現像装置
【課題】 現像装置の端部において、端部シール部材である端部マグネットを配置した場合に、トナー漏れが発生する。
【解決手段】 現像スリーブに内包された非回転状態で固定された磁界発生手段（マグネットロール）に対して、前記マグネットロールの磁極と同極が対向するように、端部マグネットの磁極を配置する。
【解決手段】 現像スリーブに内包された非回転状態で固定された磁界発生手段（マグネットロール）に対して、前記マグネットロールの磁極と同極が対向するように、端部マグネットの磁極を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像するための、現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機等の画像形成装置において、従来これら画像形成装置に適用される現像装置としてはパウダークラウド法、カスケード法、磁気ブラシ法等によるものが知られている。このうち、二成分現像方式の磁気ブラシ法の場合は、磁性キャリア、トナー等を混合して含んでいる二成分現像剤を磁界発生手段に吸着し、磁極部分において現像剤をブラシ状に穂立ちさせる。そして、このブラシ状の現像剤で感光体ドラム上の静電潜像を摺擦することにより現像し、画像形成するものである。この時、現像剤中の磁性キャリア自体はやわらかい現像電極として働くため、トナーを静電潜像の電荷密度に比例して付着させることが可能、即ち、階調画像の再生に適しているものである。又、現像装置自体としても小型に構成できるという特徴を有している。
【０００３】
この二成分現像方式の磁気ブラシ現像装置としては、現像剤担持体である現像スリーブを用いた磁気ブラシ現像方法が一般化されている。感光体ドラム上の静電潜像を効率よく現像する目的を達成するために、まず、磁性体の粉末、例えばフェライト等である磁性キャリアと、樹脂中に顔料を分散させたトナーと、を含む二成分現像剤を攪拌混合する。そして、互いの摩擦による摩擦帯電によってトナーに電荷を保有させる。一方、この現像剤をその内部に磁極を有する非磁性体で作られた中空の円筒状の現像剤担持体である現像スリーブに保持させる。前記現像スリーブによって、現像剤容器から感光体ドラムに対向する現像領域まで現像剤を搬送させ、この現像領域で上記磁界の作用により現像剤を穂立ちさせて感光体ドラム表面を摺擦させることにより、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像させる。この現像スリーブを用いた二成分磁気ブラシ現像方法は、白黒デジタル複写機や高画質を要求されるフルカラー複写機を中心に多くの製品で用いられている。
【０００４】
このような現像スリーブを用いた二成分磁気ブラシ現像方式の現像装置は以下のような部材で構成されている。即ち、二成分現像剤を収容する為の現像容器、該現像容器内において現像剤を攪拌・搬送する為のスクリュー形状等の攪拌搬送部材、現像剤担持体としての磁界発生手段を内包した現像スリーブ、である。ここで通常、前記現像スリーブは、前記現像容器の開口部に設置され、像担持体としての感光体ドラムと対向し回転自在に取り付けられる。このような通常の現像装置において、長手方向の端部に着目すると、現像スリーブと現像容器の間の隙間から現像剤が漏れてしまうことがあった。
【０００５】
このような、現像装置の端部からの現像剤漏れに対しては、現像スリーブの両端部に弾性シール部材を取り付け、このシール部材端部から現像剤が漏れないようにシールする方法が提案されている。しかしながら、このシール構成では弾性シール部材を現像スリーブ外周面に圧設しているため、現像スリーブへの負荷が大きく、また弾性シール部材の劣化によりシール性が低下してしまうという問題もある。
【０００６】
そこで、磁気吸着するトナーないしキャリアを使用する現像装置にあっては磁力発生手段によって磁気シールすることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。例えば、現像スリーブの表面と所定間隔を維持して対向する対向面に着磁した磁気シール部材を設け、現像剤を磁気吸着して保持する構成である。この磁気シール構成は現像スリーブと磁気シール部材とが非接触であるために、現像スリーブの回転負荷を小さくし、また摩耗等による劣化を生じないために長寿命となる利点がある。
【０００７】
具体的には、現像スリーブを非接触に周方向から包囲するように板状の端部マグネットを磁気シール部材として貼ると、現像スリーブに内包された磁界発生手段であるマグネットローラと、端部マグネットとの間に現像剤による磁気穂が形成されて漏れを防止できる。この時、端部マグネットとして１面がＮ極でありその裏面がＳ極である磁石板を用いた場合は、現像スリーブ内部のマグネットローラの極と異極の面を、現像スリーブ側の面になるように配置するのが望ましい。なぜなら異極で対向させると、磁気シール部材である端部マグネットから、現像スリーブに内包されたマグネットローラの方向へ、磁力線が伸びるので、現像スリーブと端部マグネットの間に現像剤による磁気穂が形成される。この磁気穂が端部方向へ抜けようとする現像剤をシールする役目を担い、現像剤漏れをさらに抑制するからである。特に、現像スリーブ内部のマグネットローラの反発極を形成する領域では、磁極間は低磁場領域となっているために、異極を対向させてシール性を向上する必要がある。
【０００８】
また、磁気シール部材としてその内周面にＮＳ極が多磁極に着磁された端部マグネットを用いる構成も提案されている。このような構成では、磁気シール部材の多磁極間で磁力線が伸びるため、磁力線が現像スリーブの長手方向外側に伸び難くなり、現像剤漏れのシール性をより発揮できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１３３７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の構成のように端部マグネットを異極で対向させる場合、異極間で磁力線が延び、磁力線に拘束された現像剤によって磁気穂が形成される。この磁気穂を形成している現像剤は、強い磁力によって拘束されている為、現像容器２内を循環している現像剤が侵入して来たとしても、殆ど入れ替わる事無く保持されたままである。そのため、現像スリーブと端部マグネットとの間に拘束された現像剤と、現像スリーブ端部を搬送されてくる現像剤とが摺擦される。最近の複写機においては、市場における高速化の要求に答える為に感光体ドラムの回転速度の高速化が進み、高速回転する感光ドラムに対して、十分な現像効率を得る為に現像スリーブの回転速度も高速化している。このような現像スリーブの回転速度の高速化により、前述した現像装置端部において、現像スリーブと端部マグネットとの間の現像剤の磁気穂に対する摺擦が非常に大きくなってきている。即ち、現像スリーブと端部マグネットとの間に拘束された現像剤と、現像スリーブ端部を搬送されてくる現像剤とが摺擦され、せん断面でトナー遊離が発生し易くなっている。この結果、現像装置の使用期間が長くなるにつれて端部にトナー漏れが発生し、複写機の機内を汚したり、画像上の端部にトナーボタ落ちが発生したりすするという問題が起こる。
【００１１】
従って、本発明の目的は、現像装置の端部に磁石部材を配置して磁気的にシールする構成において、現像剤の拘束領域と、流動領域との境界でトナーが遊離して漏れ出してしまうことを抑制可能な現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的は、本発明に従った以下の現像装置にて達成される。即ち、
磁性粒子を含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転可能に設けられ、像担持体と対向する領域に現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に固定配置され、複数の磁極を有する磁界発生手段と、前記現像剤担持体の軸方向端部であって、前記現像容器内で前記現像剤担持体の周方向に沿って対向して設けられ、前記現像剤担持体との間に形成される磁界にて拘束した現像剤を前記現像剤担持体に接触させてシールする磁性シール手段と、を備えた現像装置において、前記磁性シール手段は、前記現像剤担持体との間に現像剤を拘束するための磁石部材を少なくとも備え、前記磁石部材の前記磁界発生手段と対向する面は、前記複数の磁極に対してそれぞれ同極となるように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像装置の端部に磁石部材を配置して磁気的にシールする構成において、現像剤の拘束領域と、流動領域との境界でトナーが遊離して漏れ出してしまうことを抑制可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用できる画像形成装置の概略図
【図２】本発明を適用できる画像形成装置の感光体ドラム周りの概略図
【図３】本発明の実施例１の現像装置の概略図（断面図）
【図４】本発明の実施例１の現像装置の概略図（長手図）
【図５】本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ周りの概略図
【図６】従来例の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（断面図）
【図７】従来例の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（長手図）
【図８】本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（断面図）
【図９】本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（長手図）
【図１０】本発明の実施例２の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（長手図）
【図１１】本発明の実施例３の現像装置の概略図（断面図）
【図１２】本発明の実施例３の現像装置の概略図（長手図）
【図１３】本発明の実施例３の現像装置の現像スリーブ周りの概略図１
【図１４】本発明の実施例３の現像装置の現像スリーブ周りの概略図２
【図１５】本発明の実施例３の現像装置の現像スリーブ周りの概略図３
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例１）
以下に本発明による第１の実施例となる現像装置について詳しく説明する。まず始めに本発明の現像装置を適用できる画像形成装置について説明する。
【００１６】
＜本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の概要＞
図１に示すように、本発明を適用できる画像形成装置の画像形成部は、それぞれ潜像担持体としての感光体ドラム１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ）を備えている４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、を有する。各画像形成ステーションの下方には、中間転写装置１２０が配置されている。中間転写装置１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１が、ローラ１２２、１２３、１２４に張設されて、矢印方向に走行するように構成されている。
【００１７】
本実施例では非接触式帯電であるコロナ帯電方式の一次帯電装置１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ）によって感光ドラム１０１の表面が帯電される。これを、不図示のレーザドライバによっておのおの駆動されるレーザー１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）によって露光することで感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この潜像を現像器１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）によって現像することでそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。
【００１８】
各画像形成ステーションで形成されたトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ）による転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト１２１上に転写され重ね合わせられる。中間転写ベルト１２１上に形成された４色のトナー像は、ローラ１２４と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ１２５によって記録紙Ｐに転写される。記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２１に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナー１１４ｂによって除去される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ローラ１３１、１３２を備えた定着装置１３０によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光体ドラム１０１上に残った一次転写残トナーは、クリーナー１０９（１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ）により除去され、次の画像形成に備える。
【００１９】
