JP6688188B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置に関し、特に電子写真方式の画像形成装置に適用される現像装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムに形成された静電潜像が現像装置により顕像化され、顕像化に必要な現像剤として、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が多く用いられる（例えば、特許文献１参照）。そして、現像装置では、現像剤槽から現像ローラへの現像剤の汲上げと、現像ローラの回転による現像位置への現像剤の搬送とが行われる。そして、現像装置では、現像剤の搬送量を規制するべく、現像ローラの回転方向についての現像位置の上流側に、ドクターブレード等の規制部が設けられている。即ち、規制部は、現像剤の搬送量が一定量となる様に、現像ローラの周面から余分な現像剤を掻き取る。

特開２０１３−２００５４７号公報

しかしながら、上述した現像装置では、現像剤が規制部へ送り込まれることにより、現像剤にはストレスが生じる。そして、そのストレスは、現像ローラの回転に必要なトルクを大きくする原因となっていた。特に、現像剤に含まれる非磁性トナーとして低温定着トナーが使用された場合、現像ローラの回転に必要なトルクが、現像装置の継続的な駆動を困難ならしめる程に著しく大きくなるという問題が生じていた。

そこで本発明の目的は、現像ローラの回転に必要なトルクを低減しつつ、且つ適度な量の現像剤を現像位置へ搬送することが可能な現像装置を提供することである。

本発明に係る現像装置は、現像ローラと、規制部とを備える。現像ローラは、所定の回転方向に回転して、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を現像位置へ搬送する。又、現像ローラの周面には、単一の極性である規制極が形成されている。規制部は、所定の回転方向についての現像位置の上流側における現像ローラの周面に近接する位置で、現像剤の搬送量を規制する。そして、規制極において、現像ローラの周面での法線方向の磁束密度が、所定の回転方向についての現像ローラの周面上の第１位置にて最大値になると共に、所定の回転方向についての現像ローラの周面上の第２位置及び第３位置では最大値の５０％の値となる。しかも、第１位置が、第２及び第３位置の中間位置から下流側へずれている。又、規制部の先端部が、第１位置と中間位置との間の位置、又は、第１位置に対向している。

上記現像装置においては、第１位置（磁束密度が最大となる位置）が中間位置から下流側へずれると共に、規制部の先端部が、第１位置と中間位置との間の位置、又は、第１位置に対向している。このため、規制部の上流側にて磁束密度が小さくなる一方で、規制部の先端部が対向する位置から上流側に分布する規制極の領域が広くなる。よって、規制部の上流側では磁束密度は小さいものの、現像に必要な十分な量の現像剤を、規制部の上流側にて現像剤槽から汲み上げることができる。

一方、規制部の上流側での磁束密度が小さいことで、単位面積あたりの現像剤の付着量が減少する。従って、現像ローラの単位回転量あたりで規制部にて除去される現像剤の量が小さくなる。又、第１位置又はそれより上流側に規制部が配されることで、規制部にて通過が許容された現像剤は、第１位置における磁束密度からの作用を受けて規制部の下流側へ移動し易くなる。よって、現像剤にストレスが生じ難くなる。

上記現像装置において、第１位置と中間位置とは、現像ローラの回転軸周りの角度にして５°以上開いていることが好ましい。

上記現像装置において、現像ローラの周面における現像位置を含む領域には、その周面からの磁性キャリアの離脱を阻止する主極が形成されていることが好ましい。そして、この構成において、規制極における磁束密度の最大値は、主極における磁束密度の最大値の４０％以上且つ５０％以下の値であることが好ましい。又、第２及び第３位置についての回転軸周りの開き角が、これに対応する主極についての開き角より大きいことが好ましい。

上記現像装置の各部構成は、現像剤に含まれる非磁性トナーとして低温定着トナーが使用される現像装置に適用されることが好ましい。

更に、上記現像装置において、規制極における最大値（単位：ｍＴ）の逆数の二乗を１０^５倍して得られる物理量が、現像ローラの周面に形成される凹凸の高低差の最大値（単位：μｍ）を（２／３）倍した値より大きいことが好ましい。この構成によれば、当該凹凸に起因した画質不良を抑制することができる。

