JP2000047489A

JP2000047489A - 画像形成装置

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Publication number: JP2000047489A
Application number: JP22863498A
Authority: JP
Inventors: Tsuneji Masuda; 恒司桝田; Shigeo Kimura; 木村　　茂雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-18
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP3459775B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像スリーブの搬送力が低下する、トナー及
びキャリアが小粒径化された二成分現像剤を、長期に亙
って安定して搬送することが可能であり、画像濃度ムラ
などの画像不良を防止することのできる画像形成装置を
提供する。【解決手段】像担持体上の静電潜像を現像するための
現像装置は、磁界発生手段としてのマグネットローラ５
２を内部に設けた現像剤担持体としての現像スリーブ５
１を有し、マグネットローラ５２の発生する磁界は、現
像ニップＮ（現像領域）の現像スリーブ５１回転方向上
流近傍、現像ニップＮ内、及び現像ニップＮの現像スリ
ーブ５１回転方向下流近傍では、マグネットローラ５２
が発生する磁界の強さの絶対値の現像スリーブ５１接線
方向（現像剤搬送方向）への増加率が正であるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真或
いは静電記録にて像担持体上に静電潜像を形成し、非磁
性トナー粒子と磁性キャリア粒子を含む二成分現像剤を
用いて静電潜像を現像して可視像（トナー像）を得る現
像装置を備えた、例えば複写機、プリンタなどの画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体としての例えばドラム状
の電子写真感光体（感光体）、即ち感光ドラム表面を一
様に帯電し、その表面に画像信号に対応した露光を行い
静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置にて現像し
てフルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像
形成装置においては、発色性や混色性といった点から、
現像装置の殆どが非磁性トナー粒子（以下、単に「トナ
ー粒子」或は「トナー」と呼ぶ。）と磁性キャリア粒子
（以下、単に「キャリア粒子」或は「キャリア」と呼
ぶ。）を混合した二成分現像剤を使用している。周知の
ように、二成分現像剤を用いる現像方法では、キャリア
粒子とトナー粒子の間で生じる摩擦帯電によりトナーに
電荷が付与され、電荷の付与されたトナーが静電潜像に
静電的に付着することによって像担持体上にトナー像を
形成する。

【０００３】例えば図２にて理解されるように、二成分
現像剤を用いる現像装置５Ｍは、感光ドラム１の表面に
形成された静電潜像に対向するように現像剤担持体とし
ての現像スリーブ５１を備えている。現像スリーブ５１
は矢印方向に回転自在に現像容器５０に支持されており
内部には磁界発生手段としての固定されたマグネットロ
ーラ５２を有している。二成分現像剤はマグネットロー
ラ５２の磁力のために、トナーの付着したキャリアが穂
立ちした、所謂、磁気ブラシの状態で現像スリーブ５１
に担持され、感光ドラム１上の静電潜像と対向する現像
領域、所謂、現像ニップＮまで搬送される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高画質
化を実現するためにトナーとキャリアの小粒径化を行う
と、現像スリーブ５１による現像剤の搬送力が弱まり、
現像ニップＮでの現像剤の搬送不良という現象が生じ、
その結果、感光ドラム１の長手方向及び周方向の画像濃
度ムラが発生して画像全体の画質が著しく低下してしま
うという問題点があった。

【０００５】更に、長期間の画像形成を行うと、現像ス
リーブ５１上にトナーが融着してしまい、感光ドラム１
の表面も傷つけてしまうという問題点もあった。

【０００６】従って、本発明の目的は、小粒径化された
トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を、現像剤担持
体の搬送力の低下をなくして、長期に亙って安定して搬
送することが可能であり、画像濃度ムラなどの画像不良
を防止することのできる画像形成装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体上に静電潜像を形成し、非磁性トナー粒子と磁
性キャリア粒子を含む二成分現像剤を用いて前記静電潜
像を現像する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、前記二成分現像剤を前記像担持体上の
前記静電潜像と対向する現像領域まで担持搬送する回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に位置
する磁界発生手段と、を有し、前記磁界発生手段の発生
する磁界は、前記現像領域の前記現像剤担持体の回転方
向上流近傍、前記現像領域内、及び前記現像領域の前記
現像剤担持体の回転方向下流近傍では磁界の強さの絶対
値の前記現像剤担持体接線方向への増加率が正であるこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】本発明の一実施態様によると、前記磁性キ
ャリア粒子の重量平均粒径は、２０μｍ以上、５０μｍ
以下である。又、他の実施態様によると、前記磁性キャ
リア粒子の重量平均粒径は、３０μｍ以上、４０μｍ以
下である。更に他の実施態様によると、前記非磁性トナ
ー粒子の体積平均粒径は、５μｍ以上、８μｍ以下であ
る。

