現像装置及び画像形成装置
【課題】カブリ現象の発生及びキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ効率よく静電潜像を現像できる現像装置を提供する。該現像装置を搭載することでカブリ等のノイズの抑制された高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像スリーブ４１及びスリーブ４１が外嵌した磁石体４２を含み、２成分現像剤を用いる現像装置４。磁石体４２の現像極Ｄｐによる法線方向磁束密度ピーク値Ｂｒｐを示す角度位置ｐ１が、現像極中心位置ｐ２より、現像領域における感光体１表面の移動方向において下流側へ偏っている。
【解決手段】現像スリーブ４１及びスリーブ４１が外嵌した磁石体４２を含み、２成分現像剤を用いる現像装置４。磁石体４２の現像極Ｄｐによる法線方向磁束密度ピーク値Ｂｒｐを示す角度位置ｐ１が、現像極中心位置ｐ２より、現像領域における感光体１表面の移動方向において下流側へ偏っている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関係しており、特に、該画像形成装置に用いる現像装置に関係している。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置では、静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に露光装置から画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写できるものが一般的である。
【０００３】
ここで、「被転写体」とは、モノクロ画像形成装置では、記録紙等の記録媒体が一般的であり、カラー画像形成装置等において、静電潜像担持体上のトナー像を１次転写する中間転写体を採用している場合は、該中間転写体及び該中間転写体からトナー像が２次転写される記録媒体のいずれもが被転写体であると言える。
【０００４】
このような画像形成装置における現像装置としては、乾式現像剤を用いるものと、液体現像剤を用いるものが知られているが、今日では乾式現像剤を用いる現像装置が一般的である。乾式現像剤を用いる現像装置については、トナーを主体とする所謂一成分現像剤を用いる現像装置と、トナー及びキャリア粒子を含む所謂二成分現像剤を用いる現像装置が知られている。
【０００５】
二成分現像剤を用いる現像装置は、一般的には、固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する。
【０００６】
図１９（Ａ）はこのような現像装置における磁石体ＭＲびそれに外嵌された現像スリーブＤＳの例を示している。磁石体ＭＲは、図１９（Ａ）に例示するように、環状に配列されたＮ極とＳ極を含む磁極群を有している。これら磁極のうち静電潜像担持体（図示例では感光体）ＰＣ上の静電潜像を現像する現像領域Ｄａ’に臨む磁極が主として該静電潜像の現像に携わる現像極Ｄｐ’である。図１９（Ａ）に示す例では、現像領域Ｄａ’に臨む一つのＮ極が現像極Ｄｐ’となっている。
【０００７】
このような単一磁極からなる現像極Ｄｐ’では、磁力分布が、通常、図１９（Ｂ）に例示するように、現像極Ｄｐ’の中心Ｄｐｃに関してほぼ対称である。
【０００８】
図２０（Ａ）は、このような現像極Ｄｐ’により現像領域において現像スリーブＤＳ上に形成される現像剤の穂( 磁気ブラシ）の例(1) 〜(6) を模式的に示している。図２０（Ａ）に示す例では、現像領域における現像スリーブＤＳ表面の移動方向、従って現像剤の搬送方向はｄ１であり、現像領域における静電潜像担持体ＰＣ表面の移動方向は、ｄ１とは反対方向のｄ２である。
現像剤の穂（磁気ブラシ）(1) 〜(6) は、現像極等の磁極により現像スリーブＤＳの表面に形成される磁性キャリア粒子Ｃｐからなるキャリアチエーンとこれに付着したトナーｔとからなる。
【０００９】
図２０（Ａ）に示すように、現像極Ｄｐ’による磁気ブラシは、現像スリーブＤＳ表面に対する接線方向の磁束密度が大きい、現像剤搬送方向ｄ１において現像領域のやや上流側で発生し始め、ブラシの形を保ちつつ下流側へ向け搬送される。
【００１０】
さらに説明すると、現像極Ｄｐ’とその上流側に隣り合う磁極（図示省略）との中間位置の下流側隣辺りから磁気ブラシが立ち上がり始める。そして図２０（Ａ）に示すように、現像領域Ｄａ’の上流側端部辺りで長い磁気ブラシ(1) が立ち上がる。ブラシ(1) より下流側で先端部が像担持体ＰＣに接触して折れ曲がったような磁気ブラシ(2) が像担持体ＰＣ表面を摺擦し始める。さらに下流側では、ブラシ(2) の折れ曲がり部が現像領域Ｄａ’で畳まれるようにして短く太った磁気ブラシ(3) 、(4) 及び(5) となり、像担持体ＰＣ表面を摺擦する。現像領域Ｄａの下流側端部辺りでは短く太ったままの磁気ブラシ(6) が像担持体ＰＣから離れていく。
【００１１】
このように形成される磁気ブラシによる静電潜像の現像においては、図２０（Ｂ）に模式的に示すように、図２０（Ａ）の磁気ブラシ(1) のような長い磁気ブラシ(21)、(22)の先端部が、静電潜像に付着したトナーt を掻き落とすように作用しがちである。静電潜像に付着したトナーt が多く掻き落とされると、画像欠損が生じたり、画像濃度が低下したりして画像品質が低下する。
【００１２】
図２０（Ｃ）に模式的に示すように、図２０（Ａ）の磁気ブラシ(3) 〜(6) のような太った短い磁気ブラシ（40) は、ブラシ中のトナーｔの自由度が奪われやすく、現像に寄与することが困難になりやすい。トナーｔの自由度が奪われ、静電潜像へのトナー付着量が少なくなると、現像効率が低下し、画像欠損が生じたり、画像濃度が低下したりして画像品質が低下する。
【００１３】
また、一般的に言って、現像極が単一極で構成されている現像装置は、プロセス速度（画像形成処理速さ）の高い画像形成装置に搭載して用いると、現像性能が低下する傾向があることが知られている。特に、画像形成に伴ってキャリア粒子が、その表面形状の変化や、トナー樹脂成分の付着等により劣化し、そのために磁石体及び現像スリーブによる現像剤搬送量が低下して現像形成されるトナー像の濃度が低下する傾向がある。
【００１４】
そこで、特開平５−７２９０２号公報には、このような問題の解決を目指して、現像領域に臨む現像極を、同極を隣り合わせて着磁してなる同極着磁の現像極とすることが記載されている。
【００１５】
図２１（Ａ）は同極（Ｎ極又はＳ極）を隣り合わせて着磁した、所謂同極着磁の現像極による磁力分布例を示している。図２１（Ｂ）は、同極着磁の現像極を有する磁石体の該現像極を含む部分の磁束密度の例を示している。図２１（Ｂ）において、Ｂｒは現像スリーブ表面に対して法線方向の磁束密度であり、Ｂθは現像スリーブ表面の接線の方向の磁束密度である。ｆは磁気吸引力を示している（ｆ＝Ｂｒ＋Ｂθ）。
【００１６】
なお、図２１（Ｂ）において、横軸上の磁石体における中心角度位置は、磁石体の軸（シャフト）の端部に形成される磁石体位置決め、固定のための、所謂Ｄカット面（後述する図２に示されるようなＤカット面Ｄｃ）の中央位置を基準にして、該基準位置からの中心角度量（図２を参照して言えば、図２において反時計方向に回った中心角度量）に相当する位置である。図２１（Ｂ）に示す例では、現像極中心の角度位置は基準位置から中心角度にして反時計まわりに２９０度の位置ｍｐである。
【００１７】
図２１（Ｂ）からも分かるように、同極着磁の現像極によると、隣り合う同極着磁部分の間で磁力ｆが急激に低下しており、それにより磁気吸引力が弱まり、現像剤の攪乱が生じるので、それだけこの部分でトナーが動き易くなり、静電潜像の現像性がそれだけ向上する。また、通常、現像スリーブの回転方向において現像領域より上流側に設けられている現像剤穂の高さを規制する規制部材（穂高規制部材）での詰まりがあれば発生することがある筋状画像ノイズの発生が、磁気拘束力の弱まりに起因する現像剤の攪乱により抑制される利点がある。さらに、該隣り合う同極着磁部分による反発磁界により現像領域内における現像剤の静電潜像担持体への接触抵抗が低減し、それだけ画像の乱れが抑制され、画像品質が向上する利点もある。
【特許文献１】特開平５−７２９０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、同極着磁の現像極を採用する現像装置では、隣り合う同極着磁部分の間の中央部で磁力が急激に低下するので、該中央部に対応する現像領域の部分でトナー飛散量が多く、そのため画像にカブリが発生しやすい。
【００１９】
同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体から速やかに遠ざけることでカブリ現象を抑制しようとして、該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際の位置に設定すると、該中央部での磁力の低減による現像剤の攪乱によりキャリア粒子が静電潜像担持体に付着しやすくなる。
【００２０】
そこで本発明は、固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であって、
カブリ現象発生を抑制しつつ、そして同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ、効率よく静電潜像を現像できる現像装置を提供することを第１の課題とする。
【００２１】
また本発明は、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像装置により現像してトナー像を形成できる画像形成装置であって、カブリ等の画像ノイズの抑制された、それだけ高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は前記課題を解決するため研究を重ね、次のことに着目した。
（ａ）現像極を同極着磁の現像極とすると、隣り合う同極着磁部分の間で磁力が急激に低下し、それにより現像剤の攪乱が生じ、トナー飛散量が多くなり、画像カブリが発生しやすくなる。
（ｂ）従って、現像剤のこのようなカブリ現象をもたらす攪乱を防止するために現像極は単一の磁極とすることが好ましい、と言える。
（ｃ）しかし、現像極を単一磁極で形成する場合、該現像極の磁力分布を図１９（Ｂ）に例示するように現像極中心に関してほぼ対称のものとすると、既述のとおり、現像剤搬送方向において下流側へ向かうにつれ短く太った磁気ブラシが形成され、太った短い磁気ブラシによる現像ではトナーｔの自由度が奪われ、現像効率が低くなる。
【００２３】
本発明者はさらに研究を重ね、現像極を単一磁極で形成して、しかも現像効率を向上させるには、次のようにすればよいことを見出した。
（ｄ）現像極による現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度のピーク値を示す磁石体における位置（中心角度位置）を現像極の中心位置より、現像領域における静電潜像担持体表面の移動方向において下流側へずらす。
（ｅ）該磁束密度ピーク値の予め定めた割合分（例えばピーク値の５０％分）の磁束密度を示す該磁石体における中心角度位置は該磁束密度ピーク値を示す中心角度位置から静電潜像担持体表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置とする。
（ｆ）さらに、前記磁束密度ピーク値を示す磁石体における中心角度位置から静電潜像担持体表面の移動方向において下流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｘと、上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｙとの間にＹ＞Ｘの関係を成立させる。
【００２４】
これら条件のもとでは、現像領域における静電潜像担持体表面の移動方向において現像極の上流側部分（現像極上流側端部を含む現像極における上流側寄り部分）による磁力線分布が下流側寄り部分による磁力線分布より少ない割合で構成される。しかし該上流側部分による磁力線の向きは、法線方向磁束密度のピーク値を示す位置を静電潜像担持体表面の移動方向において下流側へずらさない場合の現像極における上流側部分での磁力線の向きと同じ、或いはほぼ同じままである（換言すれば、磁力線の向きは変わらない或いは殆ど変わらない）。このように磁力線の向きが同じ、或いはほぼ同じままで、該上流側部分での磁力ベクトルの大きさを小さくすることができ、それにより、磁気ブラシに（特にブラシにおけるキャリア粒子チエーンに）それを現像スリーブ表面上に立たせる偶力（磁界ベクトルに垂直方向の磁気力成分による偶力）を作用させることができる。これにより、上流側部分による磁気ブラシがそれだけ静電潜像担持体を摺擦し易くなる。
【００２５】
また、そのように磁力ベクトルの大きさが小さくなった現像極の上流側部分を該現像極において現像剤搬送方向に広い幅にわたって設定でき、磁力ベクトルの大きさが低減された該広い幅にわたる上流側部分に臨む現像剤を低磁力で、従ってキャリア粒子の移動性が高められる状態で、細い多くの磁気ブラシの形で現像スリーブ上に保持することができる。それら磁気ブラシにおけるトナー拘束力は、図２０（Ｃ）に例示するような従来の太った短い磁気ブラシの場合よりも弱く、それだけトナーの静電潜像への移動が容易化される。
【００２６】
かくして、現像極を単一磁極で形成して該現像極の磁力分布を図１９（Ｂ）に例示するように現像極中心に関してほぼ対称のものとする場合と比べると、現像効率を向上させることができる。
しかも単一磁極の現像極を採用するので、同極着磁の現像極を採用する場合に比べてカブリ現象の発生を抑制しつつ、そして同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ、現像効率を向上させることができる。
【００２７】
キャリア粒子の静電潜像担持体への付着抑制の点についてもう少し説明すると、単一磁極の現像極を採用し、且つ、該現像極における前記法線方向の磁束密度のピーク値を示す位置を現像極の中心位置（そこでは通常、静電潜像担持体へ現像スリーブが最も接近する）より、現像領域における静電潜像担持体表面の移動方向において下流側へずらせることで、静電潜像担持体から現像剤が離れていこうとする現像剤離れ際で最も強い磁力を作用させることができ、それによりキャリアが静電潜像担持体に付着することを抑制できる。
【００２８】
本発明はこのような知見に基づき前記第１の課題を解決するため次の現像装置を提供し、前記第２の課題を解決するため次の画像形成装置を提供する。
（１）現像装置
固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であり、
前記磁石体は前記現像領域に臨む単一の磁極である現像極を含む、環状に配列された磁極群を有しており、
該現像極による前記現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度のピーク値を示す該磁石体における中心角度位置が、前記現像領域において該現像スリーブが対向する静電潜像担持体表面の移動方向において該現像極の中心の該磁石体における中心角度位置より下流側へ偏っており、
前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度を示す該磁石体における中心角度位置は該磁束密度ピーク値を示す中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置であり（該等中心角度には等中心角度と見做して差し支えない略等中心角度も含まれる。）、
