現像装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置１４は、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、現像ローラ回転方向に対して現像領域Ｄの下流側で現像ローラ２７上のトナーを剥ぎ取る磁界発生部材５０とを備える。磁界発生部材５０は、現像ローラ２７の略法線方向に配置され、現像ローラ２７の表面に対向する対向磁極５１ａを有する磁石５１と、現像ローラ２７の表面に対向するとともに、現像ローラ回転方向に対して磁石５１の上流側で磁石５１に対面して配置される磁性体５２とを備える。磁石５１の対向磁極５１ａは、磁石５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極である。
【解決手段】現像装置１４は、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、現像ローラ回転方向に対して現像領域Ｄの下流側で現像ローラ２７上のトナーを剥ぎ取る磁界発生部材５０とを備える。磁界発生部材５０は、現像ローラ２７の略法線方向に配置され、現像ローラ２７の表面に対向する対向磁極５１ａを有する磁石５１と、現像ローラ２７の表面に対向するとともに、現像ローラ回転方向に対して磁石５１の上流側で磁石５１に対面して配置される磁性体５２とを備える。磁石５１の対向磁極５１ａは、磁石５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体上に形成した潜像を、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。このような現像装置の一つとして、小型で低コストな磁性一成分トナー用いた現像装置が実用化されている。この現像装置は、トナー担持体たる現像スリーブの内部に複数の磁極を有する磁石を設け、更に現像スリーブ上のトナーの量を規制する規制部材を設けて、規制部材と現像スリーブとの間でトナーを帯電させ、現像スリーブ上に所定量のトナー薄層を担持させている。
【０００３】
上記の現像装置では、低コストにするために現像スリーブを単純な構造としているものがある。例えば、アルミニウム等の金属を特に表面処理を施さずに現像スリーブとして用いている。このような現像スリーブ上では、トナーが強く帯電し現像スリーブ上に強固に付着することになる。このチャージアップしたトナーによって、その後に新たに供給されるトナーは現像スリーブと接触することを妨げられ、十分な電荷を持つことができない。その結果、濃度低下やゴースト現象等の異常画像が発生する。また、チャージアップしたトナーによって、規制部材と現像スリーブとの間でトナーが詰まりやすくなり、凝集トナーが発生する。この凝集トナーによって、グレー画像上に縦白筋の異常画像が発生する。
【０００４】
そこで、トナーのチャージアップによって現像スリーブ上に強固に付着したトナーを現像スリーブから引き剥がすことが必要になる。特許文献１では、現像スリーブは、その内部に、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を固定支持し、磁石からなる磁界発生部材は、規制部材よりも現像スリーブの回転方向上流側で、固定磁石体の磁極間部に対向する位置に設けられ、この位置でトナーの磁気ブラシを形成するようになっている。この構成において、現像スリーブ上のトナーが現像領域で感光体に供給され、感光体上の静電潜像が現像されると、感光体上にトナー像が形成される。現像領域において、消費されずに現像スリーブ上に残存したトナーは、磁気ブラシによって現像スリーブ上から剥ぎ取られ、現像スリーブの回転に伴い現像スリーブより現像容器内に回収される。
【０００５】
近年、上記のような現像装置においても、出力スピードの高速化が必要になり、現像スリーブの回転速度が大きくなっている。現像スリーブの回転速度が大きくなると、磁石からなる磁界発生部材では、現像スリーブ上からトナーを引き剥がすだけの磁界を発生させることが難しくなり、現像スリーブ上で現像剤層が乱れ、良好なトナー画像が得られないという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３４２６７号公報（段落［００２８］、［００３３］〜［００３５］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像ローラ回転方向に対して現像領域の下流側で前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁界発生部材とを備える現像装置において、前記磁界発生部材は、前記現像ローラの略法線方向に配置され、前記現像ローラの表面に対向する対向磁極を有する磁石と、前記現像ローラの表面に対向する対向面部を有して、現像ローラ回転方向に対して前記磁石の上流側で前記磁石に対面して配置される磁性体とを備え、前記磁石の対向磁極は、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極と同極であることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、磁性体の対向面部は、磁石の対向磁極と異極性の磁極に磁化され、磁性体の対向面部と磁石の対向磁極との間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体の対向面部の磁化された磁極は、固定磁石体の磁極とも異極性となり、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成される。このように、磁性体の対向面部と現像ローラの表面では、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体の対向面部と現像ローラの表面に発生し、この磁界によって、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤が剥ぎ取られる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、前記磁性体は前記現像ローラの略法線方向で前記対向面部と反対側に位置する反対面部を有し、現像ローラ周方向において、前記反対面部の長さは前記対向面部の長さより大きいことを特徴としている。この構成によれば、磁性体の反対面部の長さが大きいので、磁性体の反対面部と磁石との間を通過する多数の磁力線が形成される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、現像ローラ周方向において、前記磁性体の対向面部の長さは、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極の長さの半分以下であることを特徴としている。この構成によれば、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成されるが、磁性体の対向面部の長さが小さいので、固定磁石体の磁極の磁力線が磁性体の対向面部に集中する。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、磁性体の対向面部は、磁石の対向磁極と異極性の磁極に磁化され、磁性体の対向面部と磁石の対向磁極との間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体の対向面部の磁化された磁極は、固定磁石体の磁極とも異極性となり、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成される。