JP2002148941A

JP2002148941A - 現像装置

Info

Publication number: JP2002148941A
Application number: JP2001256574A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hibino; 勝日比野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】濃度ムラのない良好な画像を得ることができ
る現像装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体２１内に設けられた磁界発
生手段２３の第１磁極Ｓ１と第２磁極Ｓ３間において形
成される磁界の強さの現像剤担持体表面に垂直な方向の
成分Ｂｒは、第１磁極Ｓ１よりも第２磁極Ｓ３に近い位
置で最小値となり、最小値は第１磁極Ｓ１と同極性であ
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、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の画像形成装置に用いられる現像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、現像剤担持体表面に乾式の現
像剤を担持して、静電潜像が形成された像担持体表面の
近傍に現像剤を搬送供給し、現像剤で静電潜像を現像剤
担持体と像担持体との間に交番電界を印加しながら現像
して、静電潜像を可視化する方法がよく知られている。

【０００３】なお、一般に、現像剤担持体には現像スリ
ーブが用いられる場合が多いので、以下の説明では「現
像スリーブ」といい、また像担持体には、感光ドラムが
用いられる場合が多いので、以下の説明では「感光ドラ
ム」という。

【０００４】上記の現像方法は、非磁性トナーに対して
は、ブレード等で現像スリーブ上にトナーをコーティン
グし、磁性トナーに対しては、磁気力によって現像スリ
ーブ上にトナーをコーティングして、現像スリーブの回
転によりトナーを感光ドラムに搬送し、トナーを感光ド
ラムに対して非接触状態で、感光ドラム上の静電潜像を
現像する１成分非接触現像法と、トナーを感光ドラムに
対して接触状態で静電潜像を現像する１成分接触現像法
と、非磁性トナーに対して磁性キャリアを混合した現像
剤を磁気力により現像スリーブ上に担持し、現像スリー
ブの回転により現像剤を感光ドラムに搬送し、現像剤を
感光ドラムに対して非接触状態で静電潜像を現像する２
成分非接触現像法と、現像剤を感光ドラムに対して接触
状態で静電潜像を現像する２成分接触現像法と、の４種
類に大別される。画像の高画質化、高安定化の両面から
２成分接触現像法が多く用いられている。

【０００５】静電潜像の現像により感光ドラム上に形成
されたトナー像は、紙などの転写材上に転写した後、
熱、圧力等により定着することによって、最終的な複写
画像が得られる。一方、トナー像転写後の感光ドラム
は、表面に残留した転写残りトナーなどの付着汚染物を
クリーナーによって除去された後、繰り返し画像形成に
使用される。

【０００６】近年、２成分現像装置を用いた画像形成装
置で、さらなる高画質化、長寿命化（高安定化）、小型
化の開発が進められている。その中で、現像装置の長寿
命化を達成するためには、現像剤の圧縮によるトナー及
びキャリアの劣化を防止し、現像剤の寿命を延長するこ
とが重要である。

【０００７】現像装置の容器（現像容器）内で現像剤が
圧縮される場所は、現像剤層厚規制部であり、通常の現
像装置構成では、現像スリーブ内磁石の現像剤層厚規制
極が、現像スリーブの回転方向上、現像剤層厚規制ブレ
ードよりも上流側に位置し、この領域で層厚規制極に引
き付けられた現像剤が、現像スリーブと現像容器との間
で圧縮される。

【０００８】現像剤の圧縮を弱めるためには、現像剤層
厚規制極が現像剤を現像スリーブに引き付けている力
（現像スリーブの表面に垂直な方向に働く磁気吸引力）
を弱めることが有効である。

【０００９】そのための方法としては、現像剤中の磁性
キャリアの磁化を小さくすること（このキャリア磁化を
減少させる方向は、現像部において感光ドラム上の現像
されたトナー像を摺擦する力が弱くなる点で、画像の高
画質化に有利な方向である）や、現像剤層厚規制極から
の磁力線が隣接した磁極に回り込みづらく、できるだけ
現像スリーブ表面から垂直に出るようなマグネットパタ
ーンを構築することなどが挙げられる。

【００１０】後者のマグネットパターンによる方法の１
つに、現像スリーブ内磁石の反発磁極の１つを現像剤層
厚規制極として用いる現像方法が提案されている。同極
性の磁極が隣り合って反発磁界を形成しているときに
は、その各磁極の磁力線は現像スリーブの表面に対して
垂直に出ており、現像スリーブ表面に垂直な方向の磁束
密度の変化率が小さい。その結果、現像剤を現像スリー
ブに引き付ける力が小さくなり、現像剤の圧縮が弱ま
る。また当然のことながら、現像剤層厚規制極に溜めら
れる現像剤量自体が少なくなり、その点からも現像剤の
圧縮が弱まる。

【００１１】このような場合、現像剤層厚規制極、規制
ブレードを現像装置の重力方向下部に設置して、現像剤
を現像スリーブ上に磁気的に吸引して汲み上げ、現像後
の現像剤を層厚規制極より重力方向上部で剥ぎ取るとい
った方法を採ると、層厚規制部に溜まる現像剤量自体を
より少なくでき、現像剤の圧縮をより軽圧とすることが
でき、また現像装置構成の簡略化により現像装置を小型
化しやすくなる。

【００１２】なお、現像剤層厚規制極、規制ブレードを
現像装置の重力方向下部に設置した現像装置に対して
は、通常、感光ドラムの露光部が感光ドラムの上部方向
に位置することになるので、現像スリーブの回転方向と
感光ドラムの回転方向とはカウンター方向になる場合が
多い。

【００１３】一方、現像装置単体での小型化には、現像
スリーブ、現像剤搬送スクリュー等の現像装置を構成す
る部品を単純に小型化していくしかない。最近では、複
写機本体の小型化については、ドラムクリーナーを複写
機本体から外し、現像同時クリーニングを行なう構成
（クリーナーレスシステム）も提案されているが、その
場合にも、帯電、露光、現像、転写及び定着等の各工程
を小型化しなければ、複写機本体の小型化という目標を
達成できない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、現像
装置の現像スリーブを小径とし、現像スリーブの磁石の
反発極の１つを現像剤層厚規制極（カット極）として用
いることにより、小型化、長寿命化を図った現像装置を
構成することが可能となる。

【００１５】しかしながら、反発極の１つの極を現像剤
層厚規制極として用いた場合、黒ベタ画像の後端に、現
像剤搬送スクリューのピッチ状の濃度ムラ（スクリュー
ピッチムラ）が発生した。

【００１６】このスクリューピッチムラは、Ｔ／Ｄ比ム
ラよるものと、Ｍ／Ｓムラによるものとの２つがある。
なお、Ｔ／Ｄ比は、現像剤のトナーとキャリアの合計重
量に対するトナーの重量割合、即ち、現像剤のトナー濃
度である。Ｍ／Ｓは、現像スリーブ上現像剤の現像スリ
ーブ単位面積あたりの現像剤量（重量）である。

