JP2003223052A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成速度が速い画像形成装置（中速機）
において、細線再現性の向上や後端白抜け現象の抑制を
図りつつ、潜像担持体へのキャリア付着を抑制し、高い
画像濃度を得ることである。 【解決手段】 現像スリーブ４と感光体ドラム１とが対
向する現像領域で、その現像領域に対向するように配置
したＮ極の主磁極及び２つのＳ極の補助磁極により現像
スリーブ上の現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成
し、その磁気ブラシで感光体ドラム上の静電潜像を摺擦
して現像を行う。この現像装置では、磁気ブラシの長さ
が短く、かつ、潜像担持体に接触する磁気ブラシの先端
部分の密度が高くできるので、後端白抜け現象等の抑制
できるが、高い画像濃度を維持するために感光体ドラム
線速に対して現像スリーブ線速を速める必要がある。そ
のため、感光体ドラムへのキャリア付着が生じやすい
が、飽和磁化値が所定範囲内のキャリアを用いること
で、キャリア付着を抑制できる。

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などの画像形成装置に用いる現像装置及びこ
の現像装置を備えた画像形成装置に係るものである。詳
しくは、潜像担持体と現像剤担持体とが対向する現像領
域で現像剤担持体表面に現像剤を穂立ちさせて潜像担持
体上の潜像を現像する現像装置及び画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真式や静電記録式等の画
像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルト等
の潜像担持体上に画像情報に対応した静電潜像を形成
し、その静電潜像に対して現像装置による現像を行うこ
とにより可視像を得る。近年では、このような現像を行
うにあたり、転写性、ハーフトーンの再現性、温度及び
湿度に対する現像特性の安定性などの観点から、トナー
とキャリアとからなる二成分現像剤（以下、単に「現像
剤」という。）を用いた二成分現像方式を利用するのが
主流になっている。この二成分現像方式を利用する現像
装置では、現像剤を現像剤担持体上にブラシ状に穂立ち
させて保持しつつ、現像剤担持体と潜像担持体とが対向
する現像領域に搬送する。そして、その現像領域におい
て、そのブラシ状の現像剤を潜像担持体表面に摺擦さ
せ、現像剤中のトナーを潜像担持体上の静電潜像部分に
供給して静電潜像を現像する所謂ブラシ式現像を行う。

【０００３】このようなブラシ式現像を行う現像装置に
おける現像剤担持体は、通常、円筒状に形成された現像
スリーブと、現像スリーブ内部に配置される複数の磁極
を備えた磁石ローラとから構成されている。この磁石ロ
ーラは、現像スリーブ表面に現像剤を穂立ちさせる磁界
を形成するためのものである。この磁石ローラに対して
現像スリーブが相対移動することで、現像スリーブ表面
に穂立した現像剤が搬送される。現像領域において、現
像スリーブ上の現像剤は、磁石ローラがもつ現像磁極か
ら発せられる磁力線に沿って穂立ちする。穂立ちしてブ
ラシ状となった現像剤は、現像スリーブの表面移動に伴
って撓むようにして潜像担持体表面に接触し、静電潜像
にトナーを供給する。

【０００４】このような現像装置においては、現像領域
において潜像担持体と現像スリーブ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
スリーブとの距離を近接させることが望ましい。しか
し、この距離を近接させると、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」と呼ばれる現象が発生したり、細線再現性が悪化
したりして、画質が劣化するという不具合が生じる。

【０００５】現像領域における現像スリーブの表面移動
方向は、潜像担持体に連れ回る方向であり、その線速は
潜像担持体の線速よりも速く設定されている。よつて、
磁気ブラシは潜像担持体上の静電潜像を追い越しながら
摺擦するように静電潜像に対して相対移動する。すなわ
ち、潜像担持体表面は、現像領域を通過する間に複数の
磁気ブラシに順次追い越されるように摺擦される。画像
後端位置に対応する潜像担持体上の静電潜像部分（潜像
後端部分）に着目すると、この潜像後端部分を順次摺擦
する複数の磁気ブラシは、次のようにトナー供給能力が
順次小さいものになる。すなわち、潜像担持体表面の移
動で現像領域に進入した後に潜像後端部分を摺擦する磁
気ブラシは、潜像担持体上で潜像担持体表面移動方向上
流側に位置する非潜像部分に対向してきたものである。
このような磁気ブラシの先端部分では、上記非潜像部分
に対向していた期間に、キャリア表面に付着していたト
ナーが非潜像部分から受ける静電力で現像スリーブ側に
移動するトナードリフトが生じている。このトナードリ
フトは、上記非潜像部分に対向する期間が長いほど進行
する。よつて、現像領域の潜像担持体移動方向下流側で
潜像後端部分を摺擦する磁気ブラシほど、上記非潜像部
分に対向してきた期間が長くてトナードリフトが進行し
先端部のキャリア面トナーが少なく、トナー供給能力が
小さいものになる。そして、潜像後端部分が現像領域を
脱出するとき、この潜像後端部を摺擦する磁気ブラシ
は、先端部のキャリア面にトナーがほとんど存在しない
状態になる。このような程度までトナードリフトが進行
した磁気ブラシは、トナーが付着していない磁気ブラシ
の先端部のキャリア面に、潜像後端部分に付着している
トナーを静電的に引きつけるものとなる。この結果、潜
像後端部分については、現像領域中で磁気ブラシにより
一旦トナーが供給されても、このトナーが現像領域を脱
出するまでに、キャリア面にトナーがほとんどなくなっ
た他の磁気ブラシの先端部分に移ってしまう。これによ
り、後端白抜けや細線再現性の低下が生じるものと考え
られる。

【０００６】本出願人は、後端白抜けや細線再現性の低
下を抑制するために、特開２０００―３０５３６０号公
報、特開２０００―３４７５０６号公報、特開２００１
−５２９６号公報等において、上述の現像装置に関する
画質の改善を図ることができる発明を提案している。こ
れらの公報で提案した発明では、現像領域における法線
方向磁束密度の減衰率や、現像領域で現像剤を穂立ちさ
せるための主磁極と隣り合う磁極との角度間隔、主磁極
の半値中央角などを所定値に規定している。具体的な構
成としては、上述した現像磁極を、Ｎ極からなる１つの
主磁極と、この主磁極の現像スリーブの表面移動方向上
流側及び下流側に近接するように配置されるＳ極からな
る２つの補助磁極とから構成する。更に、本出願人は、
現像ニップ及び磁気ブラシ密度の設定（特開２００１−
２７８４９号公報参照）や主磁極の半値角度幅（半値中
央角ともいう）の設定（特開２００１−１３４１００号
公報）等をして、画質改善を実現する発明も提案してい
る。これらの発明によれば、現像効率を向上させ、後端
白抜け現象及び細線再現性の改善を図ることができるこ
とが確認されている。

【０００７】上記公報のうち特開２０００―３０５３６
０号公報、特開２０００―３４７５０６号公報、及び特
開２００１−５２９６号公報等の装置により、現像効率
を向上させ、後端白抜け現象及び細線再現性を改善でき
るのは、以下の理由によるものと考えられる。図７
（ａ）は、現像磁極が１つの磁極Ｐ１からなる従来の現
像装置における現像領域近傍の磁力分布を示す説明図で
ある。また、図７（ｂ）は、その現像磁極Ｐ１により形
成される磁界から磁力を受けて穂立ちした現像剤からな
る磁気ブラシを現像スリーブ４の軸方向から見たときの
形状を示す説明図である。図８（ａ）は、現像磁極が１
つの主磁極Ｐ１ｂと２つの補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃから
なる現像装置における現像領域近傍の磁力分布を示す説
明図である。また、図８（ｂ）は、これらの磁極Ｐ１
ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃにより形成される磁界から磁力を受
けて穂立ちした現像剤からなる磁気ブラシを現像スリー
ブ４の軸方向から見たときの形状を示す説明図である。

【０００８】従来の現像装置では、Ｎ極の現像磁極に隣
り合うＳ極の磁極としては、現像領域に対して現像スリ
ーブ４の表面移動方向下流側に位置する領域で現像剤を
搬送するための磁界を形成する磁極Ｐ２がある。また、
現像スリーブ４上に汲み上げられた現像剤を現像領域ま
で搬送するための磁界を形成する磁極Ｐ６も存在する。
これらの磁極Ｐ２，Ｐ６は、現像磁極Ｐ１から比較的離
れた位置に配置されるので、現像領域における磁界の磁
力分布は、図７（ａ）に示すように、現像磁極Ｐ１から
出る磁力線が現像スリーブ表面から比較的離れた位置を
通るようになる。そして、現像スリーブ４上に担持され
て現像領域まで搬送されてきた現像剤は、図７（ｂ）に
示すように、その磁力線に沿って穂立ちし、磁気ブラシ
を形成する。

【０００９】一方、上記公報の現像装置では、Ｎ極の主
磁極Ｐ１ｂに隣り合うＳ極の磁極として、２つの補助磁
極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃがある。主磁極Ｐ１ｂとこれらの補助
磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃとの距離は、図７（ａ）及び（ｂ）
に示した従来の現像装置における上記現像磁極とこれに
隣り合う両磁極Ｐ２，Ｐ６との距離より小さい。このた
め、図８（ａ）に示すように、現像領域における磁界の
磁力分布は、図７（ａ）に示す従来の現像装置の現像主
極から出る磁極に比べ、主磁極Ｐ１ｂから出る磁力線が
現像スリーブ表面に近い位置を通る。また、主磁極Ｐ１
ｂから出る磁力線のより多くが、隣り合う磁極としての
２つの補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃに向かう。これらの結
果、磁気ブラシの形成に関与する現像スリーブ表面の法
線方向に近い方向に向かう磁力線（以下、「穂立ち用磁
力線」という。）の本数が、同じ本数の磁力線が生じる
従来の現像装置に比べて少なくなる。その穂立ち用磁力
線が存在する現像スリーブ４の表面移動方向における幅
（穂立ち幅）も狭くなる。そのため、図７（ｂ）と図８
（ｂ）との比較からもわかるように、現像領域に搬送さ
れてきた現像剤の穂立ち開始位置は、従来の現像装置よ
りも現像領域における現像スリーブ表面移動方向の中心
（以下、単に「中心」という。）に近づく。また、現像
スリーブ４の表面に担持された状態で現像領域を通過す
る現像剤の穂立ち終了位置も、同様にして、従来の現像
装置よりも現像領域の中心に近づくことになる。すなわ
ち、現像スリーブ４上の現像剤が、従来の現像装置より
も現像領域の中心から近い地点で穂立ちを開始し、ま
た、穂立ちを終了するようになる。この結果、現像スリ
ーブ４上の磁気ブラシが感光体ドラム１に近接又は接触
する期間が従来の現像装置よりも短くなる。これに応じ
て、潜像後端部分が感光体ドラム表面の移動で現像領域
を脱出するときにこの潜像後端部を摺擦する磁気ブラシ
が、それまで非潜像部分に近接又は接触していた期間
も、従来の現像装置より短くなる。よって、現像領域を
脱出するときに感光体ドラム１の潜像後端部分を摺擦す
る磁気ブラシのトナードリフトの進行度合いを小さくで
き、従来の現像装置に比べ、後端白抜け及び細線再現性
の低下を抑制することができる。