つまり、磁性体の対向面部と現像ローラの表面では磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体の対向面部と現像ローラの表面に発生し、この磁界によって、現像ローラの表面に付着した現像剤が剥ぎ取られる。従って、現像に供されない現像剤が現像ローラ上から確実に剥ぎ取られ、現像ローラ上でトナー層の乱れがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、現像ローラ周方向において、磁性体の反対面部の長さが対向面部の長さよりも現像ローラ周方向に大きいので、磁性体の反対面部と磁石との間を通過する多数の磁力線が形成される。従って、磁性体の磁力が強くなり、磁性体の対向面部で効率よく磁界を発生させることができ、現像ローラの表面に付着した現像剤が確実に剥ぎ取られる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明によれば、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成されるが、磁性体の対向面部の長さが対向する固定磁石体の磁極の長さよりも現像ローラ周方向に小さいので、固定磁石体の磁極の磁力線が磁性体の対向面部に集中する。この磁力線に対応した磁界が磁性体の対向面部と現像ローラの表面に発生し、この磁界によって、現像ローラの表面に付着した現像剤が確実に剥ぎ取られる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における現像装置の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図
【図４】本発明の第１実施形態に係る現像装置の磁界発生部材を示す断面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る現像装置の磁界発生部材を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２０】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ確実に用紙搬送部３に送り出す。
【００２１】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。この画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像装置１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２２】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２３】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は、除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。
【００２４】
次に、現像装置について図２に基づいて説明する。図２は画像形成装置１に用いられる現像装置の概略構成を示す断面図である。
【００２５】
現像装置１４は、磁性一成分現像剤を収容する現像容器２２と、この現像剤（以下、「トナー」と記すことがある）を撹拌する撹拌部材２３、２４と、現像ローラ２７、及び規制部材２８とを備えている。そしてトナータンク３１は現像装置１４にトナーを供給する。
【００２６】
撹拌部材２３、２４は、現像容器２２内に回転可能に配設され、トナーを撹拌、循環させて、現像ローラ２７に供給する。
【００２７】
現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、円筒状の非磁性材からなり、撹拌部材２４に隣接する位置で現像容器２２に回転可能に支持される。固定磁石体２５は、現像スリーブ２６内に固設される永久磁石からなり、現像スリーブ２６に向けて磁界を発生する。また、現像ローラ２７は、現像容器２２の開口から露出し、像担持体である感光体１１に一定の間隔を隔てて対向している。この対向する領域は、現像スリーブ２６上に担持されているトナーを感光体１１に向けて供給するための現像領域Ｄとなっている。更に、現像スリーブ２６には、トナーを感光体１１に供給するために、直流に交流を重畳した現像バイアス２９が印加される。
【００２８】
規制部材２８は、現像スリーブ２６表面に担持されるトナーを所定の層厚に規制するものであり、ブレード状をなし現像スリーブ２６の略上方で現像スリーブ２６表面との間に所定間隔を設けて、現像容器２２に取り付けられる。
【００２９】
現像スリーブ２６内の固定磁石体２５の磁力により、撹拌部材２４から供給されたトナーが現像スリーブ２６表面に担持される。担持されたトナーは、規制部材２８により所定の層厚に規制され、現像スリーブ２６の回転（図２の矢印方向の回転）により、現像流域Ｄに向けて搬送される。現像スリーブ２６に現像バイアス２９が印加されることにより、現像領域Ｄにおいて現像スリーブ２６と感光体１１との間に電位差が発生し、現像スリーブ２６上のトナーは感光体１１に供給され、感光体１１上の静電潜像はトナー像に現像される。
【００３０】
次に、現像装置１４の構成を図３に基づいて詳しく説明する。図３は現像装置の要部構成を示す断面図である。
【００３１】
現像容器２２は、その容器内壁部に、トナーを収容する現像剤収容部２２ａと、トナーを収容するとともにトナーを感光体１１に供給する現像剤供給部２２ｂと、現像容器２２の下方で現像剤収容部２２ａと現像剤供給部２２ｂとの間に介在する隣接部２２ｃとを有し、樹脂で形成される。
【００３２】
現像剤収容部２２ａには、２つの撹拌部材２３、２４が隔壁２２ｈを挟んで配設されている。撹拌部材２３、２４は、現像剤収容部２２ａに回転可能に支持される支軸と、支軸の軸方向に螺旋状に形成される羽根とを備える。トナータンク３１（図２参照）から現像装置１４に供給されたトナーが撹拌部材２３の回転によって撹拌され、撹拌されたトナーが隔壁２２ｈに設けた穴を介して、撹拌部材２４へ搬送される。更に、撹拌部材２４の回転によってトナーが撹拌されながら、現像剤収容部２２ａ内を循環する。そして、撹拌されたトナーは現像スリーブ２６に供給される。
【００３３】
現像剤供給部２２ｂには、現像スリーブ２６が回転可能に配設される。現像スリーブ２６はアルミニウム等の非磁性材料で円筒状に形成される。現像スリーブ２６内には、固定磁石体２５が現像剤供給部２２ｂに固定支持される。固定磁石体２５は、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配列され、現像スリーブ２６表面に向けて磁界を発生させる。
【００３４】
固定磁石体２５の規制部材２８に対向する位置には、磁極Ｓ１が配置されている。規制部材２８と現像スリーブ２６との間隔とともに、この磁極Ｓ１と磁性材料からなる規制部材２８との磁界によって、現像スリーブ２６表面へのトナー付着量が規制される。また、現像領域Ｄに対向する位置には磁極Ｎ２が配置され、更に、現像容器２２の隣接部２２ｃに対向する位置には磁極Ｎ１が配置されている。
【００３５】
隣接部２２ｃは、装置の長手方向（図３の紙面方向）に延びる取り付け部２２ｄを有する。取り付け部２２ｄは、磁石５１及び磁性体５２を有する磁界発生部材５０を取り付ける面となる。
【００３６】
磁界発生部材５０が取り付け部２２ｄに取り付けられると、磁界発生部材５０は現像スリーブ２６に一定の間隔を隔てて対向する。磁界発生部材５０は、現像スリーブ２６を介して固定磁石体２５の磁極Ｎ１と対向し、固定磁石体２５の磁極Ｎ１との間で磁界を発生させる。この磁界によって、現像に供されない残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られることになる。
【００３７】
