JP3951645B2

JP3951645B2 - 現像装置

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Publication number: JP3951645B2
Application number: JP2001212295A
Authority: JP
Inventors: 信正古谷; 卓士松本; 悟広崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2021-07-12
Also published as: JP2003029534A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤により静電潜像を現像する二成分現像装置に係り、特に、その装置全体の小型扁平化という要請に適応し得る現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の二成分現像装置は、一般に、そのハウジング（筐体）に収容されている二成分現像剤を回転する現像ロール上に担持させた後、その現像ロール上に担持された二成分現像剤の層厚を層厚規制部材により一定に規制してから、画像情報に応じた静電潜像が形成される感光体等の像担持体と対向する現像領域まで搬送し、その像担持体の静電潜像部分に二成分現像剤のトナーを静電的に付着させることにより現像を行うようになっている。
【０００３】
ここで、現像ロールとしては、二成分現像剤がトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤であれば、図５に例示するように、像担持体１００と一定の間隔をあけた状態で一方向に回転する円筒状のスリーブ１１０と、このスリーブ１１０の内部空間に位置固定された状態で配設され、複数の磁極が配置されたマグネットロール１２０とからなる現像ロール１３０が主に使用されている。
【０００４】
このような現像ロール１３０では、ハウジング内で摩擦帯電されて静電的に吸着し合っているトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇのうちで磁性キャリアがマグネットロール１２０からの所定の磁力によりスリーブ１１０の表面に穂立ち状に吸着されることにより、二成分現像剤Ｇを担持する。そして、この現像ロール１３０上に担持された二成分現像剤Ｇは、現像ロール１３０（のスリーブ１１０）表面と一定の間隔をあけて対向配置されるロール状又はブレード状の層厚規制部材１４０の直下を規制されて通過することによりその層厚が一定に揃えられた後、像担持体の現像領域Ｅとなる表面に接触して通過するように搬送される。
【０００５】
ところで、近年、このような二成分現像装置を使用するプリンタ、複写機等に代表される画像形成装置の小型化の要請に伴い、その現像装置自体も小型化が要請されるようになっている。
【０００６】
そして、この現像装置の小型化の要請に応えるためには、例えば、その装置全体をより扁平化した形状にすることが求められるようになり、さらに、その小型扁平化の一環として現像ロールの小径化や現像ロールの周面に配置する層厚規制部材等の集中配置化などが必要とされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように小型扁平化した二成分現像装置を実現させるとする場合には、次のような課題がある。
【０００８】
すなわち、その現像ロール１３０のマグネットロール１２０において像担持体１００と最も近接対向した位置に配置される現像主磁極１２１の極幅を比較的狭くせざるを得ず、この結果、かかる現像主磁極１２１から現像領域Ｅの出口側端部に相当する領域にある磁性キャリアに作用する磁力（スリーブ側に引き寄せる方向の磁力）が十分に得られなくなり、像担持体１００の非画像部へのキャリア付着が発生しやすくなる。
【０００９】