本発明に係る現像装置によれば、現像ローラの回転に必要なトルクを低減しつつ、且つ適度な量の現像剤を現像位置へ搬送することが可能になる。

本発明の現像装置が適用された画像形成装置の要部を示した概念図である。 画像形成装置が備える現像装置を示した概念図である。 現像ローラの周面に形成された複数の磁極を示した概念図である。 （ａ）規制極及び規制部の具体的構成を示した図、及び（ｂ）規制極における法線方向の磁束密度Ｂをグラフ化した図である。

以下、本発明の現像装置を画像形成装置に適用した実施形態について、図面に沿って説明する。

［１］画像形成装置の構成
図１に示される様に、画像形成装置は、画像データに基づき電子写真方式の画像形成処理を行うことにより、用紙Ｚへの画像印刷を行う。具体的には、画像形成装置は、その要部として、４つの主プロセス装置１、露光装置２、中間転写ベルト３、二次転写ローラ４、及び定着装置５を備える。本実施形態の画像形成装置では、使用する色空間としてＣＭＹＫ空間が採用されている。そして、４つの主プロセス装置１は、ＣＭＹＫ空間を構成する４色（シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック）のトナー像をそれぞれ形成するものである。尚、使用する色空間に応じて、主プロセス装置１の設置数が変更されてもよい。例えば、モノクロの画像形成装置の場合、主プロセス装置１は１つとなる。

主プロセス装置１の各々は、感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１３、一次転写ローラ１４、及びクリーニング装置１５を有する。感光体ドラム１１は、静電潜像担持体である。帯電装置１２は、感光体ドラム１１を、その周面の電位が所定電位となる様に帯電させる。帯電された感光体ドラム１１の周面には、露光装置２からのレーザ照射により、画像データに応じた静電潜像が形成される。

現像装置１３は、現像ローラ１３３にバイアス（現像バイアス）を印加することにより、現像ローラ１３３の周面に付着しているトナーを、現像位置にて感光体ドラム１１の周面へ移動させる。これにより、静電潜像が顕像化されてトナー像が形成される。本実施形態では、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が用いられ、その現像剤に含まれる非磁性トナーが静電潜像の顕像化に用いられる。そして、トナー像は、感光体ドラム１１の回転より、中間転写ベルト３への転写（一次転写）が実行される位置まで搬送される。尚、現像装置１３の具体的な構成については後述する。

一次転写ローラ１４は、感光体ドラム１１に担持されているトナー像を中間転写ベルト３に転写する。具体的には、一次転写ローラ１４は、自身にバイアスが印加されることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を中間転写ベルト３へ移動させる。

画像データに基づいて４つの主プロセス装置１によりそれぞれ形成される４色のトナー像は、互いにずれることがない様に中間転写ベルト３の同じ領域に転写される。これにより、４色のトナー像が重なり合い、中間転写ベルト３には、フルカラーのトナー像が形成される。このフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト３の周回により、用紙Ｚへの転写（二次転写）が実行される位置まで搬送される。

クリーニング装置１５は、一次転写後に感光体ドラム１１の周面に残留したトナー及びその他の付着物（埃など）を除去する。これにより、次の画像形成処理の準備が行われる。

二次転写ローラ４は、中間転写ベルト３に担持されているフルカラーのトナー像を用紙Ｚに転写する。具体的には、二次転写ローラ４は、自身にバイアスが印加されることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を用紙Ｚへ移動させる。

定着装置５は、加熱ローラ５１と、これに圧接された加圧ローラ５２とを有する。トナー像が転写された用紙Ｚは、加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間に通されることにより、トナー像に対して適度な熱と圧力とが加えられる。ことにより、用紙Ｚにトナー像が固着される。

［２］現像装置の構成
図２に示される様に、現像装置１３は、現像剤槽１３１、２つの攪拌スクリュ１３２、現像ローラ１３３、及び規制部１３４を備える。

＜現像剤槽＞
現像剤槽１３１には、現像剤が貯留されている。本実施形態において、現像剤には、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が用いられている。又、非磁性トナーには、低温定着トナーが用いられることが好ましい。

＜攪拌スクリュ＞
攪拌スクリュ１３２は、現像剤槽１３１に貯留されている現像剤を攪拌する。この攪拌は、現像剤に含まれる非磁性トナーと磁性キャリアとの間に摩擦を生じさせ、その摩擦により非磁性トナーを帯電させる。