【００１０】また、上記公報の現像装置においては、Ｎ
極の主磁極Ｐ１ｂに２つのＳ極の補助磁極が近接して配
置されているので、現像スリーブ４の表面からその法線
方向に離れた位置での現像領域内の磁力線は、従来の現
像装置に比べて疎となる。このため、現像スリーブ４の
表面からその法線方向に離れた位置（例えば、従来装置
における磁気ブラシの先端部分が存在する位置）での現
像領域内における法線方向磁束密度は、上記公報の現像
装置の方が従来の現像装置より小さくなる。したがっ
て、上記公報の現像装置では、磁気ブラシを構成する現
像剤の多くが磁束密度の高い現像スリーブ４の表面近傍
に引き寄せられ、図８（ｂ）に示すように、磁気ブラシ
の長さは従来の現像装置に比べて短いものとなる。

【００１１】更に、上記公報の現像装置を実際に使用す
る場合、現像領域に供給される現像剤の量は、現像領域
を通過する間に穂立ちすることができる現像剤の最大量
よりも少なく設定される。すなわち、上記公報の現像装
置においては、本来であればもっと長い磁気ブラシを形
成できるところ、現像領域に供給される現像剤の量を少
なめにして磁気ブラシの長さをより短く規制する。これ
により、現像スリーブ４の表面に近い磁束密度の高い領
域に磁気ブラシの先端部分が位置することになり、その
磁気ブラシの先端部分では、従来の現像装置における磁
気ブラシの先端部分よりもブラシ密度が高いものとな
る。そして、磁気ブラシが短くなった分だけ現像スリー
ブ４の表面と感光体ドラム１の表面との最小間隔（以
下、「現像ギャップ」という。）Ｐｇを狭くすること
で、従来装置よりも現像スリーブ４の表面に近い磁束密
度の高い領域に存在する密度の高いブラシ部分で感光体
ドラム１を摺擦することができる。

【００１２】尚、上記公報の現像装置では、上述のよう
に、現像剤の穂立ち開始位置及び現像剤の穂立ち終了位
置が、従来の現像装置よりも現像領域の中心に近づくこ
とになる。このため、図８（ｂ）に示すように、現像領
域において磁気ブラシが潜像担持体を摺擦する部分の現
像スリーブ表面移動方向の幅（摺擦幅）Ｐｎが従来の現
像装置よりも狭くなる。そのため、磁気ブラシによる摺
擦で感光体ドラム１上の潜像部分に供給されるトナー量
は、摺擦する部分のブラシ密度が同じであれば、従来の
現像装置よりも減少する。しかし、上記公報の現像装置
を用いれば、上述したように、感光体ドラム１に接触す
る磁気ブラシの先端部分のブラシ密度が従来の現像装置
よりも高くできる。よって、感光体ドラム１上の潜像部
分に供給されるトナー量が従来の現像装置に比べて減る
のを抑制することができる。以上から、摺擦幅Ｐｎが従
来の現像装置よりも狭くなっても、現像領域における感
光体ドラム１の線速に対する現像スリーブ４の線速比を
高めるなどにより、静電潜像に供給されるトナー量を十
分に確保することが可能である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記線速比
を高める場合、感光体ドラム１の線速を遅くする方法
と、現像スリーブ４の線速を速くする方法とがあるが、
前者の方法では画像形成速度が低下することになるた
め、一般に後者の方法が採用される。しかし、このよう
に現像スリーブ４の線速を速めると、その現像スリーブ
上に付着する現像剤に働く遠心力が高まる。そのため、
その現像剤で構成される磁気ブラシが感光体ドラム１に
接触したときの衝撃等により、磁気ブラシを構成するキ
ャリアが磁気ブラシから遊離しやすくなる。この遊離し
たキャリアが感光体ドラム１上に付着するというキャリ
ア付着と呼ばれる現象が生じる。この現象が生じると、
感光体ドラム１上に付着した付着キャリアにより、画像
が乱されたり、画像中のドット抜けが生じたりする。そ
の結果、画質低下を引き起こすという問題が生じるばか
りではなく、感光体ドラム１の周囲に配置された部品を
損傷させるという問題も生じる恐れがある。また、現像
領域における感光体ドラム１の線速が１００［ｍｍ／
秒］以上３００［ｍｍ／秒］以下に設定された画像形成
速度が比較的速い画像形成装置（中速機）が現在広く普
及している。このような画像形成装置においては、現像
スリーブ４の線速がより速くなり、現像スリーブ上に付
着する現像剤に働く遠心力がより高まることになる。よ
って、このような中速機においては上述した問題が生じ
やすい。

【００１４】更に、本発明者らの研究の結果、従来の現
像装置では、現像領域中の磁気ブラシ先端部分のキャリ
アが、感光体ドラム１からの静電力を受けて、感光体ド
ラム表面に吸着する現象が生じていることが判明した。
具体的に説明すると、従来の現像装置では、磁気ブラシ
を感光体ドラム１の表面に摺擦（相対移動）させること
で磁気ブラシを感光体ドラム１の表面に対して等速移動
する場合よりも静電潜像に供給されるトナー量を高めよ
うとしていた。このときの現像領域では、感光体ドラム
１の表面に接触しない磁気ブラシの現像スリーブ側部分
については感光体ドラム表面に対して相対移動してい
る。しかし、感光体ドラム表面に接触する磁気ブラシの
先端部分は、感光体ドラム表面に吸着してしまい、感光
体ドラム表面に対して摺擦動作を行っていないことが多
い。このため、従来の現像装置では、磁気ブラシを感光
体ドラム１の表面に摺擦（相対移動）させて静電潜像に
供給されるトナー量を高める効果が小さいという問題も
あった。このような問題は、上述した磁気ブラシの長さ
が短く、かつ、感光体ドラム１に接触するブラシ部分の
密度が高い上記公報の現像装置を用いた場合にも生じ得
るものである。したがって、上記公報の現像装置におい
て、現像領域における感光体ドラム１の線速に対する現
像スリーブ４の線速比を高めて従来と同程度の画像濃度
を維持しようとする場合にも、上記現象によりその効果
は小さいものとなる。

【００１５】本発明は、上記問題に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、現像領域における潜像
担持体の線速が１００［ｍｍ／秒］以上３００［ｍｍ／
秒］以下に設定された画像形成速度が比較的速い画像形
成装置（中速機）において、細線再現性の向上や後端白
抜け現象の抑制を図りつつ、潜像担持体へのキャリア付
着を抑制することが可能であるとともに、高い画像濃度
を得ることが可能な現像装置及び画像形成装置を提供す
ることである。

【００１６】

【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、トナーと磁性粒子を含む現像剤
を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、静電潜
像を表面に担持して表面移動する潜像担持体とが対向す
る現像領域で、該現像領域に対向するように配置した現
像磁極により該現像剤担持体上の現像剤を穂立ちさせて
該現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、該現像剤担持
体を該現像領域で該潜像担持体の表面移動方向と同方向
かつ該潜像担持体表面の線速よりも大きい線速で表面移
動させて、該磁気ブラシにより該潜像担持体の表面を摺
擦し、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置におい
て、上記現像領域における上記現像剤担持体の線速が、
１５０［ｍｍ／秒］以上５００［ｍｍ／秒］未満であ
り、上記現像剤担持体に担持されて現像領域に搬送され
る現像剤の量が、６５［ｍｇ／ｃｍ²］以上９５［ｍｇ
／ｃｍ²］以下であり、上記現像磁極により上記現像領
域の現像剤担持体表面外側に生じる磁束の該現像剤担持
体表面法線方向における磁束密度の減衰率が４０［％］
以上であり、上記現像領域で上記現像磁極により生じる
磁束の上記現像剤担持体表面上における該現像剤担持体
表面の法線方向磁束密度が１００［ｍＴ］以上２００
［ｍＴ］以下であり、上記磁性粒子の飽和磁化値が、４
０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×１０^-7
×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満であることを特徴とする
ものである。ここで、上記「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現像剤担持体表面
の法線方向における磁束密度（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その法線方向に
１［ｍｍ］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、下記の数１で求められる値を意味す
る。

