JP6303693B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、潜像を可視像に現像する現像装置に関して、以下の特許文献１に記載の技術が従来公知である。

特許文献１としての特開２００８−２６８５７６号公報には、現像磁極（９６）とその両側に隣接する２つの磁極（９８，１００）を有する現像ロール（７２）に対して、現像剤剥離供給部材（７８）は、法線方向の磁束密度が略０になる点Ｂに対して、スリーブ（９２）の回転方向の下流側に配置することで、現像剤の供給と剥離とを行う技術が記載されている。

特開２００８−２６８５７６号公報（「００３６」〜「００４３」、図３〜図５）

本発明は、簡素な構成で現像磁極の磁力を強化することを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の現像装置は、
回転不能に支持された磁石部材と、前記磁石部材の外周を囲んで配置されて表面に現像剤を保持して回転する回転部材と、を有し、像保持体の表面に形成された潜像を現像する現像剤保持体と、
前記像保持体に対応する位置に配置された現像磁極と、前記回転部材の回転方向に対して前記現像磁極に隣接して配置され且つ前記現像磁極とは逆極性の隣接磁極と、を少なくとも有する前記磁石部材と、
前記隣接磁極に対向して配置され、磁性を有する磁性部材と、
前記回転部材の回転方向に対して前記像保持体と前記回転部材との対向位置よりも上流側に配置され、且つ、前記回転部材との間に隙間をあけて配置され、前記回転部材の表面に保持された現像剤の量を規制する規制部材と、
前記現像剤保持体の回転軸に垂直な断面において、前記現像剤保持体の法線方向に形成する磁界の磁束密度のピーク値の半分以上の磁束密度を有する角度の領域と、前記回転部材の半径の２倍の位置と、前記回転部材と前記規制部材との間隔に対応する位置と、で囲まれた領域の断面積に対して、半分以上の断面積を有する前記磁性部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤保持体の法線方向に形成する磁界の磁束密度のピーク値の半分以上の磁束密度を有する角度の領域内部に配置され、且つ、前記回転部材の半径の２倍よりも近い領域に配置された前記磁性部材、
を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の現像装置において、
前記回転部材の回転方向に対して前記像保持体と前記回転部材との対向位置よりも上流側に配置され、且つ、前記回転部材との間に隙間をあけて配置され、前記回転部材の表面に保持された現像剤の量を規制する規制部材と、
前記回転部材と前記規制部材との隙間に比べて、前記回転部材との隙間が広く設定された前記磁性部材と、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項４に記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像の形成装置と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体の表面の可視像を定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１，４に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、簡素な構成で現像磁極の磁力を強化することができる。
また、請求項１，４に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、磁性部材の磁気的な容量を確保することができる。
請求項２に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、隣接磁極の磁力を磁性部材で効率的に集中させることができる。
請求項３に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、機内が汚れることを低減できる。

図１は実施例１の画像形成装置の説明図である。 図２は実施例１の画像形成装置の要部説明図である。 図３は実施例１の現像装置の説明図である。 図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は実施例１の磁性部材の説明図であり、図３に対応する図である。 図６は実施例１の磁性部材の推定される磁力線の説明図である。 図７は実施例１の現像剤保持体における磁力の分布の説明図である。 図８は実験例の実験結果の説明図であり、実験例１、比較例１、比較例２について、現像磁極の磁束密度の増加分を測定した実験結果の棒グラフである。 図９は実験例の実験結果の説明図であり、横軸に搬送磁極の磁束密度のピーク値を取り、縦軸に現像磁極の磁束密度の増加分を取ったグラフである。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は実施例１の画像形成装置の説明図である。
図２は実施例１の画像形成装置の要部説明図である。
図１において、本発明の実施例１の画像形成装置の一例としての複写機Ｕは、記録部の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ１を有する。プリンタ部Ｕ１の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部Ｕ２が支持されている。スキャナ部Ｕ２の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィーダＵ３が支持されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、入力部の一例としてのユーザインタフェースＵＩが支持されている。前記ユーザインタフェースＵＩは、操作者が入力をして、複写機Ｕの操作が可能である。

