JP2000019845A

JP2000019845A - 現像装置、現像方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000019845A
Application number: JP10191501A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の履歴が現像スリーブ上に残るゴースト
の発生を防止し、高画質の画像を形成可能にするととも
に、現像剤劣化、現像スリーブの擦傷痕発生、現像剤の
帯電量不足、画像濃度の低下、放置混色の増加、細線再
現性の低下等の問題を解消する。【解決手段】現像スリーブ４１の外周とパドルホイー
ル４４の回転軌跡との最近接距離Ａ［ｍｍ］と、キャリ
アの体積平均粒径Ｄ［μｍ］とが、Ｄ≦Ａ≦１５０×Ｄ
の関係式を満たし、かつ、現像スリーブ４１の回転軸中
心とパドルホイール４４の回転軸中心とを結ぶ共通法線
ｎが、現像スリーブ４１の回転軸中心を通る水平線ｍに
対して成す角度ψで重力方向に向けて設置角度１０°〜
９０°の範囲内にあるようにパドルホイール４４を配置
した現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備え
られる現像装置、現像方法及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置の現像方式には、通常の電
子写真複写機等に用いられる正規現像方式と、デジタル
プリンタやデジタル電子写真複写機等に用いられる反転
現像方式とが知られている。反転現像方式は、像担持体
として感光体を用い、一般にレーザーダイオード、発光
ダイオード（ＬＥＤ）等を光源として用い、帯電、露光
により感光体上に形成された潜像を、感光体の帯電極性
と同極性に帯電したトナーにより現像してトナー像とす
る方式である。例えば、感光体の帯電極性が負の場合、
トナーの極性も負であり、露光により生じた電位差を利
用して現像し、感光体上にトナー像を形成する方式であ
る。

【０００３】従来の現像装置においては、回転する感光
体に近接して、回転する現像剤担持体が配置されてい
る。該現像剤担持体は中空円筒体状に形成されて、前記
感光体に対向する側に開口部を有する現像器本体に収納
されている。該現像剤担持体には、例えば−６５０Ｖの
直流電圧に、２７００Ｖ、８０００Ｈｚの交流電圧が重
畳された現像バイアス電圧が印加される。該現像剤担持
体は、その内部に磁石を有し、現像剤担持体の外周表面
にトナー粒子と磁性粒子（キャリア）とを混合した二成
分現像剤を担持している。

【０００４】この現像装置は、前記トナーとキャリアと
から成る二成分現像剤を収容する現像器本体、磁石から
成る磁界発生手段を内部に有する現像剤担持体、該現像
剤担持体に現像剤を搬送して供給する現像剤供給部材、
前記現像剤担持体上の現像剤層厚を所定量に規制する現
像剤層厚規制部材、現像剤を攪拌して現像剤供給部材に
搬送する現像剤攪拌搬送部材から構成されている。

【０００５】前記現像器本体の上部に設けられた開口で
あるトナー補給口部を通して、トナーカートリッジから
前記現像器本体内に補給されたトナーは、回転する前記
現像剤攪拌搬送部材により前記現像器本体内に収容され
た現像剤と攪拌、混合されて均一なトナー濃度になり、
回転する前記現像剤供給部材により前記現像剤担持体の
外周面上に供給され、現像剤担持体上の現像剤のうち、
トナーのみが現像領域で感光体上に付着する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】画像パターンによって
は、画像の履歴が現像剤担持体上に残り、所定濃度の画
像パターンを現像しているにもかかわらず、「ゴース
ト」と呼ばれる濃度差が生じる画像欠陥を引き起こすこ
とがある。このゴーストを改善する対策として、従来技
術ではスクレーパと呼ぶゴム材料等を現像剤担持体に当
接して、現像後に現像剤担持体上に残留する現像剤を掻
き取り、新たに攪拌された現像剤を現像剤担持体上に付
着させることで、画像の履歴をなくし、ゴーストを防い
でいる。

【０００７】しかし、現像剤担持体に圧接して配置され
た従来技術のスクレーパ方式は、現像剤担持体とスクレ
ーパ間を現像剤が擦り抜けたり、掻き取られる時に生じ
る現像剤劣化や、現像スリーブに擦傷痕が発生する等の
問題がある。

【０００８】また、現像剤担持体の磁極に同極性の磁極
を隣接させる「剥ぎ取り極」と呼ばれる部分を設けるこ
とで、ある程度の現像剤が剥ぎ取り極の反発磁界でスリ
ーブから剥ぎ取ることができる。しかしながら、現像剤
担持体と現像剤担持体に隣接する現像剤供給部材の位置
関係が最適化されてない条件では、完全に現像剤担持体
から現像剤を剥ぎ取ることができず、未だ、ゴーストの
改善は満足できるレベルではない。

【０００９】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、ゴーストの発生
を防止し、高画質の画像を形成可能にするとともに、現
像剤劣化や、現像剤担持体の擦傷痕発生を防止する現像
装置、現像方法及び画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１０】本発明は、この剥ぎ取り極と周辺プロセス
を最適化することで、かなり高いレベルまでゴーストを
改善するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、下記の本
発明により達成される。

【００１２】（１）静電潜像を担持する像担持体に対向
して配置され回転可能に支持された現像剤担持体と、前
記現像剤担持体内に配置された複数個の磁極のうち互い
に隣接する少なくとも２極が同極性に配置された磁界発
生手段と、前記現像剤担持体に近接して配置され、トナ
ーとキャリアを含む現像剤を前記現像剤担持体に供給す
る現像剤供給部材とを備えた現像装置において、前記現
像剤担持体の外周と前記現像剤供給部材の回転軌跡との
最近接距離Ａ［ｍｍ］と、前記キャリアの体積平均粒径
Ｄ［ｍｍ］とが、関係式Ｄ≦Ａ≦１５０×Ｄを満たし、
かつ、前記現像剤担持体の回転軸中心と前記現像剤供給
部材の回転軸中心とを結ぶ共通法線が、前記現像剤担持
体の回転軸中心を通る水平線に対して成す角度で重力方
向に向けて設置角度１０°〜９０°の範囲内にあるよう
に前記現像剤供給部材を配置したことを特徴とする現像
装置（請求項１）。