【００１７】まず、１つ目のＴ／Ｄ比ムラによるスクリ
ューピッチムラの発生を説明する。反発極の１つを現像
剤層厚規制極として用いた場合、（ａ）反発磁界で剥ぎ
取られた後の現像後の現像剤が現像剤層厚規制極に移動
しやすい、（ｂ）しかし、現像剤層厚規制極に溜められ
る現像剤量は少なく、現像剤に対する圧縮が弱いといっ
た特性を持ちやすい。

【００１８】このため、剥ぎ取られた現像剤（現像によ
りトナーが消費されている）と、搬送スクリューの回転
により新たに現像スリーブに供給される現像剤とが完全
に混ざらない状態で、現像剤が現像スリーブ上にコート
される。その結果、現像スリーブ上の現像剤にスクリュ
ーピッチ状のＴ／Ｄ比ムラができ、これによるスクリュ
ーピッチムラが現像画像の後端に発生する。

【００１９】つぎに２つ目のＭ／Ｓムラによるスクリュ
ーピッチムラの発生を説明する。上記の（ｂ）の特性の
ために、現像剤層厚規制極に磁気的に吸引された現像剤
の近傍に搬送スクリューが位置する場合、スクリューの
回転により、現像剤層厚規制極に溜められた現像剤に対
し圧縮ムラが生じる。その結果、現像スリーブの長手方
向において、現像スリーブ上の現像剤にスクリューピッ
チ状のコートムラ、即ち、Ｍ／Ｓムラができ、Ｍ／Ｓム
ラに起因するスクリューピッチムラが現像画像の後端に
発生する。

【００２０】上記のＴ／Ｄ比ムラ、Ｍ／Ｓムラによる画
像のスクリューピッチムラの現象は、反発磁極の１つの
極を現像剤層厚規制極として用いることに加え、現像ス
リーブの直径が小さいと、より発生しやすくなる。現像
スリーブ径が小さいと磁石が小さくなって、反発磁極の
他方の磁極である剥ぎ取り極から現像剤層厚規制極まで
の距離が短くなるので、現像後の現像剤が剥ぎ取り極か
ら現像剤層厚規制極へ移動しやすくなるからである。

【００２１】このようなスクリューピッチムラは、現像
剤の長寿命化のため、キャリアの磁化を小さくした場合
にも生じやすい。キャリアの磁化が小さいと現像剤が磁
場に対して鈍感になり、現像後の現像剤が剥ぎ取り極で
剥ぎ取られずに、現像剤層厚規制極に移動しやすくなる
からである。

【００２２】本発明の目的は、濃度ムラのない良好な画
像を得ることができる現像装置を提供することである。

【００２３】本発明の更なる目的は、添付図面を参照し
つつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるで
あろう。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば、本発明は、キャ
リアとトナーを備える現像剤を収容する現像容器；前記
現像容器内の現像剤を搬送する搬送手段；前記搬送手段
により搬送された現像剤を担持し、像担持体上に形成さ
れた潜像を現像する現像部へ現像剤を搬送する現像剤担
持体；第１磁極と、前記第１磁極の前記現像剤担持体の
回転方向下流側に隣り合うように設けられ前記第１磁極
と同極性の第２磁極と、を備え、前記現像剤担持体内に
設けられて磁界を発生する磁界発生手段；及び前記第２
磁極と略対向する位置において前記現像剤担持体上の現
像剤の層厚を規制する規制手段；を有する現像装置にお
いて、前記第１磁極と前記第２磁極間において形成され
る磁界の強さの前記現像剤担持体表面に垂直な方向の成
分Ｂｒは前記第１磁極よりも前記第２磁極に近い位置で
最小値となり、前記最小値は前記第１磁極と同極性であ
る、ことを特徴とする現像装置である。

【００２５】本発明の一実施態様によると、前記最小値
の絶対値は２ｍＴ以上１０ｍＴ以下であり、前記最小値
の絶対値が１０ｍＴ以下となる領域は、前記現像剤担持
体の周方向に３５°以上の幅にわたって分布することが
できる。

【００２６】本発明の他の実施態様によると、前記搬送
手段は回転するスクリューを備え、前記現像剤担持体と
前記搬送手段との最近接部における距離は１ｍｍ以上７
ｍｍ以下とすることができ、好ましくは、前記現像剤担
持体と前記搬送手段との最近接部における距離は２ｍｍ
以上５ｍｍ以下である。又、前記第２磁極は前記第１磁
極よりも重力方向下方に設けられ、重力方向において、
前記現像容器内の現像剤面が前記第１磁極と前記第２磁
極との間に位置するように設定することができる。前記
現像部において前記像担持体及び前記現像剤担持体の移
動方向は互いに逆方向であるのが好ましい。

【００２７】本発明の他の実施態様によると、現像時、
前記現像剤担持体には直流電圧と交流電圧とを重畳した
電圧が印加される。

【００２８】本発明の他の実施態様によると、前記現像
剤担持体の直径は１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。

【００２９】本発明の更に他の実施態様によると、前記
キャリアの磁化は、１００ｍＴの磁界において３．０×
１０⁴以上２０×１０⁴Ａ／ｍ以下である。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置を図
面に則して更に詳しく説明する。

【００３１】実施例１図１は、本発明の現像装置を使用した画像形成装置の一
実施例を示す断面図である。本画像形成装置は電子写真
方式のカラープリンタに構成されている。

【００３２】図１に示したプリンタは、像担持体として
矢印方向に回転する電子写真感光体、即ち、感光ドラム
３を有し、この感光ドラム３の周囲には、帯電器４、回
転現像装置１、転写用放電器１０及びクリーニング手段
１２を備え、感光ドラム３の上方に露光手段（レーザー
ビームスキャナ）ＬＳを備え、これら帯電器４〜露光手
段ＬＳ等により画像形成手段が構成されている。

【００３３】回転現像装置１は４つの現像装置１Ｍ、１
Ｃ、１Ｙ、１Ｋを備え、それぞれトナーと磁性キャリア
を含む２成分現像剤を収容している。現像装置１Ｍの現
像剤はマゼンタトナーを含有し、現像装置１Ｃの現像剤
はシアントナーを含有し、現像装置１Ｙの現像剤はイエ
ロートナーを含有し、現像装置１Ｋの現像剤はブラック
トナーを含有する。

【００３４】被複写原稿は図示しない原稿読取装置で読
み取られる。この原稿読取装置は、原稿画像を電気信号
に変換するＣＣＤ等の光電変換素子を有しており、原稿
のマゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエロー画像情
報、白黒画像情報にそれぞれ対応した画像信号を出力す
る。露光手段ＬＳは半導体レーザーを内蔵し、半導体レ
ーザーは、これらの画像信号に対応して発光のオン・オ
フを制御され、レーザービームＬを射出して露光を行
う。

【００３５】カラープリンタ全体のシーケンスについ
て、フルカラーモードの場合を例にとって簡単に説明す
る。なお、プリンタはコンピュータからの出力信号をプ
リントアウトすることもできる。

