JP2004205707A

JP2004205707A - 現像装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2004205707A
Application number: JP2002373091A
Authority: JP
Inventors: Keiko Igarashi; けい子五十嵐; Tomoyuki Sakamaki; 智幸坂巻; Tsuneji Masuda; 恒司桝田; Kouta Arimoto; 孝太有元
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】低磁化のキャリアを用いて、現像スリーブが回転体ドラムに対して順方向、カウンター方向のどちらに回転しても、画像上の白抜けを防止でき、装置の構成を広く選択でき、がさつきのない高画質な画像を形成できる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー及び磁性キャリアを含む現像剤により磁気ブラシを形成して像担持体に接触させ、現像部４１に現像剤を搬送する回転可能な現像剤担持体１３を有し、像担持体４上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、磁性キャリアの７．９５７７５ｋＡ／ｍの磁界中における磁化量Ｍ［Ａｍ²／ｋｇ］が８〜５５［Ａｍ²／ｋｇ］の範囲内であり、像担持体４の外径をＤとし、現像剤担持体１３の外径をＳとしたとき、このＳとＤの比が、１≦Ｄ／Ｓ≦２である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラム等の像担持体上に形成された潜像に現像剤を付着させて可視像化する現像装置、及び電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機及びレーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、現像剤担持体の表面に顕画剤としての乾式現像剤を担持し、その現像剤を静電潜像が担持されている像担持体の表面近傍に搬送供給させて、そして、像担持体と現像剤担持体との間に交互電界を印加しながら静電潜像を現像することにより、静電潜像を顕像化する方法がよく知られている。
【０００３】
尚、上記現像剤担持体には、一般に現像スリーブが用いられる場合が多いので、以下の説明では「現像スリーブ」と称し、又、像担持体は、一般に感光体ドラムが用いられる場合が多いので、以下の説明では「感光体ドラム」と称すこととする。
【０００４】
上記の現像方法としては、例えば、キャリア粒子とトナー粒子とを含む二成分現像剤により、内部に磁界発生手段であるマグネットローラが配置されている現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成させ、微小な現像間隔を保持して対向させた感光体ドラムに、この磁気ブラシを摺擦又は近接させ、更に現像スリーブ側から感光体ドラム側への転移及び逆転移を繰り返し行わせて、感光体ドラム上の静電潜像の現像を行う所謂磁気ブラシ現像法が知られいてる。
【０００５】
又、簡易なカラー現像や多重現像を目的とした、二成分現像剤を用いた非接触方式の交互電界現像法も知られている。これらの現像方法によって感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、必要に応じて紙等の被転写材上に転写された後、熱、圧力或いは溶剤蒸気等により定着されて複写画像が得られる。
【０００６】
又、印加現像バイアスとして、ハイライト部分の画像の均一化とかぶり防止のために、交互電圧を複数回印加した後に、例えば、下記に説明する引き戻し電圧Ｖ１と現像電圧Ｖ２を引加した後に、これらの交互電圧値の平均値１／２・（Ｖ１＋Ｖ２）の高さを有する電圧Ｖ３を所定時間印加して１セットとする現像バイアスを、複数セット繰り返すよう設定してもよい。
【０００７】
こうした現像バイアスの引加方法について、図７を用いて説明する。図７は、現像バイアスとトナーの挙動の様子を示す。
【０００８】
バイアス電圧として引き戻し電圧をＶ１とし、これがＴ１時間印加されると、感光体ドラム上の画像部のトナーも非画像部のトナーも一様に現像スリーブ側に向う方向の力を受ける。次に、現像電圧Ｖ２をＴ２時間印加すると現像スリーブ上の現像部のトナーは感光体ドラム上の画像部にも非画像部にも向う方向の力を受ける。
【０００９】