＜前記画像形成装置の感光体ドラム周りの構成＞
さらに図２にて、本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の、潜像担持体である感光体ドラム周りの構成を詳しく説明する。ここで、各色について感光体ドラム回りの構成は同様である為、ある１色について代表して説明する。
【００２０】
図２にて、本実施例の画像形成装置においては、静電潜像担持体である感光体ドラム１０１を回転自在に設けている。非接触帯電式（コロナ式）一次帯電器１０２によって一様に帯電された該感光体ドラム１０１の表面を、レーザ発光素子１０３によって露光することで該感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置１０４で可視像化する。次に該可視像を一次転写ローラ１０５により、中間転写ベルト１２１上に転写する。また、感光体ドラム１０１上の転写残トナーはクリーニングブレード接触式のクリーニング装置１０９により除去され、更に前露光ランプ１１０にて感光体ドラム１０１上の電位が消去され、該感光体ドラム１０１は再び画像形成に供される。
【００２１】
＜現像装置の構成＞
さらに、現像装置１０４について図３及び図４で詳しく説明する。本実施例において、現像装置１０４は現像容器２を備え、現像容器２内に、現像剤としてトナーとキャリアを含む２成分現像剤１が収容されている。また、現像容器２内に現像剤担持手段として現像スリーブ６を備えており、前記現像スリーブ６は現像剤搬送方向ｂの方向へ前記２成分現像剤１を担持搬送する。さらに、現像スリーブ６上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材５とを有している。
【００２２】
本実施例にて、現像容器２の内部は、その略中央部が本稿紙面に垂直方向に延在する隔壁７によって現像室４ａと攪拌室４ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室４ａ及び攪拌室４ｂに収容されている。
【００２３】
現像室４ａ及び攪拌室４ｂには、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー３ａ、３ｂがそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー３ａは、現像室４ａの底部に現像スリーブ６の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室４ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー３ｂは、攪拌室４ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー３ａとほぼ平行に配置され、攪拌室４ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー３ａとは反対方向に搬送する。
【００２４】
このように、第１及び第２の搬送スクリュー３ａ、３ｂの回転による搬送によって、現像剤が、隔壁７の両端部の開口部（即ち、連通部）８、９（図４参照）を通じて現像室４ａと攪拌室４ｂとの間で循環される。
【００２５】
本実施例では、現像室４ａと攪拌室４ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室４ａと攪拌室４ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００２６】
本実施例においては、現像容器２の感光体ドラム１０１に対向した現像領域Ａに相当する位置には開口部があり、この開口部において現像スリーブ６が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。
【００２７】
本実施例にて、現像スリーブ６の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１０１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ６と感光体ドラム１０１との最近接領域を約３００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａに搬送した現像剤１を感光体ドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ６は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ６ｍが非回転状態で設置されている。
【００２８】
上記構成にて、現像スリーブ６は、現像時に図３に示したように図示矢印方向ｂ（時計回り方向）に回転し、前記穂切り部材５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤１を担持する。現像スリーブ６は、層厚が規制された現像剤を感光体ドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送し、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ６には不図示の電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。
【００２９】
一般に、２成分磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にカブリが発生し易くなる。このため、現像スリーブ６に印加する直流電圧と感光体ドラム１０１の帯電電位（即ち白地部電位）との間に電位差を設けることにより、カブリを防止することが行なわれる。
【００３０】
前記穂切り部材である規制ブレード５は、現像スリーブ６の長手方向軸線に沿って延在した板状の部材で構成される。この規制ブレード５の材質としては、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料、またはＳＰＣＣ等の磁性低炭素鋼材料、或いは前記非磁性材料と前記磁性材料との張り合わせ部材が用いられる。また、規制ブレード５は、感光体ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材５の先端部と現像スリーブ６との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。
【００３１】
尚、規制ブレード５と現像スリーブ６の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ６上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。なお、規制ブレード５と現像スリーブ６は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施例では５００μｍに設定した。
【００３２】
又、現像領域Ａにおいては、現像装置１０４の現像スリーブ６は、共に感光体ドラム１０１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、対感光体ドラム２．０倍で移動している。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００３３】
＜現像装置の現像剤の補給方法＞
次に、本実施例における現像剤の補給方法について図３及び図４を用いて説明する。
【００３４】
現像装置１０４の上部には、トナーとキャリアを混合した補給用２成分現像剤（通常はトナー／補給用現像剤＝１００％〜８０％）を収容するホッパー１１が配置される。トナー補給手段を構成するこのホッパー１１は、下部にスクリュー状の補給部材、即ち、補給スクリュー１２を備え、補給スクリュー１２の一端が現像装置１０４の前端部に設けられた現像剤補給口１０の位置まで延びている。（図４では便宜上、撹拌室の側面から補給する図となっているが、実際は撹拌室の上方から補給している。）
画像形成によって消費された分のトナーは、補給スクリュー１２の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー１１から現像剤補給口１０を通過して、現像容器２内に補給される。このようにしてホッパー１１から現像装置１０４に補給される補給現像剤の量は、補給スクリュー１２の回転数によっておおよそ定められる。この回転数は画像データのビデオカウント値や、現像容器２内に設置された不図示のトナー濃度検知手段の検知結果、等に基づいて、不図示のトナー補給量制御手段によって定められる。
【００３５】
＜現像装置の現像剤の概要＞
ここでさらに本実施例の現像装置１０４の現像容器２に収容されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤１について詳しく説明する。
【００３６】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。
【００３７】
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０＾７Ωｃｍ以上、好ましくは１０＾８Ωｃｍ以上である。本実施例では１０＾８Ωｃｍのものを用いた。
【００３８】
尚、本実施例にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、ＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置（シスメックス社製）を使用した。測定方法は以下に示す通りである。即ち、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行なう。上記のＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【００３９】
又、本実施例にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。
【００４０】
ここから、本発明の最も特徴的な部分である、現像スリーブ内に非回転状態で固定されたマグネットローラの磁極パターンと、現像容器の端部の構成と、の関係性について説明し、トナー漏れ抑制のメカニズムについて説明する。
【００４１】
＜現像スリーブ内のマグネットローラの磁極パターンと、現像剤の搬送について＞
まず、本実施例において、現像スリーブ内に非回転状態で固定されているマグネットローラの詳細と、現像スリーブ上を搬送される現像剤の挙動について、図５を参照にして説明する。
【００４２】
現像スリーブ６内にはローラ状の磁界発生手段（マグローラ）６ｍが固定配置されている。このマグローラ６ｍは、現像領域Ａに対向する現像磁極Ｓ１を有している。前記現像磁極Ｓ１が現像領域Ａに形成する現像磁界により、現像剤の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが、現像領域Ａで矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１０１に接触して静電潜像を現像する。マグローラ６ｍは前記現像磁極Ｓ１の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極の合計５極を有しており、このうちＮ２極とＮ３極は現像剤容器２内において同極で隣り合っており、現像剤１に対してバリアが形成されている。
【００４３】
従って、現像剤１の流れをまとめると、まず、第１の搬送スクリューの搬送及び跳ね上げにより、現像スリーブ６のＮ２（汲み上げ極）に現像剤１はトラップされる。次に、現像スリーブ６の回転に伴って、Ｎ２（汲み上げ極）→Ｓ２（カット極）→Ｎ１（搬送極）→Ｓ１（現像極）→Ｎ３（剥ぎ取り極）と搬送される。最後に、Ｎ３極とＮ２極は現像剤容器２内において同極で隣り合っており、現像剤１に対してバリアが形成されている為、現像剤は磁極による磁気拘束力から解放されて、第１の搬送スクリューに再び戻ってきて搬送される。
【００４４】
ここで、本実施例の現像装置１０４においては、現像スリーブ６上を搬送される現像剤の単位面積あたりの質量が使用を通して、２３〜３５ｍｇ／ｃｍ２の範囲になるように、穂切り部材５と現像スリーブ６のギャップを管理している。また、現像スリーブ６の表面は適度な凹凸があり、この凹凸によって現像剤と現像スリーブ表面との摩擦を意図的に作り出し、現像剤の搬送量を確保している。現像スリーブ表面に適度な凹凸を作成する手法としては一般的に以下の２つの方法があるが、本実施例の現像スリーブ６はブラスト処理を適用している。
【００４５】
（１）ブラスト処理
例えば、高温下でスリーブ状に押し出された素管金属に対して、冷間で、所定の粒度分布を有する砥粉やガラスビーズ等の粒子を高圧で吹き付ける加工法。表面の微小な凹凸深さは約５〜１５μｍ程度であり、この凹凸深さが大きいほど現像剤搬送能力が高い。
【００４６】
（２）溝加工処理
例えば、高温下でスリーブ状に押し出された素管金属を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する。溝の形状としては、Ｖ字型、台形型、Ｕ字型等（総じて略Ｖ字形状）が一般的である。溝の深さは現像スリーブの表面から約５０〜１５０μｍ程度、溝の本数は、例えば外径φ２０のスリーブでは５０〜１２０本程度が一般的である。ここで溝の深さが深いほど、また溝の本数が多いほど搬送能力が高い。
【００４７】
＜現像装置の端部の構成＞
