JP6544274B2 - 現像装置、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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と、現像ローラーに現像剤を供給する搬送ローラーと、が開示されている。また、現像ローラーおよび搬送ローラーは、いずれも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。搬送ローラーから現像ローラーへの現像剤の供給は、搬送ローラー側の第１のＳ極と現像ローラー側の第１のＮ極との間で発生する磁力によって行われる。また、現像ローラーから搬送ローラーへの現像剤の回収は、現像ローラー側の第２のＮ極と搬送ローラー側の第２のＳ極との間で発生する磁力によって行われる。

特開平０４−１０７５８６号公報

近年、トナー像の高画質化や感光体ドラムの背景部に発生するトナーかぶりを抑制するために、現像ローラーには、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。このような現像バイアスが特許文献１の現像ローラーに印加されると、現像ローラーのスリーブ面にトナーが現像され、トナー層が形成されやすい。特に、感光体ドラム上の背景部分ではトナーを現像ローラー側に引き戻す方向に電位が設定されているため、現像ローラーのスリーブ面上のトナー層が厚くなる。逆に、感光体ドラム上の画像部分では、トナーが感光体ドラム側に移動する方向に電位が設定されているため、現像ローラーのスリーブ面上のトナー層は薄くなる。そして、このトナー層の厚みの違いが現像ローラーのスリーブ上に残ったまま、スリーブが１回転し、再び現像を行うと、このトナー層の影響を受けて、画像濃度が変化してしまう。この現象は、特にハーフトーン画像において顕著に発生し、画像履歴（ゴースト）という形で発生した。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、それぞれ内部に磁石を備え、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを備える現像装置において、ゴーストの発生を抑制するとともに、当該現像装置を備えた画像形成装置を提供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み固定された第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み固定された第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、を備え、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、前記対向位置の前記第１回転方向上流側で前記搬送ローラーに対向して配置された第１磁極と前記第１磁極に対して前記第１回転方向下流側に前記対向位置を挟んで隣接して配置された第２磁極と、を備え、前記第２磁石は、前記対向位置の前記第２回転方向上流側に配置されかつ前記第２磁極に対向して配置された第３磁極と前記第３磁極に対して前記第２回転方向下流側に前記対向位置を挟んで隣接して配置されかつ前記第１磁極に対向して配置された第４磁極と、を備え、前記第１磁極、前記第２磁極および前記第４磁極は、前記第３磁極に対して異極の磁極であり、前記第３磁極と前記第２磁極によって形成される磁界によって、前記現像剤攪拌部から前記搬送ローラーに供給された前記現像剤が、前記搬送ローラーから前記現像ローラ受け渡され、前記第１磁極と前記第４磁極によって形成される磁界によって、前記現像位置を通過した前記現像剤が、前記現像ローラーから前記搬送ローラーに受け渡されることを特徴とする。

本構成によれば、現像剤攪拌部から搬送ローラーに現像剤が供給されるとともに、搬送ローラーから現像ローラーに前記現像剤が供給される。現像位置において現像剤から一部のトナーが感光体ドラムに供給され、その後、現像ローラーから搬送ローラーに現像剤が回収される。そして、現像ローラーの第１磁石には第１磁極が配置され、搬送ローラーの第２磁石には第４磁極が配置されることで、現像ローラーから搬送ローラーに現像剤が受け渡される。また、同極の第１磁極および第４磁極の反発力によって、第１スリーブ上に部分的に現像剤が滞留した滞留部が形成される。この際、第２磁極および第３磁極が異極の磁極であり、これらの磁極はお互いに向き合っているため、この第２磁極と第３磁極との間の磁力線は安定して形成される。その故、隣接する第１磁極および第４磁極による反発磁界も安定して形成される。この結果、現像位置において消費されたトナーの履歴が第１スリーブ上に残存した場合であっても、トナーの履歴が滞留部で滞留する現像剤の磁気ブラシによって解消される。このため、ゴーストの発生が抑止された現像装置が提供される。

上記の構成において、前記第３磁極よりも前記第２回転方向上流側において、前記搬送ローラーに対向して配置され、前記現像剤攪拌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を更に有することが望ましい。

本構成によれば、搬送ローラーから現像ローラー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。この結果、多くの現像剤を搬送ローラー、現像ローラー上を搬送させる必要が無くなり、現像ローラーおよび搬送ローラーの駆動トルクの低下にもつながる。

上記の構成において、前記現像ローラーおよび前記搬送ローラーの回転における軸方向と直交する断面で見た場合、前記第１磁石および前記第２磁石の磁力の半径方向成分において、前記第１磁極のピーク位置に対向する前記第１スリーブの周上の位置を第１外周位置、前記第２磁極のピーク位置に対向する前記第１スリーブの周上の位置を第２外周位置、前記第４磁極のピーク位置に対向する前記第２スリーブの周上の位置を第３外周位置とし、前記第１外周位置と前記第３外周位置との直線距離をＸ（ｍｍ）、前記第１外周位置と前記第２外周位置との前記第１スリーブの周面上の距離をＹ（ｍｍ）、前記第１磁極のピーク磁力をＡ（ｍＴ）、前記第２磁極のピーク磁力をＢ（ｍＴ）、前記第４磁極のピーク磁力をＣ（ｍＴ）、前記層厚規制部材によって規制された前記現像剤の搬送量をＭ（ｇ／ｍ^２）とした場合、３．４８≦β／α≦６．２８、（α＝（Ａ＋Ｃ）／Ｘ，β＝（Ａ＋Ｂ）／Ｙ）の関係を満たすことが望ましい。

本構成によれば、第１磁極および第４磁極が同極の磁極であっても、現像ローラーから搬送ローラーに現像剤が安定して受け渡される。また、滞留部の現像剤量が過剰に増大し、現像ローラーまたは搬送ローラーに回転むらが生じることが抑止される。