オートフィーダＵ３の上部には、媒体の収容容器の一例としての原稿トレイＴＧ１が配置されている。原稿トレイＴＧ１には、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて収容可能である。原稿トレイＴＧ１の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイＴＧ２が形成されている。原稿トレイＴＧ１と原稿の排紙トレイＴＧ２との間には、原稿の搬送路Ｕ３ａに沿って、原稿の搬送ロールＵ３ｂが配置されている。

スキャナ部Ｕ２の上面には、透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスＰＧが配置されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、プラテンガラスＰＧの下方に、読取り用の光学系Ａが配置されている。実施例１の読取り用の光学系Ａは、プラテンガラスＰＧの下面に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Ａは、通常時は、図１に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Ａの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤには、画像処理部ＧＳが電気的に接続されている。
画像処理部ＧＳは、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに電気的に接続されている。書込回路ＤＬは、潜像の形成装置の一例としてのＬＥＤヘッドＬＨｙ，ＬＨｍ，ＬＨｃ，ＬＨｋに電気的に接続されている。

各ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋの上方には、像保持体の一例としての感光体ドラムＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋが配置されている。
各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋには、帯電器の一例としての帯電ロールＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ，ＣＲｋが対向して配置されている。前記帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋには、電源回路Ｅから帯電電圧が印加される。なお、電源回路Ｅは、制御部の一例としてのコントローラＣにより制御される。前記コントローラＣは、画像処理部ＧＳや書込回路ＤＬ等との間でも信号の送受信を行って、各種制御を行う。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋの下流側に設定された書込領域Ｑ１ｙ，Ｑ１ｍ，Ｑ１ｃ，Ｑ１ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に対して、ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋから書込光が照射される。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、書込領域Ｑ１ｙ〜Ｑ１ｋの下流側に設定された現像領域Ｑ２ｙ，Ｑ２ｍ，Ｑ２ｃ，Ｑ２ｋには、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋが感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に対向して配置されている。

感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋの下流側には、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋが設定されている。１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋでは、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに接触している。また、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋにおいて、中間転写ベルトＢを挟んで感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの反対側には、１次転写器の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋが配置されている。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋの下流側には、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋが配置されている。

前記感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの上方には、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが配置されている。前記ベルトモジュールＢＭは、前記中間転写ベルトＢを有する。中間転写ベルトＢは、駆動部材の一例としての駆動ロールＲｄと、張架部材の一例としてのテンションロールＲｔと、蛇行補正部材の一例としてのウォーキングロールＲｗ、従動部材の一例としてのアイドラロールＲｆ、２次転写領域の対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋと、により回転可能に支持されている。

中間転写ベルトＢを挟んでバックアップロールＴ２ａの反対側には、２次転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂが配置されている。前記バックアップロールＴ２ａと２次転写ロールＴ２ｂにより２次転写器Ｔ２が構成されている。また、２次転写ロールＴ２ｂと中間転写ベルトＢとが対向する領域により２次転写領域Ｑ４が形成される。
前記１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢおよび２次転写器Ｔ２等により、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋに形成された画像を媒体に転写する実施例１の転写装置Ｔ１＋Ｔ２＋Ｂが構成されている。

中間転写ベルトＢの回転方向に対して、２次転写領域Ｑ４の下流側には、中間転写体の清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬｂが配置されている。
前記ベルトモジュールＢＭの上方には、現像剤の収容容器の一例としてのカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが配置されている。各カートリッジＫｙ〜Ｋｋには、現像装置Ｇｙ〜Ｇｋに補給される現像剤が収容されている。前記カートリッジＫｙ〜Ｋｋと現像装置Ｇｙ〜Ｇｋとの間は、図示しない現像剤の補給装置により接続されている。

プリンタ部Ｕ１の下部には、媒体の収容容器の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３が配置されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３は、案内部材の一例としてのガイドレールＧＲにより前後方向に着脱可能に支持されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３には、媒体の一例としてのシートＳが収容されている。
給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐが配置されている。ピックアップロールＲｐの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールＲｓが配置されている。
各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３の左方には、上方に延びる媒体の搬送路ＳＨが形成されている。搬送路ＳＨには、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールＲａが複数配置されている。搬送路ＳＨには、シートＳの搬送方向の下流部であり且つ２次転写領域Ｑ４の上流側に、送出部材の一例としてのレジロールＲｒが配置されている。