＜現像ローラ＞
現像ローラ１３３は、スリーブ部１３３ａとマグネット部１３３ｂとを有する。スリーブ部１３３ａは、円筒状を呈し、中心軸１３３ｃ周りの回転が可能である。本実施形態では、スリーブ部１３３ａは、図２にて矢印で示された所定の回転方向Ｄｒに回転する。一方、マグネット部１３３ｂは、その周面がスリーブ部１３３ａの内面と対向する様にスリーブ部１３３ａの内側に設けられると共に、スリーブ部１３３ａからは独立した状態で固定されている。よって、現像ローラ１３３の回転はスリーブ部１３３ａが担い、従って、スリーブ部１３３ａの中心軸１３３ｃが現像ローラ１３３の回転軸となっている。又、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄが現像ローラ１３３の周面となっている。

スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄには、マグネット部１３３ｂが持つ磁性により、それぞれが単一の極性である複数の磁極が形成されている。それらの磁極には、図３に示される様に、主極Ｍｐ１と規制極Ｍｐ２とが含まれている。尚、様々な磁極を形成するべく、マグネット部１３３ｂの周面には切欠きが設けられていてもよい。

図３において、磁極を表す曲線は、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄでの法線方向の磁束密度Ｂ（以下、これを単に「磁束密度Ｂ」と称す。）の大きさを表したものである。より具体的には、周面１３３ｄ上の位置Ｐに、主極Ｍｐ１の位置Ｐ０を基準とした左回り（反時計回り）の角度θを対応させており、その角度θに対する磁束密度Ｂの大きさの変化が曲線で表されている。図４（ａ）及び（ｂ）においても同様である。

主極Ｍｐ１は、現像時に磁性キャリアが周面１３３ｄから離脱することを阻止する磁極であり、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄにおける現像位置（感光体ドラム１１と対向する位置）を含む領域に形成されている。

規制極Ｍｐ２は、後述する規制部１３４と対向する磁極である。具体的には、図４（ａ）及び（ｂ）に示される様に、規制極Ｍｐ２において、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄでの磁束密度Ｂが、回転方向Ｄｒについての周面１３３ｄ上の第１位置Ｐ１（θ＝θ１）にて最大値Ｂ_ｍａｘになると共に、回転方向Ｄｒについての周面１３３ｄ上の第２位置Ｐ２（θ＝θ２）及び第３位置Ｐ３（θ＝θ３）では最大値Ｂ_ｍａｘの５０％の値となる。しかも、第１位置Ｐ１が、第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３との中間位置Ｐｍ（θ＝θｍ）から下流側へずれている。

そして、上述した規制極Ｍｐ２は、現像剤槽１３１に貯留された現像剤を汲み上げる汲上げ極としての機能を兼ね備えている。汲み上げられた現像材は、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに付着した状態で、スリーブ部１３３ａの回転に伴って現像位置まで搬送される。

スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄには、汲み上げられた現像剤が適度な量で付着する様に凹凸が形成されている。このため、形成される画像には、当該凹凸に起因した画質不良（ムラ等）が生じる虞がある。その様な画質不良は、凹凸の高低差の最大値βが大きいほど顕著に現れる。一方、その最大値βとの関係で、規制極Ｍｐ２における磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘを適度な大きさに設定することにより、画質不良を抑制することができる。詳細については、後述する。

＜規制部＞
規制部１３４は、回転方向Ｄｒについての現像位置（感光体ドラム１１と対向する位置であり、位置Ｐ０又はその近傍の位置）の上流側において、現像ローラ１３３のスリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに近接する位置で、現像剤の搬送量を規制する。具体的には、規制部１３４は、ドクターブレードであり、現像位置の上流側の位置にてスリーブ部１３３ａの周面１３３ｄとの間に隙間を形成している。そして、規制部１３４は、その隙間により現像剤の通過量を規制し、これにより現像剤の搬送量を規制している。尚、規制部１３４には、ドクターブレードに限らず、現像剤の搬送量を規制することが可能な種々の器具が用いられてもよい。

そして、図４（ａ）に示される様に、規制部１３４は、その先端部１３４ａが第１位置Ｐ１と中間位置Ｐｍとの間の位置Ｐｄ（θ＝θｄ）に対向する様に配されている。尚、規制部１３４は、その先端部１３４ａが第１位置Ｐ１と対向する様に配されてもよい。

