JP2003280395A - 現像方法、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に
対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性
キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前
記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることによ
り前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対
向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の
過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担
持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法におい
て、より現像効率を高めることができ、ベタ黒画像の画
像濃度も高い高品位の画像を得ることができる現像方
法、現像装置及び画像形成装置を提供すること。 【解決手段】磁気ブラシの穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ
を現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との対向領域に
形成した。

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、ファクシミリ等の静電画像形成プロセスに適用可能
な現像方法、現像装置及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】(a)現在、複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ等の画像形成装置では、光導電性を有する感光層を
表面に設けた像担持体（以下、「感光体」と記す。）上
に静電潜像（以下、「潜像」と記す。）を形成し、この
潜像を、現像剤を収納した現像装置を用いて可視像化
し、この可視像をシート状の記録媒体に転写して最終画
像を得ている。

【０００３】現像装置に収納される現像剤は、主にトナ
ーと磁性キャリアによって構成される二成分現像剤（以
下、単に「現像剤」と記す。）が、カラー化が容易なこ
とから広く用いられている。現像剤は、現像装置内の攪
拌・混合により摩擦帯電される。この摩擦帯電された静
電電荷によってトナーが磁性キャリア表面に静電的に付
着する。トナーが付着した磁性キャリアは、内部に磁石
を有する筒状の現像剤担持体（以下、「現像スリーブ」
と記す。）表面に磁力で引き付けられて担持され、回転
する現像スリーブ上を現像領域に向けて搬送させられ
る。

【０００４】現像スリーブの感光体に対向する対向領域
のうち、最も現像スリーブが感光体に接近している最接
近位置における現像スリーブの内部には、現像のための
磁石（以下、「第１の磁石」と記す。）が配置されてい
る。

【０００５】現像スリーブ上を搬送される現像剤が、こ
の第１の磁石に近づくにつれて、第１の磁石の磁力線に
沿って、現像剤中の多数の磁性キャリアが集合して穂又
はチェーンを形成する。この多数の穂が、まるでブラシ
のように見えることから磁気ブラシと、一般に呼称さ
れ、この磁気ブラシの状態を利用する現像方式を磁気ブ
ラシ現像と呼称されている。

【０００６】この磁気ブラシ現像では、現像領域で磁気
ブラシが感光体に接触しており、誘電体である磁性キャ
リアが、感光体と現像スリーブ間の電界強度を高めるこ
とで、磁気ブラシの穂の先端部を構成している磁性キャ
リアの表面から潜像（感光体表面）へとトナーが直に移
ることで、現像がなされると考えられている。

【０００７】この考えによれば、従来の磁気ブラシ現像
では、現像スリーブの表面の内、最接近位置を中心とし
て限られた領域で、磁性キャリアが集合した穂によって
形成される磁気ブラシから潜像に移行するトナーしか現
像に寄与せず、磁気ブラシがない部分、磁気ブラシが潜
像に非接触の部位では、磁気ブラシ先端部から直に潜像
へトナーが移行することによる現像は起こり得ない。

【０００８】つまり、トナー現像できる部位は磁気ブラ
シの先端部が感光体に接触している限られた領域であ
り、そのため、現像されるトナーを多くすることは、こ
の限られた領域という条件以外の他の条件を調整する下
では非常に困難であった。

【０００９】(b)この限られた領域の中で、高濃度の画
像を得る現像方法として、例えば、特許第２６６８７８
１号には、二成分現像剤を用いて、磁性粒子の穂に担持
されたトナー粒子と現像剤担持体上に担持されたトナー
粒子とを交番電界により現像する現像方法が開示されて
いる。

【００１０】上記開示の現像方法では、現像領域は磁性
粒子が摺擦している領域であって、この領域にある磁性
粒子の穂に保持されたトナー粒子と現像剤担持体上のト
ナー粒子だけでは十分な高濃度の画像を得ることが困難
である。また、磁性粒子の穂が少ないため電極効果によ
りソリッド部のベタ埋まりの良い滑らかな高品位の画像
を得るのは困難である。

【００１１】(c)別の現像方法として、特開平５−３０
３２８４号公報の［０００８］から［０００９］には次
の開示がある。潜像担持体と近接する現像領域が二つの
磁極間に挟まれるように該二つの磁極を配置し、現像剤
の層厚よりも現像スリーブと潜像担持体の間隙が大きく
なるように設定し、上記現像剤をジャンピングさせるこ
とにより現像を行なう非接触極間現像方法が知られてい
る。

【００１２】この現像方法においては、ハイライト部の
再現性を極めて良好にすることが可能であり、ハーフト
ーン部においても細密な画像が得られるが、現像効率が
劣り、ベタ黒画像の濃度が不十分となったり、「かす
れ」を生じる場合があった。以上にみたように、従来の
現像方法では、現像効率や、ベタ黒画像の画像濃度に関
してさらなる品質の改善の必要がある。

【００１３】(d)本発明者等は、非公知であるが、新し
い現像方法として、「内部に磁石を有する現像剤担持体
を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体表面に
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担
持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与
えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との
少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動さ
せ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離ト
ナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する
現像方法」を提案し、出願している。

【００１４】上記提案技術にかかる現像方法では遊離ト
ナーで現像することから、後述するように現像が行なわ
れる領域が上記(a)の所謂磁気ブラシ現像法のように磁
性キャリアが像担持体に直接接している領域のみ行なう
現像よりも、現像に寄与する遊離トナーが存在するた
め、現像領域が広がり、現像される量が増して現像効率
が向上し、ソリッド部のベタ濃度の高い画像を得られる
ことがわかった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記(d)の
現像方法を基礎として、より現像効率を高めることがで
き、ベタ黒画像の画像濃度も高い高品位の画像を得るこ
とができる現像方法、現像装置及び画像形成装置を提供
することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を達
成するため以下の構成とした。 （１）．内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に
対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと磁性
キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前
記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることによ
り前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対
向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の
過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担
持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であっ
て、前記磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なく
とも２つ形成した（請求項１）。 （２）．（１）に記載の現像方法において、前記現像剤
担持体を筒状の非磁性体で構成し、この現像剤担持体の
内部に前記磁石を設け、この磁石のまわりを当該現像剤
担持体を前記二成分現像剤の搬送方向に回転駆動させる
とき、前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であ
って前記像担持体に最も近い位置に配置された磁石であ
る第１の磁石により前記２つの穂立ち部のうち１つの穂
立ち部を形成し、前記１つの穂立ち部よりも前記搬送方
向上流側の位置に配置した第２の磁石により他の１つの
穂立ち部を形成することとした（請求項２）。 （３）．（１）又は（２）記載の現像方法において、前
記対向領域内で前記磁気ブラシの少なくとも１つを前記
像担持体に接触させることとした（請求項３）。 （４）．（３）記載の現像方法において、少なくとも、
前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内で
の最接近位置と、この最接近位置よりも前記二成分現像
剤の搬送方向の上流側の位置で前記穂立ち部を形成する
こととした（請求項４）。 （５）．（３）記載の現像方法において、少なくとも、
前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内で
の最近接位置を間にして、この最接近位置よりも前記二
成分現像剤の搬送方向での上流側の位置と下流側の位置
でそれぞれ前記穂立ち部を形成することとした（請求項
５）。 （６）．（５）記載の現像方法において、前記第１の磁
石の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向
の下流側に傾けた配置により、前記上流側の位置と前記
下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成すること
とした（請求項６）。 （７）．（３）乃至（６）の何れか一つに記載の現像方
法において、前記最接近位置を含むその近傍部で前記磁
気ブラシを前記像担持体に接触させ、この接触がなされ
たときに、前記磁性キャリアから散布状にトナーを離脱
させて生じた遊離トナーを以って現像に供することとし
た（請求項７）。 （８）．（３）乃至（７）の何れか一つに記載の現像方
法において、前記最接近位置を含むその近傍部で前記像
担持体に接触した前記磁気ブラシの該接触状態のもと
で、既に前記像担持体上に付着しているトナーを前記像
担持体上から離脱させることとした（請求項８）。 （９）．（３）乃至（８）の何れか一つに記載の現像方
法において、前記二成分現像剤層を前記像担持体との少
なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、
この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナー
で現像し、かつ、前記磁気ブラシを前記像担持体に接触
させることで前記磁性キャリアから散布状に離脱した遊
離トナーで現像し、かつ、前記磁気ブラシを前記像担持
体に摺擦させて現像することとした（請求項９）。 （１０）．（１）又は（２）記載の現像方法において、
前記対向領域で前記像担持体に前記穂立ち部を非接触状
態で現像することとした（請求項１０）。 （１１）．（１０）記載の現像方法において、前記対向
領域内での前記最近接位置と、この最接近位置よりも前
記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置に前記穂立ち
部を形成して現像することとした（請求項１１）。 （１２）．（１０）記載の現像方法において、前記対向
領域内での前記最近接位置を間にして、この最接近位置
よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置と下
流側の位置にそれぞれ前記穂立ち部を形成して現像する
こととした（請求項１２）。 （１３）．（１２）記載の現像方法において、前記像担
持体に最も近い位置に配置された前記第１の磁石の中心
を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向の下流側
に傾けた配置にすることにより、前記上流側の位置と前
記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成して現
像することとした（請求項１３）。 （１４）．（１０）乃至（１３）の何れか一つに記載の
現像方法において、前記最接近位置で前記像担持体に前
記穂立ち部の先端部が近接して通過するようにし、かか
る近接して通過する過程で、既に前記像担持体上に付着
しているトナーを前記像担持体上から離脱させることと
した（請求項１４）。 （１５）．（１０）乃至（１４）の何れか一つに記載の
現像方法において、前記二成分現像剤層を前記像担持体
との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動
させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離
トナーで現像し、かつ、前記磁気ブラシを前記像担持体
に近接させることとした（請求項１５）。 （１６）．（１）乃至（１５）の何れか一つに記載の現
像方法において、前記穂立ち部は、前記対向領域内で磁
気穂が立ち上がり、そして磁気穂が寝るまでの間の領域
をいい、この穂立ち部で形成される磁気ブラシの前記磁
性キャリアから離脱した遊離トナーを用いて現像するこ
ととした（請求項１６）。 （１７）．（１６）に記載の現像方法において、前記磁
気穂が立ち上がり、そして磁気穂が寝るまでの間とは、
前記現像剤担持体上を前記二成分現像剤が搬送される過
程でこの二成分現像剤が前記磁石の磁力により、前記現
像剤担持体上の二成分現像剤層から前記穂としてその先
端部が分離したときから、この穂の先端部が前記現像剤
担持体上の二成分現像剤層と一緒になったときまでの間
であり、この間での当該穂の形態変化に応じて前記磁性
キャリアに保持されていたトナーが前記磁性キャリアか
ら離脱し、この離脱した遊離トナー、又は隣り合う磁気
ブラシ間の現像剤層から離脱した遊離トナーにより現像
することとした（請求項１７）。 （１８）．（１）乃至（１７）において、前記遊離トナ
ーを、前記現像剤担持体と前記像担持体間に印加する電
界で現像することとした（請求項１８）。 （１９）．（１８）記載の現像方法において、前記印加
する電界を交番電界とした（請求項１９）。 （２０）．（１）乃至（１９）記載の現像方法におい
て、前記現像剤担持体の線速（Ｖｓ）と前記像担持体の
線速（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）を、０．９＜Ｖ
ｓ／Ｖｐ＜４の範囲として現像することとした（請求項
２０）。 （２１）．像担持体に対向して配置され、内部に磁石を
有する現像剤担持体を備え、この現像剤担持体がトナー
とトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤
を表面に担持して、この担持した二成分現像剤を前記像
担持体との間に形成される対向領域に搬送し、前記現像
剤担持体と前記像担持体との間に電界を印加し、前記像
担持体の表面上に形成されている潜像をトナーで現像す
る現像装置において、前記現像装置は、請求項１乃至２
０の何れかに記載の現像方法により現像することとした
（請求項２１）。 （２２）．光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担
持体と、この像担持体を帯電する帯電装置と、前記像担
持体に対向して配置されていてトナーを保持する磁性キ
ャリアとトナーとを収納し前記像担持体表面にトナー像
を形成する現像装置と、前記像担持体表面に形成される
トナー像をシート状媒体に転写する転写装置を有する画
像形成装置において、前記画像形成装置は、（２１）記
載の現像装置を具備するものとした（請求項２２）。

【００１７】

【発明の実施の形態】［1］現像装置 本発明の現像方法は、以下に説明する現像装置を用いて
行なうことができる。 ［1-1］現像装置の基本構成（請求項２１関連） ここでは、以下に説明する現像方法を実施することがで
きる現像装置１１０の基本構成を説明する。

【００１８】図１において、感光層を表面に設け筒状を
した感光体１００の周囲には、感光体１００表面を帯電
するための帯電装置１０１が設けられている。感光体１
００は図１において矢印で示す反時計回りの向きに回転
される。この感光体１００に対向し、所定の現像ギャッ
プＧＰを有するようにして、内部に磁石を有する筒状を
した現像スリーブ１１１ｃが配置されている。

【００１９】現像ケーシング１１５内には現像剤（前記
したようにトナーと磁性キャリアからなる）が収容され
ていて、撹拌スクリュー１１２、１１３の回転により撹
拌されて現像スリーブ１１１ｃに供給される。

【００２０】現像ケーシング１１５の上部にはトナー供
給手段としての構成部分があり、トナー収納部１１６が
設けられていて、消費されたトナーに見合う適量分が現
像ケーシング１１５内に補給されるようになっている。

【００２１】感光体１００について、帯電器１０１より
もこの感光体１００の回転方向１００Ｒの下流部位に
は、予め帯電器１０１により一様に帯電された帯電処理
面に静電潜像を形成するためのレーザー光線Ｌｂの照射
される位置があり、この位置でのレーザー光線の照射に
より静電潜像Ｌが形成される。静電潜像Ｌが形成された
感光体１００は、現像スリーブ１１１ｃと対向した対向
領域に至り、この対向領域で該静電潜像Ｌに帯電したト
ナーが付着してトナー像が形成される。

【００２２】現像スリーブ１１１ｃの回転と伴に搬送さ
れる現像剤の搬送方向１１１Ｒ（図において時計回り方
向）における対向領域の上流側部分には、トナーを保持
した磁性キャリアによる磁気穂の穂高さ、すなわち、現
像スリーブ１１１上の現像剤層の厚みを規制する層厚規
制部材としてのドクターブレード１１４が設けられてい
る。

【００２３】従来、ドクターブレードとしては非磁性材
料のみからなる板状のものが使用されていたが、本実施
形態におけるドクターブレード１１４は、磁性材料から
なる板を従来の非磁性の板に接合した構成を有してい
る。磁性材料を用いることで、後述するように、穂高の
揃った磁気穂が形成されやすくなる。

【００２４】図１では、感光体１００上のトナー像を記
録紙へ転写するための転写装置、感光体１００上の残留
トナーを除去するためのクリーニング装置、感光体１０
０上の残留電位を除去するための除電装置等は省略して
ある。

【００２５】このような構成において、カラー画像の形
成に際しては感光体１００上のトナー像が、例えばシア
ンのトナー画像であるとすると、これが中間転写ベルト
上に転写され、順次、マゼンタ、イエロー、ブラックな
どのトナー像が同様の画像形成プロセスにより中間転写
ベルト上に重ね合わせて転写されてフルカラートナー像
が形成される。このフルカラートナー画像は不図示の給
紙トレイから搬送された記録紙へ転写され、この記録紙
上の未定着のトナー画像は該記録紙が中間転写ベルトか
ら分離された後、不図示の定着装置を通過する間に定着
される。

【００２６】一方、転写されずに感光体１００上に残留
したトナーは、クリーニング装置によって除去され回収
される。残留トナーを除去された感光体１００は除電ラ
ンプで初期化され、次回の画像形成プロセスに供され
る。

【００２７】現像スリーブ１１１ｃは現像ローラ１１１
の一部をなし、不動の磁石の回りを回転するように構成
されている。現像ローラ１１１の構造を示した図２にお
いて、現像ローラ１１１は不動部材である現像ケーシン
グ１１５に固定されている固定軸１１１ａ及びこの固定
軸１１１ａと一体の円柱状をした磁石支持体１１１ｂ
と、磁石支持体１１１ｂのまわりをギャップを介して覆
っている筒状の現像スリーブ１１１ｃ及びこの現像スリ
ーブ１１１ｃと一体的な回転部材１１１ｄ等からなる。

