現像装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制可能とする。
【解決手段】像保持体１５に対向して上下に配置され、内部に複数の磁極が着磁された磁気ロールを有する複数の現像剤保持体１０５、１０６と、前記複数の現像剤保持体に保持される現像剤を搬送する搬送部材１２６と、前記複数の現像剤保持体のうち、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体から剥離される現像剤を前記搬送部材へと案内する少なくとも現像剤と接触する面が非磁性体からなる案内部材１３０と、前記案内部材の現像剤と接触する面と反対側に配置され、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体と隣接する現像剤保持体との間に前記案内部材を通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材１４０とを備えるように構成した。
【解決手段】像保持体１５に対向して上下に配置され、内部に複数の磁極が着磁された磁気ロールを有する複数の現像剤保持体１０５、１０６と、前記複数の現像剤保持体に保持される現像剤を搬送する搬送部材１２６と、前記複数の現像剤保持体のうち、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体から剥離される現像剤を前記搬送部材へと案内する少なくとも現像剤と接触する面が非磁性体からなる案内部材１３０と、前記案内部材の現像剤と接触する面と反対側に配置され、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体と隣接する現像剤保持体との間に前記案内部材を通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材１４０とを備えるように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記画像形成装置においては、像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置として複数の現像ロールを有するものが種々提案されている。複数の現像ロールを有する現像装置に関連する技術としては、例えば、特開２００３−２７０９５６号公報に開示されたものがある。
【０００３】
上記特開２００３−２７０９５６号公報に係る電子写真装置は、感光体と、スリーブと磁石ロールから成る複数の現像ロールを有する現像機を備えた電子写真装置において、回転する磁石ロールを有する少なくとも一つの現像ロールと、回転する磁石ロールを有する現像ロールに隣接する他の現像ロールと、回転する磁石ロールを有する現像ロールと他の現像ロールの間に磁気遮蔽板を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この発明が解決しようとする課題は、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制可能とした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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１に記載された発明は、像保持体に対向して上下に配置され、内部に複数の磁極が着磁された磁気ロールを有する複数の現像剤保持体と、
前記複数の現像剤保持体に保持される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記複数の現像剤保持体のうち、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体から剥離される現像剤を前記搬送部材へと案内する少なくとも現像剤と接触する面が非磁性体からなる案内部材と、
前記案内部材の現像剤と接触する面と反対側に配置され、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体と隣接する現像剤保持体との間に前記案内部材を通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材とを備えたことを特徴とする現像装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載された発明は、前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体の磁気ロールと前記隣接する現像剤保持体の磁気ロールは、互いに対向する位置に反対極性の磁極が着磁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。
【０００８】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記磁気回路抑制部材は、０．１〜０．３ｍｍの厚さに設定されてい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。
【０００９】
又、請求項４に記載された発明は、前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と逆方向に移動するように回転するとともに、前記相対的に下方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と同方向に移動するように回転する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。
【００１０】
更に、請求項５に記載された発明は、静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体に保持された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像保持体上に現像されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記現像手段として請求項１乃至４のいずれかに記載された現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明によれば、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載された発明によれば、現像剤に負荷を掛けることなく互いに隣接する複数の現像剤保持体の間で現像剤を分離することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、磁気回路抑制部材が着磁することにより生じる二次的な障害を抑制できる。
【００１４】
又、請求項４に記載された発明によれば、現像効率を向上させることができる。
【００１５】
更に、請求項５に記載された発明によれば、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制することができ、画質が低下するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る現像装置の現像ロールの磁極配置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る現像装置の第１のマグネットロールの磁束分布を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る現像装置の第２のマグネットロールの磁束分布を示すグラフである。
【図６】第１及び第２の現像ロール間の磁束分布を示す模式図である。
【図７】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図８】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。
【図９】第１及び第２の現像ロール間の磁束分布を示す模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る現像装置を示すモデル構成図である。
【図１１】第１及び第２の現像ロール間の磁束分布を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る現像装置の磁束密度の実測値と磁場解析による数値とをそれぞれ示すグラフである。
【図１３】案内シュート上の磁力を示すグラフである。
【図１４】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図１５】案内シュート上の磁力を示すグラフである。
【図１６】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図１７】案内シュート上の磁力を示すグラフである。
【図１８】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図１９】この発明の実施の形態２に係る現像装置を示す構成図である。
【図２０】パドルを示す構成図である。
【図２１】この発明の実施の形態３に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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方式のフルカラー画像形成装置を示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラー画像形成装置は、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するように構成されているが、画像読取装置を備えていなくとも勿論良い。また、このフルカラー画像形成装置は、単位時間あたりに画像形成可能な記録用紙の枚数である生産性が高く設定されており、例えば、Ａ４サイズのＬＥＦ（Long Edge Feed）の記録用紙に毎分当たり１００〜１４０枚（ＰＰＭ）程度の画像を形成することが可能となっている。ただし、本発明は、高速のタンデム方式の画像形成装置に限定されるものではないことは勿論であり、感光体ドラムを１つのみ備えた単色の画像形成装置であっても適用可能である。
【００１９】
図２において、１は画像形成装置の本体を示すものであり、この画像形成装置本体１の上部の一端（図示例では、左端）には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配置されている。この画像読取装置４は、原稿押え部材３によって押圧された状態でプラテンガラス５上に置かれた原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像をフルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光することにより、画像読取素子１１によって原稿２の画像を予め定められたドット密度で読み取るように構成されている。
【００２０】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（例えば、各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置等を備えた制御装置１２に送られ、この制御装置１２では、原稿２の画像データに対して、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が施される。また、上記の如く制御装置１２で予め定められた画像処理が施された画像データは、同じく制御装置１２によってシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに変換される。なお、制御装置１２によって変換される画像データの色数は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに限らず、後述するように、高彩度シアン（ＨＣ）や高彩度マゼンタ（ＨＭ）を含む６色等に変換しても良く、その色数は任意である。また、上記制御装置１２に入力される画像データとしては、図示しない通信回線を介してパーソナルコンピュータ等から送られてくるものであっても勿論良い。
【００２１】
ところで、この実施の形態では、互いに色の異なるトナーを用いて画像を形成する複数の画像形成手段を備えるように構成されている。
【００２２】
すなわち、この実施の形態に係る画像形成装置本体１の内部には、図２に示すように、複数の画像形成手段として、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した６つの画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋが、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて並列的に配置されている。なお、高彩度シアン（ＨＣ）は、シアン色系の色相を有し、シアン（Ｃ）色よりも色調が明るく彩度が相対的に高い高彩度のシアン色である。また、高彩度マゼンタ（ＨＭ）は、マゼンタ色系の色相を有し、マゼンタ（Ｍ）色よりも色調が明るく彩度が相対的に高い高彩度のマゼンタ色である。
【００２３】
また、上記シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの配列順序は、図示のものに限定されるものではなく、異なる順序で配列しても良い。また、上記シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋは、それぞれが個別に一体的にユニット化されており、各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋが単独で画像形成装置本体１に対して交換可能に装着されている。
【００２４】
これらの６つの画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋは、図２に示すように、使用するトナーの種類（色）を除いて、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って予め定められた回転速度で駆動される像保持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電手段としてのスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段としての画像露光装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する本実施の形態に係る現像手段としての現像装置１７と、感光体ドラム１５上に残留した転写残トナー等を除去するクリーニング装置１８とから構成されている。
