JP2003255711A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
現像装置及び画像形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像形成速度が速い画像形成装置（高速機）
に適用される場合であっても、現像装置外部へのキャリ
ア飛散を抑制することである。 【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、主磁極による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、現像スリ
ーブ線速が高速であるため、遠心力によりキャリアが現
像装置外部に飛散しやすいが、特に下流側の補助磁極に
よる磁気ブラシ先端部分のキャリアが飛散しやすい。よ
って、その補助磁極による磁気ブラシは現像ケーシング
７の内部に収容されている。
に適用される場合であっても、現像装置外部へのキャリ
ア飛散を抑制することである。 【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、主磁極による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、現像スリ
ーブ線速が高速であるため、遠心力によりキャリアが現
像装置外部に飛散しやすいが、特に下流側の補助磁極に
よる磁気ブラシ先端部分のキャリアが飛散しやすい。よ
って、その補助磁極による磁気ブラシは現像ケーシング
７の内部に収容されている。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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、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、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８（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８（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９（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
９（ｂ）は、これらの磁極Ｐ１ａ，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。
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、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８（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８（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９（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
９（ｂ）は、これらの磁極Ｐ１ａ，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８（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８（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。
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８（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８（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８（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９（ａ）に示すように、現像領域における磁界の
磁力分布は、図８（ａ）に示す従来の現像装置の現像磁
極による磁界の分布に比べ、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
Ｐ１ｂ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８（ｂ）と図
９（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。
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８（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９（ａ）に示すように、現像領域における磁界の
磁力分布は、図８（ａ）に示す従来の現像装置の現像磁
極による磁界の分布に比べ、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
Ｐ１ｂ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８（ｂ）と図
９（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９（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。
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９（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。
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９（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。
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９（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。これによ
り、この遊離したキャリアが現像装置外部に飛散するキ
ャリア飛散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上に付着したり、現像装置の周囲に
配置される部品や装置に付着したりすることがある。感
光体ドラム１上にキャリアが付着すると、そのキャリア
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。また、感光体ドラム１上に付着したキャリアが
感光体ドラム周囲の部品や装置に付着したり、現像装置
外部に飛散したキャリアが現像装置の周囲に配置される
部品や装置に付着したりすると、これらの部品や装置を
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３００［ｍｍ／
秒］以上６００［ｍｍ／秒］以下に設定された画像形成
速度が速い画像形成装置（高速機）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、
このような高速機においては上述した問題が生じやす
い。
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。これによ
り、この遊離したキャリアが現像装置外部に飛散するキ
ャリア飛散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上に付着したり、現像装置の周囲に
配置される部品や装置に付着したりすることがある。感
光体ドラム１上にキャリアが付着すると、そのキャリア
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。また、感光体ドラム１上に付着したキャリアが
感光体ドラム周囲の部品や装置に付着したり、現像装置
外部に飛散したキャリアが現像装置の周囲に配置される
部品や装置に付着したりすると、これらの部品や装置を
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３００［ｍｍ／
秒］以上６００［ｍｍ／秒］以下に設定された画像形成
速度が速い画像形成装置（高速機）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、
このような高速機においては上述した問題が生じやす
い。
【００１４】本発明者による研究を重ねた結果、キャリ
ア飛散の発生に関し、上述した遠心力に加えて、以下の
２つの理由が大きく影響していることが判明した。すな
わち、キャリア飛散は、現像スリーブ４を感光体ドラム
１に対向させるための装置ケーシングの開口部で発生す
る。したがって、この開口部は、なるべく小さい方が望
ましい。しかし、装置ケーシングにはある程度の厚みが
あり、しかも上述のように現像ギャップが狭いので、そ
の開口縁部が感光体ドラム１に接触しないようにするた
めには、開口部にはある程度の大きさが必要になる。そ
のため、上記公報の現像装置では、図１０に示すよう
に、現像に寄与する磁気ブラシを形成するための主磁極
Ｐ１ｂが対向する現像スリーブ４の表面部分だけでな
く、補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが対向する部分も、装置ケ
ーシングの開口部で露出していた。ここで、補助磁極Ｐ
１ａ，Ｐ１ｂの対向部分でも、図１０に示すように、主
磁極Ｐ１ｂの対向部分と同様、磁力線に沿って現像剤が
穂立ちする。このように補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂの対向
部分で形成される磁気ブラシの先端部分のキャリアは、
穂立ちしていない現像剤中のキャリアよりも強い遠心力
が働く。更に、主磁極Ｐ１ｂの下流側にある補助磁極Ｐ
１ｃの対向部分には、現像領域を通過した後のトナーを
消費した現像剤が現像スリーブ４の表面移動に伴って搬
送されてくる。そのため、補助磁極Ｐ１ｃの対向部分で
は、トナーが付着していないキャリアが再び磁気ブラシ
先端を構成することになる。このとき、そのトナーが付
着していないキャリアには、感光体ドラム１の画像部に
付着するトナーや、そのキャリアとは逆極性に帯電され
た感光体ドラム１の地肌部から、感光体ドラム側に引き
寄せる静電力が働く。このように、補助磁極Ｐ１ｃの対
向部分で形成される磁気ブラシ先端部分のキャリアは、
強い遠心力と上記静電力とが合成された磁気ブラシ本体
から離れる力を受けることになる。これが第１の理由で
ある。
ア飛散の発生に関し、上述した遠心力に加えて、以下の
２つの理由が大きく影響していることが判明した。すな
わち、キャリア飛散は、現像スリーブ４を感光体ドラム
１に対向させるための装置ケーシングの開口部で発生す
る。したがって、この開口部は、なるべく小さい方が望
ましい。しかし、装置ケーシングにはある程度の厚みが
あり、しかも上述のように現像ギャップが狭いので、そ
の開口縁部が感光体ドラム１に接触しないようにするた
めには、開口部にはある程度の大きさが必要になる。そ
のため、上記公報の現像装置では、図１０に示すよう
に、現像に寄与する磁気ブラシを形成するための主磁極
Ｐ１ｂが対向する現像スリーブ４の表面部分だけでな
く、補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが対向する部分も、装置ケ
ーシングの開口部で露出していた。ここで、補助磁極Ｐ
１ａ，Ｐ１ｂの対向部分でも、図１０に示すように、主
磁極Ｐ１ｂの対向部分と同様、磁力線に沿って現像剤が
穂立ちする。このように補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｂの対向
部分で形成される磁気ブラシの先端部分のキャリアは、
穂立ちしていない現像剤中のキャリアよりも強い遠心力
が働く。更に、主磁極Ｐ１ｂの下流側にある補助磁極Ｐ
１ｃの対向部分には、現像領域を通過した後のトナーを
消費した現像剤が現像スリーブ４の表面移動に伴って搬
送されてくる。そのため、補助磁極Ｐ１ｃの対向部分で
は、トナーが付着していないキャリアが再び磁気ブラシ
先端を構成することになる。このとき、そのトナーが付
着していないキャリアには、感光体ドラム１の画像部に
付着するトナーや、そのキャリアとは逆極性に帯電され
た感光体ドラム１の地肌部から、感光体ドラム側に引き
寄せる静電力が働く。このように、補助磁極Ｐ１ｃの対
向部分で形成される磁気ブラシ先端部分のキャリアは、
強い遠心力と上記静電力とが合成された磁気ブラシ本体
から離れる力を受けることになる。これが第１の理由で
ある。
【００１５】また、感光体ドラム１に対する現像装置の
配置方法によっては、上記補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの対
向部分で穂立ちする現像剤中のキャリアが受ける重力の
影響が異なる。具体的に説明すると、補助磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃの一方又は両方は、その補助磁極により生じる磁
束の現像スリーブ表面上における法線方向磁束密度が最
高値となる点の法線が鉛直方向下方側に向くように位置
することがある。この場合、その補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１
ｃにより穂立ちして形成される磁気ブラシの先端部分の
キャリアは、上述した強い遠心力と重力とが合成された
