JP2006138881A

JP2006138881A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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Publication number: JP2006138881A
Application number: JP2004325936A
Authority: JP
Inventors: Akira Asami; 彰浅見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】装置の小型化と高画質化とを満足するとともに、エッジ部キャリア付着に加えてベタ部キャリア付着の発生が軽減されて、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生も軽減される、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】感光体ドラム１の外径及びＣＴＬ層の膜厚と、現像スリーブ５１の外径と、現像スリーブ５１に印加する現像バイアスと、現像スリーブ５１上における現像剤の汲み上げ量と、現像スリーブ５１上に形成される主極及びＰ２磁極の法線方向磁束密度と、感光体ドラム１と現像スリーブ５１とのギャップと、感光体ドラム１に対する現像スリーブ５１の線速比と、２成分現像剤のトナー濃度と、トナーの粒径と、キャリアの重量平均粒径、静抵抗、飽和磁化と、を最適化する。
【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置されるプロセスカートリッジとに関し、特に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

従来から、カラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を含有するものも含む。）を用いるとともに、２成分現像剤を担持する現像スリーブにＤＣの現像バイアスのみを印加して現像工程をおこなうものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

２成分現像剤を用いた現像方式は、１成分現像剤を用いた現像方式に比べて、トナーの帯電性が安定するために、出力画像の画質が良好で安定するものとされている。
また、ＤＣの現像バイアスのみを現像スリーブに印加する現像方式は、ＤＣ及びＡＣの現像バイアスを印加する現像方式やＡＣの現像バイアスのみを印加する現像方式に比べて、電源の構成と制御とが簡易で装置を低廉化できるとともに、抵抗の低いキャリアに対してボソツキ画像が生じにくくなるものとされている。

特許文献１等では、２成分現像剤を用いてＤＣ現像バイアスのみを印加する現像方式を用い、さらに２成分現像剤中のキャリアとして高画質化のために小径キャリアを用いた画像形成装置であって、キャリア付着の発生を軽減するとともに、ボソツキ画像と文字周辺抜けの発生を軽減するための技術が開示されている。詳しくは、重量平均粒径が２０〜６０μｍとなる小粒径キャリアを用いた場合の、キャリアの静抵抗と飽和磁化とを適正化することで、上述の不具合を軽減している。

特開２００４−２１２５６０号公報

上述した特許文献１等の技術は、ボソツキ画像と文字周辺抜けの発生を軽減するとともにエッジ部のキャリア付着を軽減することができるが、ベタ部のキャリア付着が充分に抑止できない場合があった。特に、画像形成装置の小型化にともない感光体ドラムや現像部（現像スリーブ）も小型化された場合には、ベタ部のキャリア付着が顕著に現れやすくなっていた。

詳しくは、以下の通りである。
感光体ドラム（像担持体）上へのキャリア付着には、感光体ドラム上に形成したトナー像のエッジ部におけるキャリア付着（以後、「エッジ部キャリア付着」と呼ぶ。）と、感光体ドラム上に形成したトナー像のベタ部におけるキャリア付着（以後、「ベタ部キャリア付着」と呼ぶ。）と、がある。

エッジ部キャリア付着は、キャリアのカウンターチャージに起因して、感光体ドラム上のトナー像のエッジ部（画像部と非画像部との境界である。）にキャリアが付着する現象である。感光体ドラム上の画像部（トナー像）には、現像スリーブ上のトナーが感光体ドラム側に移動する方向の電界が形成されている。これに対して、感光体ドラム上の非画像部（地肌部）には、現像スリーブ上のトナーが感光体ドラム側に移動する方向とは逆方向の電界が形成されている。そのため、エッジ部には、上述の逆方向の電界が強調された電界（エッジ電界と呼ぶ。）が形成される。このようなエッジ電界が作用する領域では、トナーが移動した後にキャリア表面に残留するカウンターチャージ電荷によって、キャリアが感光体ドラム上に移動して付着してしまう。
このようなエッジ部キャリア付着は、キャリアの抵抗が高くなるほど顕著に発生する現象である。