【００３６】まず、感光ドラム３が矢印方向に回転さ
れ、その表面が帯電器４によって均等に帯電される。つ
ぎにマゼンタ画像信号により変調されたレーザービーム
Ｌにより走査露光が行われて、感光ドラム３上にドット
分布潜像が形成される。この潜像は、予め現像位置に定
置されたマゼンタ現像装置１Ｍにより反転現像され、マ
ゼンタトナー像として可視化される。

【００３７】カセットＣから紙等の転写材が取り出さ
れ、給紙ガイド５ａ、給紙ローラ６及び給紙ガイド５ｂ
を経由して転写ドラム９に搬送される。転写ドラム９に
搬送された転写材は、そのグリッパ７により先端を保持
され、当接用ローラ８とその対向極とによって静電的に
転写ドラム９の周囲に巻き付けられる。

【００３８】転写ドラム９は、感光ドラム３と同期して
図の矢印方向に回転しており、マゼンタ現像装置１Ｍに
よる現像で感光ドラム３上に形成されたマゼンタトナー
像は、感光ドラム３と転写ドラム９とが対向した転写部
において、転写帯電器１０によって転写材上に転写され
る。転写ドラム９はそのまま回転を継続して、つぎの色
の画像（本例ではシアントナー像）の転写に備える。

【００３９】一方、感光ドラム３は帯電器１１により除
電され、クリーニング手段１２によってクリーニングさ
れ、そして感光ドラム３は、再び帯電器４によって帯電
され、つぎのシアン画像信号により変調されたレーザー
ビームＬにより前記のような露光を受け、シアンに対す
るドット分布静電潜像が形成される。この間に現像装置
１は回転して、シアン現像装置１Ｃが所定の現像位置に
定置されていて、感光ドラム３上の静電潜像の反転現像
を行い、シアントナー像に形成する。シアントナー像
は、転写ドラム９により搬送された転写材上にマゼンタ
トナー像に重ねて転写される。

【００４０】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、転写材上にマゼンタ、シアン、イエロ
ー、ブラックの４色分のトナー像の重畳転写が終了する
と、転写材は転写ドラム９の内側、外側の帯電器１３、
１４により除電され、グリッパ７による把持を解除する
とともに、分離爪１５によって転写ドラム９から分離さ
れる。分離された転写材は、搬送ベルト１６によって熱
圧ローラ定着器１７に送られ、重ね合わせた４色のトナ
ー像が定着される。

【００４１】このようにして一連のフルカラーのプリン
トシーケンスが終了し、所望のフルカラープリント画像
が得られる。

【００４２】本プリンタの構成は一例であって、例えば
帯電器３はコロナ帯電器ではなく帯電ローラであった
り、転写帯電器７も帯電ローラであったりと、様々な方
式をとることができるが、基本的には、帯電、露光、現
像、転写及び定着の工程を経て画像を形成する。

【００４３】本発明は、画像形成装置に設置された現像
装置に大きな特徴を有する。以下、本プリンタの回転現
像装置１に備えられた現像装置１Ｍ〜１Ｋの１つ、例え
ばマゼンタ現像装置１Ｍについて図面を参照して説明す
る。現像装置１Ｃ、１Ｙ、１Ｋは、現像装置１Ｍと基本
的に同じように構成される。図２は、現像装置１Ｍを示
す構成図である。

【００４４】本現像装置１Ｍは、図２に示すように、現
像容器２７を備え、この現像容器２７の内部は、隔壁２
９によって現像室（第１室）Ｒ１と攪拌室（第２室）Ｒ
２とに区画され、攪拌室Ｒ２の上方には隔壁２９を隔て
てトナー貯蔵室Ｒ３が設けられ、トナー貯蔵室Ｒ３内に
は補給トナー（非磁性トナー）２８が収容されている。
隔壁２９には補給口２６が設けられており、消費された
トナーに見合った量の補給トナー２８が、補給口２６を
経て攪拌室Ｒ２内に落下補給される。

【００４５】現像室Ｒ１及び攪拌室Ｒ２内には現像剤１
９が収容されている。現像剤１９は、粉砕法によって製
造された平均粒径８μｍの非磁性トナーに対して、平均
粒径２０ｎｍの酸化チタンを重量比１％外添したもの
と、１００ｍＴ（ミリテスラ）における磁化の値が２５
×１０⁴Ａ／ｍの平均粒径３５μｍの磁性キャリアとか
らなる２成分現像剤である。現像剤のトナーとキャリア
の混合比は、トナーとキャリアの合計重量に対するトナ
ーの重量比のＴ／Ｄ比（現像剤のトナー濃度）で約８％
になるようにした。

【００４６】なお、キャリアの磁化は、キャリア１個に
働く力がキャリア１個の質量ではなく体積に比例するの
で、本発明では、単位体積あたりの磁化で規定してお
り、上記のようにＭＫＳＡ単位（Ａ／ｍ）で表示した。

【００４７】現像容器２７の感光ドラム３に近接する部
位には開口部が設けられ、この開口部から現像スリーブ
２１が外部に突出するようにして設置されており、この
現像スリーブ２１は現像容器２７内に回転可能に組み込
まれている。本実施例では、現像スリーブ２１は、例え
ばＳＵＳ３０５ＡＣのような非磁性材からなり、直径１
６ｍｍに形成した。現像スリーブ２１の内部には磁界発
生手段であるローラ状マグネット（マグネットローラ）
２３が固定されている。現像スリーブ２１と感光ドラム
３とは、これらが近接した現像部で互いに逆方向（カウ
ンター方向）に移動する向きに回転している。

【００４８】マグネット２３は、現像磁極Ｎ１と、その
上流に位置する現像剤層厚規制極Ｓ３と、現像剤を搬送
する磁極Ｎ２、Ｓ２、Ｓ１とを有し、現像磁極Ｎ１が感
光ドラム３と対向するように、マグネット２３は現像ス
リーブ２１内に配置されている。現像磁極Ｎ１は、現像
スリーブ２１と感光ドラム３との間の現像部の近傍に磁
界を形成し、この磁界によって、現像スリーブ２１の回
転とともに現像部に搬送されてきた現像剤に磁気ブラシ
を形成させる。磁気ブラシとされた現像剤は感光ドラム
３と接触して、感光ドラム３上の静電潜像を現像する。

【００４９】現像時、現像スリーブ２１には電源２２に
より現像バイアスとして、交流電圧に直流電圧を重畳し
た振動バイアス電圧が印加される。潜像の暗部電位（非
露光部電位）と明部電位（露光部電位）は、この振動バ
イアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これ
によって、現像部に向きが交互に変化する交番電界が形
成され、この交番電界中でトナーとキャリアが激しく振
動し、トナーが現像スリーブ２１及びキャリアへの静電
的拘束力を振り切って感光ドラム３に飛翔し、潜像電位
に対応した量のトナーが感光ドラム３に付着する。

【００５０】本実施例では、感光ドラム３の暗部電位を
−６００Ｖ、明部電位を−１００Ｖとし、現像スリーブ
２１には現像バイアスとして、−４００Ｖの直流電圧と
Ｖｐｐが２．０ｋＶ、周波数Ｆｒｑが８ｋＨｚの交流電
圧とを重畳した振動バイアスを印加した。