磁気ブラシ本体から離れる力を受けることになる。これ
が第２の理由である。
配置方法によっては、上記補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃの対
向部分で穂立ちする現像剤中のキャリアが受ける重力の
影響が異なる。具体的に説明すると、補助磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃの一方又は両方は、その補助磁極により生じる磁
束の現像スリーブ表面上における法線方向磁束密度が最
高値となる点の法線が鉛直方向下方側に向くように位置
することがある。この場合、その補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１
ｃにより穂立ちして形成される磁気ブラシの先端部分の
キャリアは、上述した強い遠心力と重力とが合成された
磁気ブラシ本体から離れる力を受けることになる。これ
が第２の理由である。
【００１６】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、画像形成速度が速い画
像形成装置（高速機）に適用される場合であっても、細
線再現性の向上や後端白抜け現象の抑制を図りつつ、現
像装置外部へのキャリア飛散を抑制することができる現
像装置及び画像形成装置を提供することである。
あり、その目的とするところは、画像形成速度が速い画
像形成装置（高速機）に適用される場合であっても、細
線再現性の向上や後端白抜け現象の抑制を図りつつ、現
像装置外部へのキャリア飛散を抑制することができる現
像装置及び画像形成装置を提供することである。
【００１７】
【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の表面移動
方向における表面の一部が装置ケーシングから露出して
おり、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持
体の表面と、露出した現像剤担持体の表面とが対向する
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、
５００［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であ
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を４０［％］
以上とすべく、該現像磁極と隣り合うように該現像磁極
の現像剤担持体表面移動方向下流側に配置される下流側
補助磁極を備えており、上記装置ケーシングは、上記下
流側補助磁極により穂立ちする現像剤を覆うように構成
されてい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。
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の表面移動
方向における表面の一部が装置ケーシングから露出して
おり、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持
体の表面と、露出した現像剤担持体の表面とが対向する
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、
５００［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であ
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を４０［％］
以上とすべく、該現像磁極と隣り合うように該現像磁極
の現像剤担持体表面移動方向下流側に配置される下流側
補助磁極を備えており、上記装置ケーシングは、上記下
流側補助磁極により穂立ちする現像剤を覆うように構成
されてい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の表面移
動方向における表面の一部が装置ケーシングから露出し
ており、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担
持体の表面と、露出した現像剤担持体の表面とが対向す
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、
５００［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であ
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を４０［％］
以上とすべく、該現像磁極と隣り合うように該現像磁極
の現像剤担持体表面移動方向両側に配置される補助磁極
を備えており、上記補助磁極の少なくとも一方は、その
補助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最高値
となる該現像剤担持体表面上の法線が鉛直方向下方側に
向くように配置されており、上記装置ケーシングは、上
記少なくとも一方の補助磁極より穂立ちする現像剤を覆
うように構成されてい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／５０ｇ］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、１
０［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［％］以上となるように構成されてい
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つの現像磁極と、
この現像磁極の現像剤担持体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つの補助磁極とを設ける。
尚、現像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３００［ｍｍ／秒］以上６００
［ｍｍ／秒］以下に設定された高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５００
［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下程度に高速
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、現像装置外部へのキ
ャリア飛散と呼ばれる現象が生じやすくなる。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。このように現像磁極
に関する減衰率が高いと、この現像磁極に隣り合うよう
に配置される補助磁極に関する減衰率も高くなる。よっ
て、補助磁極により形成される磁気ブラシの先端部分で
も、キャリアの拘束力は比較的弱い。そのため、補助磁
極により形成される磁気ブラシの先端部分のキャリア
は、磁気ブラシから遊離しやすく、キャリア飛散が生じ
やすい。ここで、上述した第１の理由で説明したよう
に、現像磁極の現像剤担持体表面移動方向下流側に配置
される下流側補助磁極により形成される磁気ブラシ先端
部分のキャリアを遊離させる力は、遠心力だけでない。
すなわち、そのキャリアには、遠心力に加えて、潜像担
持体の表面から潜像担持体側に引き寄せられる静電力が
働く。そのため、そのキャリアは現像装置外部に飛散し
やすく、これがキャリア飛散の大きな原因となってい
る。そこで、本請求項の現像装置では、下流側補助磁極
により穂立ちする現像剤を装置ケーシングで覆う構成と
している。これにより、遠心力及び上記静電力が現像剤
担持体側への磁力による拘束力に打ち勝ってキャリアが
遊離したとしても、現像装置外部に飛散するのを防ぐこ
とができる。また、上記請求項２の現像装置において
は、上記請求項１の現像装置と同様に、現像磁極と隣り
合うように現像磁極の現像剤担持体表面移動方向両側に
補助磁極が配置されている。そして、この補助磁極の少
なくとも一方は、その補助磁極により生じる磁束の現像
剤担持体表面上における現像剤担持体表面の法線方向磁
束密度が最高値となる現像剤担持体表面上の法線が鉛直
方向下方側に向くように配置されている。ここで、上述
した第２の理由で説明したように、このように配置され
る補助磁極によって形成される磁気ブラシ先端部分のキ
ャリアを遊離させる力は、遠心力だけでない。すなわ
ち、そのキャリアには、遠心力に加えて重力が働く。し
かも、本請求項の現像装置は、上記請求項１の現像装置
と同様、上記減衰率が高いため、補助磁極により穂立ち
して形成される磁気ブラシの先端部分で磁力によりキャ
リアを拘束する力が比較的弱い。そこで、本請求項の現
像装置では、このように配置される補助磁極により穂立
ちする現像剤を装置ケーシングで覆う構成としている。
これにより、遠心力及び重力が現像剤担持体側への磁力
による拘束力に打ち勝ってキャリアが遊離したとして
も、現像装置外部に飛散するのを防ぐことができる。な
お、請求項１乃至５の現像装置及び請求項６の画像形成
装置では、上記減衰率を４０［％］以上と規定してい
る。そして、この条件を満たすことで、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としている。
一方で、上記減衰率の代わりに、半値点間の角度幅を２
５［°］以下と規定することでも、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。なお、ここでいう
「半値点間の角度幅」とは、現像磁極により現像剤担持
体表面上に生じる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現像剤担持体表面
上の半値点を、現像領域における現像剤担持体表面の曲
率中心軸から見たときの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をいう。
剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体の表面移
動方向における表面の一部が装置ケーシングから露出し
ており、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担
持体の表面と、露出した現像剤担持体の表面とが対向す
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、
５００［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であ
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を４０［％］
以上とすべく、該現像磁極と隣り合うように該現像磁極
の現像剤担持体表面移動方向両側に配置される補助磁極
を備えており、上記補助磁極の少なくとも一方は、その
補助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最高値
となる該現像剤担持体表面上の法線が鉛直方向下方側に
向くように配置されており、上記装置ケーシングは、上
記少なくとも一方の補助磁極より穂立ちする現像剤を覆
うように構成されてい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／５０ｇ］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、１
０［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［％］以上となるように構成されてい
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つの現像磁極と、
この現像磁極の現像剤担持体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つの補助磁極とを設ける。
尚、現像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３００［ｍｍ／秒］以上６００
［ｍｍ／秒］以下に設定された高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５００
［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下程度に高速
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、現像装置外部へのキ
ャリア飛散と呼ばれる現象が生じやすくなる。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。このように現像磁極
に関する減衰率が高いと、この現像磁極に隣り合うよう
に配置される補助磁極に関する減衰率も高くなる。よっ
て、補助磁極により形成される磁気ブラシの先端部分で
も、キャリアの拘束力は比較的弱い。そのため、補助磁
極により形成される磁気ブラシの先端部分のキャリア
は、磁気ブラシから遊離しやすく、キャリア飛散が生じ
やすい。ここで、上述した第１の理由で説明したよう
に、現像磁極の現像剤担持体表面移動方向下流側に配置
される下流側補助磁極により形成される磁気ブラシ先端
部分のキャリアを遊離させる力は、遠心力だけでない。
すなわち、そのキャリアには、遠心力に加えて、潜像担
持体の表面から潜像担持体側に引き寄せられる静電力が
働く。そのため、そのキャリアは現像装置外部に飛散し
やすく、これがキャリア飛散の大きな原因となってい
る。そこで、本請求項の現像装置では、下流側補助磁極
により穂立ちする現像剤を装置ケーシングで覆う構成と
している。これにより、遠心力及び上記静電力が現像剤
