現像装置および画像形成装置
【課題】トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる現像装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像ローラ６２は、現像スリーブ６２ａと５極マグネットロール６２ｂとを有している。現像ローラ６２に対向して剥しローラ６４が設けられている。剥しローラ６４は、スリーブ６４ａと３極マグネットロール６４ｂとを有している。現像ローラ６２の剥し位置には、５極マグネットロール６２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂは、印字動作中は、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。そして、剥し動作中は、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるようにセットされる。
【解決手段】現像ローラ６２は、現像スリーブ６２ａと５極マグネットロール６２ｂとを有している。現像ローラ６２に対向して剥しローラ６４が設けられている。剥しローラ６４は、スリーブ６４ａと３極マグネットロール６４ｂとを有している。現像ローラ６２の剥し位置には、５極マグネットロール６２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂは、印字動作中は、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。そして、剥し動作中は、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるようにセットされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどに用いられる現像装置およびその現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録誘電体などからなる像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置により現像してトナー像として可視化することを行っている。
【０００３】
このような現像装置の一つとして、小型で低コストの乾式一成分磁性現像装置が実用化されている。この現像装置は、現像スリーブの内部にマグネットローラ等を配置し、該現像スリーブ上に一成分磁性現像剤を担持する。そして、画質の向上を目的に、トナーの材料や現像スリーブの表面を変更してトナーの帯電量を高くすると、低湿度環境下での印字や長期間にわたる低濃度印字を行った際に、トナーに与える電荷が高くなり過ぎて、現像スリーブ表面に電荷の高いトナーが強固に付着し、現像スリーブ表面を覆ってしまう。従って、上層のトナーは、現像スリーブとの摩擦帯電の機会を失い、電荷が低くなる。その結果、濃度低下や画像かぶりが発生したり、トナー薄層に乱れが発生したりする。この対策として、特許文献１に記載の現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３４２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の請求項１に記載の現像装置は、剥ぎ取り手段である磁気ブラシを形成する磁性粒子（この磁性粒子は磁性トナーではない）が必要であり、その磁性粒子は現像スリーブによって徐々に持って行かれ、減少していく。磁性粒子が減少すると、磁気ブラシによる剥ぎ取り効果が薄れてしまう。さらに、磁気ブラシが常に現像スリーブに摺擦しているため、トナーが劣化しやすいという問題もあった。
【０００６】
また、磁気ブラシを形成する磁性粒子が十分に存在する場合でも、磁気ブラシの剥ぎ取り能力はもともと弱く、高い電荷によって強固に現像スリーブに付着したトナーは、磁気ブラシを通過してしまう。従って、この現像装置は、トナー薄層形成に接触型のブレードを使用している。接触型のブレードでは、現像スリーブ表面に電荷の高いトナーが強固に付着し、現像スリーブ表面を覆ってしまったり、それによってトナー薄層に乱れが生じたりしても、物理的な力で、ある程度の崩し効果を期待できる。しかし、接触型のブレードの場合は、トナーに強いストレスを与えるため、トナーが劣化しやすく、長寿命設計には向いていない。
【０００７】
一方、特許文献１の請求項２に記載の現像装置は、剥ぎ取り手段の磁性粒子がないため、磁性粒子の減少による剥ぎ取り量の低下という不具合はないが、剥ぎ取り能力はもともと低い。また、常時、磁性トナーが剥ぎ取り部でストレスを受けるので、トナーが劣化しやすいという問題もあった。
【０００８】
それゆえに、本発明の主たる目的は、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、現像剤を収容する現像ハウジングと、現像ハウジングの開口部に配置され、周方向に剥し磁極を含む複数の磁極を有する回転自在の現像剤担持体と、現像ハウジングの開口部に配置され、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体に対向して現像剤担持体上の現像剤の除去を行う、剥し動作用磁極を含む複数の磁極を有する回動自在の剥し部材と、を備え、剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、剥し動作中は、現像剤担持体の剥し磁極に剥し部材の剥し動作用磁極が対向すること、を特徴とする、現像装置である。
【００１０】
請求項１の発明では、剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、用紙間や印字動作終了後などの剥し動作中のみ、現像剤担持体の剥し磁極に剥し部材の剥し動作用磁極が対向して、現像剤担持体上の殆んどのトナーの入れ替えが行われる。従って、現像剤担持体上のトナーに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像剤担持体上に電荷の高いトナーが強固に付着して現像剤担持体の表面を覆ってしまうことがない。さらに、剥し動作中のみ、剥し部材によって現像剤担持体上のトナーを摺接するため、常にトナーがストレスを受けるという従来の不具合を解消でき、トナーが劣化しにくくなる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、印字動作中は、現像剤担持体の剥し磁極と逆極性の剥し部材の磁極が、現像剤担持体の剥し磁極と対向し、もしくは、剥し部材の磁極間が、現像剤担持体の剥し磁極と対向し、剥し動作中は、現像剤担持体の剥し磁極と同極性の剥し部材の剥し動作用磁極が、現像剤担持体の剥し磁極と対向していること、を特徴とする、現像装置である。
【００１２】
請求項２の発明では、印字動作と剥し動作の円滑な切り替えが、簡素な構成で達成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明に従属する発明であって、現像剤規制部材が非接触のブレードであることを特徴とする、現像装置である。
【００１４】
請求項３の発明では、現像剤担持体上のトナーに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像剤担持体上に電荷の高いトナーが強固に付着して現像剤担持体の表面を覆ってしまうことがないため、非接触のブレードで現像剤担持体上のトナーの崩し効果を期待できる。非接触のブレードの場合は、トナーに強いストレスを与えないため、トナーが劣化しにくく、長寿命設計に適している。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに係る発明に従属する発明であって、現像装置の着脱の際には、剥し部材の剥し動作用磁極が現像ハウジングの底部に対向していることを特徴とする、現像装置である。
【００１６】
請求項４の発明では、現像装置の着脱の際には、剥し部材の剥し動作用磁極が現像ハウジングの底部に対向しているため、剥し部材が現像ハウジング内の仕切り壁として機能する。従って、現像装置もしくは現像装置を含むユニットを画像形成装置に装着するときに衝撃を与えても、現像装置内部のトナーが現像装置の開口部から溢れ出るおそれがなくなる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置である。
【００１８】
請求項５の発明では、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、用紙間や印字動作終了後などの剥し動作中のみ、現像剤担持体の剥し磁極に剥し部材の剥し動作用磁極が対向して、現像剤担持体上の殆んどのトナーの入れ替えが行われる。従って、現像剤担持体上のトナーに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像剤担持体上に電荷の高いトナーが強固に付着して現像剤担持体の表面を覆ってしまうことがない。この結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる。
【００２０】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図３】図２に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【図４】本発明に係る現像装置の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図５】図４に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【図６】本発明に係る現像装置の第３実施形態を示す概略断面図である。
【図７】図６に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【図８】本発明に係る現像装置の第４実施形態を示す概略断面図である。
【図９】図８に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（画像形成装置の概略構成）
図１は現像装置を備えた画像形成装置１を示す概略構成図である。
【００２３】