【００２５】
上記画像露光装置１４は、図２に示すように、半導体レーザ１９を画像データに応じて変調し、この半導体レーザ１９からレーザ光ＬＢを画像データに応じて出射する。この半導体レーザ１９から出射されたレーザ光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２３、２４等を介して像保持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。なお、上記画像露光装置１４としては、レーザ光ＬＢを偏向走査させて画像露光を行う装置に限らず、例えば、ＬＥＤ発光素子を感光体ドラム１５の軸方向に沿って多数配列したＬＥＤアイレを用いた装置を使用しても良い。ＬＥＤアイレを用いた画像露光装置１４の場合には、レーザ光ＬＢを偏向走査させて画像露光を行う画像露光装置１４と比較して、画像露光装置１４の大幅な小型化が可能となり、画像形成装置全体を小型化することができ望ましい。
【００２６】
上記制御装置１２からは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの画像露光装置１４Ｃ、１４Ｍ、１４ＨＣ、１４ＨＭ、１４Ｙ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力される。そして、これらの画像露光装置１４Ｃ、１４Ｍ、１４ＨＣ、１４ＨＭ、１４Ｙ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザ光ＬＢは、対応する感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋの表面に主走査方向（感光体ドラム１５の軸方向）に沿って走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｃ、１７Ｍ、１７ＨＣ、１７ＨＭ、１７Ｙ、１７Ｋによって、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２７】
上記各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋ上に、順次形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｃ、２６Ｍ、２６ＨＣ、２６ＨＭ、２６Ｙ、２６Ｋによって互いに重ね合わせた状態で一次転写される。
【００２８】
上記中間転写ベルト２５は、駆動ロール２７と、従動ロール２８と、張力付与ロール２９と、従動ロール３０と、二次転写部の背面支持ロール３１と、従動ロール３２からなる複数のロール間に予め定められた張力で掛け渡されている。そして、中間転写ベルト２５は、図示しない定速性に優れた専用の駆動モータによって回転駆動される駆動ロール２７により、矢印Ｂ方向に沿って感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋの回転速度（周速）と略等しい予め定められた速度で循環移動するように駆動される。上記中間転写ベルト２５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の抵抗値を調整して無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００２９】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、背面支持ロール３１に中間転写ベルト２５を介して圧接する二次転写ロール３３に印加される二次転写バイアスによって記録媒体としての記録用紙３４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３４は、二連の搬送ベルト３５、３６によって定着手段としての定着装置３７へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３７の加熱ベルト３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、シート搬送装置４０を介して冷却ユニット４１へ搬送されて冷却され、カール矯正ユニット４２によってカールが矯正された状態で、片面プリントの場合には、そのまま画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４３上に排出される。
【００３０】
上記記録用紙３４は、図２に示すように、例えば、複数の給紙トレイ４４、４５のうちの何れかから予め定められたサイズや材質のものが、給紙ロール４６及び用紙搬送用のロール対４７からなる用紙搬送経路４８を介して１枚ずつ分離された状態で、レジストロール４９まで一旦搬送される。上記給紙トレイ４４、４５のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４９によって中間転写ベルト２５上のトナー像と同期して二次転写位置５０へと送り出される。
【００３１】
また、上記画像形成装置によって記録用紙３４の両面に画像を形成する場合には、定着装置３７によって片面に画像が定着された記録用紙３４を、そのまま機外に排出せずに、切り替えゲート５１によって、記録用紙３４の搬送経路を下方に切り替え、反転用の用紙搬送経路５２を介して給紙ローラ５４によって中間トレイ５３に一旦収容される。そして、この中間トレイ５３に収容された記録用紙３４は、給紙ローラ５４によってその搬送方向を反転した状態で、両面用の用紙搬送経路５５及び通常の用紙搬送経路４８を介して、表裏が反転された状態で、再度、中間転写ベルト２５の二次転写位置５０まで搬送され、裏面に画像が転写された後、定着装置３７の加熱ベルト３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着処理を受けて、シート搬送装置４０を介して冷却ユニット４１へ搬送されて冷却され、カール矯正ユニット４２によってカールが矯正された状態で、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４３上に排出される。
【００３２】
なお、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム１５は、その表面がクリーニング装置１８によって清掃される。また、トナー像の二次転写が終了した後の中間転写ベルト２５は、その表面が駆動ロール２７の近傍に配置されたベルトクリーニング装置５６によって清掃される。
【００３３】
図２中、符合５７は、ユーザが画像形成条件等を入力するユーザインターフェイスを示している。
【００３４】
図１は上記の如く構成される画像形成装置に適用される現像装置１７Ｃ〜１７Ｋを示す断面図である。
【００３５】
この現像装置１７は、図１に示すように、その内部下方にキャリアとトナーからなる二成分の現像剤１０１を収容する現像剤収容部１０２と、一方の側面（図示例では、左側面）に開口部１０３とを有する現像装置本体１０４を備えている。現像装置本体１０４の開口部１０３の内部には、複数の現像剤保持体として第１及び第２の２つの現像ロール１０５、１０６が、感光体ドラム１５の表面に対して予め定められた間隙（約０．２〜１．０ｍｍ）を介して近接した状態で対向するように、しかも鉛直方向に沿って上下に互いに短い間隙を介して隣接して配置されている。これら第１及び第２の現像ロール１０５、１０６は、基本的に同様に構成されており、内部に固定した状態で配置された磁気ロールとしてのマグネットロール１０７、１０８と、当該マグネットロール１０７、１０８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１０９、１１０とから構成されている。
【００３６】
上記マグネットロール１０７、１０８は、強磁性体等からなる磁性材料によって円柱形状に形成されており、現像装置本体１０４に固定した状態で取り付けられている。上記マグネットロール１０７、１０８のうち、感光体ドラム１５の回転方向に沿った上流側に位置する第１の現像ロール１０５の第１のマグネットロール１０７は、図３に示すように、感光体ドラム１５と近接して対向する現像領域１１１に現像極として第３のＮ３極１１２を有しており、当該第３のＮ３極１１２に対して現像スリーブ１０９の回転方向に沿った下流側には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第１のＳ１極１１３が着磁されている。この第１のＳ１極１１３の現像スリーブ１０７の回転方向に沿った下流側には、やはり現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第１のＮ１極１１４が着磁されているとともに、当該第１のＮ２極１１４の現像スリーブ１０７の回転方向に沿った下流側には、第１のＮ２極１１４と共に現像スリーブ１０７の表面から現像剤１０１を剥離する剥離磁極を構成する第２のＮ２極１１５が着磁されている。さらに、上記第２のＮ２極１１５の現像スリーブ１０７の回転方向に沿った下流側であって、他方の現像ロール１０４と近接して対向する位置には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第２のＳ２極１１６が着磁されており、当該第２のＳ２極１１６は、現像極として第３のＮ３極１１２との間で搬送磁極を構成している。
【００３７】
なお、上記第３のＮ３極１１２、第１のＳ１極１１３、第１のＮ１極１１４、第２のＮ２極１１５、第２のＳ２極１１６は、図４に示すように、現像極としての第３のＮ３極１１２よりも現像スリーブ１０７の回転方向に沿った若干上流側の位置を基準（０°）として、マグネットロール１０７の周方向に沿ってそれぞれ予め定められた角度で且つ予め定められた磁束密度となるように着磁されている。
【００３８】
一方、上記マグネットロール１０７、１０８のうち、感光体ドラム１５の回転方向に沿った下流側に位置する現像ロール１０６のマグネットロール１０８は、図３及び図５に示すように、感光体ドラム１５と近接して対向する現像領域に現像極として第１のＳ１極１１７を有しており、当該第１のＳ１極１１７に対して現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第１のＮ１極１１８が着磁されている。この第１のＮ１極１１８の現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側には、第１のＮ１極１１８と共に現像スリーブ１１０の表面から現像剤１０１を剥離する剥離磁極を構成する第３のＮ３極１１９が着磁されている。また、上記第３のＮ３極１１９の現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第２のＳ２極１２０が着磁されている。さらに、上記第２のＳ２極１２０の現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側であって、他方の現像ロール１０５と近接して対向する位置には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第２のＮ２極１２１が着磁されており、当該第２のＮ２極１２１は、現像極として第１のＳ１極１１７との間で搬送磁極を構成している。
【００３９】
上記第１のＳ１極１１７、第１のＮ１極１１８、第３のＮ３極１１９、第２のＳ２極１２０、第２のＮ２極１２１は、図５に示すように、現像極としての第１のＳ１極１１７よりも現像スリーブ１１０の回転方向に沿った若干上流側の位置を基準（０°）として、マグネットロール１０８の周方向に沿ってそれぞれ予め定められた角度で且つ予め定められた磁束密度となるように着磁されている。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、マグネットロール１０７、１０８の周方向に沿ってそれぞれ５つの磁極を配置した場合について説明したが、マグネットロール１０７、１０８の周方向に沿って配置される磁極の数は、５つに限定されるものではなく、例えば、７極等であっても良い。
【００４１】
また、上記現像スリーブ１０９、１１０は、図１に示すように、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料によって円筒形状に形成されているとともに、現像装置本体１０４に対して回転自在に取り付けられており、一方の現像スリーブ１０９は、感光体ドラム１５の回転方向と同方向（図１中の矢印方向）に沿って予め定められた速度で回転駆動される。また、他方の現像スリーブ１１０は、感光体ドラム１５の回転方向と逆方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される。その結果、一方の現像スリーブ１０９は、その表面が感光体ドラム１５と対向する位置において、感光体ドラム１５表面の移動方向と逆方向に移動し、他方の現像スリーブ１１０は、その表面が感光体ドラム１５と対向する位置において、感光体ドラム１５表面の移動方向と同方向に移動するように構成されている。さらに、上記第１の現像スリーブ１０９及び第２の現像スリーブは、第１の現像スリーブ１０９の回転速度（周速）が第２の現像スリーブ１１０よりも速く設定されており、第１及び第２の現像スリーブ１０９、１１０の速度比は、例えば、１．２〜１．８倍程度に設定される。
【００４２】
その結果、上記第１及び第２の現像ロール１０５、１０６は、感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像を現像するのに寄与する割合が、感光体ドラム１５の回転方向に沿った上流側に位置する第１の現像ロール１０５が約７割、感光体ドラム１５の回転方向に沿った下流側に位置する第２の現像ロール１０６が約３割となるように設定されており、第１の現像ロール１０５は、主として現像性能を向上させて細線の再現性を向上させ、第２の現像ロール１０６は、主として階調の再現性を向上させる上で寄与している。
【００４３】