上記の構成において、前記現像ローラーおよび前記搬送ローラーを回転可能に支持するハウジングを更に有し、前記ハウジングは、前記現像位置から前記第１磁極に対向する位置まで前記現像ローラーの前記第１スリーブの周面に沿うように延設された第１内壁部と、前記第１内壁部に接続されるとともに、前記第４磁極に対向し、かつ、前記搬送ローラーの前記第２スリーブの周面に沿うように延設された第２内壁部と、を備えることが望ましい。

本構成によれば、現像剤の滞留部の周辺で現像剤中のトナーが飛散することが抑止される。また、現像剤中のトナーが現像位置側に飛散することが抑止される。また、現像剤の搬送路が限定されているため、現像剤の滞留部を安定して形成することができる。

上記の構成において、前記ハウジングは、前記第１内壁部の反対側で前記現像位置から前記第２磁極に対向する位置まで前記現像ローラーの前記第１スリーブの周面に沿うように延設された第３内壁部と、前記第３内壁部に接続されるとともに、前記第３磁極に対向し、かつ、前記搬送ローラーの前記第２スリーブの周面に沿うように延設された第４内壁部と、を更に備えることが望ましい。

本構成によれば、搬送ローラーから現像ローラーに現像剤をスムーズに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第１スリーブは、表面にブラスト処理が施された基材を含むことが望ましい。

本構成によれば、第１スリーブ上に、現像剤の滞留部を安定して形成することができる。

上記の構成において、前記現像ローラーの前記第１スリーブは、前記基材の前記表面に施されたメッキ層を含むことが望ましい。

本構成によれば、第１スリーブ上に、現像剤の滞留部を更に安定して形成することができるとともに、トナーのスリーブ表面への付着力が低減し、トナー層の解消が容易になる。

上記の構成において、前記現像ローラーの軸心は、前記感光体ドラムの軸心よりも下方に配置され、前記搬送ローラーの軸心は、前記現像ローラーの軸心よりも下方に配置されていることが望ましい。

本構成によれば、現像剤の滞留部から溢れた現像剤が、重力の作用とあいまって、搬送ローラー側に安定して受け渡される。

上記の構成において、前記現像ローラーには、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ことが望ましい。

本構成によれば、現像位置に交流バイアスからなる振動電界が形成されゴーストが生じやすい場合であっても、滞留部の現像剤の磁気ブラシによってゴーストの発生が抑制される。

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、ゴーストの発生が抑制され、安定した画像を形成することが可能な画像形成装置が提供される。

本発明によれば、それぞれ内部に磁石を備え、互いに現像剤を受け渡しあう複数のローラーを備える現像装置において、ゴーストの発生を抑制するとともに、当該現像装置を備えた画像形成装置が提供される。

本発明の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。 本発明の実施形態に係る現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る現像ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置において、現像剤溜まりが発生する様子を示す模式的な断面図である。 本発明の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おいて、対向位置の周辺を示す模式図である。 プリント上にゴーストが発生した様子を示す模式図である。 本発明の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おいて、対向位置の周辺を示す模式図である。 本発明の一実施例と比較される比較例に係る現像装置の現像ローラーおよび搬送ローラーの磁極配置を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施例における現像剤搬送量およびα／βの関係を示したグラフである。

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、図面に基づき詳細に説明する。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、画像形成部１３にトナーを補給するトナー補給部１５、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１７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、適所にシートを搬送する搬送ローラー対１１２が設けられている。また、シート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１７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、及び給紙ローラー対１２３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Ｐ１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Ｐ１の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

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に示す左側から右側へ）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。この感光体ドラム２０としては、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を用いることができる。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。帯電装置２１は、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える。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とトナー補給部１５との間に設けられた空間に配置される。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の右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の左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。

トナー補給部１５は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ１５Ｍ、シアン用トナーコンテナ１５Ｃ、イエロー用トナーコンテナ１５Ｙ及びブラック用トナーコンテナ１５Ｂｋを備える。これらトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、ＭＣＹＢｋ各色に対応する画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３に、不図示のトナー搬送部を通して各色のトナーを補給する。

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１７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、この凹部の底部に排紙されたシートＰを受ける排紙トレイ１７１が形成されている。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１５１へ向けて排紙される。

次に、図１に加え、図２乃至図６を参照して、本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。図２では、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。図３は、本実施形態に係る現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁極配置を示す模式的な断面図である。図４は、現像ローラー２３１の磁極配置を示す模式的な断面図である。図５は、搬送ローラー２３２の磁極配置を示す模式的な断面図である。図６は、本実施形態に係る現像装置２３において、現像剤溜まり（滞留部ＴＤ）が発生する様子を示す模式的な断面図である。

図１乃至図６を参照して、現像装置２３は、ハウジング２３Ｈと、現像ローラー２３１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、仕切り板２３４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３）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（図３）。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に固定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、図３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）が施されているとともに、更に、その周面上に施されたＮｉメッキ層を含む。第１スリーブ２３１ＢのＮｉメッキ層の表面は、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３）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に固定されている。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、図３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、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（図２）。また、図３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、第１スクリュー２３３Ａと、第２スクリュー２３３Ｂと、を備える。なお、図２では図示していないが、ハウジング２３Ｈは、第１スクリュー２３３Ａが配置される不図示の第１攪拌部と、第２スクリュー２３３Ｂが配置される不図示の第２攪拌部と、を備える（図１の現像装置２３参照）。現像剤は、第１スクリュー２３３Ａと、第２スクリュー２３３Ｂとの間を循環搬送される。そして、第１スクリュー２３３Ａは、搬送ローラー２３２に現像剤を供給する。仕切り板２３４は、ハウジング２３Ｈに備えられた板状部材である。仕切り板２３４は、第１攪拌部と第２攪拌部とを第１スクリュー２３３Ａおよび第２スクリュー２３３Ｂの軸方向に沿って仕切っている。また、トナー補給部１５から補給されたトナーは、第２スクリュー２３３Ｂの軸方向の一端側からハウジング２３Ｈ内に流入し、他の現像剤と攪拌される。