【００５１】現像部で現像を終了した現像剤は、現像ス
リーブ２１の回転にともない現像容器２７内に戻され、
マグネット２３の磁極Ｓ１とＳ３とが形成する反発磁界
によって現像スリーブ２１から剥離され、現像室Ｒ１内
に落下、回収される。

【００５２】現像容器２７には現像剤層厚規制ブレード
１８が現像スリーブ２１の下方に固定して設置され、こ
の規制ブレード１８は、現像スリーブ２１と所定の間
隔、本例では３５０μｍを開けて配置されている。規制
ブレード１８は鉄等の磁性材からなり、現像スリーブ２
１上に担持された現像剤の層厚を、マグネット２３の現
像剤層厚規制極Ｓ３と協同して磁気的に規制する。

【００５３】現像室Ｒ１内には搬送スクリュー２４が設
置されており、本例では、搬送スクリュー２４は直径１
４ｍｍのものを用いた。搬送スクリュー２４は図中矢印
方向に回転され、この搬送スクリュー２４の回転によっ
て、現像室Ｒ１内の現像剤１９を現像スリーブ２１の長
手方向に沿って攪拌搬送する。

【００５４】本実施例では、この搬送スクリュー２４
は、現像スリーブ２１に対し重力方向下方側に配置し
た。また搬送スクリュー２４による現像剤層厚規制極Ｓ
３への現像剤の供給ムラ（汲み上げムラ）が比較的小さ
くなるようにするために、搬送スクリュー２４の現像ス
リーブ２１に対する位置関係は、搬送スクリュー２４と
現像スリーブ２１の最近接位置が、丁度、マグネット２
３の磁極Ｓ１の現像スリーブ表面の垂直方向の磁束密度
Ｂｒのピーク位置と、磁極Ｓ３の現像スリーブ表面の垂
直方向の磁束密度Ｂｒのピーク位置との中間になるよう
に設定した。

【００５５】つまり、搬送スクリュー２４と現像スリー
ブ２１の最近接位置を、マグネット２３の反発磁極Ｓ
３、Ｓ１間の磁束密度が小さく、磁気力が小さい領域に
対向させた。

【００５６】そして、反発磁界によって現像スリーブ２
１から剥ぎ取られた現像剤が搬送スクリュー２４上（若
しくは搬送スクリュー２４を重力方向上側に射影した領
域）に落ちるように搬送スクリュー２４の横方向（図２
の横方向）の配置位置を設定している。このような構成
にすることによって、剥ぎ取られた現像剤が搬送スクリ
ュー２４により時計方向に攪拌搬送されるので、剥ぎ取
られた現像剤がそのまま現像スリーブ２１に汲み取られ
るのを防止している。

【００５７】現像スリーブ２１と搬送スクリュー２４と
の最近接部における距離は、現像スリーブ２１上への現
像剤のコートムラ及び現像剤の汲み上げ不良、新旧現像
剤（現像後に剥ぎ取られた現像剤と攪拌室及び現像室で
十分に攪拌された現像剤）の混合ムラを考慮して１ｍｍ
以上７ｍｍ以下に設定するのが好ましい。そして、上記
距離は、上記の点をさらに考慮して２ｍｍ以上５ｍｍ以
下に設定するのが好ましい。

【００５８】攪拌室Ｒ２内には搬送スクリュー２５が設
置されており、搬送スクリュー２５はその回転によっ
て、攪拌室Ｒ２内の現像剤１９を現像スリーブ２１の長
手方向に沿って搬送スクリュー２４とは逆方向に搬送
し、その搬送過程で、トナー貯蔵室Ｒ３から補給された
トナー２８を現像剤１９に混合する。

【００５９】本例では、搬送スクリュー２５は搬送スク
リュー２４と同様、直径１４ｍｍのものを用いた。搬送
スクリュー２４と２５とは、そのスクリューのピッチも
１５ｍｍと同じで、回転速度（単位時間当たりの回転
数）も同じであり、したがって現像剤の搬送速度も同じ
である。

【００６０】本実施例では、以上のような現像容器２７
の中に２成分現像剤が約１８０ｇ入っている。現像剤の
Ｔ／Ｄ比は、前記したように約８％である。

【００６１】現像剤の一方の構成成分である非磁性トナ
ーとしては、粉砕法で生成されたものでも、重合法によ
り生成されたものでも構わない。

【００６２】このトナーの体積平均粒径は４〜１５μｍ
が好適である。トナーの体積平均粒径は、例えば下記の
測定法で測定する。

【００６３】測定装置としてコールカウンターＴＡ−Ｉ
Ｉ型（コールター社製）を用い、個数平均分布及び体積
平均分布を出力するインターフェイス（日科機製）、及
びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接
続した。電解液は１級塩化ナトリウムを用いて、１％の
ＮａＣｌ水溶液を調製した。

【００６４】上記の電解液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０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料のト
ナーを０．５〜５０ｍｇ加えて混合し、試料が懸濁した
電解液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、上記
のコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により１００μｍ
のアパチャーを用いて、２〜４０μｍのトナー粒子の粒
度分布を測定し、体積分布を求め、その体積分布からト
ナーの体積平均粒径を得る。

【００６５】以上のようなトナーに対して、その表面を
外添剤で被覆すると、２つの機械的な効果を付与するこ
とができる。１つは、トナーの流動性が向上して、補給
トナーが現像容器内の２成分現像剤と攪拌混合しやすく
なることであり、もう１つは、外添剤がトナー表面に介
在することにより、現像したトナーの感光ドラムに対す
る離型性が上がり、転写効率がよくなることである。

【００６６】本発明で使用する外添剤としては、トナー
に添加したときの耐久性の点から、トナー粒子の重量平
均粒径の１／１０以下の粒径であることが好ましい。本
発明では、この外添剤の粒径とは、電子顕微鏡における
トナー粒子の表面観察により求めた、その平均粒径を意
味する。

【００６７】外添剤としては、例えば、金属酸化物（酸
化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウ
ム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸
化スズ、酸化亜鉛など）、窒化物（窒化ケイ素など）、
炭化物（炭化ケイ素など）、金属塩（硫酸カルシウム、
硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）、脂肪酸金属塩
（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）、
カーボンブラック、シリカなどが用いられる。

【００６８】これらの外添剤は、トナー１００重量部に
対し０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは０．
０５〜５重量部が用いられる。これらの外添剤は、単独
で用いても、また複数併用してもよい。それぞれ疎水化
処理を行ったものが、より好ましい。

【００６９】本実施例では、平均粒径２０ｎｍの酸化チ
タンを重量比１％外添したトナーを用いた。

【００７０】本発明において、現像剤の他方の構成成分
である磁性キャリアは、バインダー樹脂、磁性金属酸化
物及び非磁性金属酸化物からなる、重合法で製造した樹
脂磁性キャリアとしたが、この製造法によるキャリアに
止まらず、フェライトキャリア等でも構わない。重量平
均粒径は２０〜１００μｍ、好ましくは２０〜７０μｍ
とした。