さらに、上記第２の現像スリーブ１１０の表面には、当該現像スリーブ１１０の表面に供給された現像剤１０１の量を規制する層厚規制部材としての非磁性の金属平板等からなるトリマー部材１２３が、第２のマグネットロール１０８の第２のＳ２極１２０と対向する位置の近傍に、現像スリーブ１１０の表面と予め定められた間隙を介して対向するように配置されている。上記トリマー部材１２３は、第１の現像ロール１０５に供給される現像剤１０１をも含めて、第１及び第２の現像ロール１０５、１０６の表面に供給される現像剤１０１を同時に規制するように構成されている。
【００４４】
また、上記第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが互いに近接して対向する対向部１２４には、第２の現像ロール１０６の表面に供給された現像剤１０１を、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とに分離する分離部材１２５が配置されている。この分離部材１２５は、第１の現像ロール１０５及び第２の現像ロール１０６の表面と予め定められた間隙を介して対向するように配置されている。
【００４５】
さらに、上記現像装置本体１０４の内部には、図１に示すように、当該現像装置本体１０４の内部に収容されたキャリアとトナーからなる二成分の現像剤１０１を攪拌しつつ搬送し、第２の現像ロール１０６に供給する現像剤供給手段としての現像剤供給オーガ１２６が、第２の現像ロール１０６の背面側に矢印方向に沿って回転可能に配置されている。また、現像剤供給オーガ１２６の背面側には、仕切り壁１２７を介して、当該現像剤供給オーガ１２６との間で現像剤１０１を循環しつつ攪拌搬送することにより、現像剤１０１中のトナーを摩擦帯電させる現像剤攪拌搬送オーガ１２８が矢印方向に沿って回転可能に配置されている。上記仕切り壁１２７の長手方向に沿った両端部には、現像剤供給オーガ１２６と現像剤攪拌搬送オーガ１２８との間で現像剤１０１を循環しつつ搬送するための図示しない通路が設けられている。さらに、上記現像剤攪拌搬送オーガ１２８の現像剤搬送方向に沿った上流側の端部には、現像装置本体１０４の内部に少なくともトナーを含む新しい現像剤１０１が供給されるように構成されている。この実施の形態では、キャリアとトナーからなる二成分の新たな現像剤１０１が、現像剤攪拌搬送オーガ１２８の現像剤搬送方向に沿った上流側の端部に図示しない現像剤供給手段によって予め定められたタイミングで供給されるようになっている。
【００４６】
さらに、上記現像装置本体１０４の内部には、図１に示すように、第１の現像ロール１０５の表面から剥離された現像剤１０１を現像剤供給オーガ１２６へと案内する案内部材としての案内シュート１３０が配置されている。上記案内シュート１３０は、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料である金属板、合成樹脂材料、或いは非磁性の金属板と合成樹脂材料との複合材などによって、少なくとも現像剤１０１と接触する表面が非磁性の平板状に形成されている。この実施の形態では、現像剤１０１と接触する表面を含め全体が、例えば、厚さ１．５ｍｍ程度の非磁性の平板状に形成されている。案内シュート１３０は、その先端部１３１が第１の現像ロール１０５の剥離磁極に対応した表面に近接して配置されており、先端部１３１に連続して平板状に形成された中間部１３２が水平方向に対して予め定められた角度（例えば、４５°〜５０°程度）だけ傾斜した状態で配置されている。また、案内シュート１３０は、その後端部１３３が現像剤供給オーガ１２５の上方において当該現像剤供給オーガ１２６に向けて略鉛直方向に位置するように相対的に短く折り曲げられている。なお、案内シュート１３０の後端部１３３は、現像剤供給オーガ１２５に向けて折り曲げずに、単に、現像剤供給オーガ１２５の上方に配置しても良い。
【００４７】
また、上記現像装置本体１０４には、図１に示すように、現像剤攪拌搬送オーガ１２７が配置された現像剤攪拌搬送用通路１３０の側壁に、当該現像装置本体１０４の内部に収容された現像剤１０１のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ１３４が配置されている。
【００４８】
そして、上記現像装置１７では、図１に示すように、現像装置本体１０４の内部に収容された現像剤１０１が、現像剤供給オーガ１２６と現像剤攪拌搬送オーガ１２８との間で攪拌しつつ搬送する間に、現像剤１０１中のトナーを摩擦帯電によって負極性に帯電されるとともに、現像剤供給オーガ１２６によって第２の現像ロール１０６の表面に供給される。
【００４９】
上記第２の現像ロール１０６の表面に供給された現像剤１０１は、第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第３のＮ３極１１９と第２のＳ２極１２０とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送され、トリマー部材１２３によって現像剤１０１の層厚が規制された後、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６が近接して対向する対向部１２４へと搬送される。上記第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６が近接して対向する対向部１２４へと搬送された現像剤１０１は、対向部１２４又はその近傍に配置された分離部材１２５によって第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とに分離される。第１の現像ロール１０５側に分離された現像剤１０１は、現像スリーブ１０９の回転に伴って第２のＳ２極１１６と第３のＮ３極１１２とで構成される搬送磁極によって時計回り方向に搬送されて、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１１１へ到達し、現像極としての第３のＮ３極１１２によって現像剤１０１の磁気ブラシとなって感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像が現像される。その後、第１の現像ロール１０５の表面に保持された現像剤１０１は、第１の現像スリーブ１０９の回転に伴って第３のＮ３極１１２と第１のＳ１極１１３とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送されて、第１のＮ１極１１４と第２のＮ２極１１５とで反発磁界を形成する剥離磁極によって現像スリーブ１０９の表面から剥離され、当該現像ロール１０５の表面には、第２の現像ロール１０６によって新しい現像剤１０１が供給される。
【００５０】
一方、第２の現像ロール１０６側に分離された現像剤１０１は、第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第２のＮ２極１２１と第１のＳ１極１１７とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送されて、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１３５へ到達し、現像極としての第１のＳ１極１１７によって現像剤１０１の磁気ブラシとなって感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像が現像される。その後、第２の現像ロール１０６の表面に保持された現像剤１０１は、第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第１のＳ１極１１７と第１のＮ１極１１８とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送されて、第１のＮ１極１１８と第３のＮ３極１１９とで反発磁界を形成する剥離磁極によって現像スリーブ１１０の表面から剥離され、当該現像スリーブ１１０の表面には、現像剤供給オーガ１２６によって新しい現像剤１０１が供給される。
【００５１】
また、上記第１の現像ロール１０５の表面から剥離された現像剤１０１は、図１に示すように、案内シュート１３０によって案内されて現像剤供給オーガ１２６の上部に落下供給され、現像剤供給オーガ１２６によって現像装置本体１０４内の現像剤１０１と攪拌されつつ搬送され、第２の現像ロール１０６の表面へと供給される。なお、現像剤供給オーガ１２６の回転方向は、第２の現像ロール１０６の回転方向と同方向（図示例では、時計回り方向）に設定されているため、第２の現像ロール１０６の表面から剥離された現像剤１０１は、直ちに第２の現像ロール１０６の表面へと供給されることはなく、現像剤供給オーガ１２６によって第２の現像ロール１０６と反対側へ搬送され、現像装置本体１０４内の現像剤１０１と攪拌された後に第２の現像ロール１０６の表面へと供給される。
【００５２】
ところで、上記の如く構成される現像装置１７は、図１に示すように、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが近接して配置されており、しかも第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが近接して対向する対向位置に互いに逆極性の磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５とＳ２極１２０が配置されている。そのため、上記第１の現像ロール１０５において、対向磁極の現像スリーブ１０９回転方向の上流側には、第１の現像スリーブ１０９の表面から現像剤を剥離する対向磁極Ｓ２極１１６と逆極性の剥離磁極であるＮ１極１１４、Ｎ２極１１５が配置されることになる。一方、上記第２の現像ロール１０６において、対向磁極であるＮ２極１２１の現像スリーブ回転方向の上流側には、第２の現像スリーブ１０９の表面に沿って現像剤１０１を搬送する対向磁極Ｎ２極１２１と逆極性の搬送磁極Ｓ２極１２０が配置されることになる。
【００５３】
そのため、本発明者らの研究によれば、図６に示すように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ極との間で磁束が案内シュート１３０を通る磁気回路１５０が構成されてしまい、図７に示すように、この磁気回路１５０を構成する磁束によって案内シュート１３０の表面に沿って案内される現像剤１５１が拘束されて滞留することが判った。このように、案内シュート１３１の表面に現像剤１５１が滞留した場合には、本来、案内シュート１３０を介して現像剤供給オーガ１２６の上方に落下供給されるべき現像剤１０１が、第１の現像ロール１０５と案内シュート１３１との間隙を介して部分的に落下して、そのまま第１及び第２の現像ロール１０５、１０６に供給されてしまい、感光体ドラム１５上に現像されるトナー像に部分的な濃度低下などの画質低下が発生する虞れがあることが明らかとなった。
【００５４】
そこで、この実施の形態に係る現像装置１７では、図１に示すように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ極との間で、図９に示すように、案内シュート１３０を通る磁束によって磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材１４０を設けるように構成されている。
【００５５】
上記磁気回路抑制部材１４０は、例えば、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ６３１等の磁性ステンレスや鉄、あるいはニッケルなどの磁性材料からなる相対的に厚さの薄い平板状に形成された部材が用いられる。磁気回路抑制部材１４０の厚さは、その透磁率にもよるが、磁気回路抑制部材１４０の比透磁率を１００とした場合、例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度に設定される。ただし、磁気回路抑制部材１４０の厚さがあまり厚いと、当該磁気回路抑制部材１４０の端部自体が着磁してしまう虞れがあるため、磁気回路抑制部材１４０の厚さとしては、０．１〜０．３ｍｍ程度が望ましい。
【００５６】
磁気回路抑制部材１４０は、図１に示すように、案内シュート１３１の裏面側にその略全面にわたって接着等の手段により設けられる。更に説明すると、上記磁気回路抑制部材１４０は、図８に示すように、案内シュート１３０の先端を予め定められた長さｄだけ除いて、案内シュート１３０の先端部１３１から傾斜した中間部の略全長にわたって設けられている。この磁気回路抑制部材１４０としては、例えば、厚さが０．２ｍｍの磁性ステンレス（ＳＵＳ４３０）からなる板材が用いられる。磁気回路抑制部材１４０は、特に、その先端が第１の現像ロール１０５の剥離磁極に比較的近接して配置されるため、当該磁気回路抑制部材１４０の厚さが厚過ぎる場合には、上述したように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極と対向する磁気回路抑制部材１４０の先端が着磁してしまい、却って現像剤１０１を吸着させる虞れがあるため、あまり厚くない方が望ましい。本発明者らの研究によれば、磁気回路抑制部材１４０としては、その透磁率を１００とした場合、厚さが０．２ｍｍ程度の磁性ステンレスからなる板材を用いれば十分効果が得られることが判った。
【００５７】
また、この実施の形態では、図１及び図８に示すように、トリマー部材１２３の裏面側にも磁気回路抑制部材１４１が配置されている。このトリマー部材１２３の裏面側に配置される磁気回路抑制部材１４１としては、例えば、厚さが０．５ｍｍ程度の磁性ステンレスからなる板材が用いられる。
【００５８】
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画像形成装置では、次のようにして、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制することができる。
【００５９】
すなわち、この実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置では、図２に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋにおいて、感光体ドラム１５の表面がスコロトロン１６によって帯電された後、画像露光装置１４によって画像データに応じて画像露光が施され、感光体ドラム１５の表面には、画像データに応じた静電潜像が形成される。そして、上記感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像は、図１に示すように、現像装置１７によって対応する色のトナーによって現像され、感光体ドラム１５の表面にトナー像が形成される。