このマグネットロール１２０における現像主磁極１２１の極幅を狭くせざるを得ないのは、現像ロール１３０の小径化による影響があることはもとより、現像装置のハウジングを扁平形状とする場合、現像ロール１３０の周囲に配置する層厚規制部材や現像剤供給部材などの周囲部材を現像ロール１３０の像担持体１００と対向する部位とは反対側の部位に集中して配置する必要があり、これにより、マグネットロール１２０における各磁極をその周囲部材との関係を考慮しながら配置しなければならなくなり、この影響を受けて現像主磁極１２１についても理想的な極幅（広い極幅）にすることができずその極幅の設定に制約が生じるからである。この点、従来の現像装置においては、マグネットロール１２０における現像主磁極１２１の極幅を十分に広い幅に設定することにより、像担持体の非画像部へのキャリア付着を防止するようにしていた。
【００１０】
この現像主磁極１２１の極幅が狭くなることに伴う像担持体へのキャリア付着の問題は、後述するように本発明者らの研究によれば、その現像主磁極１２１の極幅Ｗ_MPと現像領域Ｅの投影幅Ｗ_DEとがＷ_DE／Ｗ_MP≧０．６で示される条件を満たすように設定している現像装置において発生しやすいことが明らかになっている。なお、上記極幅Ｗ_MPは、その主磁極のスリーブ周面上での幅である。詳しくは、その主磁極がＮ極の場合にはスリーブ表面に垂直方向の磁束密度成分が＋側である領域の当該スリーブ周面上での幅であり、主磁極がＳ極の場合においては同様にその垂直方向の磁束密度成分が−側である領域の当該スリーブ周面上での幅である。また、上記投影幅Ｗ_DEとは、現像ロール１３０のスリーブ１１０表面に穂立ち状に担持されて搬送される二成分現像剤Ｇが像担持体１００の現像領域Ｅとなる表面に接触する領域のスリーブ回転方向上流及び下流側の両端部（現像領域Ｅの幅とほぼ同じ）を、スリーブ１１０上に平行線で投影したときのスリーブ上での長さ寸法（周面にそった離間距離）である。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上述したような装置全体の小型扁平化を実現するために現像ロールのマグネットロールにおける現像主磁極の極幅を比較的狭くする場合であっても、像担持体へのキャリア付着が発生しにくい良好な現像を行うことができる二成分現像装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像装置は、静電潜像が形成される像担持体と一定の間隔をあけた状態で一方向に回転する円筒状のスリーブと、このスリーブの内部空間に位置固定された状態で配設され、現像主磁極を含む複数の磁極が配置されたマグネットロールとからなり、そのスリーブの表面にトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を一定の層厚で担持して前記像担持体の現像領域となる表面に接触通過させるように搬送する現像ロールを備え、かつ、前記現像主磁極の極幅Ｗ_MPと前記現像領域の投影幅Ｗ_DEとがＷ_DE／Ｗ_MP≧０．６で示される条件を満たすように設定された現像装置において、前記マグネットロールの現像主磁極とこの主磁極に対し前記スリーブの回転方向上流側に隣接して配置された上流側磁極との間における水平方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_T1と、当該現像主磁極とこの主磁極に対し前記スリーブの回転方向下流側に隣接して配置された下流側磁極との間における水平方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_T2とが、Ｂ_T1＜Ｂ_T2で示される条件を満たすように設定されていることを特徴とするものである。
【００１３】
この現像装置によれば、現像主磁極とその下流側磁極との間での水平方向の磁束が集中し、特に像担持体の現像領域の下流側端部に相当する領域にある磁性キャリアに磁力を十分に作用させることが可能となる。これにより、像担持体へのキャリア付着の発生が抑制されるようになる。
【００１４】