【数１】減衰率［％］＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００ また、請求項２の発明は、トナーと磁性粒子を含む現像
剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体と、静電
潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体とが対向
する現像領域で、該現像領域に対向するように配置した
現像磁極により該現像剤担持体上の現像剤を穂立ちさせ
て該現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、該現像剤担
持体を該現像領域で該潜像担持体の表面移動方向と同方
向かつ該潜像担持体表面の線速よりも大きい線速で表面
移動させて、該磁気ブラシにより該潜像担持体の表面を
摺擦し、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置にお
いて、上記現像領域における上記現像剤担持体の線速
が、１５０［ｍｍ／秒］以上５００［ｍｍ／秒］未満で
あり、上記現像剤担持体に担持されて現像領域に搬送さ
れる現像剤の量が、６５［ｍｇ／ｃｍ²］以上９５［ｍ
ｇ／ｃｍ²］以下であり、上記現像磁極により上記現像
剤担持体表面上に生じる該現像剤担持体表面の法線方向
における最高磁束密度の半分の磁束密度となる該現像剤
担持体表面上の半値点を、上記現像領域における該現像
剤担持体表面の曲率中心軸から見たときの該現像剤担持
体の表面移動方向における半値点間の角度幅が２５
［°］以下であり、上記現像領域で上記現像磁極により
生じる磁束の上記現像剤担持体表面上における該現像剤
担持体表面の法線方向磁束密度が１００［ｍＴ］以上２
００［ｍＴ］以下であり、上記磁性粒子の飽和磁化値
が、４０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×
１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満であることを特徴
とするものである。また、請求項３の発明は、請求項１
又は２の現像装置において、上記磁性粒子の静抵抗値
が、１２［ｌｏｇΩ］以上１４［ｌｏｇΩ］以下である
ことを特徴とするものである。また、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、上記磁性
粒子の流動度が、２０［秒／５０ｇ］以上４０［秒／５
０ｇ］以下であることを特徴とするものである。また、
請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記
トナーの帯電量が、１０［μＣ／ｇ］以上４０［μＣ／
ｇ］以下であることを特徴とするものである。また、請
求項６の発明は、潜像担持体と、上記潜像担持体に潜像
を形成する潜像形成手段と、上記潜像担持体上の潜像
を、トナーと磁性粒子を含む現像剤により現像する現像
手段と、上記潜像担持体上のトナー像を転写材上に転写
する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記潜
像担持体と、上記現像手段に設けられる現像剤担持体と
が対向する現像領域における該潜像担持体の線速が、１
００［ｍｍ／秒］以上３００［ｍｍ／秒］以下であり、
上記現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現
像装置を用いたことを特徴とするものである。上記請求
項１の現像装置においては、現像領域の現像剤担持体外
側における法線方向磁束密度の減衰率が４０［％］以上
となっている。このように減衰率を高めるには、例え
ば、上記公報の現像装置のように、Ｎ極からなる１つの
主磁極と、この主磁極の現像スリーブ表面移動方向両側
に近接して配置されるＳ極からなる２つの補助磁極とか
ら構成した現像磁極を利用する。尚、主磁極と補助磁極
の極性は互いに逆極性であればよく、現像磁極がＳ極で
補助磁極がＮ極であってもよい。そして、このようにし
て減衰率を高めるとともに、現像領域に搬送される現像
剤の量（現像剤供給量）を、現像領域を通過する間に穂
立ちすることができる現像剤の最大量よりも少なくす
る。具体的には、６５［ｍｇ／ｃｍ²］以上９５［ｍｇ
／ｃｍ²］以下に設定する。この結果、上述したよう
に、磁気ブラシの長さを短くし、潜像担持体に接触する
ブラシ部分の密度を高めることができる。ここで、現在
普及している画像形成装置の中には、潜像担持体の線速
が１００［ｍｍ／秒］以上３００［ｍｍ／秒］以下に設
定された中速機が多く存在する。このような画像形成装
置において、上述したような磁気ブラシの長さが短くか
つ潜像担持体に接触するブラシ部分の密度が高い現像装
置を用いる場合、現像領域における潜像担持体線速に対
する現像剤担持体線速を速めることが必要になる。これ
は、高い画像濃度を維持するためである。具体的には、
潜像担持体の線速に対して現像剤担持体の線速を、実質
的にはおよそ１．５倍〜２．０倍に設定する必要があ
り、現像剤担持体の線速が１５０［ｍｍ／秒］以上５０
０［ｍｍ／秒］未満程度に高速にする必要がある。しか
し、このように現像剤担持体の線速が速いと、上述した
ように、現像剤担持体上に付着する現像剤に働く遠心力
が高まり、潜像担持体へのキャリア付着と呼ばれる現象
が生じる。特に、本請求項の現像装置のように、上記減
衰率が高いものでは、磁気ブラシの先端部分で磁力によ
り磁性粒子（キャリア）を拘束する力が比較的弱い。そ
のため、磁気ブラシ先端部分のキャリアは、潜像担持体
に付着しやすく、キャリア付着が生じやすい。本発明者
らは、研究を重ねた結果、現像領域で現像磁極により生
じる磁束の上記現像剤担持体表面上における該現像剤担
持体表面の法線方向磁束密度を１００［ｍＴ］以上２０
０［ｍＴ］以下とし、現像剤を構成する磁性粒子（キャ
リア）の飽和磁化値を、４０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ
／ｋｇ］以上（４０［ｅｍｕ／ｇ］以上）とすること
で、キャリア付着の現象が発生するのを抑制できること
を確認した。その詳細については、後述の実験例１にて
説明する。このような範囲の飽和磁化値をもつキャリア
を用いれば、上記法線方向磁束密度が１００［ｍＴ］以
上２００［ｍＴ］以下であって上記減衰率が４０［％］
以上である磁界をもつ現像領域において、磁気ブラシ先
端部分のキャリア拘束力を、そのキャリアに働く潜像担
持体に向かう力よりも十分に大きくできる。すなわち、
本請求項１の現像装置であれば、現像剤担持体の表面移
動により加わる遠心力及び潜像担持体表面から受ける静
電力等の合成力よりも、磁気ブラシ先端部分のキャリア
に働く現像剤担持体側への磁力による拘束力を大きくで
きる。したがって、潜像担持体に付着するキャリア数を
減らすことができる。ここで、磁性粒子の飽和磁化値が
４０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満であると、
上述した磁界が形成される現像領域で現像を行う本請求
項の現像装置では、磁力によるキャリアの拘束力が不十
分となる。そのため、潜像担持体へのキャリア付着を十
分に抑制することができない。また、磁性粒子の飽和磁
化値が６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上（６
０［ｅｍｕ／ｇ］以上）であると、上述した磁界が形成
される現像領域におけるキャリアの拘束力が強すぎる結
果となる。そのため、現像剤担持体上のトナー及びキャ
リアからなる磁気ブラシの穂立ち状態が固く締ったもの
となり、画像の階調性や中間調の再現性が悪化する。以
上から、請求項１の現像装置においては、現像領域中に
上述した磁界を形成し、飽和磁化値が４０×１０^-7×４
π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・
ｍ／ｋｇ］未満であるキャリアを用いている。これによ
り、潜像担持体へのキャリア付着を抑制できる。尚、こ
のような飽和磁化値を好適に得られるキャリアの芯材と
しては、フェライトを用いるのが好適である。また、従
来では、上述したように、現像領域において潜像担持体
表面に接触するブラシ部分が潜像担持体表面に吸着して
しまい、磁気ブラシの摺擦による潜像担持体上の静電潜
像へのトナー供給量を高める効果が小さかった。これに
対し、本請求項１の現像装置によれば、上述のように磁
気ブラシ先端部分を構成するキャリアの拘束力が高いた
め、潜像担持体表面に接触するブラシ部分が潜像担持体
表面に対してしっかりと摺擦動作を行うことができる。
よって、磁気ブラシの摺擦による潜像担持体上の静電潜
像へのトナー供給量を高める効果を高めることができ
る。また、上記請求項２の現像装置は、上記減衰率を４
０［％］以上とする代わりに、半値点間の角度幅を２５
［°］以下とする点で、上記請求項１の現像装置の構成
と異なっている。半値点間の角度幅を２５［°］以下と
した場合も、上記減衰率を４０［％］以上とする場合と
同様に、長さが短く、かつ、潜像担持体に接触する磁気
ブラシの先端部分の密度が高い磁気ブラシを形成するこ
とができる。よって、上記請求項１の現像装置と同様
に、潜像担持体へのキャリア付着を抑制できるととも
に、潜像担持体上の静電潜像へのトナー供給量を高める
ことができる。また、上記請求項６の画像形成装置は、
現像領域における潜像担持体の線速が１００［ｍｍ／
秒］以上３００［ｍｍ／秒］以下に設定された画像形成
速度が比較的速いものである。本請求項６の画像形成装
置には、請求項１乃至５の現像装置が備わっているの
で、潜像担持体へのキャリア付着を抑制できるととも
に、潜像担持体上の静電潜像へのトナー供給量を高める
ことができる。

【００１７】

【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。）に適用した実施形態について説明する。図２
は、本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成図であ
る。このプリンタは、潜像担持体としての感光体ドラム
１を有している。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に接触する帯電手
段としての帯電ローラ５０により、その表面を一様に帯
電される。その後、潜像形成手段としての光書込ユニッ
ト５１により画像情報に基づき走査露光されて、感光体
ドラム１の表面に静電潜像が形成される。なお、帯電手
段及び潜像形成手段としては、帯電ローラ５０及び光書
込ユニット５１とは異なるものを用いることもできる。
感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、後述する現
像手段としての現像装置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、転写ベルト５３を備えた転写手段
としての転写ユニットにより、給紙カセット５４から給
紙ローラ５５及びレジストローラ対５６を経て搬送され
る転写材としての転写紙５２上に転写される。転写終了
後の転写紙５２は、定着手段としての定着ユニット５７
によりトナー像が定着され、機外に排出される。なお、
転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナー
は、クリーニング手段としてのクリーニングユニット５
８により感光体ドラム１の表面から除去される。また、
感光体ドラム１上の残留電荷は、除電手段としての除電
ランプ５９で除去される。

【００１８】次に、本実施形態における現像装置２の構
成について説明する。図１は、感光体ドラム１の周囲に
配置される現像装置２を含む主な装置の概略構成図であ
る。本実施形態における現像装置２は、現像剤担持体と
しての現像ローラ３が所定間隔の現像ギャップを介して
感光体ドラム１に近接するように配置されている。この
現像ローラ３は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導
電性樹脂などの非磁性体からなる円筒状の現像スリーブ
４を備えている。また、その内部には、現像スリーブ４
の表面上に現像剤を穂立ちさせる等ための磁界を形成す
る磁界形成手段としての磁石ローラ５が設けられてい
る。現像スリーブ４は、固定配置されている磁石ローラ
５の周囲を、図示しない駆動手段によって図中反時計回
り方向に回転する。

【００１９】また、現像装置２は、現像スリーブ４と感
光体ドラム１とが対向する現像領域に対して現像スリー
ブ４の表面移動方向上流側に、現像スリーブ上に付着し
た現像剤量を規制する現像剤規制部材としてのドクタブ
レード６が設けられている。このドクタブレード６と現
像スリーブ４との間隔であるドクタギャップは、現像領
域に搬送される現像剤供給量に影響を与える。なお、本
実施形態では、ドクタギャップを０．４８［ｍｍ］に設
定しているが、０．３５［ｍｍ］以上０．５［ｍｍ］以
下の範囲内であればよい。また、現像装置２は、現像ロ
ーラ３の感光体ドラム１とは反対側の領域における現像
ケーシング７の内部に、現像剤を攪拌しながら現像スリ
ーブ４上へ汲み上げるためのスクリュー８が設けられて
いる。

【００２０】本実施形態では、径が１００［ｍｍ］であ
る感光体ドラム１を、現像領域におけるドラム線速が１
５０［ｍｍ／秒］となるように回転駆動させ、かつ、径
が２５［ｍｍ］である現像スリーブ４を、現像領域にお
けるスリーブ線速が３００［ｍｍ／秒］となるように回
転駆動させている。すなわち、本実施形態では、ドラム
線速に対するスリーブ線速の線速比を２．０に設定して
いる。また、本実施形態における現像ギャップは０．５
［ｍｍ］に設定されている。従来の現像ギャップは、一
般にキャリア粒径の１０倍程度に設定されており、例え
ばキャリア粒径が５０［μｍ］であれば０．６５［ｍ
ｍ］以上０．８［ｍｍ］以下程度であった。一方、本実
施形態では、従来に比べて主磁極の磁力が大きいため、
キャリア粒径の３０倍程度に設定することも可能であ
る。しかし、本実施形態であっても、現像ギャップをキ
ャリア粒径の３０倍程度よりも広くすると、所望の画像
濃度を得ることが困難となる。

【００２１】次に、磁気ローラ５により形成される磁界
について説明する。図３は、磁石ローラ５の各磁極によ
り現像スリーブ４の表面に発生するその表面の法線方向
の磁束密度（以下、「法線方向磁束密度」という。）の
分布を実線で示した円グラフである。この円グラフを作
成するために、ＡＤＳ社製ガウスメーター（ＨＧＭ−８
３００）並びにＡＤＳ社製Ａ１型アキシャルプローブを
使用し、これらで測定した結果を円チャートレコーダに
より記録した。このような磁気特性を有する磁石ローラ
５による磁界によって、現像剤中のキャリアが現像スリ
ーブ４上にチェーン状に穂立ちし、このチェーン状に穂
立ちしたキャリアに静電力等によりトナーが付着して磁
気ブラシが形成される。この磁気ブラシは、現像スリー
ブ４の表面移動に伴って現像スリーブ４の表面移動方向
（図中反時計回り方向）に搬送される。

【００２２】本実施形態における磁石ローラ５は、図４
に示すように、現像領域における現像剤を穂立ちさせる
ための磁界を形成する現像磁極として、３つの磁極Ｐ１
ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃを備えている。これらの磁極Ｐ１
ａ、磁極Ｐ１ｂ及び磁極Ｐ１ｃは、この順に現像スリー
ブ４の表面移動方向上流側から並んで配置されている。
各磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃは、横断面の小さい磁石
により構成されている。一般に、磁石の横断面を小さく
すると磁力が弱くなるため、本実施形態では、３つの磁
極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃを比較的磁力の強い希土類金
属合金からなる磁石で構成している。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によれ
ば、３５８［ｋＪ／ｍ³］の最大エネルギー積を得るこ
とができる。また、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石
によれば、８０［ｋＪ／ｍ³］前後の最大エネルギー積
を得ることができる。一般には、最大エネルギー積が３
６［ｋＪ／ｍ³］前後、２０［ｋＪ／ｍ³］前後のフェラ
イト磁石、フェライトボンド磁石等が用いられる。しか
し、本実施形態のように希土類金属合金磁石を用いれ
ば、これらに比べて強い磁力を確保することができる。
よって、横断面の小さい磁石を用いても、現像スリーブ
４の表面の磁力を十分に確保することができる。本実施
形態では、現像磁極を構成する３つの磁極Ｐ１ａ，Ｐ１
ｂ，Ｐ１ｃにより現像スリーブ４の表面に発生する法線
方向磁束密度が１００［ｍＴ］以上２００［ｍＴ］以下
となるように設定されている。