【００７１】キャリアの磁化量と粒径の測定方法につい
て以下に説明する。

【００７２】まず、理研電子（株）製の振動磁場型磁気
特性自動記録装置を用いて、キャリアの磁気特性とし
て、１００ｍＴの外部磁場中にパッキングしたキャリア
の磁化（Ａｍ²／ｋｇ）を求め、その後キャリアの真比
重（ｋｇ／ｍ³）を乗ずることで磁化量（Ａ／ｍ）を算
出した。

【００７３】キャリアの粒径は、ランダムに３００個抽
出したキャリア粒子を走査電子顕微鏡により撮影し、そ
のキャリア粒子の撮影像について、ニレコ社（株）製の
画像処理装置Ｌｕｚｅｘ３により、水平方向フェレ径を
キャリア粒径として算出した。

【００７４】つぎに、本実施例で用いた現像スリーブ２
１内マグネット２３の現像剤層厚規制極Ｓ３と、これと
ともに反発磁界を形成する現像剤剥ぎ取りＳ１と、現像
スリーブ２１近傍の搬送スクリュー２４との位置関係に
ついて詳述する。

【００７５】本発明の目的は、前記したように、２成分
現像剤による現像でスクリューピッチ状の濃度ムラを抑
制した良好な画像を得ることができるとともに、現像剤
の長寿命化及び装置の小型化を図ることができることに
ある。

【００７６】より詳しくは、本発明は、２成分現像剤の
寿命を長くするために、現像スリーブ内磁石の反発磁極
の１つの極を現像剤層厚規制極として用いた場合に、こ
のために発生しやすくなる黒ベタ部のスクリューピッチ
状の濃度ムラを解消して、均一な黒ベタ画像を得ること
を可能し、さらに現像装置の小型化を図るために現像剤
担持体を小径化し、また現像剤のより一層の長寿命化を
図るために、現像剤中の磁性キャリアの磁化を小さくし
た場合にも、スクリューピッチ状の濃度ムラのない均一
な画像を得ることを可能とするものである。

【００７７】本実施例では、Ｓ３極の現像スリーブ２１
の表面に垂直な方向の磁界の強さＢｒのピーク値は４０
ｍＴ（ミリテスラ）以上、１００ｍＴ以下、Ｓ１極の現
像スリーブ２１の表面に垂直な方向の磁界の強さＢｒの
ピーク値は４０ｍＴ以上、８０ｍＴ以下が好ましい。本
例では、Ｓ３極の磁界の強さのピーク値を６０ｍＴ、Ｓ
１極の磁界の強さのピーク値を５０ｍＴとした。

【００７８】磁極Ｓ３とＳ１の位置関係は、剥ぎ取り極
Ｓ１の現像スリーブ表面に垂直な方向の磁界の強さＢｒ
のピーク位置が、現像剤層厚規制極Ｓ３の現像スリーブ
表面に垂直な方向の磁界の強さＢｒのピーク位置よりも
重力方向で上部に位置することである。したがって、規
制ブレード１８が現像スリーブ２１に近接する位置は、
現像スリーブ２１の中心に対して重力方向下方に位置す
る。

【００７９】このような位置関係にすると、現像後の現
像スリーブ２１上の現像剤が落下しやすく、特別な剥ぎ
取り手段を必要としないでも、現像剤を剥ぎ取るのが容
易になり、また現像剤層厚規制極Ｓ３による磁気的な吸
引で現像剤を吸着して、現像部まで搬送するのが容易に
なる。つまり、現像スリーブ２１からの現像剤の剥ぎ取
り、及び現像スリーブ２１への現像剤の供給に関する機
構を簡易にしやすい。

【００８０】またＳ３極の現像スリーブ２１表面に垂直
な方向の磁界の強さのピーク位置と規制ブレード１８の
現像スリーブ側の先端とは、本実施例では、現像スリー
ブの中心位置から見て角度５°の開きとしている。

【００８１】Ｓ３極はＳ１極との間で反発磁界を形成し
ているので、Ｓ３極の磁力線は現像スリーブ２１に対し
て垂直に発散する傾向にある。その結果、現像スリーブ
に垂直な方向の磁界（磁束密度）の変化率が小さくな
る。このことは、即、現像剤を現像スリーブ２１に引き
付ける力が小さくなることを意味する。また規制極Ｓ３
に止められる現像剤量が少なくなる。したがって、現像
剤が現像剤層厚規制極Ｓ３において圧縮される力が弱ま
り、トナーの劣化やキャリアのスペント化といった現像
剤の劣化が抑制され、現像剤寿命が延びることになる。

【００８２】しかしながら、本実施例のように、現像ス
リーブ２１を小径化し、反発磁極の１つの磁極Ｓ３を現
像剤層厚規制極として用い、その規制極Ｓ３の近傍に搬
送スクリュー２４が配置されている構造をとる場合に
は、現像スリーブ２１近傍に位置した現像剤面（現像剤
層の上面）が比較的低いときに、黒ベタ画像の後端にス
クリュー状のピッチムラが発生した。

【００８３】このスクリューピッチムラは、前記したよ
うに、発生要因から、Ｔ／Ｄ比ムラによるものと、Ｍ／
Ｓムラによるものとの２つがある。再度述べると、ま
ず、１つ目のＴ／Ｄ比ムラによるスクリューピッチムラ
であるが、反発磁極の１つ、本例では磁極Ｓ３を現像剤
層厚規制極として用いた場合、（ａ）反発磁界で剥ぎ取
られた後の現像剤が規制極Ｓ３に移動しやすく、（ｂ）
また規制極Ｓ３に溜められる現像剤量が少なく、かつ圧
縮が弱いといった特性を有する傾向にある。

【００８４】このため、剥ぎ取られた現像剤（現像によ
りトナーが消費されている）と、搬送スクリューの回転
により新たに現像スリーブに供給される現像剤とが完全
に混ざらない状態で、現像剤が現像スリーブ上にコート
される。その結果、現像スリーブ上の現像剤にスクリュ
ーピッチ状のＴ／Ｄ比ムラができ、これによるスクリュ
ーピッチムラが現像画像の後端に発生する。

【００８５】つぎに２つ目のＭ／Ｓムラによるスクリュ
ーピッチムラであるが、上記の（ｂ）の特性のために、
現像剤層厚規制極に磁気的に吸引された現像剤の近傍に
搬送スクリューが位置する場合、スクリューの回転によ
り、現像剤層厚規制極に溜められた現像剤に対し圧縮ム
ラが生じる。その結果、現像スリーブ上の現像剤にスク
リューピッチ状のコートムラ、即ち、Ｍ／Ｓムラがで
き、Ｍ／Ｓムラに起因するスクリューピッチムラが現像
画像の後端に発生する。