他方、ベタ部キャリア付着は、キャリアに静電誘導された電荷によって、感光体ドラム上のトナー像のベタ部（画像ベタ部）にキャリアが付着する現象である。ベタ部キャリア付着は、ベタ部の現像ポテンシャル（画像部に形成される電界電位である。）が大きい場合や、地肌ポテンシャル（非画像部に形成される逆方向の電界電位である。）が大きい場合や、キャリアの抵抗が小さい場合等に、発生しやすくなる。

ここで、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを調整することで、ベタ部キャリア付着を軽減する方策が考えられる。しかし、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルの調整は、画像濃度や地肌汚れ等の画質に直接的に影響するために、その調整には限界がある。
また、キャリア抵抗を大きく設定することで、ベタ部キャリア付着を軽減する方策も考えられる。しかし、キャリア抵抗を大きくすることは、上述したエッジ部キャリア付着を軽減する方策に相反することになる。すなわち、キャリア抵抗を大きくすることによって、ベタ部キャリア付着は軽減されるものの、エッジ部キャリア付着が顕著化されてしまう。

一方、近年の画像形成装置には、装置の小型化と高画質化とが強く求められている。
画像形成装置を小型化するには、感光体ドラムや現像部（現像スリーブ）も小型化する必要がある。しかし、感光体ドラムや現像スリーブの外径が小径化（小型化）されると、双方の対向位置（現像領域である。）の回転方向下流側において、現像スリーブ上に担持される２成分現像剤による磁気ブラシの穂先のキャリアに対する磁気拘束力が小さくなってしまう。そのために、エッジ部キャリア付着に加えて、ベタ部キャリア付着も発生しやすくなってしまう。

これに対して、キャリアの飽和磁化を高く設定することで、上述したキャリアに対する磁気拘束力の低下を補う方策が考えられる。しかし、キャリアの飽和磁化と抵抗とには、ある程度の相関関係（飽和磁化が高くなると抵抗が低くなる傾向である。）があるために、飽和磁化の調整にも限界がある。

また、高画質化を達成するためには、トナーを小粒径化するとともに、キャリアを小粒径化する必要がある。しかし、キャリア粒径が小さくなると、キャリア１個当りに作用する磁力が小さくなるために、エッジ部キャリア付着に加えて、ベタ部キャリア付着も発生しやすくなってしまう。
特許文献１等では、エッジ部キャリア付着を軽減するとともに、副作用となるボソツキ画像と文字周辺抜けの発生をも軽減するための、小径キャリアの条件（静抵抗、飽和磁化等である。）を設定している。しかし、ベタ部キャリア付着の発生を軽減するための小径キャリアの条件は充分に設定されていない。

なお、ベタ部キャリア付着やエッジ部キャリア付着が生じると、感光体ドラムに当接するクリーニングブレードや中間転写ベルト等の部材が付着したキャリアによって損傷したり、付着したキャリアが被転写材上に転写されて白抜け画像が生じたりしてしまう。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置の小型化と高画質化とを満足するとともに、エッジ部キャリア付着に加えてベタ部キャリア付着の発生が軽減されて、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生も軽減される、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。

本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、画像形成装置の小型化及び高画質化を達成して、エッジ部キャリア付着、ベタ部キャリア付着、その他の異常画像やトナー飛散等の発生を軽減するためには、所定の条件を最適化すればよいことを知るに至った。