担持体側への磁力による拘束力に打ち勝ってキャリアが
遊離したとしても、現像装置外部に飛散するのを防ぐこ
とができる。また、上記請求項２の現像装置において
は、上記請求項１の現像装置と同様に、現像磁極と隣り
合うように現像磁極の現像剤担持体表面移動方向両側に
補助磁極が配置されている。そして、この補助磁極の少
なくとも一方は、その補助磁極により生じる磁束の現像
剤担持体表面上における現像剤担持体表面の法線方向磁
束密度が最高値となる現像剤担持体表面上の法線が鉛直
方向下方側に向くように配置されている。ここで、上述
した第２の理由で説明したように、このように配置され
る補助磁極によって形成される磁気ブラシ先端部分のキ
ャリアを遊離させる力は、遠心力だけでない。すなわ
ち、そのキャリアには、遠心力に加えて重力が働く。し
かも、本請求項の現像装置は、上記請求項１の現像装置
と同様、上記減衰率が高いため、補助磁極により穂立ち
して形成される磁気ブラシの先端部分で磁力によりキャ
リアを拘束する力が比較的弱い。そこで、本請求項の現
像装置では、このように配置される補助磁極により穂立
ちする現像剤を装置ケーシングで覆う構成としている。
これにより、遠心力及び重力が現像剤担持体側への磁力
による拘束力に打ち勝ってキャリアが遊離したとして
も、現像装置外部に飛散するのを防ぐことができる。な
お、請求項１乃至５の現像装置及び請求項６の画像形成
装置では、上記減衰率を４０［％］以上と規定してい
る。そして、この条件を満たすことで、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としている。
一方で、上記減衰率の代わりに、半値点間の角度幅を２
５［°］以下と規定することでも、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。なお、ここでいう
「半値点間の角度幅」とは、現像磁極により現像剤担持
体表面上に生じる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現像剤担持体表面
上の半値点を、現像領域における現像剤担持体表面の曲
率中心軸から見たときの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をいう。
【００１８】
【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。
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。
【００１９】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３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。
成について説明する。図３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。
【００２０】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。また、現像領域の下方には、現像ケーシング７の
下あご部分と、レジストローラ５６を通過した転写紙を
転写部に案内するためのガイド板４６との間に、マイラ
ー部材９が設けられている。このマイラー部材９は、現
像スリーブ４の一部を感光体ドラム１に対向させるため
の現像ケーシング７の開口部から飛散するキャリアやト
ナーが、転写紙やレジストローラ５６等を汚すことを防
いでいる。
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。また、現像領域の下方には、現像ケーシング７の
下あご部分と、レジストローラ５６を通過した転写紙を
転写部に案内するためのガイド板４６との間に、マイラ
ー部材９が設けられている。このマイラー部材９は、現
像スリーブ４の一部を感光体ドラム１に対向させるため
の現像ケーシング７の開口部から飛散するキャリアやト
ナーが、転写紙やレジストローラ５６等を汚すことを防
いでいる。
【００２１】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３
３０［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６６０［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。なお、本実施形態におい
ては、ドラム線速に対するスリーブ線速の線速比を１．
５まで下げても、必要な画像濃度を得ることができる。
る感光体ドラム１を、現像領域におけるドラム線速が３
３０［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６６０［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。なお、本実施形態におい
ては、ドラム線速に対するスリーブ線速の線速比を１．
５まで下げても、必要な画像濃度を得ることができる。
【００２２】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４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。
について説明する。図４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。
【００２３】本実施形態における磁石ローラ５は、図５
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の主磁極Ｐ１ｂを
備えている。また、この主磁極Ｐ１ｂに対して現像スリ
ーブ４の表面移動方向上流側と下流側には、それぞれ補
助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃが主磁極Ｐ１ｂに近接するように
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３６［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。
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の主磁極Ｐ１ｂを
備えている。また、この主磁極Ｐ１ｂに対して現像スリ
ーブ４の表面移動方向上流側と下流側には、それぞれ補
助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃが主磁極Ｐ１ｂに近接するように
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３６［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。
【００２４】また、図３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。
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。
【００２５】次に、磁気ローラ５の磁極配置について説
明する。図５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の主磁極Ｐ１ｂは、現像領域の現像剤
を穂立ちさせるために機能する。また、磁気ローラ５の
２つの補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃは、主磁極Ｐ１ｂとは反
対極性をもち、主磁極Ｐ１ｂにより生じる法線方向磁束
密度の上記減衰率を高めるために機能する。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Ｐ４、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Ｐ２，Ｐ３を、Ｎ
極で構成している。また、上記補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１
ｃ、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。
明する。図５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の主磁極Ｐ１ｂは、現像領域の現像剤
を穂立ちさせるために機能する。また、磁気ローラ５の
２つの補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１ｃは、主磁極Ｐ１ｂとは反
対極性をもち、主磁極Ｐ１ｂにより生じる法線方向磁束
密度の上記減衰率を高めるために機能する。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Ｐ４、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Ｐ２，Ｐ３を、Ｎ
極で構成している。また、上記補助磁極Ｐ１ａ，Ｐ１
ｃ、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。
【００２６】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、
主磁極Ｐ１ｂとその上流側の補助磁極Ｐ１ａ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［ｍ
ｍ］に設定されている。また、主磁極Ｐ１ｂの下流側の
補助磁極Ｐ１ｃの磁石における現像スリーブ表面移動方
向の横断面の幅は、４［ｍｍ］に設定されている。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。
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、
主磁極Ｐ１ｂとその上流側の補助磁極Ｐ１ａ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［ｍ
ｍ］に設定されている。また、主磁極Ｐ１ｂの下流側の
補助磁極Ｐ１ｃの磁石における現像スリーブ表面移動方
向の横断面の幅は、４［ｍｍ］に設定されている。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。
【００２７】図６（ａ）は、図４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
６（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６
（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。
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
６（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６
（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。
【００２８】また、本実施形態では、図５に示すよう
に、上流側補助磁極Ｐ１ａの半値角度幅は３５［°］以
下となるように設定しており、下流側補助磁極Ｐ１ｃの
半値角度幅は４５［°］以下となるように設定してい
る。また、主磁極Ｐ１ｂと上流側補助磁極Ｐ１ａとの位
置関係は、図５に示したように、主磁極Ｐ１ｂと上流側
補助磁極Ｐ１ａとの配置角度幅が３５［°］以下となる
ように設定されている。一方、主磁極Ｐ１ｂと下流側補
助磁極Ｐ１ｃとの位置関係は、図５に示したように、主
磁極Ｐ１ｂと下流側補助磁極Ｐ１ｃとの配置角度幅が４
５［°］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と各補助磁極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Ｐ１ｂの半値角度幅が１
６［°］であるため、主磁極Ｐ１ｂに対する上流側補助
磁極Ｐ１ａの配置角度幅を２５［°］とし、主磁極Ｐ１
ｂに対する下流側補助磁極Ｐ１ａの配置角度幅を４０
［°］としている。
に、上流側補助磁極Ｐ１ａの半値角度幅は３５［°］以
下となるように設定しており、下流側補助磁極Ｐ１ｃの
半値角度幅は４５［°］以下となるように設定してい
る。また、主磁極Ｐ１ｂと上流側補助磁極Ｐ１ａとの位
置関係は、図５に示したように、主磁極Ｐ１ｂと上流側
補助磁極Ｐ１ａとの配置角度幅が３５［°］以下となる
ように設定されている。一方、主磁極Ｐ１ｂと下流側補
助磁極Ｐ１ｃとの位置関係は、図５に示したように、主
磁極Ｐ１ｂと下流側補助磁極Ｐ１ｃとの配置角度幅が４
５［°］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と各補助磁極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Ｐ１ｂの半値角度幅が１
６［°］であるため、主磁極Ｐ１ｂに対する上流側補助
磁極Ｐ１ａの配置角度幅を２５［°］とし、主磁極Ｐ１
ｂに対する下流側補助磁極Ｐ１ａの配置角度幅を４０
［°］としている。
【００２９】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５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。
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５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。