前記磁束密度ピーク値を示す磁石体における中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｘと、上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度ＹとがＹ＞Ｘの関係にある現像装置。
【００２９】
（２）画像形成装置
本発明に係る現像装置を含んでおり、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を該現像装置により現像してトナー像を形成できる画像形成装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であって、
カブリ現象の発生を抑制しつつ、そして同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ、効率よく静電潜像を現像できる現像装置を提供することができる。
【００３１】
また本発明によると、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像装置により現像してトナー像を形成できる画像形成装置であって、カブリ等の画像ノイズの抑制された、それだけ高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例及びそこで用いられている現像装置について説明する。
図１は画像形成装置の１例ＰＲの構成の概略を示している。画像形成装置ＰＲはタンデム型のフルカラープリンタである。
【００３３】
このプリンタＰＲは、駆動ローラ８１とこれに対向するローラ８２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト８を有している。転写ベルト８は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ８１により図中反時計方向（図中矢印方向）ＣＣＷに回される。
【００３４】
ローラ８２には転写ベルト８上の２次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置８３が臨んでおり、駆動ローラ８１には２次転写ローラ９が臨んでいる。クリーニング装置８３に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【００３５】
２次転写ローラ９の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて駆動ローラ８１に支持された中間転写ベルト８の部分に押圧され、中間転写ベルト８との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト８の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転することができる。２次転写ローラ９には、図示省略の電源から２次転写バイアスを印加することができる。
【００３６】
中間転写ベルト８及び２次転写ローラ９の上方には定着装置ＦＸが配置されており、下方にはタイミングローラ対ＴＲが配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容カセット１０が配置されている。
【００３７】
定着装置ＦＸはハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体収容カセット１０に収容された記録媒体Ｓは、媒体供給ローラ１０１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対ＴＲへ供給することができる。
【００３８】
中間転写ベルト８を巻き掛けたローラ８１、８２の間には、転写ベルト８に沿って、ローラ８２からローラ８１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００３９】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電器２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５及びクリーニング装置６がこの順序で配置されている。
【００４０】
１次転写ローラ５は転写ベルト８を間にして感光体１に対向しており、ベルト８の走行に従動回転する。１次転写ローラ５には、感光体１上に形成されるトナー像をベルト８へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。
露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体１にドット（点）露光で画像露光を施せるものである。
【００４１】
各画像形成部における感光体１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電器２は、本例ではスコロトロン帯電器であり、所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加される。なお、帯電器２は帯電ローラを用いるもの等であってもよい。
【００４２】
各画像形成部における現像装置４は図２にも示すものであり、磁性キャリアと負帯電性トナーを主成分とする所謂２成分現像剤を用いて、感光体１上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像スリーブ（換言すれば、現像ローラ）４１で反転現像することができる。現像装置４については後ほどさらに説明する。
【００４３】
このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト８に１次転写する。
【００４４】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器２にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置４の現像バイアスが印加された現像スリーブ４１にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は１次転写ローラ５にて転写ベルト８上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ５には図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。
【００４５】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト８に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト８に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト８に転写される。
【００４６】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト８上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト８上に形成された多重トナー像は転写ベルト８の回動により２次転写ローラ９へ向け移動する。
【００４７】
一方、記録媒体Ｓが記録媒体収容カセット１０から媒体供給ローラ１０１にて引き出され、タイミングローラ対ＴＲへ供給され、待機している。
【００４８】
このようにタイミングローラ対ＴＲのところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト８にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト８と２次転写ローラ９とのニップ部に供給される。該多重トナー像は図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ９にて該記録媒体Ｓ上に２次転写される。その後記録媒体Ｓは定着装置ＦＸに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、排出ローラ対ＤＲにて排出トレイＤＴに排出される。
【００４９】
トナー像のベルト８への１次転写において感光体１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置６で清掃され、２次転写によりベルト８上に残留する２次転写残トナー等はクリーニング装置８３で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【００５０】
以上説明したように画像形成されるのであるが、２成分現像剤を用いる現像装置４についてさらに説明する。本発明の好ましい実施形態の現像装置は、基本的には、固定配置された磁石体と、磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂（磁気ブラシ）を磁石体の磁力により現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体（ここではドラム型感光体）の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該像担持体の表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置である。
【００５１】
ここで用いられている現像装置４は図２〜図６に示すものである。図２は現像装置４の断面構造の概略を示している。図３（Ａ）は現像装置４の現像スリーブ４１と磁石体４２等との関係及び現像スリーブ４１と感光体１との位置関係を示している。図４は現像装置４を図２において左側から見て、且つ、ケース蓋体４０Ｌを外して示す図である。図５は現像装置４を図２において上方から見て、且つ、蓋体４０Ｌ及び現像剤規制部材４３を省略して示す図である。図６は現像スリーブ４１と磁石体４２の断面を示している。
【００５２】
現像装置４は現像スリーブ４１を有している。現像スリーブ４１は断面円形の中空ローラ形態のスリーブであり、磁石体４２に外嵌され、左右の軸受け部ｂ１、ｂ２を介して磁石体４２に回転自在に支持されている。磁石体４２はここでは概ねローラ形態に形成されている。
【００５３】
現像スリーブ４１は、図３（Ａ）において左側端部４１１に嵌着された円盤状端部材ｅ１を有しているとともに図３（Ａ）において右側端部４１２に嵌着された円盤状端部材ｅ２を有している。磁石体４２は図３（Ａ）において左側端から現像スリーブ４１の外へ突出する軸部４２１を有しているとともに右側端から反対側へ短く突出する軸部４２２を有している。
【００５４】
磁石体４２の現像スリーブ４１から突出した軸部４２１は現像装置ケース４０（図２参照）に支持されており、かくして磁石体４２は現像装置ケース４０に対し定位置をとる固定配置の磁石体となっている。
【００５５】
現像スリーブ４１の左側の端部材ｅ１の内面側に段落とし凹所が形成されている。左側の軸受け部ｂ１は該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体４２の軸部４２１に外嵌されている。現像スリーブ４１の右側の端部材ｅ２の内面側にも段落とし凹所が形成されている。右側の軸受け部ｂ２は該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体４２の短軸部４２２に外嵌されている。
【００５６】
このようにして、現像スリーブ４１は磁石体４２に外嵌され、左右の軸受け部ｂ１、ｂ２を介して該磁石体に回転自在となっている。
現像スリーブ４１の左側の端部材ｅ１の外面側にも段落とし凹所が形成されている。シールリングｓｒが該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体４２の軸部４２１に外嵌されている。
【００５７】
現像スリーブ４１の右側の端部材ｅ２から現像スリーブ４１を回転駆動するための軸部４１０が一体的に突出しており、該軸部は図示省略の軸受け部にて現像装置ケース４０に回転可能に支持されており、該ケース４０外へ突出した端部に駆動用ギアＧ（後述する図４、図５参照）が嵌着されている。該駆動ギアＧが図省略の現像装置駆動部により駆動されることで、現像スリーブ４１が図２中時計方向ＣＷに回転駆動される。
【００５８】
磁石体４２は、現像スリーブ４１が磁石体４２の周囲に回転駆動されたとき、現像装置４で使用される現像剤からなる磁気ブラシ（現像剤の穂）が現像スリーブ４１の周面上に形成されるように、磁石体に周囲方向に沿ってＮ極、Ｓ極を交互に有している。磁石体４２については後ほどさらに説明する。
【００５９】
かくして、現像装置４は、現像スリーブ４１の周面に磁性キャリアとトナーを含む現像剤からなる磁気ブラシを担持して、感光体１上の静電潜像を現像する現像領域Ｄａへ搬送することができる。また、該現像剤搬送の途中で、現像領域Ｄａへ搬送される現像剤量（磁気ブラシの穂高さ）が現像剤規制部材（現像剤の穂高規制部材）４３で予め定めたものに規制されるようになっている。
【００６０】
現像領域Ｄａにおいては、感光体１と現像スリーブ４１との間の間隙（現像ギャップ）Ｄｇに磁気ブラシが到来して感光体１上の静電潜像が現像され、可視トナー像が形成される。このトナー像は感光体１から被転写体（ここではベルト８）に転写される。
【００６１】
現像領域における現像ギャップＤｇは、ここでは、次のように確保される。
図２及び図３（Ａ）に示すように、磁石体４２の軸部４２１が感光体１を支持している図示省略の部材に設けられた軸部位置決め装置ＰＳ１に嵌め込み支持されるとともに、現像スリーブ４１の駆動軸部４１０が、感光体１を支持している図示省略の部材に設けられた軸部位置決め装置ＰＳ２に嵌め込み支持されている。かくして、現像スリーブ４１は感光体１に対し固定的に定位置に設けられ、感光体１に対し、決められた現像ギャップＤｇをおいて臨む。
なお、図３（Ａ）では軸部位置決め装置ＰＳ１を簡略図示しているが、装置ＰＳ１は図２及び図３（Ｂ）に示すように、軸部４２１の端部の一部を、その断面形状がＤ字様形状となるように、軸部中心線と平行に平坦に切除して、所謂Ｄカット面Ｄｃを形成し、該Ｄカット面Ｄｃに位置決めスプリングを当接させるものである。磁石体４２における各磁極の位置は、該Ｄカット面Ｄｃの、軸部円周方向における中心ｃｅを基準位置として、図２において反時計まわりに磁極へ至るための中心角度量に相当する中心角度位置とされる。
【００６２】
感光体１と現像スリーブ４１との間の現像ギャップを設定する手法として、上記のような軸部位置決め装置ＰＳ１、ＰＳ２のほか、コロを採用したものでもよい。
例えば、図７に示すように、現像スリーブの軸部に現像スリーブ４１より現像ギャップＤｇの２倍分大径のコロｒを嵌め、現像装置全体を感光体側へ付勢するか、又は現像スリーブ４１をガイドに沿って感光体側へ付勢することで該コロｒを感光体１の周面に当接させて現像ギャップＤｇを得るようにしてもよい。
【００６３】
現像装置４は上記説明した現像スリーブ４１等のほか、現像スリーブ４１へ現像剤を攪拌しつつ供給する供給スクリュー４４及び供給スクリュー４４と共に現像剤を攪拌する攪拌スクリュー４５も含んでいる。スクリュー４４、４５の間に隔壁４６が設けられている。隔壁４６には、その一端部に現像剤流通開口ｈ１が（図４、図５にその位置だけを示す）、他端部に現像剤流通開口ｈ２が形成されている。
【００６４】