【００１３】（２）静電潜像を担持する像担持体に対向
配置された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤
を供給する現像剤供給部材と現像剤攪拌搬送部材とを有
し、現像装置内に収容された現像剤と、補給されたトナ
ーとを攪拌、搬送して前記現像剤担持体に供給し、前記
像担持体と現像剤担持体が対向する現像領域において静
電潜像を現像して顕像化する現像方法において、請求項
１に記載の現像装置の現像剤供給部材により現像剤を搬
送して、前記現像剤担持体に供給し、前記像担持体と前
記現像剤担持体とが対向する現像領域において、前記像
担持体上の静電潜像を前記現像剤担持体上に担持された
現像剤により現像してトナー像を形成し、現像処理後の
現像剤を前記磁界発生手段の同極性の磁極近傍に形成さ
れた反発磁界により前記現像剤担持体上から剥ぎ取り、
前記現像剤担持体の近傍の前記角度範囲及び前記最近接
距離に設置された前記現像剤供給部材により、前記現像
剤担持体上から剥ぎ取られた現像剤を現像剤攪拌搬送部
材に搬送することを特徴とする現像方法（請求項５）。

【００１４】（３）静電潜像を担持する像担持体に対向
配置された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤
を供給する現像剤供給部材と、補給トナーと現像剤とを
攪拌して前記現像剤供給部材に搬送する現像剤攪拌搬送
部材とを備えた現像装置により、前記像担持体と現像剤
担持体が対向する現像領域において静電潜像を現像して
顕像化し、前記顕像を被転写材に転写して画像を形成す
る画像形成装置において、前記（１）に記載の現像剤担
持体及び現像剤供給部材を配置した現像装置により、前
記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像
を形成することを特徴とする画像形成装置（請求項
６）。

【００１５】（４）前記（１）に記載の現像装置を使用
し、前記像担持体上に形成された均一帯電面から光ビー
ムにより電荷が除去された潜像部分に現像剤を付着させ
る反転現像によりトナー像を形成することを特徴とする
画像形成装置。

【００１６】（５）前記（１）に記載の現像装置を使用
し、前記現像剤担持体上に、直流成分に交流成分を重畳
させるバイアス電界を印加し、前記現像剤担持体上の二
成分現像剤のトナーを前記像担持体上の静電潜像上へ飛
翔させる非接触現像によりトナー像を形成することを特
徴とする画像形成装置。

【００１７】（６）異なる色の現像剤をそれぞれ収容し
た複数の現像装置により、像担持体上に複数色のトナー
像を重ね合わせて形成し、該重ね合わせトナー像を転写
手段により被転写材に転写してカラー画像を形成する画
像形成装置において、前記（１）に記載の現像装置を複
数組配置し、前記（４）に記載の反転現像及び前記
（５）に記載の非接触現像により、カラー画像を形成す
ることを特徴とする画像形成装置（請求項９）。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本発明の現像装置を複数組搭載した画像形成装置
の一例であるカラープリンタの構成とその作用を図１の
断面構成図によって説明する。

【００１９】図１は、本実施の形態の現像装置及びこの
現像装置を搭載した画像形成装置であるカラープリンタ
を示す断面構成図である。

【００２０】このカラープリンタは、像担持体である可
撓性の無端ベルト状の感光体（以下、ベルト感光体と称
す）１の周囲に、４組のスコロトロン帯電器（以下、帯
電器と称す）２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、４組の像露光装
置（走査光学装置）３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、４組の現
像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋとから成る画像形成ユニッ
ト（図示の４組）を縦列に配設したものである。なお、
像露光装置３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としてレーザビーム走
査光学装置を使用したものである。

【００２１】ベルト感光体１は、駆動ローラ１１及び下
ローラ１２、上ローラ１３に張架され、テンションロー
ラ１４の作用により緊張状態にされ、内周面に設けられ
たバックアップ部材１５により局部的に当接しながら、
図示の時計方向に回動する。バックアップ部材１５は、
ベルト感光体１の背面に当接して、現像器４（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）の現像剤担持体（以下、現像スリーブと称す）
４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像領域及び像露光装置３
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の結像位置にベルト感光体１を規制
している。

【００２２】二成分現像剤はトナーとキャリアを主成分
とする。トナーは、バインダー樹脂、顔料を含有し、必
要により離型剤、荷電制御剤等をも含有する。カラー画
像形成装置に使用される二成分現像剤のトナーは、上記
の顔料として、イエロー、マゼンタ、シアン等の顔料又
は染料から成る着色剤剤及びカーボンブラック等の黒色
顔料等を含有する。トナーの粒径は４〜１０μｍであ
る。キャリアとしては、フェライト、マグネタイト、鉄
粉等の強磁性粒子を用い、望ましくは、前記強磁性粒子
の表面をフッソ系、シリコーン系等の樹脂でコーティン
グしたものが良い。キャリアの粒径は１０〜８０μｍで
ある。トナーとキャリアの混合比は、トナーが３〜２０
重量％である。

【００２３】画像記録のスタートにより、駆動モータ
（図示せず）が回動して駆動ローラ１１を介してベルト
感光体１は図示の時計方向へと回動し、帯電器２Ｙの帯
電作用によりベルト感光体１への電位の付与が開始され
る。ベルト感光体１は電位を付与されたあと、像露光装
置３Ｙにおいて第１の色信号すなわちイエロー（Ｙ）の
画像信号に対応する電気信号による露光が開始され、ベ
ルト感光体１の回動（副走査）によってその表面の感光
層に現像画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜
像を形成する。この潜像は現像器４Ｙにより現像スリー
ブ４１Ｙ上に付着搬送された現像剤が、現像領域におい
て非接触の状態で反転現像され、イエロー（Ｙ）のトナ
ー像となる。

【００２４】次いでベルト感光体１はイエロー（Ｙ）の
トナー像の上にさらに帯電器２Ｍの帯電作用により電位
が付与され、像露光装置３Ｍの第２の色信号すなわちマ
ゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気信号による露光
が行われ、現像器４Ｍによる非接触の反転現像によって
前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）
のトナー像が重ね合わせて形成される。

【００２５】同様のプロセスにより帯電器２Ｃ、像露光
装置３Ｃ及び現像器４Ｃによってさらに第３の色信号に
対応するシアン（Ｃ）のトナー像が形成される。さらに
帯電器２Ｋ、像露光装置３Ｋ及び現像器４Ｋによって第
４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね
合わせて形成され、ベルト感光体１の一回転以内にその
周面上にカラーのトナー像が形成される。