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、攪拌スクリュー２３３の第１スクリュー２３３Ａ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２に示すように、現像ローラー２３１の軸心は、感光体ドラム２０の軸心よりも下方に配置され、搬送ローラー２３２の軸心は、現像ローラー２３１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、第１スクリュー２３３Ａ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３）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、再び第１スクリュー２３３Ａの周辺の第１攪拌部に流入する。

図３および図４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５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から第１回転方向（Ｄ１）下流側には、Ｎ２極が配置される。また、Ｎ２極の第１回転方向下流側には、Ｓ２極が配置される。Ｓ２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、Ｓ２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Ｎ３極が配置される。Ｎ３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Ｒにおいて、２つの磁極（Ｓ３、Ｎ４）を備えている。Ｓ３極は、Ｎ３極の第１回転方向下流側に配置される。Ｎ４極（第１磁極）は、Ｓ３極に対して第１回転方向下流側に隣接し、かつ、対向位置ＴＰの第１回転方向上流側に配置された、Ｓ３と異極の磁極である。また、前述のＮ２極は、Ｎ４極に対して第１回転方向下流側に対向位置ＴＰを挟んで隣接して配置されている。

表１には、本実施形態に係る第１磁石２３１Ａとして、５つの磁極の角度および磁力（半径方向成分のピーク値）を例示したものが示されている。なお、表１に示される各磁極の角度は、図４の対向位置ＴＰを始点（角度０°）として、第１回転方向に沿って示されている。図４では、対向位置ＴＰと現像ローラー２３１の回転軸心とを結ぶ直線ＣＬ（現像ローラー２３１の回転軸心と搬送ローラー２３２の回転軸心とを結ぶ直線）が上記の始点として示されている。

一方、図３および図５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７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から第２回転方向（Ｄ２）下流側には、Ｎ５極が配置される。また、Ｎ５極の第２回転方向下流側には、Ｓ４極、Ｎ６極およびＳ５極が配置される。更に、Ｓ５極の第２回転方向下流側には、間隔をおいてＳ６極が配置される。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。Ｓ６極は、第１スクリュー２３３Ａから現像剤を汲み上げる汲上極として機能する。Ｓ６極の第２回転方向下流側には、Ｎ１極およびＳ１極が配置されている。図５に示すように、Ｓ１極よりも第２回転方向上流側であって、Ｎ１極とＳ６極との間において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、Ｓ６極が規制極として機能する。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、Ｓ１極は、対向位置ＴＰの第２回転方向上流側に配置され、前述のＮ５極は、Ｓ１極に対して第２回転方向下流側に対向位置ＴＰを挟んで隣接して配置されている。

表２には、本実施形態に係る第２磁石２３２Ａの一例として、７つの磁極の角度および磁力（半径方向成分のピーク値）が示されている。表２に示される各磁極の角度は、図５の対向位置ＴＰを始点（角度０°）として、第２回転方向に沿って示されている。なお、図５では、対向位置ＴＰと搬送ローラー２３２の回転軸心とを結ぶ直線ＣＬ（現像ローラー２３１の回転軸心と搬送ローラー２３２の回転軸心とを結ぶ直線）が上記の始点として示されている。

更に、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のうち対向位置ＴＰの周囲に配置された４つの磁極の配置および機能について付言する。図７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において、対向位置ＴＰの周辺の様子を示す模式図である。第１磁石２３１ＡのＮ４極、Ｎ２極および第２磁石２３２ＡのＮ５極は、第２磁石２３２ＡのＳ１極に対して、異極の磁極である。そして、Ｎ４極およびＮ５極によって形成される磁界によって、現像位置ＮＰを通過した現像剤が、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に受け渡される。また、攪拌スクリュー２３３の第１スクリュー２３３Ａから搬送ローラー２３２に供給された現像剤は、層厚規制部材２３５によって規制された後、Ｓ１極およびＮ２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に受け渡される。

図６を参照して、ハウジング２３Ｈは、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２に対向する複数の内壁部を備えている。詳しくは、ハウジング２３Ｈは、第１内壁部２３Ｈ１と、第２内壁部２３Ｈ２と、第３内壁部２３Ｈ３と、第４内壁部２３Ｈ４と、を備える。第１内壁部２３Ｈ１は、Ｓ３極およびＮ４極に対向し、かつ、現像位置ＮＰからＮ４極に対向する位置まで現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂの周面に沿うように延設されている。第２内壁部２３Ｈ２は、第１内壁部２３Ｈ１に接続されるとともに、Ｎ５極、Ｓ４極およびＮ６極に対向し、かつ、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂの周面に沿うように延設されている。同様に、第３内壁部２３Ｈ３は、第１内壁部２３Ｈ１とは反対側でＳ２極およびＮ２極に対向し、かつ、現像位置ＮＰからＮ２極に対向する位置まで現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂの周面に沿うように延設されている。第１内壁部２３Ｈ１と第３内壁部２３Ｈ３との間において、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂが部分的に露出され、感光体ドラム２０に対向して配置されている。第４内壁部２３Ｈ４は、第３内壁部２３Ｈ３に接続されるとともに、Ｓ１極およびＮ１極に対向し、かつ、搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂの周面に沿うように延設されている。なお、図６に示すように、各内壁部と現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂおよび搬送ローラー２３２の第２スリーブ２３２Ｂとの間には、略均等な隙間Ｈ（現像剤の搬送路）が形成されている。本実施形態では、当該隙間Ｈの高さは、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の半径よりも小さく、０．５ｍｍから２．０ｍｍの範囲に設定されている。なお、層厚規制部材２３５の位置調整が必要なため、第３内壁部２３Ｈ３、第４内壁部２３Ｈ４を含むハウジング２３Ｈの一部は、取り外し可能である事が望ましい。