更に、非画像部のかぶり取りを考慮したＤＣバイアスに相当する電圧Ｖ３＝（１／２）・（Ｖ１＋Ｖ２）をＴ３時間印加すると、感光体ドラム上の非画像部のトナーには現像スリーブに向う方向の力が与えられ、画像部のトナーには感光体ドラム１に向う方向の力が与えられる。
【００１０】
この工程を繰り返すことにより、画像部ではトナーがドラム近傍に偏って振動するために、特に通常は均一に現像されにくいハイライト部分の画像部も均一に現像され、又、非画像部ではトナーがスリーブ近傍で振動するのでかぶりが発生しない滑らかな画像が得られる。
【００１１】
更に、近年、一層の高画質化が要求されている。特に、低濃度部でのがさつきの低下が課題であり、これに対して、二成分現像剤に、従来のフェライトキャリアよりも磁化量を下げた磁性キャリアを用いることで、更なる高画質化を達成することが可能となった。しかし、現像スリーブが感光体ドラムに対して順方向に回転する現像方式を用いた場合、従来の磁化量が高いフェライトキャリアを用いた場合に比べて、白抜けと呼ばれる異常画像が発生しやすくなった。
【００１２】
この現象を具体的に説明すると、図８の画像パターンに示すように、ハイライト画像αの後に黒べた部γが来ると、ハイライト画像αと黒べた部γの境界のハイライト画像が白く抜けて、白抜け部βとなるという現象である。
【００１３】
図９に、白抜け現象が起きるときの感光体ドラム４と現像スリーブ１３の様子を示す。現像スリーブ１３に図７に示したような方式で引加される現像バイアスが引加されたとき、感光体ドラム４上にハイライト部αがあり、その後に黒べた部γがある場合、ハイライト部と黒べた部の境界部βが現像スリーブ１３に対向したときの電気力線Ｅの形状は、ハイライト部αの電気密度が黒べた部γに比べて高いため、境界部βの力線が大きく黒べた部γのほうに引き寄せられていることがわかる。
【００１４】
このような白抜け現象は、感光体ドラム４の回転方向ｘに対して現像スリーブ１３の回転方向が順方向ｙに回転していると生じる。
【００１５】
この低磁化キャリアを用いた場合の白抜けに対しては、今までのところ、現像スリーブ１３の回転方向を感光体ドラム４に対して逆方向ｙ’にし、感光体ドラム４への現像剤供給方向を逆方向（カウンター方向）にすることにより、解消できることが確認されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば紙排出方向等による本体の制約がある場合等で、画像形成装置本体構成を考慮した場合、部品や技術の共通化をふまえ、現像スリーブの回転方向を感光体ドラムに対してどちらにも回転可能であることが要求される。
【００１７】
そこで、磁化のキャリアを用いて、しかも現像スリーブが感光体ドラムに対して順方向に回転する順方向現像装置を利用しても、画像上の白抜け発生を防止する必要がある。
【００１８】
従って、本発明の目的は、低磁化のキャリアを用いて、現像スリーブが回転体ドラムに対して順方向、カウンター方向のどちらに回転しても、画像上の白抜けを防止でき、装置の構成を広く選択でき、がさつきのない高画質な画像を形成できる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置及び顔像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤により磁気ブラシを形成して像担持体に接触させ、該像担持体に対向した現像部に二成分現像剤を搬送する回転可能な現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
前記磁性キャリアの７．９５７７５ｋＡ／ｍの磁界中における磁化量Ｍ［Ａｍ²／ｋｇ］が８〜５５［Ａｍ²／ｋｇ］の範囲内であり、前記像担持体の外径をＤとし、前記現像剤担持体の外径をＳとしたとき、このＳとＤの比が、１≦Ｄ／Ｓ≦２であることを特徴とする現像装置を提供する。
【００２０】
第２の本発明は、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像する第１の本発明の現像装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置を、図面に則して更に詳しく説明する。尚、現像装置は、例えば以下に述べるような画像形成装置の中で使用されるが、必ずしもこの形態に限られるものではない。
【００２２】
実施例１
図５は本発明の実施例１に係る現像装置１を備える画像形成装置１００の概略断面図である。
【００２３】