【００２３】また、図４において１点破線で示すライン
は、現像スリーブ４の表面からその法線方向に１［ｍ
ｍ］離れた位置での法線方向磁束密度を示している。本
実施形態において、法線方向磁束密度の減衰率とは、上
記数１で求められる値を意味する。このとき、数１中
「Ｘ」は、現像スリーブ４の表面上に発生する法線方向
磁束密度のピーク値を指し、「Ｙ」は、現像スリーブ４
の表面からその法線方向に１［ｍｍ］離れた位置での法
線方向磁束密度のピーク値を指す。例を挙げると、現像
スリーブ４の表面の法線方向磁束密度が１００［ｍＴ］
で、現像スリーブ４の表面から１［ｍｍ］離れた部分で
の法線方向磁束密度が８０［ｍＴ］であるとき、その減
衰率は２０［％］となる。

【００２４】次に、磁気ローラ５の磁極配置について説
明する。図４は、磁気ローラ５の現像磁極である３つの
磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの配置を示す説明図であ
る。磁気ローラ５の現像磁極は、主に現像領域の現像剤
を穂立ちさせるために機能する主磁極Ｐ１ｂと、その主
磁極Ｐ１ｂとは反対極性をもつ２つの補助磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃから構成される。２つの補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ
は、主磁極Ｐ１ｂに対して現像スリーブ４の表面移動方
向の上流側及び下流側に隣接する位置に配置されてい
る。本実施形態では、上記主磁極Ｐ１ｂ、現像スリーブ
４上に現像剤を汲み上げるための磁界を形成する磁極Ｐ
４、現像スリーブ４上に汲み上げられた現像剤を現像領
域まで搬送するための磁界を形成する磁極Ｐ６、及び、
現像領域の現像スリーブ４表面移動方向下流側に位置す
る領域で現像剤を搬送するための磁界を形成する磁極Ｐ
２，Ｐ３を、Ｎ極で構成している。また、上記補助磁極
Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ、及び、現像スリーブ４上に汲み上げら
れた現像剤を搬送する磁極Ｐ５を、Ｓ極で構成してい
る。本実施形態では、主磁極Ｐ１ｂとして、現像スリー
ブ４の表面上の法線方向磁束密度の最高値が約１２０
［ｍＴ］となる磁石を用いている。そして、主磁極Ｐ１
ｂの現像スリーブ表面移動方向下流側に位置する補助磁
極Ｐ１ｃと主磁極Ｐ１ｂとが、１００［ｍＴ］以上の法
線方向磁束密度をもっていれば、後述する飽和磁化値を
もつキャリアを使用することで、感光体ドラム１上にキ
ャリアが付着する等の異常画像の発生がないことが確認
されている。このようなキャリア付着は、現像領域中の
現像スリーブ４表面の接線方向の磁力が小さいほど発生
しやすい。そのため、この接線方向磁力を大きくするこ
とが重要であるが、主磁極Ｐ１ｂ又は補助磁極Ｐ１ｃの
いずれか一方の磁極を十分に大きくすれば、キャリア付
着の発生を十分に抑えることができる。

【００２５】また、上述した２つの補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ
１ｃは、主磁極Ｐ１ｃによる現像スリーブ４表面上の法
線方向磁束密度の分布を調節するために利用される。具
体的には、現像領域における現像スリーブ４表面の曲率
中心軸すなわち現像スリーブ４の中心軸から見た現像ス
リーブ表面移動方向の半値点間の角度幅（以下、「半値
角度幅」という。）を狭くするために利用される。ここ
で、半値角度幅とは、主磁極Ｐ１ｃにより現像スリーブ
４の表面に発生する法線方向磁束密度の最高値の半分と
なる磁束密度を示す現像スリーブ４表面の２つの半値点
を、現像スリーブ４の中心軸から見たときの現像スリー
ブ４の表面移動方向における角度幅をいう。したがっ
て、例えば、法線方向磁束密度の最高値が１２０［ｍ
Ｔ］である場合、半値角度幅は、法線方向磁束密度がそ
の半値である６０［ｍＴ］となる現像スリーブ４表面の
半値点を現像スリーブ４の中心軸から見たときの角度幅
となる。本実施形態では、主磁極Ｐ１ｂの半値角度幅が
２５［°］以下となるように、補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ
の磁気特性や配置などが設定されている。具体的には、
現像磁極を構成する３つの磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ
の磁石における現像スリーブ表面移動方向の横断面の幅
が２［ｍｍ］に設定されており、その結果、本実施形態
では主磁極Ｐ１ｂの半値角度幅が１６［°］となってい
る。

【００２６】図５（ａ）は、図３を基づいて、本実施形
態のように３つの磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃで現像磁
極を構成した場合の半値角度幅を示す説明図である。図
５（ｂ）は、従来のように１つの磁極Ｐ１で現像磁極を
構成した場合の半値角度幅を示す説明図である。図５
（ａ）及び（ｂ）を比較すると、本実施形態における主
磁極Ｐ１ｂの半値角度幅θ１は、補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１
ｃにより、従来の単一の現像磁極Ｐ１の半値角度幅θ'
１よりも狭くなる。ここで、主磁極Ｐ１ｂの半値角度幅
が２５［°］を越えると、後端白抜け等の異常画像が発
生することが確認されている。

【００２７】また、本実施形態では、補助磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃの半値角度幅は、図４に示すように、３５［°］
以下となるように設定している。また、主磁極Ｐ１ｂと
各補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃとの位置関係は、図４に示し
たように、主磁極Ｐ１ｂと各補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃと
の配置角度幅が３０［°］以下となるように設定されて
いる。この配置角度幅とは、主磁極Ｐ１ｂと２つの補助
磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃとにより現像スリーブ４の表面に発
生する法線方向磁束密度の最高値を示す現像スリーブ４
表面の各点を、現像領域における現像スリーブ４表面の
曲率中心軸すなわち現像スリーブ４の中心軸から見たと
きの現像スリーブ４の表面移動方向におけるそれぞれの
角度幅をいう。本実施形態では、上述のように主磁極Ｐ
１ｂの半値角度幅が１６［°］であるため、主磁極Ｐ１
ｂに対する各補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの配置角度幅を２
５［°］としている。

【００２８】更に、本実施形態では、現像磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃにより現像スリーブ４の表面に発生する
法線方向磁束密度が０［ｍＴ］となる変極点のうち、現
像スリーブ４の表面移動方向最上流側と最下流側に位置
する２つの変極点間の角度幅を１２０［°］以下となる
ように構成されている。すなわち、図４に示すように、
２つの補助磁極Ｐ１ａ、Ｐ１ｃと各補助磁極Ｐ１ａ、Ｐ
１ｃにそれぞれ隣り合う磁極Ｐ２，Ｐ６との間に存在す
る変極点間の角度幅が１２０［°］以下となっている。

【００２９】以上の構成において、本実施形態における
現像磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの磁気特性は、以下に
示すように観測された。主磁極Ｐ１ｂの現像スリーブ４
の表面上における法線方向磁束密度の最高値は１２０
［ｍＴ］であり、その最高値を示す現像スリーブ４の表
面から法線方向外側に１［ｍｍ］離れた位置での法線方
向磁束密度は５５．８［ｍＴ］であった。よって、その
法線方向磁束密度の変化量は６４．２［ｍＴ］であっ
た。したがって、本実施形態における主磁極Ｐ１ｂによ
る法線方向磁束密度の減衰率は５３．５［％］となる。
また、主磁極Ｐ１ｂの現像スリーブ表面移動方向上流側
に位置する補助磁極Ｐ１ａの現像スリーブ４の表面上に
おける法線方向磁束密度の最高値は１００［ｍＴ］であ
り、その最高値を示す現像スリーブ４の表面から法線方
向外側に１［ｍｍ］離れた位置での法線方向磁束密度は
５３．３［ｍＴ］であった。よって、その法線方向磁束
密度の変化量は４６．７［ｍＴ］であった。したがっ
て、本実施形態における主磁極Ｐ１ｂによる法線方向磁
束密度の減衰率は４６．７［％］となる。また、主磁極
Ｐ１ｂの現像スリーブ表面移動方向下流側に位置する補
助磁極Ｐ１ｃの現像スリーブ４の表面上における法線方
向磁束密度の最高値は１２０［ｍＴ］であり、その最高
値を示す現像スリーブ４の表面から法線方向外側に１
［ｍｍ］離れた位置での法線方向磁束密度は６７．４
［ｍＴ］であった。よって、その法線方向磁束密度の変
化量は５２．６［ｍＴ］であった。したがって、本実施
形態における主磁極Ｐ１ｂによる法線方向磁束密度の減
衰率は４３．８［％］となる。なお、図５（ｂ）に示し
た従来の磁石ローラ５では、例えば、現像磁極Ｐ１の現
像スリーブ４の表面上における法線方向磁束密度の最高
値は９０［ｍＴ］であり、その最高値を示す現像スリー
ブ４の表面から法線方向外側に１［ｍｍ］離れた位置で
の法線方向磁束密度は６３．９［ｍＴ］であった。よっ
て、その法線方向磁束密度の変化量は２６．１［ｍＴ］
であった。したがって、この場合の主磁極Ｐ１ｂによる
法線方向磁束密度の減衰率は２９［％］となる。

【００３０】以上のような磁気特性を有する現像磁極Ｐ
１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃを備えた磁石ローラ５により生じ
る磁力線に沿って現像剤が穂立ちして、現像スリーブ４
上に磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシの中で、
主磁極Ｐ１ｂによる磁界により形成されるブラシ部分の
みが感光体ドラム１の表面に接触することになり、感光
体ドラム１上の静電潜像の可視像化に寄与することにな
る。このとき、現像領域における磁気ブラシの長さは、
約１［ｍｍ］となるように設定されている。尚、ここで
いう磁気ブラシの長さは、感光体ドラム１を取り外した
場合における長さであって、実際には、現像ギャップが
０．５［ｍｍ］に設定されているので、現像領域におけ
る磁気ブラシの長さは、その現像ギャップに応じて短く
なる。

【００３１】このように磁気ブラシの長さを短く形成で
きるのは、上述のように法線方向磁束密度の減衰率が大
きいためである。その理由は、現像スリーブ４の表面上
での法線方向磁束密度は高いが、減衰率が高いために、
現像スリーブ４の表面から１［ｍｍ］離れた位置での法
線方向磁束密度は急激に低くなる。このため、現像スリ
ーブ４の表面付近の現像剤は強い磁界の作用を受けて密
集するが、現像スリーブ４の表面から比較的離れたとこ
ろでは磁界が弱いため現像剤がブラシチェーンを維持で
きないからである。また、本実施形態では、ドクターギ
ャップを適宜調節して、現像スリーブ４に担持されて現
像領域に搬送される現像剤の量（現像剤供給量）を６５
［ｍｇ／ｃｍ²］以上９５［ｍｇ／ｃｍ²］以下と少なめ
になるように設定されている。これにより、本来であれ
ばもっと長い磁気ブラシを形成できるところ、現像剤供
給量不足のため、磁気ブラシが短く規制される。そし
て、このように短く規制された結果、現像ギャップを
０．５［ｍｍ］と設定することで、磁束密度の高い現像
スリーブ４の表面付近で密集した現像剤からなるブラシ
部分で感光体ドラム１の表面を摺擦することができる。
尚、本実施形態では、現像ギャップを０．５［ｍｍ］に
設定しているが、０．３［ｍｍ］以上０．５［ｍｍ］以
下の範囲内であればよい。この範囲内であれば、磁束密
度の高い現像スリーブ４の表面付近で密集した現像剤か
らなるブラシ部分で感光体ドラム１の表面を摺擦するこ
とができる。