【００２８】固定軸１１１ａに対して回転部材１１１ｄ
は軸受１１１ｅを介して回転自在であり、回転軸１１１
ｄは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転
駆動される。

【００２９】磁石支持体１１１ｂの外周部には、図３に
示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧ１ａ、Ｍ
Ｇ１ｂ、ＭＧ１ｃ、ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ５、
ＭＧ６（以下、全体をＭＧと総称する。）が固定されて
いる。これらの磁石ＭＧの周囲を現像スリーブ１１１ｃ
が回転されるわけである。

【００３０】現像スリーブ１１１ｃとしては、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が
用いられ、円筒形の該現像スリーブ１１１ｃが不図示の
回転駆動機構によって磁石ＭＧのまわりを図１、図３の
例では時計回りの向きに回転されるようになっている。

【００３１】これらの磁石ＭＧは、現像スリーブ１１１
ｃの回転と共に現像剤を穂立ちさせつつ搬送するように
磁界を形成する。これらの磁石ＭＧから発せられる法線
方向磁力線に沿うように、磁性キャリアが集合して穂が
形成され、さらに、この穂が集合して磁気ブラシが形成
される。穂や、磁気ブラシは磁性キャリアの集合からな
り、この磁性キャリアには帯電したトナーが保持されて
いる。

【００３２】現像スリーブ１１１ｃは現像ギャップＧＰ
を介して感光体１００に近接して配置されていて、双方
の対向領域で現像が行われる。本例では、感光体１００
も現像スリーブ１１１ｃも共に筒状をしているので、凸
曲面同士が近接して対向する対向領域では、現像スリー
ブ１１１ｃと感光体１００との間隔が最も接近する位置
である最接近位置を間にしてその両側に進むにつれて次
第に間隔が広がるという対向面を構成する。なお、感光
体１００が筒状でなく、例えば、ベルト状に構成される
ことにより、平面状の場合でも、同じように最接近位置
は構成される。図１、図２に示した例では、現像スリー
ブ１１１ｃの中心Ｏ１と、感光体１００の中心Ｏ２とを
結ぶ仮想の線上に最接近位置がある。

【００３３】図３において、現像スリーブ１１１ｃの回
りに、前記した第２の磁石ＭＧ１ａ、第１の磁石ＭＧ１
ｂ、磁石ＭＧ１ｃ、ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ５、
ＭＧ６に対応して、これら磁石による磁力分布が符号Ｐ
１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６
で模視的に示すように生じている。

【００３４】第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）は
最接近位置に対応して位置し、現像スリーブ１１１ｃの
回転方向１１１Ｒ上であって、この第１の磁石ＭＧ１ｂ
（磁力分布Ｐ１ｂ）を挟んで上記回転方向上流側に第２
の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）、下流側に磁石ＭＧ
１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）がそれぞれ位置している。

【００３５】さらに、現像スリーブ１１１ｃの回転方向
１１１Ｒ上であって、この磁石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１
ｃ）の上記回転方向下流側に、磁石ＭＧ３（磁力分布Ｐ
３）、磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）、磁石ＭＧ５（磁力
分布Ｐ５）、磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）が順に位置し
ている。これらのうち、第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布
Ｐ１ａ）、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）、磁
石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）は、現像スリーブ１１１
ｃと感光体１００との対向領域に位置している。

【００３６】この現像装置１１０を用いた本発明の現像
方法は、少なくとも第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１
ａ）及び第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により
形成される磁気ブラシの立ち上がりから寝るまでの動作
態様を利用して行なう。

【００３７】磁石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）は隣り合
う第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の形成する磁
力の半値幅を、磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）は隣り合う
第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の形成する磁力
の半値幅を、それぞれ磁気ブラシの上記動作態様が現像
に効果的に行なわれるように所定の狭い幅に規制する。
これにより、現像性能を高めることができる。

【００３８】図４（ａ）において、本例では、全ての磁
石ＭＧは互いに隣り合うことで互いに磁石の形成する磁
力の半値幅を規制する関係にあり、相互に協働して、各
磁石（磁力分布）の機能を有効に果たし得るような磁石
の形成する磁力の半値幅の値を設定している。

【００３９】磁石の形成する磁力の半値幅を狭くするこ
とにより、穂が立ち上がり、そして寝るという動作が急
激に（速く）行なわれて磁気ブラシはカクカク動くよう
になる。このため、磁気ブラシの動きが速くなり、穂の
形態が乱されるなど攪乱効果を生じて磁性キャリアから
のトナーの分離、飛翔が起こり易くなると考えられる。
また、現像剤が感光体に接触している時間を短くできる
ため、磁性キャリアへのカウンターチャージの誘起も起
こり難くなると考えられる。

【００４０】磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）は現像スリー
ブ１１１ｃ上に現像剤を汲み上げる機能を有する。磁石
ＭＧ３（磁力分布Ｐ３）は穂切れ極である。磁石２、磁
石５、磁石６（磁力分布Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６）は現像スリ
ーブ１１１ｃ上に汲み上げられた現像剤を対向領域まで
搬送する機能を有する。

【００４１】これら各磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１
ａ）、ＭＧ１ｂ（Ｐ１ｂ）、ＭＧ１ｃ（Ｐ１ｃ）、ＭＧ
２（Ｐ２）、ＭＧ３（Ｐ３）、ＭＧ４（Ｐ４）、ＭＧ５
（Ｐ５）、ＭＧ６（Ｐ６）の中心は現像スリーブの半径
方向に向けて配置されている。

【００４２】本例では磁石を８極で構成し現像スリーブ
１１１ｃと感光体１００との対向領域では３つの磁石
（磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｂ、磁石ＭＧ１ｃ）を設け
ているが、遊離トナーをより多く発生させるためには、
磁石を４つ以上設けてもよい。現像剤の汲み上げ性、黒
ベタ画像追従性を向上させるために、磁石Ｐ３からドク
ターブレード１１４の間に磁石を増やして１０極や１２
極で構成しても良い。

【００４３】第２の磁石ＭＧ１ａ、ＭＧ１ｂ、ＭＧ１ｃ
は、この順で現像スリーブ１１１ｃの回転方向１１１Ｒ
上流側から並ぶ横断面の小さな磁石から構成されてお
り、これら磁石は希土類金属合金により作製されてい
る。サマリウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金
磁石などを用いることもできる。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では最大エ
ネルギー積が３５８ｋＪ／ｍ^３であり、鉄ネオジウムボ
ロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が８０ｋＪ／
ｍ^３前後である。

【００４４】このような磁石によって従来の磁石と異な
り、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表面磁力
を確保できる。或る程度現像スリーブ径を大きくするこ
とが許容される場合には、従来のフェライト磁石やフェ
ライトボンド磁石を用い、現像スリーブ側に向いた磁石
先端部を細く形成することで磁石の形成する磁力の半値
幅を狭くすることが可能である。

【００４５】本例では、図４（ａ）に示すように、第１
の磁石ＭＧ１ｂ、磁石ＭＧ２、磁石ＭＧ３、磁石ＭＧ６
がＮ極をなし、磁石ＭＧａ、ＭＧ１ｃ、磁石ＭＧ５がＳ
極をなしている。例えば第１の磁石ＭＧ１ｂとして、現
像ローラ上で８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石
が用いられた。例えば６０ｍＴ以上の磁力を有すれば、
磁性キャリア付着などの異常画像の発生が無いことが確
認されている。これよりも小さい磁力の場合には磁性キ
ャリア付着が発生した。

【００４６】第２の磁石ＭＧ１ａ、第１の磁石ＭＧ１
ｂ、磁石ＭＧ１ｃの各磁石幅は２ｍｍであった。この時
の磁力分布Ｐ１ｂの磁力の半値幅は１６°であった。更
に磁石の幅を狭くすることで、磁力の半値幅は更に細く
なることが確認された。１．６ｍｍ幅を用いた際の第１
の磁石ＭＧ１ｂによる磁力分布Ｐ１ｂの磁力の半値幅は
１２°であった。

【００４７】第１の磁石ＭＧ１ｂと第２の磁石ＭＧ１
ａ、磁石ＭＧ１ｃなど磁石の位置関係を示した図４
（ｂ）において、磁力分布Ｐ１ａ、磁力分布Ｐ１ｃの各
磁力の半値幅は３５°以下に形成する。この部分での磁
力の半値幅は外側に位置する磁力分布Ｐ２や磁力分布Ｐ
６の磁力の半値幅が大きいために磁力分布Ｐ１ｂでのよ
うに半値幅を相対的に狭く設定することができない。

【００４８】第１の磁石ＭＧ１ｂと第２の磁石ＭＧ１
ａ、磁石ＭＧ１ｃの位置関係については、第１の磁石Ｍ
Ｇ１ｂの両側にある第２の磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｃ
による挟角を３０°以下に形成する。上記の例では、磁
力分布Ｐ１ｂでの半値幅を１６°に設定するために当該
挟角は２２°とした。更に磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｃ
とこれら磁石の各外側にある磁石ＭＧ２、ＭＧ６とによ
る変極点（０ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、Ｓ極からＮ極
に変わる点）の挟角を１２０°以下にしている。

【００４９】この現像装置１１０では、図３に示すよう
に、固定軸１１１ａには接地されたバイアス用の電源Ｖ
Ｐが接続されている。固定軸１１１ａに接続された電源
ＶＰの電圧は、図２に示した導電性の軸受１１１ｅ、導
電性の回転部材１１１ｄを経て現像スリーブ１１１ｃに
印加される。一方、図３において、感光体１００を構成
する最下層の導電性支持体３１は接地されている。

【００５０】こうして、対向領域には、磁性キャリアか
ら離脱したトナーを感光体１００側へ移動させる電界を
形成しておき、トナーを感光体１００側に向けて移動さ
せることに供している。

【００５１】以上、図１乃至図４で説明したように、感
光体１００に対向して配置され、内部に磁石ＭＧを有す
る現像スリーブ１１１ｃを備え、この現像スリーブ１１
１ｃがトナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む
現像剤を表面に担持して、この担持した現像剤を感光体
１００との間の対向領域に搬送し、現像スリーブ１１１
ｃと感光体１００との間に電界を印加し、感光体１００
の表面上に形成されている潜像Ｌをトナーで現像する現
像装置１１０が構成される。本発明の現像方法は、かか
る現像装置１１０を用いて行なうことができる。

【００５２】なお、本例の現像装置はレーザー光線Ｌｂ
で書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例として
いる。帯電装置１０１により感光体１００上に一様に負
極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために文字部を
レーザー光線Ｌｂで露光することで、低下した電位の文
字部（潜像Ｌ）に負極性のトナーで現像する所謂反転現
像方式を採用している。これは一例であり、本発明の現
像方式の中で、感光体１００に乗せる帯電電荷の極性は
大きな問題ではない。

【００５３】この現像装置１１０では、内部に磁石ＭＧ
を有する現像スリーブ１１１ｃを感光体１００に対向し
て配置しており、このスリーブ１１１ｃ表面にトナーと
磁性キャリアとを含む現像剤を層状に担持させて、不動
の磁石ＭＧに対して現像スリーブ１１１ｃを回動させる
ことで、現像スリーブ１１１ｃと磁石間ＭＧに速度差を
与え、この速度差を利用して現像剤層を少なくとも対向
領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過
程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを感光体１０
０上の潜像Ｌに付着させて現像に供することを前提とし
ている。

【００５４】［1-2］速度差 現像スリーブ１１１ｃと磁石間ＭＧに速度差を与える手
段として、上記例では磁石ＭＧを不動とし、現像スリー
ブ１１１ｃを回動させることとしたが、これに限らず、
現像スリーブ１１１ｃを不動とし、磁石ＭＧを回動させ
ることにより現像スリーブ１１１ｃと磁石間ＭＧに速度
差を与えて、同様の現像を行なうこと、また、現像スリ
ーブ１１１ｃと磁石ＭＧを反対方向に回動することも可
能である。

【００５５】［1-3］現像ギャップ 磁性キャリア粒径が５感光体１００と現像スリーブ１１
１との間隔である現像ギャップＧＰは、磁気ブラシの先
端部を感光体１００に接触させるタイプ、非接触のタイ
プ、さらにこれらのタイプでも穂立ち位置を最接近位置
に対応させて配置するか、ずらして配置させるかなど種
々の条件により一概にはいえず、個々の具体条件に従い
定める。

【００５６】［1-4］現像剤 現像スリーブ１１１ｃの感光体１００とは反対側の領域
には、現像ケーシング１１５内の現像剤を攪拌しながら
現像スリーブ１１１ｃへ汲み上げるための攪拌スクリュ
ー１１２が設けられている。現像ケーシング１１５内の
現像剤は、トナーＴと磁性キャリアCからなり、この現
像剤は図示しない駆動手段により回転させられる攪拌ス
クリュー１１２、１１３で混合・攪拌され、トナーＴが
摩擦帯電される。このときのトナー帯電量（ｑ／ｍ）
は、−５〜−６０μＣ／ｇ、好ましくは、−１０〜−３
０μＣ／ｇがよい。

【００５７】また、磁性キャリアCとしては、鉄、ニッ
ケル、コバルト等の金属又はこれらと他の金属による合
金、マグネタイト、γ−ヘマタイト、二酸化クロム、銅
亜鉛フェライト、マンガン亜鉛フェライト等の酸化物、
マンガン−銅−アルミニウム等のホイスラー合金等の強
磁性体粒子を用いることができる。

【００５８】さらに、この強磁性体粒子をスチレン−ア
クリル系、シリコーン系、フッ素系等の樹脂で被覆して
もよい。これらは、トナーＴとの帯電性を考慮して適宜
選択することができる。磁性体粒子を被覆する樹脂に
は、荷電制御剤、導電性物質等を添加してもよい。

【００５９】また、スチレン−アクリル系、ポリエステ
ル系等の樹脂中にこれらの磁性体粒子を分散させたもの
であってもよい。強磁性体の飽和磁化の強さは、４５〜
８５ｅｍｕ／ｇが好ましい。４５ｅｍｕ／ｇ未満では、
飽和磁化の強さが低いために、搬送性が低下し、また、
感光体１００への磁性キャリア付着が多くなる。８５ｅ
ｍｕ／ｇを越えると、飽和磁化の強さが高いために、磁
気ブラシが強くなり、スキャベンジ効果が強く、ハーフ
トーン部にスキャベンジ跡が生じ、画像品質を低下させ
る。

【００６０】トナーTとしては、少なくとも熱可塑性の
樹脂とカーボンブラック、銅フタロシアニン系、キナク
リドン系、ビスアゾ系の顔料を有するものを用いる。樹
脂としては、スチレン−アクリル系、ポリエステル系の
樹脂が好ましい。この他に、定着助剤としてポリプロピ
レン等のワックス、トナー帯電量を制御するための含合
金染料を内添することができる。さらに、表面処理した
シリカ、アルミナ、酸化チタン等の酸化物、窒化物、炭
化物等を外添してもよい。さらに、脂肪酸金属塩、樹脂
微粒子等を併せて外添してもよい。

【００６１】［1-5］穂、磁気ブラシ、穂立ち部の説明
（請求項１６、１７関連） 図１、図３、図４等に示したように、現像スリーブ１１
１ｃの外周面からは、その内部に設けた磁石ＭＧにより
磁力分布Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、
Ｐ５、Ｐ６が放射状に形成されている。

【００６２】現像スリーブ１１１ｃの回転により、現像
剤は該現像スリーブ１１１ｃ上に担持されて該現像スリ
ーブ１１１ｃと共に搬送される。この搬送過程で各磁力
分布中を現像剤が通過するとき、磁性キャリアが穂状に
集合した磁気穂が現像スリーブ１１１ｃ上の現像剤層か
ら立ち上がり、そして該磁気穂が寝るという現象があ
る。ここで、磁気穂は磁力分布における法線方向磁力線
に沿うように形成される。