２次転写領域Ｑ４の上方には、定着装置Ｆが配置されている。定着装置Ｆは、加熱部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有する。加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐとの接触領域により、定着領域Ｑ５が構成されている。
定着装置Ｆの斜め上方には、媒体の搬送部材の一例としての排出ローラＲｈが配置されている。排出ローラＲｈの右方には、媒体の排出部の一例としての排出トレイＴＲｈが形成されている。

（画像形成動作の説明）
前記原稿トレイＴＧ１に収容された複数の原稿Ｇｉは、プラテンガラスＰＧ上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイＴＧ２に排出される。
前記オートフィーダＵ３を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Ａは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の読み取り位置を順次通過する各原稿Ｇｉを露光する。
原稿Ｇｉを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Ａが左右方向に移動して、プラテンガラスＰＧ上の原稿が、露光されながら走査される。

原稿Ｇｉからの反射光は、読取り用の光学系Ａを通って、撮像素子ＣＣＤに集光される。前記撮像素子ＣＣＤは、撮像面上に集光された原稿の反射光が赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂの電気信号に変換される。
画像処理部ＧＳは、撮像素子ＣＣＤから入力されるＲＧＢの電気信号を黒：Ｋ、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃの画像情報に変換して一時的に記憶する。画像処理部ＧＳは、一時的に記憶した画像情報を予め設定された時期に、潜像形成用の画像情報として書込回路ＤＬに出力する。
なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒：Ｋのみの画像情報が書込回路ＤＬに入力される。

前記書込回路ＤＬは、図示しない各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各駆動回路を有し、入力された画像情報に応じた信号を予め設定された時期に、各色毎に配置されたＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋに出力する。
各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面は、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋによりに帯電される。ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋは、書込領域Ｑ１ｙ〜Ｑ１ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に静電潜像を形成する。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋは、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面の静電潜像を、可視像の一例としてのトナー像に現像する。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋで現像剤が消費されると、消費量に応じて、各カートリッジＫｙ〜Ｋｋから各現像装置Ｇｙ〜Ｇｋに現像剤が補給される。

各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面のトナー像は、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋに搬送される。各１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋには、電源回路Ｅから予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加される。したがって、１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋにおいて、１次転写電圧により、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋのトナー像は、中間転写ベルトＢに順次重ねて転写される。なお、Ｋ色の単色の画像の場合は、Ｋ色のトナー像のみが、Ｋの感光体ドラムＰＲｋから中間転写ベルトＢに転写される。

前記各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋ上のトナー像は、前記１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに１次転写される。１次転写後の感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋ表面の残留物、付着物は、感光体クリーナＣＬｙ〜ＣＬｋで清掃される。清掃された感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面は、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋで再帯電される。

前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３のシートＳは、予め設定された給紙時期にピックアップロールＲｐにより取り出される。ピックアップロールＲｐで取り出されたシートＳは、複数枚のシートＳが重なった状態で取り出された場合には、捌きロールＲｓで１枚づつ分離される。捌きロールＲｓを通過したシートＳは、複数の搬送ロールＲａにより、レジロールＲｒに搬送される。
前記レジロールＲｒは、中間転写ベルトＢの表面のトナー像が２次転写領域Ｑ４に移動する時期に合わせて、シートＳを送り出す。

レジロールＲｒから送り出されたシートＳには、２次転写領域Ｑ４を通過する際に、２次転写ロールＴ２ｂに印加された２次転写電圧により、中間転写ベルトＢの表面のトナー像が転写される。
２次転写領域Ｑ４を通過後の中間転写ベルトＢの表面は、ベルトクリーナＣＬｂにより残留トナーが除去されて清掃される。
２次転写領域Ｑ４を通過したシートＳは、定着領域Ｑ５を通過する際に、定着装置Ｆによりトナー像が加熱および加圧されて定着される。
トナー像が定着された記録シートＳは、排出ローラＲｈで排紙トレイＴＲｈに排出される。