また、この現像装置においては、前記上流側磁極の極幅Ｗ₁と前記下流側磁極の極幅Ｗ₂がＷ₁＜Ｗ₂で示される条件を満たすように設定されているとともに、前記上流側磁極における垂直方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_R1と前記下流側磁極における垂直方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_R2がＢ_R1＜Ｂ_R2で示される条件を満たすように設定されていることが好ましい。
【００１５】
このように設定した場合には、前記したキャリア付着の発生を確実に抑制することができることに加え、上流側磁極が下流側磁極に対して相対的に極幅が広くなりかつ低磁束密度になることに起因した現像剤の搬送むらがなくなり、かかる搬送むらによる現像むらひいては画像濃度むらの発生を抑制することができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係る現像装置を示すもので、図１はその斜視図、図２は図１のＱ−Ｑ線に沿う要部断面図ある。
【００１７】
この現像装置１は二成分現像装置であり、基本的に、筐体としてのハウジング１０と、現像剤担持体としての現像ロール２０と、層規制部材としての層規制ロール３０と、現像剤攪拌搬送部材としての２本のオーガー４０、４５と、現像剤供給部材としてのパドルホイール５０とでその主要部が構成されている。図中において、符号１００は画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム、２は非磁性トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤、Ｅは感光ドラム３上の現像領域であり、また、矢印は回転する部品の回転方向を示している。
【００１８】
ハウジング１０は、その全体が板状に薄く扁平した細長い箱形状からなるものであって、そのうち感光ドラム１００と対向する端部となる部位に現像ロール２０が一部露出するように配設される開口部１２が形成されるとともに、その開口部１２とは反対側の端部にかけての部位に二成分現像剤２を収容する現像剤収容部１３が形成された構造になっている。上記現像剤収容部１３は、両端部で連通しかつ中央部で仕切り壁１３ａにて仕切られた平行する２列の現像剤循環搬送路が形成されたものである。
【００１９】
このハウジング１０としては、上下方向に２分割した下部ハウジング１５と上部ハウジング１６とを接合して組み立てる構造のものであって、その厚さ（上下方向の全高）が３０ｍｍ程度のものを使用している。さらに、このハウジング１０は、その組み立てた上下ハウジング２０、３０の両端部にサイドブラケット１７、１８を嵌め込むように装着し、これにより両ハウジング２０、３０の接合状態を補強している。
【００２０】
図中において符号２６（ａ〜ｅ）は下部ハウジング１５の後方接合面部に形成された複数の係止突起、３６（ａ〜ｅ）は上部ハウジング１６の後方接合面部に形成され、下部ハウジング４０における複数の係止突起２６（ａ〜ｅ）が組み立て接合時に差し込まれる複数の係止孔である。また、符号２９は突条のリブ、３９はハウジング接合部用の弾性シール部材である。さらに、符号３４は現像剤補給装置（図示省略）と接続されて現像剤（トナー）がハウジング１０の現像剤収容凹部１３内に補給される補給口が形成された現像剤補給部である。
【００２１】
現像ロール２０は、ハウジング１０の開口部１２付近に回転可能に配設される中空の円筒形状からなる非磁性のスリーブ２１と、このスリーブ２１の内部空間内に複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール２２が位置を固定された状態で配設されたものである。図中の符号２０ｃは現像ロール２０（スリーブ２１）の回転軸である。
【００２２】