現像スリーブ２６の周りには、図３の矢印方向（現像スリーブ２６の回転方向）に沿って、順に、規制部材２８と、感光体１１と対向する現像領域Ｄと、現像スリーブ２６と現像剤供給部２２ｂとの間に形成されるトナー循環領域Ｔ、及び磁界発生部材５０が配置されることになる。尚、トナー循環領域Ｔには、固定磁石体２５の磁極Ｓ２が配置され、更に、トナー循環領域Ｔの隙間が小さく形成され、現像容器２２内のトナーが外部に漏れるのを防いでいる。
【００３８】
従って、現像領域Ｄで感光体１１に供給されなかったトナーは、現像スリーブ２６表面に付着し、現像スリーブ２６の回転に伴って、トナー循環領域Ｔを通って磁界発生部材５０に至る。磁界発生部材５０と、対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１とで生じる磁界によって、残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは撹拌部材２４側に回収される。
【００３９】
次に、図４を用いて磁界発生部材を詳しく説明する。図４は磁界発生部材を示す断面図である。
【００４０】
前述のように、磁界発生部材５０は磁石５１と磁性体５２を有する。
【００４１】
磁石５１は、長手方向に延びる永久磁石であり、現像スリーブ２６表面に一定の間隔を隔てて対向する。また、磁石５１は、現像スリーブ２６を介して固定磁石体２５の磁極Ｎ１（Ｎ極）と対向する対向磁極５１ａと、現像スリーブ２６の略法線方向で対向磁極５１ａの反対側に位置する反対磁極５１ｂとを有する。対向磁極５１ａは固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極（Ｎ極）であり、反対磁極５１ｂはＳ極となる。更に、磁石５１は、断面矩形形状をなし、現像ローラ回転方向の上流側に位置する対面部５１ｃを有する。
【００４２】
磁性体５２は、磁石５１と同様に長手方向に延びる鉄等の磁性材料からなり、磁石５１の対面部５１ｃに接着剤で固着されている。また、磁性体５２は対向面部５２ａと反対面部５２ｂとを有する。対向面部５２ａは、磁石５１の対向磁極５１ａと略同じ間隔を隔てて現像スリーブ２６表面に対向している。反対面部５２ｂは、現像スリーブ２６の略法線方向で対向面部５２ａと反対側に位置し、磁石５１の反対磁極５１ｂの端面と同じ平面高さで形成されている。
【００４３】
この構成よって、磁性体５２の対向面部５２ａはＳ極に磁化され、また、反対面部５２ｂはＮ極に磁化されて、磁性体５２は磁石５１との間で磁力線による磁路を形成し、更に、磁性体５２は固定磁石体２５との間で磁力線による磁路を形成することになる。
【００４４】
つまり、磁性体５２の反対面部５２ｂはＮ極に磁化されているので、反対面部５２ｂと磁石５１の反対磁極（Ｓ極）５１ｂとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、反対面部５２ｂと、固定磁石体２５の磁極Ｎ１に隣接する磁極（Ｓ極）との間を通過する磁力線が形成される。
【００４５】
更に、磁性体５２の反対面部５２ｂは、現像ローラ周方向において、その長さが対向面部５２ａの長さより大きく設定されている。これによって、反対面部５２ｂと磁石５１の反対磁極（Ｓ極）５１ｂとの間で、多数の磁力線が形成され、また、反対面部５２ｂと固定磁石体２５の磁極（Ｓ極）との間で、多数の磁力線が形成される。
【００４６】
また、磁性体５２の対向面部５２ａはＳ極に磁化されているので、対向面部５２ａと磁石５１の対向磁極（Ｎ極）５１ａとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、対向面部５２ａと固定磁石体２５の磁極Ｎ１との間を通過する磁力線が形成される。このように、対向面部５２ａと現像スリーブ２６表面との間には、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面に発生する。
【００４７】
更に、磁性体５２の対向面部５２ａは、現像ローラ周方向において、その長さが固定磁石体２５の磁極Ｎ１の長さの半分以下に設定されている。これによって、固定磁石体２５の磁極Ｎ１の磁力線が対向面部５２ａに集中して、対向面部５２ａと現像スリーブ２６表面との間で磁力線の密度が大きい磁界が生じる。
【００４８】
上記第１実施形態によれば、現像装置１４は、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、この現像ローラ２７上のトナーの量を規制する規制部材２８と、現像ローラ回転方向に対して現像領域Ｄの下流側で現像ローラ２７上のトナーを剥ぎ取る磁界発生部材５０とを備える。磁界発生部材５０は、現像ローラ２７の略法線方向に配置され、現像ローラ２７の表面に対向する対向磁極５１ａを有する磁石５１と、現像ローラ２７の表面に対向する対向面部５２ａを有して、現像ローラ回転方向に対して磁石５１の上流側で磁石５１に対面して配置される磁性体５２とを備える。磁石５１の対向磁極５１ａは、磁石５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極である。
【００４９】
この構成によると、撹拌部材２４で撹拌されたトナーは、現像ローラ２７内の固定磁石体２５により、現像ローラ２７表面に供給され、規制部材２８によって、現像ローラ２７上に所定量の薄層として付着する。そして、トナーが現像領域Ｄに供給されると、感光体１１上の静電潜像が現像され、感光体１１上にトナー像が形成される。現像領域Ｄにおいて現像に供されずに、現像ローラ２７表面に残存するトナーは、磁界発生部材５０によって、現像ローラ２７表面から剥ぎ取られる。
【００５０】
具体的には、磁性体５２の対向面部５２ａは、磁石５１の対向磁極５１ａと異極性の磁極に磁化され、磁性体５２の対向面部５２ａと磁石５１の対向磁極５１ａとの間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体５２の対向面部５２ａの磁化された磁極は、固定磁石体２５の磁極Ｎ１とも異極性となり、磁性体５２の対向面部５２ａと固定磁石体２５との間を通過する磁力線が形成される。このように、磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面では、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面に発生し、この磁界によって、現像ローラ２７の表面に付着したトナーが剥ぎ取られる。従って、現像に供されないトナーが現像ローラ２７上から確実に剥ぎ取られ、現像ローラ２７上でトナー層の乱れがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００５１】
また、上記第１実施形態によれば、磁性体５２は現像ローラ２７の略法線方向で対向面部５２ａと反対側に位置する反対面部５２ｂを有し、現像ローラ周方向において、反対面部５２ｂの長さは対向面部５２ａの長さより大きい。これによって、磁性体５２の反対面部５２ｂと磁石５１との間を通過する多数の磁力線が形成される。従って、磁性体５２の磁力が強くなり、磁性体５２の対向面部５２ａで効率よく磁界を発生させることができ、現像ローラ２７の表面に付着したトナーが確実に剥ぎ取られる。
【００５２】
また、上記第１実施形態によれば、現像ローラ周方向において、磁性体５２の対向面部５２ａの長さは、磁石５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１の長さの半分以下である。これによって、固定磁石体２５の磁極Ｎ１の磁力線が磁性体５２の対向面部５２ａに集中する。この磁力線に対応した磁界が磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面に発生し、この磁界によって、現像ローラ２７の表面に付着した現像剤が確実に剥ぎ取られる。