次に、現像装置の端部の構成について説明する。現像剤１は、現像容器２内で循環移動によって現像スリーブ６の表面に沿って、図７に示す現像スリーブ６の軸受けベアリング１４の方向へ移送される。このとき、現像剤の開口部からの漏れや、現像剤の軸受けベアリング１４への侵入による現像スリーブ６の回転不良の発生を抑制する必要がある。この為に、現像スリーブ６の軸方向端部に、現像スリーブ６の周方向に沿って非接触に所定間隔を維持して板状の磁石部材（端部マグネット１３）を磁気シール部材として配置する。
【００４８】
ここで、従来の先行技術に従うと、端部マグネット１３は、片面がＮ極でありその裏面がＳ極である磁石板を用いる。また、図６及び図７に示すように、端部マグネット１３は、現像スリーブ６に内包されたマグネットローラ６ｍの反撥磁界を形成する極（即ち、Ｎ２極とＮ３極）と異極の面を現像スリーブ６側の面とする。この場合には、現像スリーブ６と端部マグネット１３との間に磁力線が延びて、現像剤による磁気穂が形成され、現像剤の漏れを防止できる。
【００４９】
しかしながら、前述の「発明が解決しようとする課題」の項でも述べたように、上記の従来の構成では、現像剤漏れ防止は良好に達成できるが、トナー漏れが発生してしまう。ここで、本発明の課題であるトナー漏れの発生メカニズムを以下で説明する。従来の構成のように異極で対向している場合、例えば、マグネットローラ６ｍのＮ３極においては、図７に示すように、端部マグネット１３のＳ極面との間で磁力線が延び、磁力線に拘束された現像剤によって磁気穂が形成される。この磁気穂を形成している現像剤は、強い磁力によって拘束されている為、現像容器２内を循環している現像剤が侵入して来たとしても、殆ど入れ替わる事無く保持されたままである。ここで、この拘束された現像剤の磁気穂が存在する領域を模式的に表すと、図７において格子でハッチングされた領域１５のように表される。一方で、現像スリーブ６の回転によって現像剤が流動・搬送されている領域は、図７において斜線でハッチングされた領域１６のように表される。その結果、現像剤が拘束されて停止している領域１５と、現像剤が搬送・流動している領域１６との境界では、現像剤の流動速度に差が生じる。このような現像剤の流動速度差が生じている境界面では、現像剤同士の摺擦によってせん断面が発生し、トナーの遊離・凝集が起こる。さらに遊離・凝集したトナーは、端部マグネット１３と現像スリーブ６との隙間から、現像容器２の外へトナー漏れしてしまう。以上が、従来の先行技術ではトナー漏れが発生してしまうメカニズムである。
【００５０】
そこで、本実施例では、図８及び図９で示すような構成にしている。こうすることでトナー漏れを防止し、かつ、現像剤漏れも良好なままの現像装置を提供できる。即ち、端部マグネット１３は、現像スリーブ６に内包されたマグネットローラ６ｍの対向する磁極（即ち、Ｎ２極とＮ３極）に対して、同極の面を現像スリーブ６側の面とする構成にする。具体的には、本実施例では、マグネットローラの各磁極（磁力がピークとなる位置）に対して、対向面が同極となるように端部マグネットを配置している。よりも好ましくは、マグネットローラの各磁極の磁力が半分以上となる領域（半値幅領域）に対して、対向面が同極となるように端部マグネットを配置している。こうすることで各磁極の磁力ピーク領域には少なくとも異極が対向しなくなる構成にすることができ、不動層は生じにくくすることができる。
【００５１】
このとき、例えば、マグネットローラ６ｍのＮ３極においては、図９に示すように、端部マグネット１３のＮ極面との間で反撥磁界が発生する。この結果、現像スリーブ６の回転によって現像剤が流動・搬送されている領域１６に対して、端部マグネット１３が保持している現像剤の領域１７は、図９に示すように微小な隙間を持って存在するようになる。このとき、前記の領域１６と領域１７の微小な隙間に侵入した現像剤は、領域１６を流れる現像剤の動きに釣られてゆっくりと移動し、最終的には現像容器２内に戻って行く。従って、本発明に従った本実施例の構成においては現像剤同士の摺擦によるせん断面が発生せず、トナーの遊離・凝集が発生しない為、トナー漏れを防止できる。また、現像剤漏れについても、端部マグネット１３が保持する現像剤の領域１７が、現像スリーブ６と端部マグネット１３との隙間を周方向も含めて十分に埋めている為、現像剤が漏れ出す隙間が無く、現像剤漏れも防止できる。
【００５２】
尚、本実施例の現像装置について、端部マグネット１３の磁束密度は７００Ｇ（ガウス）、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は６５０μｍ、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は２．０ｍｍである。ただし、例えば、端部マグネット１３の磁力が弱くなると、端部マグネット１３に保持されている現像剤の領域１７が小さくなる為に、現像スリーブ６と前記領域１７との間に隙間が生じ、現像剤漏れが発生する可能性がある。この場合には現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１、或いは、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２を狭くする必要がある。従って、本発明の実施例としては、端部マグネット１３の磁力と、端部マグネット１３と現像スリーブ６との位置関係を所望のものになるように配設することが重要である。
【００５３】
但し、端部マグネット１３については、例えば磁束密度４００〜１０００Ｇ（ガウス）に着磁されたゴム磁石（磁性粉とゴムを練り合わせて作成する磁石）や、ネオジウム系の磁石を用いることが望ましい。磁束密度４００Ｇ（ガウス）以下の磁石では現像剤の磁気穂が形成され難く、現像剤漏れが発生する場合があるので望ましく無い。また、現像スリーブに沿って円弧状に貼り付ける為に、適度な弾性をもったゴム磁石が適している。また、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は３００〜２０００μｍ程度、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は０．５〜２．５ｍｍ程度が、同じく現像剤漏れ防止の観点から望ましい。より好ましくは、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は５００〜８００μｍ、端部マグネット１３については、磁束密度５３０〜７００Ｇ（ガウス）
また、Ｎ２極（汲み上げ極）の下流側から、Ｓ２極（カット極）と穂切り規制部材５に対向する領域までの現像剤シールについては、不図示の磁性板で磁気シールを行なう従来からの技術を、本実施例では適用している。一対の互いに隣接する同極性の反発極（Ｎ２極とＮ３極の反発極）間に関してはゼロ磁界領域が存在するために、磁性板だけでは十分に現像剤の漏れを磁気シールしきれない可能性がある。しかし、Ｎ２極から下流側の領域については、ゼロ磁界領域が存在しない為、磁性板によって現像剤漏れの磁気シールが可能である。
【００５４】
（実施例２）
本実施例は、前述の実施例１と略同じ構成である。よって以下では、実施例１と異なる点について主に説明する。
【００５５】
前述の実施例１では、トナー漏れを防止する一方で、現像剤漏れも防止する為に、磁束密度７００Ｇ（ガウス）の端部マグネットを使用した。さらに本実施例では、新たに端部磁性板を配置することで、より現像剤漏れに対するラチチュードを広げることが可能となる。以下では図１０を参考に本実施例の現像装置の端部構成について説明する。
【００５６】
＜現像装置の端部の構成＞
本実施例においても前述の実施例１と同様に、端部マグネット１３は、現像スリーブ６に内包されたマグネットローラ６ｍの対向する磁極（即ち、Ｎ２極とＮ３極）に対して、同極の面を現像スリーブ６側の面とする構成にする。即ち、現像装置の端部を断面から見た構成としては図８と同様になる。このとき、例えば、マグネットローラ６ｍのＮ３極においては、実施例１では図９に示すように、端部マグネット１３のＮ極面との間で反撥磁界が発生する。しかしながら、本実施例では、図１０に示すように新たに端部磁性板１８を配置することで、端部マグネット１３と端部磁性板１８の間に現像剤の磁気穂が発生し、また、端部磁性板１８とマグネットローラ６ｍの磁極Ｎ３との間にも現像剤の磁気穂が発生する。この結果、端部磁性板１８とマグネットローラ６ｍの間の磁力線によって延びる磁気穂１９が現像剤漏れの発生を抑制する。さらに、一部すり抜けて外側に来る現像剤は、端部マグネット１３と端部磁性板１８の間の磁力線によって拘束され、領域１７のように端部マグネット１３に保持されて現像剤漏れになるのを抑制される。また、トナー漏れに関しては、端部マグネット１３で保持されている現像剤の領域１７と、現像スリーブ６の搬送によって流動している現像剤の領域１６との間には隙間がある為に、実施例１と同様に現像剤同士の摺擦によるせん断面は発生しない。また、端部磁性板１８とマグネットローラ６ｍとの間の磁気穂１９は、現像スリーブ６の搬送によって流動している現像剤の領域１６と重なっている為に、常に流動し現像剤が入れ替わっている。その結果、前記磁気穂１９の周辺でも現像剤同士の摺擦によるせん断面は発生しない。これは磁性部材の場合は、マグネットでシールする場合に比べて、現像剤の拘束力が弱い為と考えられる。以上のように、端部磁性板１８を配置することで、トナー漏れと現像剤漏れを同時に抑制する現像装置を提供できる。
【００５７】
尚、本実施例の現像装置について、端部マグネット１３の磁束密度は７００Ｇ（ガウス）、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は６５０μｍに設定されている。マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は２．０ｍｍ、端部磁性板１８の厚さは１．０ｍｍ、端部磁性板１８の長手方向内側端部はマグネットロール６ｍの外側端部と略同位置である。ただし、例えば、端部マグネット１３の磁力が弱くなると、端部マグネット１３に保持されている現像剤の領域１７が小さくなる為に、現像スリーブ６と前記領域１７との間に隙間が生じ、現像剤漏れが発生する可能性がある。この場合には現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１、或いは、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２を狭くする必要がある。従って、本発明の実施例としては、端部マグネット１３の磁力と、端部マグネット１３と現像スリーブ６との位置関係を所望のものになるように配設することが重要である。
【００５８】
但し、端部マグネット１３については、例えば磁束密度４００〜１０００Ｇ（ガウス）に着磁されたゴム磁石（磁性粉とゴムを練り合わせて作成する磁石）や、ネオジウム系の磁石を用いることが望ましい。磁束密度４００Ｇ（ガウス）以下の磁石では現像剤の磁気穂が形成され難く、現像剤漏れが発生する場合があるので望ましく無い。また、現像スリーブに沿って円弧状に貼り付ける為に、適度な弾性をもったゴム磁石が適している。また、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は３００〜２０００μｍ程度、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は０．５〜２．５ｍｍ程度が、同じく現像剤漏れ防止の観点から望ましい。
【００５９】
また、端部磁性板１８については、磁性板は、鉄、ニッケル、コバルト、又は、それらの合金等の強磁性体材料で作製するのが好ましく、厚さは０．２〜１．０ｍｍ程度が良い。さらに、端部磁性板１８と現像スリーブ６との周方向における隙間ｇ３は、本実施例では５００μｍであり、端部磁性板１８は、端部マグネット１３よりも現像スリーブ６の表面に近づけて設けられている。但し、端部磁性板１８と現像スリーブ６のギャップはこれに限定されず、０．３〜２．０ｍｍ程度の範囲で適宜に設定できる。
【００６０】
（実施例３）
本実施例は、実施例１及び２と思想は同様であるが、現像装置として複数の現像スリーブを備えた現像装置の場合を説明する。この場合は現像スリーブのマグネットパターンが異なるので、端部マグネットの配置に工夫が必要である。
【００６１】
まず始めに本発明の現像装置を適用できる画像形成装置、感光体ドラム周りの構成、現像剤の構成は、実施例１及び２と同様であるので説明を割愛する。以下では現像装置に焦点を絞り、実施例１及び２と異なる点について説明する。
【００６２】
＜現像装置の構成＞
現像装置１０４について図１１で詳しく説明する。本実施例において、現像装置１０４は現像容器２０２を備え、現像容器２０２内に現像剤としてトナーとキャリアを含む２成分現像剤２０１が収容されている。また、現像容器２０２内に現像剤担持手段として２本の現像スリーブを備えており、現像剤搬送方向ｂに対して上流の現像スリーブ２０６から下流の現像スリーブ２０７へと前記２成分現像剤２０１は搬送される。さらに、現像スリーブ２０６上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材２０５とを有している。
【００６３】
本実施例にて、現像容器２０２の内部は、その略中央部が本稿紙面に垂直方向に延在する隔壁２０８によって現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室２０４ａ及び攪拌室２０４ｂに収容されている。
【００６４】