【００８６】上記のＴ／Ｄ比ムラ、Ｍ／Ｓムラによる画
像のスクリューピッチムラの現象は、前記したように、
反発磁極の１つの極（本例ではＳ３）を現像剤層厚規制
極として用い、現像スリーブ２１径が小さいとより発生
しやすくなる。さらに現像剤層厚規制極及び規制ブレー
ド１８が、剥ぎ取り極（本例ではＳ１）よりも重力方向
下方に位置する場合に、一層発生しやすくなる。

【００８７】その理由は、現像スリーブ２１径が小さい
とマグネット２３が小さくなって、剥ぎ取り極から現像
剤層厚規制極までの距離が短くなるので、現像後の現像
剤が剥ぎ取り極から現像剤層厚規制極へ移動しやすくな
るからであり、また現像剤層厚規制極を剥ぎ取り極より
重力方向下方に位置させる場合、その構成上、搬送スク
リューが現像剤圧縮部の近傍に位置するようになるから
である。

【００８８】いくつかの検討の結果、反発磁極を構成す
る現像剤層厚規制極Ｓ３と剥ぎ取り極Ｓ１の間の、現像
スリーブ２１の表面に垂直な方向の磁界の強さＢｒの下
限値の分布形状を以下のようにすることにより、現像画
像にスクリューピッチムラ（スクリューピッチ状の濃度
ムラ）が発生しないことが分かった。図３を用いて説明
する。図３において、横軸は、現像スリーブ２１の周方
向における位置を表しており、現像主極Ｎ１の位置から
現像スリーブの回転方向とは逆方向に５°オフセットし
た位置を０°とし、この位置を基準として現像スリーブ
の回転方向とは逆方向に行くにしたがって角度が増すよ
うになっている。縦軸は、磁界の強さＢｒの大きさを表
している。

【００８９】反発磁極Ｓ３、Ｓ１の磁極間での、現像ス
リーブ２１の表面における表面垂直方向の磁界の強さＢ
ｒのパターンについて、図３に示すように、その下限値
Ｇａが反発磁極と同極で、磁界の強さＢｒが絶対値で１
０ｍＴ以下である領域が現像スリーブ２１の周方向に３
５°（ｄｅｇ．）以上の幅（反発磁極間の周方向の距離
に相当する１０５°に対し１／３以上の幅）にわたって
分布し、下限値Ｇａが絶対値で２ｍＴ以上、１０ｍＴ以
下、即ち、２ｍＴ≦Ｇａ≦１０ｍＴを満足し、下限値Ｇ
ａの現像スリーブ２１の周方向の位置が現像剤層厚規制
極Ｓ３側に位置するようにする。

【００９０】ここで、下限値Ｇａを２ｍＴ以上にする理
由は、２ｍＴ以下にすると、磁束密度が振れて逆極が発
生するので、それを回避するためである。また下限値Ｇ
ａを１０ｍＴ以下とするのは、１０ｍＴの領域は広けれ
ば広いほどよいが、現像スリーブの作製上、同極を隣接
させた場合、同極間を広くすれば逆極も発生しやすくな
るからである。逆極が発生すれば、現像後の現像剤が現
像スリーブから剥ぎ取られずに、現像スリーブ上を連れ
回ってしまうことがある。したがって磁界の強さＢｒが
１０ｍＴ以下の領域の分布幅の上限は１８０゜位であ
る。

【００９１】上記の反発磁極間の１０ｍＴ以下の領域で
は、磁力線はほぼ現像スリーブ２１の表面に対して垂直
に発散しており、かつ磁束密度の絶対値が小さい。した
がってこの領域で、現像スリーブの表面に垂直な方向の
磁力線密度（磁束密度）の変化率を小さくすることがで
きる。このことは、現像剤を現像スリーブの表面に引き
付ける力を小さくすることができるということである。

【００９２】上記のように、反発磁極Ｓ３、Ｓ１間での
磁界の強さＢｒの１０ｍＴ以下の領域を３５゜以上にし
て、反発極間に磁気力がほとんど働かない領域を設ける
ことにより、トナーが消費された現像後の現像剤を現像
スリーブ２１上から完全に剥ぎ取ることができ、上述し
たＴ／Ｄ比に起因したスクリューピッチムラを抑制する
ことができる。

【００９３】また反発磁極Ｓ３、Ｓ１間での磁界の強さ
Ｂｒの１０ｍＴ以下の領域を３５゜以上にし、さらに反
発極間の磁界の強さＢｒの下限値Ｇａの位置を現像剤層
厚規制極Ｓ３寄りにすることにより、現像スリーブ２１
寄りの搬送スクリュー２４の近傍に、規制極Ｓ３による
現像剤溜まり部が位置しないようにでき、上述したＭ／
Ｓに起因したスクリューピッチムラを抑制することがで
きる。

【００９４】特に現像スリーブ２１径を小さくすると、
剥ぎ取り極Ｓ１と現像剤層厚規制極Ｓ３との間の空間距
離が短くなって、現像後の画像履歴のある現像剤を剥ぎ
取ることが難しくなり、スクリューピッチムラ、即ち、
スクリューピッチ状の濃度ムラは発生しやすくなる。

【００９５】小径のスリーブ径では、反発磁極間の磁界
の強さＢｒの下限値Ｇａを０ｍＴにしたとしても、その
０ｍＴ領域を３５゜以上確保するためには、反発磁極の
１つの現像剤層厚規制極Ｓ３の半値幅を小さくしなけれ
ばならず、現像スリーブへの現像剤のコートが不安定に
なるといった問題が発生してしまう。従って、本実施例
のようなマグネットパターンは、現像スリーブの径が２
５ｍｍ以下のときに特に必要である。

【００９６】本実施例では、マグネット２３は、反発磁
極Ｓ３、Ｓ１間での磁界の強さＢｒは、下限値Ｇａが反
発磁極と同極で絶対値が４．６ｍＴ、１０ｍＴ以下の領
域が４０゜であり、現像剤層厚規制磁極Ｓ３の磁界の強
さのピークの位置と、剥ぎ取り極Ｓ１の磁界の強さのピ
ークの位置との間隔が１０５゜、下限値Ｇａの位置が、
磁極極Ｓ３、Ｓ１のピーク間の中央位置（１０４．５
゜）から４５゜だけ規制極Ｓ３側に位置したパターンの
ものを用いている。

【００９７】本実施例では、上記のマグネットパターン
をとることにより、現像画像にスクリューピッチムラが
発生しなかった。

【００９８】前記したように、本実施例では、感光ドラ
ム３と現像スリーブ２１の回転が、現像部でカウンター
方向をとっている。図２のように、現像装置の重力方向
下部で、現像スリーブ２１上の現像剤層厚を規制した方
が、本実施例のように現像剤圧縮度を小さくする構成を
実現しやすく（現像スリーブ２１に吸着していない現像
剤は、現像容器２７内で重力方向下部に存在するからで
ある）、転写部が感光ドラム３の下部に位置する場合に
は、現像スリーブ２１と感光ドラム３がカウンター方向
に回転する方が、本発明の構成の現像装置の実現が簡易
になる。