感光体ドラム２４は駆動手段によって図示矢印の時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム２４の外周近傍には、帯電器３２、現像装置２２、転写ローラ２３、摺擦部材３０が設けられている。感光体ドラム２４は帯電器３２にて表面が帯電される。感光体ドラム２４の回転方向における帯電器３２の下流側には、レーザースキャニングユニット２６が配置されている。レーザースキャニングユニット２６から放射されたレーザ光Ｌは、反射ミラー２８を介して感光体ドラム２４上に照射され、静電潜像が形成される。
【００２４】
レーザースキャニングユニット２６の下流側には、現像装置２２が配置されている。現像装置２２は、ブラックのトナーを感光体ドラム２４に付与するためのものである。現像装置２２に対して、トナーカートリッジ２０が配設されている。
【００２５】
現像装置２２の下流側には、転写ローラ２３が配置されている。さらに、転写ローラ２３の下流側には、感光体ドラム２４に残ったトナーを除去するための摺擦部材３０が配置されている。
【００２６】
一方、ピックアップローラ４２はブラックトナー像と同期して給紙カセット２から被記録材としての用紙Ｐを引き出し、分離ローラ１８と給紙ローラ４４とを介して給紙する。用紙Ｐには感光体ドラム２４上に形成されたトナー像が転写され、定着装置４６に搬入される。トナー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置４６で定着され、印刷物として機外に排出されて排紙トレイ５０上に積載される。
【００２７】
（現像装置の第１実施形態）
図２は現像装置２２の第１実施形態を示す概略断面図である。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ６２、剥しローラ６４、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。現像ハウジング６０には一成分現像剤として磁性トナーＴが収容されている。パドル６６は回転駆動して、現像ハウジング６０内の磁性トナーＴを撹拌する。
【００２８】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ６２が設けられている。現像担持体としての現像ローラ６２は、現像スリーブ６２ａと、この現像スリーブ６２ａの内部の５極マグネットロール６２ｂとを有し、感光体ドラム２４上の静電
像を現像してトナー像として可視化するように構成されている。現像スリーブ６２ａは、アルミニウムなどの非磁性材料からなり、反時計回り方向に回転駆動する。５極マグネットロール６２ｂは現像スリーブ６２ａ内に固定支持され、現像スリーブ６２ａが回転駆動したときも、磁極Ｓ１１，Ｓ１２，Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３は固定的な磁界を発生する。
【００２９】
さらに、現像ハウジング６０の開口部には、現像ローラ６２の上方の位置に、現像規制部材としての磁性ブレード６８が設けられている。磁性ブレード６８は、その先端部が現像スリーブ６２ａとの間に所定の隙間を確保しており、非接触タイプの磁性ブレードとされている。磁性ブレード６８よりも現像スリーブ６２ａ回転方向上流側の位置（以下、この位置を現像ローラ６２の剥し位置と称する）には、現像ローラ６２に対向して剥しローラ６４が設けられている。剥しローラ６４の外周面と現像ローラ６２の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。
【００３０】
剥しローラ６４は、スリーブ６４ａと、このスリーブ６４ａの内部の３極マグネットロール６４ｂとを有している。スリーブ６４ａは、アルミニウムなどの非磁性材料からなり、反時計回り方向に回転駆動する。３極マグネットロール６４ｂは、スリーブ６４ａ内に回動自在に支持され、磁極Ｓ２１，Ｓ２２，Ｎ２１の位置を変更することができる。３極マグネットロール６４ｂは、磁極Ｎ２１が磁極Ｓ２１，Ｓ２２とは略反対側の位置に配設され、かつ、磁極Ｓ２１とＳ２２は所定の間隔で配設されている。
【００３１】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図２に示すように、現像ローラ６２の剥し位置には、５極マグネットロール６２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂは、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第１実施形態では、磁極Ｓ２１と磁極Ｓ２２との極間がセットされている。
【００３２】
現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａが反時計回り方向に回転すると、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｎ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ６２ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ６２ａと感光体ドラム２４との間に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００３３】
現像に寄与しないで現像スリーブ６２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。現像スリーブ６２ａ上の一部の残留磁性トナーＴは、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｓ２２に移動するが、多くの残留磁性トナーＴは剥し磁極Ｎ１２に移動する。このとき、剥しローラ６４から送られてきた新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しローラ６４のスリーブ６４ａは、停止状態または回転状態のいずれであってもよい。回転状態の場合、回転方向は順方向または逆方向のいずれであってもよい。
【００３４】
次に、現像ローラ６２から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図３に示すように、現像ローラ６２の剥し位置には、５極マグネットロール６２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂは、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるようにセットされる。本第１実施形態では、３極マグネットロール６４ｂを回動させて磁極Ｓ２１，Ｓ２２，Ｎ２１の位置を変更し、磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ６２から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥しローラ６４のスリーブ６４ａは、現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａの回転方向と同じく、反時計回り方向に回転するか、もしくは、停止する。
【００３５】
現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａが反時計回り方向に回転すると、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｎ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ６２ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００３６】
現像に寄与しないで現像スリーブ６２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ６２ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められ、剥しローラ６４のスリーブ６４ａに供給される。スリーブ６４ａ上に供給された残留磁性トナーＴは、回転駆動するスリーブ６４ａによって、３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｓ２１に運ばれる。さらに、スリーブ６４ａが回転して磁極Ｓ２１と磁極Ｓ２２との極間に運ばれると、スリーブ６４ａ上の残留磁性トナーＴの一部は、磁極Ｓ２１と磁極Ｓ２２との反発磁界により、スリーブ６４ａから剥がされる。
【００３７】
さらに、スリーブ６４ａが回転して、３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｓ２２に運ばれると、磁極Ｓ２２の磁界作用により、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴがスリーブ６４ａに汲み上げられる。汲み上げられたスリーブ６４ａ上の新たな磁性トナーＴは、スリーブ６４ａの回転によって３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｎ２１の手前に運ばれる。ここで、磁極Ｎ２１と剥し磁極Ｎ１２との反発磁界により、スリーブ６４ａ上の新たな磁性トナーＴは剥されて堰き止められ、現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａに供給され、現像スリーブ６２ａ上に供給された新たな磁性トナーＴは、回転駆動する現像スリーブ６２ａによって、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｎ１３に運ばれる。従って、現像スリーブ６２ａの剥し磁極Ｎ１２と磁極Ｎ１３との間で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００３８】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ６２ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ６２ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ６２ａの表面を覆ってしまうことがない。さらに、剥し動作中のみ、剥しローラ６４によって現像スリーブ６２ａ上のトナーを摺接するため、常にトナーがストレスを受けるという従来の不具合を解消でき、トナーが劣化しにくくなる。その結果、トナーの劣化が少なく、長寿命化が図れ、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。また、印字動作と剥し動作の円滑な切り替えが、簡素な構成で達成することができる。さらに、磁性トナーＴの帯電を上げることができ、高画質化が達成できる。
