JP2002214918A

JP2002214918A - 現像装置、画像形成装置及び画像形成プロセスユニット

Info

Publication number: JP2002214918A
Application number: JP2001007510A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Sekine; 健善関根; Hiroshi Ikeguchi; 弘池口; So Kai; 創甲斐
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2002-07-31
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: CN1202444C; CN1366215A; EP1223478A3; JP4143266B2; EP1223478B1; EP1223478A2; US6701114B2; US20020094216A1

Abstract

(57)【要約】【課題】現像スリーブの線速を大きくした場合でも、
トナー飛散を抑制し且つ後端白抜けなどの画質劣化を防
止することができる現像装置、画像形成装置及び画像形
成プロセスユニットを提供する。【解決手段】回転駆動可能な非磁性の現像スリーブ４
と、感光体ドラム１に対向する現像領域Ｄで現像スリー
ブ４上に現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させるマグネ
ットローラ５とを備え、現像領域Ｄで現像スリーブ表面
に担持したブラシ状の現像剤３を、感光体ドラム表面移
動方向と同方向で且つ感光体ドラム表面よりも高速に移
動させて接触させることにより、感光体ドラム１上の潜
像を現像する現像装置において、現像剤３に含まれるト
ナー３ａが磁性トナーであり、現像領域Ｄで現像スリー
ブ表面の外側に発生する法線方向磁束密度の減衰率が５
０％以上である。

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
ー、ＦＡＸなどの画像形成装置、該装置に用いる現像装
置及び画像形成プロセスユニットに係り、詳しくは、回
転駆動可能な非磁性の現像剤担持体と、潜像担持体に対
向する現像領域で該現像剤担持体上にトナーと磁性粒子
とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発生させる磁界発
生手段とを備えた現像装置、該現像装置を備えた画像形
成装置及び画像形成プロセスユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタ、ファクシミ
リなどの電子写真方式の画像形成装置においては、感光
体ドラムや感光体ベルトからなる潜像担持体上に、画像
情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって
現像動作が実行され、可視像が得られる。かかる電子写
真方式においては、従来より、トナーのみからなる１成
分現像剤を用いる１成分現像方式と、トナーと磁性粒子
を含む２成分現像剤を用いた２成分現像方式とが知られ
ている。このうち２成分現像方式は、転写性や温度・湿
度に対する現像特性の安定性が良好な優れた現像方式で
ある。この２成分現像方式では、潜像担持体に対向する
現像領域において、現像剤担持体上にブラシチェーン状
に穂立ちされて保持された２成分現像剤から潜像担持体
上の静電潜像部分にトナーが供給される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記２成分現像方式に
おいては、現像が行われる現像領域において潜像担持体
と現像剤担持体との距離を近接させるほど、高い画像濃
度を得やすく、またエッジ効果も少ないことが知られて
いる。このため潜像担持体と現像剤担持体との距離を近
接させることが望ましいが、両者を近接させると黒ベタ
画像やハーフトーンのベタ画像の後端部が白く抜ける、
いわゆる「後端白抜け」と呼ばれる画質劣化が発生しや
すくなる。

【０００４】上記「後端白抜け」の現象は、次のような
メカニズムで起こると考えられる。図２０は、２成分現
像方式でネガポジ現像を行う現像装置における現像部の
一例を示している。図２０において、小さな丸はトナー
３ａ、大きな丸は磁性キャリア（磁性粒子）３ｂを示し
ている。また、図示の都合上、現像領域内の１本の磁気
ブラシだけを実線で示し、他の磁気ブラシは破線で示す
と共にトナーを省略してある。さらに、感光体ドラム１
上の非画像部Ａは負極性に帯電しているものとする。図
２０において、現像剤担持体としての現像スリーブ４上
に担持された現像剤は、矢印Ｄ方向の現像スリーブ４の
移動により、感光体ドラム１と対向する現像領域付近へ
と運ばれる。現像剤は、現像領域付近で現像磁極２０１
の磁力により磁性キャリア３ｂが穂立ちし、磁気ブラシ
ＭＢを形成する。一方、感光体ドラム１はその表面に静
電潜像を保持しつつ、矢印Ｃ方向に回転している。現像
領域では、感光体ドラム１と現像スリーブ４との線速差
（感光体線速＜現像スリーブ線速）により、磁気ブラシ
ＭＢが感光体ドラム１上の潜像を摺擦し、現像電界によ
って画像部Ｂにトナー３ａが付着する。その結果、現像
スリーブ移動方向における現像領域の下流側では、感光
体ドラム１上の潜像の画像部Ｂにトナー像が形成され
る。なお、所定の画像濃度を確保するために、現像スリ
ーブ線速は、感光体線速よりも大きくするのが一般的で
ある。

【０００５】このような２成分現像方式の現像装置にお
いては、図２１に示すようなメカニズムで後端白抜けが
生じると考えられる。図２１（ａ）〜（ｃ）はいずれ
も、図２０の感光体ドラム１と現像スリーブ４の対向部
付近を拡大した説明図であり、左側の感光体ドラム１に
対し、右側の磁気ブラシＭＢの先端が近づいてくる磁気
ブラシの動きを、図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の時系
列で表示している。図２１において感光体ドラム１と現
像スリーブ４の対向部は、ちょうど非画像部と黒ベタ画
像との境界を現像している状態、すなわち「後端白抜
け」が発生する状態にあり、感光体回転方向下流側には
現像されたばかりのトナー像が形成されている。この状
態の感光体ドラム１に向かって現像スリーブ４上の１つ
の磁気ブラシＭＢが近づいてくる。ここで、感光体ドラ
ム１は実際には図中時計回りに回転しているが、上述の
ように現像スリーブ４が感光体ドラム１よりも早く移動
しているため、磁気ブラシＭＢは感光体ドラム１を追い
越していく。そのため、図２１（ａ）〜（ｃ）において
は感光体ドラム１が静止しているものとしてモデルを簡
略化している。図２１（ａ）において感光体ドラム１に
近づいてくる磁気ブラシＭＢは、現像すべき画像部の後
端位置Ａに至るまでの間に非画像部に対向して移動す
る。この移動の際に、マイナス電荷同士の反発力Ｂによ
り、トナー３ａは次第に感光体ドラム１から離れ現像ス
リーブ表面側に移動していく（以下、このトナー移動を
「トナードリフト」という）。このトナードリフトの結
果、図２１（ｂ）のように、磁気ブラシＭＢが画像部後
端位置Ａに到達する頃には、感光体ドラム１近くの磁気
ブラシは正極性に帯電した磁性キャリア３ｂが剥き出し
の状態になっている。このため、潜像の画像部後端位置
Ａに対向する磁性キャリア表面にはトナーは存在せず、
画像部後端位置Ａで磁気ブラシＭＢから感光体ドラム１
へのトナー移動はない。さらに、図２１（ｃ）において
磁気ブラシＭＢが画像部後端位置Ａから画像部の若干内
側に入った画像部後端部Ｃに到達すると、トナー３ａと
感光体ドラム１との付着力が弱い場合には一度感光体ド
ラム１に付着したトナー３ａが静電気力により磁性キャ
リアに再付着することもある。この結果、画像部の非画
像部に近接した画像部後端部では現像が行なわれないこ
とがあり、これが「後端白抜け」の原因となると考えら
れる。

【０００６】以上の「後端白抜け」発生メカニズムの説
明では、現像スリーブ４の回転中心軸に垂直な断面を図
示して説明してきたが、現像スリーブの長手方向（回転
中心軸方向）に沿って観察すると、各磁気ブラシの長さ
は一定ではなく、長手方向の位置でばらついている。図
２２は、この磁気ブラシの様子を模式的に示している。
図２２（ａ）は長手方向に広がる磁気ブラシＭＢの状態
を示し、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示す磁気ブラ
シＭＢを長手方向に対して垂直な平面Ａ−Ａ'で切った
ときの断面図を示している。他の図との関係が分かるよ
うにため、図２２（ｂ）には模式的に感光体ドラム１と
の位置関係を示しておく。図２２（ａ）及び図２３
（ａ）に示すように、磁気ブラシＭＢの高さは長手方向
にばらつきが大きい。このため、感光体への接触位置が
長手方向に沿って不揃いにばらつく。この結果、上記ト
ナードリフトの度合も長手方向にばらつき、「後端白抜
け」の起こる度合は長手方向に一定ではない。したがっ
て、図２３（ｂ）に示すように長手方向にぎざぎざした
形の「後端白抜け」が発生することになる。

【０００７】なお、同様なメカニズムにより、現像スリ
ーブ４の回転中心軸方向に延在する横細線がそれに直交
する縦細線に比べて細る「横線細り」現象や、孤立ドット
の形成が不安定になる現象も発生し、２成分現像方式の
高画質化の妨げとなっていた。

【０００８】そこで、本出願人は、上記「後端白抜け」
等の発生を防止するため、現像スリーブ上の法線方向磁
束密度分布を規定することで、現像スリーブ回転方向に
おける現像領域の幅（現像ニップ幅）を狭くしたり、現
像領域における磁気ブラシの現像剤密度を高めたりした
現像装置を提案した（例えば、特開２０００−３０５３
６０号公報参照）。