（現像装置の説明）
図３は実施例１の現像装置の説明図である。
図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
次に、前記本発明の実施例１の現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋの説明をするが、各色の現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋは同様に構成されているため、Ｙ色の現像装置Ｇｙについてのみ詳細な説明をし、その他の色の現像装置Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋについては、詳細な説明を省略する。
図３、図４において、感光体ドラムＰＲｙに対向して配置された現像装置Ｇｙは、トナー及びキャリアとを含む２成分現像剤を収容する現像容器Ｖを有している。図３において、現像容器Ｖは、下部の容器本体１を有する。容器本体１の上部には、蓋部材の一例としての容器カバー２が支持されている。容器カバー２は、容器本体１の上面を塞いでいる。

図３、図４において、容器本体１には、内部の左上部に、現像剤の保持体の収容部の一例としての現像ロール室４が形成されている。現像ロール室４の下方には、第１の収容室の一例としての供給室６が形成されている。供給室６は現像ロール室４と接続されている。供給室６の右方には、第２の収容室の一例としての撹拌室７が形成されている。
供給室６と撹拌室７との間は、仕切部材の一例としての仕切壁８で仕切られている。図４において、仕切壁８の前方には、第１の接続部の一例として、供給室６と撹拌室７とを接続する第１流入部８ａが形成されている。なお、実施例１では、第１流入部８ａは、現像ロール室４の前端よりも前方に配置されている。また、仕切壁８の後方には、第２の接続部の一例として、供給室６と撹拌室７とを接続する第２流入部８ｂが形成されている。

現像ロール室４には、現像剤の保持体の一例としての現像ロールＲ０ｙが収容されている。現像ロールＲ０ｙは左上方の外表面の一部が、感光体ドラムＰＲｙに対向して配置されている。現像ロールＲ０ｙは、磁石部材の一例としての磁石ロール１１を有する。図４において、磁石ロール１１は、現像容器Ｖに回転不能に支持されている。図３、図４において、磁石ロール１１の外周には、回転部材の一例としての現像スリーブ１２が配置されている。現像スリーブ１２は、現像容器Ｖに回転可能に支持されている。現像スリーブ１２の後端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ０が支持されている。ギアＧ０には、駆動源の一例としての図示しないモータから駆動が伝達可能に構成されている。実施例１の現像装置Ｇｙでは、モータから駆動が伝達された場合に、現像スリーブ１２は、現像領域Ｑ２ｙにおいて、感光体ドラムＰＲｙの表面の移動方向と同方向に回転する

現像ロール室４の下方には、層厚の規制部材の一例としてのトリマー１３が配置されている。実施例１のトリマー１３は、前後方向に延びる円柱状に形成されている。トリマー１３は、現像スリーブ１２に対して、予め設定された隙間をあけて回転不能な状態で支持されている。
なお、前記磁石ロール１１には、現像領域Ｑ２ｙに対応して、現像磁極Ｓ１が設けられている。また、トリマー１３に対向する位置には、層厚の規制用の磁極の一例としてのトリミング磁極Ｎ２が設けられている。トリミング磁極Ｎ２は、現像磁極Ｓ１とは逆極性の磁極により構成されている。また、現像スリーブ１２の回転方向に対して、現像磁極Ｓ１の下流側には、現像磁極Ｓ１とは逆極性の搬送磁極Ｎ１が設けられている。現像スリーブ１２の回転方向に対して、搬送磁極Ｎ１の下流側には、現像剤の離脱用の磁極の一例としてのピックオフ磁極Ｓ２が設けられている。ピックオフ磁極Ｓ２は、搬送磁極Ｎ１とは逆極性の磁極により構成されている。現像スリーブ１２の回転方向に対して、ピックオフ磁極Ｓ２の下流側且つトリミング磁極Ｎ２の上流側には、現像剤の吸着用の磁極の一例としてのピックアップ磁極Ｓ３が設けられている。ピックアップ磁極Ｓ３は、ピックオフ磁極Ｓ２とは同極性且つトリミング磁極Ｎ２とは逆極性の磁極により構成されている。

図３、図４において、供給室６には、第１の搬送部材の一例としての供給オーガ１６が配置されている。供給オーガ１６は、前後方向に延びる回転軸１６ａを有する。回転軸１６ａの外周には、螺旋状の搬送羽根１６ｂが支持されている。また、回転軸１６ａの後端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ１が支持されている。
撹拌室７には、第２の搬送部材の一例としての撹拌オーガ１７が配置されている。撹拌オーガ１７は、供給オーガ１６と同様に、回転軸１７ａと、搬送羽根１７ｂと、ギアＧ２とを有する。各ギアＧ０〜Ｇ２は、互いに噛み合っている。
また、図４において、撹拌室７の後部には、カートリッジＫｙからの現像剤が補給される補給口７ａが形成されている。