【００２６】現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ及び４Ｋによる現
像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ４１Ｙ，４１
Ｍ，４１Ｃ及び４１Ｋに対し、ベルト感光体１の帯電と
同極性の直流バイアス、あるいは直流バイアスに交流を
加えた現像バイアスが印加され、現像スリーブ４１
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に付着した二成分現像剤による非
接触反転現像が行われて、導電層を接地したベルト感光
体１上の静電潜像形成部にトナーを付着させる。

【００２７】かくして、ベルト感光体１の周面上に形成
されたカラーのトナー像は帯電器２Ｆによって付着トナ
ーの電位が揃えられたのち、転写部において、給紙装置
である給紙カセット２０Ａ，２０Ｂ或いは手差し給紙部
２０Ｃから、それぞれ給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ
により送り出され、レジストローラ対２３へと搬送さ
れ、レジストローラ対２３の駆動によってベルト感光体
１上のトナー像領域と同期して給紙される転写紙上に、
ベルト感光体１の駆動用の駆動ローラ１１の下部に対向
して配置された転写装置（転写ローラ）７により転写さ
れる。

【００２８】トナー像が転写された被転写材（転写紙）
は、駆動ローラ１１の曲率に沿ったベルト感光体１周面
より分離されたのち、定着装置２４へ搬送される。定着
装置２４によりトナー像は熔融され、転写紙に定着され
る。定着処理終了後の転写紙は、排紙ローラ対２５Ａ，
２５Ｂ，２５Ｃにより搬送されて、上部に設けられた排
紙トレイ２６に転写紙上のトナー像面を下面にして排出
される。

【００２９】一方、転写紙を分離したベルト感光体１
は、クリーニング装置８のクリーニングブレード８１に
よって摺擦され、残留トナーを除去し、清掃される。な
お、次の原稿画像のトナー像の形成が続いて行われると
きは、帯電前除電器９によるベルト感光体１の感光体面
への露光が行われて前歴の除去がなされる。

【００３０】図２は本発明の現像装置の断面図である。
前記複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、ほぼ同じ
構成をなすから、以下、これらの現像器を代表して現像
装置４と称して説明する。

【００３１】図２において、４０はトナーとキャリアと
から成る二成分現像剤を収容する現像器本体、４１は現
像剤担持体である現像スリーブ、４２は現像スリーブ４
１の内部に配置され現像器本体４０に固定された磁界発
生手段（マグネットロール）、４３は現像スリーブ４１
上の現像剤層厚を所定量に規制する現像剤層厚規制部
材、４４は現像スリーブ４１に現像剤を供給するパドル
形状の現像剤供給部材（以下、パドルホイールと称
す）、４５，４６はスクリュー形状をなす現像剤攪拌搬
送部材（以下、攪拌スクリューと称す）である。なお、
パドルホイール４４は複数の部材が回転軸に立設された
パドルホイールに限定されるものではなく、現像剤を効
率良く搬送する他の形状でもよい。図示の矢印は各回転
部材（４１，４４，４５，４６）の回転方向を示し、白
抜き矢印は現像剤の流れを示す。Ｅ１はＡＣ電源、Ｅ２
はＤＣ電源である。

【００３２】上記の現像装置４の現像スリーブ４１内に
は、図２に示すような５極の磁極Ｓ１，Ｓ２、Ｎ１〜Ｎ
３が配置されている。これらの磁極のうち互いに隣接す
る同極性の磁極Ｎ２，Ｎ３は反発磁界を形成して、現像
スリーブ４１上の現像処理後の現像剤を剥ぎ取り、現像
スリーブ４１上の画像履歴を消去する。

【００３３】後述の所定条件を満たす位置に配置された
パドルホイール４４は、同極性の磁極Ｎ２，Ｎ３の反発
磁界により現像スリーブ４１上から剥ぎ取られた現像剤
を搬送して攪拌スクリュー４５側に移送する。

【００３４】攪拌スクリュー４５と攪拌スクリュー４６
とは、現像器本体４０の底部から直立した仕切り壁４０
ａを挟んで両側に形成された第１の搬送室４０ｂ及び第
２の搬送室４０ｃ内にそれぞれ平行に配置され、互いに
同方向に駆動回転される。第１の搬送室４０ｂ及び第２
の搬送室４０ｃの上部は、天板４８により閉蓋されてい
る。４９は第２の搬送室４０ｃ又は第１の搬送室４０ｂ
の底部に設置されたトナー濃度検出装置である。

【００３５】図１に示すトナーカートリッジ５Ｙ，５
Ｍ，５Ｃ，５Ｋから補給されたトナーは、現像器４
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各天板４８（図２参照）に穿設さ
れたトナー補給口部（図示せず）から第１の搬送室４０
ｂ内に投入、補給される。

【００３６】現像スリーブ４１の外径は、φ８ｍｍ以
上、φ６０ｍｍ以下が望ましい。外径が、φ８ｍｍ以下
であると、画像形成に必要な磁極Ｎ１，Ｓ２、現像剤層
厚規制部材４３に対向する磁極Ｎ３、剥ぎ取り磁極Ｎ
２，Ｎ３及び磁極Ｓ１から成る少なくとも５極の磁極を
有し所定の磁界強度を有するマグネットロール４２を形
成することが困難である。また、現像スリーブ４１の外
径がφ６０ｍｍ以上であると、現像装置が大型化する。
特に、複数組の現像装置（例えば現像器４（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ））を有するカラープリンタ（図１参照）におい
ては、複数の現像装置４が大型化すると、ベルト感光体
１を短くすることが困難になり、画像形成部が大型化す
る。

【００３７】図３は、現像スリーブ４１とパドルホイー
ル４４との配置関係を示す部分拡大断面図である。

【００３８】４４は回転軸４４Ｂ上に複数の羽根部４４
Ａを立設したパドルホイールであり、現像スリーブ４１
に現像剤を搬送するとともに、現像処理後に現像スリー
ブ４１から剥ぎ取られた現像剤を攪拌スクリュー４５側
に搬送する。

【００３９】現像スリーブ４１の外周面と、パドルホイ
ール４４の羽根部４４Ａの先端部の回転軌跡との最近接
距離Ａ［ｍｍ］を、Ｄ≦Ａ≦１５０×Ｄの関係式を満た
すように設定、配置することが、ゴーストの発生防止に
有効である。式中、Ａは現像スリーブ４１の外周面とパ
ドルホイール４４の回転軌跡との最近接距離［ｍｍ］、
Ｄはキャリアの体積平均粒径［ｍｍ］である。