【０００９】一方、現像剤に含まれるトナーとして非磁
性トナーを用い、上述のように現像スリーブを回転させ
る場合、現像スリーブ上に担持された現像剤中のトナー
に作用する遠心力により、トナー飛散が発生しやすいと
いう問題点があった。このトナー飛散を抑制するため
に、磁性トナーを用いることが考えられる。しかしなが
ら、現像剤のトナーとして磁性トナーを用いた場合は、
トナーと磁性キャリアとの間に、通常の静電的な吸引力
に加えて、トナーが感光体ドラム側から離れる向きの磁
気力が生じるため、上記「後端白抜け」が発生し易い。
特に、磁性トナーを用いた場合、図２４に示すように、
感光体ドラム１の表面と磁気ブラシＭＢの先端との接触
部において、トナー３ａが磁性キャリア３ｂの表面に対
して円環状に付着し、磁気ブラシＭＢの先端の剥き出し
となった磁性キャリア表面が感光体ドラム１に対向する
ことになり、上記トナードリフトによる「後端白抜け」
が更に発生しやすくなると考えられる。また、同様なメ
カニズムにより、横細線が縦細線に比べて細る「横線細
り」現象や、孤立ドットの形成が不安定になる現象も更
に発生し易くなり、高画質化の妨げとなっていた。

【００１０】本発明は以上の背景のもとでなされたもの
であり、その目的は、現像剤担持体の線速を大きくした
場合でも、トナー飛散を抑制し且つ後端白抜けなどの画
質劣化を防止することができる現像装置、該現像装置を
備えた画像形成装置及び画像形成プロセスユニットを提
供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、回転駆動可能な非磁性の現像剤
担持体と、潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担
持体上にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂立ちさせ
る磁界を発生させる磁界発生手段とを備え、該現像領域
で該現像剤担持体表面に担持したブラシ状の現像剤を、
該潜像担持体表面の移動方向と同方向で且つ該潜像担持
体表面よりも高速に移動させて接触させることにより、
該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、該
現像剤に含まれるトナーが、磁性トナーであり、該現像
領域で該現像剤担持体表面の外側に発生する法線方向磁
束密度の減衰率が、５０％以上であることを特徴とする
ものである。ここで、上記「現像領域」とは、現像剤担
持体上で穂立ちして形成されたブラシ状の現像剤が潜像
担持体と接触し、現像剤中のトナーで潜像担持体の潜像
を現像可能な領域である。また、上記「法線方向磁束密
度の減衰率」とは、現像磁極によって現像剤担持体表面
上に発生する法線方向磁束密度のピーク値をＸとし、現
像剤担持体表面から径方向に１ｍｍ離れた位置での法線
方向磁束密度のピーク値をＹとしたとき、次式で求めら
れる値である。

【数１】減衰率［％］＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００

【００１２】請求項１の現像装置では、磁性トナーを用
いることにより、トナーが磁気力によって磁性キャリア
に引き付けられるので、現像剤担持体の線速を大きくし
た場合でもトナー飛散が発生しにくくなる。そして、現
像領域で現像剤担持体表面の外側に発生する法線方向磁
束密度の減衰率を５０％以上にすることにより、現像剤
担持体表面移動方向における現像領域の幅が狭くなり、
上記磁性トナーを用いた場合でも、前述の画像部後端部
における潜像担持体から現像剤担持体側に向かうトナー
ドリフトが発生しないようになる。更に、現像領域にお
いて穂立ちしたブラシ状の現像剤の長さが短く且つ密度
が高まり、上記磁性トナーを用いた場合でも、ブラシ状
の現像剤が、現像領域の潜像担持体の表面に対して、現
像剤担持体の回転中心軸方向全体にわたって均一に接離
するようになる。

【００１３】請求項２の発明は、回転駆動可能な非磁性
の現像剤担持体と、潜像担持体に対向する現像領域で該
現像剤担持体上にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂
立ちさせる磁界を発生させる磁界発生手段とを備え、該
現像領域で該現像剤担持体表面に担持したブラシ状の現
像剤を、該潜像担持体表面の移動方向と同方向で且つ該
潜像担持体表面よりも高速に移動させて接触させること
により、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置にお
いて、該現像剤に含まれるトナーが、磁性トナーであ
り、該現像領域で該現像剤担持体の外周面上に発生する
法線方向磁束密度の、該現像剤担持体の回転中心軸から
みた該現像剤担持体表面移動方向における０ｍＴ変極点
間角度幅が、４０°以下であることを特徴とするもので
ある。ここで、上記「０ｍＴ変極点」とは、現像磁極の
中央から現像剤担持体表面移動方向に遠ざかっていくと
きに法線方向磁束密度の値が０ｍＴになる点、すなわち
法線方向磁束密度の向きが反転する点である。

【００１４】請求項２の現像装置では、磁性トナーを用
いることにより、トナーが磁気力によって磁性粒子に引
き付けられるので、現像剤担持体の線速を大きくした場
合でもトナー飛散が発生しにくくなる。そして、上記法
線方向磁束密度の０ｍＴ変極点間角度幅を４０°以下に
することにより、上記磁性トナーを用いた場合でも、現
像剤担持体表面移動方向における現像領域の幅が狭くな
るとともに、現像領域において穂立ちしたブラシ状の現
像剤の長さが短く且つ密度が高まる。

【００１５】請求項３の発明は、回転駆動可能な非磁性
の現像剤担持体と、潜像担持体に対向する現像領域で該
現像剤担持体上にトナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂
立ちさせる磁界を発生させる磁界発生手段とを備え、該
現像領域で該現像剤担持体表面に担持したブラシ状の現
像剤を、該潜像担持体表面の移動方向と同方向で且つ該
潜像担持体表面よりも高速に移動させて接触させること
により、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置にお
いて、該現像剤に含まれるトナーが、磁性トナーであ
り、該現像領域で該現像剤担持体の外周面上に発生する
法線方向磁束密度の、該現像剤担持体の回転中心軸から
みた該現像剤担持体表面移動方向における半値角度幅
が、２０°以下であることを特徴とするものである。

【００１６】請求項３の現像装置では、磁性トナーを用
いることにより、トナーが磁気力によって磁性粒子に引
き付けられるので、現像剤担持体の線速を大きくした場
合でもトナー飛散が発生しにくくなる。そして、上記法
線方向磁束密度の半値角度幅を２０°以下にすることに
より、上記磁性トナーを用いた場合でも、現像剤担持体
表面移動方向における現像領域の幅が狭くなるととも
に、現像領域において穂立ちしたブラシ状の現像剤の長
さが短く且つ密度が高まる。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
現像装置において、上記現像剤担持体に担持され上記現
像領域に向けて搬送される現像剤の量を規制する現像剤
規制部材と、該現像剤規制部材で該現像領域に向けての
搬送を規制された現像剤を収容する現像剤収容部と、該
現像剤収容部に現像剤搬送方向上流側から隣接する位置
で該現像剤担持体表面に臨むトナー補給用開口を有する
トナー収容部とを備え、該現像剤担持体上での現像剤搬
送に伴う現像剤の移動により、該現像剤担持体上の現像
剤のトナー濃度に応じて該トナー収容部内のトナーを現
像剤に取り込むことを特徴とするものである。請求項４
の現像装置では、上記トナー補給用開口に臨む位置で現
像剤担持体上に担持搬送されている搬送現像剤に接して
いるトナーが、搬送現像剤と現像剤収容部に収容されて
いる収容現像剤との界面から引き込まれるように現像剤
に取り込まれる。そして、現像剤担持体上の現像剤のト
ナー濃度が上昇すると、現像剤の嵩が増えることによ
り、現像剤収容部内に収容されている収容現像剤がトナ
ー補給用開口を覆うように延びてきて、トナー補給用開
口におけるトナー収容部から現像剤担持体上の現像剤へ
のトナー取り込みを抑制する。これにより、現像剤担持
体上の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御すること
ができる。

【００１８】請求項５の発明は、請求項４の現像装置に
おいて、上記トナー収容部の上記現像剤担持体表面に臨
むトナー補給用開口と上記現像剤収容部との間に位置
し、該トナー収容部のトナー補給用開口から該現像剤収
容部に向けて担持搬送されている該現像剤担持体上の該
現像剤の量を規制する第２現像剤規制部材を備え、該現
像剤担持体上の現像剤のトナー濃度上昇に伴って該現像
剤の規制量が増加するように、該第２現像剤規制部材と
該現像剤担持体表面との間隙が設定されていることを特
徴とするものである。請求項５の現像装置では、現像剤
担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇すると、現像剤の
層厚が増加し、増加した現像剤の通過が第２現像剤規制
部材で規制される。この規制された現像剤が、第２現像
剤規制部材に対して現像剤搬送方向上流側から隣接する
トナー補給用開口を覆い、トナー収容部から現像剤担持
体上に担持搬送されている現像剤へのトナー取り込みを
抑制する。これにより、現像剤担持体上の現像剤のトナ
ー濃度を一定範囲内に制御することができる。