【００６３】ここでは、図１に示した磁力分布のうち、
任意の１つの磁力分布、例えば、磁力分布Ｐ１ａを通過
する現像剤が形成する磁気穂に着目してその変化を模視
的に例示した図５を参照しつつ、磁気穂、遊離トナー、
穂立ち部等について説明する。

【００６４】図５において、磁力分布Ｐ１ａ内で形成さ
れている法線方向磁力線を〜の符号で模式的に示
す。これらの法線磁力線〜は、法線磁力線が現像
スリーブ１１１ｃの略接線方向に向いていて、法線磁力
線〜への番号が進むにつれて、立ち上がりの角度を
増し、法線磁力線で現像スリーブ１１１ｃの周面に略
垂直となり、最も高く立ち上がった状態となる。

【００６５】この方線磁力線を対称軸として先程の立
ち上がり時における各法線磁力線、、と対称に、
法線磁力線、、の順に寝る方向に傾きを増してい
き、法線磁力線では現像スリーブ１１１ｃの略接線方
向近くまで傾いて寝た状態となっている。法線磁力線
は、図１における中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ線分と合
致する。

【００６６】これらの法線磁力線〜は、現像スリー
ブ１１１ｃの表面から外方に向けて定位置に形成されて
いる。現像スリーブ１１１ｃ上に担持されて該現像スリ
ーブ１１１ｃと共に搬送される現像剤は、該現像スリー
ブ１１１ｃ上に層をなしているが、図５では繁雑さを避
けるため図示を省略している。また、磁性キャリアＣＣ
にはトナーＴが静電力で保持されているが、これも個々
に図示すると繁雑になるので図示を省略している。

【００６７】現像スリーブ１１１ｃ上の現像剤層が現像
スリーブ１１１ｃとともに移動し磁力分布Ｐ１ａにさし
かかると、図５（ａ）に示すように、法線磁力線に沿
って磁性キャリアＣＣが穂状に集合した磁気穂として現
像剤層から分離して立ち上がる。この磁気穂は現像スリ
ーブ１１１ｃの軸長手方向から見ると穂状をなし、磁気
穂が紙面を貫く方向である現像スリーブ１１１ｃの長手
方向に磁石ＭＧ１ａに対向して形成されている。

【００６８】図５（ａ）に示したように現像剤層から法
線磁力線に沿って磁性キャリアＣＣが立ち上がるとき
に、該磁性キャリアＣＣからトナーＴが離脱する。こう
して磁性キャリアから離脱し空間に放たれたトナーＴは
磁気穂の立ち上がり側（磁気穂の現像スリーブ１１１ｃ
周面に対向する側の裏側）の空間に遊離する。また、磁
気穂が現像剤層から立ち上がることにより現像剤層側で
も現像剤に変位が生じ、この変位により現像剤層側から
も磁性キャリアよりトナーが離脱されて、遊離トナーＴ
を生じる。この遊離トナーＴの発生については、後に図
７乃至図９等により後述する。

【００６９】なお、隣り合う磁気ブラシの間の現像剤
層、従って穂が立ち上がらない部分においても磁性キャ
リアＣＣからトナーが離脱して遊離トナーＴとなり、現
像に供される。

【００７０】かかる遊離トナーＴは、感光体１００の画
像部（帯電後露光された部位つまり、静電潜像Ｌ部）が
対向領域にあるときに生じて画像部への飛翔がなされ、
感光体の非画像部（帯電されたままで未露光の部位）が
対向領域にあるときには遊離トナーＴは生じなかった。

【００７１】図５（ａ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は法
線磁力線から法線磁力線に沿うように形態及び位置
を変える。この変化後における磁気穂の状態を図５
（ｂ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣか
らは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の立ち上がり
側（磁気穂の回転方向１１１Ｒでの上流側）に向けて放
たれて遊離トナーとなる。

【００７２】図５（ｂ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は法
線磁力線から法線磁力線に沿うように形態及び位置
を変える。この変化後における磁気穂の状態を図５
（ｃ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣか
らは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の立ち上がり
側（磁気穂の回転方向１１１Ｒでの下流側）に向けて放
たれて遊離トナーとなる。

【００７３】図５（ｃ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は、
法線磁力線から法線磁力線に沿うように形態及び位
置を変え現像スリーブ１１１ｃ周面から直立状に最も立
ち上がった状態となる。この変化後における磁気穂の状
態を図５（ｄ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリ
アＣＣからは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の先
端部のまわりに放たれ、遊離トナーとなる。

【００７４】図５（ｄ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は法
線磁力線に沿うように形態及び位置を変える。この法
線磁力線は法線磁力線よりも回転方向１１１Ｒ上の
下流側に隣接して位置し現像スリーブ１１１ｃ周面から
離れるにつれて下流側（寝る側）に傾いて形成されてい
るので、磁気穂もこれに沿う形で形成される。

【００７５】この変化後における磁気穂の状態を図５
（ｅ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣか
らは、新たにトナーＴが離脱されて磁気穂が寝る側と反
対側（磁気穂の回転方向１１１Ｒでの上流側）及び磁気
穂の先端部近傍に放たれた遊離トナーとなる。

【００７６】図５（ｅ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は、
法線磁力線からさらに寝る度合いを増した法線磁力線
に沿うように形態及び位置を変える。この変化後にお
ける磁気穂の状態を図５（ｆ）に示す。この変化の過程
で、磁性キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱さ
れて磁気穂が寝る側と反対側（磁気穂の回転方向１１１
Ｒでの下流側）及び磁気穂の先端部近傍に放たれた遊離
トナーとなる。

【００７７】図５（ｆ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は、
磁力線からさらに寝る度合いを増した磁力線に沿う
ように形態及び位置を変える。この変化後における磁気
穂の状態を図５（ｇ）に示す。この変化の過程で、磁性
キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱されて磁気
穂が寝る側（現像スリーブ１１１ｃ周面に対向する側の
裏側）の空間に遊離する。

【００７８】図５（ｇ）に示した状態から、さらに現像
スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、図示しない
が、磁気穂は現像スリーブ１１１ｃの周面に形成されて
いる現像剤層と一緒になり、この変位により現像剤層側
からも磁性キャリアよりトナーが離脱されて、遊離トナ
ーを生じる。

【００７９】図５では、１つの磁気穂のみに着目してそ
の変位と遊離トナーの発生状態を模視的に図示したの
で、あたかも各法線磁力線〜のうちの一つにだけ磁
気穂が形成されこれだけが変位していくかのように見え
るが、実際には、各磁力線〜に沿ってそれぞれに同
時的に磁気穂が形成されていて、現像スリーブ１１１ｃ
の回転に従い、次々に隣の法線磁力線に磁気穂が変位
し、この変位を伴う流動の過程で磁性キャリアからトナ
ーが離脱し、この離脱した遊離トナーが現像に供され
る。

【００８０】図５の例では、各法線磁力線〜に沿っ
て形成される磁気穂の集合で磁気ブラシが形成される。
本例では、対向領域内で磁気穂が立ち上がり、そしてこ
の磁気穂が寝るまでの間の現像スリーブまわりの領域が
穂立ち部である。

【００８１】ここで、磁気穂が立ち上がり、そして磁気
穂が寝るまでの間とは、現像スリーブ１１１ｃ上を現像
剤が搬送される過程でこの現像剤が磁石ＭＧの磁力によ
り、現像スリーブ１１１ｃ上の現像剤層から磁気穂とし
てその先端部が分離したときから、この磁気穂の先端部
が現像スリーブ１１１ｃ上の現像剤層と一緒になったと
きまでの間であり、主としてこの間での磁気穂の形態変
化に応じて磁性キャリアに保持されていたトナーが磁性
キャリアから離脱する。

【００８２】別の表現をすれば、１つの磁力分布での多
数の法線磁力線に沿って形成される磁気穂の集合を磁気
ブラシと称し、この磁気ブラシを構成する磁気穂が位置
する現像スリーブ１１１ｃまわりの領域が穂立ち部であ
り、この穂立ち部で形成されている磁気ブラシ（磁気
穂）の磁性キャリアから離脱した遊離トナーを用いて現
像する。

【００８３】以上、磁力分布Ｐ１ａについて、磁気穂、
磁気ブラシ、穂立ち部などを説明したが、磁力分布Ｐ１
ｂ、磁力分布Ｐ１ｃについても対向領域において、磁力
分布Ｐ１ａにおけると同様な磁気穂、磁気ブラシ、穂立
ち部などが形成される。

【００８４】磁気穂の形態変化に応じて多量の遊離トナ
ーを生じさせ、この遊離トナーは磁気ブラシ（磁気穂）
のまわりに多量に存在することから、この遊離トナーを
現像に供することができ、従来の磁性キャリアから直接
潜像にトナーを転移させる現像法に比べて、現像効率を
高めることが可能となる。

【００８５】上記遊離トナーを生じさせる磁気穂の形態
変化は前記したように磁石の形成する磁力の半値幅を狭
くすることにより穂が立ち上がり、そして寝るという動
作が急激に（速く）行なわれて磁気ブラシがカクカク動
くという現象によるところが大きいと考えられる。

【００８６】以上説明した現像装置では、以下に説明す
る本発明の現像方法を行なうための構成を備えることに
より、従来の現像領域よりも広い範囲で現像領域を設定
することから、現像スリーブ１１１ｃの線速（Ｖｓ）と
感光体１００の線速（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）
を大きくすることなく、現像されるトナーの供給量を多
くする現像装置を提供することができる。

【００８７】［2］現像方法（請求項１、２、４〜６、
１０〜１３関連） 本発明の現像方法は、磁気ブラシの穂立ち部を対向領域
に少なくとも２つ形成したことにある。感光体１００の
径に比べて現像スリーブ１１１ｃの径が小さいので、対
向領域は最大限、現像スリーブ１１１ｃの投影面積に相
当する「直径幅×軸方向長さ」の領域であり、これが最
大対向領域ということになる。

【００８８】しかし、本例では、図１に示したように、
ケース１１５が現像スリーブ１１１ｃのまわりを囲んだ
構成であり、上記最大対向領域のうち、現像スリーブ側
から感光体の潜像へ付着するトナーの飛翔経路を妨げな
い必要な部位だけを開口させており、この開口部を介し
て現像スリーブ１１１ｃと感光体１００とが直接対向し
ている。

【００８９】本例の現像方法では、トナー飛散を防止す
るなどのため、上記最大対向領域よりも、ケース１１５
の開口部１１５ａの回転方向１１１Ｒ方向での寸法を小
さくしている。このため、開口部１１５ａで制限され
た、上記最大対向領域よりも狭い制限された対向領域で
感光体１００と現像スリーブ１１１ｃとが直接対向して
いる。

【００９０】本発明の現像方法において、現像領域は、
磁性キャリアが集合する磁気穂が磁気ブラシを形成して
いるか又は現像スリーブ１１１ｃ上に薄い現像剤層を形
成しているかの状態に係わらず現像剤中のトナーTが感
光体１００に向かって現像される領域と定義される。

【００９１】以下の実施形態例では、開口部１１５ａの
範囲である制限された対向領域で行なわれる現像態様を
説明する。

【００９２】基本構成として示した図１、図３、図４等
における磁石配置、磁力分布のもとで、現像スリーブ１
１１ｃが回転方向１１１Ｒの向きに回転することによ
り、磁力分布Ｐ４で汲み上げられた現像剤はドクターブ
レード１１４部のドクターギャップを通過することで通
過量を一定に規制されて、回転方向に磁力分布Ｐ６によ
り（磁力分布Ｐ５の寝る途中にドクターブレード１１４
があるため）搬送されて、上記制限された対向領域（以
下、単に対向領域という。）に至る。

【００９３】対向領域には、磁力分布Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、
Ｐ１ｃが形成されていて、これらの磁力分布部で磁気ブ
ラシができ、現像スリーブ１１１ｃの回転に応じて、現
像剤は磁気ブラシを形成しつつ流動し、この対向領域内
の現像領域でトナーが潜像に転移して現像がなされ、現
像後の残りの現像剤は穂切れ極であるＰ３で殆ど全て取
り除かれ、撹拌スクリュー１１２側に落ちる。

【００９４】第１例（請求項４関連） 図６は図１乃至図４に示した現像装置の基本構成のもと
で、磁気ブラシ、穂立ち部等を示している。図６におい
て、磁力分布Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃでの磁気ブラシを
それぞれ符号ＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ、ＢＲ１ｃで示す。こ
れらの磁気ブラシは図５で説明したような磁気穂が多数
の法線磁力線〜に沿って集合したもので、外観上の
形状はそれほどの変化はないが、各磁気穂を構成する磁
性キャリアはトナーを保持しつつ流動し、この流動の過
程で磁性キャリアからトナーを離脱して遊離トナーを生
じさせる。

【００９５】磁気ブラシは多数の磁気穂からなり、空間
に位置を占める。この多数の磁気穂の示す空間領域をブ
ラシの穂立ち部と称する。磁気ブラシＢＲ１、ＢＲ２、
ＢＲ３の各穂立ち部をそれぞれ穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ
１ｂ、ＳＰ１ｃで示す。このように、対向領域で３つの
穂立ち部がある。本例では、磁気ブラシＢＲ１ｂが感光
体１００に接触し、磁気ブラシＢＲ１ａは感光体１００
に非接触である。

【００９６】穂立ち部ＳＰ１ｂは感光体１００に対して
最も近い最接近位置に対応して位置している第１の磁石
ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により形成され、穂立ち部
ＳＰ１ａはこの穂立ち部ＳＰ１ｂよりも回転方向１１１
Ｒ（現像剤の搬送方向と同義）上流側に配置された第２
の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）により形成される。

【００９７】図６に示した例では、対向領域で３つの穂
立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃが形成されてい
る。これらの穂立ち部における磁気ブラシから遊離トナ
ーを生じさせて現像する場合、これら穂立ち部のうちで
最上流側の位置にある穂立ち部ＳＰ１ａと、最接近位置
にある穂立ち部ＳＰ１ｂにより潜像の付着すべき部位に
十分にトナーは付着がなされていわば、飽和状態となる
ため、穂立ち部ＳＰ１ｂの下流側に位置する穂立ち部Ｓ
Ｐ１ｃでは現像は殆ど行なわれない。

【００９８】なお、現像スリーブ１１１ｃと感光体１０
０との間に印加される電界が交番電界のもとでは、穂立
ち部ＳＰ１ｂ下流側でトナーの振動が起こり、潜像電位
に整えられてトナー付着がなされる。

【００９９】本例で穂立ち部ＳＰ１ｃ現実に存在してい
る例が示されているのは、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分
布Ｐ１ｂ）の半値幅を最接近位置に狭い半値幅で設定す
るために当該第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）に
隣接して第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）を設け
なければならず、そのため、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力
分布Ｐ１ｂ）により自動的に穂立ち部ＳＰｃが生じてい
るのである。

【０１００】例えば、磁石ＭＧの構成を変えたり、現像
スリーブの径を変えたり、ケース１１５を形状、寸法を
変えたりすることにより、図６に示された構成において
穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂだけが存在する構成、或い
は対向領域内で最接近位置の近傍を含むそれより上流側
に少なくとも２つ以上の穂立ち部を構成することができ
れば（例えば、後述の第２例参照）、本発明の課題は達
せられる。

【０１０１】図１乃至図４、図６に示したように、対
向領域に３極（磁石ＭＧ１ａ、ＭＧ１ｂ、ＭＧ１ｃ）を
配置し他の５極（磁石ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ
５、ＭＧ６）と合わせて全８極の磁石による現像ローラ
を用い、対向領域では上記３極により３つの穂立ち部を
形成する現像装置で現像した結果と、対向領域の感光
体との最接近位置には１つの磁石（本例の３つの磁石Ｍ
Ｇ１ａ、ＭＧ１ｂ、ＭＧ１ｃに代えて、単一の磁石）の
みを配置し、他の磁極は図１乃至図４に示した５極（磁
石ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ５、ＭＧ６）に準じた
配置の全６極とし、対向領域では１つの穂立ち部のみを
形成する構成の現像ローラを具備した現像装置で現像し
た結果とを比較したところ、の現像装置による現像結
果の方がの現像装置による現像結果に比べて、黒ベタ
追従性がよく、画像のざらつき・後端白抜け等の画質も
向上していた。