本実施形態の現像装置１３においては、上述した規制極Ｍｐ２の作用により、現像剤槽１３１内の現像剤に含まれる磁性キャリアに磁力が発生し、この磁力により、磁性キャリアは、非磁性トナーを引き連れて、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに付着する。これにより、規制部１３４の上流側にて、現像剤が現像剤槽１３１から汲み上げられる。そして、汲み上げられた現像剤は、スリーブ部１３３ａが回転することにより、規制部１３４にて搬送量が規制された後、現像位置へ搬送される。

そして、本実施形態の現像装置１３においては、第１位置Ｐ１（磁束密度が最大となる位置）が中間位置Ｐｍから下流側へずれると共に、規制部１３４の先端部１３４ａが、第１位置Ｐ１と中間位置Ｐｍとの間の位置、又は、第１位置Ｐ１に対向している。このため、規制部１３４の上流側にて磁束密度Ｂが小さくなる一方で、規制部１３４の先端部１３４ａが対向する位置から上流側に分布する規制極Ｍｐ２の領域が広くなる。よって、規制部１３４の上流側では磁束密度Ｂは小さいものの、現像に必要な十分な量の現像剤を、規制部１３４の上流側にて現像剤槽１３１から汲み上げることができる。

一方、規制部１３４の上流側での磁束密度Ｂが小さいことで、単位面積あたりの現像剤の付着量が減少する。従って、スリーブ部１３３ａの単位回転量あたりで規制部１３４にて除去される現像剤の量が小さくなる。又、第１位置Ｐ１（磁束密度Ｂが最大となる位置）又はそれより上流側に規制部１３４が配されることで、規制部１３４にて通過が許容された現像剤は、第１位置Ｐ１における磁束密度Ｂからの作用を受けて規制部１３４の下流側へ移動し易くなる。よって、現像剤にストレスが生じ難く、従って、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクが小さくなる。

そして、適度な量の現像剤の汲上げと、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクの低減とを可能にするためには、
（１）第２位置Ｐ２及び第３位置Ｐ３についての中心軸１３３ｃ周りの開き角（θ３−θ２）、
（２）第１位置Ｐ１及び中間位置Ｐｍについての中心軸１３３ｃ周りの開き角（θ１−θｍ）、
（３）位置Ｐ０を基準とした位置Ｐｄについての左回りの角度θｄ、及び
（４）規制極Ｍｐ２における磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘと、主極Ｍｐ１における磁束密度Ｂの最大値Ｂ０との比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０、
が適度な大きさに設定されることが好ましい。尚、項目（１）〜（４）の量に関する適度な大きさについては後述する。

本実施形態の現像装置１３は、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクを小さくできるので、現像剤に含まれる非磁性トナーとしてトルクが大きくなり易いトナーが使用される場合に特に好ましい。トルクが大きくなり易いトナーとして、例えば、低温定着トナーが挙げられる。

［３］実施例
次に、上述した現像装置１３の実施例として、主に規制極Ｍｐ２及び規制部１３４の具体的構成例について説明する。

［３−１］実施例１
下掲の表１に示される様に、実施例１では、次の様な磁極が形成される様にマグネット部１３３ｂが磁化された。即ち、主極Ｍｐ１における磁束密度Ｂの最大値Ｂ０が１１０ｍＴとされ、規制極Ｍｐ２では、磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘが５４ｍＴ、開き角（θ３−θ２）が６０°、角度θｍが２７５°、角度θ１が２８５°、角度θｄが２８０°とされた。尚、表１は、本発明者により得られたデータである。

実施例１によれば、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクＴが９００ｇｆとなり、且つ、印刷画像において画質不良が生じなかった。トルクＴとしては、１０００ｇｆ以下であることが好ましく、実施例１では、その様なトルクＴが実現されている。この様に好ましいトルクＴと良好な画質との実現が可能になった理由として、上述した項目（１）〜（４）の量が適度な大きさに設定されたことが挙げられる。尚、表１のトルクＴの欄では、トルクＴが１０００ｇｆ以下である場合に○印を付し、トルクＴが１０００ｇｆを超えている場合に×印を付している。又、表１の画質不良の欄では、画質不良がなかった場合に○印を付し、画質不良があった場合に×印を付している。