この現像ロール２０としては、その外径（スリーブ２１の外径）が１２ｍｍφ程度の小径のものを使用している。また、マグネットロール２２は、そのロール軸に対し、図３及び図４に示すような磁束分布となる７つの磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が適宜配置されている。このうち、磁極Ｓ１は現像主磁極、Ｎ１は現像剤主磁極Ｓ１に対してスリーブ回転方向の上流側に位置する上流側磁極、Ｎ３は現像剤主磁極Ｓ１に対してスリーブ回転方向の下流側に位置する下流側磁極、磁極Ｎ２は層厚規制用磁極、磁極Ｓ３，Ｓ４は現像剤剥離用反発極である。図３では、各磁極の垂直方向における磁束密度の分布状態を点線で示している。また、図４では、各磁極の垂直方向の磁束密度の分布状態を実線で示すとともに、各磁極間の水平方向における磁束密度の分布状態を点線で示している。
【００２３】
層厚規制ロール３０は、非磁性のロール形態からなるものであり、現像ロール２０（スリーブ２１）の表面に対して、その表面に担持される二成分現像剤２の層厚を所定の厚さに規制するための間隙を保持して対向配設されている。この層厚規制ロール３０は、直径が５ｍｍの中実のステンレスロールを使用し、現像ロール２０に対して例えば２５０μｍの間隔をあけて配置している。また、この層厚規制ロール３０は、ハウジング１０をできるだけ扁平形状とするために、現像ロール２０の上位の周辺位置から少しでも低い周辺位置に配置している。
【００２４】
ちなみに、この層厚規制ロール３０は、その両端部を下部ハウジング１５の側壁面における現像ロール２０の近傍となる部位に形成された取付け誘導溝２７に落とし込み、ハウジング１０の組み立て時に上部ハウジング１６の一部１６ａにより上方から押し込まれることにより、最終的に当該取付け誘導溝２７に圧入された状態となって正式に固定されるようになっている。
【００２５】
オーガー４０、４５は、回転軸部４０ａ，４５ａに二成分現像剤２を攪拌搬送するための羽根部４０ｂ，４５ｂを螺旋状に所定のピッチで巻きつけた状態に形成した回転部材であり、ハウジング１０の現像剤収容部１３における前記した２列の現像剤循環搬送路内でそれぞれ回転駆動するように配設されている。このオーガー４０、４５としては、その外径が１３ｍｍ程度のものを使用している。パドルホイール５０は、その回転軸部５１に４枚の羽根部５２を軸回転方向の下流側に平行移動させた状態（オフセットさせた状態）で形成した羽根車状の回転部材であり、現像ロール２０とオーガー４０の間となる位置で回転駆動するように配設されている。
【００２６】
そして、この現像装置１は、その小型扁平化を実現するため、ハウジング１０が前述したとおり扁平した板状の形態からなるものであり、これに伴って現像ロール２０、オーガー４０、４５及びパドルホイール５０が互いに高低差の少ない状態で水平方向にほぼ直線状に並んだ状態で配設されている。また、特に現像ロール２０のマグネットロール２２における現像主磁極Ｓ１の極幅については、後述するように比較的狭い値に設定している。
【００２７】
また、この現像装置１は、現像ロール２０、オーガー４０、４５及びパドルホイール５０は、図示していないが、回転駆動源（電動モータ及び回転伝達機構）からの回転動力が複数の回転伝達ギア列を介して現像ロール２０、パドルホイール５０及びオーガー４０、４５の順で伝えられ、図２中の矢印で示す方向に所定の回転速度でそれぞれ回転駆動するようになっている。
【００２８】
さらに、この現像装置１は、その全体（ハウジング１０）が水平状態に維持された姿勢であって、しかも、その現像ロール２０が各感光ドラム２と所定の間隙をあけて対向する状態となるように支持フレーム（図示省略）に取り付けられて使用される。また、現像ロール２０（スリーブ２１）には、図示されていない電源装置から直流電流に交流電流を重畳させた現像バイアス電圧が印加されるように構成されている。さらに、現像剤収容部１３には、予め、二成分現像剤２が所定量だけ収容されており、また、その現像動作によってトナーが消費されて少なくなる時期を検知して少なくともトナーが現像剤補給装置から前記現像剤補給部３４を介して適宜補給されるようになっている。