現像室２０４ａ及び攪拌室２０４ｂには、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー２０３ａ、２０３ｂがそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー２０３ａは、現像室２０４ａの底部に現像スリーブ２０６及び２０７の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室２０４ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー２０３ｂは、攪拌室２０４ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー２０３ａとほぼ平行に配置され、攪拌室２０４ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー２０３ａとは反対方向に搬送する。
【００６５】
このように、第１及び第２の搬送スクリュー２０３ａ、２０３ｂの回転による搬送によって、現像剤が、隔壁２０８の両端部の開口部（即ち、連通部）２０９、２１０（図１２参照）を通じて現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂとの間で循環される。
【００６６】
本実施例では、現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００６７】
本実施例においては、現像容器２０２の感光体ドラム１０１に対向した現像領域Ａ及び現像領域Ｂに相当する位置には開口部があり、この開口部において現像スリーブ２０６及び２０７が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。
【００６８】
本実施例にて、上流の現像スリーブ２０６の直径は２４ｍｍ、下流の現像スリーブ２０７の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１０１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ２０６及び２０７と感光体ドラム１０１との最近接領域を約４００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａと現像領域Ｂに搬送した現像剤を感光体ドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ２０６及び２０７は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ２０６ｍ及び２０７ｍが非回転状態で設置されている。
【００６９】
上記構成にて、現像スリーブ２０６及び２０７は、現像時に図１１に示したように図示矢印方向ｂ（時計方向）に回転し、前記穂切り部材２０５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持する。現像スリーブ２０６及び２０７は、層厚が規制された現像剤を感光体ドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送し、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、本実施例では実施例１及び実施例２と同様の現像バイアスを印加している。
【００７０】
前記穂切り部材である規制ブレード２０５は、現像スリーブ２０６及び２０７の長手方向軸線に沿って延在した板状の部材で構成される。この規制ブレード２０５の材質としては、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料、またはＳＰＣＣ等の磁性低炭素鋼材料、或いは前記非磁性材料と前記磁性材料との張り合わせ部材が用いられる。また、規制ブレード２０５は、感光体ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材２０５の先端部と現像スリーブ２０６との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。
【００７１】
尚、規制ブレード２０５と現像スリーブ２０６の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２０６及び２０７上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。なお、規制ブレード２０５と現像スリーブ２０６は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施例では５００μｍに設定した。
【００７２】
又、現像領域Ａ及びＢにおいては、現像装置１０４の現像スリーブ２０６及び２０７は、共に感光体ドラム１０１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、対感光体ドラム２．０倍で移動している。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００７３】
尚、現像剤の補給に関する構成等は実施例１及び２の現像装置と同様である為、説明は割愛する。
【００７４】
＜現像スリーブ内のマグネットローラの磁極パターンと、現像剤の搬送について＞
次に、本実施例において、現像スリーブ内に非回転状態で固定されているマグネットローラの詳細と、現像スリーブ上を搬送される現像剤の挙動について、図１３を参照にして説明する。
【００７５】
上流の現像スリーブ２０６内にはローラ状の第１の磁界発生手段（マグローラ）２０６ｍが固定配置されている。この第１のマグローラ２０６ｍは、第１の現像領域Ａに対向する現像磁極Ｓ１を有している。現像磁極Ｓ１が第１の現像領域Ａに形成する現像磁界により現像剤の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが、第１の現像領域Ａで矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１０１に接触して静電潜像をこの第１の現像領域Ａで現像する。第１のマグローラ６ｍは上記現像磁極Ｓ１の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極の合計５極を有しており、このうちＮ２極とＮ３極は現像剤容器２０２内において同極で隣り合っており、現像剤２０１に対してバリアが形成されている。
【００７６】
更に、上記第１の現像スリーブ２０６の下部で、感光体ドラム１０１回転方向ａ下流側に、第２の現像剤担持体である第２の現像スリーブ２０７を同様な矢印ｂに回転可能に配設している。第２の現像スリーブ２０７は、第１の現像スリーブ２０６及び感光体ドラム１０１の双方に略対向している。この第２の現像スリーブ２０７は第１の現像スリーブ２０６と同様に非磁性材料で構成され、その内部には第２の磁界発生手段であるローラ状の第２のマグローラ２０７ｍが非回転状態で設置されている。ここで、前記第２のマグローラ２０７ｍは磁極Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｎ４、Ｎ５の合計５極を有している。
【００７７】
従って、現像剤２０１の流れをまとめると、まず、第１の搬送スクリューの搬送及び跳ね上げにより、第１の現像スリーブ２０６のＮ２（汲み上げ極）に現像剤２０１はトラップされる。次に、第１の現像スリーブ２０６の回転に伴って、Ｎ２（汲み上げ極）→Ｓ２（カット極）→Ｎ１（搬送極）→Ｓ１（第１の現像極）→Ｎ３（受け渡し極）と搬送される。その後、第１の現像スリーブ２０６上の現像剤は第２の現像スリーブ２０７へと移動し、第２の現像スリーブ２０７上をＳ３（受け取り極）→Ｎ４（第２の現像極）→Ｓ４（搬送極）→Ｎ５（取り込み極）→Ｓ５（剥ぎ取り極）と搬送される。最後に、Ｓ４極とＳ５極は現像剤容器２０２内において同極で隣り合っており、現像剤２０１に対してバリアが形成されている為、現像剤は磁極による磁気拘束力から解放されて、第１の搬送スクリューに再び戻ってきて搬送される。
【００７８】
このうち、第２の現像スリーブ２０７と感光体ドラム１０１の対向部、つまり第２の現像領域Ｂにて、Ｎ４極は感光体ドラム１０１に接触しており、第１の現像領域Ａを通過後の感光体ドラム１０１上の静電潜像に対し、更に２度目の現像を実行する。このように、２回目の現像を行なうことにより、高い現像効率が達成される。
【００７９】
上述のように、現像スリーブを２本設けた構成をとることで、例えば感光体ドラムの周速度の高速化に伴い現像時間が短くなっても、高い現像効率が可能となり、現像濃度の低下や濃度ムラを発生することなく良好に画像形成ができる。
【００８０】
＜現像装置の端部の構成＞
さらに、現像装置の端部の構成について図１４を参照に説明する。本実施例においても前述の実施例１及び２と同様に、端部マグネット２１３及び２１４は、現像スリーブ２０６及び２０７に内包されたマグネットローラ２０６ｍ及び２０７ｍの対向する磁極に対して、同極の面を現像スリーブ側の面とする構成にする。即ち、端部マグネット２１３及び２１４は、Ｎ２極とＮ３極、及び、Ｓ３極とＳ５極とＮ５極に対して、同極の面を現像スリーブ側の面とする構成にする。特に、下流現像スリーブ２０７のＮ５極に対しても同極で対向できるように、端部マグネット２１４は周方向でＳＮ極の着磁が変化しているのが特徴である。このような構成にすることで、上流現像スリーブ２０６及び下流現像スリーブ２０７の端部において、対向する端部マグネットが保持している現像剤の領域と、現像スリーブによって搬送される現像剤の領域との間に、反撥磁界による隙間が存在する。その結果、現像剤同士の摺擦によるせん断面が発生せず、トナー漏れを防止できる。尚、本実施例のように、下流現像スリーブ２０７のＳ５極とＮ５極のように磁極が異極同士で隣り合う領域では、それと対向する端部マグネットの磁極は以下のようになっている。即ち、少なくともマグネットローラの各磁極、もしくは各磁極の半値幅領域に対して端部マグネットが同極で対向するように構成されている。このとき、端部マグネットの極性は、各磁極の半値幅領域の間、即ち各磁極の半値幅領域外で切り替えている。こうすることで少なくとも各磁極の磁力が強い領域に対して同極が対向させることができ、不動層は生じにくくすることができる。
【００８１】
尚、本実施例の現像装置について、端部マグネット２１４は周方向でＳＮ極の着磁が変化する特殊な板状の磁石を用いた。しかし前記のような特殊な磁石を用いなくても、通常の片面がＳ極で裏面がＮ極の板状磁石でも、トナー漏れと現像剤漏れを抑制できる構成がある。例えば図１５に示すように、端部マグネット２１４においてＮ極面で現像スリーブ２０７対向している部分を切り取り、代わりに端部磁性板２１５を現像スリーブ２０６及び２０７の周方向全体に配置してもよい。端部磁性板２１５は、太線で囲まれた範囲で、端部マグネット２１３及び２１４よりも長手方向の内側に配置する。端部マグネット２１４について、取り込み極Ｎ５に対向する部分を切り取ると、外側に漏れてくる現像剤を保持し難くなるが、端部磁性板２１５を配置することで現像剤漏れを防止しながら、トナー漏れの発生も防止できる。
【００８２】
尚、本実施例の現像装置においては、端部マグネット２１３及び２１４の磁束密度は７００Ｇ（ガウス）、現像スリーブ２０６及び２０７とのギャップは各々６５０μｍ、マグネットロール２０６ｍ及び２０７との長手方向のギャップは各々２．０ｍｍ、である。また、端部磁性板２１５の長手方向内側端部はマグネットロール２０６ｍ及び２０７ｍの外側端部と略同位置である。但し、実施例１及び２の場合と同様に、本発明を適用できる実施例はこれに限らない。端部マグネットの磁束密度や材質、現像スリーブと端部マグネットの位置関係、端部磁性板の材質、現像スリーブと端部磁性板の位置関係、等の条件によって適宜に最適な構成に配設することが重要である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１ 感光ドラム
１０４ 現像装置
１ ２成分現像剤
３ａ 第１の搬送スクリュー
３ｂ 第２の搬送スクリュー
６ 現像スリーブ
６ｍ 現像スリーブ内に固定された非回転のマグネットローラ
１３ 端部マグネット
１８ 端部磁性板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機やレーザービームプリンタ等の像担持体上に形成された静電潜像をトナー像に現像するための、現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機等の画像形成装置において、従来これら画像形成装置に適用される現像装置としてはパウダークラウド法、カスケード法、磁気ブラシ法等によるものが知られている。このうち、二成分現像方式の磁気ブラシ法の場合は、磁性キャリア、トナー等を混合して含んでいる二成分現像剤を磁界発生手段に吸着し、磁極部分において現像剤をブラシ状に穂立ちさせる。そして、このブラシ状の現像剤で感光体ドラム上の静電潜像を摺擦することにより現像し、画像形成するものである。この時、現像剤中の磁性キャリア自体はやわらかい現像電極として働くため、トナーを静電潜像の電荷密度に比例して付着させることが可能、即ち、階調画像の再生に適しているものである。又、現像装置自体としても小型に構成できるという特徴を有している。
【０００３】
この二成分現像方式の磁気ブラシ現像装置としては、現像剤担持体である現像スリーブを用いた磁気ブラシ現像方法が一般化されている。感光体ドラム上の静電潜像を効率よく現像する目的を達成するために、まず、磁性体の粉末、例えばフェライト等である磁性キャリアと、樹脂中に顔料を分散させたトナーと、を含む二成分現像剤を攪拌混合する。そして、互いの摩擦による摩擦帯電によってトナーに電荷を保有させる。一方、この現像剤をその内部に磁極を有する非磁性体で作られた中空の円筒状の現像剤担持体である現像スリーブに保持させる。前記現像スリーブによって、現像剤容器から感光体ドラムに対向する現像領域まで現像剤を搬送させ、この現像領域で上記磁界の作用により現像剤を穂立ちさせて感光体ドラム表面を摺擦させることにより、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像させる。この現像スリーブを用いた二成分磁気ブラシ現像方法は、白黒デジタル複写機や高画質を要求されるフルカラー複写機を中心に多くの製品で用いられている。