【００５３】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の磁界発生部材を示す断面図である。第１実施形態と異なる、磁界発生部材について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５４】
磁界発生部材２５０は磁石２５１と磁性体２５２を有する。
【００５５】
磁石２５１は、長手方向に延びる永久磁石であり、現像スリーブ２６表面に一定の間隔を隔てて対向する。また、磁石２５１は、現像スリーブ２６を介して固定磁石体２５の磁極Ｎ１（Ｎ極）と対向する対向磁極２５１ａと、現像スリーブ２６の略法線方向で対向磁極２５１ａの反対側に位置する反対磁極２５１ｂとを有する。対向磁極２５１ａは固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極（Ｎ極）であり、反対磁極２５１ｂはＳ極となる。更に、磁石２５１は、断面矩形形状をなし、現像ローラ回転方向の上流側に位置する対面部２５１ｃを有する。
【００５６】
磁性体２５２は、磁石２５１と同様に長手方向に延びる鉄等の磁性材料からなり、断面矩形形状をなして、磁石２５１の対面部２５１ｃに接着剤で固着されている。また、磁性体２５２は対向面部２５２ａと反対面部２５２ｂとを有する。対向面部２５２ａは、磁石２５１の対向磁極２５１ａと略同じ間隔を隔てて現像スリーブ２６表面に対向している。反対面部２５２ｂは、現像スリーブ２６の略法線方向で対向面部２５２ａと反対側に位置し、磁石２５１の反対磁極２５１ｂの端面と同じ平面高さで形成されている。
【００５７】
この構成よって、対向面部２５２ａはＳ極に磁化され、また、反対面部２５２ｂはＮ極に磁化されて、磁性体２５２は磁石２５１との間で磁力線による磁路を形成し、更に、磁性体２５２は固定磁石体２５との間で磁力線による磁路を形成することになる。
【００５８】
つまり、磁性体２５２の反対面部２５２ｂはＮ極に磁化されているので、反対面部２５２ｂと磁石２５１の反対磁極（Ｓ極）２５１ｂとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、反対面部２５２ｂと、固定磁石体２５の磁極Ｎ１に隣接する磁極（Ｓ極）との間を通過する磁力線が形成される。
【００５９】
また、磁性体２５２の対向面部２５２ａはＳ極に磁化されているので、対向面部２５２ａと磁石２５１の対向磁極（Ｎ極）２５１ａとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、対向面部２５２ａと固定磁石体２５の磁極Ｎ１との間を通過する磁力線が形成される。このように、対向面部２５２ａと現像スリーブ２６表面との間には、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体２５２の対向面部２５２ａと現像ローラ２７の表面に発生する。
【００６０】
上記第２実施形態によれば、現像装置１４は、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、この現像ローラ２７上のトナーの量を規制する規制部材２８と、現像ローラ回転方向に対して現像領域Ｄの下流側で現像ローラ２７上のトナーを剥ぎ取る磁界発生部材２５０とを備える。磁界発生部材２５０は、現像ローラ２７の略法線方向に配置され、現像ローラ２７の表面に対向する対向磁極２５１ａを有する磁石２５１と、現像ローラ２７の表面に対向する対向面部２５２ａを有して、現像ローラ回転方向に対して磁石２５１の上流側で磁石２５１に対面して配置される磁性体２５２とを備える。磁石２５１の対向磁極２５１ａは、磁石２５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極である。
【００６１】
この構成によると、磁性体２５２の対向面部２５２ａと磁石２５１の対向磁極２５１ａとの間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体２５２の対向面部２５２ａの磁化された磁極は、固定磁石体２５の磁極Ｎ１とも異極性となり、磁性体２５２の対向面部２５２ａと固定磁石体２５との間を通過する磁力線が形成される。このように、磁性体２５２の対向面部２５２ａと現像ローラ２７の表面では、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体２５２の対向面部２５２ａと現像ローラ２７の表面に発生し、この磁界によって、現像ローラ２７の表面に付着したトナーが剥ぎ取られる。従って、現像に供されないトナーが現像ローラ２７上から確実に剥ぎ取られ、現像ローラ２７上でトナー層の乱れがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００６２】
尚、上記第１及び第２実施形態では、磁界発生部材、及び磁界発生部材に対向する固定磁石体の磁極をともにＮ極で構成したが、本発明はこれに限らず、磁界発生部材、及び磁界発生部材に対向する固定磁石体の磁極をともにＳ極で構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６３】
また、本発明では、磁界発生部材の近傍に現像剤通路を設ける構成にしてもよい。現像剤通路は、磁界発生部材の下方で隣接部２２ｃに形成される開口であり、磁界発生部材によって剥ぎ取られたトナーが現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過する。
【００６４】
また、上記第１及び第２実施形態では、磁界発生部材は、現像容器２２の隣接部２２ｃに取り付けられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、磁界発生部材は、現像容器２２の長手方向の両側壁に取り付け、磁界発生部材と現像容器２２の隣接部２２ｃとの間に、隙間を形成して、その隙間から磁界発生部材によって剥ぎ取られたトナーが撹拌部材２４側に回収される構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１ 画像形成装置
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像装置
２２ 現像容器
２２ｃ 隣接部
２３、２４ 撹拌部材
２５ 固定磁石体
２６ 現像スリーブ
２７ 現像ローラ
２８ 規制部材
５０、２５０ 磁界発生部材
５１、２５１ 磁石
５１ａ、２５１ａ 対向磁極
５１ｂ、２５１ｂ 反対磁極
５１ｃ、２５１ｃ 対面部
５２、２５２ 磁性体
５２ａ、２５２ａ 対向面部
５２ｂ、２５２ｂ 反対面部
Ｄ 現像領域
Ｔ トナー循環領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体上に形成した潜像を、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。このような現像装置の一つとして、小型で低コストな磁性一成分トナー用いた現像装置が実用化されている。この現像装置は、トナー担持体たる現像スリーブの内部に複数の磁極を有する磁石を設け、更に現像スリーブ上のトナーの量を規制する規制部材を設けて、規制部材と現像スリーブとの間でトナーを帯電させ、現像スリーブ上に所定量のトナー薄層を担持させている。
【０００３】
上記の現像装置では、低コストにするために現像スリーブを単純な構造としているものがある。例えば、アルミニウム等の金属を特に表面処理を施さずに現像スリーブとして用いている。このような現像スリーブ上では、トナーが強く帯電し現像スリーブ上に強固に付着することになる。このチャージアップしたトナーによって、その後に新たに供給されるトナーは現像スリーブと接触することを妨げられ、十分な電荷を持つことができない。その結果、濃度低下やゴースト現象等の異常画像が発生する。また、チャージアップしたトナーによって、規制部材と現像スリーブとの間でトナーが詰まりやすくなり、凝集トナーが発生する。この凝集トナーによって、グレー画像上に縦白筋の異常画像が発生する。