【０００９】本発明の一実施態様によると、前記磁界発
生手段は、前記二成分現像剤を前記現像剤担持体上に汲
み上げる磁極、前記現像領域まで担持搬送する前記二成
分現像剤量を規制する磁極、及び前記現像領域に磁界を
形成する磁極を有する。

【００１０】更に、本発明の一実施態様によると、前記
像担持体上の前記静電潜像を現像する際に、前記現像剤
担持体に交流バイアスを重畳した直流バイアスを印加す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１２】実施例１図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例を示すカラ
ー電子写真複写機の概略構成を示す。

【００１３】本実施例によると、複写機は原稿Ｇの画像
を読み取ってデジタル信号処理を行うイメージスキャナ
部１８と、イメージスキャナ部１８の読みとった原稿画
像に対応した画像を形成して記録材Ｐにプリントするプ
リンタ部１９を備え、イメージ部１８は複写機本体の上
部に設けられ、プリンタ部１９はイメージスキャナー部
１８の下方に画像形成装置本体の主要部を占めるように
設けられている。

【００１４】イメージスキャナ部１８には、原稿照射用
ランプ、短焦点レンズアレイ及びＣＣＤセンサーが一体
となった走査ユニット２０が設けられている。この走査
ユニット２０が走行しながら原稿Ｇを照射して走査する
ことにより、その照明走査光の原稿面反射光が短焦点レ
ンズアレイによって結像されてＣＣＤセンサーに入射す
る。ＣＣＤセンサーは受光した光信号を電荷信号に変え
て、更に電圧信号に変換した後出力する。このようにし
て得られたアナログ信号は、周知の画像処理技術にてデ
ジタル信号変化されプリンタ部１９に送られる。

【００１５】プリンタ部１９には、像担持体としてのド
ラム状の電子写真感光体、即ち感光ドラム１が矢印方向
に回転可能に支持されている。例えば、フルカラープリ
ントの場合を例に取ると、画像形成装置が画像形成動作
にはいると、感光ドラム１が回転され、この感光ドラム
１表面が帯電器２によって均等に帯電される。次に、ス
キャナー部１８からのデジタル画像信号の入力を受け
て、この信号にに対応して変調されたレーザービーム４
を発光することが可能なレーザースキャナー３が、原稿
Ｇのマゼンタ画像信号に対応して変調されたレーザービ
ーム４により感光ドラム１表面を画像露光し、静電潜像
を形成する。この静電潜像は、その後、マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの各色の二成分現像剤を収納し
たそれぞれの現像装置５Ｍ、５Ｃ、５Ｙ、５Ｋを備える
回転現像装置ユニット５の回転によって、予め現像位置
に定置されたマゼンタ現像装置５Ｍによって現像され、
マゼンタトナー像として可視化される。

【００１６】一方、画像形成装置本体に設けらるカセッ
ト６に収容された記録材Ｐは給紙ローラ７によって送り
出されてレジストローラ８に至り、所望のタイミングで
転写ドラム１０に供給されて、グリッパ１０ａに把持さ
れるとともに当接ローラ９とその対向極によって静電的
に転写ドラム１０に巻き付けられる。転写ドラム１０は
感光ドラム１と同期して矢印方向に回転しており、転写
ドラム１０に巻き付けられた記録材Ｐは、感光ドラム１
と対向した転写部に搬送される。感光ドラム１上に形成
されたマゼンタトナー像は、転写部において転写帯電器
１５により記録材Ｐに転写される。転写ドラム１０はそ
のまま回転を続け、次の色のトナー像の転写に備える。

【００１７】マゼンタトナー像の転写が終了した感光ド
ラムは、除電帯電器１２により除電し、クリーニング手
段１１によりクリーニングした後、再び帯電器２により
帯電し、次のシアン画像信号で変調したレーザービーム
４により画像露光を行い、感光ドラム１上に静電潜像が
形成される。この間、回転現像装置ユニット５が回転し
てシアン現像装置５Ｃが所定の現像位置に定置される。
感光ドラム１上の静電潜像は、シアン現像装置５Ｃによ
りシアントナー像に現像される。得られたシアントナー
像は、転写部て転写ドラム１０上の記録材Ｐにマゼンタ
トナー像の上から重ねて転写される。