【００４０】現像スリーブ４１の回転軸中心４１０とパ
ドルホイール４４の回転軸中心４４０とを結ぶ共通法線
ｎが、現像スリーブ４１の回転軸中心４１０を通る水平
線ｍに対して成す角度ψが、水平線ｍから重力方向に向
けて設置角度１０°から９０°範囲内にあるように配置
することが、ゴーストの発生防止に有効である。

【００４１】最近接距離Ａ及び設置角度ψが上記の範囲
内にあるとき、現像特性に有効であることは、後述の実
施例により確認された。

【００４２】図４（ａ）は、パドルホイール４４の回転
軸中心４４０が、現像スリーブ４１の回転軸中心４１０
を通る水平線ｍより下方に角度ψ＝１０°に設定された
状態の配置を示す断面図である。マグネットロール４２
の反発磁界を形成する同極性の磁極（剥ぎ取り磁極）Ｎ
２，Ｎ３の中間部Ｎｕの近傍は、パドルホイール４４に
対向して最近接距離Ａを形成する。

【００４３】図４（ｂ）は、パドルホイール４４の回転
軸中心４４０が、現像スリーブ４１の回転軸中心４１０
を通る水平線ｍより下方に角度ψ＝９０°に設定された
垂直状態の配置を示す断面図である。マグネットロール
４２の反発磁界を形成する同極性の磁極（剥ぎ取り磁
極）Ｓ１，Ｓ３の中間部Ｎｕの近傍は、パドルホイール
４４に対向して最近接距離Ａを形成する。

【００４４】

【実施例】（ゴーストの定義及び測定方法）図５は、ゴ
ースト評価用画像パターンを示す図である。このパター
ンは、画像形成用信号発生装置により作成した。図示の
黒色で塗りつぶした部分は、透過濃度約１．４の被転写
材の黒ベタ部分Ａ１その他の余白部分は白色部分Ｃであ
る。

【００４５】上記のゴースト評価用画像パターンを、Ｋ
ｏｎｉｃａＫＬ−２０１０カラープリンタ（コニカ
（株）製）実験機を使用し黒色現像剤によりプリントア
ウトし、転写材上に形成されたパターンの透過濃度を、
透過濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ３１０（米国Ｘ−Ｒｉｔｅ社
製）で測定した。

【００４６】図示のは上記の黒ベタ
部分Ａ１の透過濃度測定位置を示す。中央の部分
はそれ以前の白色部分Ｃで現像剤消耗がないから、現像
処理時に充分な画像濃度が得られる。しかし、その左側
部分の、右側部分のはそれ以前の黒色部分
Ａ１現像剤消耗が多いから現像処理時に画像濃度が低下
する。従って、左側部分の、右側部分のの
各画像濃度は、中央の部分より低下して濃度差を
生じ、画像が薄くなる。これらの濃度差が発生した画像
をゴーストと呼ぶ。

【００４７】次に、画像濃度差の評価を下記に示す。

【００４８】〔黒ベタ部分Ａ１の濃度差の評価〕（ゴーストの評価方法）現像スリーブ４１に印加する現
像ＡＣバイアス（Ｅ１，Ｅ２）や、現像スリーブ４１表
面と像担持体（感光体ドラム又はベルト感光体）１表面
との距離を変化させることで透過濃度の異なる画像サン
プルを出力する。これらの各画像サンプルを上記の測定
方法で透過濃度差Δを求める。

【００４９】

【数１】

【００５０】各画像サンプルの透過濃度ｄを１〜２の範
囲に、５点以上出力し、透過濃度差Δを測定し、図６の
特性図を作成した。

【００５１】図６（ａ）は従来の現像装置における透過
濃度差Δの特性図を示す。各画像サンプルの透過濃度ｄ
の１〜２の範囲内で、測定された透過濃度差Δをプロッ
トすると、透過濃度差Δは、ほぼ、Δ＝ａ×ｄ＋ｅの式
で示される傾斜角θの直線Ｌ上に配置される。ａはこの
直線Ｌのｘ軸との傾き（勾配、ｔａｎθ）、ｅはこの特
性直線のｙ軸上の切片である。

【００５２】ここで、「ゴーストのない良好な画像」と
は、透過濃度差Δ＝０、すなわち、ａ＝０となることで
ある。つまり、傾きａ（ｔａｎθ）が小さいほど、ゴー
ストレベルが良いことを意味する。ゴーストレベルが良
いこととは、目視でゴーストが判らないレベルをいい、
ａ＜０．１の範囲内である。

【００５３】図６（ｂ）は、現像スリーブ４１とパドル
ホイール４４の配置位置を規定した本発明による現像装
置における透過濃度差Δの特性図を示す。図示のよう
に、各透過濃度差Δの特性直線の傾きａは０．１以下の
範囲内で、ゴーストのない良好な画像が得られる。

【００５４】以下、実施例をあげて、本発明の現像装置
による現像性について説明する。

【００５５】本発明には磁性キャリア、特にはコーティ
ング磁性キャリアと非磁性樹脂トナーの組み合わせによ
るいわゆる二成分現像剤が好ましく用いられる。また、
磁性粒子を樹脂中に分散した樹脂分散磁性キャリアと非
磁性樹脂トナーの組み合わせによる二成分現像剤も好ま
しく用いられる。

【００５６】この現像剤用キャリアの磁性粒子（コーテ
ィングキャリアの場合は芯材粒子）としては、鉄、フェ
ライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミ
ニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を
用いることができる。上記芯材粒子を被覆したキャリア
の体積平均粒径としては１０μｍ以上、５０μｍ以下、
特に２０μｍ以上、４０μｍ以下のものが好ましい。

【００５７】コーティング膜厚は０．５〜３μｍが良
く、樹脂にカーボンなどの導電性物質を添加してもよ
い。また磁性体芯材にコーティング樹脂が密着するよう
シランカップリング剤などを添加してもよい。

【００５８】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパチィク（ＳＹＭＰＡ
ＴＥＣ）社製）により測定される。

【００５９】トナーの体積平均粒径の測定には、Ｃｏｕ
ｌｔｅｒＴＡ−II（コールター社製）を用い、測定は
トナーを電界液ＩＳＯＴＯＮＥ−II（（株）日科機製）
に溶解、分散した状態で、前述のコールターカウンター
で行った。