【０００４】
そこで、トナーのチャージアップによって現像スリーブ上に強固に付着したトナーを現像スリーブから引き剥がすことが必要になる。特許文献１では、現像スリーブは、その内部に、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を固定支持し、磁石からなる磁界発生部材は、規制部材よりも現像スリーブの回転方向上流側で、固定磁石体の磁極間部に対向する位置に設けられ、この位置でトナーの磁気ブラシを形成するようになっている。この構成において、現像スリーブ上のトナーが現像領域で感光体に供給され、感光体上の静電潜像が現像されると、感光体上にトナー像が形成される。現像領域において、消費されずに現像スリーブ上に残存したトナーは、磁気ブラシによって現像スリーブ上から剥ぎ取られ、現像スリーブの回転に伴い現像スリーブより現像容器内に回収される。
【０００５】
近年、上記のような現像装置においても、出力スピードの高速化が必要になり、現像スリーブの回転速度が大きくなっている。現像スリーブの回転速度が大きくなると、磁石からなる磁界発生部材では、現像スリーブ上からトナーを引き剥がすだけの磁界を発生させることが難しくなり、現像スリーブ上で現像剤層が乱れ、良好なトナー画像が得られないという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３４２６７号公報（段落［００２８］、［００３３］〜［００３５］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像ローラ回転方向に対して現像領域の下流側で前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁界発生部材とを備える現像装置において、前記磁界発生部材は、前記現像ローラの略法線方向に配置され、前記現像ローラの表面に対向する対向磁極を有する磁石と、前記現像ローラの表面に対向する対向面部を有して、現像ローラ回転方向に対して前記磁石の上流側で前記磁石に対面して配置される磁性体とを備え、前記磁石の対向磁極は、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極と同極であることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、磁性体の対向面部は、磁石の対向磁極と異極性の磁極に磁化され、磁性体の対向面部と磁石の対向磁極との間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体の対向面部の磁化された磁極は、固定磁石体の磁極とも異極性となり、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成される。このように、磁性体の対向面部と現像ローラの表面では、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体の対向面部と現像ローラの表面に発生し、この磁界によって、現像領域において現像に供されずに、現像ローラ表面に残存する現像剤が剥ぎ取られる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、前記磁性体は前記現像ローラの略法線方向で前記対向面部と反対側に位置する反対面部を有し、現像ローラ周方向において、前記反対面部の長さは前記対向面部の長さより大きいことを特徴としている。この構成によれば、磁性体の反対面部の長さが大きいので、磁性体の反対面部と磁石との間を通過する多数の磁力線が形成される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明では、現像ローラ周方向において、前記磁性体の対向面部の長さは、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極の長さの半分以下であることを特徴としている。この構成によれば、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成されるが、磁性体の対向面部の長さが小さいので、固定磁石体の磁極の磁力線が磁性体の対向面部に集中する。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、磁性体の対向面部は、磁石の対向磁極と異極性の磁極に磁化され、磁性体の対向面部と磁石の対向磁極との間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体の対向面部の磁化された磁極は、固定磁石体の磁極とも異極性となり、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成される。つまり、磁性体の対向面部と現像ローラの表面では磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体の対向面部と現像ローラの表面に発生し、この磁界によって、現像ローラの表面に付着した現像剤が剥ぎ取られる。従って、現像に供されない現像剤が現像ローラ上から確実に剥ぎ取られ、現像ローラ上でトナー層の乱れがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、現像ローラ周方向において、磁性体の反対面部の長さが対向面部の長さよりも現像ローラ周方向に大きいので、磁性体の反対面部と磁石との間を通過する多数の磁力線が形成される。従って、磁性体の磁力が強くなり、磁性体の対向面部で効率よく磁界を発生させることができ、現像ローラの表面に付着した現像剤が確実に剥ぎ取られる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明によれば、磁性体の対向面部と固定磁石体との間を通過する磁力線が形成されるが、磁性体の対向面部の長さが対向する固定磁石体の磁極の長さよりも現像ローラ周方向に小さいので、固定磁石体の磁極の磁力線が磁性体の対向面部に集中する。この磁力線に対応した磁界が磁性体の対向面部と現像ローラの表面に発生し、この磁界によって、現像ローラの表面に付着した現像剤が確実に剥ぎ取られる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像に供されない現像剤を現像ローラ上から確実に剥ぎ取り、画像形成の高速化に対応した良好な画像を得られる現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における現像装置の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の第１実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図
【図４】本発明の第１実施形態に係る現像装置の磁界発生部材を示す断面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る現像装置の磁界発生部材を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。
【００２０】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ確実に用紙搬送部３に送り出す。