【００９９】以上説明したように、本実施例によれば、
現像装置の現像剤担持体内磁石の反発磁極を構成する隣
接した同極性の磁極の一方を、現像剤担持体上の現像剤
の層厚を規制する現像剤層厚規制極とし、現像剤担持体
と像担持体とを互いにカウンター方向に回転して磁気ブ
ラシ現像する画像形成装置において、反発磁極の磁極間
での、現像剤担持体の表面における表面垂直方向の磁界
の強さＢｒの下限値Ｇａが反発磁極と同極性で、磁界の
強さＢｒの絶対値で１０ｍＴ以下である領域が現像剤担
持体の周方向に３５°以上の幅にわたって分布し、下限
値Ｇａが絶対値で２ｍＴ以上、１０ｍＴ以下であり、そ
して下限値Ｇａが現像剤層厚規制極寄りに位置するよう
にしたので、現像剤の長寿命化と現像装置の小型化を図
ることができ、また黒ベタ部のスクリューピッチ状の濃
度ムラを防止して、ムラのない均一な画像を得ることが
できる。

【０１００】なお、上記磁場の強さＢｒの測定は以下に
示す方法で行うことができる。

【０１０１】現像スリーブ（非磁性円筒）２１表面上の
任意の位置における法線方向の磁束密度Ｂｒは、ベル社
のガウスメーターモデル６４０を用いて測定する。

【０１０２】測定時、現像スリーブ２１は水平に固定さ
れ、現像スリーブ内の磁石（磁界発生手段）は回転自在
に取り付けられている。アクシャルプローブが現像スリ
ーブ２１とはごく微小の間隔（本測定時は約１００μｍ
に設定）を保って、かつ現像スリーブ２１の中心とこの
プローブの中心がほぼ同一水平面にあるようにして水平
に固定され、ガウスメーターと接続され、現像スリーブ
２１表面上における磁束密度を測定するものである。現
像スリーブ２１と磁石はほぼ同心円であり、現像スリー
ブ２１と磁石間の間隔はどこも等しいと考えてよい。従
って、磁石を回転させることにより、現像スリーブ２１
上における法線方向の磁束密度Ｂｒを周方向すべてに対
して測定することができる。

【０１０３】比較例１実施例１において、現像スリーブ２１内マグネット２３
として、反発磁極Ｓ３、Ｓ１の磁極間での現像スリーブ
の表面における表面垂直方向の磁界の強さＢｒの下限値
Ｇａが反発磁極と同極性で、その絶対値が１２ｍＴであ
るパターンのものを使用した。現像剤層厚規制磁極Ｓ３
と剥ぎ取り極Ｓ１のピーク位置の間隔は、実施例１と同
様１０５゜とし、同様に、下限値Ｇａの位置を４５゜だ
け規制極Ｓ３側とした。

【０１０４】その他は実施例１と同じ条件にして現像に
供し、画像形成を行って、Ａ３サイズの黒ベタ画像を出
力した結果、画像形成の初期から画像の後端に、Ｔ／Ｄ
比に起因するスクリューピッチ状の濃度ムラが発生し
た。

【０１０５】比較例２実施例１において、現像スリーブ２１内マグネット２３
として、反発磁極Ｓ３、Ｓ１の磁極間での現像スリーブ
の表面における表面垂直方向の磁界の強さＢｒの下限値
Ｇａが反発磁極と同極性で、その絶対値が本発明の範囲
内の４．５ｍＴ、磁界の強さＢｒの絶対値１０ｍＴ以下
の領域が現像スリーブの周方向に４２°の分布であり、
現像剤層厚規制磁極Ｓ３と剥ぎ取り極Ｓ１のピーク位置
の間隔が実施例１と同様１０５゜であるが、下限値Ｇａ
の位置が６０゜だけ剥ぎ取り極Ｓ１側に位置したパター
ンのものを使用した。

【０１０６】その他は実施例１と同じ条件にして現像に
供し、画像形成を行って、Ａ３サイズの黒ベタ画像を出
力した結果、画像形成の初期から画像の先端より、Ｍ／
Ｓ比に起因するスクリューピッチ状の濃度ムラが発生し
た。

【０１０７】実施例２実施例１では、２成分現像剤中の磁性キャリアとして、
１００ｍＴの磁界における磁化が２５×１０⁴Ａ／ｍの
ものを用いたが、本実施例は、これよりも磁化が弱い２
０×１０⁴Ａ／ｍ以下の磁性キャリア、例えば１５×１
０⁴Ａ／ｍの磁性キャリアを用いた。その他は実施例１
と同様にした。

【０１０８】実施例１において、磁性キャリアの磁化を
弱くすると、マグネット２３の反発磁極のうちの現像剤
層厚規制極Ｓ３における現像剤の圧縮が弱まって、現像
剤の寿命がさらに延びる。しかしながら、磁性キャリア
の磁化を過剰に小さくすると、磁場に対して磁気的に鈍
感になり、現像後の現像スリーブ２１上の現像剤が現像
剤層厚規制極Ｓ３に移動しやすくなるので、実施例１以
上に、現像後の現像スリーブ２１上の現像剤の剥ぎ取り
がしづらくなり、スクリューピッチ状の濃度ムラが発生
しやすくなる。

【０１０９】そこで、本実施例では、いくつかの検討の
結果、実施例１の構成、即ち、現像装置の現像剤担持体
内磁石の反発磁極を構成する隣接した同極性の磁極の一
方を、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤
層厚規制極とし、現像剤担持体と像担持体とを互いにカ
ウンター方向回転して磁気ブラシ現像する画像形成装置
において、反発磁極の磁極間での、現像剤担持体の表面
における表面垂直方向の磁界の強さＢｒの下限値Ｇａが
反発磁極と同極性で、磁界の強さＢｒの絶対値で１０ｍ
Ｔ以下である領域が現像剤担持体の周方向に３５°以上
の幅にわたって分布し、下限値Ｇａが絶対値で２ｍＴ以
上、１０ｍＴ以下であり、そして下限値Ｇａが現像剤層
厚規制極寄りに位置する構成に加え、さらにキャリアの
磁化を、１００ｍＴの磁界下で２０×１０⁴Ａ／ｍ以下
とした。

【０１１０】キャリアの磁化の下限値は３．０×１０⁴
Ａ／ｍである。キャリアの磁化が３．０×１０⁴Ａ／ｍ
未満であると、現像剤が現像スリーブ上にコートされな
い事態が生じる。

【０１１１】以上により、本実施例は、現像装置の小型
化と、実施例１以上の現像剤の長寿命化とを図ることが
でき、また黒ベタ部のスクリューピッチ状の濃度ムラを
防止して、ムラのない均一な画像を得ることができる。

【０１１２】実施例３本実施例は、実施例１において、マグネット２３の反発
磁極のうちの現像剤層厚規制極Ｓ３のピーク位置を、剥
ぎ取り極Ｓ１のピーク位置に対して重力方向下方とし、
かつ現像スリーブ２１近傍の搬送スクリュー２４側の現
像剤面を、規制極Ｓ３、剥ぎ取り極Ｓ１のピーク位置間
に位置させるようにした。