【００６０】
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト２５上に多重に一次転写された後、二次転写位置５０において中間転写ベルト２５上から記録用紙３４上に一括して二次転写される。
【００６１】
上記シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の一部又はすべての色のトナー像が一括して二次転写された記録用紙３４は、図２に示すように、定着装置３７によって加熱・加圧されて、未定着トナー像が定着された後、シート搬送装置４０によって冷却ユニット４１へと搬送され冷却され、カール矯正ユニット４２によってカールが矯正された状態で、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４３上に排出される。
【００６２】
その際、上記現像装置１７では、図１に示すように、現像装置本体１０４の内部に収容された現像剤１０１が、現像剤供給オーガ１２６及び現像剤攪拌搬送オーガ１２８によって攪拌されつつ搬送される間に、現像剤１０中のトナーがキャリア等との摩擦帯電によって負極性に帯電され、現像剤供給オーガ１２６によって第２の現像ロール１０６へと供給される。第２の現像ロール１０６へと供給された現像剤１０１は、当該第２の現像ロール１０６の現像スリーブ１１０の回転に伴って反時計回り方向に沿って搬送され、トリマー部材１２３によって現像剤１０１の層厚が規制された状態で、第２の現像ロール１０６と第１の現像ロール１０５とが近接して対向する対向部１２４へと搬送される。そして、現像剤１０１は、分離部材１２５によって第１の現像ロール１０６と第２の現像ロール１０５とに分離される。第１の現像ロール１０６側に分離された現像剤１０１は、第１の現像ロール１０５の現像スリーブ１０９の回転に伴って時計回り方向に沿って搬送され、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１１１へと移動して、感光体ドラム１５表面の静電潜像の現像に供された後、現像スリーブ１０９の回転に伴って時計回り方向に沿って搬送されて、剥離磁極によって現像スリーブ１０９の表面から剥離されるとともに、第２の現像ロール１０６との対向部１２４において新しい現像剤１０１が供給される。
【００６３】
一方、第２の現像ロール１０６側に分離された現像剤１０１は、第２の現像ロール１０５の現像スリーブ１１０の回転に伴って反時計回り方向に沿って搬送され、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１３５へと移動して、感光体ドラム１５表面の静電潜像の現像に供された後、現像スリーブ１０９の回転に伴って反時計回り方向に沿って搬送されて、剥離磁極によって現像スリーブ１０９の表面から剥離されるとともに、現像剤供給オーガ１２６によって新しい現像剤１０１が供給される。
【００６４】
このとき、上記現像装置１７では、図１に示すように、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが近接して対向する対向部１２４の第１及び第２の現像ロール１０５、１０６の回転方向に沿った上流側に、第１の現像ロール１０５に剥離磁極としてのＮ１極１１４、Ｎ２極１１５と、第２の現像ロール１０６の搬送磁極としての第２のＳ２極１２０とが着磁されている。そのため、現像装置１７では、第１の現像ロール１０５の剥離磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ２極１２０との間で形成される磁束が、図６に示すように、案内シュート１３０の表面を通る磁気回路１５０が構成される虞れがある。
【００６５】
ところが、この実施の形態に係る現像装置１７では、図１に示すように、案内シュート１３０の裏面側に第１の現像ロール１０５の剥離磁極と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ極との間に案内シュートを通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材１４０が配置されている。そのため、現像装置１７では、図１に示すように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ２極１２０との間に、図９に示すように、案内シュート１３０の裏面側に配置された磁気回路抑制部材１４０を通る磁束が形成され、案内シュート１３０の表面を通る磁気回路１５０がまったく形成されないか、又は磁気回路１５０が形成されるのを抑制することができる。
【００６６】
そのため、第１の現像ロール１０５の表面から剥離磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５によって剥離された現像剤１０１は、図 に示すように、案内シュート１３０の表面に拘束されることなく、案内シュート１３０の表面を重力によって滑った状態で現像剤供給オーガ１２６の上部へと落下供給され、現像剤供給オーガ１２６によって現像装置本体１０４内の現像剤と攪拌されつつ搬送された状態で、第２の現像ロール１０６の表面に供給される。
【００６７】
したがって、現像装置１７によれば、案内シュート１３１を介して現像剤供給オーガ１２６の上方に落下供給されるべき現像剤１０１が、第１の現像ロール１０５と案内シュート１３０との間隙を介して部分的に落下して、そのまま第１及び第２の現像ロール１０５、１０６に供給されてしまい、感光体ドラム１５上に現像されるトナー像に部分的な濃度低下などの画質低下や、現像履歴がトナー像に現れる現像ゴーストなどが発生するのを効果的に防止乃至抑制することができる。
【００６８】
実験例
本発明者らは、図１に示すような現像装置１７を試作するとともに、当該現像装置１７の各部材の配置と同じ条件で２次元ベクトルポテンシャル法を用いた磁場解析手法によって、第１及び第２の現像ロール１０５、１０６と案内シュート１３０とトリマー部材１２３の周囲に形成される磁束による磁場を求め、第１の現像ロール１０５と案内シュート１３０と第２の現像ロール１０６との間に形成される磁束の分布と、試作した現像装置１７の案内シュート１３１の表面における現像剤１０１の拘束等が発生する状況を比較検討する実験を行なった。
【００６９】
磁場解析手法としては、図１０に示すように、試作した現像装置１７の第１及び第２の現像ロール１０５、１０６と案内シュート１３０とトリマー部材１２３の形状を、二次元的なパラメータとして入力するとともに、磁気回路抑制部材１４０を案内シュート１３０の裏面に配置し、磁気回路抑制部材１４１をトリマー部材１２３の裏面に配置した構成を採用した。
【００７０】
図１１は、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を５０として計算したものである。なお、図６は、磁気回路抑制部材を設けない場合と、図９は、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を１００として計算した場合の磁場解析結果をそれぞれ示している。
【００７１】
また、図１２は、磁気回路抑制部材を設けない場合（図６）と、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を５０として計算した場合（図１１）と、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を１００として計算した場合（図９）とにおける、案内シュート１３０の表面に垂直な方向（Ｙ方向）と、案内シュート１３０の表面に沿った先端側に向けた水平な方向（Ｚ方向）との磁束密度の分布を、試作した現像装置１７において実際に測定した値と、磁場解析により求めた値とをそれぞれグラフにしたものである。
【００７２】
この図１２から明らかなように、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を１００として計算した場合（図９）には、同図（ｃ）に示すように、実際に測定した値と、磁場解析により求めた値とが略一致していることが判る。
【００７３】
また、図１３〜図１８は、案内シュート１３０の表面に垂直な方向（Ｙ方向）と、案内シュート１３０の表面に沿った先端側に向けた水平な方向（Ｚ方向）との磁束密度の分布を、磁気回路抑制部材１４０の厚さを変化させて実際に測定した結果と、案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤とを実際に観察して写真で撮影した状態とをそれぞれ示すものである。
【００７４】
この図１３〜図１８から明らかなように、磁気回路抑制部材１４０の厚さが０．１ｍｍ、０．２ｍｍであれば、案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤の量を大幅に減少させることができ、望ましいことが判る。また、磁気回路抑制部材１４０の厚さが０．３ｍｍの場合には、案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤の量が殆ど無い状態に減少させることができるが、逆に案内シュート１３０の先端に僅かであるが新たに滞留する現像剤が現れていることが判る。
【００７５】
なお、本発明者らは、現像剤中のトナー濃度を４％と１２％に変化させて案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤の量を観察する実験を行なったが、略同様の結果が得られた。
【００７６】
実施の形態２
図１９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、第１の現像ロールから剥離された現像剤の攪拌性を更に向上させるため、案内シュート１３０の表面に沿った現像剤の案内方向の端部に、現像剤の攪拌を補助する補助攪拌部材を配置するように構成したものである。
【００７７】
すなわち、この実施の形態２では、図１９に示すように、現像装置本体１０４の内部において、案内シュート１３０の背面側に現像剤の攪拌を補助する補助攪拌部材としてのパドル１６０が回転可能に配置されている。パドル１６０は、図２０に示すように、４本の攪拌部材を備えており、図中反時計回り方向に沿って回転駆動することにより、案内シュート１３０の表面に沿って案内された現像剤１０１を、４本の攪拌部材によって攪拌しつつ強制的に現像剤供給オーガ１２６へと搬送するように構成されている。
【００７８】
このように、図１９に示すように、補助攪拌部材としてのパドル１６０を設けることにより、案内シュート１３０の表面に沿って案内された現像剤１０１を強制的に現像剤供給オーガ１２６へと搬送することができ、案内シュート１３０の表面に現像剤が滞留するのをより一層抑制することができる。
【００７９】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
実施の形態３
図２１はこの発明の実施の形態３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３では、本実施の形態に係る現像装置をタンデム方式のフルカラー画像形成装置ではなく、像保持体を１つのみ備えた単色の画像形成装置に適用したものである。
【００８１】
すなわち、この実施の形態３では、図２１に示すように、画像形成装置本体１の内部に像保持体としての感光体ドラム１５が１つのみ矢印方向に沿って回転可能に配置されており、感光体ドラム１５の周囲には、一次帯電手段としての帯電ロール１６と、画像露光装置１３と、本発明の実施の形態に係る現像装置１７とが配置されている。
【００８２】
感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像は、現像装置１７の第１及び第２の現像ロール１０５、１０６によって例えば黒（Ｋ）色のトナーにより現像された後、給紙トレイ４４から給紙ロール４６ａ及びリタードロール４６ｂ、フィードロール４６ｃによって１枚ずつ分離された状態で供給される記録媒体としての記録用紙３４上に転写ロール２６によって転写される。なお、記録用紙３４は、画像形成装置本体１の側面に配置された手差しトレイ４４ａからも給紙可能となっている。
【００８３】
感光体ドラム１５上からトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３７の加熱ロール３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着された後、排出ロール５４ａによって画像形成装置本体１の上部に設けられた排紙トレイ４３上に排出される。
【００８４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【符号の説明】
【００８５】
１５：感光体ドラム、１０５：第１の現像ロール、１０６：第２の現像ロール、１２６：現像剤搬送オーガ、１３０：案内シュート、１４０：磁気回路抑制部材。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記画像形成装置においては、像保持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置として複数の現像ロールを有するものが種々提案されている。複数の現像ロールを有する現像装置に関連する技術としては、例えば、特開２００３−２７０９５６号公報に開示されたものがある。
【０００３】
上記特開２００３−２７０９５６号公報に係る電子写真装置は、感光体と、スリーブと磁石ロールから成る複数の現像ロールを有する現像機を備えた電子写真装置において、回転する磁石ロールを有する少なくとも一つの現像ロールと、回転する磁石ロールを有する現像ロールに隣接する他の現像ロールと、回転する磁石ロールを有する現像ロールと他の現像ロールの間に磁気遮蔽板を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この発明が解決しようとする課題は、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制可能とした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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１に記載された発明は、像保持体に対向して上下に配置され、内部に複数の磁極が着磁された磁気ロールを有する複数の現像剤保持体と、