【００６０】前記の実施の形態で説明した現像装置にお
いて、現像スリーブ４１とパドルホイール４４の配置を
以下のように設定した。

【００６１】・現像スリーブ４１の諸元外径：φ２０ｍｍ表面粗さ：Ｒｚ＝８μｍ材質：非磁性ステンレス鋼（アルミニウム合金、その他
の金属でも可）磁極配置：５極回転数：３５０ｒｐｍ・パドルホイール（水車）４４の諸元外径：φ１４ｍｍ回転軸直径：φ６ｍｍ羽根部４４Ａの羽根数：４枚材質：ＡＢＳ樹脂（その他の樹脂、ガラス添加樹脂、金
属でも可）回転数：２５０ｒｐｍ・攪拌スクリュー４５，４６の諸元外径：φ１６ｍｍ回転軸直径：φ６ｍｍピッチ：１４ｍｍ材質：エフライト（樹脂＋ガラス添加；日本ＦＴＢ
（株）製）回転数：２００ｒｐｍ・ベルト感光体１の構成：ＯＰＣベルト・各回転部材の外径比現像スリーブの外径：パドルホイール４４の外径：攪拌
スクリューの外径＝１：０．７：０．８〔実施例１〕ゴーストの検討１（パドルホイール４４
の最近接距離Ａの確認）現像スリーブ４１とパドルホイ
ール４４の最近接距離Ａを０．５Ｄ〜２００Ｄの範囲で
種々変更させて実験検討し、図６に示す透過濃度差Δの
直線Ｌの傾斜角θ及び傾きａ（ゴースト傾き）ａを求め
た結果を表１に示す。

【００６２】ゴースト傾きの許容範囲（目視では判らな
い範囲）：ａ＜０．１パドルホイール４４の設置角度：ψ＝３０° キャリア粒子の直径：Ｄ＝０．０３ｍｍトナー粒子の直径：１０μｍＡは現像スリーブ４１の外周面とパドルホイール４４の
回転軌跡との最近接距離［ｍｍ］、Ｄはキャリアの体積
平均粒径［ｍｍ］である。

【００６３】表１の第２行目に示すＡは、キャリアの体
積平均粒径Ｄを０．０３ｍｍに設定したときの最近接距
離Ａ［ｍｍ］を示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】表１に示すように、現像スリーブ４１とパ
ドルホイール４４の最近接距離Ａを、１Ｄ〜１５０Ｄ、
即ち、Ｄ＝０．０３ｍｍのキャリアを選択して最近接距
離Ａを０．０３〜４．５０ｍｍの範囲内に設定したと
き、ゴースト傾きａの許容範囲がａ＜０．１で、図５で
説明したゴーストの発生が目視では判らない良好な高画
質の画像が形成された。Ａ＞１５０×Ｄの範囲内では画
像にゴーストが現れた。

【００６６】なお、この最近接距離Ａは、現像装置を小
型に設計する場合、特に、複数の現像装置を近接して配
置するカラー画像形成装置においては、現像装置の小型
化、薄型化が要望されるから、この距離Ａを２ｍｍ以下
にすることが好ましい。最近接距離が１５０Ｄを越える
と、ゴースト傾きａは急速に増大して、画質が低下す
る。なお、最近接距離Ａを０．２ｍｍの至近距離にする
ことは、現像スリーブ４１及びパドルホイール４４の各
回転誤差を考慮すると、機械精度上からみて難しいが、
精度が維持できればゴーストレベルは良好である。

【００６７】〔実施例２〕ゴーストの検討２（パドル
ホイール４４の角度ψの確認）次に、前記の実施の形態で説明した現像装置において、
図４に示すように、現像スリーブ４１の回転軸中心とパ
ドルホイール４４の回転軸中心との成す設置角度ψを水
平先端部ｍに対して０°〜１１０°の角度範囲内で種々
変更させて実験検討し、図６に示す透過濃度差Δの特性
直線Ｌの傾斜角θ即ちゴースト傾きａ（ａ＝ｔａｎ
θ）を求めた結果を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】ゴースト傾きの許容範囲：ａ＜０．１現像スリーブ４１、パドルホイール４４、攪拌スクリュ
ー４５，４６の諸元は前記の通りである。

【００７０】キャリア粒子の直径：Ｄ＝０．０３ｍｍトナー粒子の直径：１０μｍパドルホイール４４と現像スリーブ４１との最近接距
離：Ａ＝２０×Ｄキャリア粒子の直径をＤ＝０．０３ｍｍとしたときの最
近接距離：Ａ＝０．６ｍｍ表２及び図３、図４に示すように、現像スリーブ４１の
回転軸中心４１０とパドルホイール４４の回転軸中心４
４０とを結ぶ共通法線ｎが、現像スリーブ４１の回転軸
中心４１０を通る水平線ｍに対して成す角度ψで重力方
向に向けて角度１０°から９０°範囲内にあるようにパ
ドルホイール４４を配置したとき、表２に示すように、
ゴーストレベルの許容範囲がａ＜０．１で、図５で説明
したゴーストの発生のない良好な高画質の画像が形成さ
れた。これに対して、パドルホイール４４の設置角度ψ
が１０°未満、及び９０°を越える場合は、画像にゴー
ストが現れた。

【００７１】現像装置４の駆動開始時には、現像剤の帯
電量不足、連続現像時に帯電量低下を発生する。また、
連続プリント画像形成時に、画像濃度の低下、画像線幅
の低下を発生する。さらに、カラー画像形成装置におい
ては、長時間画像形成を中断した後に画像形成を再開し
た時にトナー像の混色（放置混色）を発生する。

【００７２】帯電量の変動、画像濃度、細線再現性、放
置混色の計測は、以下の実施例において説明する。比較
検討した実施例及び比較例を以下に示す。

【００７３】・比較例１の現像装置：パドルホイール４
４の設置角度ψ＝３０° パドルホイール４４と現像スリーブ４１との最近接距離
Ａ＝２００Ｄキャリア粒子の直径Ｄ＝０．０３ｍｍを使用したときの
最近接距離Ａ＝６ｍｍ・比較例２の現像装置：パドルホイール４４の設置角度
ψ＝０° パドルホイール４４と現像スリーブ４１との最近接距離
Ａ＝２０Ｄキャリア粒子の直径Ｄ＝０．０３ｍｍを使用したときの
最近接距離Ａ＝０．６ｍｍ・実施例の現像装置：パドルホイール４４の設置角度ψ
＝３０° パドルホイール４４と現像スリーブ４１との最近接距離
Ａ＝２０Ｄキャリア粒子の直径Ｄ＝０．０３ｍｍを使用したときの
最近接距離Ａ＝０．６ｍｍ〔実施例３〕画像濃度の変化〈プリント画像の反射濃度の測定〉マクベス反射濃度計
を用いて測定した。