スクリュー４４、４５は図示省略の駆動モータ（前記の現像スリーブ駆動モータでもよい）に回転駆動され、それにより、現像装置４内に現像剤が循環するようになっている。 現像装置４内の現像剤は、攪拌スクリュー４５によりキャリアとトナーが攪拌されつつ図４及び図５において右側へ搬送され、隔壁開口ｈ２から供給スクリュー４４側へ押し出され、該スクリュー４４にて図４、図５中左側へ送られ、そのとき、現像剤がスクリュー４４により攪拌されつつ現像スリーブ４１の各部へ均等状に供給される。
【００６５】
現像に供されずに供給スクリュー４４によりその送り出し端側へ搬送される現像剤は、隔壁開口ｈ１から攪拌スクリュー４５側へ移行する。このように現像装置４内で現像剤が循環する。
供給スクリュー４４には、その送り出し端側からトナー補給供給スクリュー４４１が同軸に連設されており、図示省略のトナー補給ホッパからトナー補給口ＴＳへ予め定めたタイミングで供給される補給トナーが隔壁開口ｈ１へ送られ、既に装置４内にある現像剤に混合され、現像に供されていく。
【００６６】
磁石体４２についてさらに説明する。現像装置４の磁石体４２は図６に示すものである。磁石体としては、基本的には、現像領域Ｄａに臨む単一の磁極（例えばＮ極）である現像極Ｄｐを含む、環状に配列された磁極群を有するものを採用できる。
【００６７】
磁石体４２は、現像極Ｄｐを含め、全体がフェライト系磁石で形成されている。現像極Ｄｐは、図６及び図１８（Ａ）に示すように、現像剤搬送方向（図６ではＣＷ方向に同じ）において下流側寄りの切欠部Ｃｔを有している。観点を変えて言えば、現像極Ｄｐは、現像領域Ｄａにおける感光体１表面の移動方向において上流側寄りの切欠部Ｃｔを有している。切欠部Ｃｔを形成することで磁石体４２は僅かではあるが軽量化されている。
【００６８】
磁石体４２の現像極Ｄｐは、図８に示すような磁束密度分布を示す。この磁束密度分布は、ここでは、現像極Ｄｐが前記切欠部Ｃｔを有していることに基づいている。
この磁束密度分布について説明すると、現像極Ｄｐによる現像スリーブ４１表面に対する法線方向の磁束密度Ｂｒのピーク値Ｂｒｐを示す磁石体における中心角度位置ｐ１が、現像領域Ｄａにおける感光体１表面移動方向において、現像極Ｄｐの中心の位置ｐ２（現像極中心の磁石体における角度位置ｐ２）より下流側へ予め定めた角度Ｄ１偏っている。 本例では、現像極Ｄｐの中心位置ｐ２は、現像スリーブ４１が感光体１に最も接近する位置に対応している。
【００６９】
磁束密度ピーク値Ｂｒｐの予め定めた割合分（図８に示すように例えばピーク値の５０％）の磁束密度を示す磁石体における中心角度位置ｐ３、ｐ４は磁束密度ピーク値を示す位置ｐ１から感光体１表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ中心角度Ｄ２、Ｄ２’離れた位置である。角度Ｄ２と角度Ｄ２’は等中心角度である。ここで「等中心角度」とは、角度Ｄ２と角度Ｄ２’とが等しい場合は勿論のこと、角度Ｄ２と角度Ｄ２’とが等中心角度であると見做して差し支えない略等中心角度である場合も含まれる。
【００７０】
磁束密度ピーク値Ｂｒｐを示す磁石体における位置ｐ１から感光体１の表面移動方向において下流側で法線方向の磁束密度が０になる位置ｐ５までの中心角度量Ｘと、上流側で法線方向の磁束密度が０になる位置ｐ６までの中心角度量ＹとがＹ＞Ｘの関係にある。
なお、位置ｐ２と位置ｐ５との間の角度Ｄ３と、位置ｐ２と位置ｐ６との間の角度Ｄ３’とは、等しいか、或いは等しい見做して差し支えない略等しい角度である。
【００７１】
図８に示す磁束密度分布では、さらに、ピーク値Ｂｒｐを示す角度位置ｐ１から感光体１の表面移動方向において上流側で磁束密度が０になる角度位置ｐ６へ至るまでの磁束密度の変化が、該上流側で磁束密度ピーク値Ｂｒｐの前記の予め定めた割合分（例えばピーク値の５０％）の磁束密度を示す角度位置ｐ４から磁束密度が０になる位置ｐ６へ至るまでの間に変曲点を含んでいる。
【００７２】
図９は磁石体４２の現像極Ｄｐを含む部分の磁束密度分布の例を示している。図９において、Ｂｒは現像スリーブ４１表面に対して法線方向の磁束密度であり、Ｂθは現像スリーブ４１表面の接線の方向の磁束密度である。ｆは磁気吸引力を示している（ｆ＝Ｂθ＋Ｂｒ）。
【００７３】
なお、図９において、横軸の磁石体における角度位置は図２に示すＤカット面Ｄｃの幅の中央位置ｃｅを基準位置にして図２において反時計方向に回った中心角度量に相当する位置である。
また、この例では現像極Ｄｐによる法線方向磁束密度のピーク値の位置ｐ１は基準位置から中心角度にして２９０度の位置である。
さらに、図８に示す角度量Ｄ１に相当する角度量は略６度であり、角度量Ｄ２（Ｄ２’）に相当する角度量は略１５度であり、角度量Ｄ３（Ｄ３’）に相当する角度量は略３０度である。
【００７４】
現像装置４には、上記の現像極条件に基づく次の利点がある。
現像領域Ｄａにおける感光体１表面の移動方向において現像極Ｄｐの上流側部分（現像極上流側端部を含む現像極における上流側寄りの部分）による磁力線分布（Ｂｒ、Ｂθそれぞれの分布）が現像極Ｄｐの下流側寄り部分による磁力線分布より少ない割合で構成される。しかし該上流側部分による磁力線の向きは、法線方向磁束密度のピーク値を示す位置を感光体１表面の移動方向において下流側へずらさない従来の単極の現像極における上流側部分での磁力線の向きと同じ、或いはほぼ同じままである（換言すれば、磁力線の向きは変わらない或いは殆ど変わらない）。このように磁力線の向きが同じ、或いはほぼ同じままで、感光体１表面の移動方向において上流側の部分での磁力ベクトルの大きさを小さくすることができる。
【００７５】
図１０はこのことを象徴的に示す図である。図１０において、垂直成分とは現像スリーブ表面に対する法線方向の磁力線成分であり、水平成分とは現像スリーブ表面の接線の方向の磁力線成分である。図１０に示すように、現像極Ｄｐにおける上流側部分（感光体１表面の移動方向において上流側部分）では、磁力線の向きは従来の単極の現像磁極の場合（図１０の左側の図参照）と同じ、或いはほぼ同じままで、該上流側部分での磁力ベクトルの大きさを小さくできる（図１０の右側の図参照）。
【００７６】
図１１は従来の単極の現像極と磁石体４２の現像極Ｄｐのそれぞれによる磁力ベクトの変化の例を示している。これら現像極の法線方向磁束密度Ｂｒのピーク値は略同じである。 図１２は、図１１の場合と同じ従来の単極の現像極と図１１の場合と同じ磁石体４２の現像極Ｄｐのそれぞれによる磁力線の向きの変化の例を示している。図１１及び図１２から分かるように、両タイプの現像極による磁力線の向きはほぼ同じで（図１２参照）、現像極における上流側部分による磁力ベルトルの大きさは磁石体４２の現像極Ｄｐの方が低下する。
なお、図１２において、縦軸の数値は角度〔度〕を示しており、「０」は法線方向を示している。
【００７７】
図１３は法線方向磁束密度Ｂｒのピーク値が略同じである従来の単極の現像極と磁石体４２の現像極Ｄｐのそれぞれによる磁界と磁気力の位相差を示している。
図１３の横軸の「０」位置は現像極Ｄｐの位置Ｐ１であり、縦軸の「０」は現像スリーブ法線に沿った方向を示しており、後述する図１４において傾角β＝傾角αとなる状態である。
【００７８】
図１３から分かるように、ピーク値Ｂｒｐを感光体表面移動方向において下流側へずらせた磁石体４２の現像極Ｄｐのように、現像極における感光体表面移動方向において上流側部分での磁力線の向きが実質上変わらないで、該上流側部分での磁力ベクトルの大きさが小さくなる現像極の場合には、従来の単極の現像極の場合より、現像極上流側の部分による磁界と磁気力の位相差が略無くなる。
【００７９】
その結果、磁気ブラシ（特にキャリア粒子チエーン）の現像スリーブ４１表面の法線の方向に対する傾きは小さくなる。つまり、現像領域Ｄａ内では磁気ブラシが現像スリーブ４１表面に対する法線方向に立った状態を広い範囲で維持しやすい。
【００８０】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）はこのことを図示説明している。前記位相差が小さい状態では、図１４（Ａ）に示すように、磁界ベルトの現像スリーブの法線の方向に対する傾角αと磁気力ベクトルの現像スリーブ法線方向に対する傾角βとの関係が｜α｜＞｜β｜となり、穂（磁気ブラシ）を寝かせる偶力（磁界ベクトルに垂直方向の磁気力成分による偶力）が生じる。一方、前記位相差が大きくなってくると、図１４（Ｂ）に示すように、傾角αと傾角βとの関係が｜α｜＜｜β｜となってきて、穂（磁気ブラシ）を立たせる偶力が生じてくる。このように磁気ブラシを立たせる偶力が生じてくるので、現像極Ｄｐにおける、感光体表面移動方向において上流側の部分により形成される磁気ブラシがそれだけ感光体１を立った状態で摺擦し易くなる。
【００８１】
また、そのように磁力ベクトルの大きさが小さくなった現像極Ｄｐの上流側部分を該現像極において現像剤搬送方向に広い幅にわたって設定でき、該広い幅にわたる上流側部分に臨む現像剤を低磁力で、従ってキャリア粒子の移動性が高められる状態で、細い多くの磁気ブラシの形で現像スリーブ上に保持することができる。
【００８２】
それら磁気ブラシにおけるトナー拘束力は、図１５の左側に示す太った短い磁気ブラシ〔図２０（Ｃ）に例示する従来の太った硬く短い磁気ブラシと同じ状態の磁気ブラシ〕の場合よりも弱められ、それだけトナーｔの静電潜像への移動が容易化される。さらには柔らかく短いブラシのために、これが現像形成さたトナー像のトナーを掻き取ったり、該トナー像を乱したりすることはない。
【００８３】
図１５の右側に示す図は、そのようにキャリア粒子Ｃｐの移動性が高められた状態で、細く多く、柔らかく形成された磁気ブラシを模式的に示しているとともに該磁気ブラシにおいてはトナーｔの移動が容易であることを模式的に示している。
なお、図１５においてｄ１は現像領域における現像スーリブ４１表面の移動方向（現像剤搬送方向）を示しており、ｄ２は現像領域における感光体１表面の移動方向を示している。
【００８４】
かくして、現像極を単一磁極で形成して該現像極の磁力分布を図１９（Ｂ）に例示するように現像極中心に関してほぼ対称のものとする場合と比べると現像効率を向上させることができ、また、同極着磁の現像極を採用する場合と比べても遜色なく現像効率を向上させることができる。しかも単一磁極の現像極Ｄｐを採用するので、同極着磁の現像極を採用する場合に比べると現像領域Ｄａにおける現像剤の攪乱は抑制され、それだけカブリ現象の発生を抑制しつつ現像効率を向上させることができる。
【００８５】
図１６は従来の同極着磁の現像極を有する磁石体を採用した現像装置と法線方向磁束密度ピーク値を感光体表面移動方向において下流側へずらせた現像極Ｄｐを有する磁石体４２を採用した現像装置のそれぞれにより感光体１上に最も高い濃度のトナー画像を現像形成し、感光体へのトナー付着量を測定した結果を示している。
【００８６】
図１７は従来の単極の現像極を有する磁石体を採用した現像装置と法線方向磁束密度ピーク値を感光体表面移動方向において下流側へずらせた現像極Ｄｐを有する磁石体４２を採用した現像装置のそれぞれにより感光体１上に最も高い濃度のトナー画像を現像形成し、感光体へのトナー付着量を測定した結果を示している。
【００８７】
図１６、図１７のいずれの場合も、両現像装置において、現像極の一つの着磁部分の法線方向磁束密度は同じ（１００ｍＴ）とし、現像極以外の現像装置構成及び現像条件は実質上同じとした。
現像領域における現像スリーブ表面の移動方向と感光体表面の移動方向は逆方向とし、スリーブ周速と感光体周速の比θは１．８５とした。
図１６、図１７において、横軸は静電潜像現像のための感光体表面と現像スリーブとの間の電位差である。
【００８８】
図１６から、磁石体４２の現像極Ｄｐによると、同極着磁の現像極による静電潜像現像の場合と比べて遜色なく現像効率を向上させることができることが分かる。
図１７から、磁石体４２の現像極Ｄｐによると、従来型の単極の現像極による静電潜像現像の場合と比べて現像効率が向上することが分かる。
【００８９】
現像装置４では、既述のとおり、現像領域Ｄａへ搬送される現像剤の穂（磁気ブラシ）は穂高規制部材４３により高さが規制される。この規制部材４３において詰まりが生じることがあり、詰まりが生じると筋状画像ノイズが発生しようとする。しかし、現像装置４では、感光体表面移動方向における現像極Ｄｐの上流側部分は、図８におけるＹ領域に対応している。該現像極Ｄｐの上流側部分により形成される磁気ブラシは、既述のとおり磁気吸引力ｆが低くてっていることで自由度が大きいとともに、図１５の右側の図に示すように多くの細い磁気ブラシとなり、これら磁気ブラシにおいてはトナーの拘束力は弱く、トナー移動性がよい。これらにより、規制部材４３での詰まりにより発生することがある筋状のトナー欠損部分は移動性のよいトナーで埋められやすく、それだけ規制部材詰まりによる筋状画像ノイズの発生が抑制される。
【００９０】
磁石体４２の現像極Ｄｐによると、それは単一磁極の現像極であり、従って同極着磁の現像極と比べると現像剤の攪乱は抑制されるので、同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子Ｃｐの静電潜像担持体（ここでは感光体１）への付着を抑制しつつ、現像効率を向上させることができる。
【００９１】
現像領域における現像スリーブ表面の移動方向（従って現像剤搬送方向）と静電潜像担持体表面の移動方向は同方向でもよい。しかし、図１に示すプリンタＰＲでは、図２に示すように、現像スリーブ４１と静電潜像担持体１の回転方向はいずれも時計方向ＣＷであり、従って現像領域Ｄａにおける現像スリーブ４１表面の移動方向と像担持体１表面の移動方向は互いに逆向きである。
【００９２】
このように現像スリーブ４１表面の移動方向と像担持体１表面の移動方向は互いに逆向きであるので、現像極Ｄｐにおける現像剤搬送方向において下流側部分により形成されるキャリア粒子の移動性の高い磁気ブラシ（図１５の右側の図参照）から像担持体１へ付着することがあるキャリア粒子Ｃｐが現像極Ｄｐにおける上流側部分により形成されるキャリア粒子移動性の低い磁気ブラシにより補足され、全体として現像効率を向上させつつ像担持体１へのキャリア粒子の付着を抑制できる。
【００９３】
現像装置４の磁石体４２の現像極Ｄｐでは、図８に示すように、磁束密度ピーク値Ｂｒｐの予め定めた割合分の磁束密度を示す角度位置ｐ３、ｐ４はピーク値Ｂｒｐを示す角度位置ｐ１から現像剤搬送方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置ｐ３、ｐ４である。ここで、「ピーク値Ｂｒｐの予め定めた割合」として、図８では５０％が示されているが、該割合は５０％に限定されない。しかしあまり少なすぎると効果エリアが狭くなり、多すぎるとＰ１位置が現像領域から離れるようになってきて、キャリアが感光体に付着し易くなるから、概ね２５％〜７５％程度を例示できる。この割合の許容範囲は一般的に言えば、感光体径と磁石体径との兼ね合いで決まってくる。感光体径が大きくなれば該割合の許容範囲は広がり、逆に感光体径が小さくなってくると、該割合の許容範囲は狭くなってくる。
【００９４】
感光体１からの現像剤離れ際で、現像スリーブ４１表面の接線方向の磁束密度Ｂθを高め、且つ、磁気吸引力ｆを高めることで、感光体１へのキャリア付着を抑制できるとともに、キャリア粒子チエーン高さを低く抑制して該チエーンによる感光体１上のトナー画像擦り、それによる画像品質の低下を抑制することができる。
【００９５】
この観点から、感光体表面移動方向において磁石体４２の現像極Ｄｐの下流側に隣り合う磁極に関して、該隣り合う磁極による現像スリーブ４１表面に対する法線方向の磁束密度は６０ｍＴ〜１００ｍＴ程度とする例を挙げることかできる。また、該隣り合う磁極と現像極Ｄｐとの隔たりを、磁極中心間の中心角度間隔にして、１５度〜４５度程度とする例を挙げることができる。しかし、現像極Ｄｐとそれに隣り合う上流側の磁極との関係はこれに限定されるものではない。