前述のように、感光体ドラム２０上の静電潜像を現像する現像動作時に、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。これによって、現像位置ＮＰ（現像ニップ）では交流バイアスによる振動電界が形成されるため、感光体ドラム２０上の背景部に付着したかぶりトナーを回収することができる。しかしながら、このような振動電界は、トナーを現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂ上にも引き付ける。この結果、第１スリーブ２３１Ｂの表面には、トナー層（トナー膜）が形成されやすくなる。

現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂに形成されるトナー層の厚みは、画像部と背景部で異なり、この厚みの差が履歴として残存する。図８は、このようなトナーの消費履歴によってハーフトーン画像上に発生したゴースト画像を示す模式図である。プロセス方向（シートの搬送方向）の上流側で形成されたリング状の画像の履歴が後続のハーフトーン画像上に現れている。このような履歴は、上記のトナー層におけるトナーの消費量の差に基づくものであり、次のハーフトーン画像では残存するトナーの電荷分だけ第１スリーブ２３１Ｂと感光体ドラム２０との間の電位差が部分的にシフトすることに起因している。

本実施形態では、２本の磁気ローラー（現像ローラー２３１、搬送ローラー２３２）が配置された現像装置２３において、感光体ドラム２０に対向する１本のローラーである現像ローラー２３１上に薄いトナー層が形成され、上記のようなゴースト画像が発生することが好適に抑止される。すなわち、このようなゴースト画像の抑止のために、現像装置２３の現像ローラー２３１は前述のＮ４極を備え、搬送ローラー２３２はＮ５極を備えている（図７）。

このように、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２への現像剤の受け渡し部分に同極の磁極が対向して配置されることで、Ｎ４極およびＮ５極によって反発磁界が形成される。この場合、図６を参照して、現像ローラー２３１のＮ３極からＳ３極、更にＮ４極に搬送された現像剤は、対向するＮ５極がＮ４極と同極のため、すぐには搬送ローラー２３２側に移動できない。更に、現像ローラー２３１の第１回転方向下流側にも、Ｎ４極と同極のＮ２極が配置されている。このため、対向位置ＴＰ付近には、磁気シールドＭＳが形成される（図７）。そして、Ｎ４−Ｎ５極間の反発磁界によって、Ｎ４極上の現像ローラー２３１において部分的に現像剤が滞留する。この結果、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂ上には現像剤の滞留部ＴＤが形成される。滞留部ＴＤでは、現像剤の磁気ブラシが第１スリーブ２３１Ｂ上でスリップしながら滞留している。したがって、現像位置ＮＰにおいて消費されたトナーの履歴が第１スリーブ２３１Ｂ上のトナー層に残存した場合であっても、トナーの履歴が滞留部ＴＤで滞留する現像剤の磁気ブラシによって解消（研磨）される。このため、前述のようなゴーストの発生が抑止された現像装置２３が提供される。特に、本実施形態のように、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との対向位置ＴＰに磁極のピーク位置が存在しない場合、搬送ローラー２３２上の現像剤の磁気ブラシの研磨力（掻き取り力）が、第１スリーブ２３１Ｂの表面に及びにくい。このような場合であっても、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２間のＮ４−Ｎ５極の反発力によって滞留部ＴＤを好適に形成することができる。

Ｎ４極の磁力では保持しきれなくなった現像剤は、やがて滞留部ＴＤから飛翔する。本実施形態では、後述のとおり、Ｎ４極とＮ５極の直線距離の方が、Ｎ４極とＮ２極の周方向の距離よりも小さい。この結果、Ｎ４極周辺から飛翔した現像剤は、Ｎ５極側に移動する。その後、現像剤は、搬送ローラー２３２のＳ４極、Ｎ６極およびＳ５極によって搬送された後、搬送ローラー２３２から分離される。

また、本実施形態では、１本の現像ローラー２３１が感光体ドラム２０に対向して配置され、感光体ドラム２０上の静電潜像を現像する。したがって、複数の現像ローラーが感光体ドラム２０の周面に沿って隣接して配置される他の現像装置と比較して、１つの現像位置ＮＰにおいて静電潜像を安定して顕在化する必要がある。換言すれば、上記のように感光体ドラム２０の回転方向に沿って複数の現像ローラーが配置される場合、上流側の現像ローラーによって形成されたゴースト画像の濃度低下部分を下流側の現像ローラーが補正することができる。一方、本実施形態では、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂ上に形成されたトナー消費の履歴が次の周回においてゴースト画像となってしまうと補正が困難となる。したがって、上記のように２つのローラー間に同極磁極が配置されることで、トナー層の履歴が次の現像位置ＮＰに向かって周回することを好適に抑止することができる。この結果、現像装置２３の構造が複雑化することが抑止されるとともに、現像装置２３のコストアップが抑止される。

更に、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。また、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）が施されているとともに、更に、その周面上に施されたＮｉメッキ層を含む。このため、ブラスト処理が施された第１スリーブ２３１Ｂの表面性によって、現像剤がスリップしやすく、現像剤の滞留部ＴＤが安定して形成される。更に、現像ローラー２３１上のメッキ層によって、正帯電トナーの帯電量が低下されやすくなる。この結果、現像剤の帯電量が低下し、滞留部ＴＤでの現像剤のスリップが促進されるとともに、トナーがスリーブ表面に付着する力も小さくなる。したがって、ゴースト画像の発生が更に抑制される。なお、後述のとおり、他の実施形態において、現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂは、ブラスト処理が施されたものではなく、公知の溝形状を備えるものでもよい。この場合、溝形成の前もしくは後工程でセンタレス加工などの外周研磨を行う、または、溝形成後にブラスト処理を行うことで、トナーのスリーブ表面への付着力が低下し、ゴースト画像の発生が単なる溝形状だけのものよりも抑制される。