（現像装置の機能）
前記構成を備えた現像装置Ｇｙ〜Ｇｋでは、画像形成が開始されると、モータが駆動して、各オーガ１６，１７が回転すると共に、現像ロールＲ０ｙ〜Ｒ０ｋが回転する。実施例１では、供給オーガ１６が回転すると、供給オーガ１６は、供給室６の現像剤を、矢印Ｙａで示すように、第１流入部８ａから第２流入部８ｂに向けて撹拌しながら搬送する。第２流入部８ｂまで搬送された現像剤は、第２流入部８ｂを通じて撹拌室７に流入する。撹拌オーガ１７が回転すると、撹拌オーガ１７は、撹拌室７の現像剤を、矢印Ｙｂで示すように、第２流入部８ｂから第１流入部８ａに向けて撹拌しながら搬送する。第１流入部８ａまで搬送された現像剤は、第１流入部８ａを通じて供給室６に流入する。よって、供給室６と撹拌室７とによって、循環室６＋７が構成されている。

供給室６の現像剤は、ピックアップ磁極Ｓ３の磁力で、現像スリーブ１２に吸着される。現像スリーブ１２に吸着された現像剤は、トリマー１３を通過する際に、トリマー１３と現像スリーブ１２との隙間に対応する予め設定された現像剤のみが通過する。トリマー１３を通過した現像剤は、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの潜像を現像する。現像に使用されなかった現像剤は、現像磁極Ｓ１と搬送磁極Ｎ１との間の磁界や搬送磁極Ｎ１とピックオフ磁極Ｓ２との間の磁界等で現像スリーブ１２の表面に吸着されたまま搬送される。同極性のピックオフ磁極Ｓ２とピックアップ磁極Ｓ３との間では、現像剤を現像スリーブ１２に吸着する磁力が低下する。よって、現像スリーブ１２の表面に吸着された現像剤は、ピックオフ磁極Ｓ２とピックアップ磁極Ｓ３との間で、現像スリーブ１２から離脱して、循環室６＋７に戻される。

（磁性部材の説明）
図５は実施例１の磁性部材の説明図であり、図３に対応する図である。
図３、図５において、実施例１の現像装置Ｇｙでは、現像磁極Ｓ１に隣接する隣接磁極の一例としての搬送磁極Ｎ１に対向して、磁性部材の一例としての磁性シャフト２１が支持されている。実施例１の磁性シャフト２１は、磁性体の一例としての鉄により構成されている。なお、実施例１では、磁性シャフト２１は、トリマー１３と同様に、円柱状に構成されている。なお、実施例１では、磁性シャフト２１として、一例として、直径６ｍｍの円柱を使用した。
図５において、実施例１の磁性シャフト２１は、現像ロールＲ０ｙの法線方向に搬送磁極Ｎ１が形成する磁界２２の磁束密度のピーク値の半分以上の磁束密度を有する角度の領域、いわゆる、搬送磁極Ｎ１の半値幅２３の内部に配置されている。

また、実施例１の磁性シャフト２１は、図５に示すように、現像スリーブ１２の半径の２倍の位置２４よりも近い領域に配置されている。
さらに、実施例１の磁性シャフト２１では、図５に示すように、現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間の位置２６よりも遠い位置に配置されている。すなわち、現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間に比べて、現像スリーブ１２と磁性シャフト２１との隙間２６の方が、広く設定されている。
また、図５に示すように、現像ロールＲ０ｙの回転軸に垂直な断面において、半値幅２３の範囲と、現像スリーブ１２の半径の２倍の位置２４と、現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間の位置２６とで囲まれた領域２７の断面積に対して、磁性シャフト２１は、半分以上の断面積を有するように設定されている。