【００３９】
また、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７２ａ上に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７２ａの表面を覆ってしまうことがないため、非接触の磁性ブレード６８で現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴの崩し効果を期待できる。非接触の磁性ブレード６８の場合は、磁性トナーＴに強いストレスを与えないため、磁性トナーＴがより一層劣化しにくく、長寿命設計に適している。
【００４０】
（現像装置の第２実施形態）
図４は現像装置２２の第２実施形態を示す概略断面図である。なお、前記第１実施形態と同様の部分および部品には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ７２、剥しローラ７４、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。現像ハウジング６０には一成分現像剤として磁性トナーＴが収容されている。
【００４１】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ７２が設けられている。現像ローラ７２は、現像スリーブ７２ａと、この現像スリーブ７２ａの内部の４極マグネットロール７２ｂとを有している。現像スリーブ７２ａは、反時計回り方向に回転駆動する。４極マグネットロール７２ｂは現像スリーブ７２ａ内に固定支持され、現像スリーブ７２ａが回転駆動したときも、磁極Ｓ１１，Ｓ１２，Ｎ１１，Ｎ１２は固定的な磁界を発生する。
【００４２】
さらに、現像ローラ７２に対向して剥しローラ７４が設けられている。剥しローラ７４の外周面と現像ローラ７２の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。剥しローラ７４は２極マグネットからなり、現像ハウジング６０内に回動自在に支持され、磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更することができる。剥しローラ７４は、磁極Ｎ２１が磁極Ｓ２１とは反対側の位置に配設されている。
【００４３】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図４に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しローラ７４の２極マグネットは、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第２実施形態では、磁極Ｓ２１と磁極Ｎ２１との極間がセットされている。
【００４４】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００４５】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。この後、新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しローラ７４は停止状態である。
【００４６】
次に、現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図５に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しローラ７４は、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるように、回動して磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更し、磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥し動作中、剥しローラ７４は停止状態である。
【００４７】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００４８】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しローラ７４の磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められた後、残留磁性トナーＴは剥しローラ７４と現像ハウジング６０の底部との間を通って、剥しローラ７４の磁極Ｓ２１に運ばれる。こうして、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴが、剥しローラ７４によって剥がされる。
【００４９】
さらに、現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが回転すると、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴが現像スリーブ６２ａに供給される。従って、現像スリーブ７２ａの剥し磁極Ｎ１２の前後で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００５０】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ７２ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７２ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７２ａの表面を覆ってしまうことがない。その結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。
【００５１】
（現像装置の第３実施形態）
図６は現像装置２２の第３実施形態を示す概略断面図である。なお、前記第２実施形態と同様の部分および部品には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ７２、剥しマグネット７６、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。
【００５２】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ７２が設けられている。現像ローラ７２は、現像スリーブ７２ａと、この現像スリーブ７２ａの内部の４極マグネットロール７２ｂとを有している。さらに、現像ローラ７２に対向して棒状の剥しマグネット７６が設けられている。剥しマグネット７６の端面と現像ローラ７２の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。剥しマグネット７６は、現像ハウジング６０内に軸７６ａによって回動自在に支持され、磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更することができる。剥しマグネット７６の両端部のそれぞれに、磁極Ｎ２１と磁極Ｓ２１が配設されている。
【００５３】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図６に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しマグネット７６は、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第３実施形態では、磁極Ｓ２１と磁極Ｎ２１との極間がセットされている。
【００５４】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００５５】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。この後、新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しマグネット７６は停止状態である。
【００５６】
次に、現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図７に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しマグネット７６は、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるように、回動して磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更し、磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥し動作中、剥しマグネット７６は停止状態である。
【００５７】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００５８】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しマグネット７６の磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められた後、残留磁性トナーＴは剥しマグネット７６と現像ハウジング６０の底部との間を通って、剥しマグネット７６の磁極Ｓ２１に運ばれる。こうして、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴが、剥しマグネット７６によって剥がされる。
【００５９】
さらに、現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが回転すると、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴが現像スリーブ７２ａに供給される。従って、現像スリーブ７２ａの剥し磁極Ｎ１２の前後で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００６０】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ７２ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７２ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７２ａの表面を覆ってしまうことがない。その結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。