また、本実施形態では、Ｎ４極の第１回転方向下流側にはＮ２極が配置され、Ｎ５極の第２回転方向上流側には、Ｓ１極が配置されている。そして、Ｓ１極およびＮ２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に安定して現像剤を供給することができる。搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に受け渡される現像剤は、その後、現像位置ＮＰにおいて感光体ドラム２０上の静電潜像の現像に供される。このため、異極同士の磁極によって形成される磁界によって、現像剤の磁気ブラシを崩すことなく受け渡すことが望ましい。一方、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２への現像剤は、現像位置ＮＰを通過した後の現像剤である。このため、同極同士の磁極によって形成される反発磁界によって、現像剤の磁気ブラシを崩しながら受け渡しても構わない。したがって、本実施形態では、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤が受け渡される領域に、現像剤の滞留部ＴＤを形成することが可能とされる。

このように、本実施形態では、対向位置ＴＰを挟んだ位置に、異なる方向に向かって現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２間の現像剤の受け渡し領域が安定して形成される。特に、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１へは、異極同士の磁極によって現像剤が受け渡され、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２へは、同極同士の磁極によって現像剤が受け渡される。なお、本実施形態では、一例として、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間のギャップ（現像位置ＮＰ）が、０．２５ｍｍよりも大きく０．４０ｍｍ以下に設定される。一方、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間のギャップ（対向位置ＴＰ）は、０．１８ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下に設定される。換言すれば、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間のギャップは、現像ローラー２３１と感光体ドラム２０との間のギャップよりも狭く設定される。そして、このように狭く設定された対向位置ＴＰを挟むように、現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２との間で現像剤の受け渡しが行われる。なお、前述のように、対向位置ＴＰには、いずれの磁極のピーク位置も対向していない。このため、上記のように対向位置ＴＰのギャップが狭く設定されても、対向位置ＴＰに現像剤が介在し現像剤の固着が発生することが抑止される。また、周方向において対向位置ＴＰを挟むように、受け渡しの現像剤の磁気ブラシが２つ形成されるため、対向位置ＴＰでトナーが飛散した場合でも、当該トナーを封じ込めることができる。

また、本実施形態では、図６を参照して、現像ローラー２３１の軸心は感光体ドラム２０の軸心よりも下方に配置され、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ている。このため、現像剤の滞留部ＴＤから溢れた現像剤が、重力の作用とあいまって、搬送ローラー２３２側に安定して受け渡される。この際、第１内壁部２３Ｈ１および第２内壁部２３Ｈ２が、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の周面に沿って形成されながら互いに接続されているため、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤をスムーズに受け渡すことができる。また、現像剤の滞留部ＴＤが第１内壁部２３Ｈ１に接触または近接して配置されるため、滞留部ＴＤの周辺で現像剤中のトナーが飛散することが抑止される。また、現像剤中のトナーが現像位置ＮＰ側に飛散することが抑止される。更に、現像剤の搬送路が限定されているため、現像剤の移動範囲が規制され、現像剤の滞留部ＴＤを安定して形成することができる。同様に、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１への現像剤の受け渡し領域においても、第３内壁部２３Ｈ３および第４内壁部２３Ｈ４によって、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１に現像剤をスムーズに受け渡すことができる。

ここで、図７において、仮に、Ｓ１極が配置されていない場合の課題について更に付言する。この場合、同極のＮ極のみが２つのローラーの最近接位置付近に３つ配置される。このような構成では、反発磁界が集中しているため、３つのＮ極のうち１つの磁極の磁力や位置が少しでも変わると、互いの磁極間に形成される磁界が大きな影響を受けやすい。この結果、現像剤の飛翔状態が変化しやすく、更に、対向位置ＴＰを多量の現像剤が通過する現象が発生しやすくなる。また、３つのＮ極が互いに反発しあっているため、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの磁極角度を設定することが困難となる。第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの軸方向の端部には、不図示の固定軸が配置されている。そして、当該固定軸の端部がＤカット形状とされ、ハウジング２３Ｈに磁石のＤカット形状と勘合する位置決め部材が取り付けられる。この結果、現像装置２３における第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの磁極の角度位置が決定される。しかし、上記のように、本実施形態のＳ１極が備えられない場合、３つのＮ極が互いに反発しあっているため、現像剤の搬送条件によって、磁力の公差や磁極位置の公差の範囲内で、この反発磁界が変動する場合がある。この結果、Ｄカット形状の勘合の遊び（クリアランス）の範囲で、不安定な磁界が発生する。この磁界の変動は、画像形成動作中に現像位置ＮＰにおいて画像むらとなって現れる。更に、この場合、第２磁石２３２ＡのＳ６極の位置も変動するため、第１スクリュー２３３Ａ（図２）から搬送ローラー２３２への現像剤の供給量も変動しやすい。このように、対向位置ＴＰに同極磁極のみが配置された構成では、攪拌スクリュー２３３、搬送ローラー２３２および現像ローラー２３１における現像剤の受け渡しが不安定となりやすい。

一方、本実施形態では、Ｓ１極およびＮ２極の異極磁極同士が引きつけ合うため、両者の間に強い磁力線が形成される。この結果、Ｎ２極およびＳ１極が、Ｎ４極およびＮ５極間に形成される反発磁界に大きな影響を与えることが抑止され、対向位置ＴＰ周辺の磁界が安定しやすい。このように、本実施形態では、搬送ローラー２３２から現像ローラー２３１への現像剤の受け渡し領域において、搬送ローラー２３２側には、Ｓ１極が配置されている。そして、Ｓ１極は、同じく現像剤の受け渡し機能を備えるＮ４極、Ｎ２極およびＮ５極に対して異極の磁極である。そして、現像位置ＮＰを通過しトナー濃度が充分ではない現像剤が、Ｎ４極からＮ２極側に移動しないためにも、４つの磁極のうち異極のＳ１極は、第１磁石２３１Ａ側ではなく第２磁石２３２Ａ側にあることが好適となる（図７）。