前記複数の現像剤保持体に保持される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記複数の現像剤保持体のうち、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体から剥離される現像剤を前記搬送部材へと案内する少なくとも現像剤と接触する面が非磁性体からなる案内部材と、
前記案内部材の現像剤と接触する面と反対側に配置され、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体と隣接する現像剤保持体との間に前記案内部材を通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材とを備えたことを特徴とする現像装置である。
【０００７】
また、請求項２に記載された発明は、前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体の磁気ロールと前記隣接する現像剤保持体の磁気ロールは、互いに対向する位置に反対極性の磁極が着磁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。
【０００８】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記磁気回路抑制部材は、０．１〜０．３ｍｍの厚さに設定されてい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。
【０００９】
又、請求項４に記載された発明は、前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と逆方向に移動するように回転するとともに、前記相対的に下方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と同方向に移動するように回転する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。
【００１０】
更に、請求項５に記載された発明は、静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体に保持された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像保持体上に現像されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記現像手段として請求項１乃至４のいずれかに記載された現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載された発明によれば、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載された発明によれば、現像剤に負荷を掛けることなく互いに隣接する複数の現像剤保持体の間で現像剤を分離することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、磁気回路抑制部材が着磁することにより生じる二次的な障害を抑制できる。
【００１４】
又、請求項４に記載された発明によれば、現像効率を向上させることができる。
【００１５】
更に、請求項５に記載された発明によれば、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制することができ、画質が低下するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】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を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る現像装置の現像ロールの磁極配置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る現像装置の第１のマグネットロールの磁束分布を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る現像装置の第２のマグネットロールの磁束分布を示すグラフである。
【図６】第１及び第２の現像ロール間の磁束分布を示す模式図である。
【図７】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図８】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。
【図９】第１及び第２の現像ロール間の磁束分布を示す模式図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る現像装置を示すモデル構成図である。
【図１１】第１及び第２の現像ロール間の磁束分布を示す模式図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る現像装置の磁束密度の実測値と磁場解析による数値とをそれぞれ示すグラフである。
【図１３】案内シュート上の磁力を示すグラフである。
【図１４】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図１５】案内シュート上の磁力を示すグラフである。
【図１６】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図１７】案内シュート上の磁力を示すグラフである。
【図１８】案内シュート上に滞留する現像剤を示す模式図である。
【図１９】この発明の実施の形態２に係る現像装置を示す構成図である。
【図２０】パドルを示す構成図である。
【図２１】この発明の実施の形態３に係る現像装置を適用した画像形成装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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方式のフルカラー画像形成装置を示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラー画像形成装置は、画像読取装置を備えており、フルカラーの複写機としても機能するように構成されているが、画像読取装置を備えていなくとも勿論良い。また、このフルカラー画像形成装置は、単位時間あたりに画像形成可能な記録用紙の枚数である生産性が高く設定されており、例えば、Ａ４サイズのＬＥＦ（Long Edge Feed）の記録用紙に毎分当たり１００〜１４０枚（ＰＰＭ）程度の画像を形成することが可能となっている。ただし、本発明は、高速のタンデム方式の画像形成装置に限定されるものではないことは勿論であり、感光体ドラムを１つのみ備えた単色の画像形成装置であっても適用可能である。
【００１９】
図２において、１は画像形成装置の本体を示すものであり、この画像形成装置本体１の上部の一端（図示例では、左端）には、原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配置されている。この画像読取装置４は、原稿押え部材３によって押圧された状態でプラテンガラス５上に置かれた原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像をフルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光することにより、画像読取素子１１によって原稿２の画像を予め定められたドット密度で読み取るように構成されている。
【００２０】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（例えば、各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置等を備えた制御装置１２に送られ、この制御装置１２では、原稿２の画像データに対して、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が施される。また、上記の如く制御装置１２で予め定められた画像処理が施された画像データは、同じく制御装置１２によってシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに変換される。なお、制御装置１２によって変換される画像データの色数は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色の画像データに限らず、後述するように、高彩度シアン（ＨＣ）や高彩度マゼンタ（ＨＭ）を含む６色等に変換しても良く、その色数は任意である。また、上記制御装置１２に入力される画像データとしては、図示しない通信回線を介してパーソナルコンピュータ等から送られてくるものであっても勿論良い。
【００２１】
ところで、この実施の形態では、互いに色の異なるトナーを用いて画像を形成する複数の画像形成手段を備えるように構成されている。
【００２２】
すなわち、この実施の形態に係る画像形成装置本体１の内部には、図２に示すように、複数の画像形成手段として、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色に対応した６つの画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋが、水平方向に沿って一定の間隔を隔てて並列的に配置されている。なお、高彩度シアン（ＨＣ）は、シアン色系の色相を有し、シアン（Ｃ）色よりも色調が明るく彩度が相対的に高い高彩度のシアン色である。また、高彩度マゼンタ（ＨＭ）は、マゼンタ色系の色相を有し、マゼンタ（Ｍ）色よりも色調が明るく彩度が相対的に高い高彩度のマゼンタ色である。
【００２３】
また、上記シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの配列順序は、図示のものに限定されるものではなく、異なる順序で配列しても良い。また、上記シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）色の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋは、それぞれが個別に一体的にユニット化されており、各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋが単独で画像形成装置本体１に対して交換可能に装着されている。
【００２４】
これらの６つの画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋは、図２に示すように、使用するトナーの種類（色）を除いて、基本的にすべて同様に構成されており、大別して、矢印Ａ方向に沿って予め定められた回転速度で駆動される像保持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電手段としてのスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段としての画像露光装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する本実施の形態に係る現像手段としての現像装置１７と、感光体ドラム１５上に残留した転写残トナー等を除去するクリーニング装置１８とから構成されている。
【００２５】
上記画像露光装置１４は、図２に示すように、半導体レーザ１９を画像データに応じて変調し、この半導体レーザ１９からレーザ光ＬＢを画像データに応じて出射する。この半導体レーザ１９から出射されたレーザ光ＬＢは、反射ミラー２０、２１を介して回転多面鏡２２によって偏向走査され、図示しないｆ−θレンズで走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、複数枚の反射ミラー２３、２４等を介して像保持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。なお、上記画像露光装置１４としては、レーザ光ＬＢを偏向走査させて画像露光を行う装置に限らず、例えば、ＬＥＤ発光素子を感光体ドラム１５の軸方向に沿って多数配列したＬＥＤアイレを用いた装置を使用しても良い。ＬＥＤアイレを用いた画像露光装置１４の場合には、レーザ光ＬＢを偏向走査させて画像露光を行う画像露光装置１４と比較して、画像露光装置１４の大幅な小型化が可能となり、画像形成装置全体を小型化することができ望ましい。
【００２６】
上記制御装置１２からは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの画像露光装置１４Ｃ、１４Ｍ、１４ＨＣ、１４ＨＭ、１４Ｙ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力される。そして、これらの画像露光装置１４Ｃ、１４Ｍ、１４ＨＣ、１４ＨＭ、１４Ｙ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザ光ＬＢは、対応する感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋの表面に主走査方向（感光体ドラム１５の軸方向）に沿って走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、現像装置１７Ｃ、１７Ｍ、１７ＨＣ、１７ＨＭ、１７Ｙ、１７Ｋによって、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００２７】
上記各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋ上に、順次形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｃ、２６Ｍ、２６ＨＣ、２６ＨＭ、２６Ｙ、２６Ｋによって互いに重ね合わせた状態で一次転写される。
【００２８】