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、ＣＴＬ層を備えるとともに所望の静電潜像が形成される感光体ドラムと、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容するとともに、当該２成分現像剤を担持する現像スリーブを前記感光体ドラムとの対向位置に備えた現像部と、を備え、前記感光体ドラムの外径が２０〜７０ｍｍであって、前記ＣＴＬ層の膜厚が２０〜４０μｍであって、前記現像スリーブの外径が１０〜３０ｍｍであって、前記現像スリーブにＤＣの現像バイアスのみを印加して、前記現像スリーブ上に汲み上げられて前記対向位置に至る２成分現像剤の汲み上げ量が４０〜７０ｍｇ／ｃｍ²であって、前記現像スリーブ上に形成される複数の磁極のうち、前記対向位置に形成される主極の法線方向磁束密度が８０〜１４０ｍＴであって、該主極の下流側に隣接して形成されるＰ２磁極の法線方向磁束密度が６０〜１４０ｍＴであって、前記対向位置における前記感光体ドラムと前記現像スリーブとのギャップが０．２〜０．５ｍｍであって、前記対向位置における前記感光体ドラムに対する前記現像スリーブの線速比が１．２〜２．５であって、前記現像部内に収容された２成分現像剤のトナー濃度が４〜１４重量％となるように制御して、前記トナーは、その重量平均粒径が３．５〜７．５μｍであって、前記キャリアは、その重量平均粒径が２０〜６０μｍであって、その静抵抗が１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍであって、その飽和磁化を４０〜９０ｅｍｕ／ｇとしたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記現像スリーブ上に形成される前記主極は、該現像スリーブの回転中心と前記感光体ドラムの回転中心とを結ぶ直線に対する主極角度が０〜１０°だけ回転方向上流側になるように配設されて、半値幅が２０〜５０°となるように形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記現像スリーブ上に形成される前記Ｐ２磁極は、前記主極に対する角度が４０〜７０°だけ回転方向下流側になるように配設されて、半値幅が３０〜６０°となるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記現像バイアスと前記静電潜像の電位とによって形成される現像ポテンシャルが、最大の画像濃度となる位置で３００〜７００Ｖの範囲内になるように制御するものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、少なくとも有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂と着色剤と離型剤とを溶解又は分散させて形成した溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させて、架橋剤又は／及び伸張剤と反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去して、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄して、その一部又は全部を脱離して形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記キャリアは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものであって、前記樹脂被覆層は、層中に基体粒子表面に二酸化スズ層と当該二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子を含有して、前記導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されたものである。

また、この発明の請求項７記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、請求項１〜請求項６に記載の画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、前記感光体ドラムと前記現像部とが一体化されたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたユニットと定義する。

本発明は、装置の小型化と高画質化とを満足するとともに、エッジ部キャリア付着に加えてベタ部キャリア付着の発生が軽減されて、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生も軽減される、所定の条件を選定してそれらを最適化している。これにより、小型化・高画質化されて、高信頼性かつ高品質の画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１〜図３にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。さらに、図３は、現像スリーブ５１上に形成される磁極を示す概略図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部５、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

なお、本実施の形態では、感光体ドラム１、帯電部４、現像部５、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像部５内には、トナーとキャリア（磁性キャリア）とからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像部５内の現像剤Ｇは、トナー濃度センサ５７によって検知される現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像部５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３からトナー補給口４４を介して現像剤収容部５４内に、トナーが補給される。
本実施の形態では、トナー濃度が４〜１４重量％の範囲内になるように制御されている。

なお、トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容器３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。これにより、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像部５にそれぞれ各色のトナーが搬送される。

その後、現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６、第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３、５４を循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像スリーブ５１上に形成された複数の磁極によってキャリアとともに現像スリーブ５１上に担持される。ここで、現像スリーブ５１上に形成される複数の磁極は、現像スリーブ５１内に固設されたマグネット（不図示である。）によって形成されるものである。

現像スリーブ５１上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像スリーブ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

ここで、図３を参照して、感光体ドラム２１は、アルミニウムからなる素管をベース層として、その上にＣＧＬ層（電荷発生層）、ＣＴＬ層（電荷輸送層）等が形成されている。感光体ドラム１は、その外径が２０〜７０ｍｍであって、ＣＴＬ層の膜厚が２０〜４０μｍの範囲になるように形成されている。ここで、ＣＴＬ層としては、ＣＴＬ層上に最表層を形成したものを用いることもできる。具体的に、最表層として、バインダに電荷移動をおこなう導電性フィラーが分散されたものを用いることもできるし、バインダに無機フィラーと電荷移動をおこなう電荷輸送剤（ＣＴＭ）とが分散・混合されたものを用いることもできる。
また、現像スリーブ５１は、その外径が１０〜３０ｍｍの範囲になるように形成されている。
このような感光体ドラム１及び現像スリーブ５１の外径は、出力画像の高画質化を満足して異常画像やトナー飛散等の副作用の発生を軽減するとともに、画像形成装置を小型化するための必要条件となる。