【０００４】
このような現像スリーブを用いた二成分磁気ブラシ現像方式の現像装置は以下のような部材で構成されている。即ち、二成分現像剤を収容する為の現像容器、該現像容器内において現像剤を攪拌・搬送する為のスクリュー形状等の攪拌搬送部材、現像剤担持体としての磁界発生手段を内包した現像スリーブ、である。ここで通常、前記現像スリーブは、前記現像容器の開口部に設置され、像担持体としての感光体ドラムと対向し回転自在に取り付けられる。このような通常の現像装置において、長手方向の端部に着目すると、現像スリーブと現像容器の間の隙間から現像剤が漏れてしまうことがあった。
【０００５】
このような、現像装置の端部からの現像剤漏れに対しては、現像スリーブの両端部に弾性シール部材を取り付け、このシール部材端部から現像剤が漏れないようにシールする方法が提案されている。しかしながら、このシール構成では弾性シール部材を現像スリーブ外周面に圧設しているため、現像スリーブへの負荷が大きく、また弾性シール部材の劣化によりシール性が低下してしまうという問題もある。
【０００６】
そこで、磁気吸着するトナーないしキャリアを使用する現像装置にあっては磁力発生手段によって磁気シールすることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。例えば、現像スリーブの表面と所定間隔を維持して対向する対向面に着磁した磁気シール部材を設け、現像剤を磁気吸着して保持する構成である。この磁気シール構成は現像スリーブと磁気シール部材とが非接触であるために、現像スリーブの回転負荷を小さくし、また摩耗等による劣化を生じないために長寿命となる利点がある。
【０００７】
具体的には、現像スリーブを非接触に周方向から包囲するように板状の端部マグネットを磁気シール部材として貼ると、現像スリーブに内包された磁界発生手段であるマグネットローラと、端部マグネットとの間に現像剤による磁気穂が形成されて漏れを防止できる。この時、端部マグネットとして１面がＮ極でありその裏面がＳ極である磁石板を用いた場合は、現像スリーブ内部のマグネットローラの極と異極の面を、現像スリーブ側の面になるように配置するのが望ましい。なぜなら異極で対向させると、磁気シール部材である端部マグネットから、現像スリーブに内包されたマグネットローラの方向へ、磁力線が伸びるので、現像スリーブと端部マグネットの間に現像剤による磁気穂が形成される。この磁気穂が端部方向へ抜けようとする現像剤をシールする役目を担い、現像剤漏れをさらに抑制するからである。特に、現像スリーブ内部のマグネットローラの反発極を形成する領域では、磁極間は低磁場領域となっているために、異極を対向させてシール性を向上する必要がある。
【０００８】
また、磁気シール部材としてその内周面にＮＳ極が多磁極に着磁された端部マグネットを用いる構成も提案されている。このような構成では、磁気シール部材の多磁極間で磁力線が伸びるため、磁力線が現像スリーブの長手方向外側に伸び難くなり、現像剤漏れのシール性をより発揮できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１３３７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の構成のように端部マグネットを異極で対向させる場合、異極間で磁力線が延び、磁力線に拘束された現像剤によって磁気穂が形成される。この磁気穂を形成している現像剤は、強い磁力によって拘束されている為、現像容器２内を循環している現像剤が侵入して来たとしても、殆ど入れ替わる事無く保持されたままである。そのため、現像スリーブと端部マグネットとの間に拘束された現像剤と、現像スリーブ端部を搬送されてくる現像剤とが摺擦される。最近の複写機においては、市場における高速化の要求に答える為に感光体ドラムの回転速度の高速化が進み、高速回転する感光ドラムに対して、十分な現像効率を得る為に現像スリーブの回転速度も高速化している。このような現像スリーブの回転速度の高速化により、前述した現像装置端部において、現像スリーブと端部マグネットとの間の現像剤の磁気穂に対する摺擦が非常に大きくなってきている。即ち、現像スリーブと端部マグネットとの間に拘束された現像剤と、現像スリーブ端部を搬送されてくる現像剤とが摺擦され、せん断面でトナー遊離が発生し易くなっている。この結果、現像装置の使用期間が長くなるにつれて端部にトナー漏れが発生し、複写機の機内を汚したり、画像上の端部にトナーボタ落ちが発生したりすするという問題が起こる。
【００１１】
従って、本発明の目的は、現像装置の端部に磁石部材を配置して磁気的にシールする構成において、現像剤の拘束領域と、流動領域との境界でトナーが遊離して漏れ出してしまうことを抑制可能な現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的は、本発明に従った以下の現像装置にて達成される。即ち、
磁性粒子を含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転可能に設けられ、像担持体と対向する領域に現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に固定配置され、複数の磁極を有する磁界発生手段と、前記現像剤担持体の軸方向端部であって、前記現像容器内で前記現像剤担持体の周方向に沿って対向して設けられ、前記現像剤担持体との間に形成される磁界にて拘束した現像剤を前記現像剤担持体に接触させてシールする磁性シール手段と、を備えた現像装置において、前記磁性シール手段は、前記現像剤担持体との間に現像剤を拘束するための磁石部材を少なくとも備え、前記磁石部材の前記磁界発生手段と対向する面は、前記複数の磁極に対してそれぞれ同極となるように設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、現像装置の端部に磁石部材を配置して磁気的にシールする構成において、現像剤の拘束領域と、流動領域との境界でトナーが遊離して漏れ出してしまうことを抑制可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用できる画像形成装置の概略図
【図２】本発明を適用できる画像形成装置の感光体ドラム周りの概略図
【図３】本発明の実施例１の現像装置の概略図（断面図）
【図４】本発明の実施例１の現像装置の概略図（長手図）
【図５】本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ周りの概略図
【図６】従来例の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（断面図）
【図７】従来例の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（長手図）
【図８】本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（断面図）
【図９】本発明の実施例１の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（長手図）
【図１０】本発明の実施例２の現像装置の現像スリーブ端部の概略図（長手図）
【図１１】本発明の実施例３の現像装置の概略図（断面図）
【図１２】本発明の実施例３の現像装置の概略図（長手図）
【図１３】本発明の実施例３の現像装置の現像スリーブ周りの概略図１
【図１４】本発明の実施例３の現像装置の現像スリーブ周りの概略図２
【図１５】本発明の実施例３の現像装置の現像スリーブ周りの概略図３
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例１）
以下に本発明による第１の実施例となる現像装置について詳しく説明する。まず始めに本発明の現像装置を適用できる画像形成装置について説明する。
【００１６】
＜本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の概要＞
図１に示すように、本発明を適用できる画像形成装置の画像形成部は、それぞれ潜像担持体としての感光体ドラム１０１（１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ）を備えている４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、を有する。各画像形成ステーションの下方には、中間転写装置１２０が配置されている。中間転写装置１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１が、ローラ１２２、１２３、１２４に張設されて、矢印方向に走行するように構成されている。
【００１７】
本実施例では非接触式帯電であるコロナ帯電方式の一次帯電装置１０２（１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ）によって感光ドラム１０１の表面が帯電される。これを、不図示のレーザドライバによっておのおの駆動されるレーザー１０３（１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ）によって露光することで感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この潜像を現像器１０４（１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ）によって現像することでそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する。
【００１８】
各画像形成ステーションで形成されたトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ１０５（１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ）による転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト１２１上に転写され重ね合わせられる。中間転写ベルト１２１上に形成された４色のトナー像は、ローラ１２４と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ１２５によって記録紙Ｐに転写される。記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２１に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナー１１４ｂによって除去される。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着ローラ１３１、１３２を備えた定着装置１３０によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光体ドラム１０１上に残った一次転写残トナーは、クリーナー１０９（１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ）により除去され、次の画像形成に備える。
【００１９】
＜前記画像形成装置の感光体ドラム周りの構成＞
さらに図２にて、本発明の現像装置を適用できる画像形成装置の、潜像担持体である感光体ドラム周りの構成を詳しく説明する。ここで、各色について感光体ドラム回りの構成は同様である為、ある１色について代表して説明する。
【００２０】
図２にて、本実施例の画像形成装置においては、静電潜像担持体である感光体ドラム１０１を回転自在に設けている。非接触帯電式（コロナ式）一次帯電器１０２によって一様に帯電された該感光体ドラム１０１の表面を、レーザ発光素子１０３によって露光することで該感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置１０４で可視像化する。次に該可視像を一次転写ローラ１０５により、中間転写ベルト１２１上に転写する。また、感光体ドラム１０１上の転写残トナーはクリーニングブレード接触式のクリーニング装置１０９により除去され、更に前露光ランプ１１０にて感光体ドラム１０１上の電位が消去され、該感光体ドラム１０１は再び画像形成に供される。
【００２１】
＜現像装置の構成＞
さらに、現像装置１０４について図３及び図４で詳しく説明する。本実施例において、現像装置１０４は現像容器２を備え、現像容器２内に、現像剤としてトナーとキャリアを含む２成分現像剤１が収容されている。また、現像容器２内に現像剤担持手段として現像スリーブ６を備えており、前記現像スリーブ６は現像剤搬送方向ｂの方向へ前記２成分現像剤１を担持搬送する。さらに、現像スリーブ６上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材５とを有している。
【００２２】
本実施例にて、現像容器２の内部は、その略中央部が本稿紙面に垂直方向に延在する隔壁７によって現像室４ａと攪拌室４ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室４ａ及び攪拌室４ｂに収容されている。
【００２３】