上記中間転写ベルト２５は、駆動ロール２７と、従動ロール２８と、張力付与ロール２９と、従動ロール３０と、二次転写部の背面支持ロール３１と、従動ロール３２からなる複数のロール間に予め定められた張力で掛け渡されている。そして、中間転写ベルト２５は、図示しない定速性に優れた専用の駆動モータによって回転駆動される駆動ロール２７により、矢印Ｂ方向に沿って感光体ドラム１５Ｃ、１５Ｍ、１５ＨＣ、１５ＨＭ、１５Ｙ、１５Ｋの回転速度（周速）と略等しい予め定められた速度で循環移動するように駆動される。上記中間転写ベルト２５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の抵抗値を調整して無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００２９】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、背面支持ロール３１に中間転写ベルト２５を介して圧接する二次転写ロール３３に印加される二次転写バイアスによって記録媒体としての記録用紙３４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３４は、二連の搬送ベルト３５、３６によって定着手段としての定着装置３７へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３７の加熱ベルト３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、シート搬送装置４０を介して冷却ユニット４１へ搬送されて冷却され、カール矯正ユニット４２によってカールが矯正された状態で、片面プリントの場合には、そのまま画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４３上に排出される。
【００３０】
上記記録用紙３４は、図２に示すように、例えば、複数の給紙トレイ４４、４５のうちの何れかから予め定められたサイズや材質のものが、給紙ロール４６及び用紙搬送用のロール対４７からなる用紙搬送経路４８を介して１枚ずつ分離された状態で、レジストロール４９まで一旦搬送される。上記給紙トレイ４４、４５のうちの何れかから供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４９によって中間転写ベルト２５上のトナー像と同期して二次転写位置５０へと送り出される。
【００３１】
また、上記画像形成装置によって記録用紙３４の両面に画像を形成する場合には、定着装置３７によって片面に画像が定着された記録用紙３４を、そのまま機外に排出せずに、切り替えゲート５１によって、記録用紙３４の搬送経路を下方に切り替え、反転用の用紙搬送経路５２を介して給紙ローラ５４によって中間トレイ５３に一旦収容される。そして、この中間トレイ５３に収容された記録用紙３４は、給紙ローラ５４によってその搬送方向を反転した状態で、両面用の用紙搬送経路５５及び通常の用紙搬送経路４８を介して、表裏が反転された状態で、再度、中間転写ベルト２５の二次転写位置５０まで搬送され、裏面に画像が転写された後、定着装置３７の加熱ベルト３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着処理を受けて、シート搬送装置４０を介して冷却ユニット４１へ搬送されて冷却され、カール矯正ユニット４２によってカールが矯正された状態で、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４３上に排出される。
【００３２】
なお、トナー像の一次転写が終了した後の感光体ドラム１５は、その表面がクリーニング装置１８によって清掃される。また、トナー像の二次転写が終了した後の中間転写ベルト２５は、その表面が駆動ロール２７の近傍に配置されたベルトクリーニング装置５６によって清掃される。
【００３３】
図２中、符合５７は、ユーザが画像形成条件等を入力するユーザインターフェイスを示している。
【００３４】
図１は上記の如く構成される画像形成装置に適用される現像装置１７Ｃ〜１７Ｋを示す断面図である。
【００３５】
この現像装置１７は、図１に示すように、その内部下方にキャリアとトナーからなる二成分の現像剤１０１を収容する現像剤収容部１０２と、一方の側面（図示例では、左側面）に開口部１０３とを有する現像装置本体１０４を備えている。現像装置本体１０４の開口部１０３の内部には、複数の現像剤保持体として第１及び第２の２つの現像ロール１０５、１０６が、感光体ドラム１５の表面に対して予め定められた間隙（約０．２〜１．０ｍｍ）を介して近接した状態で対向するように、しかも鉛直方向に沿って上下に互いに短い間隙を介して隣接して配置されている。これら第１及び第２の現像ロール１０５、１０６は、基本的に同様に構成されており、内部に固定した状態で配置された磁気ロールとしてのマグネットロール１０７、１０８と、当該マグネットロール１０７、１０８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１０９、１１０とから構成されている。
【００３６】
上記マグネットロール１０７、１０８は、強磁性体等からなる磁性材料によって円柱形状に形成されており、現像装置本体１０４に固定した状態で取り付けられている。上記マグネットロール１０７、１０８のうち、感光体ドラム１５の回転方向に沿った上流側に位置する第１の現像ロール１０５の第１のマグネットロール１０７は、図３に示すように、感光体ドラム１５と近接して対向する現像領域１１１に現像極として第３のＮ３極１１２を有しており、当該第３のＮ３極１１２に対して現像スリーブ１０９の回転方向に沿った下流側には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第１のＳ１極１１３が着磁されている。この第１のＳ１極１１３の現像スリーブ１０７の回転方向に沿った下流側には、やはり現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第１のＮ１極１１４が着磁されているとともに、当該第１のＮ２極１１４の現像スリーブ１０７の回転方向に沿った下流側には、第１のＮ２極１１４と共に現像スリーブ１０７の表面から現像剤１０１を剥離する剥離磁極を構成する第２のＮ２極１１５が着磁されている。さらに、上記第２のＮ２極１１５の現像スリーブ１０７の回転方向に沿った下流側であって、他方の現像ロール１０４と近接して対向する位置には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第２のＳ２極１１６が着磁されており、当該第２のＳ２極１１６は、現像極として第３のＮ３極１１２との間で搬送磁極を構成している。
【００３７】
なお、上記第３のＮ３極１１２、第１のＳ１極１１３、第１のＮ１極１１４、第２のＮ２極１１５、第２のＳ２極１１６は、図４に示すように、現像極としての第３のＮ３極１１２よりも現像スリーブ１０７の回転方向に沿った若干上流側の位置を基準（０°）として、マグネットロール１０７の周方向に沿ってそれぞれ予め定められた角度で且つ予め定められた磁束密度となるように着磁されている。
【００３８】
一方、上記マグネットロール１０７、１０８のうち、感光体ドラム１５の回転方向に沿った下流側に位置する現像ロール１０６のマグネットロール１０８は、図３及び図５に示すように、感光体ドラム１５と近接して対向する現像領域に現像極として第１のＳ１極１１７を有しており、当該第１のＳ１極１１７に対して現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第１のＮ１極１１８が着磁されている。この第１のＮ１極１１８の現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側には、第１のＮ１極１１８と共に現像スリーブ１１０の表面から現像剤１０１を剥離する剥離磁極を構成する第３のＮ３極１１９が着磁されている。また、上記第３のＮ３極１１９の現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第２のＳ２極１２０が着磁されている。さらに、上記第２のＳ２極１２０の現像スリーブ１１０の回転方向に沿った下流側であって、他方の現像ロール１０５と近接して対向する位置には、現像剤１０１を搬送する搬送磁極としての第２のＮ２極１２１が着磁されており、当該第２のＮ２極１２１は、現像極として第１のＳ１極１１７との間で搬送磁極を構成している。
【００３９】
上記第１のＳ１極１１７、第１のＮ１極１１８、第３のＮ３極１１９、第２のＳ２極１２０、第２のＮ２極１２１は、図５に示すように、現像極としての第１のＳ１極１１７よりも現像スリーブ１１０の回転方向に沿った若干上流側の位置を基準（０°）として、マグネットロール１０８の周方向に沿ってそれぞれ予め定められた角度で且つ予め定められた磁束密度となるように着磁されている。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、マグネットロール１０７、１０８の周方向に沿ってそれぞれ５つの磁極を配置した場合について説明したが、マグネットロール１０７、１０８の周方向に沿って配置される磁極の数は、５つに限定されるものではなく、例えば、７極等であっても良い。
【００４１】
また、上記現像スリーブ１０９、１１０は、図１に示すように、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料によって円筒形状に形成されているとともに、現像装置本体１０４に対して回転自在に取り付けられており、一方の現像スリーブ１０９は、感光体ドラム１５の回転方向と同方向（図１中の矢印方向）に沿って予め定められた速度で回転駆動される。また、他方の現像スリーブ１１０は、感光体ドラム１５の回転方向と逆方向に沿って予め定められた速度で回転駆動される。その結果、一方の現像スリーブ１０９は、その表面が感光体ドラム１５と対向する位置において、感光体ドラム１５表面の移動方向と逆方向に移動し、他方の現像スリーブ１１０は、その表面が感光体ドラム１５と対向する位置において、感光体ドラム１５表面の移動方向と同方向に移動するように構成されている。さらに、上記第１の現像スリーブ１０９及び第２の現像スリーブは、第１の現像スリーブ１０９の回転速度（周速）が第２の現像スリーブ１１０よりも速く設定されており、第１及び第２の現像スリーブ１０９、１１０の速度比は、例えば、１．２〜１．８倍程度に設定される。
【００４２】
その結果、上記第１及び第２の現像ロール１０５、１０６は、感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像を現像するのに寄与する割合が、感光体ドラム１５の回転方向に沿った上流側に位置する第１の現像ロール１０５が約７割、感光体ドラム１５の回転方向に沿った下流側に位置する第２の現像ロール１０６が約３割となるように設定されており、第１の現像ロール１０５は、主として現像性能を向上させて細線の再現性を向上させ、第２の現像ロール１０６は、主として階調の再現性を向上させる上で寄与している。
【００４３】
さらに、上記第２の現像スリーブ１１０の表面には、当該現像スリーブ１１０の表面に供給された現像剤１０１の量を規制する層厚規制部材としての非磁性の金属平板等からなるトリマー部材１２３が、第２のマグネットロール１０８の第２のＳ２極１２０と対向する位置の近傍に、現像スリーブ１１０の表面と予め定められた間隙を介して対向するように配置されている。上記トリマー部材１２３は、第１の現像ロール１０５に供給される現像剤１０１をも含めて、第１及び第２の現像ロール１０５、１０６の表面に供給される現像剤１０１を同時に規制するように構成されている。
【００４４】
また、上記第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが互いに近接して対向する対向部１２４には、第２の現像ロール１０６の表面に供給された現像剤１０１を、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とに分離する分離部材１２５が配置されている。この分離部材１２５は、第１の現像ロール１０５及び第２の現像ロール１０６の表面と予め定められた間隙を介して対向するように配置されている。
【００４５】
さらに、上記現像装置本体１０４の内部には、図１に示すように、当該現像装置本体１０４の内部に収容されたキャリアとトナーからなる二成分の現像剤１０１を攪拌しつつ搬送し、第２の現像ロール１０６に供給する現像剤供給手段としての現像剤供給オーガ１２６が、第２の現像ロール１０６の背面側に矢印方向に沿って回転可能に配置されている。また、現像剤供給オーガ１２６の背面側には、仕切り壁１２７を介して、当該現像剤供給オーガ１２６との間で現像剤１０１を循環しつつ攪拌搬送することにより、現像剤１０１中のトナーを摩擦帯電させる現像剤攪拌搬送オーガ１２８が矢印方向に沿って回転可能に配置されている。上記仕切り壁１２７の長手方向に沿った両端部には、現像剤供給オーガ１２６と現像剤攪拌搬送オーガ１２８との間で現像剤１０１を循環しつつ搬送するための図示しない通路が設けられている。さらに、上記現像剤攪拌搬送オーガ１２８の現像剤搬送方向に沿った上流側の端部には、現像装置本体１０４の内部に少なくともトナーを含む新しい現像剤１０１が供給されるように構成されている。この実施の形態では、キャリアとトナーからなる二成分の新たな現像剤１０１が、現像剤攪拌搬送オーガ１２８の現像剤搬送方向に沿った上流側の端部に図示しない現像剤供給手段によって予め定められたタイミングで供給されるようになっている。
【００４６】
さらに、上記現像装置本体１０４の内部には、図１に示すように、第１の現像ロール１０５の表面から剥離された現像剤１０１を現像剤供給オーガ１２６へと案内する案内部材としての案内シュート１３０が配置されている。上記案内シュート１３０は、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料である金属板、合成樹脂材料、或いは非磁性の金属板と合成樹脂材料との複合材などによって、少なくとも現像剤１０１と接触する表面が非磁性の平板状に形成されている。この実施の形態では、現像剤１０１と接触する表面を含め全体が、例えば、厚さ１．５ｍｍ程度の非磁性の平板状に形成されている。案内シュート１３０は、その先端部１３１が第１の現像ロール１０５の剥離磁極に対応した表面に近接して配置されており、先端部１３１に連続して平板状に形成された中間部１３２が水平方向に対して予め定められた角度（例えば、４５°〜５０°程度）だけ傾斜した状態で配置されている。また、案内シュート１３０は、その後端部１３３が現像剤供給オーガ１２５の上方において当該現像剤供給オーガ１２６に向けて略鉛直方向に位置するように相対的に短く折り曲げられている。なお、案内シュート１３０の後端部１３３は、現像剤供給オーガ１２５に向けて折り曲げずに、単に、現像剤供給オーガ１２５の上方に配置しても良い。