【００１９】請求項６の発明は、請求項４又は５の現像
装置において、上記現像剤のトナー濃度が、４〜２０質
量％であることを特徴とするものである。請求項６の現
像装置では、トナー濃度を４質量％以上にすることによ
り、現像能力が不足して画像濃度が低下しないようにす
るとともに、潜像担持体へ磁性粒子が付着しないように
する。また、トナー濃度を２０質量％以下にすることに
より、トナー飛散および地汚れの発生を抑制する。

【００２０】請求項７の発明は、請求項６の現像装置に
おいて、上記トナーが、樹脂の中に磁性体を含有させた
ものであり、該磁性体の含有量が１０〜５０質量％であ
ることを特徴とするものである。請求項７の現像装置で
は、トナーにおける磁性体の含有量を１０質量％以上に
することにより、上記トナー飛散防止効果が確実に得ら
れるようにする。また、磁性体の含有量を５０質量％以
下にすることにより、現像能力が不足して画像濃度が低
下しないようにする。

【００２１】請求項８の発明は、請求項７の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の表面移動速度が、５５０ｍ
ｍ／ｓｅｃ以下であることを特徴とするものである。請
求項８の現像装置では、現像剤担持体の表面移動速度を
５５０ｍｍ／ｓｅｃ以下にすることにより、トナーの磁
性体量が１０〜５０質量％の場合にトナー飛散を確実に
防止できるようにする。

【００２２】請求項９の発明は、請求項１、２、３、４
又は５の現像装置において、上記現像剤担持体に印加す
る現像バイアスＶＢと、上記潜像担持体上の地肌部電位
ＶＤとの差の絶対値が、４００Ｖ以下であることを特徴
とするものである。請求項９の現像装置では、現像バイ
アスＶＢと地肌部電位ＶＤとの差の絶対値を４００Ｖ以
下にすることにより、上記トナードリフトに起因した
「後端白抜け」等の画質劣化が確実に発生しないように
する。

【００２３】請求項１０の発明は、請求項１、２、３、
４又は５の現像装置において、上記潜像担持体の表面移
動速度に対する上記現像剤担持体の表面移動速度の比率
が、３．７以下であることを特徴とするものである。請
求項１０の現像装置では、潜像担持体の表面移動速度に
対する現像剤担持体の表面移動速度の比率を３．７以下
にすることにより、上記トナードリフトに起因した「後
端白抜け」等の画質劣化が確実に発生しないようにす
る。

【００２４】請求項１１の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９又は１０の現像装置において、
上記トナーの重量平均粒径が、４〜１５μｍであること
を特徴とするものである。請求項１１の現像装置では、
トナーの重量平均粒径を４〜１５μｍにすることによ
り、高解像度の画像が得られるようにする。

【００２５】請求項１２の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９又は１０の現像装置において、
上記現像剤担持体に印加する現像バイアスＶＢが、交流
成分を含むことを特徴とするものである。請求項１２の
現像装置では、交流成分を含む現像バイアスＶＢを現像
剤担持体に印加することにより、ざらつき感のない高解
像度の画像が得られるとともに、地肌部に磁性粒子が付
着する確立を大幅に低減できる。

【００２６】請求項１３の発明は、潜像担持体と、該潜
像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持
体上の潜像を現像してトナー像とする現像装置と、該潜
像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置とを
備えた画像形成装置であって、該現像装置として、請求
項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１又
は１２の現像装置を用いたことを特徴とするものであ
る。請求項１３の画像形成装置では、上記現像装置を用
いることにより、現像剤担持体の線速を大きくした場合
でも、トナー飛散を抑制することができるとともに、後
端白抜けなどの画質劣化のない画像を転写材上に形成す
ることができる。

【００２７】請求項１４の発明は、潜像担持体と、該潜
像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持
体上の潜像を現像してトナー像とする現像装置と、該潜
像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、該潜
像担持体上のトナー像を該中間転写体に転写する１次転
写装置と、該中間転写体上のトナー像を転写材に転写す
る２次転写装置とを備えた画像形成装置であって、該現
像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１又は１２の現像装置を用いたことを
特徴とするものである。請求項１４の画像形成装置で
は、現像剤担持体の線速を大きくした場合でも、トナー
飛散を抑制することができるとともに、後端白抜けなど
の画質劣化のない画像を、中間転写体を介して転写材上
に形成することができる。

【００２８】請求項１５の発明は、潜像担持体、該潜像
担持体の表面を一様帯電する帯電装置、及び該潜像担持
体の表面をクリーニングするクリーニング装置の少なく
とも一つと、該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像
とする現像装置とを、画像形成装置本体に対して着脱可
能に一体構造物として構成した画像形成プロセスユニッ
トであって、該現像装置として、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８、９、１０、１１又は１２の現像装
置を用いたことを特徴とするものである。請求項１５の
画像形成プロセスユニットでは、上記現像装置を備えた
画像形成プロセスユニットを画像形成装置本体に装着し
て用いることにより、現像剤担持体の線速を大きくした
場合でも、トナー飛散を抑制することができるととも
に、後端白抜けなどの画質劣化のない画像を形成するこ
とができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電子写真式の画像
形成装置であるレーザプリンタ（以下、「プリンタ」と
いう。）の現像装置に適用した実施形態について説明す
る。まず、図２を用いて本実施形態に係るプリンタの概
略について説明する。潜像担持体としての感光体ドラム
１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動されながら、感光体ド
ラム１に接触してその表面を帯電する帯電ローラ５０に
より一様に帯電された後、光書き込みユニット５１によ
り画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形
成される。本実施形態では、上記帯電ローラ５０及び光
書き込みユニット５１により潜像形成手段が構成されて
いるが、他の種類の帯電装置や露光装置を用いて構成し
てもよい。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、
後述する現像装置２により現像され、感光体ドラム１上
にトナー像が形成される。感光体ドラム１上に形成され
たトナー像は、転写装置としての転写ローラ５３を備え
た転写ユニットにより給紙カセット５４から給紙ローラ
５５、レジストローラ対５６を経て搬送された転写材と
しての用紙５２上に転写される。転写終了後の用紙５２
は、定着ユニット５７によりトナー像が定着され機外に
排出される。なお、転写されなかった感光体ドラム１上
の残留トナーは、クリーニングユニット５８により感光
体ドラム１から除去される。また、感光体ドラム１上の
残留電荷は除電ランプ５９で除去される。

【００３０】次に、本実施形態に係る現像装置の全体構
成について説明する。図１は現像装置２の全体の概略構
成図である。この現像装置２は感光体ドラム１の側方に
配設され、磁性トナー３ａ及び磁性粒子（以下「磁性キ
ャリア」という。）３ｂとを含む二成分現像剤（以下
「現像剤」という。）３を表面に担持する現像剤担持体
として非磁性の現像スリーブ４を備えている。この現像
スリーブ４は、ケーシング２ａの感光体ドラム１側に形
成された開口部から一部露出するように取り付けられ、
図示しない駆動装置により、感光体ドラム１と対向する
現像領域Ｄにおいて現像剤を下方(図中矢印Ｂ方向）に
移動させる向きに回転駆動可能になっている。また、現
像スリーブ４の内部には、磁界発生手段としての固定磁
石群からなるマグネットローラ５が固定配置されてい
る。

【００３１】また、本現像装置は、現像スリーブ４上に
担持され現像領域Ｄに向けて搬送されている現像剤の量
を規制する現像剤規制部材としてのドクタ６、該ドクタ
６に現像剤搬送方向上流側で現像スリーブ４の表面及び
ドクタ６との間に現像剤３を収容する現像剤収容部Ｓを
形成するように設けられた現像剤収容ケース７、トナー
収容部としてのトナーホッパ８なども備えている。トナ
ーホッパ８は現像スリーブ４上の現像剤搬送方向におけ
る現像剤収容部Ｓの上流側に隣接して現像スリーブ表面
と対向するトナー補給用開口（以下「トナー補給口」と
いう。）８ａを有している。また、トナーホッパ８の内
部には、図中矢印Ｃで示す時計方向に回転しながら磁性
トナー３ａをトナー補給口８ａに向けて撹拌しながら送
り出すトナー撹拌部材としてのトナーアジテータ９が配
設されている。

【００３２】上記現像剤収容ケース７の現像スリーブ４
に近接する先端部（ひさし部）は、トナーホッパ８から
磁性トナーが補給され現像剤収容部Ｓ内に向かって進行
しようとする現像剤の量を規制する第２現像剤規制部材
としてのプレドクタ７ａとして用いられている。また、
上記現像剤収容ケース７等で形成される現像剤収容部Ｓ
には、感光体ドラム１との対向する現像領域に供給され
ずにドクタ６で進行が阻止された現像剤が収容される。