また、図２を参照して、電源部６０から現像スリーブ５１にＤＣの現像バイアスが印加されている。すなわち、現像スリーブ５１には、ＡＣの現像バイアスは印加されずに、ＤＣの現像バイアスのみが印加されている。これにより、電源部６０の構成と制御とが簡易で装置を低廉化できるとともに、抵抗の低いキャリアに対してボソツキ画像が生じにくくなる。
また、現像バイアスと、感光体ドラム１上に形成される静電潜像の電位と、によって形成される現像ポテンシャルは、最大の画像濃度となる位置（最大画像濃度部）で３００〜７００Ｖの範囲内になるように設定されている。この条件は、画像形成装置の小型化及び高画質化を達成して、エッジ部キャリア付着、ベタ部キャリア付着、その他の異常画像やトナー飛散等の発生を軽減するための条件の１つとなる。

図３を参照して、現像スリーブ５１上であって、感光体ドラム１に対向する位置には、主極Ｐ１が形成されている。主極Ｐ１の法線方向磁束密度は、８０〜１４０ｍＴの範囲内になるように構成されている。また、主極Ｐ１は、現像スリーブ５１の回転中心と感光体ドラム１の回転中心とを結ぶ直線に対する主極角度αが０〜１０°だけ回転方向上流側（ドクターブレード５２の側である。）になるように配設されている。さらに、主極Ｐ１の半値幅（磁束密度が半値となる磁束の幅である。）は、２０〜５０°となるように形成されている。

また、主極Ｐ１の回転方向下流側であって主極Ｐ１に隣接する位置には、Ｐ２磁極が形成されている。Ｐ２磁極の法線方向磁束密度は、６０〜１４０ｍＴの範囲内になるように構成されている。また、Ｐ２磁極は、主極Ｐ１に対する角度βが４０〜７０°になるように配設されている。さらに、Ｐ２磁極の半値幅は、３０〜６０°となるように形成されている。
なお、現像スリーブ５１上に形成される磁束密度の測定は、磁力分布測定器「３次元磁気測定装置」（エクセル・システムプロダクト社製）に接続された測定プローブ「ガウスメータ」（エー・デー・エス社製）を現像スレーブ５１に突き当てておこなうことができる。
また、図３において、主極Ｐ１、Ｐ２磁極以外の磁極（汲み上げ磁極、搬送磁極、剤切れ磁極等である。）の図示は省略している。

また、現像スリーブ５１上に汲み上げられて感光体ドラム１との対向位置に至る２成分現像剤Ｇの汲み上げ量は、４０〜７０ｍｇ／ｃｍ²となるように設定されている。すなわち、現像剤Ｇの汲み上げ量が４０〜７０ｍｇ／ｃｍ²となるように、現像剤収容部５３内の現像剤Ｇを現像スリーブ５１上に汲み上げる磁極（汲み上げ磁極）の磁束密度や、ドクターブレード５２と現像スリーブ５１とのギャップ（ドクターギャップ）、等が設定される。なお、現像スリーブ５１は、アルミニウム等の非磁性材料からなり、その外周面には周方向に所定ピッチで溝が形成されている。また、ドクターブレード５２は、鉄、ステンレス等の磁性金属にて形成することもできるし、樹脂材料、アルミニウム等の非磁性材料で形成することもできるし、非磁性材料の一部に磁性材料を貼着して形成することもできる。

また、現像ギャップＡ（対向位置における感光体ドラム１と現像スリーブ５１とのギャップである。）は、０．２〜０．５ｍｍとなるように設定されている。すなわち、現像ギャップＡが０．２〜０．５ｍｍとなるように、プロセスカートリッジ６の筐体において感光体ドラム１及び現像スリーブ５１の位置決めがされている。

また、対向位置における感光体ドラム１に対する現像スリーブ５１の線速比は、１．２〜２．５の範囲内になるように設定されている。すなわち、現像スリーブ５１の感光体ドラム１に対する線速比が０．２〜０．５ｍｍとなるように、プロセスカートリッジ６の感光体ドラム１及び現像スリーブ５１の駆動をおこなうギア列が設定されている。