本画像形成装置１００は、複数の画像形成ステーションを有する４ステーションのレーザービームプリンタであり、これには感光体ドラム４の周囲に画像形成手段を有して構成される画像形成ステーションがマゼンタｍ、シアンｃ、イエローｙ及びブラックｋの４色に対応して設けられ、各ステーションＰｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋにて形成された感光体ドラム４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋに対向して移動する転写ベルト９ａによって搬送される転写材上に転写される。
【００２４】
即ち、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像形成ステーションＰｍ、Ｐｃ、Ｐｙ、Ｐｋにそれぞれ感光体ドラム４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋが配接され、これらの感光体ドラム体４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋは図５の矢印方向（図５では時計方向）に回転される。そして、各感光体ドラム４ｍ、４ｃ、４ｙ、４ｋの周囲には、コロナ帯電器６ｍ、６ｃ、６ｙ、６ｋと、潜像形成手段である光走査手段としての走査光学装置７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋと、現像装置１ｍ、１ｃ、１ｙ、１ｋ及びクリーニング器８ｍ、８ｃ、８ｙ、８ｋが配接されている。
【００２５】
更に、画像形成手段の一部を構成する転写部は、各画像形成ステーションＰｍ〜Ｐｋに共通して用いられる転写ベルト９ａ及び各感光体ドラム４ｍ〜４ｋ用の転写帯電器９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋを有し、フルカラー画像形成は、転写ベルト９ａ上に形成された転写材上に感光体ドラム４ｍ〜４ｋ上に形成されたトナー像を順次転写することによって実現される。
【００２６】
一方、転写材は、給紙カセット５から転写ベルト９ａ上に供給され、転写工程が終了すると転写ベルト９ａから分離され、定着器２を経てトレイ３に排出される。
【００２７】
又、前記走査光学装置７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋは、不図示のレーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を走査する回転ポリゴンミラーと、走査ビームを感光体ドラム４ｍ〜４ｋ表面の母線上に集光するｆθレンズと、その光束を偏向する反射ミラーと、走査ビームの特定位置を検出するビーム検出装置とで構成されている。
【００２８】
ここで、現像装置１ｍ〜１ｋの詳細を、図４に基づいて説明する。尚、現像装置１ｍ〜１ｋ及び感光体ドラム４ｍ〜４ｋは、現像装置１ｍ〜１ｋ内部の現像剤の色以外は同様の構成であり、以下の説明においては、「現像装置１」「感光体ドラム４」と総称する。図４は、現像装置１の概略断面図である。
【００２９】
現像装置１は、図４に示すように、現像容器１０を備え、この現像容器１０の内部は隔壁１６によって現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２とに区画され、トナー貯蔵室Ｒ３内には、補給用トナー（非磁性トナー）Ｔ１が収容されている。尚、トナー貯蔵室Ｒ３には、補給口２０が設けられ、補給口２０を経て消費されたトナーに見合った量の補給量トナーＴ１が攪拌室Ｒ２内に落下補給される。
【００３０】
これに対し、現像室Ｒ１及びＲ２内には、現像剤Ｔが収容されている。
【００３１】
現像容器１０の感光体ドラム４に近接する部位には、開口部が設けられ、開口部から、現像スリーブ１３が外部に突出している。現像スリーブ１３は非磁性材で構成され、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ１５が固定されている。
【００３２】
マグネットローラ１５は、現像磁極Ｓ１とその下流に位置する磁極Ｎ３と、現像剤Ｔを搬送するための磁極Ｎ２、Ｓ２、Ｎ１とを有する。マグネットローラ１５は現像磁極Ｓ１が感光体ドラム４に対向するように現像スリーブ１３内に配置されている。現像磁極Ｓ１は、現像スリーブ１３と感光体ドラム４との間の現像部４１近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気ブラシが形成されている。
【００３３】
更に、現像スリーブ１３上方には、層厚規制部材であるブレード１７が現像スリーブ１３と所定の間隔をおくように現像容器１０に固定配置されており、現像スリーブ１３とブレード１７の間隔は３５０μｍとなっている。ブレード１７は非磁性部材と磁性部材から構成されており、現像スリーブ１３上の現像剤Ｔの層厚を規制する。