【００７４】上記の設置角度ψ、最近接距離Ａを有する
パドルホイール４４を備えた比較例１の現像装置、比較
例２の現像装置、及び実施例の現像装置をそれぞれ所定
方向に回転させて現像剤を攪拌、搬送し、図１の画像形
成装置を使用して、連続プリントを実施し、上記の濃度
計を用いて画像の反射濃度を測定して比較した結果を、
表３及び図７の特性図に示した。何れも５万枚プリント
までのテストを実施した。図７は５万枚連続プリントに
おけるプリント画像の反射濃度の変動を示す特性図であ
る。

【００７５】

【表３】

【００７６】実施例の現像装置では、５万枚プリントま
で、画像濃度は殆ど変化がなかった。即ち、１．４±
Ｏ．０２の濃度範囲内の小変化に止まった。これに対し
て、比較例１及び比較例２の現像装置では、画像濃度が
次第に低下し、５万枚プリント時には、濃度値１．３９
から０．７１（比較例１）、濃度値１．４０から１．０
５（比較例２）まで低下した。

【００７７】〔実施例４〕帯電量の変動前記の比較例１、比較例２及び実施例の各現像装置をそ
れぞれ所定方向に回転させて現像剤を攪拌、搬送し、図
１の画像形成装置を使用して、連続プリントを実施し、
下記の帯電量の測定方法により現像剤の帯電量の変動を
測定した。

【００７８】比較測定した結果を、表４及び図８の特性
図に示した。何れも５万枚プリントまでのテストを実施
した。

【００７９】

【表４】

【００８０】〈帯電量の測定方法〉トナーとキャリアと
を混合した現像剤試料を、ステンレス鋼製のメッシュス
クリーンをセットした測定用セルに入れ、窒素ガスを用
いて内圧が、０．２ｋｇ／ｃｍ²となる圧力で６秒間ブ
ローオフし、飛散した粉体の電荷と質量から測定する
（ブローオフ法）。

【００８１】図８は５万枚連続プリントにおけるプリン
ト画像の帯電量の変動を示す特性図である。

【００８２】比較例１の現像装置及び比較例２の現像装
置では、図８に示すように、多数枚連続現像処理したと
きの、帯電量低下が大きい。実施例の現像装置は、多数
枚、長時間連続現像処理したときの帯電量低下は少なか
った。即ち、５万枚プリント間の帯電量の変動は、２５
±１（−μｃ／ｇ）の範囲内の小変化に止まった。

【００８３】〔実施例５〕放置混色〈放置混色の測定〉カラー画像形成装置において、長時
間画像形成を中断した後に画像形成を再開した時にトナ
ー像の混色（放置混色）を発生する。先ず、イエロー色
のパッチ画像を現像器１４Ｙにより現像したのち、現像
バイアスが印加された現像器１４Ｋを通過するときに、
イエロー色パッチ画像上に分散された黒色トナーの混色
を、マイクロスコープにより拡大観察し、任意１０点の
１ｍｍ²当たりの混色トナー数を測定計測し、平均値を
とって混色を評価した。

【００８４】図９は、５万枚連続プリントにおけるプリ
ント画像の混色の変動を示す特性図である。

【００８５】放置混色を測定して比較した結果を、表５
及び図９に示した。何れも５万枚プリントまでのテスト
を実施した。

【００８６】

【表５】

【００８７】実施例の現像装置では、５万枚プリントま
で、混色数は３３個／ｍｍ²以下の少数で、かつ、プリ
ント数が増大しても混色数の変化が少なく、良好な画質
が得られた。比較例１及び比較例２では、混色数が４８
〜２８７個／ｍｍ²と多く、特に、プリント数の増大に
従って、混色数が著しく増加し、画質の低下が目立っ
た。

【００８８】〔実施例６〕細線再現性〈細線幅の測定〉２ｄｏｔ（３００ｄｐｉ）＝１７０μ
ｍ／ラインを出力して、その画像をマイクロスコープで
拡大してライン幅を計測した。

【００８９】細線幅を測定して比較した結果を、表６及
び図１０に示した。何れも５万枚プリントまでのテスト
を実施した。

【００９０】図１０は、５万枚連続プリントにおけるプ
リント画像の細線再現性の変動を示す特性図である。

【００９１】

【表６】

【００９２】実施例の現像装置では、５万枚プリントま
で、細線幅の変動は、上記の１７０μｍ／ラインを基準
としたとき、１７０±２μｍ／ラインの範囲内で、か
つ、プリント枚数が増大しても細線幅の変化が少なく、
鮮鋭で良好な画質が得られた。比較例１及び比較例２で
は、細線幅が１２７〜１７０μｍ／ラインと変動が大き
く、特に、プリント枚数の増大に従って、細線幅の減少
が著しく、細線再現性の低下が目立った。

【００９３】（他の実施の形態）図１１は本発明の現像
装置を搭載したカラープリンタの他の実施の形態を示す
断面構成図である。なお、図面に使用されている符号に
ついて、図１と同じ機能を有する部分には、同符号を付
している。以下、前記の実施の形態と異なる点を説明す
る。

【００９４】このカラープリンタは、１個の帯電器２
と、１個の像露光装置３と、４個の現像器４（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）とにより、像担持体（感光体ドラム）１上に順
次形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部
で記録紙上に一括して１回で転写してカラー画像を形成
し、その後、分離手段により像担持体面から剥離する方
式のカラー画像形成装置である。

【００９５】図１１において、１は像担持体である感光
体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体
上に塗布形成したもので、接地されて図示の時計方向に
駆動回転される。２は帯電器で、グリッドとコロナ放電
ワイヤによるコロナ放電によって感光体ドラム１周面に
対し一様な高電位を与える。この帯電器２による帯電に
先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくすため
に発光ダイオード等を用いた帯電前除電器（ＰＣＬ）９
による露光を行って感光体周面の除電をしておく。上記
の感光体の履歴とは、先行した画像形成時の帯電、画像
露光で作像した感光体上に残留した画像パターンをい
い、感光体メモリーとも称す。