【００６１】
（現像装置の第４実施形態）
図８は現像装置２２の第４実施形態を示す概略断面図である。なお、前記第１実施形態と同様の部分および部品には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ７８、剥しマグネット８０、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。現像ハウジング６０には一成分現像剤として磁性トナーＴが収容されている。
【００６２】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ７８が設けられている。現像ローラ７８は、現像スリーブ７８ａと、この現像スリーブ７８ａの内部の６極マグネットロール７８ｂとを有している。現像スリーブ７８ａは、反時計回り方向に回転駆動する。６極マグネットロール７８ｂは現像スリーブ７８ａ内に固定支持され、現像スリーブ７８ａが回転駆動したときも、磁極Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｎ１１〜Ｎ１３は固定的な磁界を発生する。
【００６３】
さらに、現像ローラ７８に対向して棒状の剥しマグネット８０が設けられている。剥しマグネット８０の先端面と現像ローラ７８の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。剥しマグネット８０は、現像ハウジング６０内に軸８０ａによって回動自在に支持され、磁極Ｎ２１の位置を変更することができる。剥しマグネット８０の先端部には磁極Ｎ２１が、根元部には磁極Ｓ２１が配設されている。
【００６４】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図８に示すように、現像ローラ７８の剥し位置には、６極マグネットロール７８ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しマグネット８０は、現像ローラ７８の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第４実施形態では、剥しマグネット８０の磁極Ｎ２１が現像ローラ７８の剥し位置から外され、現像ハウジング６０の底部に対向した位置にセットされている。
【００６５】
現像ローラ７８の現像スリーブ７８ａが反時計回り方向に回転すると、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ７８ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｎ１３の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１１を通って主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７８ａと感光体ドラム２４との間に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００６６】
現像に寄与しないで現像スリーブ７８ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１２を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。この後、新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しマグネット８０は停止状態である。
【００６７】
次に、現像ローラ７８から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図９に示すように、現像ローラ７８の剥し位置には、６極マグネットロール７８ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しマグネット８０は、現像ローラ７８の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるように、回動して磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ７８から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥し動作中、剥しマグネット８０は停止状態である。
【００６８】
現像ローラ７８の現像スリーブ７８ａが反時計回り方向に回転すると、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ７８ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｎ１３の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１１を通って主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００６９】
現像に寄与しないで現像スリーブ７８ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１２を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しマグネット８０の磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ７８ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められた後、残留磁性トナーＴは剥しマグネット８０と現像ハウジング６０の底部との間を通って、パドル６６に運ばれる。こうして、現像スリーブ７８ａ上の残留磁性トナーＴが、剥しマグネット８０によって剥がされる。
【００７０】
さらに、現像ローラ７８の現像スリーブ７８ａが回転すると、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴが現像スリーブ７８ａに供給される。従って、現像スリーブ７８ａの剥し磁極Ｎ１２の前後で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００７１】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ７８ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７８ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７８ａの表面を覆ってしまうことがない。その結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。
【００７２】
ところで、現像装置２２もしくは現像装置２２を含むユニットを画像形成装置１に着脱するときの衝撃により、現像装置２２の内部の磁性トナーＴが現像ハウジング６０の開口部から溢れ出る場合がある。そこで、これを防止する目的で、前記第１実施形態では現像ハウジング６０の底部において、現像ローラ６２とパドル６６との間に背の高い山部６０ａが設けられている（図２参照）。しかし、現像ハウジング６０の底部に背の高い山部６０ａを設けると、現像ハウジング６０の底部と剥しローラ６４との間隔が狭くなり、現像スリーブ６２ａ上から剥された磁性トナーＴが現像ハウジング６０の開口部から溢れ出したり、現像スリーブ６２ａ上に付着した磁性トナーＴが十分に剥がれないで剥しローラ６４を通過してしまったりするという不具合が生じるおそれがある。
【００７３】
そこで、第４実施形態では、現像装置２２もしくは現像装置２２を含むユニットを画像形成装置１に着脱するとき（現像駆動停止時）には、図８に示すように、剥しマグネット８０の先端部の剥し動作用磁極Ｎ２１が現像ハウジング６０の底部に対向した位置に静止した状態にセットし、現像ハウジング６０の底部と剥しマグネット８０の磁極Ｎ２１との間で磁性トナーＴの磁気ブラシを形成するように構成されている。これにより、現像ローラ７８とパドル６６の間に剥しマグネット８０による仕切り壁が形成されるので、現像装置２２などを着脱する時の衝撃により、現像装置２２の開口部から磁性トナーが溢れ出す心配がなくなる。従って、現像ローラ６２とパドル６６との間に背の高い山部を設ける必要がなくなり、剥しマグネット８０と現像ハウジング６０の底部との間を広くすることができる。この結果、現像スリーブ７８ａ上から剥された磁性トナーＴが現像ハウジング６０の開口部から溢れ出したり、現像スリーブ７８ａ上に付着した磁性トナーＴが十分に剥がれないで剥しマグネット８０を通過してしまったりするという不具合が生じない。
【００７４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【符号の説明】
【００７５】
１ 画像形成装置
２２ 現像装置
６０ 現像ハウジング
６２，７２，７８ 現像ローラ
６２ａ，７２ａ，７８ａ 現像スリーブ
６４，７４ 剥しローラ
６８ 磁性ブレード
７６，８０ 剥しマグネット
Ｎ１２ 剥し磁極
Ｎ２１ 剥し動作用磁極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどに用いられる現像装置およびその現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録誘電体などからなる像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置により現像してトナー像として可視化することを行っている。
【０００３】