【００１８】続いて、以上のような工程をイエロー及び
ブラックに対しても行い、マゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの４色分の転写が終了すると、グリッパ１
０ａによる記録材Ｐの把持が解除され、分離爪１３によ
り記録材Ｐが転写ドラム１０から分離される。次に、記
録材Ｐは搬送ベルト１４により定着装置１６に送られ、
定着装置１６が熱及び圧力を加えることにより未定着ト
ナー像が記録材Ｐ上に定着し、フルカラープリント画像
が形成される。その後、排紙ローラ１７により画像形成
装置外に排出され、一連のフルカラープリントシーケン
スが終了する。

【００１９】次に、回転現像装置ユニット５の格言像装
置５Ｍ、５Ｃ、５Ｙ、５Ｋは同じ構成とされるので、現
像装置５Ｍについて更に詳しく説明する。図２は、現像
装置５Ｍの概略構成を示す。

【００２０】本実施例によると、現像装置５Ｍは粉砕法
にて製造された非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア
（キャリア）を混合した二成分現像剤（現像剤）を収容
する現像容器５０を有する。現像容器５０は、隔壁５９
によって現像室（第一室）５５と攪拌室（第二室）５８
とに区分されている。

【００２１】上記現像室５５及び攪拌室５８には、スク
リュータイプの第一及び第二の攪拌搬送手段として、第
一攪拌スクリュー２０及び第二攪拌スクリュー５７が設
けられている。第一攪拌スクリュー５６は現像室５５内
の現像剤を攪拌及び搬送し、又、第二攪拌スクリューは
攪拌室５８内の現像剤を攪拌及び搬送するものであり、
現像剤のトナー濃度（トナー／キャリアー比、即ちＴＣ
比）を検知及び制御するトナー濃度制御装置の制御のも
とでトナー補給槽（不図示）から第二攪拌スクリュー５
７の現像剤搬送方向の上流に供給されるトナーと、攪拌
室５８内に既存の現像剤とを攪拌し、トナー濃度を均一
化する。又、隔壁５９には、現像装置５Ｍの長手方向の
両端部、つまり例えば第一攪拌スクリュー５６長手方向
の両端部において、現像室５５と攪拌室５８とを相互に
連通させる現像剤通路が設けられており、更に第一攪拌
スクリュー５６と第二攪拌スクリュー５７とが長手方向
に逆向きに現像剤を搬送することで、一方の現像剤通路
を通して現像によってトナーが消費されてトナー濃度の
低下した現像室５５内の現像剤が攪拌室５８へ、又、反
対側の現像剤通路を通して攪拌室５８にてトナー補給を
受けトナー濃度の復帰した現像剤が現像室５５へと移動
するように構成されている。

【００２２】上記現像容器５０の現像室５５は、感光ド
ラム１に対向する位置が開口しており、この開口部に一
部露出するようにして現像剤担持体としての現像スリー
ブ５１が矢印方向に回転可能に現像容器５０に支持され
ている。現像スリーブ５１は非磁性材料で構成され、そ
の内部には磁界発生手段としてのマグネットローラ５２
が現像容器５０に回転不可能に固定されている。現像動
作時には、現像剤はマグネットローラ５２の磁力によっ
て穂立ちし、所謂磁気ブラシの状態で現像スリーブ５１
上に担持され、現像スリーブ５１の回転に伴って回転方
向に搬送される。現像剤は更にブレード状の現像剤層厚
規制手段であるブレード５４によって層厚を規制された
後、感光ドラム１上に形成する静電潜像と対向する領
域、所謂現像ニップＮまで担持搬送されて、トナーのみ
が静電的に静電潜像に飛翔して、感光ドラム１上にトナ
ー像を形成する。又、現像効率、即ち静電潜像へのトナ
ーの付与率を向上させるために、現像スリーブ５１には
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。