【００３４】
又、攪拌室Ｒ２内には、搬送スクリュー１２が収容されている。搬送スクリュー１２はその回転によって、補給口２０から攪拌室Ｒ２内に自由落下したトナーを現像スリーブ１３の長手方向に沿って搬送する。
【００３５】
現像スリーブ１３は、現像容器１０内の磁極Ｎ２近傍の位置で現像剤Ｔを担持し、現像スリーブ１３の回転に伴い現像剤Ｔは現像部４１に向けて搬送される。現像剤Ｔが、磁極Ｓ２でブレード１７により現像剤量を規制されて現像容器１０外部に搬送され、Ｎ１極を通過後、現像剤Ｔに含まれる磁性粒子が、電源２１から現像スリーブ１３に引加される現像バイアスにより、現像部４１の位置の磁極Ｓ１の磁気力で連なりながら現像スリーブ１３表面から立ち上がり、現像剤Ｔの磁気ブラシが形成される。
【００３６】
尚、本実施例の現像装置１において、現像バイアスは、図７を用いて説明したものと同様に、ハイライト部分の画像の均一化とかぶり防止のために、交互電圧である、引き戻し電圧Ｖ１と現像電圧Ｖ２を引加後に、これらの交互電圧値の平均値１／２・（Ｖ１＋Ｖ２）の高さを有する電圧Ｖ３を所定時間印加して１セットとする現像バイアスを、複数セット繰り返すよう設定している。
【００３７】
ここで、本発明では、現像剤として非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が用いられており、磁性キャリアとしては、７．９５７７５ｋＡ／ｍ、即ち、１ｋＯｅ（１キロエールステッド）の磁界中における磁化量Ｍ［Ａｍ²／ｋｇ］が８〜５５［Ａｍ²／ｋｇ］の範囲内、比較的低磁化のものを用いていることを特徴とする。尚、本明細書にては、１ｋＯｅ＝約７．９５７７５Ａｍ²／ｋｇとする。
【００３８】
磁性キャリアとして低磁化のものを用いると、キャリア同士に働く磁気的な拘束力が弱まるために、キャリアにより形成される磁気ブラシの穂が柔らかくなり、現像部４１において感光体ドラム４と摺擦する力が弱くなる。すると、感光体ドラム４上に現像されたトナー像を磁気ブラシの穂の摺擦力によって乱す力が弱くなるので、画像のがさつき感が少なくなり、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００３９】
上記磁気特性のキャリアとして、本実施例では、磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物である磁性体をバインダー樹脂中に分散した状態の出発原料から重合法により生成された、所謂、樹脂磁性キャリア（磁性体分散型樹脂磁性キャリア）を用いているが、磁気特性が上記した範囲のものであれば、他の製法により製造したものを用いてもよい。
【００４０】
磁性キャリアの磁化が上記した範囲以下のものを用いると、現像剤を感光体ドラム４へと担持搬送する現像剤担持体である現像スリーブ１３との磁気的拘束力が弱過ぎるために、磁性キャリアが感光体ドラム４に付着してしまう現象が顕著になった。又、磁化が上記した範囲以上のものを用いると、磁気ブラシの穂が硬過ぎてしまい、所望の高画質な画像を得ることができなかったため、磁性キャリアの磁化を上記の範囲に限定した。
【００４１】
磁性キャリアの磁気特性については以下の方法を用いた。理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３０を用いて測定した。７．９５７７５ｋＡ／ｍの外部磁場を作り、そのときの磁性キャリアの磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチック容器に十分密になるようにパッキングする。この状態で磁気モーメントを測定し、キャリアを入れた状態の実際の重量を測定し、磁化の強さ（Ａｍ²／ｋｇ）を求める。ついで、磁性キャリア粒子の真比重を乾式自動密度系アキュピック１３３０（島津製作所（株）製）により求め、磁化の強さに真比重を掛け合わせることにより、単位面積あたりの磁化の強さ（Ａｍ²／ｋｇ）を求めた。
【００４２】
しかし、こうした磁化の低いキャリアを含む二成分現像剤を用いると、本実施例の場合、現像スリーブ１３が感光体ドラム４に対して順方向に回転するとき、白抜けと呼ばれる異常画像が発生しやすい。
【００４３】
その対策として、本発明においては、現像スリーブ１３の外径と感光体ドラム４の外径に着目した。
【００４４】
画像形成装置においては、感光体ドラム４の周囲には現像スリーブ１３だけでなく、画像を形成するための要素がいくつか配置されているため、通常、感光体ドラム４外径が現像スリーブ１３外径以上になるように構成する。