【０１０２】なお、上記の現像装置では、感光体との
最接近位置にくる磁石の磁力の半値幅は２１°でこの１
極のみが感光体との対向位置に存在している構成であ
り、また、上記、の現像装置とも、現像ギャップ、
汲み上げ量は同じ条件で行なった。

【０１０３】第２例（請求項５、６関連） １４図を参照するに、本例では前記図１乃至図４に示し
た現像装置の基本構成のもとで、磁力分布Ｐ１ａ乃至Ｐ
１ｃ（磁石ＭＧ１ａ乃至ＭＧ１ｃ）を回転方向１１１Ｒ
に回動し、他の磁力分布Ｐ２乃至Ｐ６（磁石ＭＧ２乃至
ＭＧ６）は前記した基本構成の位置にあるように設定す
ることにより、第１の磁石ＭＧ１ｂの中心を最接近位置
である中心Ｏ１、中心Ｏ２を結ぶ仮想の線よりも現像剤
の搬送方向（回転方向１１１ｃ）の下流側に傾けた配置
にしている。

【０１０４】これにより、現像スリーブ１１１ｃまわり
に形成される穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃ及
び磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ、ＢＲ１ｃの位置が図
６に示した基本構成の場合よりも全体として下流側にシ
フトした形となり、最接近位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２と
を結ぶ仮想線上の位置）を間にしてその現像剤の搬送方
向上の上流側の位置に穂立ち部ＳＰ１ａ、下流側の位置
に穂立ち部ＳＰ１ｂがそれぞれ形成される。

【０１０５】本例では、第１例に比べて、磁気ブラシＢ
Ｒ１ａが寝る領域（領域［Ｃ］下流側）と磁気ブラシＢ
Ｒ１ｂが立ち上がり始める領域（領域［Ｂ］）とに囲ま
れた空間（この空間は遊離トナーが多く存在する）が、
磁気ブラシＢＲ１ｂ、ＢＲ１ａの２つの磁気ブラシが全
体として感光体１００に最接近することになる。本例で
は、前記第１例（図６）に比べて、磁気ブラシＢＲ１
ａ、ＢＲ１ｂ間に現像剤の存在しない空間ができるた
め、２つの磁気ブラシ先端の電界強度が強くなり、電源
ＶＰにより与えられる電界強度が高まり、これら磁気ブ
ラシから生ずる遊離トナーによる現像性能が高まり、本
発明の課題を達成できる良好な現像を行なうことができ
る。

【０１０６】第３例（請求項１０、１１関連） 本例は、前記図１乃至図４で説明した基本構成をベース
として、さらに、現像ギャップを適宜に設定すること
で、磁気ブラシを感光体１００に対して非接触としたも
ので、現像スリーブ１１１ｃ上に形成される磁気ブラシ
及び穂立ちの位置は前記第１例におけるものと同じであ
る。

【０１０７】図１６に示すように、対向領域内での最近
接位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線上の位置）
に磁気ブラシＢＲ１ｂ及び穂立ち部ＳＰ１ｂが形成され
ると共に、該最接近位置よりも現像剤の搬送方向の上流
側の位置に磁気ブラシＢＲ１ａ及び穂立ち部ＳＰ１ａを
形成しており、これら何れの磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ
１ｂも感光体１００とは非接触である。本例の場合も後
に述べるように、本発明の課題を達成できる良好な現像
を行なうことができる。

【０１０８】第４例（請求項１２、１３関連） １７図を参照するに、本例では前記図１６に示した構成
をベースに、つまり、現像ギャップを適宜に設定するこ
とで磁気ブラシを感光体１００に非接触とする構成をベ
ースに、さらに、前記図１乃至図４に示した現像装置の
基本構成の場合よりも、固定軸１１１ａを回動させるこ
とにより、第１の磁石ＭＧ１ｂの中心を最接近位置であ
る中心Ｏ１、中心Ｏ２を結ぶ仮想の仮想の線よりも現像
剤の搬送方向（回転方向１１１ｃ）の下流側に傾けた配
置にしている。

【０１０９】これにより、現像スリーブ１１１ｃまわり
に形成される穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃ及
び磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ、ＢＲ１ｃの位置が図
１６に示した基本構成の場合よりも全体として下流側に
シフトした形となり、最接近位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２
とを結ぶ仮想線上の位置）を間にしてその現像剤の搬送
方向上で、上流側の位置に穂立ち部ＳＰ１ａ、下流側の
位置に穂立ち部ＳＰ１ｂがそれぞれ形成される。本例で
は、磁気ブラシＢＲ１ｂ、ＢＲ１ａが感光体１００に非
接触である。本例の場合も本発明の課題を達成できる良
好な現像を行なうことができる。

【０１１０】以上に述べた第１例〜第４例の何れの例に
おいても、磁気ブラシの穂立ち部を対向領域に少なくと
も２つ設けた構成であり、従来の現像領域よりも広い範
囲で現像領域を設定することにより、現像領域における
トナーの現像される量を多くして、ソリッド部のベタ濃
度の高い画像を得るなど、高品位の現像性能を得ること
ができる。

【０１１１】磁気ブラシの穂立ち部を対向領域で少なく
とも２つ形成する本発明の現像方法ではさらに、対向領
域で穂立ち部を形成する磁石であって感光体１００に最
も近い位置に配置された第１の磁石ＭＧ１ｂにより前記
２つの穂立ち部のうち１つの穂立ち部である穂立ち部Ｓ
Ｐ１ｂを形成し、この穂立ち部ＳＰ１ｂよりも現像剤搬
送方向（回転方向１１１ｃ）上流側の位置に配置した第
２の磁石ＭＧ１ａにより他の１つの穂立ち部ＳＰ１ａを
形成することで、対向間隔が次第に狭まり遂に最接近位
置に至るまでの現像剤搬送路過程を利用して、この間で
遊離トナーを生じさせて効果的に現像を実現することが
できる。以下に上記説明した第１例〜第４例で概観した
各現像方法の詳細を説明する。

【０１１２】［2-1］接触させる現像方法（請求項３関
連） 本例は対向領域内で形成される少なくとも２つの磁気ブ
ラシの少なくとも１つを感光体１００に接触させる現像
法であり、その例は、第１例（図６）、第２例（図１
４）として既に概要を説明した。

【０１１３】本例の現像方法によれば、磁気ブラシを感
光体１００に接触させることから、遊離トナーによる現
像及び、磁気ブラシ先端のキャリア上のトナーが感光体
と摺擦することによりトナーが潜像に直接付着する所謂
接触現像による現像により、感光体１００上に現像され
たトナーを磁気ブラシ先端の磁性キャリアで離脱させる
ことで、ソリッド部のベタ埋まりの良い滑らかで、非画
像部のかぶりの少なく、かつ横細線や文字の鮮鋭度も優
れた高品位の画像を得る現像方法を提供することができ
る。

【０１１４】［2-1.1］穂立ち部中心を最接近位置に合
わせた例（請求項４関連） 図６において、対向領域内で形成される少なくとも２つ
の磁気ブラシのうち、１つの磁気ブラシＢＲ１ｂの穂立
ち部ＳＰ１ｂが最接近位置に位置して磁気ブラシが感光
体１００に接しており、他の１つの磁気ブラシＢＲ１ａ
の穂立ち部ＳＰ１ａがこの最接近位置よりも上流側に位
置して感光体１００から離間している。

【０１１５】このような穂立ち部による現像方法では、
現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との対向間隔が次
第に狭まり遂に最接近位置に至るまでの現像剤搬送路過
程を利用して、この間で遊離トナーを生じさせて現像
し、かつ、感光体１００上に現像されたトナーを磁気ブ
ラシＢＲ１ｂによりで離脱させることでベタ濃度が高く
しかも横細線や文字の鮮鋭度も優れた高品位の画像を得
ることができる。

【０１１６】［2-1.1a］現像態様（請求項７、８、９関
連） 前記第１例にかかる図６において、磁気ブラシＢＲ１ｂ
が感光体１００に接触し、磁気ブラシＢＲ１ａは感光体
１００に非接触である。図６における穂立ち部ＳＰ１ａ
〜穂立ち部ＳＰ１ｂ部に至る領域での磁気ブラシの状態
を拡大して示したのが図７である。

【０１１７】図７に、穂立ち部ＳＰ１ａと穂立ち部ＳＰ
１ｂに対応する現像領域ｄにおける磁気ブラシの状態及
びとナーの状態を観察しこれを模視的に示した。図７に
おいて、磁気穂が立ち上がり寝るまでの領域Ａ０が現像
領域の最上流位置にあたる一定領域に対応して観察され
る。この領域Ａ０は、磁力分布Ｐ１ａによって、現像剤
中の磁性キャリアＣＣが、表面にトナーＴを有しながら
複数の磁性キャリアＣＣが集合して磁気穂を形成し、さ
らに、その法線磁力線に沿って磁性キャリアＣＣの穂が
立ち上がり、そして現像スリーブ１１１ｃ側に寝るまで
の領域である。

【０１１８】図７において領域Ａ０よりも下流側に隣接
した一定領域で、磁気ブラシＢＲ１ｂの磁気穂が立ち上
がり始める領域Ａ１が対応して観察される。この領域Ａ
１は磁性キャリアＣＣの穂が立ち上がり始める領域であ
り、磁力分布Ｐ１ｂの近傍に近づいた現像剤中の磁性キ
ャリアＣＣが、表面にトナーＴを有しながら、複数の磁
性キャリアＣＣが集合して磁気穂を形成し、さらに、そ
の法線磁力線に沿って磁性キャリアＣＣの穂が立ち上が
り始めている。

【０１１９】現像領域で領域Ａ１よりも下流側に隣接し
た一定領域で、立ち上がる磁気穂が感光体１００に接す
る領域Ｂが観察される。さらに、領域Ｂで接した磁気穂
がこの領域Ｂの下流側の一定領域で感光体１００に摺接
している領域Ｃが観察される。

【０１２０】第１例（図６）では、領域Ａ０、領域Ａ
１、領域Ｂ、領域Ｃが存在し、最接近位置に領域Ｃが対
応する関係にあるが、他の例では、現像ギャップＧＰが
ある程度大きくなると領域Ｂ、領域Ｃは存在しなくなる
場合もあり得るし、最接近位置に対するこれらの領域Ａ
０、領域Ａ１、領域Ｂ、領域Ｃの位置関係がずれること
もあり得る。また、磁気穂の長さは不均一であるし、磁
場の雰囲気が一定していないため（また、磁性キャリア
の磁気特性に分布があったり、磁気穂を形成するキャリ
ア数が不均一であったりすることも考えられる）、磁気
穂が感光体１００に接触する位置（領域）は変化する。

【０１２１】(a)領域Ａ０での現像 領域Ａ０での磁性キャリアＣＣの穂の立ち上がりから穂
が寝るまでの状況を模視的に示した図８において、第２
の磁石ＭＧ１ａの配置されている位置に対応する現像ス
リーブ１１１ｃ上では、第２の磁石ＭＧ１ａの極性に係
わらず磁気ブラシＢＲ１ａを形成し、磁気穂が立ち上が
り始めの部に相当する磁石の間（例えば、磁石ＭＧ６と
第２の磁石ＭＧ１ａとの間や、第２の磁石ＭＧ１ａと第
１の磁石ＭＧ１ｂとの間に対応する現像スリーブ１１１
ｃ上）では現像剤の層が接線磁力が強いため、現像剤が
現像スリーブ１１１ｃ側に押し付けられている。

【０１２２】図８に示すように、それまで磁性キャリア
ＣＣの集団の現像剤層中に閉じこめられていた磁性キャ
リアＣＣは、互いに磁力を有しているために、磁石間で
は現像スリーブ法線方向の磁力線は小さいが、互いに隣
接する磁石は逆極になっているために現像スリーブ接線
磁力は大きいため、これが磁石間では磁石上のものと比
較して薄い磁性キャリアＣＣの集団である現像剤層を形
成する力になっていて、磁性キャリアＣＣを現像剤層の
集団の中に留めておかれる。

【０１２３】この現像剤層が磁石Ｐ１ａに対応する位置
にくると、いくつかの磁性キャリアＣＣが集合して磁気
穂を形成して立ち上がる。この磁気穂を形成するために
集合する磁性キャリアＣＣの個数は、一般にドクターブ
レード１１４を通過する現像剤の量で決定されるが、そ
れ以外にも磁性キャリアＣＣの磁気的性質、磁石の有す
る磁力の大きさ、磁石の形状、配置の仕方による磁力線
の大きさ及び傾きによって決定される。

【０１２４】また、磁石Ｐ１ａは固定されているが、現
像スリーブ１１１ｃは回転しているために、立ち上がり
始めた磁気穂の位置における磁力線の角度、大きさも変
わっていく。このとき、磁性キャリアＣＣの磁気応答性
に遅れがあるため、磁力線に沿った形状に磁気ブラシが
すぐに揃わない、さらに、多数の磁性キャリアＣＣが集
合した磁気穂は、集団からの拘束力から抜け出して立ち
上がるが、磁石の大きな磁場が作用し、すべての磁性キ
ャリアＣＣの磁気的な極性はは同一方向を向いており、
互いに反発力が作用している。これらのために、磁性キ
ャリアＣＣの現像剤層が突然に割れて、磁性キャリアＣ
Ｃの磁気穂が磁気ブラシとして立ち上がる。

【０１２５】したがって、磁性キャリアＣＣが磁気穂を
形成して立ち上がることで、トナーＴが磁性キャリアＣ
Ｃの集団の中に閉じこめられていたのが空間が解放さ
れ、さらに、磁性キャリアＣＣの表面に吸着しているト
ナーＴに大きな遠心力が作用することで、トナーＴは磁
性キャリアＣＣ表面から離脱して現像空間が解放され遊
離トナーＴとなる。

【０１２６】さらに、磁気穂は磁場の変化のため一定速
度で立ち上がったり、寝たりせず、加速度を持つ。この
ため、トナーＴには慣性力が働き、磁性キャリアＣＣ表
面から離脱して現像空間に解放されて遊離トナーＴとな
る。また、磁性キャリアＣＣ表面から離脱した遊離トナ
ーＴは、磁性キャリアＣＣとの静電的付着力、物理的付
着力が作用していないために、現像電界等によって容易
に移動させることができる。

【０１２７】(b)領域Ａ１による現像 磁性キャリアＣＣによる磁気穂が立ち上がり始める領域
Ａ１の様子を示した図９を参照しつつ説明する。磁性キ
ャリアＣＣの粒径等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁
気特性と磁石の飽和磁化の強さ等の磁気特性、幅及び形
状等の形態特性により磁性キャリアＣＣ表面のトナーＴ
に作用する力を制御し、遊離トナーＴを発生させること
ができる。

【０１２８】図９に示した穂立ち部ＳＰ１ｂの上流側部
において磁気穂が立ち上がり始めるとき遊離トナーＴを
生じることで、感光体１００上の潜像Ｌに対するトナー
Ｔの付着量を大きくすることができ、いわゆる現像性の
高い現像方法を得ることができる。

【０１２９】このように、領域Ａ１で、低い電界でも現
像できる遊離トナーＴを生じさせることで、いわゆる現
像性の高い現像方法を得ることができる。なお、以上説
明したような領域Ａ０及び領域Ａ１における磁性キャリ
アＣＣとトナーＴの挙動は、本願発明者らが、実体顕微
鏡（オリンパス社製：ＳＺＨ１０）とハイスピードカメ
ラ（フォトロン社製：ＦＡＳＴＣＡＭ−Ultima−I²）と
を用いて、９０００〜４０５００コマ／秒の撮影速度で
撮影した映像により確認されている。また、以下に説明
する領域Ｂと領域Ｃについても、同じように確認されて
いる。

【０１３０】(c)領域Ｂによる現像(請求項７関連) 領域Ｂでは磁気穂（磁気ブラシ）を感光体１００に接触
させ、この接触がなされたときに、磁性キャリアから散
布状に（ふりまくような状態で）トナーを離脱させて遊
離トナーを生じさせ、この遊離トナー以って現像に供さ
れる。

【０１３１】本例では、図１０に示すように、表面にト
ナーＴを有する磁性キャリアＣＣから、トナーＴを感光
体１００に散布する如くして遊離トナーをふりまき、こ
の遊離トナーを以って現像に供するのである。この感光
体１００へのトナーＴの散布状の態様は磁気ブラシを構
成する磁気穂が感光体１００に強く接触することにより
生ずる。