このような現像装置の一つとして、小型で低コストの乾式一成分磁性現像装置が実用化されている。この現像装置は、現像スリーブの内部にマグネットローラ等を配置し、該現像スリーブ上に一成分磁性現像剤を担持する。そして、画質の向上を目的に、トナーの材料や現像スリーブの表面を変更してトナーの帯電量を高くすると、低湿度環境下での印字や長期間にわたる低濃度印字を行った際に、トナーに与える電荷が高くなり過ぎて、現像スリーブ表面に電荷の高いトナーが強固に付着し、現像スリーブ表面を覆ってしまう。従って、上層のトナーは、現像スリーブとの摩擦帯電の機会を失い、電荷が低くなる。その結果、濃度低下や画像かぶりが発生したり、トナー薄層に乱れが発生したりする。この対策として、特許文献１に記載の現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３４２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の請求項１に記載の現像装置は、剥ぎ取り手段である磁気ブラシを形成する磁性粒子（この磁性粒子は磁性トナーではない）が必要であり、その磁性粒子は現像スリーブによって徐々に持って行かれ、減少していく。磁性粒子が減少すると、磁気ブラシによる剥ぎ取り効果が薄れてしまう。さらに、磁気ブラシが常に現像スリーブに摺擦しているため、トナーが劣化しやすいという問題もあった。
【０００６】
また、磁気ブラシを形成する磁性粒子が十分に存在する場合でも、磁気ブラシの剥ぎ取り能力はもともと弱く、高い電荷によって強固に現像スリーブに付着したトナーは、磁気ブラシを通過してしまう。従って、この現像装置は、トナー薄層形成に接触型のブレードを使用している。接触型のブレードでは、現像スリーブ表面に電荷の高いトナーが強固に付着し、現像スリーブ表面を覆ってしまったり、それによってトナー薄層に乱れが生じたりしても、物理的な力で、ある程度の崩し効果を期待できる。しかし、接触型のブレードの場合は、トナーに強いストレスを与えるため、トナーが劣化しやすく、長寿命設計には向いていない。
【０００７】
一方、特許文献１の請求項２に記載の現像装置は、剥ぎ取り手段の磁性粒子がないため、磁性粒子の減少による剥ぎ取り量の低下という不具合はないが、剥ぎ取り能力はもともと低い。また、常時、磁性トナーが剥ぎ取り部でストレスを受けるので、トナーが劣化しやすいという問題もあった。
【０００８】
それゆえに、本発明の主たる目的は、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、現像剤を収容する現像ハウジングと、現像ハウジングの開口部に配置され、周方向に剥し磁極を含む複数の磁極を有する回転自在の現像剤担持体と、現像ハウジングの開口部に配置され、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、現像剤担持体に対向して現像剤担持体上の現像剤の除去を行う、剥し動作用磁極を含む複数の磁極を有する回動自在の剥し部材と、を備え、剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、剥し動作中は、現像剤担持体の剥し磁極に剥し部材の剥し動作用磁極が対向すること、を特徴とする、現像装置である。
【００１０】
請求項１の発明では、剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、用紙間や印字動作終了後などの剥し動作中のみ、現像剤担持体の剥し磁極に剥し部材の剥し動作用磁極が対向して、現像剤担持体上の殆んどのトナーの入れ替えが行われる。従って、現像剤担持体上のトナーに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像剤担持体上に電荷の高いトナーが強固に付着して現像剤担持体の表面を覆ってしまうことがない。さらに、剥し動作中のみ、剥し部材によって現像剤担持体上のトナーを摺接するため、常にトナーがストレスを受けるという従来の不具合を解消でき、トナーが劣化しにくくなる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、印字動作中は、現像剤担持体の剥し磁極と逆極性の剥し部材の磁極が、現像剤担持体の剥し磁極と対向し、もしくは、剥し部材の磁極間が、現像剤担持体の剥し磁極と対向し、剥し動作中は、現像剤担持体の剥し磁極と同極性の剥し部材の剥し動作用磁極が、現像剤担持体の剥し磁極と対向していること、を特徴とする、現像装置である。
【００１２】
請求項２の発明では、印字動作と剥し動作の円滑な切り替えが、簡素な構成で達成することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明に従属する発明であって、現像剤規制部材が非接触のブレードであることを特徴とする、現像装置である。
【００１４】
請求項３の発明では、現像剤担持体上のトナーに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像剤担持体上に電荷の高いトナーが強固に付着して現像剤担持体の表面を覆ってしまうことがないため、非接触のブレードで現像剤担持体上のトナーの崩し効果を期待できる。非接触のブレードの場合は、トナーに強いストレスを与えないため、トナーが劣化しにくく、長寿命設計に適している。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに係る発明に従属する発明であって、現像装置の着脱の際には、剥し部材の剥し動作用磁極が現像ハウジングの底部に対向していることを特徴とする、現像装置である。
【００１６】
請求項４の発明では、現像装置の着脱の際には、剥し部材の剥し動作用磁極が現像ハウジングの底部に対向しているため、剥し部材が現像ハウジング内の仕切り壁として機能する。従って、現像装置もしくは現像装置を含むユニットを画像形成装置に装着するときに衝撃を与えても、現像装置内部のトナーが現像装置の開口部から溢れ出るおそれがなくなる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置である。
【００１８】
請求項５の発明では、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、用紙間や印字動作終了後などの剥し動作中のみ、現像剤担持体の剥し磁極に剥し部材の剥し動作用磁極が対向して、現像剤担持体上の殆んどのトナーの入れ替えが行われる。従って、現像剤担持体上のトナーに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像剤担持体上に電荷の高いトナーが強固に付着して現像剤担持体の表面を覆ってしまうことがない。この結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる。
【００２０】
本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の第１実施形態を示す概略断面図である。
【図３】図２に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【図４】本発明に係る現像装置の第２実施形態を示す概略断面図である。
【図５】図４に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【図６】本発明に係る現像装置の第３実施形態を示す概略断面図である。
【図７】図６に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【図８】本発明に係る現像装置の第４実施形態を示す概略断面図である。
【図９】図８に示した現像装置の剥し動作を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（画像形成装置の概略構成）
図１は現像装置を備えた画像形成装置１を示す概略構成図である。
【００２３】
感光体ドラム２４は駆動手段によって図示矢印の時計回り方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム２４の外周近傍には、帯電器３２、現像装置２２、転写ローラ２３、摺擦部材３０が設けられている。感光体ドラム２４は帯電器３２にて表面が帯電される。感光体ドラム２４の回転方向における帯電器３２の下流側には、レーザースキャニングユニット２６が配置されている。レーザースキャニングユニット２６から放射されたレーザ光Ｌは、反射ミラー２８を介して感光体ドラム２４上に照射され、静電潜像が形成される。
【００２４】
レーザースキャニングユニット２６の下流側には、現像装置２２が配置されている。現像装置２２は、ブラックのトナーを感光体ドラム２４に付与するためのものである。現像装置２２に対して、トナーカートリッジ２０が配設されている。
【００２５】
現像装置２２の下流側には、転写ローラ２３が配置されている。さらに、転写ローラ２３の下流側には、感光体ドラム２４に残ったトナーを除去するための摺擦部材３０が配置されている。
【００２６】
一方、ピックアップローラ４２はブラックトナー像と同期して給紙カセット２から被記録材としての用紙Ｐを引き出し、分離ローラ１８と給紙ローラ４４とを介して給紙する。用紙Ｐには感光体ドラム２４上に形成されたトナー像が転写され、定着装置４６に搬入される。トナー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置４６で定着され、印刷物として機外に排出されて排紙トレイ５０上に積載される。
【００２７】
（現像装置の第１実施形態）
図２は現像装置２２の第１実施形態を示す概略断面図である。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ６２、剥しローラ６４、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。現像ハウジング６０には一成分現像剤として磁性トナーＴが収容されている。パドル６６は回転駆動して、現像ハウジング６０内の磁性トナーＴを撹拌する。
【００２８】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ６２が設けられている。現像担持体としての現像ローラ６２は、現像スリーブ６２ａと、この現像スリーブ６２ａの内部の５極マグネットロール６２ｂとを有し、感光体ドラム２４上の静電
像を現像してトナー像として可視化するように構成されている。現像スリーブ６２ａは、アルミニウムなどの非磁性材料からなり、反時計回り方向に回転駆動する。５極マグネットロール６２ｂは現像スリーブ６２ａ内に固定支持され、現像スリーブ６２ａが回転駆動したときも、磁極Ｓ１１，Ｓ１２，Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３は固定的な磁界を発生する。
【００２９】