【００９６】
用いる現像剤に関して言えば、感光体表面移動方向において現像極Ｄｐの上流側部分により形成される磁気ブラシ（特にそのキャリア粒子チェーン）は、図１５の右側の図のように、トナーｔの移動を容易化し、現像効率を向上させるために、細く、多い（密度が高い）ことが好ましい。この観点から、キャリア粒子Ｃｐの粒径として４０μｍ程度以下を例示できる。しかし、キャリア粒子として機能させるために該粒径は概ね２０μｍ以上であることが好ましい。
【００９７】
また、キャリア粒子Ｃｐの磁力は、像担持体１上に形成されるトナー像の磁気ブラシ擦りによるカスレ発生の抑制、キャリア粒子の粒状性の維持、キャリア粒子の掃き寄せのために、８０ｅｍｕ／ｇ程度以下を例示できる。しかし、磁性キャリア粒子として機能させるために概ね２０ｅｍｕ／ｇ程度以上が好ましい。
【００９８】
よって、用いる現像剤のキャリア粒子Ｃｐは、粒径が２０μｍ〜４０μｍの範囲にあることが好ましく、また、磁力が２０ｅｍｕ／ｇ〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲にあることが好ましいと言える。しかし、粒径や磁力がこれに限定されるものではない。
【００９９】
現像剤に関してさらに言えば、磁気ブラシが高くなりすぎて感光体１上のトナー像が該ブラシに強く擦られて画像不良が発生することを抑制するとともにトナーの離型性を高めて画像品質向上を図る観点から、磁性キャリア粒子Ｃｐは球形のキャリア粒子とし、トナーｔは球状トナーとすることができる。
【０１００】
現像剤による現像スリーブ４１の回転に対する負荷を軽減して、現像剤の劣化及びトナー飛散を抑制する観点から、静電潜像担持体（ここでは感光体１）の周速度と現像スリーブ４１の周速度との差は１．０〜２．２の範囲にする例を挙げることができる。
【０１０１】
画像形成装置の小型化、コンパクト化のために感光体１を小さくし、しかも、現像効率向上を図りつつ感光体１を小さくする観点から、感光体１の外径は２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度とし、現像装置の現像スーリブ４１の外径は１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度とする例を挙げることができる。
【０１０２】
ここで再び磁石体４２について説明する。既述の磁石体４２は図６及び図１８（Ａ）に示すように、現像極Ｄｐを含め全体がフエライト系磁石からなるものであったが、磁石体としては、図１８（Ｂ）〜図１８（Ｇ）に例示するもの等も採用できる。
【０１０３】
これら磁石体はいずれも現像極Ｄｐが現像領域における感光体１の表面の移動方向において現像極の中心より上流側寄りの切欠部Ｃｔを有しているものであり、図８と同様の法線方向磁束密度分布を示すものである。
図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）の各磁石体は全体が一体的に成形されたものであり、図１８（Ｄ）〜図１８（Ｇ）の各磁石体は各磁極を有する断面形状が略扇形状の磁石部材を環状に組み合わせてなるものである。
【０１０４】
図１８（Ｄ）の磁石体は現像極Ｄｐを含め各部がフェライト系磁石ｆｅで構成されている。
【０１０５】
図１８（Ｂ）、図１８（Ｅ）及び図１８（Ｇ）の各磁石体は、現像極Ｄｐが希土類系磁石ｒａとフェライト系磁石ｆｅとで構成されている。他の磁極部分はフェライト系磁石ｆｅで構成されている。図１８（Ｇ）の磁石体の現像極では、希土類系磁石ｒａ部分が現像領域における感光体１の表面の移動方向において上流側まで延在しており、その部分に切欠部Ｃｔが形成されている。
【０１０６】
このように、現像極が希土類系磁石ｒａとフェライト系磁石ｆｅとで構成され、希土類系磁石ｒａが主として感光体表面移動方向において下流側に位置している磁石体では、現像極における感光体表面移動方向において上流側部分と下流側部分との間に十分な磁力差を得ることができ、それにより、該上流側部分による磁力ベクトルの大きさを低下させ、キャリア粒子チェーンを立たせる偶力を、図１８（Ａ）や図１８（Ｄ）に示す磁石体よりも確実に得ることができる。
【０１０７】
図１８（Ｃ）及び図１８（Ｆ）の各磁石体は、現像極Ｄｐが希土類系磁性粉を含むボンド磁石ｒａｂとフェライト系磁性粉を含むボンド磁石ｆｅｂとで構成されており、該希土類系磁性粉を含むボンド磁石ｒａｂが感光体表面移動方向において下流側に位置している。
これら磁石体においても、図１８（Ｂ）、図１８（Ｅ）及び図１８（Ｇ）の各磁石体と同様に、現像極における上流側部分と下流側部分との間に十分な磁力差を得ることができ、それにより、該上流側部分による磁力ベクトルの大きさを低下させ、キャリア粒子チェーンを立たせる偶力を、図１８（Ａ）や図１８（Ｄ）に示す磁石体よりも確実に得ることができる。
【０１０８】
以上説明したプリンタはタンデム型のフルカラープリンタであったが、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用でき、また、他のタイプの多色画像形成装置（例えば、いわゆる４サイクル型フルカラープリンタ）等にも適用できる。また、現像装置を複数備えている画像形成装置では、該複数の現像装置の全数より少ない数の現像装置に本発明が適用されているだけでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、２成分現像剤を用いて静電潜像担持体上の静電潜像を現像効率良く現像できる現像装置及び該現像装置を搭載することでそれだけ良好に画像形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置の断面構造の概略を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は図２の現像装置の現像スリーブと磁石体等との関係及び現像スリーブと感光体との位置関係を示す図であり、図３（Ｂ）は磁石体の軸部のＤカット面を示す斜視図である。
【図４】図２の現像装置４を図２において左側から見て、且つ、ケース蓋体を外して示す図である。
【図５】図２に示す現像装置を図２において上方から見て、且つ、ケース蓋体及び現像剤規制部材を省略して示す図である。
【図６】現像スリーブと磁石体の断面図である。
【図７】現像ギャップ形成手法の他の例を示す図である。
【図８】磁石体の現像極の法線方向磁束密度分布例を示す図である。
【図９】図２の現像装置の磁石体の現像極を含む部分の磁束密度分布例を示す図である。
【図１０】現像極における下流側部分による磁力線の向きが実質上同じままで、該下流側部分での磁力ベクトルの大きさが小さくなることを象徴的に示す図である。
【図１１】従来の単極の現像極と図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる磁力ベクトの変化の例を示す図である。
【図１２】従来の単極の現像極と図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる磁力線の向きの変化の例を示す図である。
【図１３】従来の単極の現像極と図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる磁界と磁気力の位相差を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は磁気ブラシに加わる偶力を説明する図である。
【図１５】従来の太った短い磁気ブラシと、これとは異なり細く多く形成された磁気ブラシを模式的に示す図である。
【図１６】従来の同極着磁の現像極及び図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる感光体へのトナー付着量（換言すれば現像効率）を示す図である。
【図１７】従来の単極の現像極及び図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる感光体へのトナー付着量（換言すれば現像効率）を示す図である。
【図１８】採用できる磁石体の種々の例を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は従来の現像装置における磁石体及びそれに外嵌された現像スリーブの例を示す図であり、図１９（Ｂ）は単一磁極からなる現像極の磁力分布例を示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）は従来の現像極により形成される現像剤の穂( 磁気ブラシ）の例を模式的に示す図であり、図２０（Ｂ）は長い磁気ブラシを拡大して模式的に示す図であり、図２０（Ｃ）は太った短い磁気ブラシを拡大して模式的に示す図である。
【図２１】図２１（Ａ）は従来の同極着磁の現像極の磁力分布の例を示す図であり、図２１（Ｂ）は同極着磁の現像極による磁束密度分布例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
ＰＲ プリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１、ＰＣ 感光体
２ 帯電装置 ３ 画像露光装置
４ 現像装置
４０ 現像装置ケース
４０Ｌ ケース蓋体
４１ 現像スリーブ
４２ 磁石体
Ｄｐ 現像極
Ｂｒ 法線方向磁束密度
Ｂｒｐ 法線方向磁束密度のピーク値
Ｂθ 接線方向磁束密度
ｆ 磁力
ｐ１〜ｐ６ 磁石体における（現像極における）角度位置
ｒａ 希土類系磁石
ｆｅ フェラント系磁石
ｒａｂ 希土類系磁性粉を含むボンド磁石
ｆｅｂ フェラント系磁性粉を含むボンド磁石
４３ 現像剤規制部材
Ｄａ 現像領域
Ｄｇ 現像ギャップ
ｄ１ 現像領域における現像スリーブ表面移動方向
ｄ２ 現像領域における感光体表面移動方向
５ １次転写ローラ
６ クリーニング装置
８ 中間転写ベルト
８１ 駆動ローラ
８２ 対向ローラ
８３ クリーニング装置
９ ２次転写ローラ
１０ 記録媒体供給カセット
１０１ 記録媒体供給ローラ
ＴＲ タイミングローラ対
ＦＸ 定着装置
ＤＲ 記録媒体排出ローラ対
ＤＴ 記録媒体排出トレイ
Ｓ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関係しており、特に、該画像形成装置に用いる現像装置に関係している。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ機、或いはこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置では、静電潜像担持体の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に露光装置から画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写できるものが一般的である。
【０００３】
ここで、「被転写体」とは、モノクロ画像形成装置では、記録紙等の記録媒体が一般的であり、カラー画像形成装置等において、静電潜像担持体上のトナー像を１次転写する中間転写体を採用している場合は、該中間転写体及び該中間転写体からトナー像が２次転写される記録媒体のいずれもが被転写体であると言える。
【０００４】
このような画像形成装置における現像装置としては、乾式現像剤を用いるものと、液体現像剤を用いるものが知られているが、今日では乾式現像剤を用いる現像装置が一般的である。乾式現像剤を用いる現像装置については、トナーを主体とする所謂一成分現像剤を用いる現像装置と、トナー及びキャリア粒子を含む所謂二成分現像剤を用いる現像装置が知られている。
【０００５】
二成分現像剤を用いる現像装置は、一般的には、固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する。
【０００６】
図１９（Ａ）はこのような現像装置における磁石体ＭＲびそれに外嵌された現像スリーブＤＳの例を示している。磁石体ＭＲは、図１９（Ａ）に例示するように、環状に配列されたＮ極とＳ極を含む磁極群を有している。これら磁極のうち静電潜像担持体（図示例では感光体）ＰＣ上の静電潜像を現像する現像領域Ｄａ’に臨む磁極が主として該静電潜像の現像に携わる現像極Ｄｐ’である。図１９（Ａ）に示す例では、現像領域Ｄａ’に臨む一つのＮ極が現像極Ｄｐ’となっている。
【０００７】
このような単一磁極からなる現像極Ｄｐ’では、磁力分布が、通常、図１９（Ｂ）に例示するように、現像極Ｄｐ’の中心Ｄｐｃに関してほぼ対称である。
【０００８】
図２０（Ａ）は、このような現像極Ｄｐ’により現像領域において現像スリーブＤＳ上に形成される現像剤の穂( 磁気ブラシ）の例(1) 〜(6) を模式的に示している。図２０（Ａ）に示す例では、現像領域における現像スリーブＤＳ表面の移動方向、従って現像剤の搬送方向はｄ１であり、現像領域における静電潜像担持体ＰＣ表面の移動方向は、ｄ１とは反対方向のｄ２である。
現像剤の穂（磁気ブラシ）(1) 〜(6) は、現像極等の磁極により現像スリーブＤＳの表面に形成される磁性キャリア粒子Ｃｐからなるキャリアチエーンとこれに付着したトナーｔとからなる。
【０００９】
図２０（Ａ）に示すように、現像極Ｄｐ’による磁気ブラシは、現像スリーブＤＳ表面に対する接線方向の磁束密度が大きい、現像剤搬送方向ｄ１において現像領域のやや上流側で発生し始め、ブラシの形を保ちつつ下流側へ向け搬送される。
【００１０】
さらに説明すると、現像極Ｄｐ’とその上流側に隣り合う磁極（図示省略）との中間位置の下流側隣辺りから磁気ブラシが立ち上がり始める。そして図２０（Ａ）に示すように、現像領域Ｄａ’の上流側端部辺りで長い磁気ブラシ(1) が立ち上がる。ブラシ(1) より下流側で先端部が像担持体ＰＣに接触して折れ曲がったような磁気ブラシ(2) が像担持体ＰＣ表面を摺擦し始める。さらに下流側では、ブラシ(2) の折れ曲がり部が現像領域Ｄａ’で畳まれるようにして短く太った磁気ブラシ(3) 、(4) 及び(5) となり、像担持体ＰＣ表面を摺擦する。現像領域Ｄａの下流側端部辺りでは短く太ったままの磁気ブラシ(6) が像担持体ＰＣから離れていく。
【００１１】
このように形成される磁気ブラシによる静電潜像の現像においては、図２０（Ｂ）に模式的に示すように、図２０（Ａ）の磁気ブラシ(1) のような長い磁気ブラシ(21)、(22)の先端部が、静電潜像に付着したトナーt を掻き落とすように作用しがちである。静電潜像に付着したトナーt が多く掻き落とされると、画像欠損が生じたり、画像濃度が低下したりして画像品質が低下する。
【００１２】
図２０（Ｃ）に模式的に示すように、図２０（Ａ）の磁気ブラシ(3) 〜(6) のような太った短い磁気ブラシ（40) は、ブラシ中のトナーｔの自由度が奪われやすく、現像に寄与することが困難になりやすい。トナーｔの自由度が奪われ、静電潜像へのトナー付着量が少なくなると、現像効率が低下し、画像欠損が生じたり、画像濃度が低下したりして画像品質が低下する。
【００１３】
また、一般的に言って、現像極が単一極で構成されている現像装置は、プロセス速度（画像形成処理速さ）の高い画像形成装置に搭載して用いると、現像性能が低下する傾向があることが知られている。特に、画像形成に伴ってキャリア粒子が、その表面形状の変化や、トナー樹脂成分の付着等により劣化し、そのために磁石体及び現像スリーブによる現像剤搬送量が低下して現像形成されるトナー像の濃度が低下する傾向がある。
【００１４】
そこで、特開平５−７２９０２号公報には、このような問題の解決を目指して、現像領域に臨む現像極を、同極を隣り合わせて着磁してなる同極着磁の現像極とすることが記載されている。