【０１１３】上記を実現するために、実施例１に対し以
下の点を変更した。

【０１１４】１つ目の変更は、現像スリーブ２１近傍の
搬送スクリュー２４と、現像スリーブ２１から離れてい
る搬送スクリュー２５との間で、現像剤の搬送速度を変
えたことである。

【０１１５】具体的には、搬送スクリュー２４は、直径
１４ｍｍ、ピッチ１５ｍｍでリブ無しとし、搬送スクリ
ュー２５は、直径１４ｍｍ、ピッチ２０ｍｍでリブ付き
とした。リブは幅４ｍｍ、高さ４ｍｍで、これを搬送ス
クリューの長手方向に沿って、スクリューの羽根と羽根
の間で１８０゜おきの位置に取り付けた。搬送スクリュ
ー２４と２５の回転速度（単位時間当たりの回転数）は
同じとした。これにより、搬送スクリュー２４の現像剤
搬送速度を、搬送スクリュー２５の現像剤搬送速度より
遅くすることができる。

【０１１６】２つ目の変更は、現像剤の量を実施例１、
２の１８０ｇから１０ｇ増やして１９０ｇとした。現像
剤のＴ／Ｄ比は実施例１、２と同様、８％（重量％）で
ある。

【０１１７】上記の２つの変更を加えることにより、搬
送スクリュー２５側の現像剤面の状態を、実施例１、２
と同じに保ちながら、搬送スクリュー２４側の現像剤面
を高く設定することができる。

【０１１８】そして搬送スクリュー２４側の現像剤面
を、現像剤層厚規制極Ｓ３と剥ぎ取り極Ｓ１のピーク間
位置に配置すれば、現像後の現像スリーブ２１上の現像
剤が規制極Ｓ３側に移動しづらくなり、実施例１より
も、さらにスクリューピッチ状の濃度ムラが発生しづら
くなる。

【０１１９】本実施例は、具体的には、マグネット２３
のパターンを、反発磁極を構成する磁極Ｓ３、Ｓ１間で
の、現像剤担持体の表面における表面垂直方向の磁界の
強さＢｒの下限値Ｇａが反発磁極と同極性で、磁界の強
さＢｒの絶対値で１０ｍＴ以下である領域が現像剤担持
体の周方向に４２°の幅にわたって分布し、下限値Ｇａ
が絶対値で４．５ｍＴであり、磁極Ｓ３、Ｓ１のピーク
位置間が１０５゜で、下限値Ｇａが５０゜だけ規制極Ｓ
３寄りに位置するものとした。

【０１２０】以上のように、本実施例では、実施例１の
構成に加えて、現像剤層厚規制極のピーク位置を、剥ぎ
取り極のピーク位置に対し重力方向下方に配置し、現像
剤担持体近傍の現像剤搬送手段側の現像剤面を、規制極
のピーク位置と剥ぎ取り極のピーク位置との間に配置す
るようにしたので、現像剤の長寿命化及び現像装置の小
型化を図ることができ、また黒ベタ部のスクリューピッ
チ状の濃度ムラを防止して、ムラのない均一な画像を得
ることができる。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、キャリ
アとトナーを備える現像剤を収容する現像容器；現像容
器内の現像剤を搬送する搬送手段；搬送手段により搬送
された現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を
現像する現像部へ現像剤を搬送する現像剤担持体；第１
磁極と、第１磁極の現像剤担持体の回転方向下流側に隣
り合うように設けられ第１磁極と同極性の第２磁極と、
を備え、現像剤担持体内に設けられて磁界を発生する磁
界発生手段；及び第２磁極と略対向する位置において現
像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制手段；を有
する現像装置において、第１磁極と第２磁極間において
形成される磁界の強さの現像剤担持体表面に垂直な方向
の成分Ｂｒは第１磁極よりも第２磁極に近い位置で最小
値となり、最小値は第１磁極と同極性である構成とされ
るので、２成分現像剤による現像でスクリューピッチ状
の濃度ムラを抑制した良好な画像を得ることができ、現
像剤の長寿命化及び装置の小型化を図ることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を使用し得る画像形成装置の
一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に設置された本発明に係る
現像装置の一実施例を示す断面図である。

【図３】図２の現像装置の現像スリーブ内マグネットの
反発磁極を構成する２つの磁極間の磁界の強さの分布を
示す説明図である。

【符号の説明】

１（１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｋ）現像装置３感光ドラム（像担持
体）１８現像剤層厚規制ブレ
ード２１現像スリーブ（現像
剤担持体）２３マグネットローラ
（磁界発生手段）２４、２５搬送スクリュー（搬
送手段）２７現像容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリアとトナーを備える現像剤を収容
する現像容器；前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送
手段；前記搬送手段により搬送された現像剤を担持し、
像担持体上に形成された潜像を現像する現像部へ現像剤
を搬送する現像剤担持体；第１磁極と、前記第１磁極の
前記現像剤担持体の回転方向下流側に隣り合うように設
けられ前記第１磁極と同極性の第２磁極と、を備え、前
記現像剤担持体内に設けられて磁界を発生する磁界発生
手段；及び前記第２磁極と略対向する位置において前記
現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する規制手段；を
有する現像装置において、前記第１磁極と前記第２磁極間において形成される磁界
の強さの前記現像剤担持体表面に垂直な方向の成分Ｂｒ
は前記第１磁極よりも前記第２磁極に近い位置で最小値
となり、前記最小値は前記第１磁極と同極性である、こ
とを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記最小値の絶対値は２ｍＴ以上１０ｍ
Ｔ以下であることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】前記最小値の絶対値が１０ｍＴ以下とな
る領域は、前記現像剤担持体の周方向に３５°以上の幅
にわたって分布していることを特徴とする請求項２の現
像装置。
【請求項４】前記搬送手段は回転するスクリューを備
えることを特徴とする請求項１、２又は３の現像装置。
【請求項５】前記現像剤担持体と前記搬送手段との最
近接部における距離は１ｍｍ以上７ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項４の現像装置。
【請求項６】前記現像剤担持体と前記搬送手段との最
近接部における距離は２ｍｍ以上５ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項５の現像装置。
【請求項７】前記第２磁極は前記第１磁極よりも重力
方向下方に設けられることを特徴とする請求項６の現像
装置。
【請求項８】重力方向において、前記現像容器内の現
像剤面が前記第１磁極と前記第２磁極との間に位置する
ように設定することを特徴とする請求項７の現像装置。
【請求項９】前記現像部において前記像担持体及び前
記現像剤担持体の移動方向は互いに逆方向であることを
特徴とする請求項８の現像装置。
【請求項１０】現像時、前記現像剤担持体には直流電
圧と交流電圧とを重畳した電圧が印加されることを特徴
とする請求項１の現像装置。
【請求項１１】前記現像剤担持体の直径は１０ｍｍ以
上２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１の現像
装置。
【請求項１２】前記キャリアの磁化は、１００ｍＴの
磁界において３．０×１０⁴以上２０×１０⁴Ａ／ｍ以下
であることを特徴とする請求項１の現像装置。