また、現像部５内の現像剤Ｇ中のトナーや、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ中のトナーは、その重量平均粒径が３．５〜７．５μｍの範囲内になるように形成されている。
トナー粒子の重量平均粒径を測定する測定装置としては、「コールターカウンターＴＡ−ＩＩ」（コールター社製）や「コールターマルチサイザーＩＩ」（コールター社製）を用いることができる。以下に、その測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくは、アルキルベンゼンスルフォン酸塩である。）を、０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解水溶液とは、１級塩化ナトリウムを用いて約１％にＮａＣｌ水溶液を調製したものであって、例えば、「ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ」（コールター社製）を用いることができる。さらに、上述の電解水溶液に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。そして、試料を懸濁した電解水溶液に対して、超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこなう。そして、上述の測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量及び個数を測定して、重量分布と個数分布とを算出する。このようにして算出された分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）を求める。
上述の測定におけるチャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用して、粒径が２．００μｍ以上であって４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

さらに、本実施の形態におけるトナーは、次のような工程を経て製造されたものである。まず、少なくとも、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と、反応可能な変性ポリエステル樹脂と、着色剤と、離型剤と、を溶解又は分散させて溶解物又は分散物を形成する。そして、その溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させる。これを架橋剤及び伸張剤の少なくとも１つと反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去する。最後に、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄して、その一部又は全部を脱離して、トナーが形成される。このように形成されたトナーは、小粒径で略球形であって、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生を軽減するとともに、高画質化を達成するための必要条件となる。

また、現像部５内の現像剤Ｇ中のキャリアは、その重量平均粒径が２０〜６０μｍであって、その静抵抗が１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍであって、その飽和磁化が４０〜９０ｅｍｕ／ｇとなるように形成されている。
ここで、キャリアの静抵抗（体積固有抵抗）とは、２ｍｍのギャップを設けた平行電極間にキャリアを投入してタッピングした後に、両電極間にＤＣ１０００Ｖを印加して３０秒後の抵抗値をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換した値である。
また、キャリアの飽和磁化は、「ＶＳＭ−Ｐ７−１５」（東英工業社製）を用いて次の測定方法で測定したものである。すなわち、試料約０．１５ｇを秤量して、その試料をセル（内径が２．４ｍｍ、高さが８．５ｍｍのものである。）に充填した後に、１０００エルステット（Ｏｅ）の磁場下で測定したものである。

さらに、本実施の形態におけるキャリアは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものである。キャリアの樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。樹脂被覆層中に含有された導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されている。
導電性粒子の基体粒子としては、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫化バリウム、酸化ジルコニウムのうち少なくとも１種類を用いることができる。また、導電性粒子の吸油量は、ＪＩＳ−Ｋ５１０１「顔料試験方法」における「２１吸油量」に準じて測定することができる。
このように形成されたキャリアは、耐久性に優れて、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生を軽減するとともに、高画質化を達成するための必要条件となる。

以上述べたように、本実施の形態の画像形成装置は、感光体ドラム１の外径を２０〜７０ｍｍの範囲として、現像スリーブ５１の外径を１０〜３０ｍｍの範囲として、装置の小型化を達成している。また、現像スリーブ５１に印加する現像バイアスをＤＣバイアスのみとすることで、電源部６０の構成と制御とが簡易で装置を低廉化できるとともに、抵抗の低いキャリアに対してボソツキ画像が生じにくくなる。さらに、有限の所定条件（特性値）を最適化することで、出力画像の高画質化を満足するとともに、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生を軽減することができる。

図４にて、上述した所定条件（特性値）と、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生と、の関係について説明する。
図４は、本実施の形態で説明した画像形成装置において、各特性値（図４中の左欄に示す１４個の特性値である。）の水準を複数振って所定枚数のランニングテストをそれぞれおこなって、出力画像の画質等を評価した結果をまとめたものである。例えば、図４中の「現像ギャップ」における３水準（「＜０．２」、「０．２〜０．５」、「＞０．５」）についての結果は、他の１３個の特性値をそれぞれ中段に示す水準（「線速比」であれば「１．２〜２．５」である。）としたときのものになっている。

主たる評価項目は、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着、粒状性、後端白抜け、ハロー画像、地肌汚れ、トナー飛散とした。また、評価結果は、許容レベルを充分満足する「○」、許容レベルに対して余裕度が少ない「△」、許容レベルを満足しない「×」、の３段階とした。