【００２９】
以下、この現像装置１の基本的な動作について説明する。
【００３０】
初めに、この現像装置１においては、図２に示すように、現像ロール２０、オーガー４０、４５及びパドルホイール５０が回転し始めるとともに、現像ロール２０に現像バイアス電圧が印加される。これにより、まず、ハウジング１０の現像剤収容部１３に収容されている二成分現像剤２が回転するオーガー４０、４５によって攪拌されながら現像剤収容部１３の前記した循環経路内を循環搬送される。この際、二成分現像剤２におけるトナーがキャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電され、キャリアの回りに静電的に付着した状態となる。また、オーガー４０によって攪拌されながら搬送される二成分現像剤２の一部は、パドルホイール５０側に搬送供給される。
【００３１】
続いて、そのパドルホイール５０側に搬送された二成分現像剤２は、矢印方向に回転するパドルホイール５０の羽根部５２の搬送力により現像ロール２０側に搬送される。このようにして現像ロール２０に供給された二成分現像剤２は、現像ロール２０のマグネットロール２２における磁極Ｓ３、Ｎ２等の磁力により、矢印方向に回転するスリーブ２１の表面に、トナーが付着した磁性キャリアが多数鎖状に繋がった穂立ち状の磁気ブラシを形成した状態で担持される。次いで、そのスリーブ２１に担持された二成分現像剤２は、そのスリーブの回転に伴って搬送される途中で層厚規制ロール３０との間に形成される一定の間隙を通過する際にその通過状態を規制され、ほぼ一定の層厚にされる。
【００３２】
そして、このように層厚規制ロール３０にて層厚が規制された二成分現像剤２は、その後、現像ロール２０のスリーブ２１の回転に伴って感光ドラム３と対向する現像領域Ｅに搬送される。この現像ロール２０によって現像領域Ｅに搬送された二成分現像剤２は、その磁気ブラシの先端部を感光ドラム３の表面に接触させた状態で通過し、その通過時に、現像ロール２０に印加される現像バイアス電圧により現像ロール２０と感光ドラム３の間に形成される現像（交番）電界により、そのトナーのみが感光ドラム３上の静電潜像に静電的に付着する。一方、キャリアは、マグネットロール２２からの磁極により現像ロール２０側に吸着され続ける。これにより、現像装置１による静電潜像の現像が実行される。
【００３３】
続いて、この現像領域Ｅを通過した後の現像ロール２０上の二成分現像剤２はその一部が、パドルホイール５０に至る手前側のハウジング１０内において、現像ロール２０のマグネットロール２２における前記した剥離用反発極Ｓ４，Ｓ３の反発磁力により剥離される。この剥離された二成分現像剤２は、矢印方向に回転するパドルホイール５０の羽根部５６の搬送力によってオーガー４０側にむけて搬送され、これによりハウジング１０の現像剤収容部１３内で再び攪拌される。一方、二成分現像剤が剥離された後の現像ロール２０には、現像剤収容部１３で攪拌された二成分現像剤２が、パドルホイール５０によって改めて補充されるように搬送供給される。
【００３４】
このようにして現像装置１では、オーガー４０、４５で攪拌されてパドルホイール５０により搬送される二成分現像剤２が現像領域Ｅを通過した後のものと交換されて現像ロール２０に改めて担持される。これにより、現像領域Ｅを通過した後の現像ロール２０上における二成分現像剤２が、現像剤収容部１３で攪拌された新たな二成分現像剤２と確実かつ良好に交換され、現像領域Ｅに供給されるようになっている。
【００３５】
以下、この小型扁平化を実現する現像装置１における現像ロール２２の径の条件や、マグネットロール２２の磁極の条件等に関して行った各試験について説明する。
【００３６】
［試験１］
試験１は、現像ロール２０の外径及び現像主磁極Ｓ１の極幅とキャリア付着との関係について調べたものである。
【００３７】