【００３０】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７２．７［ｍＴ］であった。よって、その
法線方向磁束密度の変化量は５２．３［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４１．８［％］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
に位置する上流側補助磁極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８５［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４９．８［ｍＴ］であった。よって、その法線方向
磁束密度の変化量は３５．２［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４１．４［％］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１０５［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６０．５
［ｍＴ］であった。よって、その法線方向磁束密度の変
化量は４４．５［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４２．４［％］となる。なお、図６（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。
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７２．７［ｍＴ］であった。よって、その
法線方向磁束密度の変化量は５２．３［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４１．８［％］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
に位置する上流側補助磁極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８５［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４９．８［ｍＴ］であった。よって、その法線方向
磁束密度の変化量は３５．２［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４１．４［％］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１０５［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６０．５
［ｍＴ］であった。よって、その法線方向磁束密度の変
化量は４４．５［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４２．４［％］となる。なお、図６（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。
【００３１】以上のような磁気特性を有する主磁極Ｐ１
ｂ及び補助磁極Ｐ１ａ，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。
ｂ及び補助磁極Ｐ１ａ，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。
【００３２】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。
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。
【００３３】図１は、本発明の特徴部分である磁石ロー
ラ５と現像ケーシング７の概略構成を示す説明図であ
る。下流側補助磁極Ｐ１ｃにより生じる磁力線に沿って
穂立して形成される磁気ブラシの先端部分のキャリア
は、上述したように磁気ブラシ本体から遊離しやすい。
そこで、本実施形態では、図１に示すように、下流側補
助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を現像ケーシング
７が覆う構成となっている。このように覆う構成は、下
流側補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ１ｂから離したことで実
現されている。具体的に説明すると、下流側補助磁極Ｐ
１ｃを上流側補助磁極Ｐ１ａと同じ配置角度幅すなわち
２５［°］とした場合、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂
立ちする現像剤が現像領域に近すぎてしまう。この場
合、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を覆
うように現像ケーシング７を構成すると、その現像ケー
シング７が感光体ドラム１に接触してしまう。本実施形
態では、主磁極に対する下流側補助磁極Ｐ１ｃの配置角
度幅を４０［°］と大きくしたことで、感光体ドラム１
に接触することなく下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ち
する現像剤を現像ケーシング７により覆うことができ
る。なお、このように下流側補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ
１ｂから離すことで、主磁極Ｐ１ｂに関する減衰率が低
くなったり、半値角度幅が大きくなったりする。しか
し、本実施形態では、下流側補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ
１ｂから離した分、その下流側補助磁極Ｐ１ｃは高い磁
力を発生させる構成となっている。これにより、下流側
補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ１ｂから離す前と同様の減衰
率及び半値角度幅を実現することができる。
ラ５と現像ケーシング７の概略構成を示す説明図であ
る。下流側補助磁極Ｐ１ｃにより生じる磁力線に沿って
穂立して形成される磁気ブラシの先端部分のキャリア
は、上述したように磁気ブラシ本体から遊離しやすい。
そこで、本実施形態では、図１に示すように、下流側補
助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を現像ケーシング
７が覆う構成となっている。このように覆う構成は、下
流側補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ１ｂから離したことで実
現されている。具体的に説明すると、下流側補助磁極Ｐ
１ｃを上流側補助磁極Ｐ１ａと同じ配置角度幅すなわち
２５［°］とした場合、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂
立ちする現像剤が現像領域に近すぎてしまう。この場
合、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を覆
うように現像ケーシング７を構成すると、その現像ケー
シング７が感光体ドラム１に接触してしまう。本実施形
態では、主磁極に対する下流側補助磁極Ｐ１ｃの配置角
度幅を４０［°］と大きくしたことで、感光体ドラム１
に接触することなく下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ち
する現像剤を現像ケーシング７により覆うことができ
る。なお、このように下流側補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ
１ｂから離すことで、主磁極Ｐ１ｂに関する減衰率が低
くなったり、半値角度幅が大きくなったりする。しか
し、本実施形態では、下流側補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ
１ｂから離した分、その下流側補助磁極Ｐ１ｃは高い磁
力を発生させる構成となっている。これにより、下流側
補助磁極Ｐ１ｃを主磁極Ｐ１ｂから離す前と同様の減衰
率及び半値角度幅を実現することができる。
【００３４】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。
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。
【００３５】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、キャリア飛散を抑制し、画像濃度
を高める目的で、飽和磁化値が６０×１０-7×４π［Ｗ
ｂ・ｍ／ｋｇ］以上９０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］以下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。
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、キャリア飛散を抑制し、画像濃度
を高める目的で、飽和磁化値が６０×１０-7×４π［Ｗ
ｂ・ｍ／ｋｇ］以上９０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］以下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。
【００３６】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。
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。
【００３７】このような被覆樹脂を芯材にコーティング
する方法は特に限定されず、例えば、ディップコーティ
ング法、スプレーコーティング法、フローコーターを用
いる流動スプレーコーティング法を採用することができ
る。このような方法でコーティングした後は、被覆膜の
硬化処理及び乾燥処理を行う。この処理において、加熱
あるいは加熱及び加湿を行うことで、速やかに硬化・乾
燥を完了することができる。被覆膜の厚みは２μｍ以下
程度、好ましくは０．１〜１μｍとする。
する方法は特に限定されず、例えば、ディップコーティ
ング法、スプレーコーティング法、フローコーターを用
いる流動スプレーコーティング法を採用することができ
る。このような方法でコーティングした後は、被覆膜の
硬化処理及び乾燥処理を行う。この処理において、加熱
あるいは加熱及び加湿を行うことで、速やかに硬化・乾
燥を完了することができる。被覆膜の厚みは２μｍ以下
程度、好ましくは０．１〜１μｍとする。
【００３８】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。
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。
【００３９】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。
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。
【００４０】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。
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。
【００４１】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。
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。
【００４２】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。
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。
【００４３】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。
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。
【００４４】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。
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。
【００４５】（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。
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】
【００４６】（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４０×１０-7×４π［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４
０×１０-7×４π［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。
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４０×１０-7×４π［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４
０×１０-7×４π［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】