ここでは先ず、項目（１）の量である開き角（θ３−θ２）について、実施例１のデータと比較例１及び２のデータとを比較することにより考察する。表１に示される様に、実施例１では開き角（θ３−θ２）が６０°に設定される一方で、比較例１及び２ではそれぞれ開き角（θ３−θ２）が４０°及び９０°に設定された。

比較例１では、トルクＴは実施例１と同程度であったものの、画質に不良が生じた。その原因として、開き角（θ３−θ２）が小さいために、適度な量の現像剤を汲み上げることが困難になったことが挙げられる。一方、比較例２では、画質は良好であったものの、トルクＴが１０００ｇｆを超える値となった。その原因として、開き角（θ３−θ２）が大きいために、現像剤が過剰に汲み上げられて大きなトルクＴが必要になったことが挙げられる。

よって、開き角（θ３−θ２）は、６０°を含む範囲であって、上限値が９０°より小さく且つ下限値が４０°より大きい範囲にあることが好ましい。そして、比較例１の開き角（θ３−θ２）（＝４０°）は、これに対応する主極Ｍｐ１についての開き角と同程度である。従って、開き角（θ３−θ２）は、主極Ｍｐ１についての開き角より大きいことが好ましい。

［３−２］実施例２
下掲の表２に示される様に、実施例２では、角度θ１が２８０°となる様にマグネット部１３３ｂが磁化された。又、実施例２では、角度θｄが２７８°となる様に規制部１３４の位置が変更された。具体的には、主極Ｍｐ１における磁束密度Ｂの最大値Ｂ０が１１０ｍＴとされ、規制極Ｍｐ２では、磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘが５４ｍＴ、開き角（θ３−θ２）が６０°、角度θｍが２７５°、角度θ１が２８０°、角度θｄが２７８°とされた。尚、表２は、本発明者により得られたデータである。

実施例２によれば、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクＴが実施例１と同じ９００ｇｆとなり、且つ、印刷画像において画質不良が生じなかった。このことから、第１位置Ｐ１（θ＝θ１）が中間位置Ｐｍ（θ＝θｍ）からずれていることが重要であろうと推測される。

そこで、項目（２）の量である開き角（θ１−θｍ）について、実施例１及び２のデータと比較例３及び４のデータとを比較することにより考察する。表２に示される様に、実施例１及び２ではそれぞれ開き角（θ１−θｍ）が１０°及び５°に設定される一方で、比較例３及び４ではそれぞれ開き角（θ１−θｍ）が０°及び−１０°に設定された。

比較例３及び４では、画質は良好であったものの、トルクＴが１０００ｇｆを超える値となった。その原因として、磁束密度Ｂが最大となる第１位置Ｐ１が、中間位置Ｐｍ又はそれより上流側の位置に配されることにより、規制部１３４の上流側にて磁束密度Ｂが大きくなり、その結果として現像剤が過剰に汲み上げられたことが挙げられる。

よって、開き角（θ１−θｍ）は、０°より大きいことが好ましく、より好ましくは５°以上である。

［３−３］実施例３
下掲の表３に示される様に、実施例３では、角度θｄが２８５°となる様に規制部１３４の位置が変更された。換言すれば、規制部１３４の先端部１３４ａを、磁束密度Ｂが最大となる第１位置Ｐ１に対向させた。具体的には、主極Ｍｐ１における磁束密度Ｂの最大値Ｂ０が１１０ｍＴとされ、規制極Ｍｐ２では、磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘが５４ｍＴ、開き角（θ３−θ２）が６０°、角度θｍが２７５°、角度θ１が２８５°、角度θｄが２８５°とされた。尚、表３は、本発明者により得られたデータである。

実施例３によれば、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクＴが１０００ｇｆとなり、且つ、印刷画像において画質不良が生じなかった。このことから、規制部１３４の位置の変更（即ち、角度θｄの変更）が可能であろうことが推測される。