【００４５】
例えば、図５に示す画像形成装置の場合、転写ベルト９ａとの関係等により、感光体ドラム４外径の方が大きく構成されている。結果として、感光体ドラム４外径（Ｄ）と現像スリーブ１３外径（Ｓ）の比はＤ／Ｓは１以上にすることが好ましい。
【００４６】
そこで、本発明においては、感光体ドラム４の大きさは、現像スリーブ１３の大きさ以上であり、即ち、Ｄ／Ｓは１以上とするので、その上限を考える。
【００４７】
図３に、同一の現像スリーブ１３外径Ｓに対して、感光体ドラム４の外径Ｄが大きい場合４ａと、同じ場合４ｂの両者の配置を示す。
【００４８】
感光体ドラム４ｂを使用する場合、図１に示す感光体ドラム４ｂのように、現像スリーブ１３外径Ｓと感光体ドラム４ｂ外径Ｄの大きさが同様であるので、現像スリーブ１３と感光体ドラム４ｂ間の電気力線Ｅの生じる現像部４１の現像ニップにおいて、現像スリーブ１３表面における現像部４１ｘの面積と、感光体ドラム４ｂ表面における現像部４１ｙの面積と、の比を１に近くすることができ、現像バイアスを引加した場合の電気力線Ｅのゆがみが小さく、一対一にひくことができるようになる。
【００４９】
逆に、感光体ドラム４の外径Ｄが大きい感光体ドラム４ａの場合には、図２に示したように、電気力線Ｅのゆがみも大きく、現像されるべきトナーもそれに従って現像スリーブ１３から感光体ドラム４ａに現像されてしまう。
【００５０】
しかし、ハイライト部（白べた部）αと黒べた部γの境界が現像ニップ中心から感光体ドラム４ａの円周に沿って、現像部４１から左右にＡ側やＢ側にずれた場合に、図３に示したように、感光体ドラム４ｂの場合より、大きい感光体ドラム４ａの場合の方が、ニップ部４１付近に限っては感光体ドラム４と現像スリーブ１３間の距離Ｌが小さくなるため、そのゆがんだ電気力線Ｅに沿ってトナーを現像しやすくなる。結果として、感光体ドラム４の外径が所定の長さまでは、長い感光体ドラム１ａの場合の方が白抜け画像が発生しにくくなる。
【００５１】
そして、この場合に、感光体ドラム４の大きさに合わせて、スリーブ１３の外径をも大きくした場合には、現像部４１に至る前の電界の歪みは変わらないが、図１に示したような状態となり、今度は現像部でのニップが増えることで、白抜けをなくすことができると予想される。
【００５２】
ここで、実験例１及び比較例１によって、上記に説明した図４の構成の現像装置１を用い、スリーブ外径Ｓとドラム外径Ｄを変更して、白抜けを防止するのに、適当なスリーブ外径に対するドラム外径の比Ｓ／Ｄを検討する。
【００５３】
実験例１
次に、本発明者らの実験例を挙げる。ここでは、上記に説明した実施例１に相当する現像装置１が組み込まれた電子写真式のフルカラー画像形成装置を用いた。画像形成装置の構成は、図５にて説明したものと同様である。
【００５４】
又、二成分現像剤としては、磁性キャリアは重合法により作成した樹脂磁性キャリアとの混合物を使用した。トナーは懸濁重合法に非磁性重合法により作成した重合トナーを使用した。現像剤のＴ／Ｄ（トナーの重量／現像剤の重量）比は８％とした。磁性キャリアとしては、７．９５７７５ｋＡ／ｍ（１キロエールステッド）の磁界中における磁化量が４５［Ａｍ²／ｋｇ］であり、且つ個数平均粒径が３５μｍであって、更に比抵抗が１０¹²Ω・ｃｍのものを使用した。
【００５５】
又、非磁性重合トナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１１５、ＳＦ−２が１１０である表面が滑らかな略球状のトナーであって、重量平均粒径が８μｍであって、比重が１．０５ｇ／ｃｍ³の単位質量あたりの平均電荷量が２５ｍＣ／ｋｇであるトナーを用いた。
【００５６】
本実験例においては、感光体ドラム４の外径Ｄが３０ｍｍであり、現像スリーブ１３の外径Ｓが１６ｍｍ、の条件で、現像バイアスが平均Ｖ３＝Ｖｐｐ２．１５ｋＶ、周波数１２ｋＶ、バイアス時間は、図７に示すＴ３＝Ｔ１＋Ｔ２で検討した結果、白抜けが発生しなかった。
【００５７】
ここでは、Ｄ／Ｓが１．８８である。現像バイアスは、交互電圧を複数回印加後に該交互電圧値の平均である電圧を所定時間印加する現像バイアスを繰り返し印加するものを用いたが、直流電圧（ＤＣ）重畳の交互電圧（ＡＣ）であっても、同様の効果が得られている。
【００５８】
比較例１
比較例１として、実験例１と同様の現像剤を使用し、感光体ドラム４と現像スリーブ１３の外径Ｄ、Ｓ以外は、実験例１と同様の構成とした。ドラム４の外径Ｄを１８０ｍｍ、スリーブ１３の外径Ｓを２４ｍｍ若しくは１６ｍｍとした場合、同様の現像バイアス引加方法で現像した結果、白抜けが発生した。