【００４７】（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６０×１０-7×４π［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６０×１０-7×４π
［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。
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６０×１０-7×４π［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６０×１０-7×４π
［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。
【表３】
【００４８】（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９０×１０-7×４π［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９０×１０-7×４π［Ｗ
ｂ・ｍ／ｋｇ］であった。
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９０×１０-7×４π［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９０×１０-7×４π［Ｗ
ｂ・ｍ／ｋｇ］であった。
【００４９】（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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
【００５０】（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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7
×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。
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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7
×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であった。
【表４】
【００５１】（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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
【００５２】（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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
【００５３】（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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
【００５４】（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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
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７５×１０-7×４π［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７５×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］
であった。
【００５５】（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
７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。
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
７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。
【００５６】〔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、上述したように現像装置外部へのキャリア飛
散の問題が生じる。そこで、本実験例１では、下流側補
助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を現像ケーシング
７で覆う構成と、覆わない構成とを比較し、その構成と
現像装置外部へのキャリア飛散との関係について確認す
る。
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、上述したように現像装置外部へのキャリア飛
散の問題が生じる。そこで、本実験例１では、下流側補
助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を現像ケーシング
７で覆う構成と、覆わない構成とを比較し、その構成と
現像装置外部へのキャリア飛散との関係について確認す
る。
【００５７】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３つの現像剤を作製した。本実験例では、２つの現像
装置２を用いて実験を行った。具体的には、主磁極Ｐ１
ｂとその下流側に配置される補助磁極Ｐ１ｃとの間の配
置角度幅が４５［°］である現像装置と、その配置角度
幅が３５［°］である現像装置の２つを用いた。前者の
現像装置は、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現
像剤が現像ケーシング７で覆われているが、後者の現像
装置では覆われていない。なお、両者は、下流側補助磁
極Ｐ１ｃの配置角度幅が異なるため現像領域における磁
力分布が異なることになる。これを考慮して、本実験で
は、下流側補助磁極Ｐ１ｃで生じる磁力を調節し、現像
領域における磁力分布をほぼ同様のもとのしている。具
体的には、両者とも、主磁極Ｐ１ｂの法線方向磁束密度
の最高値は１２０［ｍＴ］であり、その法線方向磁束密
度の減衰率は４１．８［％］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（３３０［ｍｍ／
秒］）に対する現像スリーブ４の線速（６６０［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９００［ｇ］を入れ、上述
した実施形態に係るレーザプリンタにより、上記２つの
現像装置を用いて、Ａ４版（横）の用紙に画像面積率が
６［％］である画像をプリントした。このプリントを１
０００枚行ったときに、現像装置外部に飛散したキャリ
アの重さを測定した。本実験例では、現像領域の下方に
位置する図３に示したマイラー部材９上に堆積したキャ
リアを、現像装置外部に飛散したキャリアとして測定し
た。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。
１〜Ｃ３をそれぞれ混合してトナー濃度が５［ｗｔ％］
の３つの現像剤を作製した。本実験例では、２つの現像
装置２を用いて実験を行った。具体的には、主磁極Ｐ１
ｂとその下流側に配置される補助磁極Ｐ１ｃとの間の配
置角度幅が４５［°］である現像装置と、その配置角度
幅が３５［°］である現像装置の２つを用いた。前者の
現像装置は、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現
像剤が現像ケーシング７で覆われているが、後者の現像
装置では覆われていない。なお、両者は、下流側補助磁
極Ｐ１ｃの配置角度幅が異なるため現像領域における磁
力分布が異なることになる。これを考慮して、本実験で
は、下流側補助磁極Ｐ１ｃで生じる磁力を調節し、現像
領域における磁力分布をほぼ同様のもとのしている。具
体的には、両者とも、主磁極Ｐ１ｂの法線方向磁束密度
の最高値は１２０［ｍＴ］であり、その法線方向磁束密
度の減衰率は４１．８［％］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（３３０［ｍｍ／
秒］）に対する現像スリーブ４の線速（６６０［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９００［ｇ］を入れ、上述
した実施形態に係るレーザプリンタにより、上記２つの
現像装置を用いて、Ａ４版（横）の用紙に画像面積率が
６［％］である画像をプリントした。このプリントを１
０００枚行ったときに、現像装置外部に飛散したキャリ
アの重さを測定した。本実験例では、現像領域の下方に
位置する図３に示したマイラー部材９上に堆積したキャ
リアを、現像装置外部に飛散したキャリアとして測定し
た。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。
【００５８】
【表５】
【００５９】上記表５に示すように、下流側補助磁極Ｐ
１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装置と４５
［°］である現像装置の実験結果を比較すると、いずれ
のキャリアＣ１〜Ｃ３を用いた場合でも、配置角度幅が
４５［°］である現像装置の方が３５［°］である現像
装置よりも現像装置外部へのキャリア飛散が低減するこ
とが確認された。この結果、下流側補助磁極Ｐ１ｃによ
り穂立ちする現像剤を現像ケーシング７で覆わない場合
には現像装置外部に飛散したキャリアが、現像ケーシン
グ７で覆う構成としたことで飛散が阻止されていること
がわかる。なお、上記下流側補助磁極Ｐ１ｃは、その補
助磁極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最高値と
なる現像スリーブ表面上の法線が鉛直方向下方側に向く
ように配置されている。よって、その下流側補助磁極Ｐ
１ｃにより形成される磁気ブラシ先端部分のキャリアに
は、遠心力及び感光体ドラム１の表面からの静電力に加
えて重力も、そのキャリアを磁気ブラシ本体から離間さ
せる方向に働く。そのため、特にキャリア飛散が発生し
やすい構造となっている。
１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装置と４５
［°］である現像装置の実験結果を比較すると、いずれ
のキャリアＣ１〜Ｃ３を用いた場合でも、配置角度幅が
４５［°］である現像装置の方が３５［°］である現像
装置よりも現像装置外部へのキャリア飛散が低減するこ
とが確認された。この結果、下流側補助磁極Ｐ１ｃによ
り穂立ちする現像剤を現像ケーシング７で覆わない場合
には現像装置外部に飛散したキャリアが、現像ケーシン
グ７で覆う構成としたことで飛散が阻止されていること
がわかる。なお、上記下流側補助磁極Ｐ１ｃは、その補
助磁極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最高値と
なる現像スリーブ表面上の法線が鉛直方向下方側に向く
ように配置されている。よって、その下流側補助磁極Ｐ
１ｃにより形成される磁気ブラシ先端部分のキャリアに
は、遠心力及び感光体ドラム１の表面からの静電力に加
えて重力も、そのキャリアを磁気ブラシ本体から離間さ
せる方向に働く。そのため、特にキャリア飛散が発生し
やすい構造となっている。
【００６０】なお、上記表５に示すように、主磁極Ｐ１
ｂの下流側に配置される補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が
３５［°］である現像装置を用いた場合、飽和磁化値が
４０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であるキャリア
Ｃ１を含む現像剤使用時には、現像装置２の外部に飛散
したキャリアの重量（以下、「キャリア飛散量」とい
う。）は１０．７［ｍｇ／１０００枚］であった。これ
に対し、飽和磁化値が６０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／
ｋｇ］及び９０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であ
るキャリアＣ２及びキャリアＣ３を含む現像剤使用時に
は、キャリア飛散量がそれぞれ４．１３［ｍｇ／１００
０枚］、１．７２［ｍｇ／１０００枚］であった。ま
た、上記表５に示すように、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配
置される補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が４５［°］であ
る現像装置を用いた場合についても同様の結果となっ
た。すなわち、キャリアＣ１を含む現像剤使用時には、
キャリア飛散量は３．１［ｍｇ／１０００枚］であっ
た。これに対し、キャリアＣ２及びキャリアＣ３を含む
現像剤使用時には、キャリア飛散量がそれぞれ１．２
［ｍｇ／１０００枚］、０．５［ｍｇ／１０００枚］で
あった。これらの結果から、飽和磁化値が少なくとも６
０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上９０×１０-7
×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下であるキャリアを用いた