【００３３】上記マグネットローラ５の表面部には、該
ローラの回転中心軸方向に沿った方向に延在する磁極が
径方向外側に向けて複数形成されるように、複数の磁石
が設けられている。具体的には、現像領域Ｄに対向する
位置に現像剤を穂立ちさせて現像を行うための現像磁極
Ｐ１（Ｎ極）が形成され、この現像磁極による法線方向
磁束密度分布の半値角度幅を狭くするために、現像磁極
Ｐ１に対して現像スリーブ回転方向の上流側及び下流側
のそれぞれから隣接する位置に、現像磁極と反対の極性
の補助磁極Ｐ１ａ（Ｓ極），Ｐ１ｂ（Ｓ極）を有してい
る。また、上記現像剤収容部Ｓに磁界の磁力が及ぶよう
に、プレドクタ７ａに対向する位置から上記現像領域に
至る間に磁極Ｐ４（Ｎ極）を有している。更に、上記マ
グネットローラ５の表面には、一般的な現像装置と同様
に、現像スリーブ４上に現像剤を担持し続けながら搬送
するための搬送磁極Ｐ２（Ｎ極），Ｐ３（Ｓ極）を有し
ている。なお、図１中の現像スリーブ４の周囲に点線で
示した曲線は、各磁極によって形成された、現像スリー
ブ４の軸方向中央部における現像スリーブ表面上の法線
方向磁束密度分布を示している。

【００３４】上記マグネットローラ５は、６極の磁極が
形成されているが、上記補助磁極Ｐ１ｂから補助磁極Ｐ
１ａに至る間に磁極を更に増やし、８極や１０極で構成
されるマグネットローラとしてもよい。

【００３５】また、上記マグネットローラ５の現像磁極
Ｐ１は、回転中心軸に垂直な横断面における面積（以下
「横断面積」という。）が小さい磁石により構成されて
いる。この横断面積が小さくなると一般に磁力は弱くな
るが、現像スリーブ表面の磁力が小さくなりすぎると磁
性キャリアを保持する力が充分ではなくなるために感光
体ドラム１への磁性キャリア付着を生じることがある。
そこで、この現像磁極Ｐ１用の磁石は磁力の強い希土類
金属合金磁石により作製した。希土類金属合金磁石のう
ち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネル
ギー積で３５８ｋＪ／ｍ^３であり、鉄ネオジウムボロン
合金ボンド磁石では最大エネルギー積で８０ｋＪ／ｍ^３
前後である。これにより、従来通常用いられていた、最
大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ^３前後、２０ｋＪ／ｍ^３
前後であるフェライト磁石、フェライトボンド磁石等と
比べ強い磁力を確保することが可能となったため、横断
面積の小さい磁石を用いても現像スリーブ表面の磁力を
確保することが可能となった。磁力を確保するために
は、この他にサマリュウムコバルト金属合金磁石等を用
いることもできる。

【００３６】また、本実施形態の現像装置において、現
像時、現像スリーブ４には、現像バイアス印加手段とし
ての現像バイアス電源１０により、現像バイアスＶＢと
して直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が
印加されている。地肌部電位（背景部電位）ＶＤ及び画
像部電位ＶＬはそれぞれ、上記振動バイアス電圧ＶＢの
最大値と最小値の間に位置している。この振動バイアス
電圧の印加により、向きが交互に変化する交互電界が現
像領域Ｄに形成される。この交互電界中で現像剤のトナ
ー３ａと磁性キャリア３ｂとが激しく振動し、磁性トナ
ー３ａが現像スリーブ４および磁性キャリア３ｂへの静
電的拘束力及び磁気的拘束力に打ち勝って感光体ドラム
１の表面に形成された静電潜像に選択的に付着する。

【００３７】上記振動バイアス電圧からなる現像バイア
スＶＢの最大値と最小値の差（ピーク間電圧）は０．５
〜５ｋＶが好ましく、周波数は１〜１０ｋＨｚが好まし
い。振動バイアス電圧の波形としては、矩形波、サイン
波、三角波等を使用できる。振動バイアスの直流電圧成
分は、地肌部電位ＶＤと画像部電位ＶＬの間の値である
が、画像部電位ＶＬよりも地肌部電位ＶＤに近い値であ
る方が、地肌部電位領域へのかぶりトナーの付着を防止
する上で好ましい。

【００３８】また、上記振動バイアス電圧の波形が矩形
波の場合、デューティ比を５０％以下とすることが望ま
しい。ここで、「デューティ比」とは、振動バイアス電
圧の１周期中でトナーが感光体ドラム１に向かおうとす
る時間の割合である。このデューティ比に設定すること
により、トナーが感光体ドラム１に向かおうとするピー
ク値と現像バイアスの時間平均値との差を大きくするこ
とができるので、トナーの運動がさらに活発化し、トナ
ーが静電潜像の電位分布に忠実に付着して、現像能力が
向上し、さらにざらつき感や解像力を向上させることが
できる。また、トナー３ａとは逆極性の電荷を有する磁
性キャリア３ｂが感光体ドラム１に向かおうとするピー
ク値と現像バイアスの時間平均値との差を小さくするこ
とができるので、磁性キャリア３ａの運動が沈静化する
ことができる。これにより、画像後端部のトナーの攪乱
を防止し、後端白抜け、細線再現性、孤立ドット再現性
が良好となる。さらに静電潜像の地肌部に磁性キャリア
が付着する確率を大幅に低減する効果もある。

【００３９】次に、図１に基づいて、上記構成の現像装
置の現像動作について説明する。現像スリーブ４上の現
像剤３は該スリーブ４の矢印Ｂ方向の回転に伴って搬送
され、ドクタ６により規制されて薄層化される。薄層化
された現像剤３は、矢印Ａ方向に回転している感光体ド
ラム１と対向する現像領域Ｄに搬送される。この現像領
域Ｄで、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像に
磁性トナーが供給され、静電潜像の可視像化が行われ
る。現像領域Ｄを通過した現像スリーブ４上の現像剤は
現像スリーブ回転に伴って更に搬送され、トナー補給口
８ａと対向する位置に到達する。このトナー補給口８ａ
には、トナーホッパ８内の磁性トナー３ａがアジテータ
９で送り出され現像スリーブ４上の現像剤と接するよう
に滞留している。トナー補給口８ａで新しい磁性トナー
３ａを取り込んだ後、現像剤収容部Ｓに戻る。そして、
新しい磁性トナー３ａを含んだ現像剤３はドクタ６によ
る規制部で内圧が増加する。この内圧の増加した現像剤
中で磁性キャリアとの摩擦帯電によってトナー帯電が行
われる。一方、上記現像領域に供給されずにドクタ６で
進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤収容部Ｓ内
で循環するように移動する。

【００４０】次に、図３（ａ）及び（ｂ）を用いて、本
現像装置における現像動作時の自己トナー濃度制御につ
いて説明する。なお、図３中の２点鎖線は、互いに異な
る挙動を示す現像剤同士の界面を示している。まず、現
像装置に初期剤として所定のトナー濃度及び重量を有す
る現像剤をセットして、現像スリーブ４を回転駆動する
と、現像剤３は搬送現像剤３−１及び収容現像剤３−２
の２つの部分に分かれる。搬送現像剤３−１は現像スリ
ーブ４の表面に磁力で担持され該表面に連れ回るように
搬送される現像剤である。収容現像剤３−２は現像剤収
容部Ｓ内に収容され上記搬送現像剤３−１の移動に伴っ
て現像剤収容部Ｓ内で循環移動する現像剤である。現像
剤収容部Ｓ内では、図３（ａ）に示すように４つの現像
剤流Ｆ１、Ｆ２が発生する。第１の現像剤流Ｆ１は、現
像スリーブ４と剥離ローラ１１との間を通過するように
流れる搬送現像剤３−１の流れである。第２の現像剤流
Ｆ２は、ドクタ６で現像剤がドクタ６の背面を上昇しド
クタ６と剥離ローラ１１の間の空間で発生する収容現像
剤３ｃの循環流である。

【００４１】次に、上記現像剤収容部Ｓ内に上記現像剤
流Ｆ１，Ｆ２が発生した状態で、トナーホッパー８に磁
性トナー３ａがセットされると、トナー補給口８ａより
現像スリーブ４に担持された搬送現像剤３−１に磁性ト
ナー３ａが供給される。磁性トナーが供給された現像ス
リーブ４上の現像剤は、磁性トナーと共に現像剤収容部
Ｓへ搬送される。そして、搬送途中で、搬送現像剤３−
１に供給された磁性トナーは現像スリーブ４の軸中心方
向へ若干入り込む。磁性トナーが供給された搬送現像剤
３−１は、プレドクタ７ａによる規制位置を通過した
後、その一部は収容現像剤３−２との間で混合される。
この現像剤の混合により、両現像剤同士の入れ替え、現
像剤内でのトナーの分散撹拌による均一化、磁性トナー
と磁性キャリアとの摩擦帯電によるトナー帯電等が行わ
れる。