ここで、「ベタ部キャリア付着」は、キャリアに静電誘導された電荷によって、トナー像のベタ部にキャリアが付着する現象である。
「エッジ部キャリア付着」は、キャリアのカウンターチャージによって、トナー像のエッジ部にキャリアが付着する現象である。
「粒状性」は、ドット潜像によるハーフトーン画像に対して、トナーが付着すべき位置にトナーが付着しない度合いである。粒状性が悪いとざらついた画像（ザラツキ画像）になる。

「後端白抜け」は、現像スリーブの感光体ドラムに対する線速比が１より大きいことによって、トナー像の後端が抜ける現象である。すなわち、現像スリーブに担持されたキャリアのうち、その表面にトナーが充分付着していないキャリアが、線速比によって非画像部を追い越して画像部に達することで、画像部に付着した現像済みのトナーがキャリア（現像スリーブ）に付着してしまうものである。
「ハロー画像」は、ハーフトーンの中にベタ部があるような画像を形成する場合に、エッジ効果によってベタ部の周囲のハーフトーンの潜像が強調されてその部分が白く抜けるとともに、現像スリーブ上に担持されたキャリアであって表面にトナーが充分付着していないキャリアが線速比によって非画像部を追い越して画像部に達することでベタ部先端の現像済みトナーがキャリア（現像スリーブ）に付着してしまう現象である。

「地肌汚れ」は、トナーの付着を予定していない地肌部（非画像部）にトナーが付着してしまう現象である。
「トナー飛散」は、現像部５からトナーが飛散する現象である。現像スリーブ５１の周囲に生じる吸い込み気流のバランスによって現像部５内に収容されたトナーが飛散したり、現像スリーブ５１の回転による遠心力によってトナーが飛散したりするものである。

図４の実験結果から、現像ギャップが０．２ｍｍよりも小さいときには、ベタ部キャリア付着と後端白抜けのレベルが低くなることがわかる。これは、現像ギャップが狭いと、電界が強調されるためである。
また、現像ギャップが０．５ｍｍよりも大きいときには、粒状性、ハロー画像、地肌汚れ、トナー飛散のレベルが低くなる。粒状性が悪化するのは、現像ギャップが広くて現像能力が小さくなるほど、トナー付着すべき位置にトナーが付着する確立が低下するためである。ハロー画像が悪化するのは、現像ギャップが広いと、エッジ効果が強調されるためである。トナー飛散が悪化するのは、現像ギャップが広いと、現像スリーブの周囲に大きな気流が生じるためである。地肌汚れがやや悪化するのは、現像ギャップが広いと、トナー濃度の制御が高めに推移するためである。
これらのことから、現像ギャップの最適値は、０．２〜０．５ｍｍの範囲となる。

線速比が１．２より小さいときには、粒状性、地肌汚れのレベルが低くなる。粒状性が悪化するのは、線速比が小さくなるほど、トナー付着すべき位置にトナーが接触する確立が低下するためである。地肌汚れが悪化するのは、線速比が小さくなるほど、地肌部に付着したトナーに対する電気的な掻き取り力が低下するためである。
また、線速比が２．５より大きいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着、後端白抜け、ハロー画像、トナー飛散のレベルが低くなる。ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着、トナー飛散とが悪化するのは、線速比が大きくなると、現像スリーブ上のトナーに作用する遠心力が大きくなるためである。後端白抜け及びハロー画像が悪化するのは、線速比が大きくなると、画像部に付着したトナーを掻き取る面積が増加するためである。
これらのことから、感光体ドラムに対する現像スリーブの線速比の最適値は、１．２〜２．５の範囲となる。

主極磁力（主極Ｐ１の磁力法線方向磁束密度である。）が８０ｍＴより小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、主極磁力が小さいと、現像スリーブ上にキャリアを保持する力が弱まるためである。
また、主極磁力は、他の磁極への影響、コスト等を考慮して、その上限値を１４０ｍＴに設定することが好ましい。
これらのことから、現像スリーブ上に形成される主極Ｐ１の磁力法線方向磁束密度の最適値は、８０〜１４０ｍＴの範囲となる。