なお、Ｎ４極上で滞留する現像剤量が多いほど、第１スリーブ２３１Ｂ上のトナー層のクリーニング効果は高くなる。このため、クリーニング効果に対しては、Ｎ４極とＮ５極との間の反発磁界はより強い方が望ましい。この滞留部ＴＤの溜まりやすさのためには、Ｎ４極とＮ５極との間の反発磁界に加え、Ｎ４極よりも第１回転方向上流側のＳ３極が、Ｎ４極に近い位置に配置されることが望ましい。この場合、Ｓ３極からＮ４極に延びる磁力線が強くなり、滞留部ＴＤが大きく形成される。なお、このＳ３極が滞留部ＴＤに影響する度合いは、Ｓ３極とＮ４極との間の磁力の水平方向成分（Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ成分、接線方向成分ともいう）で表すことが出来る。磁力の水平方向成分が強いほど、滞留部ＴＤが大きく形成される。更に、磁力の水平方向成分のピーク位置がＮ４極に近いほど、滞留部ＴＤは増大し、トナー層のクリーニング性が向上する。換言すれば、Ｓ３極とＮ４極との間にある磁力の垂直方向成分（Ｒａｄｉａｌ成分、半径方向成分ともいう）が０となる点よりも、水平方向成分のピーク位置がＮ４極に近くなるように、第１磁石２３１Ａの磁極配置が設定されることが望ましい。

図９は、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の対向位置ＴＰの周辺の模式図である。本実施形態では、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の回転における軸方向と直交する断面で見た場合（図９）、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの磁力の半径方向成分において、Ｎ４極のピーク位置に対向する第１スリーブ２３１Ｂの周上の位置を第１外周位置Ｐ１、Ｎ２極のピーク位置に対向する第１スリーブ２３１Ｂの周上の位置を第２外周位置Ｐ２、Ｎ５極のピーク位置に対向する第２スリーブ２３２Ｂの周上の位置を第３外周位置Ｐ３とし、第１外周位置Ｐ１と第３外周位置Ｐ３との直線距離をＸ（ｍｍ）、第１外周位置Ｐ１と第２外周位置Ｐ２との第１スリーブ２３１Ｂの周面上の距離をＹ（ｍｍ）、Ｎ４極のピーク磁力をＡ（ｍＴ）、Ｎ２極のピーク磁力をＢ（ｍＴ）、Ｎ５極のピーク磁力をＣ（ｍＴ）、層厚規制部材２３５（図６）によって規制された搬送ローラー２３２上の現像剤の搬送量をＭ（ｇ／ｍ^２）とした場合、以下の式１の関係が満たされることが望ましい。
３．４８≦β／α≦６．２８、（α＝（Ａ＋Ｃ）／Ｘ，β＝（Ａ＋Ｂ）／Ｙ） ・・・（式１）
上記において、３．４８≦β／αが満たされることで、Ｎ４極およびＮ５極が同極の磁極であっても、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２に現像剤が安定して受け渡される。また、β／α≦６．２８が満たされることで、滞留部ＴＤの現像剤量が過剰に増大することに起因して現像ローラー２３１または搬送ローラー２３２の駆動トルクが増大することが抑止され、現像ローラー２３１または搬送ローラー２３２に回転むらが生じることが抑止される。

次に、実施例に基づいて、本発明を更に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。後記の実験１および実験２では、以下の実験条件において実験を行った。
＜実験条件＞
・プリント速度：５５枚／分
・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（白地部、背景部）＝＋２７０Ｖ、ＶＬ（画像部）＝＋２０Ｖ、周速＝３００ｍｍ／ｓｅｃ
・層厚規制部材２３５と第２スリーブ２３２Ｂとのギャップ：２００〜６００μｍ
・搬送ローラー２３２、現像ローラー２３１上の現像剤搬送量（層厚規制後）：１００〜３００ｇ／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％、正帯電性

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（対向位置で同方向、ウィズ方向）
・現像ローラー２３１と感光体ドラム２０とのギャップ：３００μｍ
・現像バイアス：直流バイアス＝１７０Ｖ、交流バイアス＝Ｖｐｐ１．４ｋＶ、周波数ｆ３．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ５０％、矩形波（なお、搬送ローラー２３２および層厚規制部材２３５も同電位である）。なお、実験１では、Ｖｐｐを更に可変とする。
・第１スリーブ２３１Ｂの表面条件：
（条件１）サンドブラスト（Ｒｚｊｉｓ７μｍ）、Ｎｉメッキ処理
（条件２）サンドブラスト（Ｒｚｊｉｓ７μｍ）、メッキ処理なし
また、実験に用いた現像ローラー２３１の磁極分布は、先の表１に示された条件である。なお、以下の現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の磁力測定は、日本電磁測器株式会社 ＧＡＵＳＳ ＭＥＴＥＲ Ｍｏｄｅｌ ＧＸ−１００を用いて行った。

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（対向位置で逆方向、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：２５０μｍ
また、実験に用いた搬送ローラー２３２の磁極分布は、先の表２に示されたものである。

上記の実験条件において、実験１では、第１スリーブ２３１Ｂの表面条件において、Ｎｉメッキが施されていないもの、施されたものをそれぞれ、実施例１、実施例２とした。また、図１０に実施例１、実施例２と比較される比較例の現像装置を図示する。当該現像装置では、感光体ドラム２０Ｚに対向して配置される現像ローラー２３１Ｚと、現像ローラー２３１Ｚに対向して配置される搬送ローラー２３２Ｚと、を備える。なお、ハウジングなどの構造は、実施例１、２（図６）と同様である。特に、比較例では、現像ローラー２３１Ｚと搬送ローラー２３２Ｚとが対向する対向位置において、異極のＮ４極とＳ４極によって現像ローラー２３１Ｚから搬送ローラー２３２Ｚに現像剤が受け渡される。なお、比較例の現像ローラー２３１Ｚの第１磁石２３１ＡＺの各磁極の磁力（半径方向成分）を表３に示し、搬送ローラー２３２Ｚの第２磁石２３２ＡＺの各磁極の磁力（半径方向成分）を表４に示す。