【０１３２】散布状にトナーを離脱させて生ずる遊離ト
ナーの発生部位は、最接近位置を含む近傍部である。現
像スリーブ１１１ｃと感光体１００とは、最接近位置で
最も間隔が狭く、この最接近位置を中心に両側に離れる
ほど、上記間隔は次第に広くなる。一方、穂立ち部ＳＰ
１ｂは最接近域を中心に形成されているので、磁気ブラ
シは、最接近位置の上流側近傍で初めて感光体１００に
接触して、散布状に遊離トナーを生じる。この散布状に
遊離トナーを生じる部位は、現像ギャップや、磁気ブラ
シの穂の高さなどの関係で、最接近位置を中心に多少の
位置のずれを含む。又、磁性キャリアの粒径分布や磁気
特性分布があるため、穂立ちする位置にばらつきがあ
る。散布状にトナーを離脱させて生ずる遊離トナーの発
生部位は、最接近位置を含む近傍部とした所以である。

【０１３３】図１０は磁性キャリアＣＣの磁気穂が感光
体１００に強く接触する状況となっている領域Ｂを模式
的に示している。現像スリーブ１１１ｃ上で、領域Ｂに
おける磁性キャリアＣＣが集合して形成される磁気穂の
大きさ、特にその高さは、上述したように、磁性キャリ
アＣＣの粒径等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁気特
性と現像主磁石の飽和磁化の強さ等の磁気特性、幅及び
形状等の形態的特性により決定される。

【０１３４】そのために、領域Ｂでは、現像スリーブ１
１１ｃ上にある磁性キャリアＣＣの磁気穂は、現像スリ
ーブ１１１ｃ上で滑る場合を除いて、ほぼ現像スリーブ
１１１ｃと同じ速度で移動している。そのために、磁性
キャリアＣＣの磁気穂の高さが現像スリーブ１１１ｃと
感光体１００との距離よりも高くなる場合は、磁気穂の
先端部が第１の磁石ＭＧ１ｂの磁力線に沿って立ち上が
る速度と現像スリーブ１１１ｃの周速の両方の速度を以
って感光体１００に強く接触する。

【０１３５】感光体１００に強く接触する前に、磁性キ
ャリアＣＣの磁気穂が完全に立ち上がっていたとして
も、現像スリーブ１１１ｃが円筒状をしているので、最
接近位置に近づくにつれて次第に現像スリーブ１１１ｃ
から感光体１００までの間隔が狭まり、最接近位置（中
心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線上の位置）が最もその
間の距離が狭くなっており、したがって、磁気穂は、次
第に狭くなっていく方向に移動して行くため、磁気穂の
高さが、現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との間の
最近接部よりも大きい場合は、磁気穂は、最接近位置を
含むその近傍部で現像スリーブ１１１ｃの周速から感光
体１００の周速を相殺した速度以上で矢印Ｆで示す向き
に感光体１００に強く接触する。

【０１３６】この接触時に、磁性キャリアＣＣ上に静電
的に付着しているトナーＴが、衝撃によって磁性キャリ
アＣＣ表面から離脱する。この離脱時におけるトナーＴ
の状態を観察すると、あたかも、磁気穂を構成している
磁性キャリアＣＣから多量のトナーＴがふりまかれたよ
うな状態を呈しているので、これを磁性キャリアから散
布状にトナーを離脱させたと表現している。

【０１３７】このように、散布状に離脱されて遊離状態
となった遊離トナーは、遠心力による運動の慣性力、感
光体１００表面の潜像Ｌによる電界と現像スリーブ１１
１と感光体１００間に印加されている電界によって矢印
Ｆ１で示すように感光体１００に向けて移動し潜像Ｌに
付着して現像がなされる。

【０１３８】この現像方法では、感光体１００に対する
磁気穂の接触を通じて散布状に離脱されて遊離状態とな
った遊離トナー、つまり、感光体に極めて近い空間で散
布状に生じた多量の遊離トナーによりなされるので、現
像性能を高めることができる。

【０１３９】(d)領域Ｃでの現像(請求項８関連) 領域Ｃにおける現像状況を模式的に示した図１１により
現像方法を説明する。現像スリーブ１１１ｃと感光体１
００との間には、図３で示した電源ＶＰによりトナーＴ
を現像するための電界が印加されている。この電界強度
は、本例で最接近位置に位置する領域Ｃで最も強い。

【０１４０】領域Ｃでは、穂立ち部ＳＰ１ｂにおける磁
性キャリアＣＣの磁気ブラシが、感光体１００に摺擦し
たまま現像スリーブ１１１上を搬送され、現像スリーブ
１１１ｃと感光体１００間に印加されている電界により
磁性キャリアＣＣからトナーＴが感光体１００上の潜像
Ｌに付着して現像がなされる。ここでの現像は、既に磁
性キャリアＣＣから遊離して磁性キャリアＣＣ近傍に存
在している遊離トナーが電界の作用で潜像Ｌに移動して
付着するトナーと、磁性キャリアＣＣから直接潜像に付
着するトナーの両者が含まれると考えられる。

【０１４１】また、領域Ｃでは、前記最接近位置を含む
その近傍部で感光体１００に接触した前記磁気ブラシの
該接触状態のもとで、既に感光体１００上に付着してい
るトナーを感光体１００上から磁気ブラシの摺擦により
離脱させ、先に現像されている感光体１００上からトナ
ーＴを離脱させ、再び磁性キャリアＣＣ上に付着させ
る。これにより、領域Ｃにおける現像では非画像部又は
低電位の画像部に現像されたトナーＴを引き戻されるの
で高品位の画像を得る。

【０１４２】すなわち、領域Ｃでは、感光体１００側に
開かれた空間を有する磁性キャリアＣＣ上のトナーＴ
は、感光体１００と現像スリーブ１１１との間の電界及
び感光体１００と磁性キャリアＣＣとの間に生ずる電界
により感光体１００の静電潜像Ｌに現像される。

【０１４３】一方、図７に示した領域Ｃよりも回転方向
１１１Ｒでの上流側の現像領域における現像により表面
に存在するトナーＴが少なくなって、帯電量が過多にな
った磁性キャリアＣＣは、感光体１００を摺擦しながら
移動するために、先に現像したトナーＴに追いつき、強
く接触することでその衝撃力と、互いに逆極性に帯電し
ていることから生ずる静電的なクーロン力とによって、
磁性キャリアＣＣ表面に吸着させて、感光体１００から
離脱させる。

【０１４４】この場合、主に感光体１００上の非画像部
では、帯電装置１０１による静電荷が少ないために、ト
ナーＴを感光体１００に吸着しておく電界が小さいこと
から、非画像部に付着したトナーＴを多く離脱させるこ
とができる。このために、非画像部における地汚れを防
止して、高品位の画像を得ることができる。

【０１４５】(e)領域Ａ０乃至領域Ｃまでを通じての現
像(請求項９関連) 領域Ａ０乃至領域Ｃまでを通じての現像は、二成分現像
剤層を感光体１００との少なくとも対向領域で磁気ブラ
シを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリ
アから離脱した遊離トナーで現像し、かつ、磁気ブラシ
を感光体１００に接触させることで磁性キャリアから散
布状に離脱した遊離トナーで現像し、かつ、磁気ブラシ
を感光体１００に摺擦させる現像法の一例である。

【０１４６】つまり、領域Ａ０及び領域Ａ１では、磁性
キャリアＣＣが集合して磁気穂になり、その立ち上がり
から穂が寝るまでの間にトナーＴを磁性キャリアＣＣか
ら離脱させ遊離トナーＴをつくる。現像スリーブ１１１
ｃと感光体１００間には、電源ＶＰ（図３参照）により
現像のための電界が印加されているので、この遊離トナ
ーＴは電界の作用によりそのまま感光体１００に向かい
現像される。

【０１４７】さらに、領域Ｂでは、磁性キャリアＣＣの
磁気穂がさらに感光体１００に接触し、磁性キャリアＣ
Ｃ上からトナーＴを散布状に離脱させて生じた遊離トナ
ーを感光体１００上に散布して、感光体１００の潜像Ｌ
を現像する。

【０１４８】さらに、この接触により、先に現像されて
いる感光体１００上のトナーＴが吸着され、再び磁性キ
ャリアＣＣ上に回収される。これにより、図７に示した
領域Ｃよりも回転方向１１１Ｒでの上流側の現像領域で
非画像部又は低電位の画像部に現像されたトナーＴが引
き戻されるので高品位の画像を得る。

【０１４９】さらに、領域Ｃでは、磁気ブラシ先端の磁
性キャリアＣＣが感光体１００に摺擦して、電源ＶＰに
より印加されている電界により磁性キャリアＣＣから、
また遊離トナーＴで感光体１００上の潜像Ｌを現像す
る。また、この摺擦により、先に現像されている感光体
１００上からトナーＴを離脱させ、再び磁性キャリアＣ
Ｃ上に付着させる。こうして、図７に示した領域Ｃにお
ける現像では非画像部又は低電位の画像部に現像された
トナーＴが感光体１００から磁性キャリアＣＣに引き戻
されるので高品位の画像を得る。

【０１５０】本例における現像方法は、別の表現をすれ
ば、感光体１００に対向して配置され、内部に磁石を有
する現像スリーブ１１１ｃが、トナーＴとトナーＴを保
持する磁性キャリアＣＣとを含む二成分現像剤を表面に
担持し、感光体１００との間に形成される現像領域に搬
送し、感光体１００表面上に形成される潜像Ｌをトナー
Ｔで現像する現像方法において、現像スリーブ１１１ｃ
は、表面にトナーＴを有する磁性キャリアＣＣが集合し
た磁気穂が立ち上がり、そして磁気穂が寝る間にトナー
Ｔを離脱させて現像し、かつ現像領域内で形成される磁
気ブラシを感光体１００に強く接触させて、感光体１０
０へのトナーＴの散布を生じさせ現像し、かつ現像領域
内の磁性キャリアＣＣを感光体１００に摺擦させて現像
する現像方法である。

【０１５１】このように、本例の現像方法では、現像ス
リーブ１１１ｃの感光体１００との対向面の中で、磁性
キャリアＣＣの運動態様が特徴的な領域に注目した磁性
キャリアＣＣの運動態様を制御することで、磁気ブラ
シを形成しつつ流動する過程で発生する遊離トナーによ
る現像、磁気ブラシを感光体に接触するときに磁性キ
ャリアから散布状に離脱して発生する遊離トナーによる
現像、現像領域内の磁性キャリアＣＣを感光体１００
に摺擦させて行なう現像、先に現像されている感光体
１００上のトナーＴが感光体１００に接触した磁気ブラ
シに吸着され再び磁性キャリアＣＣ上に回収される現
像、などにより、感光体１００上のトナー量を多くして
高品位の画像を得ることができる。

【０１５２】本発明の現像方法は、感光体１００に対向
して配置され、内部に磁石を有する現像スリーブ１１１
が、トナーTとトナーTを保持する磁性キャリアCとを含
む二成分現像剤を表面に担持し、感光体１００との間に
形成される現像領域に搬送し、感光体１００表面上に形
成される潜像ＬをトナーＴで現像する現像方法におい
て、現像スリーブ１１１は、現像領域で、表面にトナー
Ｔを有する磁性キャリアＣＣが集合した磁気穂が立ち上
がり、そして穂が寝る間にトナーＴを離脱させて現像
し、かつ現像領域内で形成される磁気ブラシを感光体１
００に強く接触させて、感光体１００へのトナーＴの散
布を生じさせ現像し、かつ現像領域内の磁性キャリアＣ
Ｃを感光体１００に摺擦させて現像する現像方法であ
る。

【０１５３】［2-1.1b］現像バイアス（請求項１８、１
９関連） 以上の例で、遊離トナーは、現像スリーブ１１１ｃ感光
体１００間に印加された電界で現像される。図１２は、
図３における電源ＶＰとして直流電源を用いた場合であ
って、反転現像方式における直流電界を印加していると
きの現像状態を模式的に示した図である。有機顔料をキ
ャリア生成材料に用いる感光体１００では、一般に負極
性に帯電させて負極性のトナーで画像形成することが多
く、本例もこれによる。尤も、現像方式の中で、感光体
１００に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。

【０１５４】レーザー光線Ｌｂで書き込む場合、書込量
を少なくするために文字部を露光するため、この部分の
帯電電荷がキャリア生成材料から生成される正孔により
中和されて、図１２に示すように、画像部（文字部）の
電位である画像部電位が低下する。

【０１５５】この低下した電位の画像部に、図３におい
て現像スリーブ１１１ｃに接続した電源ＶＰにより負側
に偏倚した直流電圧を印加することで、負極性の遊離ト
ナー及び磁性キャリアＣＣに保持されたトナー（図１
２、図１３では何れもトナーＴと表示）に現像スリーブ
１１１ｃ側か画像部に向かうベクトルが作用する。

【０１５６】図１２において、感光体１００上の非画像
部に仮にトナーが存在したとしても、非画像部側から現
像スリーブ１１１ｃ側へ向かうベクトルが作用すること
により非画像部から確実に離間させられて地肌汚れが防
止される。

【０１５７】本発明の現像方法は、キャリアＣＣの粒径
等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁気特性と磁石の飽
和磁化の強さ等の磁気特性、幅及び形状等の形態特性に
よりキャリアＣＣ表面のトナーＴに作用する力を制御
し、遊離トナーＴを発生させることができる。さらに、
この遊離トナーＴを生ずる磁気ブラシを形成すること
で、感光体１００上の潜像Ｌに対するトナー付着量を大
きくすることができ、いわゆる現像性の高い現像方法を
得ることができる。

【０１５８】図１３は、図３における電源ＶＰとして交
番電圧電源を用いた場合、更に詳しくは、直流と交流を
重畳した電圧を発生する電源を用いることで、現像バイ
アスの電界を交番電界としたときの反転現像方式におけ
る現像状態を模式的に示した図である。

【０１５９】このように、感光体１００と現像スリーブ
１１１ｃが対向する部位において、交番電界を印加する
こともできる。本例の現像方法では、現像スリーブ１１
１ｃに印加するバイアス電界は、特に、直流と交流を重
畳させて発生させる交番電界が好ましい。

【０１６０】図１３において、上述した直流電界の場合
と同じように、例えば、負極性トナーＴは、現像スリー
ブ１１１ｃと感光体１００との間に印加された電界によ
り現像される。

【０１６１】この場合も、現像スリーブ１１１ｃ上の磁
性キャリアＣＣが誘電体であるために、感光体１００と
磁性キャリアＣＣが集合した磁気穂では、さらに電界が
強められることにより、磁性キャリアＣＣ上に付着して
いるトナーＴが、感光体１００の静電潜像Ｌに現像され
る。さらに、交番電界が印加されていることにより、現
像されて感光体１００上にあるトナーＴが振動するよう
に運動し、次第に潜像Ｌに忠実に揃えられ高品位の画像
を得ることができる。また、ここでも、感光体１００に
磁気ブラシの穂が近接していると磁性キャリアＣＣによ
って強調された電界が生ずるために、この部分でトナー
Ｔが振動するようにより激しく運動し、さらに、潜像Ｌ
に忠実に揃えられ高品位の画像を得ることができる。

【０１６２】つまり、現像バイアス電界として、負側に
偏倚した交番電界が印加されていることにより、画像部
においては遊離トナーＴは画像部に向かう強弱のベクト
ルの作用を受けつつ確実に画像部に到達し、非画像部に
仮に存在したとしても、非画像部側から現像スリーブ１
１１ｃ側へ向かう強弱のベクトルの作用を受けつつ確実
に非画像部から離間させられて地肌汚れが防止される。

【０１６３】［2-1.1c］速度差（請求項２０関連） 以上の現像方法において、現像スリーブ１１１ｃの線速
（Ｖｓ）と感光体１００の線速（Ｖｐ）との線速比（Ｖ
ｓ／Ｖｐ）は０．９＜Ｖｓ／Ｖｐ＜４の範囲として現像
する。