【００４２】次に、上記磁性トナーの補給により現像剤
３中のトナー濃度が次第に上昇していくと、搬送現像剤
３−１の嵩が増大していくことにより、トナー補給口８
ａに対向する位置からドクタ６による規制位置に至る区
間で現像スリーブ４上の搬送現像剤３−１の層厚が厚く
なっていく。それとともに、現像スリーブ４上の搬送現
像剤３−１内の磁性キャリアの比率が低下することによ
り、搬送現像剤３−１に対する磁力が弱くなっていくた
め、搬送現像剤３−１の移動速度が低下していき、上記
区間での現像スリーブ４上の搬送現像剤３−１の層厚が
ますます厚くなっていく。この層厚が厚くなった搬送現
像剤３−１は、上記ドクタ６から受ける搬送を阻止する
向きの力（ブレーキ力）を強く受けるようになり、搬送
現像剤３−１の移動速度はますます低下していく。そし
て、トナー補給口８ａに対向する位置で層厚が厚くなっ
た搬送現像剤３−１の上層部は、上記プレドクタ７ａで
掻き取られ、図３（ａ）に示すようにプレドクタ７ａの
現像剤搬送方向上流側に滞留していく。以下、この滞留
した現像剤を「滞留現像剤」３−３という。この滞留現
像剤３−３は、それに接する搬送現像剤３−１の移動に
伴って循環運動を行っている。トナー補給口８ａに送り
込まれた磁性トナー３ａは、搬送現像剤３−１の露出し
ている部分に引き付けられるとともに、搬送現像剤３−
１と滞留現像剤３−３との合流点Ｐから引き込まれるよ
うにして、現像剤中に取り込まれる。

【００４３】さらに現像剤３のトナー濃度が上昇してい
くと、図３（ｂ）に示すようにトナー補給口８ａにおけ
る滞留現像剤３−３の量が増え、滞留現像剤３−３で磁
性トナーに接している搬送現像剤３−１の露出面が塞が
れ、両現像剤の合流点Ｐもトナー補給口８ａの現像剤搬
送方向上流端まで移動する。それとともに、上記トナー
補給口８ａの滞留現像剤３−３自体の循環移動速度も低
下する。この時点で、現像剤への磁性トナーの取り込み
がほぼ終了し、トナー濃度がそれ以上上昇しなくなる。

【００４４】上記磁性トナーが取り込まれプレドクタ７
ａと現像スリーブ４との間のギャップを通過した搬送現
像剤３−１の一部（上層部）は、収容現像剤３−２と混
合撹拌され、その一部は再び現像スリーブ４上に担持さ
れる。現像スリーブ４とドクタ６との間のギャップを通
過した搬送現像剤３−１は、感光体ドラム１と対向する
現像領域Ｄに搬送される。そして、現像領域Ｄでは、感
光体ドラム１上に形成されている静電潜像に磁性トナー
が供給され、静電潜像の現像に用いられる。

【００４５】上記感光体ドラム１の静電潜像の現像によ
り現像スリーブ４上の磁性トナーが消費されると、この
部分のトナー濃度が減少し、現像スリーブ４によって現
像剤に作用する搬送力が増加するとともに、この部分の
現像剤の嵩も減少する。そして、上記プレドクタ７ａの
先端部によって規制される搬送現像剤３−１の層厚が低
下し、トナー補給口８ａ付近に溜まっていた滞留現像剤
３−３の量が減少し、滞留現像剤３−３の循環移動速度
も上昇してくる。そして、トナー補給口８ａにおいて、
現像スリーブ４により搬送される搬送現像剤３−１とト
ナーホッパ８内からの磁性トナー３ａとが接触すること
となり、再度磁性トナーが取り込まれて上述のように現
像剤３のトナー濃度が増加する。

【００４６】以上のように、現像スリーブ４上のトナー
濃度の変化に応じて、現像スリーブ４上の搬送現像剤３
−１の上記プレドクタ７ａによる規制状態が変化し、上
記磁性トナーが消費された部分の現像剤のトナー濃度が
所定の濃度範囲になるように自己制御される。これによ
り、現像スリーブ４上の搬送現像剤３−１のトナー濃度
が常にほぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。この
ため、トナー濃度センサやトナー補給部材などの複雑な
トナー濃度制御機構が不要となる。

【００４７】なお、現像スリーブ４上の搬送現像剤３−
１の一部を剥離して現像剤収容部Ｓ内の収容現像剤３−
２と混合するための剥離部材を、現像剤収容部Ｓ内で現
像ローラ４の表面に対向するように設けてもよい。この
剥離部材を設けた場合は、搬送現像剤３−１と収容現像
剤３−２との入れ替えが促進されるので、現像剤３中の
磁性キャリアの帯電能力低下による現像剤３の早期劣化
を防止することができる。また、上記搬送現像剤３−１
と収容現像剤３−２との混合により、現像剤のトナーが
分散撹拌され現像剤搬送方向と直交する画像幅方向に関
してトナー濃度が均一化されるので、現像濃度ムラのな
い良好な現像を行うことができる。

【００４８】次に、本実施形態で用いる現像剤について
説明する。本実施形態の現像装置で用いる現像剤のトナ
ーとしては、トナー濃度変動が比較的大きい上記トナー
自己濃度制御方式を採用したときの高トナー濃度側にふ
れたときのトナー飛散を抑制する観点から、次のような
特性を有する磁性トナーが好ましい。磁性トナーの重量
平均粒径は４〜１５μｍの範囲が好適である。トナーの
重量平均径の測定方法は、以下の手順にて行う。まず、
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フォン酸塩）を
０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナ
トリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもの
で、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使
用できる。次に、測定試料を更に２〜２０ｍｇ加える。
試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間
分散処理を行ない、ホソカワミクロン株式会社製の分析
装置（商品名：「Ｅ−ＳＰＡＲＴＡＮＡＬＹＺＥ
Ｒ」）により、アパーチャーとして１００μｍアパーチ
ャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測
定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布
から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径を
求めることができる。測定チャンネルとしては、２．０
０〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；
３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ
未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．０
０μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０
８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ
未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜
２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未
満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネル
を使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未
満の粒子を対象とする。

【００４９】また、トナー全体に占める各成分の割合
は、結着樹脂が７５％〜９３％、着色剤が３％〜１０
％、離型剤が３％〜８％、その他の成分が１％〜７％で
ある。上記結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、
ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如き
スチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−ク
ロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重
合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン
−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル
酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル
酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニル
メチルケトンなどがあげられる。上記着色剤としては、
従来より知られている無機又は有機の染料／顔料が使用
可能であり、例えば、カーボンブラック、アニリンブラ
ック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、ハン
ザイエロー、ローダムンレーキ、アリザリンレーキ、ベ
ンガラ、フタロシアニンブルー、インダスレンブルーが
挙げられる。

【００５０】また、上記結着樹脂に含有させる磁性体の
材料としては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェライト
鉄、過剰型フェライトの如き酸化鉄；鉄、コバルト、ニ
ッケルの如き磁性金属；酸化鉄又は磁性金属と、コバル
ト、スズ、チタン、銅、鉛、亜鉛、マグネシウム、マン
ガン、アルミニウム、珪素の如き金属との複合金属酸化
物合金又は、混合物が挙げられる。これら磁性体の粒子
は、平均粒径が０．０５〜１．０μｍの範囲内であるこ
とが好ましく、より好ましくは０．１〜０．６μｍの範
囲内、さらに好ましくは、０．１〜０．４μｍの範囲内
であることが良い。これらの磁性体の粒子は、窒素吸着
法によるＢＥＴ比表面積が好ましくは１〜２０ｍ^２／ｇ
の範囲内、特に２．５〜１２ｍ^２／ｇの範囲内であるこ
とが良く、更にモース硬度が５〜７の範囲内であること
が良い。磁性体の粒子の形状としては、８面体、６面
体、球形、針状、鱗片状があるが、８面体、６面体、球
形の異方性の少ないものが好ましい。上記磁性体を含有
する磁性トナー粒子は、結着樹脂１００質量部に対し１
０〜１５０質量部、好ましくは２０〜１２０質量部の磁
性体を含有させたものが好ましい。

【００５１】また、本実施形態のトナーには、実質的な
悪影響を与えない範囲内で添加剤を少量用いることがで
きる。この添加剤としては、例えばテフロン（登録商
標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデ
ン粉末の如き滑剤粉末；酸化セリウム粉末、炭化硅素粉
末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤；例えば
酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如き流動性付
与剤又はケーキング防止剤；例えばカーボンブラック粉
末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤；
及び逆極性の有機微粒子又は無機微粒子が挙げられる。
また、定着性などを改善するために離型剤を添加するこ
ともできる。この離型剤としては、パラフィンワックス
及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びそ
の誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘
導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナ
バワックス及びその誘導体が挙げられる。誘導体は、酸
化物、ビニル系モノマーとのブロック共重合体、ビニル
系モノマーのグラフト変性物を含む。その他、アルコー
ル、脂肪酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ
油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス、
鉱物系ワックス、ペトロラクタムも利用できる。

【００５２】また、トナーの帯電制御剤としては、次の
ような材料を用いることができる。トナーを負荷電性に
制御する荷電制御剤としては、例えば有機金属錯体、キ
レート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチ
ルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸系
金属錯体、芳香族ダイカルボン酸系金属錯体があげられ
る。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モ
ノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、そ
のエステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体
類がある。トナーを正荷電性に制御する荷電制御剤とし
ては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩による変性物；トリ
ブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナ
フトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラ
フルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれ
らの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及び
これらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれ
らのレーキ顔料（レーキ化剤としては、燐タングステン
酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タ
ンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、
フェロシアン化物）、この微粒子状の荷電制御剤の個数
平均粒径は好ましくは、４μｍ以下、より好ましくは、
３μｍ以下が良い。これらの荷電制御剤をトナー粒子中
に内添する場合には、トナー粒子は、結着樹脂１００質
量部に対して好ましくは、０．１〜２０質量部、より好
ましくは、０．２〜１０質量部含有することが良い。