【００４７】
また、上記現像装置本体１０４には、図１に示すように、現像剤攪拌搬送オーガ１２７が配置された現像剤攪拌搬送用通路１３０の側壁に、当該現像装置本体１０４の内部に収容された現像剤１０１のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ１３４が配置されている。
【００４８】
そして、上記現像装置１７では、図１に示すように、現像装置本体１０４の内部に収容された現像剤１０１が、現像剤供給オーガ１２６と現像剤攪拌搬送オーガ１２８との間で攪拌しつつ搬送する間に、現像剤１０１中のトナーを摩擦帯電によって負極性に帯電されるとともに、現像剤供給オーガ１２６によって第２の現像ロール１０６の表面に供給される。
【００４９】
上記第２の現像ロール１０６の表面に供給された現像剤１０１は、第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第３のＮ３極１１９と第２のＳ２極１２０とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送され、トリマー部材１２３によって現像剤１０１の層厚が規制された後、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６が近接して対向する対向部１２４へと搬送される。上記第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６が近接して対向する対向部１２４へと搬送された現像剤１０１は、対向部１２４又はその近傍に配置された分離部材１２５によって第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とに分離される。第１の現像ロール１０５側に分離された現像剤１０１は、現像スリーブ１０９の回転に伴って第２のＳ２極１１６と第３のＮ３極１１２とで構成される搬送磁極によって時計回り方向に搬送されて、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１１１へ到達し、現像極としての第３のＮ３極１１２によって現像剤１０１の磁気ブラシとなって感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像が現像される。その後、第１の現像ロール１０５の表面に保持された現像剤１０１は、第１の現像スリーブ１０９の回転に伴って第３のＮ３極１１２と第１のＳ１極１１３とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送されて、第１のＮ１極１１４と第２のＮ２極１１５とで反発磁界を形成する剥離磁極によって現像スリーブ１０９の表面から剥離され、当該現像ロール１０５の表面には、第２の現像ロール１０６によって新しい現像剤１０１が供給される。
【００５０】
一方、第２の現像ロール１０６側に分離された現像剤１０１は、第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第２のＮ２極１２１と第１のＳ１極１１７とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送されて、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１３５へ到達し、現像極としての第１のＳ１極１１７によって現像剤１０１の磁気ブラシとなって感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像が現像される。その後、第２の現像ロール１０６の表面に保持された現像剤１０１は、第２の現像スリーブ１１０の回転に伴って第１のＳ１極１１７と第１のＮ１極１１８とで構成される搬送磁極によって反時計回り方向に搬送されて、第１のＮ１極１１８と第３のＮ３極１１９とで反発磁界を形成する剥離磁極によって現像スリーブ１１０の表面から剥離され、当該現像スリーブ１１０の表面には、現像剤供給オーガ１２６によって新しい現像剤１０１が供給される。
【００５１】
また、上記第１の現像ロール１０５の表面から剥離された現像剤１０１は、図１に示すように、案内シュート１３０によって案内されて現像剤供給オーガ１２６の上部に落下供給され、現像剤供給オーガ１２６によって現像装置本体１０４内の現像剤１０１と攪拌されつつ搬送され、第２の現像ロール１０６の表面へと供給される。なお、現像剤供給オーガ１２６の回転方向は、第２の現像ロール１０６の回転方向と同方向（図示例では、時計回り方向）に設定されているため、第２の現像ロール１０６の表面から剥離された現像剤１０１は、直ちに第２の現像ロール１０６の表面へと供給されることはなく、現像剤供給オーガ１２６によって第２の現像ロール１０６と反対側へ搬送され、現像装置本体１０４内の現像剤１０１と攪拌された後に第２の現像ロール１０６の表面へと供給される。
【００５２】
ところで、上記の如く構成される現像装置１７は、図１に示すように、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが近接して配置されており、しかも第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが近接して対向する対向位置に互いに逆極性の磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５とＳ２極１２０が配置されている。そのため、上記第１の現像ロール１０５において、対向磁極の現像スリーブ１０９回転方向の上流側には、第１の現像スリーブ１０９の表面から現像剤を剥離する対向磁極Ｓ２極１１６と逆極性の剥離磁極であるＮ１極１１４、Ｎ２極１１５が配置されることになる。一方、上記第２の現像ロール１０６において、対向磁極であるＮ２極１２１の現像スリーブ回転方向の上流側には、第２の現像スリーブ１０９の表面に沿って現像剤１０１を搬送する対向磁極Ｎ２極１２１と逆極性の搬送磁極Ｓ２極１２０が配置されることになる。
【００５３】
そのため、本発明者らの研究によれば、図６に示すように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ極との間で磁束が案内シュート１３０を通る磁気回路１５０が構成されてしまい、図７に示すように、この磁気回路１５０を構成する磁束によって案内シュート１３０の表面に沿って案内される現像剤１５１が拘束されて滞留することが判った。このように、案内シュート１３１の表面に現像剤１５１が滞留した場合には、本来、案内シュート１３０を介して現像剤供給オーガ１２６の上方に落下供給されるべき現像剤１０１が、第１の現像ロール１０５と案内シュート１３１との間隙を介して部分的に落下して、そのまま第１及び第２の現像ロール１０５、１０６に供給されてしまい、感光体ドラム１５上に現像されるトナー像に部分的な濃度低下などの画質低下が発生する虞れがあることが明らかとなった。
【００５４】
そこで、この実施の形態に係る現像装置１７では、図１に示すように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ極との間で、図９に示すように、案内シュート１３０を通る磁束によって磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材１４０を設けるように構成されている。
【００５５】
上記磁気回路抑制部材１４０は、例えば、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ６３１等の磁性ステンレスや鉄、あるいはニッケルなどの磁性材料からなる相対的に厚さの薄い平板状に形成された部材が用いられる。磁気回路抑制部材１４０の厚さは、その透磁率にもよるが、磁気回路抑制部材１４０の比透磁率を１００とした場合、例えば、０．１〜０．５ｍｍ程度に設定される。ただし、磁気回路抑制部材１４０の厚さがあまり厚いと、当該磁気回路抑制部材１４０の端部自体が着磁してしまう虞れがあるため、磁気回路抑制部材１４０の厚さとしては、０．１〜０．３ｍｍ程度が望ましい。
【００５６】
磁気回路抑制部材１４０は、図１に示すように、案内シュート１３１の裏面側にその略全面にわたって接着等の手段により設けられる。更に説明すると、上記磁気回路抑制部材１４０は、図８に示すように、案内シュート１３０の先端を予め定められた長さｄだけ除いて、案内シュート１３０の先端部１３１から傾斜した中間部の略全長にわたって設けられている。この磁気回路抑制部材１４０としては、例えば、厚さが０．２ｍｍの磁性ステンレス（ＳＵＳ４３０）からなる板材が用いられる。磁気回路抑制部材１４０は、特に、その先端が第１の現像ロール１０５の剥離磁極に比較的近接して配置されるため、当該磁気回路抑制部材１４０の厚さが厚過ぎる場合には、上述したように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極と対向する磁気回路抑制部材１４０の先端が着磁してしまい、却って現像剤１０１を吸着させる虞れがあるため、あまり厚くない方が望ましい。本発明者らの研究によれば、磁気回路抑制部材１４０としては、その透磁率を１００とした場合、厚さが０．２ｍｍ程度の磁性ステンレスからなる板材を用いれば十分効果が得られることが判った。
【００５７】
また、この実施の形態では、図１及び図８に示すように、トリマー部材１２３の裏面側にも磁気回路抑制部材１４１が配置されている。このトリマー部材１２３の裏面側に配置される磁気回路抑制部材１４１としては、例えば、厚さが０．５ｍｍ程度の磁性ステンレスからなる板材が用いられる。
【００５８】
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画像形成装置では、次のようにして、複数の現像剤保持体のうち、一の現像剤保持体から剥離された現像剤を搬送部へと案内する案内部材を介して他の現像剤保持体との間に磁気回路が形成されるのを抑制することができる。
【００５９】
すなわち、この実施の形態に係る現像装置を適用した画像形成装置では、図２に示すように、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋにおいて、感光体ドラム１５の表面がスコロトロン１６によって帯電された後、画像露光装置１４によって画像データに応じて画像露光が施され、感光体ドラム１５の表面には、画像データに応じた静電潜像が形成される。そして、上記感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像は、図１に示すように、現像装置１７によって対応する色のトナーによって現像され、感光体ドラム１５の表面にトナー像が形成される。
【００６０】
シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各画像形成部１３Ｃ、１３Ｍ、１３ＨＣ、１３ＨＭ、１３Ｙ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト２５上に多重に一次転写された後、二次転写位置５０において中間転写ベルト２５上から記録用紙３４上に一括して二次転写される。
【００６１】
上記シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、高彩度シアン（ＨＣ）、高彩度マゼンタ（ＨＭ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の一部又はすべての色のトナー像が一括して二次転写された記録用紙３４は、図２に示すように、定着装置３７によって加熱・加圧されて、未定着トナー像が定着された後、シート搬送装置４０によって冷却ユニット４１へと搬送され冷却され、カール矯正ユニット４２によってカールが矯正された状態で、画像形成装置本体１の外部に設けられた排出トレイ４３上に排出される。
【００６２】
その際、上記現像装置１７では、図１に示すように、現像装置本体１０４の内部に収容された現像剤１０１が、現像剤供給オーガ１２６及び現像剤攪拌搬送オーガ１２８によって攪拌されつつ搬送される間に、現像剤１０中のトナーがキャリア等との摩擦帯電によって負極性に帯電され、現像剤供給オーガ１２６によって第２の現像ロール１０６へと供給される。第２の現像ロール１０６へと供給された現像剤１０１は、当該第２の現像ロール１０６の現像スリーブ１１０の回転に伴って反時計回り方向に沿って搬送され、トリマー部材１２３によって現像剤１０１の層厚が規制された状態で、第２の現像ロール１０６と第１の現像ロール１０５とが近接して対向する対向部１２４へと搬送される。そして、現像剤１０１は、分離部材１２５によって第１の現像ロール１０６と第２の現像ロール１０５とに分離される。第１の現像ロール１０６側に分離された現像剤１０１は、第１の現像ロール１０５の現像スリーブ１０９の回転に伴って時計回り方向に沿って搬送され、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１１１へと移動して、感光体ドラム１５表面の静電潜像の現像に供された後、現像スリーブ１０９の回転に伴って時計回り方向に沿って搬送されて、剥離磁極によって現像スリーブ１０９の表面から剥離されるとともに、第２の現像ロール１０６との対向部１２４において新しい現像剤１０１が供給される。
【００６３】
一方、第２の現像ロール１０６側に分離された現像剤１０１は、第２の現像ロール１０５の現像スリーブ１１０の回転に伴って反時計回り方向に沿って搬送され、感光体ドラム１５の表面と対向する現像領域１３５へと移動して、感光体ドラム１５表面の静電潜像の現像に供された後、現像スリーブ１０９の回転に伴って反時計回り方向に沿って搬送されて、剥離磁極によって現像スリーブ１０９の表面から剥離されるとともに、現像剤供給オーガ１２６によって新しい現像剤１０１が供給される。
【００６４】
このとき、上記現像装置１７では、図１に示すように、第１の現像ロール１０５と第２の現像ロール１０６とが近接して対向する対向部１２４の第１及び第２の現像ロール１０５、１０６の回転方向に沿った上流側に、第１の現像ロール１０５に剥離磁極としてのＮ１極１１４、Ｎ２極１１５と、第２の現像ロール１０６の搬送磁極としての第２のＳ２極１２０とが着磁されている。そのため、現像装置１７では、第１の現像ロール１０５の剥離磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ２極１２０との間で形成される磁束が、図６に示すように、案内シュート１３０の表面を通る磁気回路１５０が構成される虞れがある。