すなわち、現像ロール２０として、表１に示す外径のスリーブ２１(肉厚０．５ｍｍ)と表１に示す極幅Ｗ_MPの現像主磁極（現像主極）Ｓ１を配置したマグネットロール２２とからなる各種条件の現像ロール（テストNo.Ａ〜Ｈ）をそれぞれ使用して、外径が２０ｍｍの感光ドラム１００との間で同一の潜像に対する現像を行い、そのときの感光ドラム１００の非画像部へのキャリア付着の発生状況について測定した。極幅は、磁極の幅をスリーブ２１上に投影したときの相当幅である。
【００３８】
この試験１では、二成分現像剤２として、平均粒径７．５μｍの非磁性トナーと、平均粒径４５μｍの磁性キャリアからなるものを使用した。トナーは、ポリエステル樹脂を基材としたものであり、その粒子表面に微粒子を外添したものである。キャリアは、フェライトの粒子表面に樹脂をコーティングした樹脂コートキャリアであり、磁化が２２５ｋＡ／ｍ［１０⁶／４π（Ａ／ｍ）の磁場中での値］、抵抗が１０¹²Ω・ｃｍ（１０⁶Ｖ／ｍの電場中での値）のものである。マグネットロール２２としては、直径５ｍｍの中心軸に対して前記した７つの磁極Ｓ１〜Ｓ４、Ｎ１〜Ｎ３（マグネットの厚み約２．５ｍｍ）を配置したものを使用した。また、同じ外径の現像ロールのマグネットロール２２における現像主極Ｓ１の両側に隣接する上流側磁極（上流極）Ｎ１及びその下流側磁極（下流極）Ｎ３の極幅及び磁束密度については、表１に示すように同じ条件に設定した。
【００３９】
そして、この試験１では、キャリア付着の発生状況について、現像直後の感光ドラムの非画像部（の単位領域）に付着しているキャリアを透明粘着テープに転写させてからその個数をカウントし、しかる後、その単位領域における個数をＡ４版サイズの記録用紙１枚（面積）当たりの個数に換算したものを測定結果として求めた。また、各現像ロールを使用した場合における感光ドラム１００での現像領域Ｅの投影幅Ｗ_DEについて実測して調べた。しかも、その現像領域Ｅの投影幅Ｗ_DEと現像主極Ｓ１の極幅Ｗ_MPとの比（Ｗ_DE／Ｗ_MP）についても併せて調べた。さらに、現像主極Ｓ１の垂直方向の磁束密度成分のピーク値についても併せて調べた。
【００４０】
試験１で得られた各キャリア付着個数の結果などを表１に示す。また、各キャリア付着の発生状況について以下の基準で評価した。ちなみに、現像領域の投影幅Ｗ_DEについては、表１の結果から、同一外径の現像ロールでは現像主極Ｓ１の極幅を変更しても殆ど変化せず同じであり、もっぱら現像ロールの外径に対する依存性が高いことがわかる。表中の角度は磁極の中心角度である。
○：キャリア付着個数が１００個／（Ａ４）未満。
×：キャリア付着個数が１００個／（Ａ４）以上。
【００４１】
【表１】

【００４２】
表１に示す結果から、キャリア付着が多くなるケースは、現像領域Ｅの投影幅Ｗ_DEと現像主極Ｓ１の極幅Ｗ_MPとの比が大きくなるほど、具体的には、その比がおよそ０．６以上の大きい値になる場合（テストNo.Ａ，Ｂ，Ｅ〜Ｇ）であることがわかる。この比が大きくなるのは、現像領域Ｅの投影幅Ｗ_DEが同じ条件下では、現像主極Ｓ１の極幅Ｗ_MPがより狭くなることに比例する。そして、このようにしてキャリア付着が多くなるのは、現像主極Ｓ１の極幅Ｗ_MPが狭くなるにつれて、現像領域Ｅの下流側端部に対する現像主極Ｓ１からの垂直方向の磁束密度が小さくなり、キャリアに作用する磁気拘束力が弱くなるためと考えられる。
【００４３】
そこで、キャリア付着の発生を抑制する観点からは、試験１のテストNo.Ｃ，Ｄ，Ｈのように、現像主極の極幅Ｗ_MPを広くすること（具体的には、上記比（Ｗ_DE／Ｗ_MP）がおよそ０．６よりも小さくなるようにすること）が望ましい。しかし、従来技術などの項で既述したように、小型扁平化した現像装置を実現する観点からは、現像ロールの周辺に配置する層厚規制ロール等の周辺部材の配置条件に起因した磁極配置の制約があるため、その現像主極の極幅Ｗ_MPを広くすることが困難である。
【００４４】
したがって、現像装置の小型扁平化を実現するためには、試験１のテストNo.Ａ，Ｂ，Ｅ〜Ｇのように、現像主極Ｓ１の極幅Ｗ_MPを狭くせざるを得ない（具体的には、上記比（Ｗ_DE／Ｗ_MP）がおよそ０．６以上となる極幅に設定する）。これにより、小型扁平化を実現する現像装置では、キャリア付着を誘発しやすくなることから、そのキャリア付着の発生を抑制することが大きな課題となるのである。