（磁性部材の機能の説明）
図６は実施例１の磁性部材の推定される磁力線の説明図である。
前記構成を備えた実施例１の現像装置Ｇｙでは、現像磁極Ｓ１に隣接する搬送磁極Ｎ１に磁性シャフト２１が配置されている。図６において、磁性シャフト２１が設けられていない従来の構成では、現像磁極Ｓ１と搬送磁極Ｎ１との間で、図６の実線で示すような磁力線３１が成立する。ここで、実施例１のように搬送磁極Ｎ１に対向して磁性シャフト２１を配置すると、図６の破線で示すように、磁性シャフト２１に磁力線３２が引きつけられる形で、磁力線３２が変化するものと推定される。したがって、現像磁極Ｓ１の近傍では、磁力線３２は、法線方向の磁束密度が高くなり、法線方向の磁力が向上する。

図７は実施例１の現像剤保持体における磁力の分布の説明図である。
図７は、搬送磁極Ｎ１とピックオフ磁極Ｓ２との間で法線方向の磁力がゼロになる点を基準として、現像スリーブ１２の回転方向の逆方向に沿った位置を横軸にとり、縦軸に磁力を取ったものである。なお、横軸に対して、Ｎ極の磁力を正とし、Ｓ極の磁力を負とした。図７において、磁性シャフト２１を配置しない状態で、図７の実線で示すような磁力の分布３６となるのに対して、磁性シャフト２１を配置すると、図７の破線で示すように磁力の分布３７が変化する。すなわち、磁力の分布３６，３７の前後で、Ｎ極の磁力の面積とＳ極の磁力の面積の総和は変化しない。そして、磁性シャフト２１を配置した搬送磁極Ｎ１の位置と、隣接する現像磁極Ｓ１の位置とで磁力が大きくなる。

したがって、実施例１の現像装置Ｇｙでは、搬送磁極Ｎ１に配置された磁性シャフト２１で現像磁極Ｓ１の磁力を強化することが可能である。
近年、現像装置Ｇｙが小型化されている。現像装置Ｇｙが小型化されると、現像ロールＲ０ｙも小型化され、磁石ロール１１も小型化される。磁石ロール１１が小型になると、磁石の体積が小さくなり、強い磁力を確保することが難しくなる。磁力が弱くなると、現像領域Ｑ２ｙにおいて、現像剤に含まれるキャリアを吸着する力が弱まり、感光体ドラムＰＲｙにキャリアが移動してしまう恐れがある。

ここで、磁極の角度を調整して、現像磁極の磁束密度を確保することも考えられるが、磁極の角度は、現像装置Ｇｙの形状や感光体ドラムＰＲｙとの位置関係等によって最適な角度が異なる。よって、現像磁極の磁束密度を確保しようとして、角度を調整すると、現像装置Ｇｙ等の位置関係に対応できない場合がある。
これらに対して、実施例１では、磁性シャフト２１を配置するだけで、現像磁極Ｓ１が強化可能である。よって、現像装置が小型化されても、現像磁極Ｓ１の磁力密度を確保することが可能である。

また、実施例１では、磁性シャフト２１は、半値幅２３の内部に配置されている。半値幅２３の外側にシャフト２１が配置されると、搬送磁極Ｎ１のピークの位置からのズレが大きくなる。よって、搬送磁極Ｎ１の磁束密度が集中しにくくなり、現像磁極Ｓ１の磁力が強くなる効果が低下する。これに対して、実施例１では、磁性シャフト２１が半値幅２３の内部に配置されており、搬送磁極Ｎ１の磁束密度が集中しやすく、現像磁極Ｓ１の磁力が強くなりやすくなる。
さらに、実施例１の磁性シャフト２１は、現像スリーブ１２の半径の２倍の位置２４よりも近い領域に配置されている。半径の２倍の位置２４よりも遠くなると、磁性シャフト２１が搬送磁極Ｎ１から離れすぎてしまう。磁性シャフト２１が搬送磁極Ｎ１から離れすぎると、搬送磁極Ｎ１の磁束密度が集中しにくくなり、現像磁極Ｓ１の磁力が強くなる効果が低下する。これに対して、実施例１では、磁性シャフト２１が半径の２倍の位置２４よりも近くに配置されている。よって、搬送磁極Ｎ１の磁束密度が集中しやすく、現像磁極Ｓ１の磁力が強くなりやすくなる。