【００２３】本実施例によると、マグネットローラ５２
は、現像スリーブ５１の回転方向に順に現像領域に磁界
を形成する現像磁極Ｎ１（１０００Ｇｓ）及びＳ１（７
００Ｇｓ）、Ｎ３（５００Ｇｓ）、Ｎ２（５００Ｇ
ｓ）、Ｓ２（７００Ｇｓ）の各磁極を有する。ここで、
上記の各々の数値はそれぞれの磁極の形成する磁界にお
ける磁束密度の絶対値の最大値を表している。又、ブレ
ード５４はＳＵＳなどの非磁性材料にて構成され、先端
近傍に磁性板５３が取り付けてある。磁性板５３は、磁
極Ｓ２よりも現像スリーブ５１の回転方向の下流側に１
８度の位置にあり、且つ先端と現像スリーブ５１の表面
との間には隙間が設けられるように配置されている。こ
のブレード５４の先端の磁性板５３と、その位置に磁界
を形成する磁極Ｓ２との協働により、現像スリーブ５１
上に担持され現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規
制する。層厚を規制された現像剤は、磁性板５３と現像
スリーブ５１との間をトナーとキャリアの両方が通過し
て現像領域へと送られる。

【００２４】又、現像領域にてトナーを静電的に感光ド
ラム１上の静電潜像に飛翔させた後のキャリア及び現像
に供されずに残ったトナーは、現像スリーブ５１上にて
引き続き担持搬送され、同極性の磁極Ｎ３及びＮ２が隣
り合った位置において形成される反発磁場により現像ス
リーブ５１上から現像室５５内へ落とされる。一方、第
一攪拌スクリュー５６の回転によって攪拌及び搬送され
た現像剤は前記の同極性磁極の一方の磁極Ｎ２にて現像
スリーブ５１へ汲み上げられ、現像剤層厚規制部（規制
部）まで搬送される。又、現像剤層厚規制部には現像室
５５の上部に位置するようにして現像剤反転案内部材
（案内部材）６０が設けられており、現像剤は案内部材
６０の部分で図示の太い矢印方向に、即ち、規制部から
現像領域へと搬送される部分と、案内部材６０により押
し戻されて進行方向を反転され現像室５５内へ再び落下
する部分とに分かれる。現像室５５へ落ちた現像剤は現
像室５５内の現像剤と混合され、再度規制部まで搬送さ
れる。

【００２５】尚、本実施例によると、感光ドラム１の外
径は１８０ｍｍ、現像スリーブ５１の外径は２４．５ｍ
ｍ、現像スリーブ５１とブレード５４の先端１５との間
隔は７００μｍとし、感光ドラム１の周速を２００ｍｍ
／ｓｅｃ、現像スリーブ５１の周速を３５０ｍｍ／ｓｅ
ｃとした。又、静電潜像の現像としては、感光ドラム１
の表面を暗電位として−７００Ｖに一様に帯電した後、
露光して明電位として−２００Ｖの静電潜像を形成し、
現像スリーブ５１に交番電圧（周波数２０００Ｈｚ、Ｖ
ｐｐ２０００Ｖの交番電圧に直流電圧−５００Ｖを重畳
したもの）を印加し、上記の明電位である−２００Ｖの
潜像にトナーの飛翔を行う、所謂反転現像を行った。

【００２６】次に、本実施例にて用いられる二成分現像
剤について説明する。

【００２７】本実施例によるとトナーは、結着樹脂、着
色材、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。そして、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５μｍ以上、８μｍ以下とされ、本実施例では６．
５μｍであった。

【００２８】又、本実施例によるとキャリアは、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。そして、キ
ャリアは、重量平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは
３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０⁷ Ωｃｍ以上、好
ましくは１０⁸ Ωｃｍ以上である。

【００２９】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。

【００３０】測定装置としては、コールターカウンター
ＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）、個数平均分布体積平
均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）
及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を
使用し、電解水溶液として、一級塩化ナトリウムを用い
て調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使用した。

【００３１】測定方法は以下に示す通りである。即ち、
上記の電解水溶液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分間分散処理を行い、上記のコールターカウンターＴ
Ａ−ＩＩ型により、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。

【００３２】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て、片方の電極に１ｋ
ｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃ
ｍ）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。

【００３３】以上に示した本実施例の画像形成装置及び
現像剤を用いて現像スリーブ５１上の現像剤の搬送性を
検討するにあたり、先ず、現像領域、即ち、現像ニップ
Ｎの近傍におけるキャリアに働く磁気力について詳しく
説明する。

【００３４】キャリアに働く磁気力Ｆｂはキャリアの磁
化をｍ（ｅｍｕ／ｃｍ³ ）、キャリア１個の体積をＶ
（ｃｍ³ ）、マグネットローラ５２による磁界をＢ（ガ
ウス）とすると、キャリア１個に働く磁気力ベクトルＦ
ｂ（ｄｙｎ／個）は、ＣＧＳ単位系で、ベクトルＦｂ＝−∇（ベクトルｍＶ・ベクトルＢ）と表現できる。

