に抑制することができることが判った。

また、図９から明らかなように、第１の磁性板８１を設けずに第２の磁性板８３のみをスクレーパ８２とともに用いた現像装置においては、○^-、△、△^-と従来技術に比較して改善効果が得られることが判った。

実施の形態２
図１１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、前記現像剤漏れ防止用の磁性体は、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側に設けられる２つの磁性体を一体的に形成したものである。

すなわち、この実施の形態２では、図１１に示すように、第１の磁性板８１と第２の磁性板８３とが一体的な磁性体８５として形成されており、この磁性体８５には、スクレーパ８２の端部を挿入するための凹溝８６が設けられている。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

なお、上記実施の形態では、前記磁性体を、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側の双方に設けた場合について説明したが、前記磁性体は、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側の双方に必ずしも設ける必要はなく、少なくとも現像剤保持体回転方向の上流側又は下流側の一方に設ければ良い。

４３：現像ロール、４８：マグネットロール、４９：現像スリーブ、８１：第１の磁性板、８２：スクレーパ、８３：第２の磁性板。

Claims (5)

1. 複数の磁極を周方向に有する円柱形状の磁性部材を内部に有し、現像剤を表面に磁気的に吸着した状態で搬送するとともに、前記磁性部材の周方向に沿って同極の剥離磁極を隣接して配置した剥離領域において前記現像剤を剥離する現像剤保持体と、
   前記剥離領域に配置され、前記現像剤保持体の軸方向端部に吸着された現像剤を剥離する剥離部材と、
   前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側から当該剥離部材にわたり前記現像剤保持体表面との間に間隙を介して前記剥離磁極と対向するように設けられる磁性体とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記磁性体は、前記磁性部材の現像剤剥離極の法線方向成分に対応した位置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. 前記現像剤保持体の軸方向に沿った端部であって、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側に設けられ、前記現像剤保持体表面との間に間隙を有するように配置される２つの磁性体を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記磁性体は、前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側及び下流側に設けられる２つの磁性体を一体的に形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
5. 表面に静電潜像が形成される像保持体と、
   複数の磁極を周方向に有する円柱形状の磁性部材を内部に有し、現像剤を表面に磁気的に吸着した状態で搬送することにより、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像するとともに、前記磁性部材の周方向に沿って同極の剥離磁極を隣接して配置した剥離領域において前記現像剤を剥離する現像剤保持体と、
   前記剥離領域に配置され、前記現像剤保持体の軸方向端部に吸着された現像剤を剥離する剥離部材と、
   前記剥離部材の前記現像剤保持体回転方向の上流側から当該剥離部材にわたり前記現像剤保持体表面との間に間隙を介して前記剥離磁極と対向するように設けられる磁性体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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