【０１６４】現像スリーブ１１１ｃと感光体１００は、
対向している部分では同方向に回転している。現像スリ
ーブ１１１ｃの線速が感光体１００の線速より小さくと
も、つまり線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）が１以下でも磁性キャ
リアＣＣ表面から離脱させるトナーＴが十分にあるた
め、現像されるトナー付着量を多く維持することが可能
になる。

【０１６５】線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）は０．９より大きな
線速比とした現像スリーブ１１１の回転により現像され
るトナーＴを多くして、画像濃度の高い画像を得ること
ができる。遊離トナーＴの量によっては、更に線速比を
下げられる可能性が残っている。

【０１６６】さらに、図７に示した領域Ｃでは磁気ブラ
シが感光体１００に摺擦又は近接すると、磁性キャリア
ＣＣの磁気穂に接触する回数が多くなるために感光体１
００から離脱するトナー量が増加する。特に、線速比
（Ｖｓ／Ｖｐ）が４以上では、ハーフトーン部の後端白
抜けや横細線画像のカスレが多くなるため、線速比（Ｖ
ｓ／Ｖｐ）は４未満であることが好ましい。

【０１６７】［2-1.2］穂立ち部中心を最接近位置から
ずらした（請求項５、６関連） 本例の現像方法は、例えば、図１４において、感光体１
００と現像スリーブ１１１ｃとの対向領域内での最近接
位置を間にして、この最接近位置よりも現像剤の搬送方
向での上流側の位置に穂立ち部ＳＰ１ａ、下流側の位置
に補立ち部ＳＰ１ｂをそれぞれ形成した。

【０１６８】図１４に示した構成は、前記第２例で述べ
たように、図１乃至図４に示した現像装置の基本構成の
もとで、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の磁気
力のピーク位置である中心線（法線磁力線）を最接近
位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線）よりも現像
剤の搬送方向（回転方向１１１Ｒ）での下流側に傾き角
θ傾けてある。つまり、磁力分布Ｐ１ａ〜Ｐ１ｃ（磁石
ＭＧ１ａ〜ＭＧ１ｃ）を回転方向１１１Ｒに回動し、他
の磁力分布Ｐ２〜Ｐ６（磁石ＭＧ２〜ＭＧ６）は前記し
た基本構成の位置にあるように設定する。

【０１６９】この結果、図１乃至図４に示した現像装置
の基本構成のもとで形成される図１６に示した配置の穂
立ち部及び磁気ブラシは全体として傾き角θだけ、現像
剤の搬送方向にずれることとなり、図１４に示したよう
に、最接近位置を間にして、穂立ち部ＳＰ１ａ（磁気ブ
ラシＢＲ１ａ）と穂立ち部ＳＰ１ｂ（磁気ブラシＢＲ１
ｂ）が位置することとなる。

【０１７０】［第１の実施例］図１４に示した構成の穂
立ち部における現像の実施例を説明する。前記した現像
装置を画像形成装置に汲み込んだものを使用し、感光体
１００は、感光体径９０ｍｍを用い、感光体１００の線
速は回転方向１００Ｒに２４５ｍｍ／秒に設定し、現像
スリーブ１１１ｃのスリーブ径は３０ｍｍを用い、ドク
ターブレード１１４と現像スリーブ１１１ｃとの間隔で
あるドクターギャップは０．８７ｍｍに設定し、現像ギ
ャップＧＰは０．４ｍｍとし、現像スリーブ１１１ｃの
線速は回転方向１１１Ｒに３８５ｍｍ／秒に設定した。
したがって、感光体線速に対する現像スリーブ線速の比
は１．５７である。なお、本例の現像方法では、現像ス
リーブ１１１ｃの線速の感光体１００の線速に対する比
（Ｖｓ／Ｖｐ）は最低０．９を超える値にまで下げて
も、必要な画像濃度を得ることができた。

【０１７１】図１４における傾き角θは１２．５°に設
定した。現像剤について、磁性キャリアＣＣの平均粒径
は３５μｍ、磁化の強さは８５ｅｍｕ／ｇ、トナーＴの
平均粒径７μｍ、トナー濃度７wt％、トナー帯電量−２
２．５μＣ／ｇとした。現像条件は、帯竜電位−７００
Ｖ、画像部電位−１００Ｖ、非画像部電位−６５０Ｖ、
現像電界は直流成分−５００Ｖに、交流成分としてＶｐ
−ｐ：８００Ｖ、周波数：４．５ｋＨの矩形波を重畳し
た交番電界を使用した。その他、ここに示していない条
件は前記［１］現像装置の項で説明した内容に準ずる。

【０１７２】本例では、前記第１例（図６参照）と比べ
て、磁気ブラシＢＲ１ｂ、ＢＲ１ａの２つの磁気ブラシ
が全体として感光体１００により接近することになるの
で、電源ＶＰにより与えられる電界強度が高まり、これ
ら磁気ブラシから生ずる遊離トナーによる現像性能が高
まる。

【０１７３】最接近位置は磁気ブラシＢＲ１ａが寝る領
域（領域［Ｃ］の下流側）と、磁気ブラシＢＲ１ｂが立
ち上がり始める領域（図９の磁気ブラシＢＲ１ｂによる
領域Ａ１）とに囲まれた空間、つまり、上流側の位置で
形成された穂立ち部と下流側の位置で形成された穂立ち
部との間に空間を構成する。この空間には、磁気ブラシ
ＢＲ１ａと磁気ブラシＢＲ１ｂで発生した遊離トナーＴ
が多く存在し、かつ、この空間は感光体１００の潜像Ｌ
へ遊離トナーが移動できる領域である。

【０１７４】さらに、電界強度は、最接近位置で最も強
いので、望ましくは、前記図７における遊離トナーＴの
発生部位に相当する磁気ブラシＢＲ１ａの磁気穂が寝る
領域と磁気ブラシＢＲ１ｂの磁気穂が立ち上がる領域と
の間の空間領域を最近接位置に対向させたのである。よ
って、潜像Ｌへ遊離トナーが移動できる領域である空間
において、強い電界のもとで、遊離トナーによる良好な
現像が行なわれる。

【０１７５】第１の磁石ＭＧ１ｂと第２の磁石ＭＧ１ａ
との極間角度は３０度であり、両磁石の中間で法線磁力
が０になる点が磁石ＭＧ１ｂの磁力のピーク位置から上
流側に１２．５°である。さらに換言すれば、磁気ブラ
シが最近接位置又はその近傍で立ち上がるようにし、あ
るいは、感光体１００の移動方向上流側における第２の
磁石ＭＧ１ａの磁力線の裾の部分が、最近接位置又はそ
の近傍に位置するようにしたものである。

【０１７６】かかる構成により、磁気ブラシが形成され
る領域Ａ０及び領域Ａ１で生するクラウド状ないしスモ
ーク状の遊離トナーＴは、その大部分が現像電界によっ
て感光体１００の画像部へ移動し易くなる。この現像態
様を図１５に基づいて段階的に説明する。

【０１７７】図１５は、現像領域でトナーＴを現像する
状況を示す模式図である。図１５（ａ）において、磁気
ブラシＢＲ１ａについて現像スリーブ１１１に押し付け
られた状態から立ち上がる領域（前記領域Ａ１に相当す
る領域［Ａ１］）で、衝撃力、遠心力、慣性力等により
トナーＴが動き得る空間が形成され、磁性キャリアＣＣ
上のトナーＴ及び磁性キャリアＣＣが集合する磁気穂と
磁気穂との間に挟まれたトナーＴが離脱することで遊離
トナーＴが生ずる。

【０１７８】またこの磁気ブラシＢＲ１ａについて、磁
気穂が立ち上がったのち、再び磁気ブラシが寝る（現像
スリーブ１１１に押し付けられる）までの間にも衝撃
力、遠心力、慣性力等によりトナーＴが動き得る空間が
形成され、磁性キャリアＣＣ上のトナーＴ及び磁性キャ
リアＣＣが集合する磁気穂と磁気穂との間に挟まれたト
ナーＴが離脱する。これによって、多数の遊離トナーＴ
がクラウド状ないしスモーク状に発生する。

【０１７９】この遊離トナーＴ群は、図１５（ｂ）に白
抜矢印で示すように、電源ＶＰにより与えられている現
像電界により感光体１００の潜像Ｌに引き付けられ現像
される。非画像部では、電界は現像スリーブ１１１側へ
向いており、遊離トナーＴは磁性キャリアＣＣに戻るか
現像スリーブ１１１上に移動する。

【０１８０】これにより、トナーＴの使用効率を向上さ
せることができるとともに、トナー飛散による装置内の
汚れを防止することができる。また、本実施例では、感
光体１００と現像スリーブ１１１ｃが対向する部位にお
いて、交番電界を印加する電源ＶＰにより交番電界が印
加される。

【０１８１】さらに、本実施例１では、磁気ブラシＢＲ
１ｂにおいて磁気ブラシが感光体１００に接触している
ため、磁気ブラシ先端の磁性キャリアＣＣ（感光体１０
０に近いキャリア）と感光体１００との間に電極効果が
働き、より画像部トナー層を均一化し、非画像部の地汚
れトナーを効率良くスキャベンジすることができる。こ
の効果は、電源ＶＰに直流バイアスを印加する場合にお
いても有効である。また、従来の二成分接触現像方式に
比べ、磁気ブラシが感光体と接触している時間が短いた
め、横線細りや後端白抜け等の方向依存性も起こらな
い。

【０１８２】このように、交番電界及び二成分接触現像
により、図１５（ｃ）に鋸歯状の線で示すように、磁気
ブラシの先端部の磁性キャリアＣＣと感光体１００との
間でトナーＴが往復運動（振動）をする。このトナーＴ
の往復運動は、画像部ではトナー層の均一化を助長して
ドット再現性のよい高画質化をもたらし、非画像部では
地汚れトナーＴに対してスキヤべンジ効果をもたらす。
これにより、ハーフトーン部でのザラツキがなく、ソリ
ッド部でのベタ濃度も高く、ラインや文字の鮮鋭度も優
れた高画質が得られることがわかった。

【０１８３】［2-2］非接触現像方法（請求項１０、１
４、１５関連） 本例の現像方法は、対向領域で感光体１００に磁気ブラ
シの穂立ち部を非接触状態で遊離トナーを用いて現像す
る現像方法である。かかる非接触状態は現像ギャップＧ
Ｐと、現像剤の汲み上げ量、すなわちドクターギャップ
と、対向領域に存在する磁石の磁力強度、さらには磁性
キャリアの粒径や飽和磁気モーメント等の兼ね合いによ
り構成することができる。

【０１８４】その例は、第３例（図１６）、第４例（図
１７）として既に概要を説明した。本例の現像方法によ
れば、磁気ブラシが感光体１００に非接触であることか
ら、ハーフトーン部でのザラツキがなく、横細線や文字
の鮮鋭度も優れた画像を得る現像方法を提供することが
できる。

【０１８５】本発明の現像方法は、図１６、図１７にお
いて、現像スリーブ１１１ｃ上の磁気ブラシの穂が感光
体１００に接触することのない非接触状態にして現像す
る点に特徴がある。

【０１８６】本例の現像方法では、現像スリーブ１１１
ｃが、現像領域で、現像剤を磁気ブラシを形成しつつ流
動させ、この流動の過程で表面にトナーＴを有する磁性
キャリアＣＣが集合した磁気穂が立ち上がり、そして磁
気穂が寝る間にトナーＴを離脱させて磁性キャリアＣＣ
表面からトナーＴを離脱させて遊離トナーＴを生じさせ
てこの遊離トナーで現像する。また、現像領域内で、磁
気穂（磁気ブラシ）の磁性キャリアＣＣを感光体１００
に近接させて現像する現像方法である。

【０１８７】上記において、現像スリーブ１１１ｃ上の
磁気穂が感光体１００に接触することのない非接触状態
に保たれ、磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂについて前記
領域Ａ０相当の領域［Ａ０］が感光体１００と非接触で
構成されて磁性キャリアＣＣの集合した磁気穂が立ち上
がりそして磁気穂が寝る間に前記図５や、図８、図９な
どで説明したように、トナーＴを離脱させて遊離トナー
Ｔを生じさせる。

【０１８８】さらに、領域［Ａ０］では、磁気ブラシが
現像スリーブ１１１ｃを搬送される間に、磁気ブラシの
先端部が感光体１００に近接して移動し、これにより磁
性キャリアＣＣ上のトナーＴが潜像Ｌに向けて離脱され
て飛翔して現像される。

【０１８９】また、磁気ブラシが現像スリーブ１１１ｃ
とともに搬送される間は、磁気ブラシの先端部を感光体
１００に近接させても、既に感光体１００の潜像Ｌに付
着しているトナーTを離脱させることがないために、ト
ナー付着量を低下させることがなく、画像品位を低下さ
せることがない。

【０１９０】［2-2.1］穂立ち部中心を最接近位置に合
わせた（請求項１１〜１３関連） 本例は穂立ち部中心を最接近位置に合わせた構成による
現像であり、現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との
関係及び穂立ち部との関係については、前記第３例（図
１６）において説明した通りである。

【０１９１】図１６において、最近接位置に穂立ち位置
ＳＰ１ｂが位置し、これに隣接した上流側に穂立ち位置
ＳＰ１ａが位置している。上流側の穂立ち部ＳＰ１ａに
ついては前記領域Ａ０相当の磁性キャリアＣＣの穂の立
ち上がりから穂が寝るまでの領域［Ａ０］での遊離トナ
ーが現像スリーブ１１１ｃの回転に伴い、下流側に寄せ
られる傾向がある。さらに、法線磁力線よりも磁気穂
が寝る側で多くの遊離トナーＴがより感光体１００に近
づく側に生じて現像に供される。また、穂立ち部ＳＰ１
ａの下流側の穂立ち部ＳＰ１ｂについても前記領域Ａ０
に相当する領域［Ａ０］がある。

【０１９２】穂立ち部ＳＰｂ１についての領域［Ａ０］
では、磁気穂が立ち上がり始める領域での遊離トナーが
最接近位置に対峙する磁気穂の動作と相俟って現像に供
される。また、磁気ブラシＢＲ１ｂの穂立ち部の中心に
位置する磁気穂は最接近位置にあり、感光体１００に近
接した非接触状態とすることで既に感光体１００上に付
着しているトナーＴを感光体１００上から離脱させ、先
に現像されている感光体１００上からトナーＴを離脱さ
せ、再び磁気穂の磁性キャリアＣＣ上に付着させる。こ
れにより、非画像部又は低電位の画像部に現像されたト
ナーＴが引き戻されるので高品位の画像を得る。ＤＣバ
イアス現像では、おそらく磁気ブラシが感光体１００に
最接近した位置で現像が終わっていると思われるが、Ａ
Ｃバイアス現像の場合は感光体と磁気ブラシとの間でト
ナーの振動が観察される。

【０１９３】この最接近位置での磁気ブラシの先端部は
感光体１００に近接して移動し、これにより磁性キャリ
アＣＣ上のトナーＴが潜像Ｌに向けて離脱されて飛翔し
て現像されるし、また、この磁気ブラシが現像スリーブ
１１１ｃとともに搬送される間は、磁気ブラシの先端部
を感光体１００に近接させても、既に感光体１００の潜
像Ｌに付着しているトナーＴを離脱させることがないた
めに、トナー付着量を低下させることがなく、画像品位
を低下させることがない。

【０１９４】［2-2.2］穂立ち部中心を最接近位置から
ずらした（請求項１２、１３関連） 本例の現像方法は、第４例として図１７により既に説明
したが、感光体１００と現像スリーブ１１１ｃとの最近
接位置を間にして、この最接近位置よりも現像剤の搬送
方向での上流側の位置に穂立ち部ＳＰ１ａ、下流側の位
置に補立ち部ＳＰ１ｂをそれぞれ形成している。

【０１９５】図１７に示した穂立ち部は、前記第３例
（図１６）のもとで、前記第２例（図１４）に準じて、
第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の磁気力のピー
ク位置である中心線（法線磁力線）を最接近位置（中
心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線）よりも現像剤の搬送
方向（回転方向１１１Ｒ）での下流側に傾き角θ傾ける
ことにより構成可能である。つまり、磁力分布Ｐ１ａ〜
Ｐ１ｃ（磁石ＭＧ１ａ〜ＭＧ１ｃ）を回転方向１１１Ｒ
に回動し、他の磁力分布Ｐ２〜Ｐ６（磁石ＭＧ２〜ＭＧ
６）は前記した基本構成の位置にあるように設定する。