【００３２】以上のような構成から、本実施形態では、
主磁極Ｐ１ｂにより形成される磁気ブラシが感光体ドラ
ム１に接触する部分の現像スリーブ表面移動方向の現像
領域幅は、キャリア粒径以上であって２［ｍｍ］以下と
なる比較的狭いものとなる。これにより、上述したよう
に、後端白抜けがなく、横細線や１ドットのように小さ
い画像の細線再現性の高い画像を形成することができ
る。

【００３３】次に、本実施形態に用いる現像剤のキャリ
アについて説明する。キャリアの芯材としては、公知の
磁性体材料を使用することができる。この磁性体材料と
しては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金
属やマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金
又は化合物等が挙げられる。ここで、キャリアの磁気特
性は、磁気ローラ５による磁界からキャリアが受ける影
響を左右し、現像剤の現像特性及び搬送性に大きく影響
を及ぼすことが、後述する実験例等により確認されてい
る。本実施形態では、キャリア付着を抑制し、画像濃度
を高める目的で、飽和磁化値が４０×１０^-7×４π［Ｗ
ｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］未満であるキャリアを使用している。尚、ここでい
うキャリアの飽和磁化値としては、３０００×１０³／
４π［Ａ／ｍ］磁場中におけるキャリアの磁化の強さを
使用している。また、本実施形態におけるキャリアとし
ては、平均粒径が２０［μｍ］以上１００［μｍ］以
下、好ましくは２０［μｍ］以上８０［μｍ］以下のも
のを使用する。これにより、現像領域における現像剤中
のトナー濃度を高くすることができ、画像形成スピード
が高いすなわち潜像担持体の線速が高い画像形成装置に
適用しても、高い画像濃度を維持でき、良好な画像を得
ることができる。以上のキャリアの磁気特性を考慮した
場合、キャリアの芯材としては、フェライトを使用する
のが好ましい。

【００３４】また、キャリアの被覆樹脂としては、一般
的な熱硬化型シリコーン樹脂を使用することができる。
また、本実施形態では、キャリアの静抵抗値が１２［ｌ
ｏｇΩ］以上１４［ｌｏｇΩ］以下となるようにキャリ
アの抵抗値を調整する目的で、キャリアの被覆樹脂中に
微粉末を添加する。この微粉末は、０．０１［μｍ］以
上５．０［μｍ］以下程度の粒径をもつものであるのが
好ましい。更に、キャリアの帯電特性を調整したり、被
覆樹脂と芯材との接着性を向上させたりする目的で、カ
ップリング剤、特にシランカップリング剤を用いること
ができる。例えば、γ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）
アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビ
ニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、
γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、オクタデシルジメチル［３−（トリメ
トキシシリル）プロピル］アンモニウムクロライド、γ
−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリ
クロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルク
ロロシラン（以上、トーレ・シリコン社製）、アリルト
リエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキ
シシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、１，３−ジビニルテトラメチ
ルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル（３−
トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロライド
（以上、チッソ社製）等が挙げられる。

【００３５】次に、本実施形態に用いる現像剤のトナー
について説明する。本実施形態におけるトナーとして
は、公知の方法を用いて作製したものを広く用いること
ができる。具体的には、例えば、結着樹脂、着色剤及び
極性制御剤よりなる混合物を、熱ロールミルで溶融混練
した後、冷却固化せしめ、これを粉砕分級して得られた
ものを使用することができる。また、必要に応じて任意
の添加物を含ませてもよい。本実施形態では、重量平均
粒径が６［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲にあるト
ナーを使用する。このトナーの重量平均粒径は、種々の
方法によって測定でき、例えばコールターカウンターを
使用して測定することができる。このコールターカウン
ターとしては、例えばコールターカウンターII型（コー
ルター社製）を利用することができる。そして、このよ
うなコールターカウンターにより得られた測定結果に基
づいて、例えば個数分布、体積分布といった特性につい
て解析することにより、トナーの重量平均粒径を求める
ことができる。コールターカウンターによる測定で使用
する電解液としては、１級塩化ナトリウムを使用して調
節した１［％］塩化ナトリウム水溶液を用いることがで
きる。

【００３６】トナーの結着樹脂としては、従来からトナ
ー用結着樹脂として使用されてきたものの全てを用いる
ことができる。具体的には、ポリスチレン、ポリクロロ
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその
置換体の単重合体、スチレン／ｐ−クロロスチレン共重
合体、スチレン／プロピレン共重合体、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／アクリル酸メチル共重合体、スチレン
／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル
酸ブチル共重合体、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
メチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合
体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／アクリ
ロニトリル／インデン共重合体、スチレン／マレイン酸
共重合体、スチレン／マレイン酸エステル共重合体など
のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポ
リブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、
ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロ
ジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂
肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素
化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、こ
れらは、単独であるいは２種以上混合して使用される。

【００３７】また、トナーの着色剤としては、トナー用
として公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤と
しては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラッ
ク、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用でき
る。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニン
ブルー、メチルレンブルー、ビクトリアブルー、メチル
バイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー
等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、
ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッ
チングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザ
リンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤として
は、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハ
ンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレン
ジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。

【００３８】また、トナーをより効率的に帯電させるた
めに、少量の帯電付与剤、例えば染顔料、極性制御剤を
含有させることもできる。極性制御剤としては、例え
ば、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその
塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のＣｏ、Ｃ
ｒ又はＦｅ等の金属錯体、有機染料、四級アンモニウム
塩等が使用できる。

【００３９】また、その他の添加剤としては、シリカ微
粒子、酸化チタン微粒子等が一般的なものとして挙げら
れるが、特に限定するものではない。本実施形態では、
添加剤として、シリコーンオイル処理剤にて処理した微
粒子を用いている。この微粒子としては、シリカ微粒
子、酸化チタン微粒子等が挙げられる。シリカ微粒子の
シリコーンオイル処理剤の具体例としては、分子中に反
応性基を有する変性シリコーンオイル、ハイドロジェン
シリコーンオイル又はフッ素含有シリコーンオイルの１
種以上を用いることが好ましいが、分子中にこのような
活性な基を有しない未変性シリコーンオイルを用いるこ
とも可能である。分子中に反応基を有する変性シリコー
ンオイルとしては、分子中にヒドロキシ基、カルボキシ
ル基、アミノ基、エポキシ基、エーテル基およびメルカ
プト基からなる群から選ばれる基を１種以上含む変性シ
リコーンオイルの１種以上が好ましい。また、このシリ
コーンオイルの粘度は、室温で５［ｃｐ］以上１５００
０［ｃｐ］以下であるものが好ましい。添加剤としてシ
リコーンオイル処理剤にて処理したシリカ微粒子を用い
れば、シリカ微粒子による感光体ドラム１の摩耗を低減
することができる。

【００４０】ここで、本実施形態のように小粒径のトナ
ーを用いる場合、摺擦による過剰帯電を生じやすくなる
ので、連続でプリントした場合での帯電量が上昇を抑止
し、カウンターチャージよる非画像部へのトナー付着が
生じやすい。そこで、本実施形態では、トナーの帯電量
を制御する目的で、トナーの流動性を高めることができ
る酸化チタン微粒子を含有させている。この酸化チタン
の添加量は、ＢＥＴ法による窒素吸着により計測したト
ナーの全表面積に対する酸化チタンの比表面積が、３０
［ｍ²／ｇ］以上、特に５０［ｍ²／ｇ］以上４００［ｍ
²／ｇ］以下の範囲内となるように設定するのが望まし
い。しかし、酸化チタン微粒子をシリカ微粒子よりも多
量に添加すると、トナー帯電量が不足する結果を招くこ
とになる。よって、シリカ微粒子に対する酸化チタン微
粒子の添加比率は、０．６以下となるように設定するの
が望ましい。このような微粉末の総添加量は、トナーに
対しても０．５［重量％］以上２［重量％］以下とする
のが好適である。

【００４１】以下、上述した実施形態で説明したレーザ
プリンタを用いて行った４つの実験例について説明す
る。まず、以下の実験例で用いるトナーＴ及びキャリア
Ｃ１〜８の処方及び製法について説明する。

【００４２】（トナーＴの作製）下記の表１に示す各材
料の混合物を、ヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合し
た。その後、８０［℃］の温度下でロールミルにより約
３０分間加熱溶融し、室温まで冷却した。これにより得
られた混練物をジェットミルで粉砕分級し、６．５［μ
ｍ］の粒径で４［μｍ］以下の微粒子の量が６０［％］
以下である分級トナーを生成した。そして、１００部の
分級トナーに対して、１．０部のシリカ微粒子及び０．
４部のチタニア微粒子を添加し、１５００［ｒｐｍ］で
回転するヘンシェルミキサーにより混合することで、ト
ナーＴを得た。このトナーＴの重量平均粒径は６．７
［μｍ］であった。

【表１】

【００４３】（キャリアＣ１の作製）下記の表２に示す
処方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を
調製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装
置により０．４［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１００
０部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に
被覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電
気炉にて２時間焼成し、キャリアＣ１を作製した。この
フェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］であり、
飽和磁化値が２５×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、
電流値が２２［μＡ］、流動度が２５［秒／５０ｇ］の
ものを使用した。ここでいう電流値とは、磁気ブラシが
感光体ドラム１に接触したときに導通する電流値を示し
ている。以下の電流値についても同様である。このキャ
リアＣ１の静抵抗値は１６．２［ｌｏｇΩ］で、その流
動度は２９［秒／５０ｇ］であり、その飽和磁化値は２
５×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。尚、こ
のキャリアＣ１は、従来用いられていたものである。

【表２】

【００４４】（キャリアＣ２の作製）下記の表３に示す
処方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を
調製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装
置により０．４［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１００
０部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に
被覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電
気炉にて２時間焼成し、キャリアＣ２を作製した。この
フェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］であり、
飽和磁化値が４０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］の
ものを使用した。このキャリアＣ２の平均粒径は５５
［μｍ］であり、その飽和磁化値は４０×１０^-7×４π
［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。

【表３】

【００４５】（キャリアＣ３の作製）上記表３に示す処
方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により０．４［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１０００
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電気
炉にて２時間焼成し、キャリアＣ３を作製した。このフ
ェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］であり、飽
和磁化値が６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］のも
のを使用した。このキャリアＣ３の平均粒径は５５［μ
ｍ］であり、その飽和磁化値は６０×１０^-7×４π［Ｗ
ｂ・ｍ／ｋｇ］であった。

【００４６】（キャリアＣ４の作製）上記表２に示す処
方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により０．４［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１０００
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電気
炉にて２時間焼成し、キャリアＣ４を作製した。このフ
ェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］、飽和磁化
値が５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、電流値が
６０［μＡ］、流動度が２５［秒／５０ｇ］のものを使
用した。このキャリアＣ４の静抵抗値は１２．４［ｌｏ
ｇΩ］で、その流動度は２９［秒／５０ｇ］であり、そ
の飽和磁化値は５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。

【００４７】（キャリアＣ５の作製）下記の表４に示す
処方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を
調製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装
置により０．４［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１００
０部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に
被覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電
気炉にて２時間焼成し、キャリアＣ５を作製した。この
フェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］、飽和磁
化値が５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、電流値
が３０［μＡ］のものを使用した。このキャリアＣ５の
静抵抗値は１３．８［ｌｏｇΩ］で、その流動度は３５
［秒／５０ｇ］であり、その飽和磁化値は５０×１０^-7
×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。