【００９６】感光体ドラム１への一様帯電ののち、像露
光装置３により画像信号に基づいた像露光が行われる。
像露光装置３は図示しないレーザーダイオードを発光光
源とし回転するポリゴンミラー、ｆθレンズ、シリンド
リカルレンズを経て反射ミラーにより光路を曲げられ走
査がなされるもので、感光体ドラム１の回転によって潜
像が形成される。本実施の形態では文字部に対して露光
を行い、露光部電位の方が帯電電位よりも低電位となる
ような反転潜像を形成する。

【００９７】感光体ドラム１の周縁には、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋから成る現像装
置４が設けられている。現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ
内には、パドルホイール４４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が現像
スリーブ４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して所定の最近接
距離Ａ及び角度ψに設置されている。

【００９８】図１２は、本発明の現像装置を搭載したカ
ラープリンタの更に他の実施の形態を示す断面構成図で
ある。なお、図面に使用されている符号について、図１
と同じ機能を有する部分には、同符号を付している。以
下、前記の実施の形態１と異なる点を説明する。

【００９９】ドラム状の像担持体である感光体ドラム１
は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形成
される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透明の導電
層及び有機感光体層（ＯＰＣ）を該基体の外周に形成し
たものであり、接地された状態で図１２の矢印で示す方
向に回転される。

【０１００】本発明に係わるカラー画像形成装置は、感
光体ドラム１の外周側に複数の帯電器２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）と複数の現像器４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を、感光体ド
ラム１の内周側に複数の像露光装置３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）を配置した画像形成ユニットを備えたカラープリン
タである。

【０１０１】帯電器２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体ド
ラム１の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持
されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とによっ
て帯電作用を行い、感光体ドラム１に対し一様な電位を
与える。

【０１０２】３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、画像信号に基づ
いた像露光を行う４組の像露光装置で、感光体ドラム１
の軸方向に配列したＬＥＤと等倍結像系であるセルフォ
ックレンズとから構成される露光光学系で、別体の画像
読み取り装置によって読み取られた各色の画像信号がメ
モリーより順次取り出されて前記の各像露光装置３
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にそれぞれ電気信号として入力さ
れ、感光体ドラム１の回転（副走査）によって潜像を形
成する。各像露光装置３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は何れも光
学系支持手段として設けた支持部材３０に取り付けられ
て前記感光体ドラム１の透明基体内部に収容される。

【０１０３】各現像器４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、非接触
現像及び反転現像する。各現像器４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
内には、パドルホイール４４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が現像
スリーブ４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して所定の最近接
距離Ａ及び角度ψに設置されている。

【０１０４】各現像器４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による現像
作用に際しては、それぞれ現像スリーブ４１（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）に対して直流或いは更に交流を加えた現像バイ
アスが印加され、各現像器４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容
された二成分現像剤により感光体ドラム１に対して非接
触の反転現像が行われるようになっている。

【０１０５】感光体ドラム１の周面上に形成されたカラ
ーのトナー像は、一旦、中間転写手段として設けた中間
転写ベルト５０の周面に転写される。

【０１０６】中間転写ベルト５０はローラ５１，５２，
５３及び５４の間に張架され、ローラ５４に伝達される
動力により感光体ドラム１の周速度に同期して時計方向
に循環して搬送される。

【０１０７】一方、給紙カセットの給紙ローラの作動に
より転写材Ｐが搬出されてタイミングローラ２３に給送
され、中間転写ベルト５０上のカラートナー像の搬送に
同期して転写ローラ７の転写域へと給紙される。

【０１０８】転写ローラ７は中間転写ベルト５０の周速
度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙された
転写材Ｐは転写ローラ７と接地状態にあるローラ５３の
間のニップ部の形成する転写域において中間転写ベルト
５０上のカラートナー像に密着され転写ローラ７への１
〜２ｋＶのトナーと反対極性のバイアス電圧の印加によ
り順次カラートナー像は転写材Ｐ上に転写される。

【０１０９】カラートナー像の転写を受けた転写材Ｐは
除電され、定着装置２４に搬送、加熱され、トナーを溶
着して定着がなされたのち排紙ローラ２５Ａを介して装
置外部に排出される。

【０１１０】図１３は、カラープリンタの更に他の実施
の形態を示し、本発明の現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
を搭載し、中間転写ドラム６０を備えたカラー画像形成
装置の断面構成図である。

【０１１１】この中間転写ドラム６０を使用した場合に
は、回動する感光体ドラム１上に形成された静電潜像を
現像器４Ｙにより現像してＹ色トナー像を形成し、この
Ｙ色トナー像を感光体ドラム１から中間転写ドラム６０
に転写し、同様にして、感光体ドラム１上に形成された
静電潜像を現像器４Ｍにより現像してＭ色トナー像を形
成し、このＭ色トナー像を感光体ドラム１から中間転写
ドラム６０に転写し、以下同様にして、Ｃ色トナー像及
びＫ色トナー像を感光体ドラム１から中間転写ドラム６
０に順次転写する。更に、中間転写ドラム６０と転写ロ
ーラ７とが接する転写部において、多色トナー像（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）を転写材Ｐに一括して静電転写したのち、
分離手段６１により分離して、定着装置２４により画像
を定着する。

【０１１２】各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ内には、
パドルホイール４４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が現像スリーブ
４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に対して所定の最近接距離Ａ及
び角度ψに設置されている。

【０１１３】なお、本発明の現像装置は、複数の現像器
を備えたカラー画像形成装置に限定されず、現像装置１
個のモノクロ画像形成装置にも適用可能である。

【０１１４】

【発明の効果】本発明の請求項１〜６に記載の現像装
置、現像方法及び画像形成装置は、現像スリーブに対す
るパドルホイールの設置位置、即ち、最近接距離Ａ及び
設置角度ψを所定位置に設定することによりゴーストの
発生を防止し、かつ現像剤の劣化防止、現像スリーブの
擦傷痕の発生防止により、高解像度の画像、調和のとれ
た鮮明なカラー画像が得られた。