【００３５】又、磁気力ベクトルＦｂは、現像スリーブ
５１表面に対して垂直な方向、即ち、現像スリーブ５１
の法線方向に働く力（ベクトルＦｒ）と現像スリーブ５
１表面の接線方向に働く力（ベクトルＦθ）に分割して
考えることができ、現像スリーブ５１の表面から法線方
向に向かう距離をｒ（ｃｍ）とすると、キャリア１個当
たりに対して現像スリーブ５１表面から法線方向に働く
磁気力は、ＣＧＳ単位で、ベクトルＦｒ（ｄｙｎ／個）＝−ｄ／ｄｒ（ベクトルｍＶ・ベクトルＢ）＝−Ｖｄ／ｄｒ（｜ベクトルｍ｜｜ベクトルＢ｜）＝−Ｖ｜ベクトルｍ｜ｄ／ｄｒ｜ベクトルＢ｜となり、｜ベクトルｍ｜を勾配の前に出すことが可能で
ある。このように、キャリア１個に対して現像スリーブ
５１の法線方向に働く磁気力の大きさは、マグネットロ
ーラ５２による磁場の強さの絶対値の、現像スリーブ５
１の法線方向の勾配に比例しており、この力の方向はマ
グネットローラ５２の中心に向かう方向である。

【００３６】同様に、キャリア１個当たりに対して現像
スリーブ５１表面の接線方向に働く磁気力については、
θを現像スリーブ５１の回転方向、即ち、現像剤の搬送
方向を正として、ＣＧＳ単位で、ベクトルＦθ（ｄｙｎ／個）＝１／ｒ・ｄ／ｄθ（ベクトルｍＶ・ベクトルＢ）＝Ｖ／ｒ・ｄ／ｄθ（｜ベクトルｍ｜｜ベクトルＢ｜）＝Ｖ／ｒ｜ベクトルｍ｜ｄ／ｄθ｜ベクトルＢ｜と表現することができ、このように、キャリア１個に対
して現像スリーブ５１表面の接線方向に働く磁気力の大
きさは、マグネットローラ５２による磁場の強さの絶対
値の、現像スリーブ５１表面の接線方向の勾配に比例し
ている。

【００３７】現像スリーブ５１がキャリアを搬送する力
をあげるためには、キャリア１個当たりに対する現像ス
リーブ５１の表面に垂直な方向及び接線方向に働く磁気
力、即ち、Ｆｒ及びＦθの値を大きくすれば良いこと
が、従来よりわかっているが、そのためには現像極Ｎ１
及びＳ１の磁界の強さベクトルＢを大きくしなければな
らない。しかし、ベクトルＢの絶対値を大きくすること
には限界がある。

【００３８】そこで、本発明によれば、ベクトルＦθの
向きと現像剤の搬送性の相関を詳しく検討し、現像領域
（現像ニップ）の現像スリーブ５１回転方向上流側近
傍、現像領域（現像ニップ）内、及び現像領域（現像ニ
ップ）の現像スリーブ５１回転方向下流側近傍において
ベクトルＦθの向きを現像剤搬送方向とし、それによっ
て現像スリーブ５１のキャリア搬送力を上げることが可
能となった。

【００３９】即ち、マグネットローラ５２の形成する磁
界の強さの絶対値の、現像スリーブ５１接線方向、即
ち、現像剤搬送方向への増加率、ｄ／ｄθ｜ベクトルＢ
｜（ここで、現像スリーブ５１の法線方向及び接線方向
の磁界の強さをそれぞれＢｒ、Ｂθとすると、｜ベクト
ルＢ｜＝（Ｂｒ² ＋Ｂθ² ）^1/2 ）を正とすることであ
る。

【００４０】本実施例によると、現像極の磁束密度分布
と現像ニップ位置との関係が図３のグラフに示すものと
なるように、マグネットローラ５２の磁極を構成する。
図３において理解されるように、現像領域（現像ニッ
プ）の現像スリーブ５１回転方向上流側近傍、現像領域
（現像ニップ）内、及び現像領域（現像ニップ）の現像
スリーブ５１回転方向下流側近傍で、Ｆθは正となって
いる。Ｆθは現像スリーブ５１の回転方向、即ち現像剤
搬送方向を正としているので、Ｆθが正であることは、
キャリアに対して、現像スリーブ５１の回転方向に向か
う磁気力が働いていることが分かる。このようなマグネ
ットローラ５２の磁束密度分布とすることで、本実施例
で用いた重量平均粒径が概略４０μｍであるキャリアを
含む現像剤使用時でも、現像スリーブ５１の現像剤搬送
力を上げることが可能となる。