【表４】

【００４８】（キャリアＣ６の作製）上記表３に示す処
方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により０．１［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１０００
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電気
炉にて２時間焼成し、キャリアＣ６を作製した。このフ
ェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］、飽和磁化
値が５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、電流値が
３０［μＡ］、流動度が２０［秒／５０ｇ］のものを使
用した。このキャリアＣ６の静抵抗値は１３．８［ｌｏ
ｇΩ］で、その流動度は２５［秒／５０ｇ］であり、そ
の飽和磁化値は５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。

【００４９】（キャリアＣ７の作製）上記表３に示す処
方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により０．６［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１０００
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、３００［℃］の温度下の電気
炉にて２時間焼成し、キャリアＣ７を作製した。このフ
ェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］、飽和磁化
値が５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、電流値が
３０［μＡ］、流動度が３０［秒／５０ｇ］のものを使
用した。このキャリアＣ７の静抵抗値は１３．８［ｌｏ
ｇΩ］で、その流動度は４２［秒／５０ｇ］であり、そ
の飽和磁化値は５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。

【００５０】（キャリアＣ８の作製）上記表３に示す処
方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により０．３［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１０００
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、３４０［℃］の温度下の電気
炉にて２時間焼成し、キャリアＣ８を作製した。このフ
ェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］、飽和磁化
値が５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、電流値が
３０［μＡ］、流動度が２５［秒／５０ｇ］のものを使
用した。このキャリアＣ８の静抵抗値は１３．８［ｌｏ
ｇΩ］で、その流動度は３３［秒／５０ｇ］であり、そ
の飽和磁化値は５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。

【００５１】（キャリアＣ９の作製）上記表３に示す処
方を、ホモミキサーで２０分分散して被覆層形成液を調
製した。そして、この被覆層形成液を流動床型塗布装置
により０．３［ＭＰａ］のスプレーエアー圧で１０００
部のフェライトの表面に塗布して、フェライト表面に被
覆層を形成した。その後、２６０［℃］の温度下の電気
炉にて２時間焼成し、キャリアＣ９を作製した。このフ
ェライトとしては、平均粒径が５５［μｍ］、飽和磁化
値が５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］、電流値が
３０［μＡ］、流動度が２５［秒／５０ｇ］のものを使
用した。このキャリアＣ９の静抵抗値は１３．８［ｌｏ
ｇΩ］で、その流動度は３３［秒／５０ｇ］であり、そ
の飽和磁化値は５０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。

【００５２】（測定方法）次に、上述したトナー及びキ
ャリアの特性を測定するために使用した方法について説
明する。キャリアの飽和磁化値については、測定装置と
して、ＢＨＵ−６０型磁化測定装置（理研測定製）を用
いた。そして、秤量した約１．０［ｇ］のキャリアを内
径７ｍｍφで高さ１０［ｍｍ］のセルに詰め、上記測定
装置にセットし、印加磁場を徐々に高めて最大３０００
×１０³／４π［Ａ／ｍ］まで上昇させ、次いで印加磁
場を減少させた。これにより得られるヒステリシスカー
ブを最終的に記録紙上に記録し、その記録結果に基づい
て飽和磁化値を求めたものを、キャリアの飽和磁化値と
した。キャリアの平均粒径については、測定装置として
マイクロトラック粒度分析計（日機装株式会社：ＬＥＥ
ＤＳ＆ＮＯＲＴＨＲＵＰ製Ｔｙｐｅ７９９５）のＳＲＡ
タイプを用いた。この測定は、０．７［μｍ］以上１２
５［μｍ］以下のレンジ設定で行った。また、キャリア
や現像剤の流動度は、５０ｇのキャリア又は現像剤が細
孔から落下するのに要する時間である。その測定は、Ｊ
ＩＳ−Ｚ２５０４に基づき、試料を温度が２３［℃］±
３［℃］、湿度が６０［％］±１０［％］の環境下に２
時間放置後に行った。また、キャリアの静抵抗値は、図
６に示す静抵抗測定装置を用いて測定を行った。この静
抵抗測定装置は、セル６０と、このセル６０に接続され
る２つの電極６１，６２と、これらの電極６１，６２の
間に電圧を印加する電源６３と、これらの電極６１，６
２の間に流れる電流を測定する電流計６４と、これらの
電極６１，６２の間に生じる電圧を測定するための電圧
計６５とから構成されている。この静抵抗測定装置を用
いて測定を行う場合、セル６０にキャリア又は現像剤Ｂ
を充填した後、電源６３から電圧を印加したときに電流
計６４で計測される電流値から、キャリア又は現像剤Ｂ
の静抵抗値を求めた。本測定において、セル６０に充填
されたキャリア又は現像剤Ｂに接触する電極６１，６２
の面積は約４．０［ｃｍ²］であった。また、２つの電
極６１，６２の間隔すなわちキャリア又は現像剤Ｂの電
流方向の厚さｄは約２［ｍｍ］であった。また、上部電
極６２の重量は２７５［ｇ］であった。そして、電源６
３から印加される電圧は５００Ｖとした。尚、本測定に
おいては、キャリア又は現像剤Ｂが粉体であるので、セ
ル６０の充填率が変化しやすく、充填率の変化により静
抵抗値が変化することがあるので注意を要する。トナー
の重量平均粒径は、コールターカウンターII型（コール
ター社製）を使用し、その測定結果に基づいて、例えば
個数分布、体積分布といった特性について解析すること
により、トナーの重量平均粒径を求めた。この測定で使
用する電解液としては、１級塩化ナトリウムを使用して
調節した１［％］塩化ナトリウム水溶液を用いた。

【００５３】〔実験例１〕本実験例で使用する現像装置
２のように、法線方向磁束密度の減衰率が４０［％］以
上であって、現像剤供給量が６５［ｍｇ／ｃｍ²］以上
９５［ｍｇ／ｃｍ²］以下である条件下では、磁気ブラ
シが短くかつ密な状態になる。そのため、現像領域にお
ける現像スリーブ４の線速が感光体ドラム１の線速に対
して１．１〜３．０倍、実用的にはおよそ１．５〜２．
０倍に設定し、高い画像濃度を維持し、ぼそつき画像の
発生を抑制する必要がある。しかし、このように高い線
速比に設定する場合、一般に現像スリーブ４の線速を速
めるので、上述したように感光体ドラム１へのキャリア
付着の問題が生じる。そこで、本実験例１では、キャリ
アの飽和磁化値と感光体ドラム１へのキャリア付着との
関係について確認する。

【００５４】本実験例１では、トナーＴ及びキャリアＣ
１〜Ｃ３をそれぞれ混合してトナー濃度が５［ｗｔ％］
の２つの現像剤を作製した。本実験例で使用する現像装
置２は、上述した実施形態で説明したものであり、主磁
極Ｐ１ｂの法線方向磁束密度の最高値は１２０［ｍＴ］
である。また、その法線方向磁束密度の減衰率は５３．
５［％］であり、主磁極Ｐ１ｂの半値角度幅は１６
［°］である。また、本実験例では、現像領域における
感光体ドラム１の線速（１５０［ｍｍ／秒］）に対する
現像スリーブ４の線速（３００［ｍｍ／秒］）の比を
２．０に設定している。そして、この現像装置２に本実
験例の現像剤を１［ｋｇ］を入れ、上述した実施形態に
係るレーザプリンタにより、Ａ４版（横）の用紙全面に
ハーフトーン画像を１０枚プリントした。感光体ドラム
１にキャリアが付着した場合、ハーフトーン画像中に白
い点状のドット抜け（以下、「白抜け」という。）が発
生するので、本実験例では、プリントした１０枚の画像
中の白抜けした点の数をカウントし、１枚平均の白抜け
個数を特性値として評価に用いた。１枚平均の白抜け個
数が１５個以下であれば、キャリア付着は実用レベルで
十分に許容範囲内となる。本実験例における実験結果
は、下記の表５に示すとおりである。

【００５５】

【表５】

【００５６】上記表５に示すように、飽和磁化値が２５
×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であるキャリアＣ１
を含む現像剤使用時には、１枚平均の白抜け個数が３
８．３個であった。これに対し、飽和磁化値が４０×１
０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］及び６０×１０^-7×４π
［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であるキャリアＣ２及びキャリアＣ
３を含む現像剤使用時には、１枚平均の白抜け個数がそ
れぞれ１４．９個、１０．６個であった。よって、飽和
磁化値が少なくとも４０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］以上６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満で
あるキャリアを用いた場合には、飽和磁化値が４０×１
０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満のキャリアを用いる
場合に比べて、感光体ドラム１の表面へのキャリア付着
が低減することが確認された。

【００５７】この結果について考察すると、現像領域中
において現像スリーブ４上の現像剤中に含まれるキャリ
アは磁気ブラシを形成するが、本実施形態のように減衰
率が５３．５［％］と高いため、磁気ブラシの先端部分
を構成するキャリアを磁力により現像スリーブ４側に拘
束するための拘束力は比較的弱いものである。ここで、
現像領域中のキャリアには、現像スリーブ４の表面移動
により加わる遠心力や感光体ドラム１の表面又はその表
面に付着したトナーから受ける静電力等の感光体ドラム
１側に向かう合成力が加わる。そして、キャリアＣ１
は、飽和磁化値が２５×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］と比較的低いため、現像スリーブ４側へのキャリア
Ｃ１の拘束力が感光体ドラム１側への遠心力や静電力等
の合成力に負けてしまう。その結果、磁気ブラシ先端部
分を構成するキャリアＣ１の多くが感光体ドラム１側に
移動し、付着したものと考えられる。一方、キャリアＣ
２やキャリアＣ３のように飽和磁化値が４０×１０^-7×
４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上と比較的高い場合、現像ス
リーブ４側へのキャリアの拘束力が感光体ドラム１側へ
の遠心力や静電力等の合成力に打ち勝つことができる。
その結果、磁気ブラシ先端部分を構成するキャリアＣ１
が感光体ドラム１側に移動し、付着するのを十分に抑制
することができたものと考えられる。尚、キャリアの飽
和磁化値が６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上
であると、現像領域におけるキャリアの拘束力が強すぎ
てしまう。そのため、現像スリーブ４上の磁気ブラシの
穂立ち状態が固く締ったものとなり、画像の階調性や中
間調の再現性が悪化することが確認された。

【００５８】以上、本実験例１により、キャリアの飽和
磁化値を４０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６
０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満とすれば、感
光体ドラム１へのキャリア付着を十分に抑制できること
が確認された。その結果、感光体ドラム１に付着したキ
ャリアによるドット抜け等の画質劣化、感光体ドラム１
の周囲に配置された部品の損傷を低減できることが判明
した。

【００５９】〔実験例２〕実験例２では、上記トナーＴ
及びキャリアＣ１とキャリアＣ４とキャリアＣ５とをそ
れぞれ混合してトナー濃度が５［ｗｔ％］の２つの現像
剤を作製した。本実験例では、各現像剤について、上記
実験例１と同じ現像装置２を備えたレーザプリンタを用
い、上記実験例１と同様にして画像を１０枚プリント
し、１枚平均の白抜け個数に基づいて評価を行った。本
実験例２における実験結果は、下記の表６に示すとおり
である。