【００５３】本実施形態のトナーは、必要に応じて、一
般に広く使用されているトナー用の添加剤、例えばコロ
イダルシリカのような流動化剤、酸化チタン、酸化アル
ミニウム等の金属酸化物や、炭化ケイ素等の研磨剤、脂
肪酸金属塩などの滑剤等を含有させてもよい。無機微粉
体はトナーに対して０．１〜２質量％使用されるのが好
ましい。０．１質量％未満では、トナー凝集を改善する
効果が乏しくなり、２質量％を超える場合は、細線間の
トナー飛び散り，機内の汚染，感光体の傷や摩耗等の問
題が生じやすい傾向がある。

【００５４】上記添加剤をトナーに混合する方法として
は、従来公知の方法でよく、ヘンシェルミキサー、スピ
ードニーダー等の装置により混合することができる。ト
ナー混練・冷却後のトナー粉の製造方法としては、従来
公知の方法でよく、例えば混練・冷却した後、これをジ
ェットミルで粉砕し、分級して得られる。

【００５５】乾式の二成分現像剤として使用する場合、
磁性キャリア並びにトナーの使用量としては、トナー粒
子が磁性キャリア粒子の磁性キャリア表面に付着して、
その表面積の３０〜１００％を占める程度に両粒子を混
合するのが好ましい。

【００５６】本実施形態の現像剤を構成する磁性キャリ
アの核体粒子としては、従来より公知のものでよく例え
ば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイ
ト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物；前記
強磁性体微粒子と樹脂との複合体等が挙げられる。これ
らの磁性キャリアは、より耐久性を長くする目的で、表
面を樹脂で被覆することが好ましい。被覆層を形成する
樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、
塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等
のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例
えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリ
ル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカル
バゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポ
リビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体；；オルガノシロキサン結合からなるシ
リコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等
による変成品）；ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗
化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオ
ロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；
ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデ
ヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂等が挙げられ
る。中でもトナースペントを防止する点で好ましいのは
シリコーン樹脂またはその変成品、弗素樹脂、特にシリ
コーン樹脂またはその変成品である。被覆層の形成法と
しては、従来と同様、磁性キャリア核体粒子の表面に被
覆層形成液を噴霧法、浸漬法等の手段で塗布すればよ
い。ここで、被覆層の厚さは０．１〜２０μｍが好まし
い。

【００５７】以上のトナー及び磁性キャリアを用いた二
成分現像剤のより具体的な製造例は、次のとおりであ
る。〔現像剤の製造例１〕（磁性トナー）ポリエステル樹脂（重量平均粒径：３００μｍ，軟化温度：８０．２°Ｃ）１００質量部カーボンブラック１０質量部マグネタイト６０質量部ポリプロピレン（重量平均粒径：１８０μｍ）５質量部四級アンモニウム塩２質量部上記組成の混合物を、溶融混練し、その後、粉砕、分級
した。さらに、母体着色粒子１００質量部に対して、疎
水性シリカ０．３質量部を混合し、平均粒径９．０μｍ
のトナーを得た。

【００５８】（磁性キャリア）また、湿式法により作成
したマグネタイト１００質量部に対してポリビニルアル
コール２質量部、水６０質量部をボールミルに入れ１２
時間混合してマグネタイトのスラリーを調整した。この
スラリーをスプレードライヤーにて噴霧造粒し、球形粒
子とした。この粒子を窒素雰囲気中で１０００°Ｃの温
度で３時間焼成後冷却し核体粒子を得た。

【００５９】シリコーン樹脂溶液１００質量部トルエン１００質量部 γ−アミノプロピルトリメトキシシラン１５質量部カーボンブラック２０質量部上記組成の混合物をホモミキサーで２０分間分散し、被
覆層形成液を調整した。この被覆層形成液を流動床型コ
ーティング装置を用いて、上記核体粒子１０００質量部
の表面にコーティングして、シリコーン樹脂被覆の磁性
キャリアを得た。上記磁性キャリア（９０質量部）に対
し、磁性トナーを１０質量部の割合で混合し、二成分現
像剤を作成した。

【００６０】図４は、感光体ドラム１と磁性トナー３ａ
と磁性キャリア３ｂとの間に発生する力を示している。
磁性トナー３ａには、感光体ドラム１との間に電界によ
る力Ｆｅと、磁性キャリア３ｂとの間に静電的な力Ｆｓ
と、現像スリーブ４側に引き付ける磁気的な力Ｆｂとが
それぞれ矢印の方向に働いている。前述のトナードリフ
トによる力は、静電的な力Ｆｓの増加分（α）として考
えることができ、トナードリフトの発生している状態で
は、ＦｓはＦｓ＋αとなり、磁性キャリア３ｂに引き戻
され易くなる。また、非磁性トナーの場合は磁気的な力
Ｆｂはない。よって、磁性トナーは非磁性トナーと比べ
て、磁気的な力Ｆｂが存在するため、前記のようにベタ
画像やハーフトーン画像の後端部、細線、孤立ドットの
再現性は不利になる。

【００６１】そこで、本実施形態では、現像磁極Ｐ１に
よって現像スリーブの外側に発生する法線方向磁束密度
のピーク値の減衰率を５０％以上にすることにより、現
像領域Ｄの現像スリーブ表面移動方向の幅（現像ニップ
幅）を狭くし、トナードリフトによるＦｓの増加分のα
を０（ゼロ）もしくはかなり小さくできた。更に、現像
領域Ｄにおける磁気ブラシの密度を高めるとともに、図
５（ａ）に示すように現像スリーブの回転中心軸方向全
体にわたって現像剤を均一に穂立ちさせて感光体ドラム
１の表面に接離させることができた。これにより、図５
（ｂ）に示すように後端白抜けのないベタ画像を形成す
ることができ、磁性トナーを用いた場合の画質改善がで
きるようになった。なお、図５（ｂ）中のラインＥは、
画像部の後端である。

【００６２】図６は、本実施形態における感光体ドラム
１と現像スリーブ４の現像領域付近を拡大した上記画質
改善のメカニズムを説明するための説明図であり、左側
の感光体ドラム１に対し、右側の磁気ブラシＭＢの先端
が近づいてくる磁気ブラシの動きを表示している。図６
（ａ）に示すように、本実施形態では、磁気ブラシが感
光体ドラム１に摺擦する時間が短いため、磁気ブラシ先
端から現像スリーブ表面側にトナー３ａが移動するトナ
ードリフトが低減される。このトナードリフトの低減に
より、図６（ｂ）に示すように画像部後端に対向する位
置Ａにおいてもトナーが存在し、磁気ブラシ先端部の磁
性キャリア表面がむき出しにならない。従って、図６
（ｃ）に示すように、磁気ブラシ先端の磁性キャリア表
面がむき出しになっていないため、感光体ドラム１上の
画像部に一旦トナーが磁気ブラシ先端部の磁性キャリア
に再付着することもないので、後端白抜け、横線細り、
孤立ドット形状のばらつき等の画質劣化を低減すること
ができる。

【００６３】なお、上記法線方向磁束密度の減衰率を規
定する代わりに、現像磁極Ｐ１によって現像スリーブ４
上に発生する法線方向磁束密度Ｂｎの０ｍＴ変極点間角
度幅θ１（図７（ａ）参照）や、現像磁極Ｐ１によって
現像スリーブ４上に発生する法線方向磁束密度Ｂｎの現
像スリーブ表面移動方向における半値角度幅θ２（図７
（ｂ）参照）を規定することにより、上記トナードリフ
トを低減し、後端白抜けなどの画質低下を防止するよう
に構成してもよい。具体的には、上記０ｍＴ変極点間角
度幅θ１を４０°以下にし、あるいは、上記半値角度幅
θ２を２０°以下にする。

【００６４】次に、上記構成の現像装置を用いた実験結
果について説明する。〔実施例１〕本実施例における実験条件は、次の表１の
ように設定した。ここで、磁束密度の測定に使用した計
測装置は、ＡＤＳ社製ガウスメーター（ＨＧＭ-８３０
０）並びにＡＤＳ社製Ａ１型アキシャルプローブであ
り、円チャートレコーダにて記録した。以下の実施例に
ついても、同様な実験条件で行なった。

【００６５】

【表１】

【００６６】上記条件下で、上述の現像磁極Ｐ１によっ
て現像スリーブの外側に発生する法線方向磁束密度Ｂｎ
のピーク値の減衰率［％］を変化させ、ベタ画像の後端
白抜け量とライン幅縦横比を測定した。ここで、後端白
抜け量が０〜０．４ｍｍの場合を、良好な範囲とした。
また、上記ライン幅縦横比は、原稿上で同じ幅の縦横の
ライン画像について画像形成を行ったときの、出力画像
における縦方向（現像スリーブ表面移動方向）のライン
画像の幅を、横方向（現像スリーブの回転中心軸方向）
のライン画像の幅で除した値である。この値が大きいほ
ど、「横線細り」の程度が大きいことになる。