【０１９６】［第２の実施例］図１７に示した穂立ち部
の構成からなる実施例を説明する。ここでは、画像形成
装置は前記第１の実施例と同じものを用いた。但し、磁
気ブラシの非接触状態を保つために、現像条件のうち、
現像ギャップＧＰを０．７ｍｍ、現像電界の中の直流成
分を−８００Ｖに設定した。また帯電電位は−９５０
Ｖ、画像部電位−５０Ｖ、非画像部電位−９００Ｖと
し、図１７における傾き角θは１２．５°に設定した。
他は第１の実施形態と同様に行った。

【０１９７】本例において、前記第３例（図１６参照）
に比べて、磁気ブラシＢＲ１ｂと磁気ブラシＢＲ１ａの
間に現像剤の存在しない空間ができるため、これら２つ
の磁気ブラシ先端の電界強度が強くなるので、電源ＶＰ
により与えられる電界強度が高まり、これら磁気ブラシ
から生ずる遊離トナーによる現像性能が高まる。

【０１９８】また、最接近位置は磁気ブラシＢＲ１ａ
と、磁気ブラシＢＲ１ｂとの間に位置する空間では、磁
気ブラシＢＲ１ａの磁気穂が寝る領域及び磁気ブラシＢ
Ｒ１ｂが立ち上がる領域で発生した遊離トナーＴが多く
存在し、かつ、これら２つの磁気ブラシ間の空間は感光
体１００の潜像Ｌへ遊離トナーが移動できる領域であ
る。電界強度は、最接近位置で最も強いので、この空間
位置での遊離トナーＴが良好に現像に供される。

【０１９９】第１の磁石ＭＧ１ｂと第２の磁石ＭＧ１ａ
との極間角度は３０度であり、両磁石の中間で法線磁力
が０になる点が磁石ＭＧ１ｂの磁力のピーク位置から上
流側に１２．５°である。さらに換言すれば、磁気ブラ
シが最近接位置又はその近傍で立ち上がるようにし、あ
るいは、感光体１００の移動方向上流側における第２の
磁石ＭＧ１ａの磁力線の裾の部分が、最近接位置又はそ
の近傍に位置するようにしたものである。

【０２００】かかる構成により、磁気ブラシが形成され
る領域［Ａ０］で生するクラウド状ないしスモーク状の
遊離トナーＴは、その大部分が現像電界によって感光体
１００の画像部へ移動し易くなる。この現像状況を図１
８に基づいて段階的に説明する。

【０２０１】図１８は、第２の実施形態における現像方
法が、現像領域でトナーTを現像する状況を示す模式図
である。図１８（ａ）において、磁気ブラシＢＲ１ａ、
ＢＲ１ｂについて、前記領域Ａ０に相当する領域［Ａ
０］では、磁気ブラシが現像スリーブ１１１に押し付け
られた状態から立ち上がる位置で、衝撃力、遠心力、慣
性力等によりトナーＴが動き得る空間が形成され、磁性
キャリアＣＣ上のトナーＴ及び磁性キャリアＣＣが集合
する磁気穂と磁気穂との間に挟まれたトナーＴが離脱す
ることで遊離トナーＴが生ずる。

【０２０２】磁気ブラシＢＲ１ａについて前記領域Ａ０
に相当する領域［Ａ０］においては、磁気穂が立ち上が
り再び磁気ブラシが寝る（現像スリーブ１１１に押し付
けられる）までの間にも衝撃力、遠心力、慣性力等によ
りトナーＴが動き得る空間が形成され、磁性キャリアＣ
Ｃ上のトナーＴ及び磁性キャリアＣＣが集合する穂と穂
との間に挟まれたトナーＴが離脱する。これによって、
多数の遊離トナーＴがクラウド状ないしスモーク状に発
生する。

【０２０３】この遊離トナーＴ群は、図１８（ｂ）に白
抜矢印で示すように、電源ＶＰにより与えられている現
像電界により感光体１００の潜像Ｌに引き付けられ現像
される。非画像部では、電界は現像スリーブ１１１側へ
向いており、遊離トナーＴは磁性キャリアＣＣに戻るか
現像スリーブ１１１上に移動する。

【０２０４】これにより、トナーＴの使用効率を向上さ
せることができるとともに、トナー飛散による装置内の
汚れを防止することができる。また、本実施例では、感
光体１００と現像スリーブ１１１ｃが対向する部位にお
いて、交番電界を印加する電源ＶＰにより交番電界が印
加される。

【０２０５】さらに、本実施例では、磁気ブラシＢＲ１
ａ、ＢＲ１ｂが感光体１００に近接した非接触状態とな
ることで、既に感光体１００上に付着しているトナーＴ
を感光体１００上から離脱させ、先に現像されている感
光体１００上からトナーＴを離脱させ、再び磁気穂の磁
性キャリアＣＣ上に付着させる。これにより、非画像部
又は低電位の画像部に現像されたトナーＴが引き戻され
るので高品位の画像を得る。本例の現像方法では、従来
の二成分接触現像方式に比べ、磁気ブラシが感光体と非
接触であるので、横線細りや後端白抜け等の方向依存性
も起こらない。

【０２０６】このように、交番電界及び二成分接触現像
により、図１８（ｃ）に鋸歯状の線で示すように、磁気
ブラシの先端部の磁性キャリアＣＣと感光体１００との
間でトナーＴが往復運動（振動）をする。このトナーＴ
の往復運動は、画像部ではトナー層の均一化を助長して
ドット再現性のよい高画質化をもたらし、非画像部では
地汚れトナーＴに対してスキヤべンジ効果をもたらす。

【０２０７】これにより、ハーフトーン部でのザラツキ
がなく、ソリッド部でのベタ濃度も高く、横細線や文字
の鮮鋭度も優れた高画質が得られることがわかった。

【０２０８】［3］画像形成装置（請求項２２関連） 以上説明した本発明にかかる現像方法を行なう現像装置
を備えた画像形成装置を例示する。この画像形成装置
は、前記図１乃至図４で説明した基本構成を備えた現像
装置を具備している。この現像装置は、必要に応じて、
前記した内容の変更を加えて実施される。

【０２０９】図１９は、画像形成装置の一例としてのカ
ラー複写機の概略構成を示している。このカラー複写機
は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナとい
う）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタと
いう）２、給紙バンク３、図示省略の制御部等で構成さ
れている。

【０２１０】上記カラースキャナ１は、コンタクトガラ
ス４上の原稿５の画像を照明ランプ６、ミラー群７ａ、
７ｂ及びレンズ８を介してカラーセンサ９に結像して、
原稿５のカラー画像情報を、例えばレッド（Ｒｅｄ）、
グリーン（Ｇｒｅｅｎ）、ブルー（Ｂｌｕｅ）（以下、
それぞれＲ、Ｇ、Ｂという）の色分解光毎に読み取り、
電気的な画像信号に変換する。

【０２１１】カラーセンサ９は、本例ではＲ、Ｇ、Ｂの
色分解手段とＣＣＤ（charge coupled device）のよう
な光電変換素子で構成され、原稿４の画像を色分解した
３色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、こ
のカラースキャナ１で得たＲ、Ｇ、Ｂの色分解画像信号
強度レベルをもとにして図示しない画像処理部で色変換
処理を行い、ブラック（Ｂｌａｃｋ、以下、Ｂｋとい
う）、シアン（Ｃｙａｎ、以下、Ｃという）、マゼンタ
（Ｍａｇｅｎｔａ、以下、Ｍという）、イエロー（Ｙｅ
ｌｌｏｗ、以下、Ｙという）のカラー画像データを得
る。

【０２１２】上記Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりであ
る。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取っ
たスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ６及びミ
ラー群７ａ、７ｂ等からなる光学系が矢印左方向へ原稿
５を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを
得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次
４色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラ
ープリンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて
最終的な４色フルカラー画像を形成する。

【０２１３】上記カラープリンタ２は、像担持体として
の筒状をした感光体１００、書き込み光学ユニット１
０、現像装置としてのリボルバ現像ユニット１１、中間
転写装置１２、定着装置１３等で構成されている。

【０２１４】感光体１００は矢印の反時計方向に回転
し、その周りには、感光体クリ−ニング装置１４、除電
ランプ１５、帯電器１０１、帯電電位検出手段としての
電位センサ１６、リボルバ現像ユニット１１の選択され
た現像器２４（これが前記図１乃至図４で説明した現像
装置１１０に相当する）、現像濃度パターン検知器１
７、中間転写装置１２の中間転写ベルト１８などが配置
されている。

【０２１５】また、上記書き込み光学ユニット１０は、
カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変
換して、原稿５の画像に対応した光書き込みを行い、感
光体１００に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユ
ニット１０は、光源としての半導体レーザー１９、図示
しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー２０と
その回転用モ−タ２１、ｆ／θレンズ２２、反射ミラー
２３などで構成されている。

【０２１６】また、上記リボルバ現像ユニット１１は、
Ｂｋ現像器２４Ｋ、Ｃ現像器２４Ｃ、Ｍ現像器２４Ｍ、
Ｙ現像器２４Ｙ、及び各現像器を矢印の反時計方向に回
転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成されてい
る。

【０２１７】各現像器は、感光体１００に対向して配置
され、内部に磁石を有する現像スリーブ１１１ｃを備
え、このスリーブ１１１ｃがトナーとトナーを保持する
磁性キャリアとを含む二成分現像剤を表面に担持して、
この担持した二成分現像剤を感光体１００との間の対向
領域に搬送し、現像スリーブ１１１ｃと感光体１００と
の間に電界を印加し、感光体１００の表面上に形成され
ている潜像をトナーで現像する。

【０２１８】各現像器２４内のトナーは磁性キャリアで
あるフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電
され、また、各現像スリ−ブ１１１ｃには図示しない現
像バイアス用の電源ＶＰ（図３参照）によって負の直流
電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス等が印加さ
れ、現像スリ−ブ１１１ｃが感光体１００の導電性支持
体３１（図１参照）に対して所定電位にバイアスされて
いる。

【０２１９】複写機本体の待機状態では、リボルバ現像
ユニット１１はＢｋ現像器２４Ｋが現像位置にセットさ
れており、コピ−動作が開始されると、カラースキャナ
１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み
取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー
光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂ
ｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、
Ｍ、Ｙについても同様）。

【０２２０】このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能と
すべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、
Ｂｋ現像スリ−ブ１１１ｃを回転開始して、Ｂｋ静電潜
像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像
領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がＢｋ現像
位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像
位置にくるまで、リボルバ現像ユニット１１が回転す
る。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像
先端部が到達する前に完了させる。なお、このリボルバ
現像ユニット１１については、後で詳しく説明する。

【０２２１】また、上記中間転写装置１２は、中間転写
ベルト１８、ベルトクリ−ニング装置２５、搬送ベルト
３８、紙転写コロナ放電器（以下、紙転写器という）２
６などで構成されている。中間転写ベルト１８は駆動ロ
ーラ１８ａ、転写対向ロ−ラ１８ｂ、クリ−ニング対向
ロ−ラ１８ｃ及び従動ロ−ラ群に張架されており、図示
しない駆動モ−タにより駆動制御される。

【０２２２】この中間転写ベルト１８の材質は、ＥＴＦ
Ｅ（エチレンテトラフロロエチレン）であり、その電気
抵抗は表面抵抗で１０^８〜１０^１０Ω／ｃｍ^２程度であ
る。またベルトクリ−ニング装置２５は、入口シ−ル、
ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−
ドの接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を
中間転写ベルト１８に転写した後の２、３、４色目の画
像をベルト転写している間はブレード接離機構によって
中間転写ベルト１８面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間
させておく。また紙転写器２６は、コロナ放電方式にて
ＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、又はＤＣ電圧を印加して、中間転
写ベルト１８上の重ねトナー像を記録紙２７に一括転写
する。

【０２２３】また、カラープリンタ２内の記録紙カセッ
ト２８及び給紙バンク３内の記録紙カセット３００ａ、
ｂ、ｃには、各種サイズの記録紙２７が収納されてお
り、指定されたサイズの記録紙２７のカセットから、給
紙コロ３０、３１ａ、ｂ、ｃによってレジストロ−ラ対
３０方向に給紙、搬送される。また、ＯＨＰ用紙や厚紙
などの手差し給紙用にプリンタ２の右側面に手差しトレ
イ３３がある。

【０２２４】上記構成のカラー複写機において、画像形
成サイクルが開始されると、まず感光体１００は矢印の
反時計方向に、中間転写ベルト１８は矢印の時計回りに
図示しない駆動モ−タによって回転される。中間転写ベ
ルト１８の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像
形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終
的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト１８上に重
ねてトナー像が形成される。

【０２２５】上記Ｂｋトナー像形成は次のように行われ
る。帯電器１０１はコロナ放電によって感光体１００を
負電荷で一様帯電する。そして、半導体レーザー１９は
Ｂｋカラー画像信号に基づいてラスタ露光を行う。この
ラスタ像が露光されたとき、当初一様荷電された感光体
１００の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が
消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。

【０２２６】Ｂｋ静電潜像にＢｋ現像スリーブ上の負帯
電のＢｋトナーが接触することにより、感光体１００の
電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無
い部分つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着し、
静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。

【０２２７】感光体１００上に形成されたＢｋトナー像
は、感光体１００と接触状態で等速駆動している中間転
写ベルト１８の表面に、ベルト転写器３４によって転写
される（以下、感光体１００から中間転写ベルト１８へ
のトナー像転写をベルト転写という）。

【０２２８】感光体１００上の若干の未転写残留トナー
は、感光体１００の再使用に備えて感光体クリ−ニング
装置１４で清掃される。ここで回収されたトナーは回収
パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられ
る。

【０２２９】感光体１００側ではＢｋ画像形成工程の次
にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラース
キャナ１によるＣ画像データ読み取りが始まり、そのＣ
画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ静電潜像形
成を行う。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過し
た後で、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボル
バー現像ユニット１１の回転動作が行われ、Ｃ現像器２
４Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣトナーで
現像される。

【０２３０】以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、
Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器
２４Ｋの場合と同様にリボルバー現像ユニット１１の回
転動作を行い、次のＭ現像器２４Ｍを現像位置に移動さ
せる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置
に到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの画像形成
工程については、それぞれのカラー画像データ読み取
り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ、Ｃの工程
と同様であるので説明は省略する。

【０２３１】上記中間転写ベルト１８には、感光体１０
０に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一
面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像が形成さ
れ、次の転写工程において、この４色のトナー像が記録
紙２７に紙転写器２６により一括転写される。

【０２３２】上記画像形成動作を開始する時期に、記録
紙２７は上記記録紙カセット又は手差しトレイのいずれ
かから給送され、レジストローラ対３２のニップで待機
している。紙転写器２６に中間転写ベルト１８上のトナ
ー像先端がさしかかるときに、丁度、記録紙２７の先端
がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ
対３２が駆動され、搬送ベルト３８の助けで記録紙２７
とトナー像とのレジスト合わせが行われる。

【０２３３】記録紙５が中間転写ベルト１８上のトナー
像と重ねられて正電位の紙転写器２６の上を通過する。
このとき、コロナ放電電流で記録紙２７が正電荷で荷電
され、トナー画像のほとんどが記録紙２７上に転写され
る。続いて紙転写器２６の左側に配置した図示しないＡ
Ｃ＋ＤＣコロナによる分離除電器との対向部を通過する
ときに、記録紙２７は除電され、中間転写ベルト１８か
ら剥離されて、搬送ベルト２７から搬送ベルト３５に移
る。

【０２３４】中間転写ベルト１８面から４色重ねトナー
像を一括転写された記録紙２７は、紙搬送ベルト３５で
定着装置３６に搬送され、所定温度に制御された定着ロ
−ラ３６ａと加圧ロ−ラ３６ｂのニップ部でトナー像が
溶融定着され、排出ローラ対３７で装置本体外に送り出
され、図示しないコピ−トレイに表向きにスタックさ
れ、フルカラーコピーを得る。