上記の条件において、図８に示すゴースト確認パターン画像の印字を行い、発生しているゴーストの個数で評価を行った。ゴースト確認パターンは横方向に５個のパターン（ドーナツ状の元画像）が並び、その後方にハーフトーン画像が形成されている。ハーフトーン画像のパターンは５個それぞれで濃度が異なっており、そのハーフトーン部分に何個のゴーストが発生するかを評価した。ゴーストは元画像から４周までをカウントし、プリント１枚あたり最大２０個のゴーストが発生する。更に、現像交流バイアスＶｐｐを１．０ｋＶ、１．２ｋＶ、１．４ｋＶ、１．６ｋＶ、１．８ｋＶの５水準で変化させて、上記の評価を行った（合計最大１００個のゴーストが発生）。実施例１、実施例２および比較例でのゴースト評価結果を表５に示す。

表５に示すように、本発明の一例として実施した実施例１および実施例２では、ゴースト発生個数が比較例に対して改善される結果となった。また、実施例２のように、第１スリーブ２３１Ｂにメッキを施すことでゴーストが大きく改善する結果となった。正荷電性のトナーに対しては、第１スリーブ２３１ＢにＮｉメッキを行うことで、トナーの帯電性が低下され、滞留部ＴＤが安定して形成される。なお、第１スリーブ２３１Ｂの表面に、アルミまたはＳＵＳの地肌が露出した場合、いずれも表面に不動態層が形成される。この不動態層は負荷電性であり、正荷電性のトナーの帯電量を上げる性能を持っている。現像ローラー２３１の第１スリーブ２３１Ｂ上に付着したトナーが、上記の不動態層で荷電されると、トナーの鏡像力がアップし、より第１スリーブ２３１Ｂの表面から離れにくくなる。これに対して、Ｎｉメッキは正荷電性であり、トナーの帯電量を下げやすい。この結果、メッキ層のすべり性でＮ４極でのクリーニング性が増大するとともに、トナーの荷電も低下するため、よりゴーストが解消される。

なお、第１スリーブ２３１Ｂの条件１、条件２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、Ｎｉメッキの膜厚が３μｍ以上５μｍ以下の範囲であれば、メッキ前とメッキ後との間で第１スリーブ２３１ＢのＲｚｊｉｓに相違がないことが確認された。

＜実験２＞
次に、Ｎ４極およびＮ５極の同極磁極の間での現像剤の受け渡しについて評価を行った。表６乃至表１０は、層厚規制部材２３５によって規制された現像剤の搬送量、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の直径、磁力（半径方向成分のピーク磁力）、磁極配置（角度）、および現像ローラー２３１と搬送ローラー２３２とのギャップ（ＤＭＳ）を変化させた各実験条件、および評価結果を示したものである。なお、表６〜表１０におけるＮ２極、Ｎ４極およびＮ５極の角度とは、現像ローラー２３１の回転軸心と搬送ローラー２３２の回転軸心とを結ぶ直線ＣＬを始点として、各磁極のピーク位置を示したものである。この際、Ｎ２極の角度は、直線ＣＬから第１回転方向下流側に測定し、Ｎ４極の角度は、直線ＣＬから第１回転方向上流側に測定し、Ｎ５極の角度は、直線ＣＬから第２回転方向下流側に測定している。また、各磁極のピーク位置とは、最大磁力（ピーク磁力）の８０％の磁力を示す２点の中心位置に相当する。

表６〜表１０では、前述のように、現像ローラー２３１および搬送ローラー２３２の回転における軸方向と直交する断面で見た場合（図９）、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａの磁力の半径方向成分について、Ｎ４極のピーク位置に対向する第１スリーブ２３１Ｂの周上の位置を第１外周位置Ｐ１、Ｎ２極のピーク位置に対向する第１スリーブ２３１Ｂの周上の位置を第２外周位置Ｐ２、Ｎ５極のピーク位置に対向する第２スリーブ２３２Ｂの周上の位置を第３外周位置Ｐ３に対し、第１外周位置Ｐ１と第３外周位置Ｐ３との直線距離をＸ（ｍｍ）、第１外周位置Ｐ１と第２外周位置Ｐ２との第１スリーブ２３１Ｂの周面上の距離をＹ（ｍｍ）とし、ＸおよびＹの値がそれぞれの実験条件において算出されている。また、表６〜表１０では、Ｎ４極のピーク磁力をＡ（ｍＴ）、Ｎ２極のピーク磁力をＢ（ｍＴ）、Ｎ５極のピーク磁力をＣ（ｍＴ）とした場合、α＝（Ａ＋Ｃ）／Ｘ，β＝（Ａ＋Ｂ）／Ｙと定義されたα、βおよびα／βが、それぞれの実験条件において算出されている。

また、各実験で行った評価結果は、駆動ムラおよび受け渡し不良の２点である。駆動ムラありとは、滞留部ＴＤ（図６）の現像剤量が多すぎることで、現像ローラー２３１の駆動トルクが増大し、回転むらが発生したことを意味している。なお、この場合でも、現像ゴーストの発生は抑止されている。また、受け渡し不良とは、Ｎ４極からＮ５極に飛翔すべき現像剤の一部が、僅かに対向位置ＴＰを通過してＮ２極側に移動することをいう。なお、この場合でも、現像ゴーストの発生は抑止されている。

Ｎ４極、Ｎ５極およびＮ２極は同じ極性のため、互いに反発しあう。このＮ４極とＮ５極との間の反発磁界が強すぎると、現像剤はＮ４極の周辺で溜まった後、僅かながらＮ２極の方向へ搬送されてしまう場合がある。このため、現像剤の受け渡しの観点では、このＮ４極、Ｎ５極およびＮ２極の磁力・角度位置の関係が重要となる。本発明者は、Ｎ４極のピーク磁力が３０ｍＴ以上６５ｍＴ以下の範囲において、この３つの同極磁極の条件の最適な条件を新たに知見するに至った。図１１は、表６〜表１０の実験結果に基づいて、横軸を層厚規制部材２３５（図６）によって規制された搬送ローラー２３２上の現像剤の搬送量とし、縦軸をα／βとした場合の駆動ムラおよび受け渡し不良の評価結果をプロットしたグラフである。α／βが回帰直線Ｋ１よりも上の範囲では、駆動ムラが発生する。また、α／βが回帰直線Ｋ２よりも下の範囲では、駆動ムラが全く発生しない。一方、α／βが回帰直線Ｋ４よりも下の範囲では、受け渡し不良が発生する。また、α／βが回帰直線Ｋ３よりも上の範囲では、受け渡し不良が全く発生しない。