【００６７】図８及び図９は、本実施例における実験結
果を示している。なお、比較例として、非磁性トナーを
用いたときのデータを併せて示している。この結果か
ら、磁性トナーを用いた場合は、法線方向磁束密度Ｂｎ
のピーク値の減衰率を５０％以上にすることにより、後
端白抜け量及び横線細りの程度が少なく良好な画像品質
が得られることがわかる。

【００６８】〔実施例２〕本実施例では、上記０ｍＴ変
極点間角度幅θ１と、ベタ画像の後端白抜け量及びライ
ン幅縦横比との関係を調べた。図１０及び図１１に示す
本実施例の実験結果から、磁性トナーを用いた場合は、
法線方向磁束密度の０ｍＴ変極点間角度幅θ１を４０％
以下にすることにより、後端白抜け量及び横線細りの程
度が少なく良好な画像品質が得られることがわかる。

【００６９】〔実施例３〕本実施例では、上記現像磁極
による法線方向磁束密度分布の半値角度幅θ２と、ベタ
画像の後端白抜け量及びライン幅縦横比との関係を調べ
た。図１２及び図１３に示す本実施例の実験結果から、
磁性トナーを用いた場合は、上記法線方向磁束密度の半
値角度幅θ２を２０％以下にすることにより、後端白抜
け量及び横線細りの程度が少なく良好な画像品質が得ら
れることがわかる。

【００７０】〔実施例４〕本実施例では、現像剤のトナ
ー濃度と、トナー飛散、地汚れ、感光体ドラムへのキャ
リア付着及び現像能力（現像γ）との関係を調べた。こ
こで、現像能力としては、現像ポテンシャル１ｋＶあた
りの画像濃度ＩＤを測定し、２．３［ＩＤ／ｋＶ］以上
を目標値とした。次の表２に示す本実施例の実験結果か
ら、トナー濃度が４〜２０質量％の範囲で、トナー飛
散、地汚れ、感光体ドラムへのキャリア付着及び現像能
力のすべてについて良好な結果が得られることがわか
る。

【００７１】

【表２】

【００７２】〔実施例５〕本実施例では、磁性トナーの
磁性体含有量と、トナー飛散及び現像能力（現像γ）と
の関係を調べた。次の表３に示す本実施例の実験結果か
ら、磁性トナーに含まれる磁性体の量が樹脂に対して１
０〜５０質量％の範囲で、トナー飛散及び及び現像能力
について良好な結果が得られることがわかる。磁性体含
有量が１０質量％よりも少ない場合は、トナー飛散防止
効果が不十分であり、磁性体含有量が５０質量％よりも
多い場合は、現像能力が不足していることがわかる。

【００７３】

【表３】

【００７４】〔実施例６〕本実施例では、磁性トナーの
磁性体含有量が１０〜５０質量％の範囲にあるときの、
現像スリーブ線速とトナー飛散との関係を調べた。図１
４に示す本実施例の実験結果から、上記磁性体含有量の
磁性トナーを用いた場合は、現像スリーブ線速を５５０
ｍｍ／ｓｅｃ以下にすることにより、トナー飛散を確実
に防止することがわかる。一方、非磁性トナーを用いた
比較例では、現像スリーブ線速が２００ｍｍ／ｓｅｃを
超えたところでトナー飛散がひどくなっている。なお、
図１４におけるトナー飛散量の「良好範囲」の上限は、
トナー飛散が現像装置及びその周辺のみに発生し、現像
装置上にトナーの堆積はあるものの、通常の使用時には
問題がないという程度のトナー飛散量である。この良好
範囲内にあれば、現像装置から機内の気流にのったり現
像装置に堆積したトナーが落ちたりして他の部分（帯電
器や面板など）にトナーが付着することはなく、画像上
に飛散したトナーが出現することもない。また、排気装
置等におけるフィルターは多少汚れることはあるが、ト
ナーが機外に放出されることもほとんどない。

【００７５】〔実施例７〕本実施例では、地肌部電位Ｖ
Ｄと現像バイアスＶＢとの差の絶対値である地肌ポテン
シャルと、ベタ画像の後端白抜け量及びライン幅縦横比
との関係を調べた。図１５及び図１６に示す本実施例の
実験結果から、磁性トナーを用いた場合は、地肌ポテン
シャルを４００Ｖ以下にすることにより、後端白抜け量
及び横線細りの程度を確実に許容範囲内まで低減できる
ことがわかる。一方、非磁性トナーを用いた比較例で
は、地肌ポテンシャルが１００Ｖを超えたところで後端
白抜けがひどくなり、２００Ｖを超えたところで横線細
りがひどくなっている。

【００７６】〔実施例８〕本実施例では、感光体ドラム
線速に対する現像スリーブ線速の比である現像スリーブ
線速比と、ベタ画像の後端白抜け量及びライン幅縦横比
との関係を調べた。図１７及び図１８に示す本実施例の
実験結果から、磁性トナーを用いた場合は、現像スリー
ブ線速比を３．７以下にすることにより、後端白抜け量
及び横線細りの程度を確実に許容範囲内まで低減できる
ことがわかる。一方、非磁性トナーを用いた比較例で
は、上記現像スリーブ線速比が１．５を超えたところで
後端白抜け及び横線細りがひどくなっている。

【００７７】なお、上記実施形態のプリンタにおいて、
感光体ドラム１、帯電ローラ５０、及びクリーニング装
置５８の少なくとも一つと、現像装置２とを、プリンタ
本体に対して着脱可能に一体構造物として構成し、画像
形成プロセスユニット（プロセスカートリッジ）として
もよい。図１９は、画像形成プロセスユニット（プロセ
スカートリッジ）６０の一構成例であり、感光体ドラム
１、帯電ローラ５０、クリーニング装置５８及び現像装
置２をすべて、プリンタ本体に対して着脱可能に一体構
造物として構成している。

【００７８】また、上記実施形態では、感光体上に形成
したトナー像を転写紙に直接転写する場合について説明
したが、本発明は、感光体上のトナー像を一旦中間転写
体に転写し、その後、該中間転写体上のトナー像を転写
紙に転写する画像形成装置及びそれに用いる現像装置に
も適用できるものである。例えば、一つの感光体上に各
色ごとのトナー像を順次形成し、該感光体上の各色トナ
ー像を一次転写装置で中間転写体としての中間転写ベル
トに重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ねト
ナー像を２次転写装置で転写紙に一括転写するカラー画
像形成装置及び該装置に用いる現像装置にも適用するこ
とができる。また例えば、中間転写体としての中間転写
ベルトの直線状の移動経路部分に沿って感光体を含む画
像形成ユニットを複数組並べて配置し、各画像形成ユニ
ットの感光体上に互いに異なる色のトナー像を形成し、
各感光体上のトナー像を一次転写装置で該中間転写ベル
ト上に重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ね
トナー像を２次転写装置で転写紙に一括転写するタンデ
ム型のカラー画像形成装置及び該装置に用いる現像装置
にも適用することができる。

【００７９】また、上記実施形態では、プリンタ及びそ
れに用いる現像装置の場合について説明したが、本発明
は、複写機やＦＡＸなど他の画像形成装置及びそれに用
いる現像装置にも適用できるものである。

【００８０】

【発明の効果】請求項１乃至１５の発明によれば、磁性
トナーが磁気力によって磁性粒子に引き付けられるの
で、現像剤担持体の線速を大きくした場合でもトナー飛
散が発生しにくくなる。しかも、画像部後端部における
潜像担持体から現像剤担持体側に向かうトナードリフト
が発生しにくくなるとともに、現像領域において穂立ち
したブラシ状の現像剤が、潜像担持体の表面に対して、
現像剤担持体の回転中心軸方向全体にわたって均一に接
離するようになるので、現像剤担持体の線速を大きくし
た場合でも、後端白抜けなどの画質劣化を防止すること
ができるという効果がある。

【００８１】特に、請求項４の発明によれば、トナー濃
度センサが必要なくなると共に、パドル・スクリューな
どの撹拌部材を省略することができるため、トナー補給
装置を簡素化できる。更に、従来の二成分現像方式に比
較して磁性粒子が少なくて済み、装置のトルクを大幅に
減少できる。これらのことから、装置の小型化、低コス
ト化を図ることができるという効果がある。

【００８２】また特に、請求項５の発明によれば、第２
現像剤規制部材を設けることにより、現像剤担持体上の
現像剤のトナー濃度を安定して一定範囲内に制御するこ
とができるという効果がある。

【００８３】また特に、請求項６の発明によれば、現像
能力不足による画像濃度の低下及び潜像担持体への磁性
粒子の付着を防止するとともに、トナー飛散および地汚
れの発生を更に抑制することができるという効果があ
る。

【００８４】また特に、請求項７の発明によれば、上記
トナー飛散防止効果が確実に得られるとともに、現像能
力不足による画像濃度の低下を防止することができると
いう効果がある。

【００８５】また特に、請求項８の発明によれば、トナ
ーの磁性体量が１０〜５０質量％の場合にトナー飛散を
確実に防止できるという効果がある。

【００８６】また特に、請求項９及び１０の発明によれ
ば、上記トナードリフトに起因した「後端白抜け」等の
画質劣化をより確実に防止することができるという効果
がある。