【００１５】
図２１（Ａ）は同極（Ｎ極又はＳ極）を隣り合わせて着磁した、所謂同極着磁の現像極による磁力分布例を示している。図２１（Ｂ）は、同極着磁の現像極を有する磁石体の該現像極を含む部分の磁束密度の例を示している。図２１（Ｂ）において、Ｂｒは現像スリーブ表面に対して法線方向の磁束密度であり、Ｂθは現像スリーブ表面の接線の方向の磁束密度である。ｆは磁気吸引力を示している（ｆ＝Ｂｒ＋Ｂθ）。
【００１６】
なお、図２１（Ｂ）において、横軸上の磁石体における中心角度位置は、磁石体の軸（シャフト）の端部に形成される磁石体位置決め、固定のための、所謂Ｄカット面（後述する図２に示されるようなＤカット面Ｄｃ）の中央位置を基準にして、該基準位置からの中心角度量（図２を参照して言えば、図２において反時計方向に回った中心角度量）に相当する位置である。図２１（Ｂ）に示す例では、現像極中心の角度位置は基準位置から中心角度にして反時計まわりに２９０度の位置ｍｐである。
【００１７】
図２１（Ｂ）からも分かるように、同極着磁の現像極によると、隣り合う同極着磁部分の間で磁力ｆが急激に低下しており、それにより磁気吸引力が弱まり、現像剤の攪乱が生じるので、それだけこの部分でトナーが動き易くなり、静電潜像の現像性がそれだけ向上する。また、通常、現像スリーブの回転方向において現像領域より上流側に設けられている現像剤穂の高さを規制する規制部材（穂高規制部材）での詰まりがあれば発生することがある筋状画像ノイズの発生が、磁気拘束力の弱まりに起因する現像剤の攪乱により抑制される利点がある。さらに、該隣り合う同極着磁部分による反発磁界により現像領域内における現像剤の静電潜像担持体への接触抵抗が低減し、それだけ画像の乱れが抑制され、画像品質が向上する利点もある。
【特許文献１】特開平５−７２９０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、同極着磁の現像極を採用する現像装置では、隣り合う同極着磁部分の間の中央部で磁力が急激に低下するので、該中央部に対応する現像領域の部分でトナー飛散量が多く、そのため画像にカブリが発生しやすい。
【００１９】
同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体から速やかに遠ざけることでカブリ現象を抑制しようとして、該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際の位置に設定すると、該中央部での磁力の低減による現像剤の攪乱によりキャリア粒子が静電潜像担持体に付着しやすくなる。
【００２０】
そこで本発明は、固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であって、
カブリ現象発生を抑制しつつ、そして同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ、効率よく静電潜像を現像できる現像装置を提供することを第１の課題とする。
【００２１】
また本発明は、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像装置により現像してトナー像を形成できる画像形成装置であって、カブリ等の画像ノイズの抑制された、それだけ高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は前記課題を解決するため研究を重ね、次のことに着目した。
（ａ）現像極を同極着磁の現像極とすると、隣り合う同極着磁部分の間で磁力が急激に低下し、それにより現像剤の攪乱が生じ、トナー飛散量が多くなり、画像カブリが発生しやすくなる。
（ｂ）従って、現像剤のこのようなカブリ現象をもたらす攪乱を防止するために現像極は単一の磁極とすることが好ましい、と言える。
（ｃ）しかし、現像極を単一磁極で形成する場合、該現像極の磁力分布を図１９（Ｂ）に例示するように現像極中心に関してほぼ対称のものとすると、既述のとおり、現像剤搬送方向において下流側へ向かうにつれ短く太った磁気ブラシが形成され、太った短い磁気ブラシによる現像ではトナーｔの自由度が奪われ、現像効率が低くなる。
【００２３】
本発明者はさらに研究を重ね、現像極を単一磁極で形成して、しかも現像効率を向上させるには、次のようにすればよいことを見出した。
（ｄ）現像極による現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度のピーク値を示す磁石体における位置（中心角度位置）を現像極の中心位置より、現像領域における静電潜像担持体表面の移動方向において下流側へずらす。
（ｅ）該磁束密度ピーク値の予め定めた割合分（例えばピーク値の５０％分）の磁束密度を示す該磁石体における中心角度位置は該磁束密度ピーク値を示す中心角度位置から静電潜像担持体表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置とする。
（ｆ）さらに、前記磁束密度ピーク値を示す磁石体における中心角度位置から静電潜像担持体表面の移動方向において下流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｘと、上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｙとの間にＹ＞Ｘの関係を成立させる。
【００２４】
これら条件のもとでは、現像領域における静電潜像担持体表面の移動方向において現像極の上流側部分（現像極上流側端部を含む現像極における上流側寄り部分）による磁力線分布が下流側寄り部分による磁力線分布より少ない割合で構成される。しかし該上流側部分による磁力線の向きは、法線方向磁束密度のピーク値を示す位置を静電潜像担持体表面の移動方向において下流側へずらさない場合の現像極における上流側部分での磁力線の向きと同じ、或いはほぼ同じままである（換言すれば、磁力線の向きは変わらない或いは殆ど変わらない）。このように磁力線の向きが同じ、或いはほぼ同じままで、該上流側部分での磁力ベクトルの大きさを小さくすることができ、それにより、磁気ブラシに（特にブラシにおけるキャリア粒子チエーンに）それを現像スリーブ表面上に立たせる偶力（磁界ベクトルに垂直方向の磁気力成分による偶力）を作用させることができる。これにより、上流側部分による磁気ブラシがそれだけ静電潜像担持体を摺擦し易くなる。
【００２５】
また、そのように磁力ベクトルの大きさが小さくなった現像極の上流側部分を該現像極において現像剤搬送方向に広い幅にわたって設定でき、磁力ベクトルの大きさが低減された該広い幅にわたる上流側部分に臨む現像剤を低磁力で、従ってキャリア粒子の移動性が高められる状態で、細い多くの磁気ブラシの形で現像スリーブ上に保持することができる。それら磁気ブラシにおけるトナー拘束力は、図２０（Ｃ）に例示するような従来の太った短い磁気ブラシの場合よりも弱く、それだけトナーの静電潜像への移動が容易化される。
【００２６】
かくして、現像極を単一磁極で形成して該現像極の磁力分布を図１９（Ｂ）に例示するように現像極中心に関してほぼ対称のものとする場合と比べると、現像効率を向上させることができる。
しかも単一磁極の現像極を採用するので、同極着磁の現像極を採用する場合に比べてカブリ現象の発生を抑制しつつ、そして同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ、現像効率を向上させることができる。
【００２７】
キャリア粒子の静電潜像担持体への付着抑制の点についてもう少し説明すると、単一磁極の現像極を採用し、且つ、該現像極における前記法線方向の磁束密度のピーク値を示す位置を現像極の中心位置（そこでは通常、静電潜像担持体へ現像スリーブが最も接近する）より、現像領域における静電潜像担持体表面の移動方向において下流側へずらせることで、静電潜像担持体から現像剤が離れていこうとする現像剤離れ際で最も強い磁力を作用させることができ、それによりキャリアが静電潜像担持体に付着することを抑制できる。
【００２８】
本発明はこのような知見に基づき前記第１の課題を解決するため次の現像装置を提供し、前記第２の課題を解決するため次の画像形成装置を提供する。
（１）現像装置
固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であり、
前記磁石体は前記現像領域に臨む単一の磁極である現像極を含む、環状に配列された磁極群を有しており、
該現像極による前記現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度のピーク値を示す該磁石体における中心角度位置が、前記現像領域において該現像スリーブが対向する静電潜像担持体表面の移動方向において該現像極の中心の該磁石体における中心角度位置より下流側へ偏っており、
前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度を示す該磁石体における中心角度位置は該磁束密度ピーク値を示す中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置であり（該等中心角度には等中心角度と見做して差し支えない略等中心角度も含まれる。）、
前記磁束密度ピーク値を示す磁石体における中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｘと、上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度ＹとがＹ＞Ｘの関係にある現像装置。
【００２９】
（２）画像形成装置
本発明に係る現像装置を含んでおり、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を該現像装置により現像してトナー像を形成できる画像形成装置。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であって、
カブリ現象の発生を抑制しつつ、そして同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子の静電潜像担持体への付着を抑制しつつ、効率よく静電潜像を現像できる現像装置を提供することができる。
【００３１】
また本発明によると、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像装置により現像してトナー像を形成できる画像形成装置であって、カブリ等の画像ノイズの抑制された、それだけ高品質の画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明に係る画像形成装置の例及びそこで用いられている現像装置について説明する。
図１は画像形成装置の１例ＰＲの構成の概略を示している。画像形成装置ＰＲはタンデム型のフルカラープリンタである。
【００３３】
このプリンタＰＲは、駆動ローラ８１とこれに対向するローラ８２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト８を有している。転写ベルト８は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ８１により図中反時計方向（図中矢印方向）ＣＣＷに回される。
【００３４】
ローラ８２には転写ベルト８上の２次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置８３が臨んでおり、駆動ローラ８１には２次転写ローラ９が臨んでいる。クリーニング装置８３に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【００３５】
２次転写ローラ９の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて駆動ローラ８１に支持された中間転写ベルト８の部分に押圧され、中間転写ベルト８との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト８の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転することができる。２次転写ローラ９には、図示省略の電源から２次転写バイアスを印加することができる。
【００３６】
中間転写ベルト８及び２次転写ローラ９の上方には定着装置ＦＸが配置されており、下方にはタイミングローラ対ＴＲが配置されており、さらにその下方に、記録紙等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容カセット１０が配置されている。
【００３７】
定着装置ＦＸはハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着加熱ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体収容カセット１０に収容された記録媒体Ｓは、媒体供給ローラ１０１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対ＴＲへ供給することができる。
【００３８】
中間転写ベルト８を巻き掛けたローラ８１、８２の間には、転写ベルト８に沿って、ローラ８２からローラ８１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００３９】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１を備えており、該感光体の周囲に帯電器２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５及びクリーニング装置６がこの順序で配置されている。
【００４０】
１次転写ローラ５は転写ベルト８を間にして感光体１に対向しており、ベルト８の走行に従動回転する。１次転写ローラ５には、感光体１上に形成されるトナー像をベルト８へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。
露光装置３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームの点滅により感光体１にドット（点）露光で画像露光を施せるものである。
【００４１】
各画像形成部における感光体１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電器２は、本例ではスコロトロン帯電器であり、所定のタイミングで図示省略の電源から帯電用の電圧が印加される。なお、帯電器２は帯電ローラを用いるもの等であってもよい。
【００４２】
各画像形成部における現像装置４は図２にも示すものであり、磁性キャリアと負帯電性トナーを主成分とする所謂２成分現像剤を用いて、感光体１上に形成される静電潜像を、図示省略の電源から現像バイアスが印加されるローラ形態の現像スリーブ（換言すれば、現像ローラ）４１で反転現像することができる。現像装置４については後ほどさらに説明する。
【００４３】
このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト８に１次転写する。
【００４４】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器２にて表面が一様に所定電位に帯電され、該帯電域に露光装置３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置４の現像バイアスが印加された現像スリーブ４１にて現像されて可視イエロートナー像となる。該イエロートナー像は１次転写ローラ５にて転写ベルト８上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ５には図示省略の電源から１次転写バイアスが印加される。