現像ローラー２３１上を搬送される現像剤に対して、単位距離あたりの磁力量（２つの磁極の磁力の総和／２つの磁極の距離）が強い方が、反発磁力は強くなる。本発明の場合、Ｎ４極とＮ５極とは互いに向かいあっているが、Ｎ４極とＮ２極とは隣り合っている。また、Ｎ４極からＮ５極への現像剤の移動は、現像ローラー２３１から搬送ローラー２３２への飛翔となる。そのため、Ｎ４−Ｎ５極間とＮ４−Ｎ２極間とでは、反発磁力の働き方（作用）が異なる。したがって、表６〜表１０、図１１の結果から、層厚規制部材２３５（図６）によって規制された搬送ローラー２３２上の現像剤の搬送量をＭ（ｇ／ｍ^２）とした場合、前述の式１の関係が満たされることが望ましい。この場合、同極間での現像剤の受け渡しが安定して実現される。

なお、実験１および実験２のそれぞれにおいて、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、現像剤の滞留部ＴＤの発生量には変化がなく、現像ゴーストの抑制効果および現像剤の受け渡し、駆動ムラに関して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、現像ゴーストの抑制効果および現像剤の受け渡し、駆動ムラに関して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が、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）上記の実施形態では、第１磁石２３１Ａおよび第２磁石２３２Ａにおいて、対向する２つの同極の磁極がＮ４極、Ｎ５極にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。対向する２つの同極の磁極はＳ極からなるものでもよい。この場合、対向位置ＴＰの周辺の他の磁極がＳ極とＮ極との間で反転されればよい。

（２）上記の実施形態では、層厚規制部材２３５が搬送ローラー２３２に対向して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。層厚規制部材２３５は、現像ローラー２３１のＳ１極周辺などに対向して配置されてもよい。この場合、現像剤を搬送するための他の磁極が第１磁石２３１Ａに追加されてもよい。

１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１３ 画像形成部
１４ 中間転写ユニット（転写部）
１４５ 二次転写ローラー（転写部）
２０ 感光体ドラム（像担持体）
２３ 現像装置
２３１ 現像ローラー
２３１Ａ 第１磁石
２３１Ｂ 第１スリーブ
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
２３３Ａ 第１スクリュー
２３３Ｂ 第２スクリュー
２３４ 仕切り板
２３５ 層厚規制部材
２３Ｈ ハウジング
２３Ｈ１ 第１内壁部
２３Ｈ２ 第２内壁部
２３Ｈ３ 第３内壁部
２３Ｈ４ 第４内壁部
２４ 一次転写ローラー
ＮＰ 現像位置
ＴＰ 対向位置

Claims (9)

1. 周方向に沿って複数の磁極を含み固定された第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み固定された第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、
   を備え、
   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、
   前記対向位置の前記第１回転方向上流側で前記搬送ローラーに対向して配置された第１磁極と
   前記第１磁極に対して前記第１回転方向下流側に前記対向位置を挟んで隣接して配置された第２磁極と、
   を備え、
   前記第２磁石は、
   前記対向位置の前記第２回転方向上流側に配置されかつ前記第２磁極に対向して配置された第３磁極と
   前記第３磁極に対して前記第２回転方向下流側に前記対向位置を挟んで隣接して配置されかつ前記第１磁極に対向して配置された第４磁極と、
   を備え、
   前記第１磁極、前記第２磁極および前記第４磁極は、前記第３磁極に対して異極の磁極であり、
   前記第３磁極と前記第２磁極によって形成される磁界によって、前記現像剤攪拌部から前記搬送ローラーに供給された前記現像剤が、前記搬送ローラーから前記現像ローラーに受け渡され、
   前記第１磁極と前記第４磁極によって形成される磁界によって、前記現像位置を通過した前記現像剤が、前記現像ローラーから前記搬送ローラーに受け渡されることを特徴とする現像装置。
2. 前記第３磁極よりも前記第２回転方向上流側において、前記搬送ローラーに対向して配置され、前記現像剤攪拌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を更に有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像ローラーおよび前記搬送ローラーを回転可能に支持するハウジングを更に有し、
   前記ハウジングは、
   前記現像位置から前記第１磁極に対向する位置まで前記現像ローラーの前記第１スリーブの周面に沿うように延設された第１内壁部と、
   前記第１内壁部に接続されるとともに、前記第４磁極に対向し、かつ、前記搬送ローラーの前記第２スリーブの周面に沿うように延設された第２内壁部と、
   を備え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. 前記ハウジングは、
   前記第１内壁部の反対側で前記現像位置から前記第２磁極に対向する位置まで前記現像ローラーの前記第１スリーブの周面に沿うように延設された第３内壁部と、
   前記第３内壁部に接続されるとともに、前記第３磁極に対向し、かつ、前記搬送ローラーの前記第２スリーブの周面に沿うように延設された第４内壁部と、
   を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像ローラーの前記第１スリーブは、表面にブラスト処理が施された基材を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像装置。
6. 前記現像ローラーの前記第１スリーブは、前記基材の前記表面に施されたメッキ層を含むことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記現像ローラーの軸心は、前記感光体ドラムの軸心よりも下方に配置され、
   前記搬送ローラーの軸心は、前記現像ローラーの軸心よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像装置。
8. 前記現像ローラーには、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ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像装置。
9. 請求項１乃至８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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