【００５９】
ここでは、Ｄ／Ｓが７．５若しくは１１．２５である。
【００６０】
実験例１と比較例１を比較して、現像スリーブ１３の外径Ｓを１６ｍｍに対して感光体ドラム４の外径Ｄを１８０ｍｍ（比較例１）のものと３０ｍｍ（実験例１）のものと較べると、比較例１では、図９に示すようになり、電気力線Ｅの黒べた部γへの引き寄せが、図１に示すような実験例１の感光体ドラム４ｂの引き寄せより弱くなっている。
【００６１】
更に、本発明者らは、スリーブ径Ｓとドラム径Ｄに着目し、スリーブ径Ｓとドラム径Ｄを色々と変更してみたが、Ｄ／Ｓ≦２となるまで、比較例１と同様の結果となり、画像に白抜けが生じ、Ｄ／Ｓが２を切った場合に良好な画像を得ることができた。
【００６２】
上記の結果より、現像スリーブ１３外径をＳ、感光体ドラム４の外径Ｄの比Ｄ／Ｓを１≦Ｄ／Ｓ≦２にすることにより、低磁化キャリアを用いた順方向現像装置においても、白抜け画像を防止することができることが明らかとなった。
【００６３】
尚、本発明は、現像スリーブが感光体ドラムに対して順方向に回転するものに関し、本実施例にても、感光体ドラムに対する現像スリーブの回転方向を順方向にしたが、順方向にして、形成画像に白抜けが発生しないなら、カウンター方向にしても、白抜けが発生しないという解釈において、なされたものである。従って、カウンター方向にも回転可能であってもよいし、どちらに回転しても同様の効果があることは、いうまでもない。
【００６４】
実施例２
本発明の実施の形態を図６に基づいて説明する。本実施例では、実施例１の現像装置１の現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２を鉛直方向上下に配置した。
【００６５】
本実施例に係る現像装置１は、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容された現像容器１０内に、現像剤担持体としての現像スリーブ１３と、現像スリーブ１３上に担持された現像剤の穂を規制する層厚規制部材である穂切り部材（ブレード）１７を有している。そして、現像容器１０内の略中央部は、紙面に垂直方向に延在する隔壁１６によって現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２とに区画されており、現像剤は現像室Ｒ１及び攪拌室Ｒ２に収容されている。
【００６６】
上記現像室Ｒ１及び攪拌室Ｒ２には、現像剤攪拌・搬送手段として第１及び第２の搬送スクリュー１１、１２がそれぞれ配接されている。第１の搬送スクリュー１１は現像室Ｒ１内の現像剤を搬送し、又、第２の搬送スクリュー１２は現像剤濃度制御装置の制御の下でトナー補給口２０から攪拌室Ｒ２内に第２の搬送スクリュー１２の上流側に供給されるトナーと攪拌室Ｒ２内に既にある現像剤とを攪拌しながら搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。
【００６７】
この縦攪拌型の現像装置１は、現像室Ｒ１と攪拌室Ｒ２とが鉛直方向上下に配置されているため、その水平方向の占有スペースを縮小化できるという長所があり、例えば複数の現像装置を水平方向に並列搭載するタンデム方式等のカラー画像形成装置でも小型化が可能となる。
【００６８】
又、本実施例の現像装置１は、現像室Ｒ１にて現像スリーブ１３への現像剤の供給を行い、且つ、攪拌室Ｒ２にて現像スリーブ１３からの現像剤の回収を行う、というように、それぞれが現像スリーブ１３に直接関わる役割を別々に担っている。このため、現像スリーブ１３上に担持されて現像部４１に搬送され、現像に供された後、現像部４１において現像に供されないで残った現像剤は、現像スリーブ１３の回転に伴って、攪拌室Ｒ２側に回収されるために現像室Ｒ１内には常に攪拌室Ｒ２で十分攪拌された現像剤のみが存在し、現像スリーブ１３には常に均一な濃度の現像剤が供給され、スラスト方向の画像ムラや濃度差のない均一な画像を得ることができる。
【００６９】
この現像装置構成を用いることにより、画像濃度が高いものが連続した場合にも安定して均一な画像を供給することができる。
【００７０】
本実施例の縦攪拌型の低磁化キャリアを用いた順方向現像装置において、現像スリーブ１３と感光体ドラム４の外径を、Ｓ／Ｄが１〜２になるように作成すると、白抜け画像を防止することができ、更に、安定して均一な画像を供給できる。
【００７１】
ここでも、現像スリーブ１３が感光体ドラム４に対してカウンター方向に回転しても、同様の効果がある。
【００７２】