【００４５】
［試験２］
試験２は、現像領域Ｅの投影幅Ｗ_DEと現像主極Ｓ１の極幅Ｗ_MPとの比（Ｗ_DE／Ｗ_MP）が０．６以上となる現像ロール２０を使用した現像装置において、その現像主極Ｓ１に対してスリーブ２１の回転方向の上流側及び下流側に位置する上流極Ｎ１及び下流極Ｎ３の磁束密度とキャリア付着との関係について調べたものである。
【００４６】
すなわち、現像ロールとして、マグネットロール２２の現像主極Ｓ１を試験１におけるテストNo.Ｆと同じ条件（表１参照）に設定することを大前提としたうえで、そのマグネットロール２２の現像主極Ｓ１に対する上流極Ｎ１及び下流極Ｎ３の極幅や垂直方向の磁束密度のピーク値を表２に示すように変えることにより、表２に示すような現像主極Ｓ１と上流極Ｎ１間における水平方向の磁束密度のピーク値Ｂ_T1及び現像主極Ｓ１と下流極Ｎ３間における水平方向の磁束密度のピーク値Ｂ_T2とした各種の現像ロール（テストNo.Ｆ−１〜Ｆ−６）を使用し、試験１の場合と同様に、キャリア付着の発生状況について測定した。上記各磁束密度のピーク値Ｂ_T1，Ｂ_T2についても調べた。
【００４７】
試験２で得られた各キャリア付着個数の結果及びその評価（試験１と同じ基準で評価したもの）などを表２に示す。また、上記各ピーク値Ｂ_T1、Ｂ_T2の大小関係についても表２に併せて示す。
【００４８】
【表２】

【００４９】
表２に示す結果から明らかなように、Ｂ_T1＜Ｂ_T2という条件を満たすように上流極Ｎ１及び下流極Ｎ３を設定した場合（テストNo.Ｆ−１，２，４，５）には、キャリア付着の発生を抑制することができる。なお、本発明者らによれば、試験１において比（Ｗ_DE／Ｗ_MP）が０．６以上という条件を満たす現像ロール（テストNo.Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｇ）を使用した場合においても、上記で示される条件を満たすように上流極Ｎ１及び下流極Ｎ３を設定したときには、キャリア付着の発生抑制に関して同様な結果が得られることが確認されている。
【００５０】
［試験３］
試験３は、Ｂ_T1＜Ｂ_T2という条件を満たす現像ロールと画像濃度むらとの関係について調べたものである。
【００５１】
すなわち、現像ロールとして、マグネットロール２２の上流極Ｎ１と下流極Ｎ３をＢ_T1＜Ｂ_T2という条件を満たすように設定することを大前提としたうえで、そのマグネットロール２２の現像主極Ｓ１に対する上流極Ｎ１及び下流極Ｎ３の極幅Ｗ₁，Ｗ₂や垂直方向の磁束密度のピーク値Ｂ_R1，Ｂ_R2を表３に示すように変えた各種の現像ロール（テストNo.１〜７）を使用し、試験１の場合と同様にキャリア付着の発生状況について測定するとともに、画像濃度むらについて測定した。この現像ロールのうちテストNo.１〜２のものは、試験２におけるテストNo.Ｆ−１〜２のものと同じ条件設定のものである。また、上記各現像ロールのマグネットロールの現像主極Ｓ１については、そのいずれも試験１におけるテストNo.Ｆと同じ条件（表１参照）に設定した。
【００５２】
画像濃度むらについては、ベタ画像の現像を行ったときに得られる画像（トナー像）中における濃度むらの有無について目視して調べ、そのときの結果を以下の基準で評価した。
○：濃度むらなし。
△：濃度むらが少しあるが、実用上問題なし。
×：実用不可となるレベルの濃度むらあり。
【００５３】
試験３で得られた各キャリア付着個数の結果及びその評価（試験１と同じ基準で評価したもの）と画像濃度むらの結果などを表３示す。また、キャリア付着及び画像濃度むらの評価について以下の基準で総合評価した。
○：キャリア付着及び画像濃度むらの評価の双方に「×」がない場合。
×：それ以外の場合。
【００５４】
【表３】

【００５５】