【００６０】

【表６】

【００６１】上記表６に示すように、静抵抗値が１６．
２［ｌｏｇΩ］であるキャリアＣ１を含む現像剤使用時
には、１枚平均の白抜け個数が３８．３個であった。こ
れに対し、静抵抗値が１２．４［ｌｏｇΩ］及び１３．
８［ｌｏｇΩ］であるキャリアＣ４及びキャリアＣ５を
含む現像剤使用時には、１枚平均の白抜け個数がそれぞ
れ７．９個、１０．５個であった。そして、本発明者ら
の研究の結果、静抵抗値が１２［ｌｏｇΩ］以上１４
［ｌｏｇΩ］以下という比較的静抵抗値が低いキャリア
を用いた場合には、静抵抗値が１４［ｌｏｇΩ］を越え
るキャリアを用いる場合に比べて、感光体ドラム１の表
面へのキャリア付着が低減することが確認された。

【００６２】この結果について考察すると、現像領域中
のキャリアには、現像スリーブ４の表面移動により加わ
る遠心力とともに、感光体ドラム１の表面から受ける静
電力が加わる。この静電力は、磁気ブラシを構成するキ
ャリアを感光体ドラム１側に引き寄せる力となる。ここ
で、磁気ブラシの先端部分を構成するキャリアが感光体
ドラム表面と近接することで、そのキャリアの感光体ド
ラム表面と対向する側の面には、感光体ドラム１の表面
に存在する電荷と逆の電荷が誘起されることになる。こ
れにより、キャリアは、感光体ドラム表面からの静電力
を受けて感光体ドラム１側に引き寄せられることにな
る。そして、この静電力の強さは、キャリア表面に誘起
する電荷量が大きいほど大きくなる。キャリアＣ１は、
静抵抗値が１６．２［ｌｏｇΩ］と比較的高いため、感
光体ドラム１の表面電荷によりキャリア表面に誘起され
る電荷量が比較的高くなる。このため、感光体ドラムの
表面からキャリアＣ１に働く静電力は比較的大きく、キ
ャリアＣ１を感光体ドラム１側に引き寄せる力が大き
い。よって、磁力により現像スリーブ４側へのキャリア
Ｃ１の拘束力が感光体ドラム１側への遠心力や静電力の
合成力に負けて、磁気ブラシ先端部分を構成するキャリ
アＣ１の多くが感光体ドラム１側に移動し、付着したも
のと考えられる。一方、キャリアＣ４やキャリアＣ５の
ように静抵抗値が１２［ｌｏｇΩ］以上１４［ｌｏｇ
Ω］以下と比較的低い場合、感光体ドラム１の表面電荷
によりキャリア表面に誘起される電荷量が比較的低くな
る。このため、感光体ドラムの表面からキャリアＣ４，
Ｃ５に働く静電力は比較的小さいものとなる。したがっ
て、キャリアＣ４，Ｃ５を感光体ドラム１側に引き寄せ
る力が小さくなる。この結果、現像スリーブ４側へのキ
ャリアＣ１の拘束力が感光体ドラム１側への遠心力や静
電力等の合成力に打ち勝つことができる。したがって、
磁気ブラシ先端部分を構成するキャリアが感光体ドラム
１側に移動し、付着するのを十分に抑制することができ
たものと考えられる。尚、キャリアの静抵抗値を下げる
には、キャリアの被覆層を薄くする必要がある。このた
め、静抵抗値が１２［ｌｏｇΩ］未満となるキャリアを
得ようとした場合、キャリアの被覆層が薄すぎるため
に、キャリアの寿命が短くなってキャリアの帯電が不安
定となる。その結果、感光体ドラム１の潜像を乱すこと
となるので、経時的に良好な画像を得ることができない
ことが確認された。

【００６３】以上、本実験例２により、キャリアの静抵
抗値を１２［ｌｏｇΩ］以上１４［ｌｏｇΩ］以下とす
れば、感光体ドラム１へのキャリア付着をより効果的に
抑制できることが確認された。その結果、感光体ドラム
１に付着したキャリアによるドット抜け等の画質劣化、
感光体ドラム１の周囲に配置された部品の損傷をより低
減できることが判明した。

【００６４】〔実験例３〕実験例３では、上記トナーＴ
及びキャリアＣ５〜Ｃ７をそれぞれ混合してトナー濃度
が５［ｗｔ％］の２つの現像剤を作製した。本実験例で
は、各現像剤について、上記実験例１と同じ現像装置２
を備えたレーザプリンタを用い、上記実験例１と同様に
して画像を１０枚プリントし、１枚平均の白抜け個数に
基づいて評価を行った。本実験例３における実験結果
は、下記の表７に示すとおりである。

【００６５】

【表７】

【００６６】上記表７に示すように、キャリアの流動度
が２５［秒／５０ｇ］であるキャリアＣ６を含む現像剤
使用時には、１枚平均の白抜け個数が１２．９個であっ
た。これに対し、キャリアの流動度が３５［秒／５０
ｇ］及び４２［秒／５０ｇ］であるキャリアＣ５及びキ
ャリアＣ７を含む現像剤使用時には、１枚平均の白抜け
個数がそれぞれ１０．５個、７．８個であった。本発明
者らの研究の結果、キャリアの流動度が小さいと、感光
体ドラム１へのキャリア付着が生じやすくなることが確
認された。そして、本発明者らは、キャリアの流動度が
２０［秒／５０ｇ］以上４０［秒／５０ｇ］以下の範囲
内であれば、高い画質を維持しつつ、感光体ドラム１の
表面へのキャリア付着を効果的に減らすことができるこ
とを確認した。

【００６７】この結果について考察すると、同じ磁石ロ
ーラ５を用いた場合でも、現像剤流動度やキャリア流動
度によって、磁気ブラシの長さが変わり、かつ、磁気ブ
ラシの密度が変化して磁気ブラシの硬さも変わり、画質
にも大きく影響してくる。すなわち、キャリアの流動度
が小さく、現像剤がさらさらしたものであると、穂立ち
が弱くなり、磁気ブラシが柔らかいものとなって画質を
向上させることになる。しかし、キャリアの流動度が２
０［秒／５０ｇ］よりも低くなると、感光体ドラム１へ
のキャリア付着が生じやすくなるとともに、画像濃度が
低くなってしまう。一方、キャリアの流動度が４０［秒
／５０ｇ］を越えて現像剤の流動性の悪くなると、磁気
ブラシが硬く密になり、画像の階調性や中間調の再現性
が悪化する。これは、硬く密なブラシ部分が感光体ドラ
ムを強く擦ってしまうことが原因であると考えられる。

【００６８】以上、本実験例３により、キャリアの流動
度を２０［秒／５０ｇ］以上４０［秒／５０ｇ］以下と
すれば、感光体ドラム１へのキャリア付着を効果的に抑
制でき、かつ、画像濃度が高く階調性等に優れた良好な
画質を得られることが確認された。また、現像剤の流動
度とキャリアの流動度との関係は、上述したキャリアＣ
１〜Ｃ９を元に判断すると、平均して現像剤の流動度の
方がキャリアの流動度よりも９．８［秒／５０ｇ］大き
いものとなる。したがって、キャリアの流動度を３０
［秒／５０ｇ］以上５０［秒／５０ｇ］以下、好ましく
は３０［秒／５０ｇ］以上４５［秒／５０ｇ］以下とす
れば、上記と同様に、感光体ドラム１へのキャリア付着
を抑制しつつ、画像濃度が高く階調性や中間調の再現性
に優れた良好な画質を得ることができる。

【００６９】〔実験例４〕実験例４では、上記トナーＴ
及びキャリアＣ８及びキャリアＣ９をそれぞれ混合して
トナー濃度が５［ｗｔ％］の２つの現像剤を作製した。
このとき、キャリアＣ８を含む現像剤のトナー帯電量
は、１０．５［μＣ／ｇ］であり、キャリアＣ９を含む
現像剤のトナー帯電量は、３９．３［μＣ／ｇ］であっ
た。また、各現像剤の流動度は、４３［秒／５０ｇ］で
あった。本実験例では、各現像剤について、上記実験例
１と同じ現像装置２を備えたレーザプリンタを用い、上
記実験例１と同様にして画像を１０枚プリントし、１枚
平均の白抜け個数に基づいて評価を行った。本実験例４
における実験結果は、下記の表８に示すとおりである。

【００７０】

【表８】

【００７１】上記表８に示すように、トナーの帯電量が
３９．３［μＣ／ｇ］であるキャリアＣ９を含む現像剤
使用時には、１枚平均の白抜け個数が１２．６個であっ
た。これに対し、トナーの帯電量が１０．５［μＣ／
ｇ］であるキャリアＣ８を含む現像剤使用時には、１枚
平均の白抜け個数がそれぞれ６．９個であった。本発明
者らの研究の結果、トナーの帯電量が大きいと、感光体
ドラム１へのキャリア付着が生じやすくなることが確認
された。そして、本発明者らは、トナーの帯電量が１０
［μＣ／ｇ］以上４０［μＣ／ｇ］以下の範囲内であれ
ば、高い画質を維持しつつ、感光体ドラム１の表面への
キャリア付着を効果的に減らすことができることを確認
した。

【００７２】この結果について考察すると、現像領域中
のキャリアには、感光体ドラム１に付着したトナーから
感光体ドラム１側に引き寄せる静電力が働く。この静電
力は、トナーの帯電量が大きいほど強くなるため、トナ
ーの帯電量が大きいと、キャリアが感光体ドラム１側に
引き寄せられてキャリア付着が生じやすいものと考えら
れる。ここで、トナーの帯電能力が低く、そのトナーの
帯電量が１０［μＣ／ｇ］よりも小さくなると、トナー
とキャリアとの吸着力が小さくなりすぎてトナー飛散が
生じやすくなる。また、現像領域中でトナーが感光体ド
ラム１上の静電潜像部分への移動力が不足し、画像濃度
が低くなってしまう。一方、トナーの帯電能力が高く、
そのトナーの帯電量が４０［μＣ／ｇ］を越えると、ト
ナーとキャリアとの吸着力が大きくなりすぎてトナーが
キャリアから離れにくくなる。そのため、現像領域にお
いてキャリアがトナーと一緒に感光体ドラム１に移動し
てしまいキャリア付着が生じやすくなる。

【００７３】以上、本実験例４により、トナーの帯電量
を１０［μＣ／ｇ］以上４０［μＣ／ｇ］以下とすれ
ば、感光体ドラム１へのキャリア付着をより効果的に抑
制できるとともに、トナー飛散や画像濃度低下等を発生
させずに良好な画質を得ることができることが判明し
た。