【０１１５】特に、連続現像処理における現像剤の劣
化、現像剤の帯電量不足、画像濃度の低下、放置混色の
増加、細線再現性の低下等の問題が解消された。

【０１１６】また、本発明の請求項７に記載の反転現像
方式の画像形成装置、請求項８に記載の非接触現像方式
の画像形成装置、請求項９に記載の像担持体上に複数色
のトナー像を重ね合わせカラートナー像を形成し、該カ
ラートナー像を転写装置により被転写材上に一括転写し
てカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
上記の現像装置により、現像性が向上し、連続多数枚プ
リントしても、トナー帯電量が低下することはなく、画
像濃度が低下することもなく、混色の少なく、細線再現
性に優れた高画質のカラー画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を搭載した画像形成装置の一
例であるカラープリンタの断面構成図。

【図２】現像装置の断面図。

【図３】現像スリーブとパドルホイールとの配置関係を
示す部分拡大断面図。

【図４】パドルホイールが現像スリーブに対して所定の
角度範囲内に設定された状態の配置を示す断面図。

【図５】ゴースト評価用画像パターンを示す図。

【図６】現像装置における透過濃度差の特性図。

【図７】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の反
射濃度の変動を示す特性図。

【図８】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の帯
電量の変動を示す特性図。

【図９】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の混
色の変動を示す特性図。

【図１０】５万枚連続プリントにおけるプリント画像の
細線再現性の変動を示す特性図。

【図１１】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタ
の他の実施の形態を示す断面構成図。

【図１２】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタ
の更に他の実施の形態を示す断面構成図。

【図１３】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタ
の更に他の実施の形態を示す断面構成図。

【符号の説明】

１像担持体（感光体ドラム、ベルト感光体）４現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ現像器４０現像器本体（ハウジング）４１現像剤担持体（現像スリーブ）４２磁界発生手段（マグネットロール）４３現像剤層厚規制部材４４現像剤供給部材（パドルホイール）４４Ａ羽根部４５，４６現像剤攪拌搬送部材（攪拌スクリュー）７転写装置（転写ローラ）Ａ１黒ベタ部分Ｃ白色部分Ｎ２，Ｎ３剥ぎ取り磁極（同極性の磁極）Ａ現像剤担持体の外周と現像剤搬送部材の外周軌跡と
の最近接距離ｍ現像剤担持体の回転軸中心を通る水平線ｎ現像剤担持体の回転軸中心と現像剤搬送部材の回転
軸中心とを結ぶ共通法線 ψ パドルホイールの設置角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像を担持する像担持体に対向して
配置され回転可能に支持された現像剤担持体と、前記現
像剤担持体内に配置された複数個の磁極のうち互いに隣
接する少なくとも２極が同極性に配置された磁界発生手
段と、前記現像剤担持体に近接して配置され、トナーと
キャリアを含む現像剤を前記現像剤担持体に供給する現
像剤供給部材とを備えた現像装置において、前記現像剤
担持体の外周と前記現像剤供給部材の回転軌跡との最近
接距離Ａと、前記キャリアの体積平均粒径Ｄとが、下記
の関係式を満たし、かつ、前記現像剤担持体の回転軸中
心と前記現像剤供給部材の回転軸中心とを結ぶ共通法線
が、前記現像剤担持体の回転軸中心を通る水平線に対し
て成す角度で重力方向に向けて設置角度１０°〜９０°
の範囲内にあるように前記現像剤供給部材を配置したこ
とを特徴とする現像装置。Ｄ≦Ａ≦１５０×Ｄ式中、最近接距離Ａの単位は［ｍｍ］キャリアの体積平均粒径Ｄの単位は［ｍｍ］
【請求項２】前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材
とは、前記最近接する部位において、互いに反対方向に
回転す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】前記現像剤担持体の外径が８ｍｍ以上、
６０ｍｍ以下であ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】前記現像剤供給部材は、駆動回転する回
転軸体上に、複数のパドル部を放射状に立設して一体に
形成したものであることを特徴とする請求項１又は２に
記載の現像装置。
【請求項５】静電潜像を担持する像担持体に対向配置
された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供
給する現像剤供給部材と現像剤攪拌搬送部材とを有し、
現像装置内に収容された現像剤と、補給されたトナーと
を攪拌、搬送して前記現像剤担持体に供給し、前記像担
持体と現像剤担持体が対向する現像領域において静電潜
像を現像して顕像化する現像方法において、請求項１に
記載の現像装置の現像剤供給部材により現像剤を搬送し
て、前記現像剤担持体に供給し、前記像担持体と前記現
像剤担持体とが対向する現像領域において、前記像担持
体上の静電潜像を前記現像剤担持体上に担持された現像
剤により現像してトナー像を形成し、現像処理後の現像
剤を前記磁界発生手段の同極性の磁極近傍に形成された
反発磁界により前記現像剤担持体上から剥ぎ取り、前記
現像剤担持体の近傍の前記角度範囲及び前記最近接距離
に設置された前記現像剤供給部材により、前記現像剤担
持体上から剥ぎ取られた現像剤を現像剤攪拌搬送部材に
搬送することを特徴とする現像方法。
【請求項６】静電潜像を担持する像担持体に対向配置
された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供
給する現像剤供給部材と、補給トナーと現像剤とを攪拌
して前記現像剤供給部材に搬送する現像剤攪拌搬送部材
とを備えた現像装置により、前記像担持体と現像剤担持
体が対向する現像領域において静電潜像を現像して顕像
化し、前記顕像を被転写材に転写して画像を形成する画
像形成装置において、請求項１に記載の現像剤担持体及
び現像剤供給部材を配置した現像装置により、前記像担
持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１に記載の現像装置を使用し、前
記像担持体上に形成された均一帯電面から光ビームによ
り電荷が除去された潜像部分に現像剤を付着させる反転
現像によりトナー像を形成することを特徴とする画像形
成装置。
【請求項８】請求項１に記載の現像装置を使用し、前
記現像剤担持体上に、直流成分に交流成分を重畳させる
バイアス電界を印加し、前記現像剤担持体上の二成分現
像剤のトナーを前記像担持体上の静電潜像上へ飛翔させ
る非接触現像によりトナー像を形成することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項９】異なる色の現像剤をそれぞれ収容した複
数の現像装置により、像担持体上に複数色のトナー像を
重ね合わせて形成し、該重ね合わせトナー像を転写手段
により被転写材に転写してカラー画像を形成する画像形
成装置において、前記請求項１に記載の現像装置を複数
組配置し、請求項７に記載の反転現像及び請求項８に記
載の非接触現像により、カラー画像を形成することを特
徴とする画像形成装置。