さらに、現像ハウジング６０の開口部には、現像ローラ６２の上方の位置に、現像規制部材としての磁性ブレード６８が設けられている。磁性ブレード６８は、その先端部が現像スリーブ６２ａとの間に所定の隙間を確保しており、非接触タイプの磁性ブレードとされている。磁性ブレード６８よりも現像スリーブ６２ａ回転方向上流側の位置（以下、この位置を現像ローラ６２の剥し位置と称する）には、現像ローラ６２に対向して剥しローラ６４が設けられている。剥しローラ６４の外周面と現像ローラ６２の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。
【００３０】
剥しローラ６４は、スリーブ６４ａと、このスリーブ６４ａの内部の３極マグネットロール６４ｂとを有している。スリーブ６４ａは、アルミニウムなどの非磁性材料からなり、反時計回り方向に回転駆動する。３極マグネットロール６４ｂは、スリーブ６４ａ内に回動自在に支持され、磁極Ｓ２１，Ｓ２２，Ｎ２１の位置を変更することができる。３極マグネットロール６４ｂは、磁極Ｎ２１が磁極Ｓ２１，Ｓ２２とは略反対側の位置に配設され、かつ、磁極Ｓ２１とＳ２２は所定の間隔で配設されている。
【００３１】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図２に示すように、現像ローラ６２の剥し位置には、５極マグネットロール６２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂは、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第１実施形態では、磁極Ｓ２１と磁極Ｓ２２との極間がセットされている。
【００３２】
現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａが反時計回り方向に回転すると、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｎ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ６２ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ６２ａと感光体ドラム２４との間に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００３３】
現像に寄与しないで現像スリーブ６２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。現像スリーブ６２ａ上の一部の残留磁性トナーＴは、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｓ２２に移動するが、多くの残留磁性トナーＴは剥し磁極Ｎ１２に移動する。このとき、剥しローラ６４から送られてきた新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しローラ６４のスリーブ６４ａは、停止状態または回転状態のいずれであってもよい。回転状態の場合、回転方向は順方向または逆方向のいずれであってもよい。
【００３４】
次に、現像ローラ６２から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図３に示すように、現像ローラ６２の剥し位置には、５極マグネットロール６２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂは、現像ローラ６２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるようにセットされる。本第１実施形態では、３極マグネットロール６４ｂを回動させて磁極Ｓ２１，Ｓ２２，Ｎ２１の位置を変更し、磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ６２から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥しローラ６４のスリーブ６４ａは、現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａの回転方向と同じく、反時計回り方向に回転するか、もしくは、停止する。
【００３５】
現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａが反時計回り方向に回転すると、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｎ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ６２ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ６２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００３６】
現像に寄与しないで現像スリーブ６２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しローラ６４の３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ６２ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められ、剥しローラ６４のスリーブ６４ａに供給される。スリーブ６４ａ上に供給された残留磁性トナーＴは、回転駆動するスリーブ６４ａによって、３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｓ２１に運ばれる。さらに、スリーブ６４ａが回転して磁極Ｓ２１と磁極Ｓ２２との極間に運ばれると、スリーブ６４ａ上の残留磁性トナーＴの一部は、磁極Ｓ２１と磁極Ｓ２２との反発磁界により、スリーブ６４ａから剥がされる。
【００３７】
さらに、スリーブ６４ａが回転して、３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｓ２２に運ばれると、磁極Ｓ２２の磁界作用により、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴがスリーブ６４ａに汲み上げられる。汲み上げられたスリーブ６４ａ上の新たな磁性トナーＴは、スリーブ６４ａの回転によって３極マグネットロール６４ｂの磁極Ｎ２１の手前に運ばれる。ここで、磁極Ｎ２１と剥し磁極Ｎ１２との反発磁界により、スリーブ６４ａ上の新たな磁性トナーＴは剥されて堰き止められ、現像ローラ６２の現像スリーブ６２ａに供給され、現像スリーブ６２ａ上に供給された新たな磁性トナーＴは、回転駆動する現像スリーブ６２ａによって、５極マグネットロール６２ｂの磁極Ｎ１３に運ばれる。従って、現像スリーブ６２ａの剥し磁極Ｎ１２と磁極Ｎ１３との間で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００３８】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ６２ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ６２ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ６２ａの表面を覆ってしまうことがない。さらに、剥し動作中のみ、剥しローラ６４によって現像スリーブ６２ａ上のトナーを摺接するため、常にトナーがストレスを受けるという従来の不具合を解消でき、トナーが劣化しにくくなる。その結果、トナーの劣化が少なく、長寿命化が図れ、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。また、印字動作と剥し動作の円滑な切り替えが、簡素な構成で達成することができる。さらに、磁性トナーＴの帯電を上げることができ、高画質化が達成できる。
【００３９】
また、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７２ａ上に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７２ａの表面を覆ってしまうことがないため、非接触の磁性ブレード６８で現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴの崩し効果を期待できる。非接触の磁性ブレード６８の場合は、磁性トナーＴに強いストレスを与えないため、磁性トナーＴがより一層劣化しにくく、長寿命設計に適している。
【００４０】
（現像装置の第２実施形態）
図４は現像装置２２の第２実施形態を示す概略断面図である。なお、前記第１実施形態と同様の部分および部品には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ７２、剥しローラ７４、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。現像ハウジング６０には一成分現像剤として磁性トナーＴが収容されている。
【００４１】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ７２が設けられている。現像ローラ７２は、現像スリーブ７２ａと、この現像スリーブ７２ａの内部の４極マグネットロール７２ｂとを有している。現像スリーブ７２ａは、反時計回り方向に回転駆動する。４極マグネットロール７２ｂは現像スリーブ７２ａ内に固定支持され、現像スリーブ７２ａが回転駆動したときも、磁極Ｓ１１，Ｓ１２，Ｎ１１，Ｎ１２は固定的な磁界を発生する。
【００４２】
さらに、現像ローラ７２に対向して剥しローラ７４が設けられている。剥しローラ７４の外周面と現像ローラ７２の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。剥しローラ７４は２極マグネットからなり、現像ハウジング６０内に回動自在に支持され、磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更することができる。剥しローラ７４は、磁極Ｎ２１が磁極Ｓ２１とは反対側の位置に配設されている。
【００４３】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図４に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しローラ７４の２極マグネットは、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第２実施形態では、磁極Ｓ２１と磁極Ｎ２１との極間がセットされている。