【００２１】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙供給経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。この画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像装置１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２２】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２３】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は、除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。
【００２４】
次に、現像装置について図２に基づいて説明する。図２は画像形成装置１に用いられる現像装置の概略構成を示す断面図である。
【００２５】
現像装置１４は、磁性一成分現像剤を収容する現像容器２２と、この現像剤（以下、「トナー」と記すことがある）を撹拌する撹拌部材２３、２４と、現像ローラ２７、及び規制部材２８とを備えている。そしてトナータンク３１は現像装置１４にトナーを供給する。
【００２６】
撹拌部材２３、２４は、現像容器２２内に回転可能に配設され、トナーを撹拌、循環させて、現像ローラ２７に供給する。
【００２７】
現像ローラ２７は、固定磁石体２５と現像スリーブ２６とを備える。現像スリーブ２６は、円筒状の非磁性材からなり、撹拌部材２４に隣接する位置で現像容器２２に回転可能に支持される。固定磁石体２５は、現像スリーブ２６内に固設される永久磁石からなり、現像スリーブ２６に向けて磁界を発生する。また、現像ローラ２７は、現像容器２２の開口から露出し、像担持体である感光体１１に一定の間隔を隔てて対向している。この対向する領域は、現像スリーブ２６上に担持されているトナーを感光体１１に向けて供給するための現像領域Ｄとなっている。更に、現像スリーブ２６には、トナーを感光体１１に供給するために、直流に交流を重畳した現像バイアス２９が印加される。
【００２８】
規制部材２８は、現像スリーブ２６表面に担持されるトナーを所定の層厚に規制するものであり、ブレード状をなし現像スリーブ２６の略上方で現像スリーブ２６表面との間に所定間隔を設けて、現像容器２２に取り付けられる。
【００２９】
現像スリーブ２６内の固定磁石体２５の磁力により、撹拌部材２４から供給されたトナーが現像スリーブ２６表面に担持される。担持されたトナーは、規制部材２８により所定の層厚に規制され、現像スリーブ２６の回転（図２の矢印方向の回転）により、現像流域Ｄに向けて搬送される。現像スリーブ２６に現像バイアス２９が印加されることにより、現像領域Ｄにおいて現像スリーブ２６と感光体１１との間に電位差が発生し、現像スリーブ２６上のトナーは感光体１１に供給され、感光体１１上の静電潜像はトナー像に現像される。
【００３０】
次に、現像装置１４の構成を図３に基づいて詳しく説明する。図３は現像装置の要部構成を示す断面図である。
【００３１】
現像容器２２は、その容器内壁部に、トナーを収容する現像剤収容部２２ａと、トナーを収容するとともにトナーを感光体１１に供給する現像剤供給部２２ｂと、現像容器２２の下方で現像剤収容部２２ａと現像剤供給部２２ｂとの間に介在する隣接部２２ｃとを有し、樹脂で形成される。
【００３２】
現像剤収容部２２ａには、２つの撹拌部材２３、２４が隔壁２２ｈを挟んで配設されている。撹拌部材２３、２４は、現像剤収容部２２ａに回転可能に支持される支軸と、支軸の軸方向に螺旋状に形成される羽根とを備える。トナータンク３１（図２参照）から現像装置１４に供給されたトナーが撹拌部材２３の回転によって撹拌され、撹拌されたトナーが隔壁２２ｈに設けた穴を介して、撹拌部材２４へ搬送される。更に、撹拌部材２４の回転によってトナーが撹拌されながら、現像剤収容部２２ａ内を循環する。そして、撹拌されたトナーは現像スリーブ２６に供給される。
【００３３】
現像剤供給部２２ｂには、現像スリーブ２６が回転可能に配設される。現像スリーブ２６はアルミニウム等の非磁性材料で円筒状に形成される。現像スリーブ２６内には、固定磁石体２５が現像剤供給部２２ｂに固定支持される。固定磁石体２５は、Ｓ極とＮ極が周方向に交互に配列され、現像スリーブ２６表面に向けて磁界を発生させる。
【００３４】
固定磁石体２５の規制部材２８に対向する位置には、磁極Ｓ１が配置されている。規制部材２８と現像スリーブ２６との間隔とともに、この磁極Ｓ１と磁性材料からなる規制部材２８との磁界によって、現像スリーブ２６表面へのトナー付着量が規制される。また、現像領域Ｄに対向する位置には磁極Ｎ２が配置され、更に、現像容器２２の隣接部２２ｃに対向する位置には磁極Ｎ１が配置されている。
【００３５】
隣接部２２ｃは、装置の長手方向（図３の紙面方向）に延びる取り付け部２２ｄを有する。取り付け部２２ｄは、磁石５１及び磁性体５２を有する磁界発生部材５０を取り付ける面となる。
【００３６】
磁界発生部材５０が取り付け部２２ｄに取り付けられると、磁界発生部材５０は現像スリーブ２６に一定の間隔を隔てて対向する。磁界発生部材５０は、現像スリーブ２６を介して固定磁石体２５の磁極Ｎ１と対向し、固定磁石体２５の磁極Ｎ１との間で磁界を発生させる。この磁界によって、現像に供されない残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られることになる。
【００３７】
現像スリーブ２６の周りには、図３の矢印方向（現像スリーブ２６の回転方向）に沿って、順に、規制部材２８と、感光体１１と対向する現像領域Ｄと、現像スリーブ２６と現像剤供給部２２ｂとの間に形成されるトナー循環領域Ｔ、及び磁界発生部材５０が配置されることになる。尚、トナー循環領域Ｔには、固定磁石体２５の磁極Ｓ２が配置され、更に、トナー循環領域Ｔの隙間が小さく形成され、現像容器２２内のトナーが外部に漏れるのを防いでいる。
【００３８】
従って、現像領域Ｄで感光体１１に供給されなかったトナーは、現像スリーブ２６表面に付着し、現像スリーブ２６の回転に伴って、トナー循環領域Ｔを通って磁界発生部材５０に至る。磁界発生部材５０と、対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１とで生じる磁界によって、残存トナーは現像スリーブ２６表面から剥ぎ取られ、剥ぎ取られたトナーは撹拌部材２４側に回収される。
【００３９】
次に、図４を用いて磁界発生部材を詳しく説明する。図４は磁界発生部材を示す断面図である。
【００４０】
前述のように、磁界発生部材５０は磁石５１と磁性体５２を有する。
【００４１】
磁石５１は、長手方向に延びる永久磁石であり、現像スリーブ２６表面に一定の間隔を隔てて対向する。また、磁石５１は、現像スリーブ２６を介して固定磁石体２５の磁極Ｎ１（Ｎ極）と対向する対向磁極５１ａと、現像スリーブ２６の略法線方向で対向磁極５１ａの反対側に位置する反対磁極５１ｂとを有する。対向磁極５１ａは固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極（Ｎ極）であり、反対磁極５１ｂはＳ極となる。更に、磁石５１は、断面矩形形状をなし、現像ローラ回転方向の上流側に位置する対面部５１ｃを有する。
【００４２】
磁性体５２は、磁石５１と同様に長手方向に延びる鉄等の磁性材料からなり、磁石５１の対面部５１ｃに接着剤で固着されている。また、磁性体５２は対向面部５２ａと反対面部５２ｂとを有する。対向面部５２ａは、磁石５１の対向磁極５１ａと略同じ間隔を隔てて現像スリーブ２６表面に対向している。反対面部５２ｂは、現像スリーブ２６の略法線方向で対向面部５２ａと反対側に位置し、磁石５１の反対磁極５１ｂの端面と同じ平面高さで形成されている。
【００４３】
この構成よって、磁性体５２の対向面部５２ａはＳ極に磁化され、また、反対面部５２ｂはＮ極に磁化されて、磁性体５２は磁石５１との間で磁力線による磁路を形成し、更に、磁性体５２は固定磁石体２５との間で磁力線による磁路を形成することになる。