【００４５】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト８に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト８に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト８に転写される。
【００４６】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト８上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト８上に形成された多重トナー像は転写ベルト８の回動により２次転写ローラ９へ向け移動する。
【００４７】
一方、記録媒体Ｓが記録媒体収容カセット１０から媒体供給ローラ１０１にて引き出され、タイミングローラ対ＴＲへ供給され、待機している。
【００４８】
このようにタイミングローラ対ＴＲのところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト８にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト８と２次転写ローラ９とのニップ部に供給される。該多重トナー像は図示省略の電源から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ９にて該記録媒体Ｓ上に２次転写される。その後記録媒体Ｓは定着装置ＦＸに通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、排出ローラ対ＤＲにて排出トレイＤＴに排出される。
【００４９】
トナー像のベルト８への１次転写において感光体１上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置６で清掃され、２次転写によりベルト８上に残留する２次転写残トナー等はクリーニング装置８３で清掃される。これら清掃除去されたトナーはそれぞれ図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【００５０】
以上説明したように画像形成されるのであるが、２成分現像剤を用いる現像装置４についてさらに説明する。本発明の好ましい実施形態の現像装置は、基本的には、固定配置された磁石体と、磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂（磁気ブラシ）を磁石体の磁力により現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体（ここではドラム型感光体）の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該像担持体の表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置である。
【００５１】
ここで用いられている現像装置４は図２〜図６に示すものである。図２は現像装置４の断面構造の概略を示している。図３（Ａ）は現像装置４の現像スリーブ４１と磁石体４２等との関係及び現像スリーブ４１と感光体１との位置関係を示している。図４は現像装置４を図２において左側から見て、且つ、ケース蓋体４０Ｌを外して示す図である。図５は現像装置４を図２において上方から見て、且つ、蓋体４０Ｌ及び現像剤規制部材４３を省略して示す図である。図６は現像スリーブ４１と磁石体４２の断面を示している。
【００５２】
現像装置４は現像スリーブ４１を有している。現像スリーブ４１は断面円形の中空ローラ形態のスリーブであり、磁石体４２に外嵌され、左右の軸受け部ｂ１、ｂ２を介して磁石体４２に回転自在に支持されている。磁石体４２はここでは概ねローラ形態に形成されている。
【００５３】
現像スリーブ４１は、図３（Ａ）において左側端部４１１に嵌着された円盤状端部材ｅ１を有しているとともに図３（Ａ）において右側端部４１２に嵌着された円盤状端部材ｅ２を有している。磁石体４２は図３（Ａ）において左側端から現像スリーブ４１の外へ突出する軸部４２１を有しているとともに右側端から反対側へ短く突出する軸部４２２を有している。
【００５４】
磁石体４２の現像スリーブ４１から突出した軸部４２１は現像装置ケース４０（図２参照）に支持されており、かくして磁石体４２は現像装置ケース４０に対し定位置をとる固定配置の磁石体となっている。
【００５５】
現像スリーブ４１の左側の端部材ｅ１の内面側に段落とし凹所が形成されている。左側の軸受け部ｂ１は該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体４２の軸部４２１に外嵌されている。現像スリーブ４１の右側の端部材ｅ２の内面側にも段落とし凹所が形成されている。右側の軸受け部ｂ２は該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体４２の短軸部４２２に外嵌されている。
【００５６】
このようにして、現像スリーブ４１は磁石体４２に外嵌され、左右の軸受け部ｂ１、ｂ２を介して該磁石体に回転自在となっている。
現像スリーブ４１の左側の端部材ｅ１の外面側にも段落とし凹所が形成されている。シールリングｓｒが該凹所に嵌め込まれているとともに磁石体４２の軸部４２１に外嵌されている。
【００５７】
現像スリーブ４１の右側の端部材ｅ２から現像スリーブ４１を回転駆動するための軸部４１０が一体的に突出しており、該軸部は図示省略の軸受け部にて現像装置ケース４０に回転可能に支持されており、該ケース４０外へ突出した端部に駆動用ギアＧ（後述する図４、図５参照）が嵌着されている。該駆動ギアＧが図省略の現像装置駆動部により駆動されることで、現像スリーブ４１が図２中時計方向ＣＷに回転駆動される。
【００５８】
磁石体４２は、現像スリーブ４１が磁石体４２の周囲に回転駆動されたとき、現像装置４で使用される現像剤からなる磁気ブラシ（現像剤の穂）が現像スリーブ４１の周面上に形成されるように、磁石体に周囲方向に沿ってＮ極、Ｓ極を交互に有している。磁石体４２については後ほどさらに説明する。
【００５９】
かくして、現像装置４は、現像スリーブ４１の周面に磁性キャリアとトナーを含む現像剤からなる磁気ブラシを担持して、感光体１上の静電潜像を現像する現像領域Ｄａへ搬送することができる。また、該現像剤搬送の途中で、現像領域Ｄａへ搬送される現像剤量（磁気ブラシの穂高さ）が現像剤規制部材（現像剤の穂高規制部材）４３で予め定めたものに規制されるようになっている。
【００６０】
現像領域Ｄａにおいては、感光体１と現像スリーブ４１との間の間隙（現像ギャップ）Ｄｇに磁気ブラシが到来して感光体１上の静電潜像が現像され、可視トナー像が形成される。このトナー像は感光体１から被転写体（ここではベルト８）に転写される。
【００６１】
現像領域における現像ギャップＤｇは、ここでは、次のように確保される。
図２及び図３（Ａ）に示すように、磁石体４２の軸部４２１が感光体１を支持している図示省略の部材に設けられた軸部位置決め装置ＰＳ１に嵌め込み支持されるとともに、現像スリーブ４１の駆動軸部４１０が、感光体１を支持している図示省略の部材に設けられた軸部位置決め装置ＰＳ２に嵌め込み支持されている。かくして、現像スリーブ４１は感光体１に対し固定的に定位置に設けられ、感光体１に対し、決められた現像ギャップＤｇをおいて臨む。
なお、図３（Ａ）では軸部位置決め装置ＰＳ１を簡略図示しているが、装置ＰＳ１は図２及び図３（Ｂ）に示すように、軸部４２１の端部の一部を、その断面形状がＤ字様形状となるように、軸部中心線と平行に平坦に切除して、所謂Ｄカット面Ｄｃを形成し、該Ｄカット面Ｄｃに位置決めスプリングを当接させるものである。磁石体４２における各磁極の位置は、該Ｄカット面Ｄｃの、軸部円周方向における中心ｃｅを基準位置として、図２において反時計まわりに磁極へ至るための中心角度量に相当する中心角度位置とされる。
【００６２】
感光体１と現像スリーブ４１との間の現像ギャップを設定する手法として、上記のような軸部位置決め装置ＰＳ１、ＰＳ２のほか、コロを採用したものでもよい。
例えば、図７に示すように、現像スリーブの軸部に現像スリーブ４１より現像ギャップＤｇの２倍分大径のコロｒを嵌め、現像装置全体を感光体側へ付勢するか、又は現像スリーブ４１をガイドに沿って感光体側へ付勢することで該コロｒを感光体１の周面に当接させて現像ギャップＤｇを得るようにしてもよい。
【００６３】
現像装置４は上記説明した現像スリーブ４１等のほか、現像スリーブ４１へ現像剤を攪拌しつつ供給する供給スクリュー４４及び供給スクリュー４４と共に現像剤を攪拌する攪拌スクリュー４５も含んでいる。スクリュー４４、４５の間に隔壁４６が設けられている。隔壁４６には、その一端部に現像剤流通開口ｈ１が（図４、図５にその位置だけを示す）、他端部に現像剤流通開口ｈ２が形成されている。
【００６４】
スクリュー４４、４５は図示省略の駆動モータ（前記の現像スリーブ駆動モータでもよい）に回転駆動され、それにより、現像装置４内に現像剤が循環するようになっている。 現像装置４内の現像剤は、攪拌スクリュー４５によりキャリアとトナーが攪拌されつつ図４及び図５において右側へ搬送され、隔壁開口ｈ２から供給スクリュー４４側へ押し出され、該スクリュー４４にて図４、図５中左側へ送られ、そのとき、現像剤がスクリュー４４により攪拌されつつ現像スリーブ４１の各部へ均等状に供給される。
【００６５】
現像に供されずに供給スクリュー４４によりその送り出し端側へ搬送される現像剤は、隔壁開口ｈ１から攪拌スクリュー４５側へ移行する。このように現像装置４内で現像剤が循環する。
供給スクリュー４４には、その送り出し端側からトナー補給供給スクリュー４４１が同軸に連設されており、図示省略のトナー補給ホッパからトナー補給口ＴＳへ予め定めたタイミングで供給される補給トナーが隔壁開口ｈ１へ送られ、既に装置４内にある現像剤に混合され、現像に供されていく。
【００６６】
磁石体４２についてさらに説明する。現像装置４の磁石体４２は図６に示すものである。磁石体としては、基本的には、現像領域Ｄａに臨む単一の磁極（例えばＮ極）である現像極Ｄｐを含む、環状に配列された磁極群を有するものを採用できる。
【００６７】
磁石体４２は、現像極Ｄｐを含め、全体がフェライト系磁石で形成されている。現像極Ｄｐは、図６及び図１８（Ａ）に示すように、現像剤搬送方向（図６ではＣＷ方向に同じ）において下流側寄りの切欠部Ｃｔを有している。観点を変えて言えば、現像極Ｄｐは、現像領域Ｄａにおける感光体１表面の移動方向において上流側寄りの切欠部Ｃｔを有している。切欠部Ｃｔを形成することで磁石体４２は僅かではあるが軽量化されている。
【００６８】
磁石体４２の現像極Ｄｐは、図８に示すような磁束密度分布を示す。この磁束密度分布は、ここでは、現像極Ｄｐが前記切欠部Ｃｔを有していることに基づいている。
この磁束密度分布について説明すると、現像極Ｄｐによる現像スリーブ４１表面に対する法線方向の磁束密度Ｂｒのピーク値Ｂｒｐを示す磁石体における中心角度位置ｐ１が、現像領域Ｄａにおける感光体１表面移動方向において、現像極Ｄｐの中心の位置ｐ２（現像極中心の磁石体における角度位置ｐ２）より下流側へ予め定めた角度Ｄ１偏っている。 本例では、現像極Ｄｐの中心位置ｐ２は、現像スリーブ４１が感光体１に最も接近する位置に対応している。
【００６９】
磁束密度ピーク値Ｂｒｐの予め定めた割合分（図８に示すように例えばピーク値の５０％）の磁束密度を示す磁石体における中心角度位置ｐ３、ｐ４は磁束密度ピーク値を示す位置ｐ１から感光体１表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ中心角度Ｄ２、Ｄ２’離れた位置である。角度Ｄ２と角度Ｄ２’は等中心角度である。ここで「等中心角度」とは、角度Ｄ２と角度Ｄ２’とが等しい場合は勿論のこと、角度Ｄ２と角度Ｄ２’とが等中心角度であると見做して差し支えない略等中心角度である場合も含まれる。
【００７０】
磁束密度ピーク値Ｂｒｐを示す磁石体における位置ｐ１から感光体１の表面移動方向において下流側で法線方向の磁束密度が０になる位置ｐ５までの中心角度量Ｘと、上流側で法線方向の磁束密度が０になる位置ｐ６までの中心角度量ＹとがＹ＞Ｘの関係にある。
なお、位置ｐ２と位置ｐ５との間の角度Ｄ３と、位置ｐ２と位置ｐ６との間の角度Ｄ３’とは、等しいか、或いは等しい見做して差し支えない略等しい角度である。
【００７１】
図８に示す磁束密度分布では、さらに、ピーク値Ｂｒｐを示す角度位置ｐ１から感光体１の表面移動方向において上流側で磁束密度が０になる角度位置ｐ６へ至るまでの磁束密度の変化が、該上流側で磁束密度ピーク値Ｂｒｐの前記の予め定めた割合分（例えばピーク値の５０％）の磁束密度を示す角度位置ｐ４から磁束密度が０になる位置ｐ６へ至るまでの間に変曲点を含んでいる。
【００７２】
図９は磁石体４２の現像極Ｄｐを含む部分の磁束密度分布の例を示している。図９において、Ｂｒは現像スリーブ４１表面に対して法線方向の磁束密度であり、Ｂθは現像スリーブ４１表面の接線の方向の磁束密度である。ｆは磁気吸引力を示している（ｆ＝Ｂθ＋Ｂｒ）。
【００７３】
なお、図９において、横軸の磁石体における角度位置は図２に示すＤカット面Ｄｃの幅の中央位置ｃｅを基準位置にして図２において反時計方向に回った中心角度量に相当する位置である。
また、この例では現像極Ｄｐによる法線方向磁束密度のピーク値の位置ｐ１は基準位置から中心角度にして２９０度の位置である。
さらに、図８に示す角度量Ｄ１に相当する角度量は略６度であり、角度量Ｄ２（Ｄ２’）に相当する角度量は略１５度であり、角度量Ｄ３（Ｄ３’）に相当する角度量は略３０度である。
【００７４】
現像装置４には、上記の現像極条件に基づく次の利点がある。
現像領域Ｄａにおける感光体１表面の移動方向において現像極Ｄｐの上流側部分（現像極上流側端部を含む現像極における上流側寄りの部分）による磁力線分布（Ｂｒ、Ｂθそれぞれの分布）が現像極Ｄｐの下流側寄り部分による磁力線分布より少ない割合で構成される。しかし該上流側部分による磁力線の向きは、法線方向磁束密度のピーク値を示す位置を感光体１表面の移動方向において下流側へずらさない従来の単極の現像極における上流側部分での磁力線の向きと同じ、或いはほぼ同じままである（換言すれば、磁力線の向きは変わらない或いは殆ど変わらない）。このように磁力線の向きが同じ、或いはほぼ同じままで、感光体１表面の移動方向において上流側の部分での磁力ベクトルの大きさを小さくすることができる。
【００７５】
図１０はこのことを象徴的に示す図である。図１０において、垂直成分とは現像スリーブ表面に対する法線方向の磁力線成分であり、水平成分とは現像スリーブ表面の接線の方向の磁力線成分である。図１０に示すように、現像極Ｄｐにおける上流側部分（感光体１表面の移動方向において上流側部分）では、磁力線の向きは従来の単極の現像磁極の場合（図１０の左側の図参照）と同じ、或いはほぼ同じままで、該上流側部分での磁力ベクトルの大きさを小さくできる（図１０の右側の図参照）。
【００７６】