【００６５】
ところが、この実施の形態に係る現像装置１７では、図１に示すように、案内シュート１３０の裏面側に第１の現像ロール１０５の剥離磁極と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ極との間に案内シュートを通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材１４０が配置されている。そのため、現像装置１７では、図１に示すように、第１の現像ロール１０５の剥離磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５と第２の現像ロール１０６の搬送磁極であるＳ２極１２０との間に、図９に示すように、案内シュート１３０の裏面側に配置された磁気回路抑制部材１４０を通る磁束が形成され、案内シュート１３０の表面を通る磁気回路１５０がまったく形成されないか、又は磁気回路１５０が形成されるのを抑制することができる。
【００６６】
そのため、第１の現像ロール１０５の表面から剥離磁極Ｎ１極１１４、Ｎ２極１１５によって剥離された現像剤１０１は、図 に示すように、案内シュート１３０の表面に拘束されることなく、案内シュート１３０の表面を重力によって滑った状態で現像剤供給オーガ１２６の上部へと落下供給され、現像剤供給オーガ１２６によって現像装置本体１０４内の現像剤と攪拌されつつ搬送された状態で、第２の現像ロール１０６の表面に供給される。
【００６７】
したがって、現像装置１７によれば、案内シュート１３１を介して現像剤供給オーガ１２６の上方に落下供給されるべき現像剤１０１が、第１の現像ロール１０５と案内シュート１３０との間隙を介して部分的に落下して、そのまま第１及び第２の現像ロール１０５、１０６に供給されてしまい、感光体ドラム１５上に現像されるトナー像に部分的な濃度低下などの画質低下や、現像履歴がトナー像に現れる現像ゴーストなどが発生するのを効果的に防止乃至抑制することができる。
【００６８】
実験例
本発明者らは、図１に示すような現像装置１７を試作するとともに、当該現像装置１７の各部材の配置と同じ条件で２次元ベクトルポテンシャル法を用いた磁場解析手法によって、第１及び第２の現像ロール１０５、１０６と案内シュート１３０とトリマー部材１２３の周囲に形成される磁束による磁場を求め、第１の現像ロール１０５と案内シュート１３０と第２の現像ロール１０６との間に形成される磁束の分布と、試作した現像装置１７の案内シュート１３１の表面における現像剤１０１の拘束等が発生する状況を比較検討する実験を行なった。
【００６９】
磁場解析手法としては、図１０に示すように、試作した現像装置１７の第１及び第２の現像ロール１０５、１０６と案内シュート１３０とトリマー部材１２３の形状を、二次元的なパラメータとして入力するとともに、磁気回路抑制部材１４０を案内シュート１３０の裏面に配置し、磁気回路抑制部材１４１をトリマー部材１２３の裏面に配置した構成を採用した。
【００７０】
図１１は、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を５０として計算したものである。なお、図６は、磁気回路抑制部材を設けない場合と、図９は、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を１００として計算した場合の磁場解析結果をそれぞれ示している。
【００７１】
また、図１２は、磁気回路抑制部材を設けない場合（図６）と、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を５０として計算した場合（図１１）と、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を１００として計算した場合（図９）とにおける、案内シュート１３０の表面に垂直な方向（Ｙ方向）と、案内シュート１３０の表面に沿った先端側に向けた水平な方向（Ｚ方向）との磁束密度の分布を、試作した現像装置１７において実際に測定した値と、磁場解析により求めた値とをそれぞれグラフにしたものである。
【００７２】
この図１２から明らかなように、磁気回路抑制部材１４０と磁気回路抑制部材１４１の比透磁率を１００として計算した場合（図９）には、同図（ｃ）に示すように、実際に測定した値と、磁場解析により求めた値とが略一致していることが判る。
【００７３】
また、図１３〜図１８は、案内シュート１３０の表面に垂直な方向（Ｙ方向）と、案内シュート１３０の表面に沿った先端側に向けた水平な方向（Ｚ方向）との磁束密度の分布を、磁気回路抑制部材１４０の厚さを変化させて実際に測定した結果と、案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤とを実際に観察して写真で撮影した状態とをそれぞれ示すものである。
【００７４】
この図１３〜図１８から明らかなように、磁気回路抑制部材１４０の厚さが０．１ｍｍ、０．２ｍｍであれば、案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤の量を大幅に減少させることができ、望ましいことが判る。また、磁気回路抑制部材１４０の厚さが０．３ｍｍの場合には、案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤の量が殆ど無い状態に減少させることができるが、逆に案内シュート１３０の先端に僅かであるが新たに滞留する現像剤が現れていることが判る。
【００７５】
なお、本発明者らは、現像剤中のトナー濃度を４％と１２％に変化させて案内シュート１３０の表面に滞留する現像剤の量を観察する実験を行なったが、略同様の結果が得られた。
【００７６】
実施の形態２
図１９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、第１の現像ロールから剥離された現像剤の攪拌性を更に向上させるため、案内シュート１３０の表面に沿った現像剤の案内方向の端部に、現像剤の攪拌を補助する補助攪拌部材を配置するように構成したものである。
【００７７】
すなわち、この実施の形態２では、図１９に示すように、現像装置本体１０４の内部において、案内シュート１３０の背面側に現像剤の攪拌を補助する補助攪拌部材としてのパドル１６０が回転可能に配置されている。パドル１６０は、図２０に示すように、４本の攪拌部材を備えており、図中反時計回り方向に沿って回転駆動することにより、案内シュート１３０の表面に沿って案内された現像剤１０１を、４本の攪拌部材によって攪拌しつつ強制的に現像剤供給オーガ１２６へと搬送するように構成されている。
【００７８】
このように、図１９に示すように、補助攪拌部材としてのパドル１６０を設けることにより、案内シュート１３０の表面に沿って案内された現像剤１０１を強制的に現像剤供給オーガ１２６へと搬送することができ、案内シュート１３０の表面に現像剤が滞留するのをより一層抑制することができる。
【００７９】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８０】
実施の形態３
図２１はこの発明の実施の形態３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３では、本実施の形態に係る現像装置をタンデム方式のフルカラー画像形成装置ではなく、像保持体を１つのみ備えた単色の画像形成装置に適用したものである。
【００８１】
すなわち、この実施の形態３では、図２１に示すように、画像形成装置本体１の内部に像保持体としての感光体ドラム１５が１つのみ矢印方向に沿って回転可能に配置されており、感光体ドラム１５の周囲には、一次帯電手段としての帯電ロール１６と、画像露光装置１３と、本発明の実施の形態に係る現像装置１７とが配置されている。
【００８２】
感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像は、現像装置１７の第１及び第２の現像ロール１０５、１０６によって例えば黒（Ｋ）色のトナーにより現像された後、給紙トレイ４４から給紙ロール４６ａ及びリタードロール４６ｂ、フィードロール４６ｃによって１枚ずつ分離された状態で供給される記録媒体としての記録用紙３４上に転写ロール２６によって転写される。なお、記録用紙３４は、画像形成装置本体１の側面に配置された手差しトレイ４４ａからも給紙可能となっている。
【００８３】
感光体ドラム１５上からトナー像が転写された記録用紙３４は、定着装置３７の加熱ロール３８及び加圧ロール３９によって熱及び圧力で定着された後、排出ロール５４ａによって画像形成装置本体１の上部に設けられた排紙トレイ４３上に排出される。
【００８４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【符号の説明】
【００８５】
１５：感光体ドラム、１０５：第１の現像ロール、１０６：第２の現像ロール、１２６：現像剤搬送オーガ、１３０：案内シュート、１４０：磁気回路抑制部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体に対向して上下に配置され、内部に複数の磁極が着磁された磁気ロールを有する複数の現像剤保持体と、
前記複数の現像剤保持体に保持される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記複数の現像剤保持体のうち、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体から剥離される現像剤を前記搬送部材へと案内する少なくとも現像剤と接触する面が非磁性体からなる案内部材と、
前記案内部材の現像剤と接触する面と反対側に配置され、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体と隣接する現像剤保持体との間に前記案内部材を通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体の磁気ロールと前記隣接する現像剤保持体の磁気ロールは、互いに対向する位置に反対極性の磁極が着磁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。
【請求項３】
前記磁気回路抑制部材は、０．１〜０．３ｍｍの厚さに設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と逆方向に移動するように回転するとともに、前記相対的に下方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と同方向に移動するように回転する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。
【請求項５】
静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体に保持された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像保持体上に現像されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記現像手段として請求項１乃至４のいずれかに記載された現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像保持体に対向して上下に配置され、内部に複数の磁極が着磁された磁気ロールを有する複数の現像剤保持体と、
前記複数の現像剤保持体に保持される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記複数の現像剤保持体のうち、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体から剥離される現像剤を前記搬送部材へと案内する少なくとも現像剤と接触する面が非磁性体からなる案内部材と、
前記案内部材の現像剤と接触する面と反対側に配置され、相対的に上方に配置される前記現像剤保持体と隣接する現像剤保持体との間に前記案内部材を通る磁気回路が形成されるのを抑制する磁性体からなる磁気回路抑制部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体の磁気ロールと前記隣接する現像剤保持体の磁気ロールは、互いに対向する位置に反対極性の磁極が着磁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。
【請求項３】
前記磁気回路抑制部材は、０．１〜０．３ｍｍの厚さに設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記相対的に上方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と逆方向に移動するように回転するとともに、前記相対的に下方に配置される前記現像剤保持体は、前記像保持体と対向する面が当該像保持体の移動方向と同方向に移動するように回転する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。
【請求項５】
静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体に保持された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像保持体上に現像されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体に転写する転写手段とを備え、
前記現像手段として請求項１乃至４のいずれかに記載された現像装置を用い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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−７２８８１（Ｐ２０１３−７２８８１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９３９３（Ｐ２０１１−２０９３９３）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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