【００４４】
つまり、磁性体５２の反対面部５２ｂはＮ極に磁化されているので、反対面部５２ｂと磁石５１の反対磁極（Ｓ極）５１ｂとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、反対面部５２ｂと、固定磁石体２５の磁極Ｎ１に隣接する磁極（Ｓ極）との間を通過する磁力線が形成される。
【００４５】
更に、磁性体５２の反対面部５２ｂは、現像ローラ周方向において、その長さが対向面部５２ａの長さより大きく設定されている。これによって、反対面部５２ｂと磁石５１の反対磁極（Ｓ極）５１ｂとの間で、多数の磁力線が形成され、また、反対面部５２ｂと固定磁石体２５の磁極（Ｓ極）との間で、多数の磁力線が形成される。
【００４６】
また、磁性体５２の対向面部５２ａはＳ極に磁化されているので、対向面部５２ａと磁石５１の対向磁極（Ｎ極）５１ａとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、対向面部５２ａと固定磁石体２５の磁極Ｎ１との間を通過する磁力線が形成される。このように、対向面部５２ａと現像スリーブ２６表面との間には、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面に発生する。
【００４７】
更に、磁性体５２の対向面部５２ａは、現像ローラ周方向において、その長さが固定磁石体２５の磁極Ｎ１の長さの半分以下に設定されている。これによって、固定磁石体２５の磁極Ｎ１の磁力線が対向面部５２ａに集中して、対向面部５２ａと現像スリーブ２６表面との間で磁力線の密度が大きい磁界が生じる。
【００４８】
上記第１実施形態によれば、現像装置１４は、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、この現像ローラ２７上のトナーの量を規制する規制部材２８と、現像ローラ回転方向に対して現像領域Ｄの下流側で現像ローラ２７上のトナーを剥ぎ取る磁界発生部材５０とを備える。磁界発生部材５０は、現像ローラ２７の略法線方向に配置され、現像ローラ２７の表面に対向する対向磁極５１ａを有する磁石５１と、現像ローラ２７の表面に対向する対向面部５２ａを有して、現像ローラ回転方向に対して磁石５１の上流側で磁石５１に対面して配置される磁性体５２とを備える。磁石５１の対向磁極５１ａは、磁石５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極である。
【００４９】
この構成によると、撹拌部材２４で撹拌されたトナーは、現像ローラ２７内の固定磁石体２５により、現像ローラ２７表面に供給され、規制部材２８によって、現像ローラ２７上に所定量の薄層として付着する。そして、トナーが現像領域Ｄに供給されると、感光体１１上の静電潜像が現像され、感光体１１上にトナー像が形成される。現像領域Ｄにおいて現像に供されずに、現像ローラ２７表面に残存するトナーは、磁界発生部材５０によって、現像ローラ２７表面から剥ぎ取られる。
【００５０】
具体的には、磁性体５２の対向面部５２ａは、磁石５１の対向磁極５１ａと異極性の磁極に磁化され、磁性体５２の対向面部５２ａと磁石５１の対向磁極５１ａとの間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体５２の対向面部５２ａの磁化された磁極は、固定磁石体２５の磁極Ｎ１とも異極性となり、磁性体５２の対向面部５２ａと固定磁石体２５との間を通過する磁力線が形成される。このように、磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面では、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面に発生し、この磁界によって、現像ローラ２７の表面に付着したトナーが剥ぎ取られる。従って、現像に供されないトナーが現像ローラ２７上から確実に剥ぎ取られ、現像ローラ２７上でトナー層の乱れがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００５１】
また、上記第１実施形態によれば、磁性体５２は現像ローラ２７の略法線方向で対向面部５２ａと反対側に位置する反対面部５２ｂを有し、現像ローラ周方向において、反対面部５２ｂの長さは対向面部５２ａの長さより大きい。これによって、磁性体５２の反対面部５２ｂと磁石５１との間を通過する多数の磁力線が形成される。従って、磁性体５２の磁力が強くなり、磁性体５２の対向面部５２ａで効率よく磁界を発生させることができ、現像ローラ２７の表面に付着したトナーが確実に剥ぎ取られる。
【００５２】
また、上記第１実施形態によれば、現像ローラ周方向において、磁性体５２の対向面部５２ａの長さは、磁石５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１の長さの半分以下である。これによって、固定磁石体２５の磁極Ｎ１の磁力線が磁性体５２の対向面部５２ａに集中する。この磁力線に対応した磁界が磁性体５２の対向面部５２ａと現像ローラ２７の表面に発生し、この磁界によって、現像ローラ２７の表面に付着した現像剤が確実に剥ぎ取られる。
【００５３】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る現像装置の磁界発生部材を示す断面図である。第１実施形態と異なる、磁界発生部材について説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００５４】
磁界発生部材２５０は磁石２５１と磁性体２５２を有する。
【００５５】
磁石２５１は、長手方向に延びる永久磁石であり、現像スリーブ２６表面に一定の間隔を隔てて対向する。また、磁石２５１は、現像スリーブ２６を介して固定磁石体２５の磁極Ｎ１（Ｎ極）と対向する対向磁極２５１ａと、現像スリーブ２６の略法線方向で対向磁極２５１ａの反対側に位置する反対磁極２５１ｂとを有する。対向磁極２５１ａは固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極（Ｎ極）であり、反対磁極２５１ｂはＳ極となる。更に、磁石２５１は、断面矩形形状をなし、現像ローラ回転方向の上流側に位置する対面部２５１ｃを有する。
【００５６】
磁性体２５２は、磁石２５１と同様に長手方向に延びる鉄等の磁性材料からなり、断面矩形形状をなして、磁石２５１の対面部２５１ｃに接着剤で固着されている。また、磁性体２５２は対向面部２５２ａと反対面部２５２ｂとを有する。対向面部２５２ａは、磁石２５１の対向磁極２５１ａと略同じ間隔を隔てて現像スリーブ２６表面に対向している。反対面部２５２ｂは、現像スリーブ２６の略法線方向で対向面部２５２ａと反対側に位置し、磁石２５１の反対磁極２５１ｂの端面と同じ平面高さで形成されている。
【００５７】
この構成よって、対向面部２５２ａはＳ極に磁化され、また、反対面部２５２ｂはＮ極に磁化されて、磁性体２５２は磁石２５１との間で磁力線による磁路を形成し、更に、磁性体２５２は固定磁石体２５との間で磁力線による磁路を形成することになる。
【００５８】
つまり、磁性体２５２の反対面部２５２ｂはＮ極に磁化されているので、反対面部２５２ｂと磁石２５１の反対磁極（Ｓ極）２５１ｂとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、反対面部２５２ｂと、固定磁石体２５の磁極Ｎ１に隣接する磁極（Ｓ極）との間を通過する磁力線が形成される。
【００５９】