【００８７】また特に、請求項１１の発明によれば、高
解像度の画像が得られるという効果がある。

【００８８】また特に、請求項１２の発明によれば、ざ
らつき感のない高解像度の画像が得られるとともに、地
肌部に磁性粒子が付着する確立を大幅に低減できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る現像装置の概略構成
図。

【図２】同現像装置を備えたプリンタの概略構成図。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は、同現像装置における自己
トナー制御機構の説明図。

【図４】磁気ブラシ先端部のトナーに作用する力の説明
図。

【図５】（ａ）は、現像領域における現像スリーブ軸方
向の磁気ブラシ分布の説明図。（ｂ）は、本実施形態の
プリンタで出力したベタ画像の説明図。

【図６】（ａ）〜（ｂ）は後端白抜けの低減メカニズム
の説明図。

【図７】（ａ）は、現像磁極による法線方向磁束密度Ｂ
ｎの０ｍＴ変極点間角度幅θ１の説明図。（ｂ）は、現
像磁極による法線方向磁束密度Ｂｎの現像スリーブ表面
移動方向における半値角度幅θ２の説明図。

【図８】実施例１における法線方向磁束密度の減衰率と
後端白抜け幅との関係を示すグラフ。

【図９】実施例１における法線方向磁束密度の減衰率と
ライン幅縦横比との関係を示すグラフ。

【図１０】実施例２における法線方向磁束密度の０ｍＴ
点間角度幅θ１と後端白抜け幅との関係を示すグラフ。

【図１１】実施例２における法線方向磁束密度の０ｍＴ
点間角度幅θ１とライン幅縦横比との関係を示すグラ
フ。

【図１２】実施例３における法線方向磁束密度の半値角
度幅θ２と後端白抜け幅との関係を示すグラフ。

【図１３】実施例３における法線方向磁束密度の半値角
度幅θ２とライン幅縦横比との関係を示すグラフ。

【図１４】実施例６における現像スリーブ線速とトナー
飛散量との関係を示すグラフ。

【図１５】実施例７における地肌ポテンシャルと後端白
抜け幅との関係を示すグラフ。

【図１６】実施例７における地肌ポテンシャルとライン
幅縦横比との関係を示すグラフ。

【図１７】実施例８における感光体ドラム線速に対する
現像スリーブ線速の比と後端白抜け幅との関係を示すグ
ラフ。

【図１８】実施例８における感光体ドラム線速に対する
現像スリーブ線速の比とライン幅縦横比との関係を示す
グラフ。

【図１９】プロセスカートリッジの概略構成図。

【図２０】２成分現像方式でネガポジ現像を行う現像装
置における現像部の説明図。

【図２１】（ａ）〜（ｃ）は、後端白抜けの発生メカニ
ズムの説明図。

【図２２】（ａ）は、従来例に係る現像装置の現像領域
における現像スリーブ軸方向の磁気ブラシ分布の説明
図。（ｂ）は、同現像領域における現像スリーブ表面移
動方向の磁気ブラシ分布の説明図。

【図２３】（ａ）は、従来例に係る現像装置の現像領域
における現像スリーブ軸方向の磁気ブラシ分布の説明
図。（ｂ）は、後端白抜けが発生したベタ画像の説明
図。

【図２４】磁気ブラシ先端部における磁性トナーの分布
の説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２現像装置２ａケーシング３現像剤３ａ磁性トナー３ｂ磁性キャリア３−１搬送現像剤３−２収容現像剤３−３滞留現像剤４現像スリーブ５マグネットローラ６ドクタ７現像剤収容ケース７ａプレドクタ８トナーホッパ８ａトナー補給口９トナーアジテータ１０現像バイアス電源５０帯電ローラ５１光書き込みユニット５２用紙５３転写ローラＳ現像剤収容部Ｄ現像領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者甲斐創東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA02 AB10 EA05 EA07 FA01 2H031 AA01 AB03 AC08 AC19 AC20 AC30 AC33 AC34 AC38 AD01 BA06 BA08 BA09 CA11 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体と、
潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担持体上にト
ナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発
生させる磁界発生手段とを備え、該現像領域で該現像剤
担持体表面に担持したブラシ状の現像剤を、該潜像担持
体表面の移動方向と同方向で且つ該潜像担持体表面より
も高速に移動させて接触させることにより、該潜像担持
体上の潜像を現像する現像装置において、該現像剤に含まれるトナーが、磁性トナーであり、該現像領域で該現像剤担持体表面の外側に発生する法線
方向磁束密度の減衰率が、５０％以上であることを特徴
とする現像装置。
【請求項２】回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体と、
潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担持体上にト
ナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発
生させる磁界発生手段とを備え、該現像領域で該現像剤
担持体表面に担持したブラシ状の現像剤を、該潜像担持
体表面の移動方向と同方向で且つ該潜像担持体表面より
も高速に移動させて接触させることにより、該潜像担持
体上の潜像を現像する現像装置において、該現像剤に含まれるトナーが、磁性トナーであり、該現像領域で該現像剤担持体の外周面上に発生する法線
方向磁束密度の、該現像剤担持体の回転中心軸からみた
該現像剤担持体表面移動方向における０ｍＴ変極点間角
度幅が、４０°以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】回転駆動可能な非磁性の現像剤担持体と、
潜像担持体に対向する現像領域で該現像剤担持体上にト
ナーと磁性粒子とを含む現像剤を穂立ちさせる磁界を発
生させる磁界発生手段とを備え、該現像領域で該現像剤
担持体表面に担持したブラシ状の現像剤を、該潜像担持
体表面の移動方向と同方向で且つ該潜像担持体表面より
も高速に移動させて接触させることにより、該潜像担持
体上の潜像を現像する現像装置において、該現像剤に含まれるトナーが、磁性トナーであり、該現像領域で該現像剤担持体の外周面上に発生する法線
方向磁束密度の、該現像剤担持体の回転中心軸からみた
該現像剤担持体表面移動方向における半値角度幅が、２
０°以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の現像装置において、上記現像剤担持体に担持され上記現像領域に向けて搬送
される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像
剤規制部材で該現像領域に向けての搬送を規制された現
像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に現像
剤搬送方向上流側から隣接する位置で該現像剤担持体表
面に臨むトナー補給用開口を有するトナー収容部とを備
え、該現像剤担持体上での現像剤搬送に伴う現像剤の移動に
より、該現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度に応じて
該トナー収容部内のトナーを現像剤に取り込むことを特
徴とする現像装置。
【請求項５】請求項４の現像装置において、上記トナー収容部の上記現像剤担持体表面に臨むトナー
補給用開口と上記現像剤収容部との間に位置し、該トナ
ー収容部のトナー補給用開口から該現像剤収容部に向け
て担持搬送されている該現像剤担持体上の該現像剤の量
を規制する第２現像剤規制部材を備え、該現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度上昇に伴って該
現像剤の規制量が増加するように、該第２現像剤規制部
材と該現像剤担持体表面との間隙が設定されていること
を特徴とする現像装置。
【請求項６】請求項４又は５の現像装置において、上記現像剤のトナー濃度が、４〜２０質量％であること
を特徴とする現像装置。
【請求項７】請求項６の現像装置において、上記トナーが、樹脂の中に磁性体を含有させたものであ
り、該磁性体の含有量が１０〜５０質量％であることを特徴
とする現像装置。
【請求項８】請求項７の現像装置において、上記現像剤担持体の表面移動速度が、５５０ｍｍ／ｓｅ
ｃ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】請求項１、２、３、４又は５の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体に印加する現像バイアスＶＢと、上記
潜像担持体上の地肌部電位ＶＤとの差の絶対値が、４０
０Ｖ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】請求項１、２、３、４又は５の現像装置
において、上記潜像担持体の表面移動速度に対する上記スリーブの
表面移動速度の比率が、３．７以下であることを特徴と
する現像装置。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９又は１０の現像装置において、上記トナーの重量平均粒径が、４〜１５μｍであること
を特徴とする現像装置。
【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９又は１０の現像装置において、上記現像剤担持体に印加する現像バイアスＶＢが、交流
成分を含むことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形
成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像し
てトナー像とする現像装置と、該潜像担持体上のトナー
像を転写材に転写する転写装置とを備えた画像形成装置
であって、該現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１又は１２の現像装置を用いたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形
成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像し
てトナー像とする現像装置と、該潜像担持体上のトナー
像が転写される中間転写体と、該潜像担持体上のトナー
像を該中間転写体に転写する１次転写装置と、該中間転
写体上のトナー像を転写材に転写する２次転写装置とを
備えた画像形成装置であって、該現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１又は１２の現像装置を用いたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】潜像担持体、該潜像担持体の表面を一様
帯電する帯電装置、及び該潜像担持体の表面をクリーニ
ングするクリーニング装置の少なくとも一つと、該潜像
担持体上の潜像を現像してトナー像とする現像装置と
を、画像形成装置本体に対して着脱可能に一体構造物と
して構成した画像形成プロセスユニットであって、該現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、
７、８、９、１０、１１又は１２の現像装置を用いたこ
とを特徴とする画像形成プロセスユニット。