表３の結果から明らかように、マグネットロール２２の上流極Ｎ１と下流極Ｎ３をＢ_T1＜Ｂ_T2という条件を満たすように設定した現像ロールでも、さらに「Ｗ₁＜Ｗ₂かつＢ_R1＜Ｂ_R2」という条件を満たすように設定した場合（テストNo.１，２）には、画像濃度むらを起こすことなくキャリア付着の発生を確実に防止できる。なお、テストNo.３〜５のように「Ｗ₁＞Ｗ₂かつＢ_R1＜Ｂ_R2」という条件となるように設定した場合には、その上流極Ｎ１に対応するスリーブ２１上での現像剤の搬送にむらが発生し、これにより現像むらひいては画像濃度むらが発生するものと推測される。また、テストNo.６〜７のように「Ｗ₁＜Ｗ₂かつＢ_R1＞Ｂ_R2」という条件となるように設定した場合には、Ｂ_T1＜Ｂ_T2という条件を満たすことができないためキャリア付着の発生を防止することができなくなる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置によれば、前記した構成により、その装置全体の小型扁平化を実現するために現像ロールのマグネットロールにおける現像主磁極の極幅を比較的狭くする場合であっても、像担持体へのキャリア付着の発生が抑制された良好な現像を行うことができる。従って、現像主磁極の極幅を比較的狭くすることが可能になるため、小型扁平化させた現像装置を実現することも十分に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る現像装置を示す斜視図。
【図２】図１のＱ−Ｑ線に沿う要部断面図。
【図３】現像ロールのマグネットロールにおける各磁極の垂直方向の磁束密度分布を示す要部説明図。
【図４】現像ロールのマグネットロールにおける各磁極の垂直方向の磁束密度分布及び各磁極間の水平方向の磁束密度の分布を併せて示す説明図。
【図５】現像ロールのマグネットロールにおける現像主磁極の極幅と現像領域の投影幅との関係を示す要部説明図。
【符号の説明】
１…現像装置、２…二成分現像剤、２０…現像ロール、２１…スリーブ、２２…マグネットロール、Ｓ１…現像主磁極、Ｎ１…上流側磁極、Ｎ３…下流側磁極、Ｅ…現像領域。

Claims

静電潜像が形成される像担持体と一定の間隔をあけた状態で一方向に回転する、外径が１８ｍｍ以下である円筒状のスリーブと、このスリーブの内部空間に位置固定された状態で配設され、現像主磁極を含む複数の磁極が配置されたマグネットロールとからなり、そのスリーブの表面にトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を一定の層厚で担持して前記像担持体の現像領域となる表面に接触通過させるように搬送する現像ロールを備え、
かつ、前記現像主磁極の極幅Ｗ_MPと前記現像領域の投影幅Ｗ_DEとがＷ_DE／Ｗ_MP≧０．６で示される条件を満たすように設定された現像装置において、
前記マグネットロールの現像主磁極とこの主磁極に対し前記スリーブの回転方向上流側に隣接して配置された上流側磁極との間における水平方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_T1と、当該現像主磁極とこの主磁極に対し前記スリーブの回転方向下流側に隣接して配置された下流側磁極との間における水平方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_T2とが、Ｂ_T1＜Ｂ_T2で示される条件を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。
前記上流側磁極の極幅Ｗ₁と前記下流側磁極の極幅Ｗ₂がＷ₁＜Ｗ₂で示される条件を満たすように設定されているとともに、
前記上流側磁極における垂直方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_R1と前記下流側磁極における垂直方向の磁束密度成分のピーク値Ｂ_R2がＢ_R1＜Ｂ_R2で示される条件を満たすように設定されている請求項１に記載の現像装置。