現像室４ａ及び攪拌室４ｂには、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー３ａ、３ｂがそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー３ａは、現像室４ａの底部に現像スリーブ６の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室４ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー３ｂは、攪拌室４ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー３ａとほぼ平行に配置され、攪拌室４ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー３ａとは反対方向に搬送する。
【００２４】
このように、第１及び第２の搬送スクリュー３ａ、３ｂの回転による搬送によって、現像剤が、隔壁７の両端部の開口部（即ち、連通部）８、９（図４参照）を通じて現像室４ａと攪拌室４ｂとの間で循環される。
【００２５】
本実施例では、現像室４ａと攪拌室４ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室４ａと攪拌室４ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００２６】
本実施例においては、現像容器２の感光体ドラム１０１に対向した現像領域Ａに相当する位置には開口部があり、この開口部において現像スリーブ６が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。
【００２７】
本実施例にて、現像スリーブ６の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１０１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ６と感光体ドラム１０１との最近接領域を約３００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａに搬送した現像剤１を感光体ドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ６は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ６ｍが非回転状態で設置されている。
【００２８】
上記構成にて、現像スリーブ６は、現像時に図３に示したように図示矢印方向ｂ（時計回り方向）に回転し、前記穂切り部材５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤１を担持する。現像スリーブ６は、層厚が規制された現像剤を感光体ドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送し、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ６には不図示の電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１８００Ｖ、周波数ｆが１２ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。
【００２９】
一般に、２成分磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にカブリが発生し易くなる。このため、現像スリーブ６に印加する直流電圧と感光体ドラム１０１の帯電電位（即ち白地部電位）との間に電位差を設けることにより、カブリを防止することが行なわれる。
【００３０】
前記穂切り部材である規制ブレード５は、現像スリーブ６の長手方向軸線に沿って延在した板状の部材で構成される。この規制ブレード５の材質としては、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料、またはＳＰＣＣ等の磁性低炭素鋼材料、或いは前記非磁性材料と前記磁性材料との張り合わせ部材が用いられる。また、規制ブレード５は、感光体ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材５の先端部と現像スリーブ６との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。
【００３１】
尚、規制ブレード５と現像スリーブ６の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ６上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。なお、規制ブレード５と現像スリーブ６は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施例では５００μｍに設定した。
【００３２】
又、現像領域Ａにおいては、現像装置１０４の現像スリーブ６は、共に感光体ドラム１０１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、対感光体ドラム２．０倍で移動している。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００３３】
＜現像装置の現像剤の補給方法＞
次に、本実施例における現像剤の補給方法について図３及び図４を用いて説明する。
【００３４】
現像装置１０４の上部には、トナーとキャリアを混合した補給用２成分現像剤（通常はトナー／補給用現像剤＝１００％〜８０％）を収容するホッパー１１が配置される。トナー補給手段を構成するこのホッパー１１は、下部にスクリュー状の補給部材、即ち、補給スクリュー１２を備え、補給スクリュー１２の一端が現像装置１０４の前端部に設けられた現像剤補給口１０の位置まで延びている。（図４では便宜上、撹拌室の側面から補給する図となっているが、実際は撹拌室の上方から補給している。）
画像形成によって消費された分のトナーは、補給スクリュー１２の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパー１１から現像剤補給口１０を通過して、現像容器２内に補給される。このようにしてホッパー１１から現像装置１０４に補給される補給現像剤の量は、補給スクリュー１２の回転数によっておおよそ定められる。この回転数は画像データのビデオカウント値や、現像容器２内に設置された不図示のトナー濃度検知手段の検知結果、等に基づいて、不図示のトナー補給量制御手段によって定められる。
【００３５】
＜現像装置の現像剤の概要＞
ここでさらに本実施例の現像装置１０４の現像容器２に収容されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤１について詳しく説明する。
【００３６】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。
【００３７】
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０＾７Ωｃｍ以上、好ましくは１０＾８Ωｃｍ以上である。本実施例では１０＾８Ωｃｍのものを用いた。
【００３８】
尚、本実施例にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、ＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置（シスメックス社製）を使用した。測定方法は以下に示す通りである。即ち、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行なう。上記のＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【００３９】
又、本実施例にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。
【００４０】
ここから、本発明の最も特徴的な部分である、現像スリーブ内に非回転状態で固定されたマグネットローラの磁極パターンと、現像容器の端部の構成と、の関係性について説明し、トナー漏れ抑制のメカニズムについて説明する。
【００４１】
＜現像スリーブ内のマグネットローラの磁極パターンと、現像剤の搬送について＞
まず、本実施例において、現像スリーブ内に非回転状態で固定されているマグネットローラの詳細と、現像スリーブ上を搬送される現像剤の挙動について、図５を参照にして説明する。
【００４２】
現像スリーブ６内にはローラ状の磁界発生手段（マグローラ）６ｍが固定配置されている。このマグローラ６ｍは、現像領域Ａに対向する現像磁極Ｓ１を有している。前記現像磁極Ｓ１が現像領域Ａに形成する現像磁界により、現像剤の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが、現像領域Ａで矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１０１に接触して静電潜像を現像する。マグローラ６ｍは前記現像磁極Ｓ１の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極の合計５極を有しており、このうちＮ２極とＮ３極は現像剤容器２内において同極で隣り合っており、現像剤１に対してバリアが形成されている。
【００４３】
従って、現像剤１の流れをまとめると、まず、第１の搬送スクリューの搬送及び跳ね上げにより、現像スリーブ６のＮ２（汲み上げ極）に現像剤１はトラップされる。次に、現像スリーブ６の回転に伴って、Ｎ２（汲み上げ極）→Ｓ２（カット極）→Ｎ１（搬送極）→Ｓ１（現像極）→Ｎ３（剥ぎ取り極）と搬送される。最後に、Ｎ３極とＮ２極は現像剤容器２内において同極で隣り合っており、現像剤１に対してバリアが形成されている為、現像剤は磁極による磁気拘束力から解放されて、第１の搬送スクリューに再び戻ってきて搬送される。
【００４４】
ここで、本実施例の現像装置１０４においては、現像スリーブ６上を搬送される現像剤の単位面積あたりの質量が使用を通して、２３〜３５ｍｇ／ｃｍ２の範囲になるように、穂切り部材５と現像スリーブ６のギャップを管理している。また、現像スリーブ６の表面は適度な凹凸があり、この凹凸によって現像剤と現像スリーブ表面との摩擦を意図的に作り出し、現像剤の搬送量を確保している。現像スリーブ表面に適度な凹凸を作成する手法としては一般的に以下の２つの方法があるが、本実施例の現像スリーブ６はブラスト処理を適用している。
【００４５】
（１）ブラスト処理
例えば、高温下でスリーブ状に押し出された素管金属に対して、冷間で、所定の粒度分布を有する砥粉やガラスビーズ等の粒子を高圧で吹き付ける加工法。表面の微小な凹凸深さは約５〜１５μｍ程度であり、この凹凸深さが大きいほど現像剤搬送能力が高い。
【００４６】
（２）溝加工処理
例えば、高温下でスリーブ状に押し出された素管金属を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する。溝の形状としては、Ｖ字型、台形型、Ｕ字型等（総じて略Ｖ字形状）が一般的である。溝の深さは現像スリーブの表面から約５０〜１５０μｍ程度、溝の本数は、例えば外径φ２０のスリーブでは５０〜１２０本程度が一般的である。ここで溝の深さが深いほど、また溝の本数が多いほど搬送能力が高い。
【００４７】
＜現像装置の端部の構成＞
次に、現像装置の端部の構成について説明する。現像剤１は、現像容器２内で循環移動によって現像スリーブ６の表面に沿って、図７に示す現像スリーブ６の軸受けベアリング１４の方向へ移送される。このとき、現像剤の開口部からの漏れや、現像剤の軸受けベアリング１４への侵入による現像スリーブ６の回転不良の発生を抑制する必要がある。この為に、現像スリーブ６の軸方向端部に、現像スリーブ６の周方向に沿って非接触に所定間隔を維持して板状の磁石部材（端部マグネット１３）を磁気シール部材として配置する。
【００４８】
ここで、従来の先行技術に従うと、端部マグネット１３は、片面がＮ極でありその裏面がＳ極である磁石板を用いる。また、図６及び図７に示すように、端部マグネット１３は、現像スリーブ６に内包されたマグネットローラ６ｍの反撥磁界を形成する極（即ち、Ｎ２極とＮ３極）と異極の面を現像スリーブ６側の面とする。この場合には、現像スリーブ６と端部マグネット１３との間に磁力線が延びて、現像剤による磁気穂が形成され、現像剤の漏れを防止できる。
【００４９】
しかしながら、前述の「発明が解決しようとする課題」の項でも述べたように、上記の従来の構成では、現像剤漏れ防止は良好に達成できるが、トナー漏れが発生してしまう。ここで、本発明の課題であるトナー漏れの発生メカニズムを以下で説明する。従来の構成のように異極で対向している場合、例えば、マグネットローラ６ｍのＮ３極においては、図７に示すように、端部マグネット１３のＳ極面との間で磁力線が延び、磁力線に拘束された現像剤によって磁気穂が形成される。この磁気穂を形成している現像剤は、強い磁力によって拘束されている為、現像容器２内を循環している現像剤が侵入して来たとしても、殆ど入れ替わる事無く保持されたままである。ここで、この拘束された現像剤の磁気穂が存在する領域を模式的に表すと、図７において格子でハッチングされた領域１５のように表される。一方で、現像スリーブ６の回転によって現像剤が流動・搬送されている領域は、図７において斜線でハッチングされた領域１６のように表される。その結果、現像剤が拘束されて停止している領域１５と、現像剤が搬送・流動している領域１６との境界では、現像剤の流動速度に差が生じる。このような現像剤の流動速度差が生じている境界面では、現像剤同士の摺擦によってせん断面が発生し、トナーの遊離・凝集が起こる。さらに遊離・凝集したトナーは、端部マグネット１３と現像スリーブ６との隙間から、現像容器２の外へトナー漏れしてしまう。以上が、従来の先行技術ではトナー漏れが発生してしまうメカニズムである。