【００４１】以上、本実施例による詳細な検討の結果、
現像領域（現像ニップ）の現像スリーブ５１回転方向上
流側近傍、現像領域（現像ニップ）内、及び現像領域
（現像ニップ）の現像スリーブ５１回転方向下流側近傍
でキャリアに対して、現像スリーブ５１の回転方向、即
ち現像剤搬送方向に向かう磁気力を働かせることが可能
な、例えば図２に示したようなマグネットローラ５２の
磁極構成とすることで、現像スリーブ５１の現像剤搬送
力を上げることが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成し、非磁性ト
ナー粒子と磁性キャリア粒子を含む二成分現像剤を用い
て静電潜像を現像する現像装置を有する画像形成装置に
おいて、現像装置は、二成分現像剤を像担持体上の静電
潜像と対向する現像領域まで担持搬送する回転可能な現
像剤担持体と、現像剤担持体の内部に位置する磁界発生
手段と、を有し、磁界発生手段の発生する磁界は、現像
領域の現像剤担持体の回転方向上流近傍、現像領域内、
及び現像領域の現像剤担持体の回転方向下流近傍では磁
界の強さの絶対値の現像剤担持体接線方向への増加率が
正である構成とされるので、現像剤担持体に担持搬送さ
れる二成分現像剤中の磁性キャリア粒子に働く磁気力
を、前記の３領域にて現像剤担持体接線方向、即ち、二
成分現像剤の搬送方向とすることが可能となり、現像剤
担持体の二成分現像剤搬送力を上げることができる。従
って、小粒径化したトナー粒子及びキャリア粒子を含む
二成分現像剤使用時にも、長期に亙る安定した搬送を実
現でき、画像濃度ムラなどの画像不良を防止することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置に備える現像装置を
示す概略構成図である。

【図３】マグネットローラの磁束密度分布と現像ニップ
位置との関係を示す図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２帯電器３レーザースキャナ５回転現像装置ユニット５Ｍマゼンタ現像装置１０転写ドラム１５転写帯電器１６定着装置５０現像容器５１現像スリーブ（現像剤担持体）５２マグネットローラ（磁界発生手段）５３磁性板５４ブレード５５現像室５６第一攪拌スクリュー５７第二攪拌スクリュー５８攪拌室５９隔壁６０現像剤反転案内部材（案内部材）Ｎ現像領域（現像ニップ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA08 CA08 CB02 CB04 CB06 CB13 EA01 EA02 EA05 FA02 2H031 AB02 AC08 AC14 AC19 AC31 AD03 AD15 BA04 BA08 BA09 BC07 CA11 DA01 FA01 2H073 BA04 BA13 CA03 2H077 AB02 AB18 AC02 AD02 AD06 AD13 AD36 DA10 DA35 EA03 EA16 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に静電潜像を形成し、非磁性
トナー粒子と磁性キャリア粒子を含む二成分現像剤を用
いて静電潜像を現像する現像装置を有する画像形成装置
において、前記現像装置は、前記二成分現像剤を前記像担持体上の前記静電潜像と対
向する現像領域まで担持搬送する回転可能な現像剤担持
体と、前記現像剤担持体の内部に位置する磁界発生手段と、を
有し、前記磁界発生手段の発生する磁界は、前記現像領
域の前記現像剤担持体の回転方向上流近傍、前記現像領
域内、及び前記現像領域の前記現像剤担持体の回転方向
下流近傍では磁界の強さの絶対値の前記現像剤担持体接
線方向への増加率が正であることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】前記磁性キャリア粒子の重量平均粒径
は、２０μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とす
る請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記磁性キャリア粒子の重量平均粒径
は、３０μｍ以上、４０μｍ以下であることを特徴とす
る請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記非磁性トナー粒子の体積平均粒径
は、５μｍ以上、８μｍ以下であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記磁界発生手段は、前記二成分現像剤
を前記現像剤担持体上に汲み上げる磁極、前記現像領域
まで担持搬送する前記二成分現像剤量を規制する磁極、
及び前記現像領域に磁界を形成する磁極を有することを
特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形
成装置。
【請求項６】前記像担持体上の前記静電潜像を現像す
る際に、前記現像剤担持体に交流バイアスを重畳した直
流バイアスを印加することを特徴とする請求項１〜５の
いずれかの項に記載の画像形成装置。