また、実施例１の磁性シャフト２１は、現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間の位置２６よりも遠い位置に配置されている。現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間の位置２６よりも、磁性シャフト２１が近い位置に設置されると、現像スリーブ１２の表面に保持された現像剤に磁性シャフト２１が接触する。したがって、磁性シャフト２１との接触で、現像剤が現像スリーブ１２から離脱、浮遊して、複写機Ｕの内部を汚す恐れがある。これに対して、実施例１では、磁性シャフト２１が、現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間の位置２６よりも遠く、現像剤に接触することが低減される。よって、複写機Ｕの内部が汚れることが抑制される。

さらに、実施例１の磁性シャフト２１の断面積が、領域２７の断面積の半分以上に設定されている。磁性シャフト２１の断面積が小さいと、磁性シャフト２１の磁気的な容量が小さくなる。よって、搬送磁極Ｎ１からの集中した磁気を抱えられなくなる。すなわち、磁束密度の集中が不十分となり、現像磁極Ｓ１の磁力が強くなる効果が低下する。これに対して、実施例１の磁性シャフト２１は、断面積が十分に大きく、磁気的な容量も十分に確保されている。よって、現像磁極Ｓ１の磁力が強くなる効果を十分に得られる。

（実験例）
次に、実施例１の効果を確認するために、実験を行った。
図８は実験例の実験結果の説明図であり、実験例１、比較例１、比較例２について、現像磁極の磁束密度の増加分を測定した実験結果の棒グラフである。
図９は実験例の実験結果の説明図であり、横軸に搬送磁極の磁束密度のピーク値を取り、縦軸に現像磁極の磁束密度の増加分を取ったグラフである。
実験例１では、実施例１の構成で実験を行った。すなわち、搬送磁極Ｎ１に対向する位置に磁性シャフト２１を設置した。実験例１では、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、８５［ｍＴ］のものを使用した。現像磁極の磁束密度の増加は、磁性シャフト２１もトリマー１３も配置されていない状態に対する増加分を測定した。このとき、現像磁極の磁束密度の増加分は、図８、図９に示すように、６［ｍＴ］であった。

比較例１では、実験例１において、磁性シャフト２１を設けていない状態での現像磁極の磁束密度の増加を測定した。比較例１では、図８に示すように、現像磁極の磁束密度の増加分は２［ｍＴ］であった。
比較例２では、実験例１において、磁性のトリマー１３を設けず、磁性シャフト２１のみを配置した状態での現像磁極の磁束密度の増加を測定した。比較例２では、現像磁極の磁束密度の増加分は３［ｍＴ］であった。

比較例３では、実験例１に比べて、磁性シャフト２１を設置せず、トリマー１３は設置して実験を行った。なお、比較例３では、実験例１とは異なる現像ロールＲ０ｙ〜Ｒ０ｋを使用し、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、７５［ｍＴ］のものを使用した。比較例３では、軸方向の両端と中央部の３カ所で磁束密度の測定を行った。このとき、現像磁極の磁束密度の増加分は、４〜５［ｍＴ］であった。
比較例４では、比較例３に比べて、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、４８［ｍＴ］のものを使用した以外は同様に実験を行った。比較例４では、現像磁極の磁束密度の増加分は、０〜２［ｍＴ］であった。
比較例５では、比較例３に比べて、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、４５［ｍＴ］のものを使用した以外は同様に実験を行った。比較例５では、現像磁極の磁束密度の増加分は、０〜１［ｍＴ］であった。

比較例６では、比較例３に比べて、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、４５［ｍＴ］のものを使用した以外は同様に実験を行った。比較例６では、現像磁極の磁束密度の増加分は、０［ｍＴ］であった。
比較例７では、比較例３に比べて、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、６５［ｍＴ］のものを使用した以外は同様に実験を行った。比較例７では、現像磁極の磁束密度の増加分は、２〜４［ｍＴ］であった。
比較例８では、比較例３に比べて、搬送磁極Ｎ１の磁束密度のピーク値が、４５［ｍＴ］のものを使用した以外は同様に実験を行った。比較例８では、現像磁極の磁束密度の増加分は、０〜−１［ｍＴ］であった。