場合には、飽和磁化値が６０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ
／ｋｇ］未満のキャリアを用いる場合に比べて、現像装
置外部へのキャリア飛散が低減することが確認された。
この結果について考察すると、現像スリーブ４上の現像
剤中に含まれるキャリアは、下流側補助磁極Ｐ１ｃとの
対向部分に到達すると磁気ブラシを形成する。この部分
の減衰率は４２．４［％］と高いため、その磁気ブラシ
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。
しかも、そのキャリアには、現像スリーブ４の表面移動
により加わる遠心力、感光体ドラム１の表面から受ける
静電力及び重力という磁気ブラシ本体から遊離させる方
向の合成力が加わる。そして、キャリアＣ１は、飽和磁
化値が４０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］と比較的
低い。このため、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、静電力及び重力
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の多くが磁気ブラシから離れ
たものと考えられる。一方、キャリアＣ２やキャリアＣ
３のように飽和磁化値が６０×１０-7×４π［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、静電
力及び重力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が磁気ブラ
シから離れにくくなったものと考えられる。尚、キャリ
アの飽和磁化値が９０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］を越えると、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。
ｂの下流側に配置される補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が
３５［°］である現像装置を用いた場合、飽和磁化値が
４０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であるキャリア
Ｃ１を含む現像剤使用時には、現像装置２の外部に飛散
したキャリアの重量（以下、「キャリア飛散量」とい
う。）は１０．７［ｍｇ／１０００枚］であった。これ
に対し、飽和磁化値が６０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／
ｋｇ］及び９０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］であ
るキャリアＣ２及びキャリアＣ３を含む現像剤使用時に
は、キャリア飛散量がそれぞれ４．１３［ｍｇ／１００
０枚］、１．７２［ｍｇ／１０００枚］であった。ま
た、上記表５に示すように、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配
置される補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が４５［°］であ
る現像装置を用いた場合についても同様の結果となっ
た。すなわち、キャリアＣ１を含む現像剤使用時には、
キャリア飛散量は３．１［ｍｇ／１０００枚］であっ
た。これに対し、キャリアＣ２及びキャリアＣ３を含む
現像剤使用時には、キャリア飛散量がそれぞれ１．２
［ｍｇ／１０００枚］、０．５［ｍｇ／１０００枚］で
あった。これらの結果から、飽和磁化値が少なくとも６
０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上９０×１０-7
×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下であるキャリアを用いた
場合には、飽和磁化値が６０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ
／ｋｇ］未満のキャリアを用いる場合に比べて、現像装
置外部へのキャリア飛散が低減することが確認された。
この結果について考察すると、現像スリーブ４上の現像
剤中に含まれるキャリアは、下流側補助磁極Ｐ１ｃとの
対向部分に到達すると磁気ブラシを形成する。この部分
の減衰率は４２．４［％］と高いため、その磁気ブラシ
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。
しかも、そのキャリアには、現像スリーブ４の表面移動
により加わる遠心力、感光体ドラム１の表面から受ける
静電力及び重力という磁気ブラシ本体から遊離させる方
向の合成力が加わる。そして、キャリアＣ１は、飽和磁
化値が４０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］と比較的
低い。このため、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、静電力及び重力
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の多くが磁気ブラシから離れ
たものと考えられる。一方、キャリアＣ２やキャリアＣ
３のように飽和磁化値が６０×１０-7×４π［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、静電
力及び重力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が磁気ブラ
シから離れにくくなったものと考えられる。尚、キャリ
アの飽和磁化値が９０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋ
ｇ］を越えると、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。
【００６１】以上、本実験例１により、下流側補助磁極
Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を現像ケーシング７で覆
うことで、現像装置の外部へのキャリア飛散を十分に抑
制できることが確認された。更に、キャリアの飽和磁化
値を６０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上９０×
１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下とすれば、現像装
置外部へのキャリア飛散を抑制する効果が高いことも確
認された。
Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤を現像ケーシング７で覆
うことで、現像装置の外部へのキャリア飛散を十分に抑
制できることが確認された。更に、キャリアの飽和磁化
値を６０×１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上９０×
１０-7×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下とすれば、現像装
置外部へのキャリア飛散を抑制する効果が高いことも確
認された。
【００６２】〔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３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２つの現像装置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１０００枚プ
リントした時のキャリア飛散量を測定した。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。
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３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２つの現像装置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１０００枚プ
リントした時のキャリア飛散量を測定した。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。
【００６３】
【表６】
【００６４】まず、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配置される
補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装
置を用いた場合について考察する。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Ｃ
１を含む現像剤使用時には、キャリア飛散量は１０．７
［ｍｇ／１０００枚］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、キャリア飛散量がそれぞれ３．６［ｍｇ／１０００
枚］、５．３［ｍｇ／１０００枚］であった。また、上
記表６に示すように、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配置され
る補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が４５［°］である現像
装置を用いた場合についても同様の結果となった。すな
わち、キャリアＣ１を含む現像剤使用時には、キャリア
飛散量は３．１［ｍｇ／１０００枚］であった。これに
対し、キャリアＣ４及びキャリアＣ５を含む現像剤使用
時には、キャリア飛散量がそれぞれ１．１［ｍｇ／１０
００枚］、１．５［ｍｇ／１０００枚］であった。そし
て、本発明者らの研究の結果、静抵抗値が１２［ｌｏｇ
Ω］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［ｌｏ
ｇΩ］を越えるキャリアを用いる場合に比べて、現像装
置外部へのキャリア飛散が低減することが確認された。
補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装
置を用いた場合について考察する。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Ｃ
１を含む現像剤使用時には、キャリア飛散量は１０．７
［ｍｇ／１０００枚］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、キャリア飛散量がそれぞれ３．６［ｍｇ／１０００
枚］、５．３［ｍｇ／１０００枚］であった。また、上
記表６に示すように、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配置され
る補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が４５［°］である現像
装置を用いた場合についても同様の結果となった。すな
わち、キャリアＣ１を含む現像剤使用時には、キャリア
飛散量は３．１［ｍｇ／１０００枚］であった。これに
対し、キャリアＣ４及びキャリアＣ５を含む現像剤使用
時には、キャリア飛散量がそれぞれ１．１［ｍｇ／１０
００枚］、１．５［ｍｇ／１０００枚］であった。そし
て、本発明者らの研究の結果、静抵抗値が１２［ｌｏｇ
Ω］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［ｌｏ
ｇΩ］を越えるキャリアを用いる場合に比べて、現像装
置外部へのキャリア飛散が低減することが確認された。
【００６５】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の多くが磁気ブラシから離れたものと考えられ
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［ｌｏｇΩ］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Ｃ
４，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。その結果、磁気ブラシ先端部
分を構成するキャリアが磁気ブラシから離れるのを十分
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。
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の多くが磁気ブラシから離れたものと考えられ
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［ｌｏｇΩ］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Ｃ
４，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。その結果、磁気ブラシ先端部
分を構成するキャリアが磁気ブラシから離れるのを十分
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。
【００６６】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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制できること
が確認された。
抗値を１２［ｌｏｇΩ］以上１４［ｌｏｇΩ］以下とす