主極角度αが０°より小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着、地肌汚れのレベルが低くなる。ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着が悪化するのは、主極角度が小さくなって主極が回転方向下流側になると、現像スリーブに担持された磁気ブラシの穂先においてキャリアが飛翔し易くなるためである。地肌汚れが悪化するのは、主極角度が小さくなって主極が回転方向下流側になると、地肌部におけるスキャベンジが悪化するためである。
主極角度αが１０°より大きいときには、粒状性のレベルがやや低くなる。これは、主極角度が大きくなって主極が回転方向上流側になると、磁気ブラシの穂先が感光体ドラムとの対向位置から遠ざかってトナー付着すべき位置にトナーが接触する確立が低下するためである。
これらのことから、主極角度αの最適値は、０〜１０°の範囲となる。なお、主極角度αについては、他の特性値に比べて、画質等に対する寄与率が大きくない。

Ｐ２磁極磁力（Ｐ２磁極の磁力法線方向磁束密度である。）が６０ｍＴより小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、Ｐ２磁極磁力が小さいと、現像スリーブ上にキャリアを保持する力が弱まるためである。
また、Ｐ２磁極磁力は、他の磁極への影響、コスト等を考慮して、その上限値を１４０ｍＴに設定することが好ましい。
これらのことから、現像スリーブ上に形成されるＰ２磁極の磁力法線方向磁束密度の最適値は、６０〜１４０ｍＴの範囲となる。

トナー濃度が４重量％よりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、粒状性のレベルが低くなる。ベタ部キャリア付着が悪化するのは、トナー濃度が小さくなるとキャリアの抵抗が下がるためである。粒状性が悪化するのは、トナー濃度が小さくなると、現像量が低下するためである。
また、トナー濃度が１４重量％よりも大きいときには、地肌汚れ、トナー飛散のレベルが低くなる。これは、トナー濃度が大きくなるとトナー帯電量（Ｑ／Ｍ）が低くなって、トナーとキャリアとの静電的吸着力が弱くなるためである。
これらのことから、トナー濃度の制御範囲の最適値は、４〜１４重量％の範囲となる。なお、キャリア表面に対するトナー被覆率は、７０％以下となるように制御することが好ましい。

現像剤の汲み上げ量が４０ｍｇ／ｃｍ²よりも小さいときには、粒状性、地肌汚れ、トナー飛散のレベルが低くなる。粒状性が悪化するのは、汲み上げ量が小さくなると、現像量が少なくなるためである。地肌汚れが悪化するのは、汲み上げ量が小さくなると、スキャベンジが悪化するためである。トナー飛散が悪化するのは、汲み上げ量が小さくなると、吸い込み気流が小さくなるためである。
また、現像剤の汲み上げ量が７０ｍｇ／ｃｍ²よりも大きいときには、ベタ部キャリア付着、ハロー画像のレベルが低くなる。ベタ部キャリア付着が悪化するのは、汲み上げ量が大きくなると、キャリア量も多くなってベタ部に付着する確立が高くなるためである。ハロー画像が悪化するのは、汲み上げ量が大きくなると、キャリア量も多くなって画像部に付着したトナーを掻き取る力が増加するためである。
これらのことから、現像剤の汲み上げ量の最適値は、４０〜７０ｍｇ／ｃｍ²の範囲となる。

現像ポテンシャルが７００Ｖよりも大きいときには、ベタ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、現像ポテンシャルが大きくなると、トナー濃度が低くなるように制御されてキャリアの抵抗が下がるためである。
また、現像ポテンシャルは、トナー濃度が高くなるように制御されて地肌汚れが生じるのを抑止するために、その下限値を３００Ｖに設定することが好ましい。
これらのことから、現像ポテンシャルの最適値は、３００〜７００Ｖの範囲となる。なお、現像ポテンシャルについては、他の特性値に比べて、画質等に対する寄与率が大きくない。

地肌ポテンシャルが５０Ｖよりも小さいときには、地肌汚れのレベルが低くなる。これは、地肌ポテンシャルが小さくなると、トナーを現像スリーブ側に留まらせる力が弱まるからである。
地肌ポテンシャルが２５０Ｖよりも大きいときには、エッジ部キャリア付着、後端白抜け、ハロー画像のレベルが低くなる。エッジ部キャリア付着が悪化するのは、地肌ポテンシャルが大きくなると、キャリアを感光体ドラム側に引き付ける力が強まるからである。後端白抜け、ハロー画像が悪化するのは、地肌ポテンシャルが大きくなると、トナードリフトが大きくなるとともにエッジ効果が劣化するためである。
これらのことから、地肌ポテンシャルの最適値は、５０〜２５０Ｖの範囲となる。なお、地肌ポテンシャルについては、他の特性値に比べて、画質等に対する寄与率が大きくない。