また、磁性体２５２の対向面部２５２ａはＳ極に磁化されているので、対向面部２５２ａと磁石２５１の対向磁極（Ｎ極）２５１ａとの間を通過する磁力線が形成されるとともに、対向面部２５２ａと固定磁石体２５の磁極Ｎ１との間を通過する磁力線が形成される。このように、対向面部２５２ａと現像スリーブ２６表面との間には、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体２５２の対向面部２５２ａと現像ローラ２７の表面に発生する。
【００６０】
上記第２実施形態によれば、現像装置１４は、感光体１１に対向した現像領域Ｄにトナーを供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体２５を内蔵する現像ローラ２７と、この現像ローラ２７上のトナーの量を規制する規制部材２８と、現像ローラ回転方向に対して現像領域Ｄの下流側で現像ローラ２７上のトナーを剥ぎ取る磁界発生部材２５０とを備える。磁界発生部材２５０は、現像ローラ２７の略法線方向に配置され、現像ローラ２７の表面に対向する対向磁極２５１ａを有する磁石２５１と、現像ローラ２７の表面に対向する対向面部２５２ａを有して、現像ローラ回転方向に対して磁石２５１の上流側で磁石２５１に対面して配置される磁性体２５２とを備える。磁石２５１の対向磁極２５１ａは、磁石２５１に対向する固定磁石体２５の磁極Ｎ１と同極である。
【００６１】
この構成によると、磁性体２５２の対向面部２５２ａと磁石２５１の対向磁極２５１ａとの間を通過する磁力線が形成される。また、磁性体２５２の対向面部２５２ａの磁化された磁極は、固定磁石体２５の磁極Ｎ１とも異極性となり、磁性体２５２の対向面部２５２ａと固定磁石体２５との間を通過する磁力線が形成される。このように、磁性体２５２の対向面部２５２ａと現像ローラ２７の表面では、磁力線による２つの磁路が形成され、磁力線の密度が大きくなる。この磁力線に対応した磁界が磁性体２５２の対向面部２５２ａと現像ローラ２７の表面に発生し、この磁界によって、現像ローラ２７の表面に付着したトナーが剥ぎ取られる。従って、現像に供されないトナーが現像ローラ２７上から確実に剥ぎ取られ、現像ローラ２７上でトナー層の乱れがなく、画像形成の高速化に対応した良好な画像が得られる。
【００６２】
尚、上記第１及び第２実施形態では、磁界発生部材、及び磁界発生部材に対向する固定磁石体の磁極をともにＮ極で構成したが、本発明はこれに限らず、磁界発生部材、及び磁界発生部材に対向する固定磁石体の磁極をともにＳ極で構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６３】
また、本発明では、磁界発生部材の近傍に現像剤通路を設ける構成にしてもよい。現像剤通路は、磁界発生部材の下方で隣接部２２ｃに形成される開口であり、磁界発生部材によって剥ぎ取られたトナーが現像ローラ２７側から撹拌部材２４側に通過する。
【００６４】
また、上記第１及び第２実施形態では、磁界発生部材は、現像容器２２の隣接部２２ｃに取り付けられる構成を示したが、本発明はこれに限らず、磁界発生部材は、現像容器２２の長手方向の両側壁に取り付け、磁界発生部材と現像容器２２の隣接部２２ｃとの間に、隙間を形成して、その隙間から磁界発生部材によって剥ぎ取られたトナーが撹拌部材２４側に回収される構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１ 画像形成装置
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像装置
２２ 現像容器
２２ｃ 隣接部
２３、２４ 撹拌部材
２５ 固定磁石体
２６ 現像スリーブ
２７ 現像ローラ
２８ 規制部材
５０、２５０ 磁界発生部材
５１、２５１ 磁石
５１ａ、２５１ａ 対向磁極
５１ｂ、２５１ｂ 反対磁極
５１ｃ、２５１ｃ 対面部
５２、２５２ 磁性体
５２ａ、２５２ａ 対向面部
５２ｂ、２５２ｂ 反対面部
Ｄ 現像領域
Ｔ トナー循環領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像ローラ回転方向に対して現像領域の下流側で前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁界発生部材とを備える現像装置において、
前記磁界発生部材は、前記現像ローラの略法線方向に配置され、前記現像ローラの表面に対向する対向磁極を有する磁石と、前記現像ローラの表面に対向する対向面部を有して、現像ローラ回転方向に対して前記磁石の上流側で前記磁石に対面して配置される磁性体とを備え、
前記磁石の対向磁極は、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極と同極であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁性体は前記現像ローラの略法線方向で前記対向面部と反対側に位置する反対面部を有し、現像ローラ周方向において、前記反対面部の長さは前記対向面部の長さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
現像ローラ周方向において、前記磁性体の対向面部の長さは、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極の長さの半分以下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】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【請求項１】
像担持体に対向した現像領域に現像剤を供給し、周方向に複数の磁極を有する固定磁石体を内蔵する現像ローラと、前記現像ローラ上の現像剤の量を規制する規制部材と、現像ローラ回転方向に対して現像領域の下流側で前記現像ローラ上の現像剤を剥ぎ取る磁界発生部材とを備える現像装置において、
前記磁界発生部材は、前記現像ローラの略法線方向に配置され、前記現像ローラの表面に対向する対向磁極を有する磁石と、前記現像ローラの表面に対向する対向面部を有して、現像ローラ回転方向に対して前記磁石の上流側で前記磁石に対面して配置される磁性体とを備え、
前記磁石の対向磁極は、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極と同極であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁性体は前記現像ローラの略法線方向で前記対向面部と反対側に位置する反対面部を有し、現像ローラ周方向において、前記反対面部の長さは前記対向面部の長さより大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
現像ローラ周方向において、前記磁性体の対向面部の長さは、前記磁石に対向する固定磁石体の磁極の長さの半分以下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】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１１２７４０（Ｐ２０１１−１１２７４０Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７０３６（Ｐ２００９−２６７０３６）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【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６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【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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