れば、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制できること
が確認された。
【００６７】〔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３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２つの現像
装置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１０００枚プリントした時のキャリア飛
散量を測定した。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。
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３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２つの現像
装置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１０００枚プリントした時のキャリア飛
散量を測定した。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。
【００６８】
【表７】
【００６９】まず、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配置される
補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装
置を用いた場合について考察する。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、キャリア飛散量は
６．３［ｍｇ／１０００枚］であった。これに対し、キ
ャリアの流動度が３５［秒／５０ｇ］及び４２［秒／５
０ｇ］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、キャリア飛散量がそれぞれ５．３［ｍｇ
／１０００枚］、３．５［ｍｇ／１０００枚］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、現像装置外部へのキャリア飛散が生じやすくなる
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、現像装置
外部へのキャリア飛散を効果的に減らすことができるこ
とを確認した。
補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装
置を用いた場合について考察する。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、キャリア飛散量は
６．３［ｍｇ／１０００枚］であった。これに対し、キ
ャリアの流動度が３５［秒／５０ｇ］及び４２［秒／５
０ｇ］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、キャリア飛散量がそれぞれ５．３［ｍｇ
／１０００枚］、３．５［ｍｇ／１０００枚］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、現像装置外部へのキャリア飛散が生じやすくなる
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、現像装置
外部へのキャリア飛散を効果的に減らすことができるこ
とを確認した。
【００７０】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、現像装置外部への
キャリア飛散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。
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、現像装置外部への
キャリア飛散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。
【００７１】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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制でき、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Ｃ１〜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／５０
ｇ］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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制しつ
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。
度を２０［秒／５０ｇ］以上４０［秒／５０ｇ］以下と
すれば、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制でき、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Ｃ１〜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／５０
ｇ］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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制しつ
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。
【００７２】〔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、１０．２［μＣ／ｇ］であり、キャリアＣ９を含む
現像剤のトナー帯電量は、３９．７［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２つの現像装置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１０００枚プリン
トした時のキャリア飛散量を測定した。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。
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、１０．２［μＣ／ｇ］であり、キャリアＣ９を含む
現像剤のトナー帯電量は、３９．７［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２つの現像装置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１０００枚プリン
トした時のキャリア飛散量を測定した。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。
【００７３】
【表８】
【００７４】まず、主磁極Ｐ１ｂの下流側に配置される
補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装
置を用いた場合について考察する。上記表８に示すよう
に、トナーの帯電量が３９．７［μＣ／ｇ］であるキャ
リアＣ９を含む現像剤使用時には、キャリア飛散量は
４．７［ｍｇ／１０００枚］であった。これに対し、ト
ナーの帯電量が１０．２［μＣ／ｇ］であるキャリアＣ
８を含む現像剤使用時には、キャリア飛散量は３．３
［ｍｇ／１０００枚］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、現像装置外部へのキャ
リア飛散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、現像装置外部へのキャリア飛散を効果的に減
らすことができることを確認した。
補助磁極Ｐ１ｃの配置角度幅が３５［°］である現像装
置を用いた場合について考察する。上記表８に示すよう
に、トナーの帯電量が３９．７［μＣ／ｇ］であるキャ
リアＣ９を含む現像剤使用時には、キャリア飛散量は
４．７［ｍｇ／１０００枚］であった。これに対し、ト
ナーの帯電量が１０．２［μＣ／ｇ］であるキャリアＣ
８を含む現像剤使用時には、キャリア飛散量は３．３
［ｍｇ／１０００枚］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、現像装置外部へのキャ
リア飛散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、現像装置外部へのキャリア飛散を効果的に減
らすことができることを確認した。
【００７５】この結果について考察すると、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
てキャリア飛散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１
０［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、キャリアがトナーと一緒
に感光体ドラム１側に引き寄せられてキャリア飛散が生
じやすくなる。
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
てキャリア飛散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１
０［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、キャリアがトナーと一緒
に感光体ドラム１側に引き寄せられてキャリア飛散が生
じやすくなる。
【００７６】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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制できるととも
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。
を１０［μＣ／ｇ］以上４０［μＣ／ｇ］以下とすれ
ば、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制できるととも
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。
【００７７】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の表面
移動方向における表面の一部が装置ケーシングである現
像ケーシング７から露出しており、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
の表面と、露出した現像スリーブ４の表面とが対向する
現像領域で、その現像領域に対向するように配置した現
像磁極としての主磁極Ｐ１ｂ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５
００［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であ
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を
４０［％］以上とすべく、その主磁極Ｐ１ｂと隣り合う
ように主磁極Ｐ１ｂの現像スリーブ表面移動方向下流側
に配置される下流側補助磁極Ｐ１ｃを備えており、現像
ケーシング７は、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちす
る現像剤を覆うように構成されているので、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て、
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、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより形成され
る磁気ブラシ先端部分のキャリアが遠心力と感光体ドラ
ム１の表面からの静電力との合成力により磁気ブラシ本
体から遊離したとしても、そのキャリアが現像装置外部
に飛散するのを阻止することができる。また、本実施形
態においては、主磁極Ｐ１ｂ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を４０［％］以上とすべ
く、その主磁極Ｐ１ｂと隣り合うように主磁極Ｐ１ｂの
現像スリーブ表面移動方向両側に配置される補助磁極Ｐ
１ａ，Ｐ１ｃを備えており、これらの補助磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃの少なくとも一方である下流側補助磁極Ｐ１ｃ
は、その補助磁極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
が最高値となる現像スリーブ表面上の法線が鉛直方向下
方側に向くように配置されており、現像ケーシング７
は、その下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤
を覆うように構成されているので、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て、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、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより形成される磁気ブ