よって、実験の結果、実験例１と比較例１との対比から、磁性シャフト２１を設けた場合に、現像磁極の磁束密度が増加したことが確認された。また、実験例１と比較例１，２との対比から、磁性シャフト２１を設ける方が、磁性のトリマー１３を設置する場合に比べて、効果が高いことや、磁性のトリマー１３と磁性シャフト２１の両方を設けることで効果が高まることが確認された。さらに、比較例１，３〜８の結果から、磁性のトリマー１３を設けることでも一定の効果があり、実験例１、比較例１，２の結果から、比較例３〜８において磁性シャフト２１を追加すると、さらなる効果が期待されることも確認された。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ06）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機を例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、複写機Ｕは、４色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、５色以上または３色以下の多色の画像形成装置にも適用可能である。

（Ｈ03）前記実施例において、実施例に例示した具体的な数値や材料名については、設計や仕様に応じて任意に変更可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、磁性部材の一例として、円柱状のシャフトを例示したがこれに限定されない。例えば、断面四角形状や断面三角形状の板等、磁力を集中させることが可能な任意の形状を採用可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、磁性部材の一例として磁力を有しない材料を例示したがこれに限定されず、磁力を有する磁性体、いわゆる永久磁石を使用することも可能である。

（Ｈ06）前記実施例において、磁性シャフト２１は、半値幅２３の内側や、現像スリーブ１２の半径の２倍の位置の内側、現像スリーブ１２とトリマー１３との隙間の位置２６よりも外側に配置することが望ましいが、これに限定されない。現像装置Ｇｙの構成、設計、仕様等に応じて、これらの条件のうちのいずれかまたは全てを満たさない位置に配置する構成とすることも可能である。また、磁性シャフト２１の断面積は、領域２７の半分以上であることが望ましいが、半分以下とすることも可能である。

１１…磁石部材、
１２…回転部材、
１３…規制部材、
２１…磁性部材、
２３…磁束密度のピーク値の半分以上の磁束密度を有する角度、
２４…回転部材の半径の２倍、
Ｆ…定着装置、
Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋ…現像装置、
ＬＨｙ，ＬＨｍ，ＬＨｃ，ＬＨｋ…潜像の形成装置、
Ｎ１…隣接磁極、
ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋ…像保持体、
Ｒ０ｙ，Ｒ０ｍ，Ｒ０ｃ，Ｒ０ｋ…現像剤保持体、
Ｓ…媒体、
Ｓ１…現像磁極、
Ｔ１＋Ｔ２＋Ｂ…転写装置、
Ｕ…画像形成装置。

Claims (4)

1. 回転不能に支持された磁石部材と、前記磁石部材の外周を囲んで配置されて表面に現像剤を保持して回転する回転部材と、を有し、像保持体の表面に形成された潜像を現像する現像剤保持体と、
   前記像保持体に対応する位置に配置された現像磁極と、前記回転部材の回転方向に対して前記現像磁極に隣接して配置され且つ前記現像磁極とは逆極性の隣接磁極と、を少なくとも有する前記磁石部材と、
   前記隣接磁極に対向して配置され、磁性を有する磁性部材と、
   前記回転部材の回転方向に対して前記像保持体と前記回転部材との対向位置よりも上流側に配置され、且つ、前記回転部材との間に隙間をあけて配置され、前記回転部材の表面に保持された現像剤の量を規制する規制部材と、
   前記現像剤保持体の回転軸に垂直な断面において、前記現像剤保持体の法線方向に形成する磁界の磁束密度のピーク値の半分以上の磁束密度を有する角度の領域と、前記回転部材の半径の２倍の位置と、前記回転部材と前記規制部材との間隔に対応する位置と、で囲まれた領域の断面積に対して、半分以上の断面積を有する前記磁性部材と、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤保持体の法線方向に形成する磁界の磁束密度のピーク値の半分以上の磁束密度を有する角度の領域内部に配置され、且つ、前記回転部材の半径の２倍よりも近い領域に配置された前記磁性部材、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記回転部材の回転方向に対して前記像保持体と前記回転部材との対向位置よりも上流側に配置され、且つ、前記回転部材との間に隙間をあけて配置され、前記回転部材の表面に保持された現像剤の量を規制する規制部材と、
   前記回転部材と前記規制部材との隙間に比べて、前記回転部材との隙間が広く設定された前記磁性部材と、
   を備えた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. 像保持体と、
   前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像の形成装置と、
   前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置と、
   前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
   前記媒体の表面の可視像を定着させる定着装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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