【０２３５】一方、ベルト転写後の感光体１００の表面
は、感光体クリ−ニング装置１４（ブラシロ−ラ、ゴム
ブレ−ド）でクリ−ニングされ、除電ランプ１５で均一
に除電される。また、記録紙２７にトナー像を転写した
後の中間転写ベルト１８の表面は、ベルトクリ−ニング
装置２５のブレードを再びブレ−ド接離機構で押圧する
ことによってクリ−ニングされる。

【０２３６】ここで、リピ−トコピ−のときは、カラー
スキャナ１の動作及び感光体１００への画像形成は、１
枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定の
タイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に
進む。また、中間転写ベルト１８の方は、１枚目の４色
重ねトナー像の記録紙２７への一括転写工程に引き続
き、表面のベルトクリ−ニング装置２５でクリ−ニング
された領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写され
るようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。

【０２３７】以上は、４色フルカラーコピ−を得るコピ
−モ−ドであったが、３色コピ−モ−ド、２色コピ−モ
−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記
同様の動作を行うことになる。

【０２３８】また、単色コピ−モ−ドの場合は、所定枚
数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット１１の所
定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリ−
ニング装置２５のブレ−ドを中間転写ベルト１８に押圧
状態のまま連続してコピ−動作を行う。

【０２３９】また、Ａ３サイズのフルカラーコピーモー
ドの場合には、中間転写ベルト１８が１周するごとに１
色のトナー像を形成し、４回転で４色のトナー像を形成
していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中
間転写ベルト１８の周長を抑え、小サイズの場合のコピ
ースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピード
も落さないようにするためには、中間転写ベルト１８が
２周する間に１色のトナー像を形成するのが好ましい。
この場合には、Ｂｋトナー像を中間転写ベルト１８に転
写した後、次の中間転写ベルト１８の１周では、カラー
プリンタ２における現像及び転写が行われずに空回転
し、その次の１周で次色のＣトナーによる現像を行い、
そのＣトナー像を中間転写ベルト１８に転写するように
順次行っていく。このとき現像器切り換えのためのリボ
ルバ現像ユニット１１の回転動作は、上記空回転時に行
う。

【０２４０】本発明の画像形成装置では、遊離トナーで
現像を行なう現像装置を備え、遊離トナーで現像するこ
とで、広い範囲で現像領域を設定することにより、現像
されるトナーの供給量を多くすることで、機械を設計す
る際の現像ギャップ、現像スリーブの回転数等の許容範
囲を広くすることでき、また、ソリッド部や横細線の高
品位の画像、特に、カラーの画像では、ハーフトーン部
の再現性の優れた画像を得る画像形成装置を提供するこ
とができる。

【０２４１】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、従来の現像領
域よりも広い範囲で現像領域を設定することにより、現
像領域におけるトナーの現像される量を多くして、ソリ
ッド部のベタ濃度の高い画像を得ることができる。

【０２４２】請求項２記載の発明では、対向間隔が次第
に狭まり遂に最接近位置に至るまでの現像剤搬送路過程
を利用して、この間で遊離トナーを生じさせて効果的に
現像を実現することができる。

【０２４３】請求項３記載の発明では、像担持体上に現
像されたトナーを磁気ブラシで離脱させることで、ソリ
ッド部のベタ埋まりの良い滑らかで、非画像部のかぶり
の少なく、かつ横細線や文字の鮮鋭度も優れた高品位の
画像を得ることができる。

【０２４４】請求項４記載の発明では、対向間隔が次第
に狭まり遂に最接近位置に至るまでの現像剤搬送路過程
を利用して、この間で遊離トナーを生じさせて現像し、
かつ、像担持体上に現像されたトナーを磁気ブラシで離
脱させることでベタ濃度が高くしかも横細線や文字の鮮
鋭度も優れた高品位の画像を得ることができる。

【０２４５】請求項５、１２記載の発明では、上流側、
下流側のそれぞれの穂立ち部で生じた遊離トナーを現像
に供し得る。

【０２４６】請求項６、１３記載の発明では、上流側の
位置で形成された穂立ち部と下流側の位置で形成された
穂立ち部との間の遊離トナーが多く存在し潜像へ遊離ト
ナーが移動できる空間部で強い電界強度のもとで、良好
な現像が行なわれる。

【０２４７】請求項７記載の発明では、散布状に生じた
遊離トナーを現像に供することで、より現像性能を高め
ることができる。

【０２４８】請求項８、１４記載の発明では、非画像部
又は低電位の画像部に現像されたトナーＴを引き戻され
るので高品位の画像を得る。

【０２４９】請求項９記載の発明では、磁気ブラシを形
成しつつ流動する過程で発生する遊離トナーによる現像
と、磁気ブラシを像担持体に接触するときに磁性キャリ
アから散布状に離脱して発生する遊離トナーによる現像
と、先に現像されている像担持体上のトナーが像担持体
に接触した磁気ブラシに吸着され再び磁性キャリア上に
回収されることなどにより高品位の画像を得る。

【０２５０】請求項１０記載の発明では、磁気ブラシが
像担持体に非接触であるのでハーフトーン部でのザラツ
キがなく、横細線や文字の鮮鋭度も優れた画像を得るこ
とができる。

【０２５１】請求項１１記載の発明では、最接近位置で
の磁気ブラシの移動とともに遊離トナーを潜像側に寄せ
て現像を促進し、この磁気ブラシは像担持体に近接して
も非接触であるので既に像担持体に付着しているトナー
を離脱させることがないためトナー付着量を低下させる
ことなく画像品位を低下させることがない。

【０２５２】請求項１５記載の発明では、磁気ブラシを
形成しつつ流動する過程で発生する遊離トナーによる現
像と、先に現像されている像担持体上のトナーが像担持
体に接触した磁気ブラシに吸着され再び磁性キャリア上
に回収されることなどにより高品位の画像を得る。

【０２５３】請求項１６記載の発明では、磁気ブラシの
磁性キャリアから離脱した遊離トナーを現像に供するこ
とで、現像効率を高めることができる。

【０２５４】請求項１７記載の発明では、磁気穂の形態
変化を通じて多量の遊離トナーを生じさせることができ
る。

【０２５５】請求項１８記載の発明では、遊離トナーを
電界の作用で現像できる。

【０２５６】請求項１９記載の発明では、トナーが振動
するようにより激しく運動し、さらに、潜像に忠実に揃
えられ高品位の画像を得ることができる。

【０２５７】請求項２０記載の発明では、ハーフトーン
部の後端白抜けや横細線画像のカスレを防止することが
できる。

【０２５８】請求項２１記載の発明では、従来の現像領
域よりも広い範囲で現像領域を設定することから、現像
スリーブの回転数を高くしなくとも、現像されるトナー
の供給量を多くする現像装置を提供することができる。

【０２５９】請求項２２記載の発明では、広い範囲で現
像領域を設定することにより、現像されるトナーの供給
量を多くすることで、機械を設計する際の現像ギャッ
プ、現像スリーブの回転数等の許容範囲を広くすること
でき、また、ソリッド部や横細線の高品位の画像、特
に、カラーの画像では、ハーフトーン部の再現性の優れ
た画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】現像装置の基本構成を説明した正面図である。

【図２】現像スリーブの断面図である。

【図３】現像装置の基本構成を説明した概略構成図であ
る。

【図４】図４（ａ）は磁力分布とその大きさ程度を示し
た図、図４（ｂ）は各磁石の位置関係を説明した図であ
る。

【図５】図５（ａ）乃至（ｇ）は、磁気穂の変位と遊離
トナーの発生を段階的に説明した図である。

【図６】対向領域に複数の穂立ち部を形成した例を説明
した図である。

【図７】穂立ち部を拡大して模視的に示した図である。

【図８】穂立ち部を拡大して模視的に示した図である。

【図９】穂立ち部を拡大して模視的に示した図である。

【図１０】磁気穂が感光体に接触して散布状に遊離トナ
ーが発生する状態を説明した斜視図である。

【図１１】磁気穂が感光体に摺接する状態を拡大して模
視的に示した図である。

【図１２】像担持体上でトナーに作用する静電力を模視
的に説明した図である。

【図１３】像担持体上でトナーに作用する静電力を模視
的に説明した図である。

【図１４】対向領域に複数の穂立ち部を形成した例を説
明した図である。

【図１５】図１５（ａ）乃至（ｃ）は、現像領域で磁気
ブラシが像担持体に接触することがある態様で現像され
る様子を模視的に、段階を追って説明した図である。

【図１６】対向領域に複数の穂立ち部を形成した例を説
明した図である。

【図１７】対向領域に複数の穂立ち部を形成した例を説
明した図である。

【図１８】図１８（ａ）乃至（ｃ）は、現像領域で磁気
ブラシが像担持体に接触することがある態様で現像され
る様子を模視的に、段階を追って説明した図である。

【図１９】画像形成装置の概略構成を説明した図であ
る。

【符号の説明】

ＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ、ＢＲ１ｃ 磁気ブラシ ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃ 穂立ち部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H031 AC08 AC15 AC19 AC20 AC30 AD01 AD03 AD15 BA04 CA11 FA01 2H073 AA02 BA04 BA13 CA03 CA14 CA22 2H077 AA03 AA15 AB02 AB15 AB18 AC02 AD02 AD06 AD13 AD18 AD36 EA03 GA13

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持
   体に対向して配置し、この現像剤担持体表面にトナーと
   磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させ
   て、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えるこ
   とにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なく
   とも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この
   流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前
   記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法
   であって、 前記磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも
   ２つ形成したことを特徴とする現像方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の現像方法において、 前記現像剤担持体を筒状の非磁性体で構成し、この現像
   剤担持体の内部に前記磁石を設け、この磁石のまわりを
   当該現像剤担持体を前記二成分現像剤の搬送方向に回転
   駆動させるとき、 前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であって前
   記像担持体に最も近い位置に配置された磁石である第１
   の磁石により前記２つの穂立ち部のうち１つの穂立ち部
   を形成し、 前記１つの穂立ち部よりも前記搬送方向上流側の位置に
   配置した第２の磁石により他の１つの穂立ち部を形成す
   ることを特徴とする現像方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の現像方法において、 前記対向領域内で前記磁気ブラシの少なくとも１つを前
   記像担持体に接触させることを特徴とする現像方法。
4. 【請求項４】請求項３記載の現像方法において、 少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記
   対向領域内での最接近位置と、この最接近位置よりも前
   記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置で前記穂立ち
   部を形成することを特徴とする現像方法。
5. 【請求項５】請求項３記載の現像方法において、 少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記
   対向領域内での最近接位置を間にして、この最接近位置
   よりも前記二成分現像剤の搬送方向での上流側の位置と
   下流側の位置でそれぞれ前記穂立ち部を形成することを
   特徴とする現像方法。
6. 【請求項６】請求項５記載の現像方法において、前記第
   １の磁石の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬
   送方向の下流側に傾けた配置により、前記上流側の位置
   と前記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成す
   ることを特徴とする現像方法。
7. 【請求項７】請求項３乃至６の何れか一つに記載の現像
   方法において、 前記最接近位置を含むその近傍部で前記磁気ブラシを前
   記像担持体に接触させ、この接触がなされたときに、前
   記磁性キャリアから散布状にトナーを離脱させて生じた
   遊離トナーを以って現像に供することを特徴とする現像
   方法。
8. 【請求項８】請求項３乃至７の何れか一つに記載の現像
   方法において、 前記最接近位置を含むその近傍部で前記像担持体に接触
   した前記磁気ブラシの該接触状態のもとで、既に前記像
   担持体上に付着しているトナーを前記像担持体上から離
   脱させることを特徴とする現像方法。
9. 【請求項９】請求項３乃至８の何れか一つに記載の現像
   方法において、 前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向
   領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過
   程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーで現像し、か
   つ、前記磁気ブラシを前記像担持体に接触させることで
   前記磁性キャリアから散布状に離脱した遊離トナーで現
   像し、かつ、前記磁気ブラシを前記像担持体に摺擦させ
   て現像することを特徴とする現像方法。
10. 【請求項１０】請求項１又は２記載の現像方法におい
    て、 前記対向領域で前記像担持体に前記穂立ち部を非接触状
    態で現像することを特徴とする現像方法。
11. 【請求項１１】請求項１０記載の現像方法において、 前記対向領域内での前記最近接位置と、この最接近位置
    よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置に前
    記穂立ち部を形成して現像することを特徴とする現像方
    法。
12. 【請求項１２】請求項１０記載の現像方法において、 前記対向領域内での前記最近接位置を間にして、この最
    接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の
    位置と下流側の位置にそれぞれ前記穂立ち部を形成して
    現像することを特徴とする現像方法。
13. 【請求項１３】請求項１２記載の現像方法において、前
    記像担持体に最も近い位置に配置された前記第１の磁石
    の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向の
    下流側に傾けた配置にすることにより、前記上流側の位
    置と前記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成
    して現像することを特徴とする現像方法。
14. 【請求項１４】請求項１０乃至１３の何れか一つに記載
    の現像方法において、 前記最接近位置で前記像担持体に前記穂立ち部の先端部
    が近接して通過するようにし、かかる近接して通過する
    過程で、既に前記像担持体上に付着しているトナーを前
    記像担持体上から離脱させることを特徴とする現像方
    法。
15. 【請求項１５】請求項１０乃至１４の何れか一つに記載
    の現像方法において、 前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向
    領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過
    程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーで現像し、か
    つ、前記磁気ブラシを前記像担持体に近接させることを
    特徴とする現像方法。
16. 【請求項１６】請求項１乃至１５の何れか一つに記載の
    現像方法において、 前記穂立ち部は、前記対向領域内で磁気穂が立ち上が
    り、そして該磁気穂が寝るまでの間の領域をいい、この
    穂立ち部で形成される磁気ブラシの前記磁性キャリアか
    ら離脱した遊離トナーを用いて現像することを特徴とす
    る現像方法。
17. 【請求項１７】請求項１６に記載の現像方法において、 前記磁気穂が立ち上がり、そして磁気穂が寝るまでの間
    とは、 前記現像剤担持体上を前記二成分現像剤が搬送される過
    程でこの二成分現像剤が前記磁石の磁力により、前記現
    像剤担持体上の二成分現像剤層から前記穂としてその先
    端部が分離したときから、この磁気穂の先端部が前記現
    像剤担持体上の二成分現像剤層と一緒になったときまで
    の間であり、この間での当該穂の形態変化に応じて前記
    磁性キャリアに保持されていたトナーが前記磁性キャリ
    アから離脱し、この離脱した遊離トナー、又は隣り合う
    磁気ブラシ間の現像剤層から離脱した遊離トナーにより
    現像することを特徴とする現像方法。
18. 【請求項１８】請求項１乃至１７の何れか一つに記載の
    現像方法において、 前記遊離トナーを、前記現像剤担持体と前記像担持体間
    に印加する電界で現像することを特徴とする現像方法。
19. 【請求項１９】請求項１８記載の現像方法において、 前記印加する電界が交番電界であることを特徴とする現
    像方法。
20. 【請求項２０】請求項１乃至１９記載の現像方法におい
    て、 前記現像剤担持体の線速（Ｖｓ）と前記像担持体の線速
    （Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）を、０．９＜Ｖｓ／
    Ｖｐ＜４の範囲として現像することを特徴とする現像方
    法。
21. 【請求項２１】像担持体に対向して配置され、内部に磁
    石を有する現像剤担持体を備え、この現像剤担持体がト
    ナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現
    像剤を表面に担持して、この担持した二成分現像剤を前
    記像担持体との間の対向領域に搬送し、前記現像剤担持
    体と前記像担持体との間に電界を印加し、前記像担持体
    の表面上に形成されている潜像をトナーで現像する現像
    装置において、請求項１乃至２０の何れかに記載の現像
    方法により現像することを特徴とする現像装置。
22. 【請求項２２】光導電性を有し、表面に潜像を形成する
    像担持体と、この像担持体を帯電する帯電装置と、前記
    像担持体に対向して配置されていてトナーを保持する磁
    性キャリアとトナーとを収納し前記像担持体表面にトナ
    ー像を形成する現像装置と、前記像担持体表面に形成さ
    れるトナー像をシート状媒体に転写する転写装置を有す
    る画像形成装置において、 請求項２１記載の現像装置を備えていることを特徴とす
    る画像形成装置。