尚、現像スリーブの回転方向を考慮して、現像剤を供給する現像室を鉛直方向下方に、又、現像剤を回収する攪拌室を鉛直方向上方に配置することも可能である。現像装置を構成する各部材の材質、寸法等、現像バイアスを引加する方法については、実施例１、２に説明したものに限定するものではない。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トナー及び磁性キャリアを含む現像剤により磁気ブラシを形成して像担持体に接触させ、現像部に現像剤を搬送する回転可能な現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置及びそれが備えられた画像形成装置において、磁性キャリアは、７．９５７７５ｋＡ／ｍの磁界中における磁化量Ｍ［Ａｍ²／ｋｇ］が８〜５５［Ａｍ²／ｋｇ］の範囲内であり、像担持体の外径をＤとし、現像剤担持体の外径をＳとしたとき、このＳとＤの比が、１≦Ｄ／Ｓ≦２であるので、順方向現像装置においても白抜け画像を防止し、現像剤担持体の回転方向を自由に選択でき、多構成な画像形成装置に適用でき、がさつきのない高画質な画像を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る像担持体と現像剤担持体との対向部における等電位面と電気力線の形状を示した説明図である。
【図２】本発明に係る像担持体と現像剤担持体との対向部における等電位面と電気力線の形状を示した説明図である。
【図３】像担持体と現像剤担持体との配置を示した説明図である。
【図４】本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に係る現像装置の他の例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る現像バイアス引加方式の一例を示す説明図である。
【図８】白抜けが発生した画像の部分正面図である。
【図９】従来の像担持体と現像剤担持体との対向部における等電位面と電気力線の形状を示した説明図である。
【符号の説明】
１現像装置
４感光体ドラム（像担持体）
１０現像容器
１３現像スリーブ（現像剤担持体）
１７ブレード（層厚規制部材）
２０トナー補給口
２１現像バイアス電源
４１現像部
Ｅ電気力線
Ｒ１現像室
Ｒ２攪拌室
α ハイライト部
β 白抜け部
γ 黒べた部

Claims

トナー及び磁性キャリアを含む現像剤により磁気ブラシを形成して像担持体に接触させ、該像担持体に対向した現像部に現像剤を搬送する回転可能な現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
前記磁性キャリアの７．９５７７５ｋＡ／ｍの磁界中における磁化量Ｍ［Ａｍ²／ｋｇ］が８〜５５［Ａｍ²／ｋｇ］の範囲内であり、前記像担持体の外径をＤとし、前記現像剤担持体の外径をＳとしたとき、このＳとＤの比が、１≦Ｄ／Ｓ≦２であることを特徴とする現像装置。
前記現像剤担持体は、前記像担持体と逆方向に回転することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記現像剤担持体に印加する現像バイアスとして、前記現像剤担持体に交互電圧を複数回印加後に、該交互電圧の平均電圧値である電圧を所定時間印加する現像バイアスが、繰り返し印加可能であることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
前記現像剤担持体には現像バイアスとして、直流電圧に交互電圧を重畳したバイアスが印加可能であることを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
前記磁性キャリアは、バインダー樹脂、磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物を出発原料にして、重合法により生成した樹脂磁性キャリアで構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
更に、前記現像部を通過後の現像剤を前記現像剤担持体から回収し、補給された現像剤と混合攪拌する攪拌室と、混合攪拌された現像剤を前記現像剤担持体上に供給する現像室と、を有し、前記現像室と前記攪拌室が、どちらを上方にして鉛直方向上下に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。
像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像する請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。