図１１は従来の単極の現像極と磁石体４２の現像極Ｄｐのそれぞれによる磁力ベクトの変化の例を示している。これら現像極の法線方向磁束密度Ｂｒのピーク値は略同じである。 図１２は、図１１の場合と同じ従来の単極の現像極と図１１の場合と同じ磁石体４２の現像極Ｄｐのそれぞれによる磁力線の向きの変化の例を示している。図１１及び図１２から分かるように、両タイプの現像極による磁力線の向きはほぼ同じで（図１２参照）、現像極における上流側部分による磁力ベルトルの大きさは磁石体４２の現像極Ｄｐの方が低下する。
なお、図１２において、縦軸の数値は角度〔度〕を示しており、「０」は法線方向を示している。
【００７７】
図１３は法線方向磁束密度Ｂｒのピーク値が略同じである従来の単極の現像極と磁石体４２の現像極Ｄｐのそれぞれによる磁界と磁気力の位相差を示している。
図１３の横軸の「０」位置は現像極Ｄｐの位置Ｐ１であり、縦軸の「０」は現像スリーブ法線に沿った方向を示しており、後述する図１４において傾角β＝傾角αとなる状態である。
【００７８】
図１３から分かるように、ピーク値Ｂｒｐを感光体表面移動方向において下流側へずらせた磁石体４２の現像極Ｄｐのように、現像極における感光体表面移動方向において上流側部分での磁力線の向きが実質上変わらないで、該上流側部分での磁力ベクトルの大きさが小さくなる現像極の場合には、従来の単極の現像極の場合より、現像極上流側の部分による磁界と磁気力の位相差が略無くなる。
【００７９】
その結果、磁気ブラシ（特にキャリア粒子チエーン）の現像スリーブ４１表面の法線の方向に対する傾きは小さくなる。つまり、現像領域Ｄａ内では磁気ブラシが現像スリーブ４１表面に対する法線方向に立った状態を広い範囲で維持しやすい。
【００８０】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）はこのことを図示説明している。前記位相差が小さい状態では、図１４（Ａ）に示すように、磁界ベルトの現像スリーブの法線の方向に対する傾角αと磁気力ベクトルの現像スリーブ法線方向に対する傾角βとの関係が｜α｜＞｜β｜となり、穂（磁気ブラシ）を寝かせる偶力（磁界ベクトルに垂直方向の磁気力成分による偶力）が生じる。一方、前記位相差が大きくなってくると、図１４（Ｂ）に示すように、傾角αと傾角βとの関係が｜α｜＜｜β｜となってきて、穂（磁気ブラシ）を立たせる偶力が生じてくる。このように磁気ブラシを立たせる偶力が生じてくるので、現像極Ｄｐにおける、感光体表面移動方向において上流側の部分により形成される磁気ブラシがそれだけ感光体１を立った状態で摺擦し易くなる。
【００８１】
また、そのように磁力ベクトルの大きさが小さくなった現像極Ｄｐの上流側部分を該現像極において現像剤搬送方向に広い幅にわたって設定でき、該広い幅にわたる上流側部分に臨む現像剤を低磁力で、従ってキャリア粒子の移動性が高められる状態で、細い多くの磁気ブラシの形で現像スリーブ上に保持することができる。
【００８２】
それら磁気ブラシにおけるトナー拘束力は、図１５の左側に示す太った短い磁気ブラシ〔図２０（Ｃ）に例示する従来の太った硬く短い磁気ブラシと同じ状態の磁気ブラシ〕の場合よりも弱められ、それだけトナーｔの静電潜像への移動が容易化される。さらには柔らかく短いブラシのために、これが現像形成さたトナー像のトナーを掻き取ったり、該トナー像を乱したりすることはない。
【００８３】
図１５の右側に示す図は、そのようにキャリア粒子Ｃｐの移動性が高められた状態で、細く多く、柔らかく形成された磁気ブラシを模式的に示しているとともに該磁気ブラシにおいてはトナーｔの移動が容易であることを模式的に示している。
なお、図１５においてｄ１は現像領域における現像スーリブ４１表面の移動方向（現像剤搬送方向）を示しており、ｄ２は現像領域における感光体１表面の移動方向を示している。
【００８４】
かくして、現像極を単一磁極で形成して該現像極の磁力分布を図１９（Ｂ）に例示するように現像極中心に関してほぼ対称のものとする場合と比べると現像効率を向上させることができ、また、同極着磁の現像極を採用する場合と比べても遜色なく現像効率を向上させることができる。しかも単一磁極の現像極Ｄｐを採用するので、同極着磁の現像極を採用する場合に比べると現像領域Ｄａにおける現像剤の攪乱は抑制され、それだけカブリ現象の発生を抑制しつつ現像効率を向上させることができる。
【００８５】
図１６は従来の同極着磁の現像極を有する磁石体を採用した現像装置と法線方向磁束密度ピーク値を感光体表面移動方向において下流側へずらせた現像極Ｄｐを有する磁石体４２を採用した現像装置のそれぞれにより感光体１上に最も高い濃度のトナー画像を現像形成し、感光体へのトナー付着量を測定した結果を示している。
【００８６】
図１７は従来の単極の現像極を有する磁石体を採用した現像装置と法線方向磁束密度ピーク値を感光体表面移動方向において下流側へずらせた現像極Ｄｐを有する磁石体４２を採用した現像装置のそれぞれにより感光体１上に最も高い濃度のトナー画像を現像形成し、感光体へのトナー付着量を測定した結果を示している。
【００８７】
図１６、図１７のいずれの場合も、両現像装置において、現像極の一つの着磁部分の法線方向磁束密度は同じ（１００ｍＴ）とし、現像極以外の現像装置構成及び現像条件は実質上同じとした。
現像領域における現像スリーブ表面の移動方向と感光体表面の移動方向は逆方向とし、スリーブ周速と感光体周速の比θは１．８５とした。
図１６、図１７において、横軸は静電潜像現像のための感光体表面と現像スリーブとの間の電位差である。
【００８８】
図１６から、磁石体４２の現像極Ｄｐによると、同極着磁の現像極による静電潜像現像の場合と比べて遜色なく現像効率を向上させることができることが分かる。
図１７から、磁石体４２の現像極Ｄｐによると、従来型の単極の現像極による静電潜像現像の場合と比べて現像効率が向上することが分かる。
【００８９】
現像装置４では、既述のとおり、現像領域Ｄａへ搬送される現像剤の穂（磁気ブラシ）は穂高規制部材４３により高さが規制される。この規制部材４３において詰まりが生じることがあり、詰まりが生じると筋状画像ノイズが発生しようとする。しかし、現像装置４では、感光体表面移動方向における現像極Ｄｐの上流側部分は、図８におけるＹ領域に対応している。該現像極Ｄｐの上流側部分により形成される磁気ブラシは、既述のとおり磁気吸引力ｆが低くてっていることで自由度が大きいとともに、図１５の右側の図に示すように多くの細い磁気ブラシとなり、これら磁気ブラシにおいてはトナーの拘束力は弱く、トナー移動性がよい。これらにより、規制部材４３での詰まりにより発生することがある筋状のトナー欠損部分は移動性のよいトナーで埋められやすく、それだけ規制部材詰まりによる筋状画像ノイズの発生が抑制される。
【００９０】
磁石体４２の現像極Ｄｐによると、それは単一磁極の現像極であり、従って同極着磁の現像極と比べると現像剤の攪乱は抑制されるので、同極着磁の現像極における該同極着磁部分の間の中央部を静電潜像担持体からの現像剤離れ際位置に設定する場合と比べるとキャリア粒子Ｃｐの静電潜像担持体（ここでは感光体１）への付着を抑制しつつ、現像効率を向上させることができる。
【００９１】
現像領域における現像スリーブ表面の移動方向（従って現像剤搬送方向）と静電潜像担持体表面の移動方向は同方向でもよい。しかし、図１に示すプリンタＰＲでは、図２に示すように、現像スリーブ４１と静電潜像担持体１の回転方向はいずれも時計方向ＣＷであり、従って現像領域Ｄａにおける現像スリーブ４１表面の移動方向と像担持体１表面の移動方向は互いに逆向きである。
【００９２】
このように現像スリーブ４１表面の移動方向と像担持体１表面の移動方向は互いに逆向きであるので、現像極Ｄｐにおける現像剤搬送方向において下流側部分により形成されるキャリア粒子の移動性の高い磁気ブラシ（図１５の右側の図参照）から像担持体１へ付着することがあるキャリア粒子Ｃｐが現像極Ｄｐにおける上流側部分により形成されるキャリア粒子移動性の低い磁気ブラシにより補足され、全体として現像効率を向上させつつ像担持体１へのキャリア粒子の付着を抑制できる。
【００９３】
現像装置４の磁石体４２の現像極Ｄｐでは、図８に示すように、磁束密度ピーク値Ｂｒｐの予め定めた割合分の磁束密度を示す角度位置ｐ３、ｐ４はピーク値Ｂｒｐを示す角度位置ｐ１から現像剤搬送方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置ｐ３、ｐ４である。ここで、「ピーク値Ｂｒｐの予め定めた割合」として、図８では５０％が示されているが、該割合は５０％に限定されない。しかしあまり少なすぎると効果エリアが狭くなり、多すぎるとＰ１位置が現像領域から離れるようになってきて、キャリアが感光体に付着し易くなるから、概ね２５％〜７５％程度を例示できる。この割合の許容範囲は一般的に言えば、感光体径と磁石体径との兼ね合いで決まってくる。感光体径が大きくなれば該割合の許容範囲は広がり、逆に感光体径が小さくなってくると、該割合の許容範囲は狭くなってくる。
【００９４】
感光体１からの現像剤離れ際で、現像スリーブ４１表面の接線方向の磁束密度Ｂθを高め、且つ、磁気吸引力ｆを高めることで、感光体１へのキャリア付着を抑制できるとともに、キャリア粒子チエーン高さを低く抑制して該チエーンによる感光体１上のトナー画像擦り、それによる画像品質の低下を抑制することができる。
【００９５】
この観点から、感光体表面移動方向において磁石体４２の現像極Ｄｐの下流側に隣り合う磁極に関して、該隣り合う磁極による現像スリーブ４１表面に対する法線方向の磁束密度は６０ｍＴ〜１００ｍＴ程度とする例を挙げることかできる。また、該隣り合う磁極と現像極Ｄｐとの隔たりを、磁極中心間の中心角度間隔にして、１５度〜４５度程度とする例を挙げることができる。しかし、現像極Ｄｐとそれに隣り合う上流側の磁極との関係はこれに限定されるものではない。
【００９６】
用いる現像剤に関して言えば、感光体表面移動方向において現像極Ｄｐの上流側部分により形成される磁気ブラシ（特にそのキャリア粒子チェーン）は、図１５の右側の図のように、トナーｔの移動を容易化し、現像効率を向上させるために、細く、多い（密度が高い）ことが好ましい。この観点から、キャリア粒子Ｃｐの粒径として４０μｍ程度以下を例示できる。しかし、キャリア粒子として機能させるために該粒径は概ね２０μｍ以上であることが好ましい。
【００９７】
また、キャリア粒子Ｃｐの磁力は、像担持体１上に形成されるトナー像の磁気ブラシ擦りによるカスレ発生の抑制、キャリア粒子の粒状性の維持、キャリア粒子の掃き寄せのために、８０ｅｍｕ／ｇ程度以下を例示できる。しかし、磁性キャリア粒子として機能させるために概ね２０ｅｍｕ／ｇ程度以上が好ましい。
【００９８】
よって、用いる現像剤のキャリア粒子Ｃｐは、粒径が２０μｍ〜４０μｍの範囲にあることが好ましく、また、磁力が２０ｅｍｕ／ｇ〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲にあることが好ましいと言える。しかし、粒径や磁力がこれに限定されるものではない。
【００９９】
現像剤に関してさらに言えば、磁気ブラシが高くなりすぎて感光体１上のトナー像が該ブラシに強く擦られて画像不良が発生することを抑制するとともにトナーの離型性を高めて画像品質向上を図る観点から、磁性キャリア粒子Ｃｐは球形のキャリア粒子とし、トナーｔは球状トナーとすることができる。
【０１００】
現像剤による現像スリーブ４１の回転に対する負荷を軽減して、現像剤の劣化及びトナー飛散を抑制する観点から、静電潜像担持体（ここでは感光体１）の周速度と現像スリーブ４１の周速度との差は１．０〜２．２の範囲にする例を挙げることができる。
【０１０１】
画像形成装置の小型化、コンパクト化のために感光体１を小さくし、しかも、現像効率向上を図りつつ感光体１を小さくする観点から、感光体１の外径は２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度とし、現像装置の現像スーリブ４１の外径は１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度とする例を挙げることができる。
【０１０２】
ここで再び磁石体４２について説明する。既述の磁石体４２は図６及び図１８（Ａ）に示すように、現像極Ｄｐを含め全体がフエライト系磁石からなるものであったが、磁石体としては、図１８（Ｂ）〜図１８（Ｇ）に例示するもの等も採用できる。
【０１０３】
これら磁石体はいずれも現像極Ｄｐが現像領域における感光体１の表面の移動方向において現像極の中心より上流側寄りの切欠部Ｃｔを有しているものであり、図８と同様の法線方向磁束密度分布を示すものである。
図１８（Ａ）〜図１８（Ｃ）の各磁石体は全体が一体的に成形されたものであり、図１８（Ｄ）〜図１８（Ｇ）の各磁石体は各磁極を有する断面形状が略扇形状の磁石部材を環状に組み合わせてなるものである。
【０１０４】
図１８（Ｄ）の磁石体は現像極Ｄｐを含め各部がフェライト系磁石ｆｅで構成されている。
【０１０５】
図１８（Ｂ）、図１８（Ｅ）及び図１８（Ｇ）の各磁石体は、現像極Ｄｐが希土類系磁石ｒａとフェライト系磁石ｆｅとで構成されている。他の磁極部分はフェライト系磁石ｆｅで構成されている。図１８（Ｇ）の磁石体の現像極では、希土類系磁石ｒａ部分が現像領域における感光体１の表面の移動方向において上流側まで延在しており、その部分に切欠部Ｃｔが形成されている。
【０１０６】
このように、現像極が希土類系磁石ｒａとフェライト系磁石ｆｅとで構成され、希土類系磁石ｒａが主として感光体表面移動方向において下流側に位置している磁石体では、現像極における感光体表面移動方向において上流側部分と下流側部分との間に十分な磁力差を得ることができ、それにより、該上流側部分による磁力ベクトルの大きさを低下させ、キャリア粒子チェーンを立たせる偶力を、図１８（Ａ）や図１８（Ｄ）に示す磁石体よりも確実に得ることができる。
【０１０７】
図１８（Ｃ）及び図１８（Ｆ）の各磁石体は、現像極Ｄｐが希土類系磁性粉を含むボンド磁石ｒａｂとフェライト系磁性粉を含むボンド磁石ｆｅｂとで構成されており、該希土類系磁性粉を含むボンド磁石ｒａｂが感光体表面移動方向において下流側に位置している。
これら磁石体においても、図１８（Ｂ）、図１８（Ｅ）及び図１８（Ｇ）の各磁石体と同様に、現像極における上流側部分と下流側部分との間に十分な磁力差を得ることができ、それにより、該上流側部分による磁力ベクトルの大きさを低下させ、キャリア粒子チェーンを立たせる偶力を、図１８（Ａ）や図１８（Ｄ）に示す磁石体よりも確実に得ることができる。
【０１０８】
以上説明したプリンタはタンデム型のフルカラープリンタであったが、本発明はモノクロ画像形成装置にも適用でき、また、他のタイプの多色画像形成装置（例えば、いわゆる４サイクル型フルカラープリンタ）等にも適用できる。また、現像装置を複数備えている画像形成装置では、該複数の現像装置の全数より少ない数の現像装置に本発明が適用されているだけでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明は、２成分現像剤を用いて静電潜像担持体上の静電潜像を現像効率良く現像できる現像装置及び該現像装置を搭載することでそれだけ良好に画像形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例の構成の概略を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置の断面構造の概略を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は図２の現像装置の現像スリーブと磁石体等との関係及び現像スリーブと感光体との位置関係を示す図であり、図３（Ｂ）は磁石体の軸部のＤカット面を示す斜視図である。
【図４】図２の現像装置４を図２において左側から見て、且つ、ケース蓋体を外して示す図である。