【００５０】
そこで、本実施例では、図８及び図９で示すような構成にしている。こうすることでトナー漏れを防止し、かつ、現像剤漏れも良好なままの現像装置を提供できる。即ち、端部マグネット１３は、現像スリーブ６に内包されたマグネットローラ６ｍの対向する磁極（即ち、Ｎ２極とＮ３極）に対して、同極の面を現像スリーブ６側の面とする構成にする。具体的には、本実施例では、マグネットローラの各磁極（磁力がピークとなる位置）に対して、対向面が同極となるように端部マグネットを配置している。よりも好ましくは、マグネットローラの各磁極の磁力が半分以上となる領域（半値幅領域）に対して、対向面が同極となるように端部マグネットを配置している。こうすることで各磁極の磁力ピーク領域には少なくとも異極が対向しなくなる構成にすることができ、不動層は生じにくくすることができる。
【００５１】
このとき、例えば、マグネットローラ６ｍのＮ３極においては、図９に示すように、端部マグネット１３のＮ極面との間で反撥磁界が発生する。この結果、現像スリーブ６の回転によって現像剤が流動・搬送されている領域１６に対して、端部マグネット１３が保持している現像剤の領域１７は、図９に示すように微小な隙間を持って存在するようになる。このとき、前記の領域１６と領域１７の微小な隙間に侵入した現像剤は、領域１６を流れる現像剤の動きに釣られてゆっくりと移動し、最終的には現像容器２内に戻って行く。従って、本発明に従った本実施例の構成においては現像剤同士の摺擦によるせん断面が発生せず、トナーの遊離・凝集が発生しない為、トナー漏れを防止できる。また、現像剤漏れについても、端部マグネット１３が保持する現像剤の領域１７が、現像スリーブ６と端部マグネット１３との隙間を周方向も含めて十分に埋めている為、現像剤が漏れ出す隙間が無く、現像剤漏れも防止できる。
【００５２】
尚、本実施例の現像装置について、端部マグネット１３の磁束密度は７００Ｇ（ガウス）、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は６５０μｍ、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は２．０ｍｍである。ただし、例えば、端部マグネット１３の磁力が弱くなると、端部マグネット１３に保持されている現像剤の領域１７が小さくなる為に、現像スリーブ６と前記領域１７との間に隙間が生じ、現像剤漏れが発生する可能性がある。この場合には現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１、或いは、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２を狭くする必要がある。従って、本発明の実施例としては、端部マグネット１３の磁力と、端部マグネット１３と現像スリーブ６との位置関係を所望のものになるように配設することが重要である。
【００５３】
但し、端部マグネット１３については、例えば磁束密度４００〜１０００Ｇ（ガウス）に着磁されたゴム磁石（磁性粉とゴムを練り合わせて作成する磁石）や、ネオジウム系の磁石を用いることが望ましい。磁束密度４００Ｇ（ガウス）以下の磁石では現像剤の磁気穂が形成され難く、現像剤漏れが発生する場合があるので望ましく無い。また、現像スリーブに沿って円弧状に貼り付ける為に、適度な弾性をもったゴム磁石が適している。また、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は３００〜２０００μｍ程度、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は０．５〜２．５ｍｍ程度が、同じく現像剤漏れ防止の観点から望ましい。より好ましくは、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は５００〜８００μｍ、端部マグネット１３については、磁束密度５３０〜７００Ｇ（ガウス）
また、Ｎ２極（汲み上げ極）の下流側から、Ｓ２極（カット極）と穂切り規制部材５に対向する領域までの現像剤シールについては、不図示の磁性板で磁気シールを行なう従来からの技術を、本実施例では適用している。一対の互いに隣接する同極性の反発極（Ｎ２極とＮ３極の反発極）間に関してはゼロ磁界領域が存在するために、磁性板だけでは十分に現像剤の漏れを磁気シールしきれない可能性がある。しかし、Ｎ２極から下流側の領域については、ゼロ磁界領域が存在しない為、磁性板によって現像剤漏れの磁気シールが可能である。
【００５４】
（実施例２）
本実施例は、前述の実施例１と略同じ構成である。よって以下では、実施例１と異なる点について主に説明する。
【００５５】
前述の実施例１では、トナー漏れを防止する一方で、現像剤漏れも防止する為に、磁束密度７００Ｇ（ガウス）の端部マグネットを使用した。さらに本実施例では、新たに端部磁性板を配置することで、より現像剤漏れに対するラチチュードを広げることが可能となる。以下では図１０を参考に本実施例の現像装置の端部構成について説明する。
【００５６】
＜現像装置の端部の構成＞
本実施例においても前述の実施例１と同様に、端部マグネット１３は、現像スリーブ６に内包されたマグネットローラ６ｍの対向する磁極（即ち、Ｎ２極とＮ３極）に対して、同極の面を現像スリーブ６側の面とする構成にする。即ち、現像装置の端部を断面から見た構成としては図８と同様になる。このとき、例えば、マグネットローラ６ｍのＮ３極においては、実施例１では図９に示すように、端部マグネット１３のＮ極面との間で反撥磁界が発生する。しかしながら、本実施例では、図１０に示すように新たに端部磁性板１８を配置することで、端部マグネット１３と端部磁性板１８の間に現像剤の磁気穂が発生し、また、端部磁性板１８とマグネットローラ６ｍの磁極Ｎ３との間にも現像剤の磁気穂が発生する。この結果、端部磁性板１８とマグネットローラ６ｍの間の磁力線によって延びる磁気穂１９が現像剤漏れの発生を抑制する。さらに、一部すり抜けて外側に来る現像剤は、端部マグネット１３と端部磁性板１８の間の磁力線によって拘束され、領域１７のように端部マグネット１３に保持されて現像剤漏れになるのを抑制される。また、トナー漏れに関しては、端部マグネット１３で保持されている現像剤の領域１７と、現像スリーブ６の搬送によって流動している現像剤の領域１６との間には隙間がある為に、実施例１と同様に現像剤同士の摺擦によるせん断面は発生しない。また、端部磁性板１８とマグネットローラ６ｍとの間の磁気穂１９は、現像スリーブ６の搬送によって流動している現像剤の領域１６と重なっている為に、常に流動し現像剤が入れ替わっている。その結果、前記磁気穂１９の周辺でも現像剤同士の摺擦によるせん断面は発生しない。これは磁性部材の場合は、マグネットでシールする場合に比べて、現像剤の拘束力が弱い為と考えられる。以上のように、端部磁性板１８を配置することで、トナー漏れと現像剤漏れを同時に抑制する現像装置を提供できる。
【００５７】
尚、本実施例の現像装置について、端部マグネット１３の磁束密度は７００Ｇ（ガウス）、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は６５０μｍに設定されている。マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は２．０ｍｍ、端部磁性板１８の厚さは１．０ｍｍ、端部磁性板１８の長手方向内側端部はマグネットロール６ｍの外側端部と略同位置である。ただし、例えば、端部マグネット１３の磁力が弱くなると、端部マグネット１３に保持されている現像剤の領域１７が小さくなる為に、現像スリーブ６と前記領域１７との間に隙間が生じ、現像剤漏れが発生する可能性がある。この場合には現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１、或いは、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２を狭くする必要がある。従って、本発明の実施例としては、端部マグネット１３の磁力と、端部マグネット１３と現像スリーブ６との位置関係を所望のものになるように配設することが重要である。
【００５８】
但し、端部マグネット１３については、例えば磁束密度４００〜１０００Ｇ（ガウス）に着磁されたゴム磁石（磁性粉とゴムを練り合わせて作成する磁石）や、ネオジウム系の磁石を用いることが望ましい。磁束密度４００Ｇ（ガウス）以下の磁石では現像剤の磁気穂が形成され難く、現像剤漏れが発生する場合があるので望ましく無い。また、現像スリーブに沿って円弧状に貼り付ける為に、適度な弾性をもったゴム磁石が適している。また、現像スリーブ６と端部マグネット１３のギャップｇ１は３００〜２０００μｍ程度、マグネットロール６ｍと端部マグネット１３の長手方向のギャップｇ２は０．５〜２．５ｍｍ程度が、同じく現像剤漏れ防止の観点から望ましい。
【００５９】
また、端部磁性板１８については、磁性板は、鉄、ニッケル、コバルト、又は、それらの合金等の強磁性体材料で作製するのが好ましく、厚さは０．２〜１．０ｍｍ程度が良い。さらに、端部磁性板１８と現像スリーブ６との周方向における隙間ｇ３は、本実施例では５００μｍであり、端部磁性板１８は、端部マグネット１３よりも現像スリーブ６の表面に近づけて設けられている。但し、端部磁性板１８と現像スリーブ６のギャップはこれに限定されず、０．３〜２．０ｍｍ程度の範囲で適宜に設定できる。
【００６０】
（実施例３）
本実施例は、実施例１及び２と思想は同様であるが、現像装置として複数の現像スリーブを備えた現像装置の場合を説明する。この場合は現像スリーブのマグネットパターンが異なるので、端部マグネットの配置に工夫が必要である。
【００６１】
まず始めに本発明の現像装置を適用できる画像形成装置、感光体ドラム周りの構成、現像剤の構成は、実施例１及び２と同様であるので説明を割愛する。以下では現像装置に焦点を絞り、実施例１及び２と異なる点について説明する。
【００６２】
＜現像装置の構成＞
現像装置１０４について図１１で詳しく説明する。本実施例において、現像装置１０４は現像容器２０２を備え、現像容器２０２内に現像剤としてトナーとキャリアを含む２成分現像剤２０１が収容されている。また、現像容器２０２内に現像剤担持手段として２本の現像スリーブを備えており、現像剤搬送方向ｂに対して上流の現像スリーブ２０６から下流の現像スリーブ２０７へと前記２成分現像剤２０１は搬送される。さらに、現像スリーブ２０６上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材２０５とを有している。
【００６３】
本実施例にて、現像容器２０２の内部は、その略中央部が本稿紙面に垂直方向に延在する隔壁２０８によって現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室２０４ａ及び攪拌室２０４ｂに収容されている。
【００６４】
現像室２０４ａ及び攪拌室２０４ｂには、現像剤攪拌・搬送手段としての搬送部材である第１及び第２の搬送スクリュー２０３ａ、２０３ｂがそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー２０３ａは、現像室２０４ａの底部に現像スリーブ２０６及び２０７の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室２０４ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー２０３ｂは、攪拌室２０４ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー２０３ａとほぼ平行に配置され、攪拌室２０４ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー２０３ａとは反対方向に搬送する。
【００６５】
このように、第１及び第２の搬送スクリュー２０３ａ、２０３ｂの回転による搬送によって、現像剤が、隔壁２０８の両端部の開口部（即ち、連通部）２０９、２１０（図１２参照）を通じて現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂとの間で循環される。
【００６６】
本実施例では、現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室２０４ａと攪拌室２０４ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。
【００６７】
本実施例においては、現像容器２０２の感光体ドラム１０１に対向した現像領域Ａ及び現像領域Ｂに相当する位置には開口部があり、この開口部において現像スリーブ２０６及び２０７が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。
【００６８】
本実施例にて、上流の現像スリーブ２０６の直径は２４ｍｍ、下流の現像スリーブ２０７の直径は２０ｍｍ、感光体ドラム１０１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ２０６及び２０７と感光体ドラム１０１との最近接領域を約４００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａと現像領域Ｂに搬送した現像剤を感光体ドラム１０１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ２０６及び２０７は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ２０６ｍ及び２０７ｍが非回転状態で設置されている。