【００４４】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００４５】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。この後、新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しローラ７４は停止状態である。
【００４６】
次に、現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図５に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しローラ７４は、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるように、回動して磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更し、磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥し動作中、剥しローラ７４は停止状態である。
【００４７】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００４８】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しローラ７４の磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められた後、残留磁性トナーＴは剥しローラ７４と現像ハウジング６０の底部との間を通って、剥しローラ７４の磁極Ｓ２１に運ばれる。こうして、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴが、剥しローラ７４によって剥がされる。
【００４９】
さらに、現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが回転すると、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴが現像スリーブ６２ａに供給される。従って、現像スリーブ７２ａの剥し磁極Ｎ１２の前後で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００５０】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ７２ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７２ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７２ａの表面を覆ってしまうことがない。その結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。
【００５１】
（現像装置の第３実施形態）
図６は現像装置２２の第３実施形態を示す概略断面図である。なお、前記第２実施形態と同様の部分および部品には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ７２、剥しマグネット７６、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。
【００５２】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ７２が設けられている。現像ローラ７２は、現像スリーブ７２ａと、この現像スリーブ７２ａの内部の４極マグネットロール７２ｂとを有している。さらに、現像ローラ７２に対向して棒状の剥しマグネット７６が設けられている。剥しマグネット７６の端面と現像ローラ７２の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。剥しマグネット７６は、現像ハウジング６０内に軸７６ａによって回動自在に支持され、磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更することができる。剥しマグネット７６の両端部のそれぞれに、磁極Ｎ２１と磁極Ｓ２１が配設されている。
【００５３】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図６に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しマグネット７６は、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第３実施形態では、磁極Ｓ２１と磁極Ｎ２１との極間がセットされている。
【００５４】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００５５】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。この後、新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しマグネット７６は停止状態である。
【００５６】
次に、現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図７に示すように、現像ローラ７２の剥し位置には、４極マグネットロール７２ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しマグネット７６は、現像ローラ７２の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるように、回動して磁極Ｓ２１，Ｎ２１の位置を変更し、磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ７２から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥し動作中、剥しマグネット７６は停止状態である。
【００５７】
現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが反時計回り方向に回転すると、現像ハウジング６０が傾斜して配設されていることにより、磁性トナーＴが自重で現像スリーブ７２ａに供給される。供給された現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１２の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７２ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００５８】
現像に寄与しないで現像スリーブ７２ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、４極マグネットロール７２ｂの磁極Ｓ１１を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しマグネット７６の磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められた後、残留磁性トナーＴは剥しマグネット７６と現像ハウジング６０の底部との間を通って、剥しマグネット７６の磁極Ｓ２１に運ばれる。こうして、現像スリーブ７２ａ上の残留磁性トナーＴが、剥しマグネット７６によって剥がされる。
【００５９】
さらに、現像ローラ７２の現像スリーブ７２ａが回転すると、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴが現像スリーブ７２ａに供給される。従って、現像スリーブ７２ａの剥し磁極Ｎ１２の前後で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００６０】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ７２ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７２ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７２ａの表面を覆ってしまうことがない。その結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。
【００６１】
（現像装置の第４実施形態）
図８は現像装置２２の第４実施形態を示す概略断面図である。なお、前記第１実施形態と同様の部分および部品には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。現像装置２２は、概略、現像ハウジング６０、現像ローラ７８、剥しマグネット８０、パドル６６および磁性ブレード６８を備えている。現像ハウジング６０には一成分現像剤として磁性トナーＴが収容されている。
【００６２】
現像ハウジング６０の開口部には、感光体ドラム２４に対向して現像ローラ７８が設けられている。現像ローラ７８は、現像スリーブ７８ａと、この現像スリーブ７８ａの内部の６極マグネットロール７８ｂとを有している。現像スリーブ７８ａは、反時計回り方向に回転駆動する。６極マグネットロール７８ｂは現像スリーブ７８ａ内に固定支持され、現像スリーブ７８ａが回転駆動したときも、磁極Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｎ１１〜Ｎ１３は固定的な磁界を発生する。
【００６３】
さらに、現像ローラ７８に対向して棒状の剥しマグネット８０が設けられている。剥しマグネット８０の先端面と現像ローラ７８の外周面との間には、所定寸法の隙間が確保されている。剥しマグネット８０は、現像ハウジング６０内に軸８０ａによって回動自在に支持され、磁極Ｎ２１の位置を変更することができる。剥しマグネット８０の先端部には磁極Ｎ２１が、根元部には磁極Ｓ２１が配設されている。
【００６４】