【図５】図２に示す現像装置を図２において上方から見て、且つ、ケース蓋体及び現像剤規制部材を省略して示す図である。
【図６】現像スリーブと磁石体の断面図である。
【図７】現像ギャップ形成手法の他の例を示す図である。
【図８】磁石体の現像極の法線方向磁束密度分布例を示す図である。
【図９】図２の現像装置の磁石体の現像極を含む部分の磁束密度分布例を示す図である。
【図１０】現像極における下流側部分による磁力線の向きが実質上同じままで、該下流側部分での磁力ベクトルの大きさが小さくなることを象徴的に示す図である。
【図１１】従来の単極の現像極と図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる磁力ベクトの変化の例を示す図である。
【図１２】従来の単極の現像極と図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる磁力線の向きの変化の例を示す図である。
【図１３】従来の単極の現像極と図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる磁界と磁気力の位相差を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は磁気ブラシに加わる偶力を説明する図である。
【図１５】従来の太った短い磁気ブラシと、これとは異なり細く多く形成された磁気ブラシを模式的に示す図である。
【図１６】従来の同極着磁の現像極及び図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる感光体へのトナー付着量（換言すれば現像効率）を示す図である。
【図１７】従来の単極の現像極及び図２の現像装置の磁石体の現像極のそれぞれによる感光体へのトナー付着量（換言すれば現像効率）を示す図である。
【図１８】採用できる磁石体の種々の例を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は従来の現像装置における磁石体及びそれに外嵌された現像スリーブの例を示す図であり、図１９（Ｂ）は単一磁極からなる現像極の磁力分布例を示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）は従来の現像極により形成される現像剤の穂( 磁気ブラシ）の例を模式的に示す図であり、図２０（Ｂ）は長い磁気ブラシを拡大して模式的に示す図であり、図２０（Ｃ）は太った短い磁気ブラシを拡大して模式的に示す図である。
【図２１】図２１（Ａ）は従来の同極着磁の現像極の磁力分布の例を示す図であり、図２１（Ｂ）は同極着磁の現像極による磁束密度分布例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
ＰＲ プリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
１、ＰＣ 感光体
２ 帯電装置 ３ 画像露光装置
４ 現像装置
４０ 現像装置ケース
４０Ｌ ケース蓋体
４１ 現像スリーブ
４２ 磁石体
Ｄｐ 現像極
Ｂｒ 法線方向磁束密度
Ｂｒｐ 法線方向磁束密度のピーク値
Ｂθ 接線方向磁束密度
ｆ 磁力
ｐ１〜ｐ６ 磁石体における（現像極における）角度位置
ｒａ 希土類系磁石
ｆｅ フェラント系磁石
ｒａｂ 希土類系磁性粉を含むボンド磁石
ｆｅｂ フェラント系磁性粉を含むボンド磁石
４３ 現像剤規制部材
Ｄａ 現像領域
Ｄｇ 現像ギャップ
ｄ１ 現像領域における現像スリーブ表面移動方向
ｄ２ 現像領域における感光体表面移動方向
５ １次転写ローラ
６ クリーニング装置
８ 中間転写ベルト
８１ 駆動ローラ
８２ 対向ローラ
８３ クリーニング装置
９ ２次転写ローラ
１０ 記録媒体供給カセット
１０１ 記録媒体供給ローラ
ＴＲ タイミングローラ対
ＦＸ 定着装置
ＤＲ 記録媒体排出ローラ対
ＤＴ 記録媒体排出トレイ
Ｓ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であり、
前記磁石体は前記現像領域に臨む単一の磁極である現像極を含む、環状に配列された磁極群を有しており、
該現像極による前記現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度のピーク値を示す該磁石体における中心角度位置が、前記現像領域において該現像スリーブが対向する静電潜像担持体表面の移動方向において該現像極の中心の該磁石体における中心角度位置より下流側へ偏っており、
前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度を示す該磁石体における中心角度位置は該磁束密度ピーク値を示す中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置であり、
前記磁束密度ピーク値を示す磁石体における中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｘと、上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度ＹとがＹ＞Ｘの関係にあることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁束密度ピーク値を示す前記中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置へ至るまでの磁束密度の変化は、該上流側で前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度を示す前記位置から該法線方向の磁束密度が０になる位置へ至るまでの間に変曲点を含んでいる請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度は該磁束密度ピーク値の２５％〜７５％の範囲における磁束密度である請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁石体の現像極は前記静電潜像担持体表面の移動方向において該現像極の中心より上流側寄りの切欠部を有している請求項１、２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁石体の現像極は、希土類系磁石とフェライト系磁石とで構成されており、該希土類系磁石は主として前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側に位置している請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記磁石体の現像極は、希土類系磁性粉を含むボンド磁石とフェライト系磁性粉を含むボンド磁石とで構成されており、該希土類系磁性粉を含むボンド磁石が主として前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側に位置している請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記磁石体において、前記静電潜像担持体表面の移動方向において前記現像極の下流側に隣り合う磁極による前記現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度は６０ｍＴ〜１００ｍＴの範囲のものであり、該現像極の下流側に隣り合う該磁極と該現像極とは磁極中心間の中心角度間隔が１５度〜４５度の範囲内にある請求項１から６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤のキャリア粒子は、粒径が２０μｍ〜４０μｍの範囲のものであり、磁力が２０ｅｍｕ／ｇ〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲のものである請求項１から７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤における前記磁性キャリア粒子は球形のキャリア粒子であり、前記トナーは球状トナーである請求項１から８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の現像装置を含んでおり、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を該現像装置により現像してトナー像を形成できることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域において、該静電潜像担持体表面の移動方向は前記現像装置の現像スリーブ表面の移動方向とは逆方向である請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記静電潜像担持体の周速度と前記現像装置の現像スリーブの周速度との差は１．０〜２．２の範囲にある請求項１０又は１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記静電潜像担持体はドラム型感光体であり、該感光体の外径は２０ｍｍ〜６０ｍｍであり、前記現像装置の現像スーリブの外径は１０ｍｍ〜３０ｍｍである請求項１０、１１又は１２記載の画像形成装置。
【請求項１】
固定配置された磁石体と、該磁石体に回転可能に外嵌された現像スリーブとを含み、トナーと磁性キャリア粒子を含む現像剤からなる現像剤穂を該磁石体の磁力により該現像スリーブ表面上に形成し保持し、該現像剤穂を回転駆動される静電潜像担持体の表面に形成される静電潜像を現像する現像領域へ搬送し、該現像剤穂を該静電潜像担持体表面に接触させて該静電潜像を現像する現像装置であり、
前記磁石体は前記現像領域に臨む単一の磁極である現像極を含む、環状に配列された磁極群を有しており、
該現像極による前記現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度のピーク値を示す該磁石体における中心角度位置が、前記現像領域において該現像スリーブが対向する静電潜像担持体表面の移動方向において該現像極の中心の該磁石体における中心角度位置より下流側へ偏っており、
前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度を示す該磁石体における中心角度位置は該磁束密度ピーク値を示す中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において上流側及び下流側へそれぞれ等中心角度離れた位置であり、
前記磁束密度ピーク値を示す磁石体における中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度Ｘと、上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置までの中心角度ＹとがＹ＞Ｘの関係にあることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁束密度ピーク値を示す前記中心角度位置から前記静電潜像担持体表面の移動方向において上流側で前記法線方向の磁束密度が０になる位置へ至るまでの磁束密度の変化は、該上流側で前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度を示す前記位置から該法線方向の磁束密度が０になる位置へ至るまでの間に変曲点を含んでいる請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁束密度ピーク値の予め定めた割合分の磁束密度は該磁束密度ピーク値の２５％〜７５％の範囲における磁束密度である請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁石体の現像極は前記静電潜像担持体表面の移動方向において該現像極の中心より上流側寄りの切欠部を有している請求項１、２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁石体の現像極は、希土類系磁石とフェライト系磁石とで構成されており、該希土類系磁石は主として前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側に位置している請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記磁石体の現像極は、希土類系磁性粉を含むボンド磁石とフェライト系磁性粉を含むボンド磁石とで構成されており、該希土類系磁性粉を含むボンド磁石が主として前記静電潜像担持体表面の移動方向において下流側に位置している請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記磁石体において、前記静電潜像担持体表面の移動方向において前記現像極の下流側に隣り合う磁極による前記現像スリーブ表面に対する法線方向の磁束密度は６０ｍＴ〜１００ｍＴの範囲のものであり、該現像極の下流側に隣り合う該磁極と該現像極とは磁極中心間の中心角度間隔が１５度〜４５度の範囲内にある請求項１から６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤のキャリア粒子は、粒径が２０μｍ〜４０μｍの範囲のものであり、磁力が２０ｅｍｕ／ｇ〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲のものである請求項１から７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤における前記磁性キャリア粒子は球形のキャリア粒子であり、前記トナーは球状トナーである請求項１から８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の現像装置を含んでおり、回転駆動される静電潜像担持体上に形成される静電潜像を該現像装置により現像してトナー像を形成できることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域において、該静電潜像担持体表面の移動方向は前記現像装置の現像スリーブ表面の移動方向とは逆方向である請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記静電潜像担持体の周速度と前記現像装置の現像スリーブの周速度との差は１．０〜２．２の範囲にある請求項１０又は１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記静電潜像担持体はドラム型感光体であり、該感光体の外径は２０ｍｍ〜６０ｍｍであり、前記現像装置の現像スーリブの外径は１０ｍｍ〜３０ｍｍである請求項１０、１１又は１２記載の画像形成装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−３００９０７（Ｐ２００９−３００９０７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５７５３９（Ｐ２００８−１５７５３９）
【出願日】平成２０年６月１７日（２００８．６．１７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１７日（２００８．６．１７）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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