ラシ先端部分のキャリアが遠心力と重力との合成力によ
り磁気ブラシ本体から遊離したとしても、そのキャリア
が現像装置外部に飛散するのを阻止することができる。
また、本実施形態においては、キャリアの静抵抗値が１
２［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、現像装置外部へのキャ
リア飛散を抑制できる。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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制できる。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、現像装置外部
へのキャリア飛散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、下流側補
助磁極Ｐ１ｃにより形成される磁気ブラシ先端部分のキ
ャリアが磁気ブラシ本体から遊離したとしても、そのキ
ャリアが現像装置外部に飛散するのを阻止することがで
きる。
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の表面
移動方向における表面の一部が装置ケーシングである現
像ケーシング７から露出しており、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
の表面と、露出した現像スリーブ４の表面とが対向する
現像領域で、その現像領域に対向するように配置した現
像磁極としての主磁極Ｐ１ｂ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５
００［ｍｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であ
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を
４０［％］以上とすべく、その主磁極Ｐ１ｂと隣り合う
ように主磁極Ｐ１ｂの現像スリーブ表面移動方向下流側
に配置される下流側補助磁極Ｐ１ｃを備えており、現像
ケーシング７は、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちす
る現像剤を覆うように構成されているので、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て、
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、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより形成され
る磁気ブラシ先端部分のキャリアが遠心力と感光体ドラ
ム１の表面からの静電力との合成力により磁気ブラシ本
体から遊離したとしても、そのキャリアが現像装置外部
に飛散するのを阻止することができる。また、本実施形
態においては、主磁極Ｐ１ｂ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を４０［％］以上とすべ
く、その主磁極Ｐ１ｂと隣り合うように主磁極Ｐ１ｂの
現像スリーブ表面移動方向両側に配置される補助磁極Ｐ
１ａ，Ｐ１ｃを備えており、これらの補助磁極Ｐ１ａ，
Ｐ１ｃの少なくとも一方である下流側補助磁極Ｐ１ｃ
は、その補助磁極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
が最高値となる現像スリーブ表面上の法線が鉛直方向下
方側に向くように配置されており、現像ケーシング７
は、その下流側補助磁極Ｐ１ｃにより穂立ちする現像剤
を覆うように構成されているので、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て、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、下流側補助磁極Ｐ１ｃにより形成される磁気ブ
ラシ先端部分のキャリアが遠心力と重力との合成力によ
り磁気ブラシ本体から遊離したとしても、そのキャリア
が現像装置外部に飛散するのを阻止することができる。
また、本実施形態においては、キャリアの静抵抗値が１
２［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、現像装置外部へのキャ
リア飛散を抑制できる。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、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制できる。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、現像装置外部
へのキャリア飛散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、下流側補
助磁極Ｐ１ｃにより形成される磁気ブラシ先端部分のキ
ャリアが磁気ブラシ本体から遊離したとしても、そのキ
ャリアが現像装置外部に飛散するのを阻止することがで
きる。
【００７８】
【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、画像形
成速度が速い画像形成装置（高速機）に適用される場合
であっても、細線再現性の向上や後端白抜け現象の抑制
を図りつつ、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制する
ことができるという優れた効果がある。特に、請求項１
の発明によれば、遠心力と潜像担持体表面からの静電力
との合成力により特に遊離しやすい部分のキャリア飛散
を阻止できるので、現像装置外部へのキャリア飛散を効
果的に抑制することができるという優れた効果がある。
また、請求項２の発明によれば、遠心力と重力との合成
力により特に遊離しやすい部分のキャリア飛散を阻止で
きるので、現像装置外部へのキャリア飛散を効果的に抑
制することができるという優れた効果がある。
成速度が速い画像形成装置（高速機）に適用される場合
であっても、細線再現性の向上や後端白抜け現象の抑制
を図りつつ、現像装置外部へのキャリア飛散を抑制する
ことができるという優れた効果がある。特に、請求項１
の発明によれば、遠心力と潜像担持体表面からの静電力
との合成力により特に遊離しやすい部分のキャリア飛散
を阻止できるので、現像装置外部へのキャリア飛散を効
果的に抑制することができるという優れた効果がある。
また、請求項２の発明によれば、遠心力と重力との合成
力により特に遊離しやすい部分のキャリア飛散を阻止で
きるので、現像装置外部へのキャリア飛散を効果的に抑
制することができるという優れた効果がある。
【図１】実施形態に係るプリンタの現像装置が有する磁
石ローラと現像ケーシングの概略構成を示す説明図。
石ローラと現像ケーシングの概略構成を示す説明図。
【図２】同プリンタ全体の概略構成図。
【図３】同プリンタの感光体ドラム周囲の概略構成図。
【図４】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。
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５】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。
の配置を示す説明図。
【図６】（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。
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７】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。
の概略構成図。
【図８】（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。
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９】（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。
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。
【図１０】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。
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。
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
９ マイラー部材
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
Claims (6)
- 【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の表面移動方向におけ
る表面の一部が装置ケーシングから露出しており、静電
潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体の表面
と、露出した現像剤担持体の表面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、５００［ｍ
ｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であり、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を４０［％］以上とすべ
く、該現像磁極と隣り合うように該現像磁極の現像剤担
持体表面移動方向下流側に配置される下流側補助磁極を
備えており、上記装置ケーシングは、上記下流側補助磁
極により穂立ちする現像剤を覆うように構成されている
ことを特徴とする現像装置。 - 【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の表面移動方向におけ
る表面の一部が装置ケーシングから露出しており、静電
潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体の表面
と、露出した現像剤担持体の表面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、５００［ｍ
ｍ／秒］以上１２００［ｍｍ／秒］以下であり、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を４０［％］以上とすべ
く、該現像磁極と隣り合うように該現像磁極の現像剤担
持体表面移動方向両側に配置される補助磁極を備えてお
り、上記補助磁極の少なくとも一方は、その補助磁極に
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最高値となる該現
像剤担持体表面上の法線が鉛直方向下方側に向くように
配置されており、上記装置ケーシングは、上記少なくと
も一方の補助磁極より穂立ちする現像剤を覆うように構
成されていることを特徴とする現像装置。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002055216A JP2003255711A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 現像装置及び画像形成装置 |
| EP03002143A EP1333331A3 (en) | 2002-01-31 | 2003-01-31 | Developing device and image forming apparatus using the same |
| US10/355,039 US6898406B2 (en) | 2002-01-31 | 2003-01-31 | Developing device having a developer forming a magnet brush |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002055216A JP2003255711A (ja) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | 現像装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003255711A true JP2003255711A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28666105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002055216A Pending JP2003255711A (ja) | 2002-01-31 | 2002-03-01 | 現像装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003255711A (ja) |
-
2002
- 2002-03-01 JP JP2002055216A patent/JP2003255711A/ja active Pending
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Effective date: 20070518 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070803 |