【００７４】以上、本実施形態によれば、トナーと磁性
粒子としてのキャリアを含む現像剤を表面に担持して表
面移動する現像剤担持体としての現像スリーブ４と、静
電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体として
の感光体ドラム１が対向する現像領域で、その現像領域
に対向するように配置した現像磁極としての主磁極Ｐ１
ｂ及び補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃにより現像スリーブ４上
の現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成し、その現像
スリーブ４を現像領域で感光体ドラム１の表面移動方向
と同方向かつ感光体ドラム表面の線速よりも大きい線速
で表面移動させて磁気ブラシにより感光体ドラム１の表
面を摺擦し、感光体ドラム１上の潜像を現像する現像装
置について、現像領域における現像スリーブ４の線速が
１５０［ｍｍ／秒］以上５００［ｍｍ／秒］未満であ
り、現像スリーブ４に担持されて現像領域に搬送される
現像剤の量（現像剤供給量）が６５［ｍｇ／ｃｍ²］以
上９５［ｍｇ／ｃｍ²］以下であり、主磁極Ｐ１ｂ及び
補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃにより現像領域の現像スリーブ
４の表面外側に生じる磁束の現像スリーブ表面法線方向
における磁束密度の減衰率が４０［％］以上であり、現
像領域で主磁極Ｐ１ｂ及び補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃによ
り生じる磁束の現像スリーブ表面上における現像スリー
ブ表面の法線方向磁束密度が１００［ｍＴ］以上２００
［ｍＴ］以下であり、キャリアの飽和磁化値が４０×１
０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×１０^-7×４π
［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］未満であるので、上記実験例１で説
明したように、磁気ブラシの長さが短く、かつ、潜像担
持体に接触するブラシ部分の密度が高くできるので、細
線再現性の向上や後端白抜け現象の抑制を図ることがで
きるとともに、磁気ブラシ先端部分を構成するキャリア
の拘束力を十分に高めることができるので、感光体ドラ
ム１へのキャリア付着を抑制することができる。また、
本実施形態においては、主磁極Ｐ１ｂ及び補助磁極Ｐ１
ａ，Ｐ１ｃにより現像スリーブ４の表面上に生じる現像
スリーブ表面の法線方向における最高磁束密度の半分の
磁束密度となる現像スリーブ表面上の半値点を現像領域
における現像スリーブ表面の曲率中心軸から見たときの
現像スリーブ４の表面移動方向における半値点間の角度
幅（半値角度幅）が２５［°］以下であるので、減衰率
が４０［％］以上である場合と同様に、磁気ブラシの長
さが短く、かつ、潜像担持体に接触するブラシ部分の密
度が高くなり、細線再現性の向上や後端白抜け現象の抑
制を図ることができるとともに、磁気ブラシ先端部分を
構成するキャリアの拘束力を十分に高めることができる
ので、感光体ドラム１へのキャリア付着を抑制すること
ができる。また、本実施形態においては、キャリアの静
抵抗値が１２［ｌｏｇΩ］以上１４［ｌｏｇΩ］以下で
あるので、上記実験例２で説明したように、感光体ドラ
ム１へのキャリア付着をより効果的に抑制できる。その
結果、感光体ドラム１に付着したキャリアによるドット
抜け等の画質劣化、感光体ドラム１の周囲に配置された
部品の損傷をより低減できる。また、本実施形態におい
ては、キャリアの流動度が２０［秒／５０ｇ］以上４０
［秒／５０ｇ］以下であるので、上記実験例３で説明し
たように、感光体ドラム１へのキャリア付着を効果的に
抑制できる。また、画像濃度が高く階調性や中間調の再
現性に優れた良好な画質を得ることもできる。このと
き、トナーの帯電量を１０［μＣ／ｇ］以上４０［μＣ
／ｇ］以下とすることで、上記実験例４で説明したよう
に、感光体ドラム１へのキャリア付着をより効果的に抑
制できる。また、トナー飛散や画像濃度低下等を発生さ
せずに良好な画質を得ることもできる。また、本実施形
態においては、潜像担持体としての感光体ドラム１と、
その感光体ドラム１に潜像を形成する潜像形成手段とし
ての光書込ユニット５１と、感光体ドラム１上の潜像を
トナーと磁性粒子としてのキャリアを含む現像剤により
現像する現像手段と、感光体ドラム１上のトナー像を転
写材としての転写紙５２上に転写する転写手段としての
転写ユニットを備えた画像形成装置としてのレーザプリ
ンタの現像手段として、上述した現像装置２を用いてい
るので、磁気ブラシの長さが短く、かつ、潜像担持体に
接触するブラシ部分の密度が高くできるので、細線再現
性の向上や後端白抜け現象の抑制を図ることができると
ともに、磁気ブラシ先端部分を構成するキャリアの拘束
力を十分に高めることができるので、感光体ドラム１へ
のキャリア付着を抑制することができる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によれば、現像領
域における現像剤担持体の線速が１５０［ｍｍ／秒］以
上５００［ｍｍ／秒］未満に設定され、磁気ブラシの長
さが短く、かつ、潜像担持体に接触するブラシ部分の密
度が高い現像装置における現像領域に形成される磁界中
で、磁気ブラシ先端部分を構成するキャリアの拘束力を
十分に高めることができるので、現像領域における潜像
担持体の線速が１００［ｍｍ／秒］以上３００［ｍｍ／
秒］以下に設定された画像形成速度が比較的速い画像形
成装置（中速機）において、高い画像濃度を維持しつ
つ、潜像担持体へのキャリア付着を抑制することが可能
となるという優れた効果がある。更に、請求項１及び２
の発明によれば、磁気ブラシの先端部分を構成するキャ
リアの拘束力が強いため、潜像担持体表面に接触する磁
気ブラシの先端部分が潜像担持体表面をしっかりと摺擦
でき、磁気ブラシの摺擦による潜像担持体上の静電潜像
へのトナー供給量を高める効果を向上させ、高い画像濃
度を得ることが可能となるという優れた効果もある。ま
た、請求項６の発明によれば、現像領域における潜像担
持体の線速が１００［ｍｍ／秒］以上３００［ｍｍ／
秒］以下に設定された画像形成速度が比較的速い画像形
成装置に、磁気ブラシの長さが短く、かつ、潜像担持体
に接触するブラシ部分の密度が高い現像装置を使用して
画像形成を行う場合でも、潜像担持体へのキャリア付着
を抑制し、かつ、高い画像濃度を得ることが可能である
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係るプリンタの感光体ドラム周囲
の概略構成図。

【図２】同プリンタ全体の概略構成図。

【図３】同プリンタの磁石ローラの各磁極により現像ス
リーブ表面に発生する法線方向磁束密度の分布を示す円
グラフ。

【図４】同磁気ローラの現像磁極を構成する３つの磁極
の配置を示す説明図。

【図５】（ａ）は、３つの磁極で現像磁極を構成した場
合の半値角度幅を示す説明図。（ｂ）は、１つの磁極で
現像磁極を構成した場合の半値角度幅を示す説明図。

【図６】キャリアの静抵抗値を測定するための測定装置
の概略構成図。

【図７】（ａ）は、現像磁極が１つの磁極からなる従来
の現像装置における現像領域近傍の磁力分布を示す説明
図。（ｂ）は、同現像装置において、現像磁極により形
成される磁界から磁力を受けて穂立ちした現像剤からな
る磁気ブラシを現像スリーブ軸方向から見たときの形状
を示す説明図。

【図８】（ａ）は、現像磁極が１つの主磁極と２つの補
助磁極からなる現像装置における現像領域近傍の磁力分
布を示す説明図。（ｂ）は、同現像装置において、現像
磁極により形成される磁界から磁力を受けて穂立ちした
現像剤からなる磁気ブラシを現像スリーブ軸方向から見
たときの形状を示す説明図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 現像装置 ３ 現像ローラ ４ 現像スリーブ ５ 磁気ローラ ６ ドクタブレード ７ 現像ケーシング ８ スクリュー ５０ 帯電ローラ ５１ 光書込ユニット ５２ 転写紙 ５３ 転写ベルト Ｐ１ｂ 主磁極 Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ 補助磁極

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 9/10 ３６１ (72)発明者 朱 冰 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 弘治 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 伊藤 昭宏 宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ 番地の１ Ｆターム(参考） 2H005 BA01 BA06 BA07 CA12 CB18 EA01 EA02 FA02 2H031 AC08 AC14 AC15 AC18 AC19 AC20 AD03 AD15 BA05 BA09 DA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーと磁性粒子を含む現像剤を表面に担
   持して表面移動する現像剤担持体と、静電潜像を表面に
   担持して表面移動する潜像担持体とが対向する現像領域
   で、該現像領域に対向するように配置した現像磁極によ
   り該現像剤担持体上の現像剤を穂立ちさせて該現像剤担
   持体上に磁気ブラシを形成し、該現像剤担持体を該現像
   領域で該潜像担持体の表面移動方向と同方向かつ該潜像
   担持体表面の線速よりも大きい線速で表面移動させて、
   該磁気ブラシにより該潜像担持体の表面を摺擦し、該潜
   像担持体上の潜像を現像する現像装置において、上記現
   像領域における上記現像剤担持体の線速が、１５０［ｍ
   ｍ／秒］以上５００［ｍｍ／秒］未満であり、上記現像
   剤担持体に担持されて現像領域に搬送される現像剤の量
   が、６５［ｍｇ／ｃｍ²］以上９５［ｍｇ／ｃｍ²］以下
   であり、上記現像磁極により上記現像領域の現像剤担持
   体表面外側に生じる磁束の該現像剤担持体表面法線方向
   における磁束密度の減衰率が４０［％］以上であり、上
   記現像領域で上記現像磁極により生じる磁束の上記現像
   剤担持体表面上における該現像剤担持体表面の法線方向
   磁束密度が１００［ｍＴ］以上２００［ｍＴ］以下であ
   り、上記磁性粒子の飽和磁化値が、４０×１０^-7×４π
   ［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ
   ／ｋｇ］未満であることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】トナーと磁性粒子を含む現像剤を表面に担
   持して表面移動する現像剤担持体と、静電潜像を表面に
   担持して表面移動する潜像担持体とが対向する現像領域
   で、該現像領域に対向するように配置した現像磁極によ
   り該現像剤担持体上の現像剤を穂立ちさせて該現像剤担
   持体上に磁気ブラシを形成し、該現像剤担持体を該現像
   領域で該潜像担持体の表面移動方向と同方向かつ該潜像
   担持体表面の線速よりも大きい線速で表面移動させて、
   該磁気ブラシにより該潜像担持体の表面を摺擦し、該潜
   像担持体上の潜像を現像する現像装置において、上記現
   像領域における上記現像剤担持体の線速が、１５０［ｍ
   ｍ／秒］以上５００［ｍｍ／秒］未満であり、上記現像
   剤担持体に担持されて現像領域に搬送される現像剤の量
   が、６５［ｍｇ／ｃｍ²］以上９５［ｍｇ／ｃｍ²］以下
   であり、上記現像磁極により上記現像剤担持体表面上に
   生じる該現像剤担持体表面の法線方向における最高磁束
   密度の半分の磁束密度となる該現像剤担持体表面上の半
   値点を、上記現像領域における該現像剤担持体表面の曲
   率中心軸から見たときの該現像剤担持体の表面移動方向
   における半値点間の角度幅が２５［°］以下であり、上
   記現像領域で上記現像磁極により生じる磁束の上記現像
   剤担持体表面上における該現像剤担持体表面の法線方向
   磁束密度が１００［ｍＴ］以上２００［ｍＴ］以下であ
   り、上記磁性粒子の飽和磁化値が、４０×１０^-7×４π
   ［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上６０×１０^-7×４π［Ｗｂ・ｍ
   ／ｋｇ］未満であることを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の現像装置において、上記
   磁性粒子の静抵抗値が、１２［ｌｏｇΩ］以上１４［ｌ
   ｏｇΩ］以下であることを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の現像装置において、
   上記磁性粒子の流動度が、２０［秒／５０ｇ］以上４０
   ［秒／５０ｇ］以下であることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項４の現像装置において、上記トナー
   の帯電量が、１０［μＣ／ｇ］以上４０［μＣ／ｇ］以
   下であることを特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】潜像担持体と、上記潜像担持体に潜像を形
   成する潜像形成手段と、上記潜像担持体上の潜像を、ト
   ナーと磁性粒子を含む現像剤により現像する現像手段
   と、上記潜像担持体上のトナー像を転写材上に転写する
   転写手段とを備えた画像形成装置において、上記潜像担
   持体と、上記現像手段に設けられる現像剤担持体とが対
   向する現像領域における該潜像担持体の線速が、１００
   ［ｍｍ／秒］以上３００［ｍｍ／秒］以下であり、上記
   現像手段として、請求項１、２、３、４又は５の現像装
   置を用いたことを特徴とする画像形成装置。