そこで、項目（３）の量である角度θｄについて、実施例１及び３のデータと比較例５〜７のデータとを比較することにより考察する。表３に示される様に、実施例１及び３ではそれぞれ角度θｄが２８０°及び２８５°に設定される一方で、比較例５〜７ではそれぞれ角度θｄが２７５°、２６５°、及び２９０°に設定された。即ち、比較例５では、規制部１３４の先端部１３４ａを中間位置Ｐｍに対向させた。比較例６では、規制部１３４の先端部１３４ａを、中間位置Ｐｍより上流側の位置に対向させた。比較例７では、規制部１３４の先端部１３４ａを、第１位置Ｐ１より下流側の位置に対向させた。

そして、比較例５及び６では、トルクＴは実施例１と同程度であったものの、画質に不良が生じた。その原因として、規制部１３４が、中間位置Ｐｍと対向する位置又はその位置より上流側に配されることにより、規制部１３４から上流側に分布する規制極Ｍｐ２の領域が狭くなり、その結果として適度な量の現像剤を汲み上げることが困難になったことが挙げられる。一方、比較例７では、画質は良好であったものの、トルクＴが１０００ｇｆを超える値となった。その原因として、規制部１３４が、第１位置Ｐ１と対向する位置より下流側に配されることにより、規制部１３４から上流側に分布する規制極Ｍｐ２の領域が過剰に広くなり、その結果として現像剤が過剰に汲み上げられて大きなトルクＴが必要になったことが挙げられる。

よって、角度θｄは、角度θｍより大きく且つ角度θ１以下である範囲内の値であることが好ましい。即ち、規制部１３４の先端部１３４ａは、第１位置Ｐ１と中間位置Ｐｍとの間の位置に対向しているか、又は、第１位置Ｐ１に対向していることが好ましい。

［３−４］実施例４
下掲の表４に示される様に、実施例４では、比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０が４０％となる様に変更された。具体的には、主極Ｍｐ１における磁束密度Ｂの最大値Ｂ０が１３５ｍＴとされ、規制極Ｍｐ２では、磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘが５４ｍＴ、開き角（θ３−θ２）が６０°、角度θｍが２７５°、角度θ１が２８５°、角度θｄが２８０°とされた。尚、表４は、本発明者により得られたデータである。

実施例４によれば、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクＴが実施例１と同じ９００ｇｆとなり、且つ、印刷画像において画質不良が生じなかった。このことから、比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０の変更が可能であろうことが推測される。

そこで、項目（４）の量である比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０について、実施例１及び４のデータと比較例８〜１０のデータとを比較することにより考察する。表４に示される様に、実施例１及び４ではそれぞれ比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０が４９．１％及び４０％に設定される一方で、比較例８〜１０ではそれぞれ比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０が６３．６％、３６．４％、５４．５％に設定された。

比較例９では、トルクＴは実施例１と同程度であったものの、画質に不良が生じた。その原因として、比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０が小さくなり過ぎたことにより、適度な量の現像剤を汲み上げることが困難になったことが挙げられる。比較例８及び１０では、画質は良好であったものの、トルクＴが１０００ｇｆを超える値となった。その原因として、比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０が大きくなり過ぎたことにより、現像剤が過剰に汲み上げられて大きなトルクＴが必要になったことが挙げられる。

よって、比Ｂ_ｍａｘ／Ｂ０は、４０％以上且つ５０％以下の範囲内の値であることが好ましい。

［３−５］実施例５〜７
下掲の表５に示される様に、実施例１では、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに、高低差の最大値βが１０μｍとなる凹凸が形成された。又、実施例５〜７では、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに、高低差の最大値βが５０μｍ、６０μｍ、７０μｍとなる凹凸がそれぞれ形成された。更に、実施例５〜７では、規制極Ｍｐ２における磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘが４０ｍＴとなる様にマグネット部１３３ｂが磁化された。他の条件は、実施例１と同じである。尚、表５は、本発明者により得られたデータである。

一方、比較例１１では、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに、高低差の最大値βが１００μｍとなる凹凸が形成された。比較例１１における他の条件は、実施例５〜７と同じである。又、比較例１２では、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに、高低差の最大値βが５μｍとなる凹凸が形成された。比較例１２における他の条件は、実施例１と同じである。