次に、以上の構成からなる現像装置２２による現像動作（印字動作）について詳説する。図８に示すように、現像ローラ７８の剥し位置には、６極マグネットロール７８ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、印字動作中、剥しマグネット８０は、現像ローラ７８の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と逆極性の磁極が配置されるか、もしくは、極間が配置されるようにセットされる。本第４実施形態では、剥しマグネット８０の磁極Ｎ２１が現像ローラ７８の剥し位置から外され、現像ハウジング６０の底部に対向した位置にセットされている。
【００６５】
現像ローラ７８の現像スリーブ７８ａが反時計回り方向に回転すると、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ７８ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｎ１３の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１１を通って主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７８ａと感光体ドラム２４との間に現像バイアスが印加されることにより、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像されてトナー像として可視化される。
【００６６】
現像に寄与しないで現像スリーブ７８ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１２を通り、剥し磁極Ｎ１２に運ばれる。この後、新たな磁性トナーＴと残留磁性トナーＴとがぶつかり合い、一部の残留磁性トナーＴが新たな磁性トナーＴと入れ替わる。なお、印字動作中、剥しマグネット８０は停止状態である。
【００６７】
次に、現像ローラ７８から残留磁性トナーＴを剥がす動作について詳説する。図９に示すように、現像ローラ７８の剥し位置には、６極マグネットロール７８ｂの磁極（剥し磁極）Ｎ１２が配置されている。一方、剥し動作中、剥しマグネット８０は、現像ローラ７８の剥し位置において、剥し磁極Ｎ１２と同極性の磁極が配置されるように、回動して磁極Ｎ２１がセットされている。現像ローラ７８から残留磁性トナーＴを剥がすタイミングは、用紙間や印字動作終了後がよい。剥し動作中、剥しマグネット８０は停止状態である。
【００６８】
現像ローラ７８の現像スリーブ７８ａが反時計回り方向に回転すると、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１３の磁界作用により、磁性トナーＴが現像スリーブ７８ａに汲み上げられる。汲み上げられた現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｎ１３の上方に配設された非接触の磁性ブレード６８の先端部で穂切られ、所定の層厚に規制される。その後、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１１を通って主磁極Ｎ１１が配設されている現像部に運ばれる。現像部において、現像スリーブ７８ａ上の磁性トナーＴが感光体ドラム２４の静電潜像に対応して移動し、現像される。
【００６９】
現像に寄与しないで現像スリーブ７８ａ上に残留した残留磁性トナーＴは、６極マグネットロール７８ｂの磁極Ｓ１２を通り、剥し磁極Ｎ１２の手前に運ばれる。ここで、剥し磁極Ｎ１２と剥しマグネット８０の磁極Ｎ２１との反発磁界により、現像スリーブ７８ａ上の残留磁性トナーＴは剥されて堰き止められた後、残留磁性トナーＴは剥しマグネット８０と現像ハウジング６０の底部との間を通って、パドル６６に運ばれる。こうして、現像スリーブ７８ａ上の残留磁性トナーＴが、剥しマグネット８０によって剥がされる。
【００７０】
さらに、現像ローラ７８の現像スリーブ７８ａが回転すると、現像ハウジング６０内の新たな磁性トナーＴが現像スリーブ７８ａに供給される。従って、現像スリーブ７８ａの剥し磁極Ｎ１２の前後で、殆どの残溜磁性トナーＴは新たな磁性トナーＴに入れ替わる。
【００７１】
このように、用紙間や印字動作終了後などの一定の期間に限定して剥し動作を行い、現像スリーブ７８ａ上の殆どの残留磁性トナーＴの入れ替えを行うので、磁性トナーＴに与える電荷が高くなり過ぎることはなく、現像スリーブ７８ａの表面に電荷の高い磁性トナーＴが強固に付着して現像スリーブ７８ａの表面を覆ってしまうことがない。その結果、トナーの劣化が少なく、かつ、トナーの過電荷による濃度低下や画像かぶりやトナー薄層の乱れを防止することができる画像形成装置１が得られる。
【００７２】
ところで、現像装置２２もしくは現像装置２２を含むユニットを画像形成装置１に着脱するときの衝撃により、現像装置２２の内部の磁性トナーＴが現像ハウジング６０の開口部から溢れ出る場合がある。そこで、これを防止する目的で、前記第１実施形態では現像ハウジング６０の底部において、現像ローラ６２とパドル６６との間に背の高い山部６０ａが設けられている（図２参照）。しかし、現像ハウジング６０の底部に背の高い山部６０ａを設けると、現像ハウジング６０の底部と剥しローラ６４との間隔が狭くなり、現像スリーブ６２ａ上から剥された磁性トナーＴが現像ハウジング６０の開口部から溢れ出したり、現像スリーブ６２ａ上に付着した磁性トナーＴが十分に剥がれないで剥しローラ６４を通過してしまったりするという不具合が生じるおそれがある。
【００７３】
そこで、第４実施形態では、現像装置２２もしくは現像装置２２を含むユニットを画像形成装置１に着脱するとき（現像駆動停止時）には、図８に示すように、剥しマグネット８０の先端部の剥し動作用磁極Ｎ２１が現像ハウジング６０の底部に対向した位置に静止した状態にセットし、現像ハウジング６０の底部と剥しマグネット８０の磁極Ｎ２１との間で磁性トナーＴの磁気ブラシを形成するように構成されている。これにより、現像ローラ７８とパドル６６の間に剥しマグネット８０による仕切り壁が形成されるので、現像装置２２などを着脱する時の衝撃により、現像装置２２の開口部から磁性トナーが溢れ出す心配がなくなる。従って、現像ローラ６２とパドル６６との間に背の高い山部を設ける必要がなくなり、剥しマグネット８０と現像ハウジング６０の底部との間を広くすることができる。この結果、現像スリーブ７８ａ上から剥された磁性トナーＴが現像ハウジング６０の開口部から溢れ出したり、現像スリーブ７８ａ上に付着した磁性トナーＴが十分に剥がれないで剥しマグネット８０を通過してしまったりするという不具合が生じない。
【００７４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。
【符号の説明】
【００７５】
１ 画像形成装置
２２ 現像装置
６０ 現像ハウジング
６２，７２，７８ 現像ローラ
６２ａ，７２ａ，７８ａ 現像スリーブ
６４，７４ 剥しローラ
６８ 磁性ブレード
７６，８０ 剥しマグネット
Ｎ１２ 剥し磁極
Ｎ２１ 剥し動作用磁極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像ハウジングと、
前記現像ハウジングの開口部に配置され、周方向に剥し磁極を含む複数の磁極を有する回転自在の現像剤担持体と、
前記現像ハウジングの開口部に配置され、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体に対向して前記現像剤担持体上の現像剤の除去を行う、剥し動作用磁極を含む複数の磁極を有する回動自在の剥し部材と、を備え、
前記剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、剥し動作中は、前記現像剤担持体の剥し磁極に前記剥し部材の剥し動作用磁極が対向すること、
を特徴とする、現像装置。
【請求項２】
印字動作中は、前記現像剤担持体の剥し磁極と逆極性の前記剥し部材の磁極が、前記現像剤担持体の剥し磁極と対向し、もしくは、前記剥し部材の磁極間が、前記現像剤担持体の剥し磁極と対向し、
剥し動作中は、前記現像剤担持体の剥し磁極と同極性の前記剥し部材の剥し動作用磁極が、前記現像剤担持体の剥し磁極と対向していること、
を特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤規制部材が非接触のブレードであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
現像装置の着脱の際には、前記剥し部材の剥し動作用磁極が前記現像ハウジングの底部に対向していることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収容する現像ハウジングと、
前記現像ハウジングの開口部に配置され、周方向に剥し磁極を含む複数の磁極を有する回転自在の現像剤担持体と、
前記現像ハウジングの開口部に配置され、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体に対向して前記現像剤担持体上の現像剤の除去を行う、剥し動作用磁極を含む複数の磁極を有する回動自在の剥し部材と、を備え、
前記剥し部材の剥し動作用磁極の位置が、印字動作中と剥し動作中とでは異なり、剥し動作中は、前記現像剤担持体の剥し磁極に前記剥し部材の剥し動作用磁極が対向すること、
を特徴とする、現像装置。
【請求項２】
印字動作中は、前記現像剤担持体の剥し磁極と逆極性の前記剥し部材の磁極が、前記現像剤担持体の剥し磁極と対向し、もしくは、前記剥し部材の磁極間が、前記現像剤担持体の剥し磁極と対向し、
剥し動作中は、前記現像剤担持体の剥し磁極と同極性の前記剥し部材の剥し動作用磁極が、前記現像剤担持体の剥し磁極と対向していること、
を特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤規制部材が非接触のブレードであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
現像装置の着脱の際には、前記剥し部材の剥し動作用磁極が前記現像ハウジングの底部に対向していることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８１５７（Ｐ２０１１−８１５７Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５３５２５（Ｐ２００９−１５３５２５）
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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