【００６９】
上記構成にて、現像スリーブ２０６及び２０７は、現像時に図１１に示したように図示矢印方向ｂ（時計方向）に回転し、前記穂切り部材２０５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持する。現像スリーブ２０６及び２０７は、層厚が規制された現像剤を感光体ドラム１０１と対向した現像領域Ａに搬送し、感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、本実施例では実施例１及び実施例２と同様の現像バイアスを印加している。
【００７０】
前記穂切り部材である規制ブレード２０５は、現像スリーブ２０６及び２０７の長手方向軸線に沿って延在した板状の部材で構成される。この規制ブレード２０５の材質としては、アルミニウムやステンレス等の非磁性材料、またはＳＰＣＣ等の磁性低炭素鋼材料、或いは前記非磁性材料と前記磁性材料との張り合わせ部材が用いられる。また、規制ブレード２０５は、感光体ドラム１０１よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材２０５の先端部と現像スリーブ２０６との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。
【００７１】
尚、規制ブレード２０５と現像スリーブ２０６の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２０６及び２０７上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。なお、規制ブレード２０５と現像スリーブ２０６は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施例では５００μｍに設定した。
【００７２】
又、現像領域Ａ及びＢにおいては、現像装置１０４の現像スリーブ２０６及び２０７は、共に感光体ドラム１０１の移動方向と順方向で移動し、周速比は、対感光体ドラム２．０倍で移動している。この周速比に関しては、０〜３．０倍の間で設定され、好ましくは、０．５〜２．０倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
【００７３】
尚、現像剤の補給に関する構成等は実施例１及び２の現像装置と同様である為、説明は割愛する。
【００７４】
＜現像スリーブ内のマグネットローラの磁極パターンと、現像剤の搬送について＞
次に、本実施例において、現像スリーブ内に非回転状態で固定されているマグネットローラの詳細と、現像スリーブ上を搬送される現像剤の挙動について、図１３を参照にして説明する。
【００７５】
上流の現像スリーブ２０６内にはローラ状の第１の磁界発生手段（マグローラ）２０６ｍが固定配置されている。この第１のマグローラ２０６ｍは、第１の現像領域Ａに対向する現像磁極Ｓ１を有している。現像磁極Ｓ１が第１の現像領域Ａに形成する現像磁界により現像剤の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが、第１の現像領域Ａで矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１０１に接触して静電潜像をこの第１の現像領域Ａで現像する。第１のマグローラ６ｍは上記現像磁極Ｓ１の他にＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極の合計５極を有しており、このうちＮ２極とＮ３極は現像剤容器２０２内において同極で隣り合っており、現像剤２０１に対してバリアが形成されている。
【００７６】
更に、上記第１の現像スリーブ２０６の下部で、感光体ドラム１０１回転方向ａ下流側に、第２の現像剤担持体である第２の現像スリーブ２０７を同様な矢印ｂに回転可能に配設している。第２の現像スリーブ２０７は、第１の現像スリーブ２０６及び感光体ドラム１０１の双方に略対向している。この第２の現像スリーブ２０７は第１の現像スリーブ２０６と同様に非磁性材料で構成され、その内部には第２の磁界発生手段であるローラ状の第２のマグローラ２０７ｍが非回転状態で設置されている。ここで、前記第２のマグローラ２０７ｍは磁極Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｎ４、Ｎ５の合計５極を有している。
【００７７】
従って、現像剤２０１の流れをまとめると、まず、第１の搬送スクリューの搬送及び跳ね上げにより、第１の現像スリーブ２０６のＮ２（汲み上げ極）に現像剤２０１はトラップされる。次に、第１の現像スリーブ２０６の回転に伴って、Ｎ２（汲み上げ極）→Ｓ２（カット極）→Ｎ１（搬送極）→Ｓ１（第１の現像極）→Ｎ３（受け渡し極）と搬送される。その後、第１の現像スリーブ２０６上の現像剤は第２の現像スリーブ２０７へと移動し、第２の現像スリーブ２０７上をＳ３（受け取り極）→Ｎ４（第２の現像極）→Ｓ４（搬送極）→Ｎ５（取り込み極）→Ｓ５（剥ぎ取り極）と搬送される。最後に、Ｓ４極とＳ５極は現像剤容器２０２内において同極で隣り合っており、現像剤２０１に対してバリアが形成されている為、現像剤は磁極による磁気拘束力から解放されて、第１の搬送スクリューに再び戻ってきて搬送される。
【００７８】
このうち、第２の現像スリーブ２０７と感光体ドラム１０１の対向部、つまり第２の現像領域Ｂにて、Ｎ４極は感光体ドラム１０１に接触しており、第１の現像領域Ａを通過後の感光体ドラム１０１上の静電潜像に対し、更に２度目の現像を実行する。このように、２回目の現像を行なうことにより、高い現像効率が達成される。
【００７９】
上述のように、現像スリーブを２本設けた構成をとることで、例えば感光体ドラムの周速度の高速化に伴い現像時間が短くなっても、高い現像効率が可能となり、現像濃度の低下や濃度ムラを発生することなく良好に画像形成ができる。
【００８０】
＜現像装置の端部の構成＞
さらに、現像装置の端部の構成について図１４を参照に説明する。本実施例においても前述の実施例１及び２と同様に、端部マグネット２１３及び２１４は、現像スリーブ２０６及び２０７に内包されたマグネットローラ２０６ｍ及び２０７ｍの対向する磁極に対して、同極の面を現像スリーブ側の面とする構成にする。即ち、端部マグネット２１３及び２１４は、Ｎ２極とＮ３極、及び、Ｓ３極とＳ５極とＮ５極に対して、同極の面を現像スリーブ側の面とする構成にする。特に、下流現像スリーブ２０７のＮ５極に対しても同極で対向できるように、端部マグネット２１４は周方向でＳＮ極の着磁が変化しているのが特徴である。このような構成にすることで、上流現像スリーブ２０６及び下流現像スリーブ２０７の端部において、対向する端部マグネットが保持している現像剤の領域と、現像スリーブによって搬送される現像剤の領域との間に、反撥磁界による隙間が存在する。その結果、現像剤同士の摺擦によるせん断面が発生せず、トナー漏れを防止できる。尚、本実施例のように、下流現像スリーブ２０７のＳ５極とＮ５極のように磁極が異極同士で隣り合う領域では、それと対向する端部マグネットの磁極は以下のようになっている。即ち、少なくともマグネットローラの各磁極、もしくは各磁極の半値幅領域に対して端部マグネットが同極で対向するように構成されている。このとき、端部マグネットの極性は、各磁極の半値幅領域の間、即ち各磁極の半値幅領域外で切り替えている。こうすることで少なくとも各磁極の磁力が強い領域に対して同極が対向させることができ、不動層は生じにくくすることができる。
【００８１】
尚、本実施例の現像装置について、端部マグネット２１４は周方向でＳＮ極の着磁が変化する特殊な板状の磁石を用いた。しかし前記のような特殊な磁石を用いなくても、通常の片面がＳ極で裏面がＮ極の板状磁石でも、トナー漏れと現像剤漏れを抑制できる構成がある。例えば図１５に示すように、端部マグネット２１４においてＮ極面で現像スリーブ２０７対向している部分を切り取り、代わりに端部磁性板２１５を現像スリーブ２０６及び２０７の周方向全体に配置してもよい。端部磁性板２１５は、太線で囲まれた範囲で、端部マグネット２１３及び２１４よりも長手方向の内側に配置する。端部マグネット２１４について、取り込み極Ｎ５に対向する部分を切り取ると、外側に漏れてくる現像剤を保持し難くなるが、端部磁性板２１５を配置することで現像剤漏れを防止しながら、トナー漏れの発生も防止できる。
【００８２】
尚、本実施例の現像装置においては、端部マグネット２１３及び２１４の磁束密度は７００Ｇ（ガウス）、現像スリーブ２０６及び２０７とのギャップは各々６５０μｍ、マグネットロール２０６ｍ及び２０７との長手方向のギャップは各々２．０ｍｍ、である。また、端部磁性板２１５の長手方向内側端部はマグネットロール２０６ｍ及び２０７ｍの外側端部と略同位置である。但し、実施例１及び２の場合と同様に、本発明を適用できる実施例はこれに限らない。端部マグネットの磁束密度や材質、現像スリーブと端部マグネットの位置関係、端部磁性板の材質、現像スリーブと端部磁性板の位置関係、等の条件によって適宜に最適な構成に配設することが重要である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１ 感光ドラム
１０４ 現像装置
１ ２成分現像剤
３ａ 第１の搬送スクリュー
３ｂ 第２の搬送スクリュー
６ 現像スリーブ
６ｍ 現像スリーブ内に固定された非回転のマグネットローラ
１３ 端部マグネット
１８ 端部磁性板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子を含む現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に回転可能に設けられ、像担持体と対向する領域に現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に固定配置され、複数の磁極を有する磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の軸方向端部であって、前記現像容器の内部で前記現像剤担持体の周方向に沿って対向して設けられ、前記現像剤担持体との間に形成される磁界にて拘束した現像剤を前記現像剤担持体に接触させてシールする磁気シール手段と、を備えた現像装置において、
前記磁気シール手段は、前記現像剤担持体との間に現像剤を拘束するための磁石部材を少なくとも備え、前記磁石部材の前記磁界発生手段と対向する面は、前記複数の磁極に対してそれぞれ同極となるように設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁界発生手段は、互いに同極性の磁極が隣り合う一対の磁極を備え、前記磁石部材は、少なくとも前記一対の磁極と対向する領域に設けら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】
前記磁石部材は、少なくとも前記複数の磁極の半値幅領域と対向する面がそれぞれ対向する磁極と同極となるように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁気シール部材は、前記磁界発生手段の磁界によって磁化する磁性部材を備え、前記磁性部材によって拘束される現像剤を前記現像剤担持体に接触させてシールすることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の現像装置。
【請求項１】
磁性粒子を含む現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に回転可能に設けられ、像担持体と対向する領域に現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に固定配置され、複数の磁極を有する磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の軸方向端部であって、前記現像容器の内部で前記現像剤担持体の周方向に沿って対向して設けられ、前記現像剤担持体との間に形成される磁界にて拘束した現像剤を前記現像剤担持体に接触させてシールする磁気シール手段と、を備えた現像装置において、
前記磁気シール手段は、前記現像剤担持体との間に現像剤を拘束するための磁石部材を少なくとも備え、前記磁石部材の前記磁界発生手段と対向する面は、前記複数の磁極に対してそれぞれ同極となるように設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁界発生手段は、互いに同極性の磁極が隣り合う一対の磁極を備え、前記磁石部材は、少なくとも前記一対の磁極と対向する領域に設けら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】
前記磁石部材は、少なくとも前記複数の磁極の半値幅領域と対向する面がそれぞれ対向する磁極と同極となるように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記磁気シール部材は、前記磁界発生手段の磁界によって磁化する磁性部材を備え、前記磁性部材によって拘束される現像剤を前記現像剤担持体に接触させてシールすることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の現像装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−５０５２６（Ｐ２０１３−５０５２６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７３２６（Ｐ２０１１−１８７３２６）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]