実施例５〜７によれば、スリーブ部１３３ａの回転に必要なトルクＴが８００ｇｆとなり、且つ、印刷画像において画質不良が生じなかった。一方、比較例１１では、トルクＴは実施例１と同程度であったものの、画質に不良が生じた。これらの結果から、本発明者は、規制極Ｍｐ２における磁束密度Ｂの最大値Ｂ_ｍａｘと、凹凸の高低差の最大値βとについて、以下の関係を導き出した。尚、比較例１２においても、比較例１１と同様に画質不良が生じたが、その原因は比較例１１とは異なる。即ち、比較例１２における画質不良の原因として、高低差の最大値βが小さ過ぎたことにより、スリーブ部１３３ａの周面１３３ｄに適度な量の現像剤が付着しなかったことが挙げられる。

本発明者は、Ｚｒ＝Ｂ_ｍａｘ ^−２×１０^５で定義される物理量Ｚｒが、高低差の最大値βとの関係を導き出す上で重要であることを見出した。そして、本発明者は、物理量Ｚｒの（３／２）倍の値を高低差の最大値βと比較することにより（表５参照）、（３／２）×Ｚｒで表される値が高低差の最大値βより大きい場合に、凹凸に起因した画質不良が抑制されることを見出した。即ち、本発明者は、物理量Ｚｒそのものの値が、高低差の最大値βを（２／３）倍した値より大きくなる様に、凹凸の高低差に応じて、規制極Ｍｐ２における磁束密度Ｂを調整することが好ましいことを見出した。

更に、本発明者は、実施例７では現像ローラ１３３の耐久性に問題が生じることを見出した。これにより、本発明者は、物理量Ｚｒそのものの値が高低差の最大値βより大きくなる様に、規制極Ｍｐ２における磁束密度Ｂを調整することがより好ましいことを見出した。

［４］その他の例
上記画像形成装置は、カラー複合機を例としたものであるが、現像装置１３を含む各部構成は、カラー複合機に限らず、カラー複写機やカラープリンタ等、種々の画像形成装置に適用することができる。又、現像装置１３を含む各部構成は、カラー画像を対象とした画像形成装置に限らず、モノクロの画像を対象とした画像形成装置にも適用することができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１３ 現像装置
１３１ 現像剤槽
１３２ 攪拌スクリュ
１３３ 現像ローラ
１３３ａ スリーブ部
１３３ｂ マグネット部
１３３ｃ 中心軸
１３３ｄ 周面
１３４ 規制部
１３４ａ 先端部
Ｂ 磁束密度
Ｄｒ 回転方向
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｐ３ 第３位置
Ｐｍ 中間位置
Ｍｐ１ 主極
Ｍｐ２ 規制極

Claims (5)

1. 所定の回転方向に回転して、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を現像位置へ搬送する現像ローラであって、その周面に、単一の極性である規制極が形成されている現像ローラと、
   前記回転方向についての前記現像位置の上流側における前記現像ローラの前記周面に近接する位置で、前記現像剤の搬送量を規制する規制部と、
   を備え、
   前記規制極において、前記現像ローラの前記周面での法線方向の磁束密度が、前記回転方向についての前記周面上の第１位置にて最大値になると共に、前記回転方向についての前記周面上の第２位置及び第３位置では前記最大値の５０％の値となり、且つ、前記第１位置が、前記第２及び第３位置の中間位置から下流側へずれており、
   前記規制部の先端部が、前記第１位置と前記中間位置との間の位置、又は、前記第１位置に対向しており、
   前記現像ローラの前記周面における前記現像位置を含む領域には、前記周面からの前記磁性キャリアの離脱を阻止する主極が形成されており、
   前記規制極における前記磁束密度の最大値は、前記主極における前記磁束密度の最大値の４０％以上且つ５０％以下の値である、現像装置。
2. 前記第１位置と前記中間位置とは、前記現像ローラの回転軸周りの角度にして５°以上開いている、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像ローラの前記周面における前記現像位置を含む領域には、前記周面からの前記磁性キャリアの離脱を阻止する主極が形成されており、
   前記第２及び第３位置についての前記現像ローラの回転軸周りの開き角が、これに対応する前記主極についての開き角より大きい、請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤に含まれる前記非磁性トナーは低温定着トナーである、請求項１〜３の何れかに記載の現像装置。
5. 前記規制極における前記最大値（単位：ｍＴ）の逆数の二乗を１０^５倍して得られる物理量が、前記現像ローラの周面に形成される凹凸の高低差の最大値（単位：μｍ）を（２／３）倍した値より大きい、請求項１〜４の何れかに記載の現像装置。

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