感光体ドラムのＣＴＬ層の膜厚が２０μｍよりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、後端白抜けのレベルが低くなる。これは、ＣＴＬ層の膜厚が小さくなると、現像領域において電界が強調されるためである。
また、ＣＴＬ層の膜厚が４０μｍよりも大きいときには、エッジ部キャリア付着、ハロー画像のレベルが低くなる。これは、ＣＴＬ層の膜厚が大きくなると、現像領域においてエッジ効果が強調されるためである。
これらのことから、ＣＴＬ層の膜厚の最適値は、２０〜４０μｍの範囲となる。

トナーの粒径（重量平均粒径）が７．５μｍよりも大きいときには、粒状性のレベルが低くなる。これは、トナー粒径が大きくなると、トナーが付着すべき潜像に対してトナーが忠実に付着しにくくなるためである。
また、トナーの粒径は、トナー像におけるトナー付着量が少なくなったときの後端白抜け、ハロー画像への影響を考慮して、その下限値を３．５μｍに設定することが好ましい。
これらのことから、トナーの重量平均粒径の最適値は、３．５〜７．５μｍの範囲となる。

キャリアの粒径（重量平均粒径）が２０μｍよりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、キャリア粒径が小さくなると、キャリアの１個当たりに作用する磁力が小さくなるためである。
キャリアの粒径が６０μｍよりも大きいときには、粒状性のレベルが低くなる。これは、キャリア粒径が大きくなると、トナーが付着すべき潜像に対してトナーが忠実に付着しにくくなるためである。
これらのことから、キャリアの重量平均粒径の最適値は、２０〜６０μｍの範囲となる。

キャリア抵抗値（静抵抗）が１０¹⁰Ω・ｃｍよりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、後端白抜けのレベルが低くなる。これは、キャリア抵抗値が小さくなると、静電誘導され易くなるとともに、電界が強調されるためである。
キャリア抵抗値が１０¹⁶Ω・ｃｍよりも大きいときには、エッジ部キャリア付着、粒状性、ハロー画像のレベルが低くなる。これは、キャリア抵抗値が大きくなると、現像能力が低下するとともに、エッジ効果が強調されるためである。
これらのことから、キャリアの静抵抗の最適値は、１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍの範囲となる。

キャリアの飽和磁化が４０ｅｍｕ／ｇよりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、キャリア飽和磁化が小さくなると、現像スリーブに保持される力が弱くなるためである。
また、キャリア飽和磁化は、剤切れ磁極への影響（剤切れ磁極において現像工程後のキャリアを現像スリーブから確実に離脱させて現像部に戻せなくなる不具合である。）を考慮して、その上限値を９０ｅｍｕ／ｇに設定することが好ましい。
これらのことから、キャリアの飽和磁化の最適値は、４０〜９０ｅｍｕ／ｇの範囲となる。

図４への表記は省略するが、主極Ｐ１の半値幅が２０°よりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、主極Ｐ１の半値幅が小さくなると、現像スリーブ上に保持される磁気ブラシが立ち過ぎて現像スリーブからキャリアが離れ易くなるためである。
また、主極Ｐ１の半値幅は、他の磁極との関係を考慮して、その上限値を５０°に設定することが好ましい。
これらのことから、主極Ｐ１の半値幅の最適値は、２０〜５０°の範囲となる。なお、主極Ｐ１の半値幅については、他の特性値に比べて、画質等に対する寄与率が大きくない。

図４への表記は省略するが、Ｐ２磁極の半値幅が３０°よりも小さいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、Ｐ２磁極の半値幅が小さくなると、現像領域を通過した現像スリーブ上のキャリアを保持する力が及ぶ範囲が狭くなるためである。
また、Ｐ２磁極の半値幅は、他の磁極との関係を考慮して、その上限値を６０°に設定することが好ましい。
これらのことから、Ｐ２磁極の半値幅の最適値は、３０〜６０°の範囲となる。なお、Ｐ２磁極の半値幅については、他の特性値に比べて、画質等に対する寄与率が大きくない。

図４への表記は省略するが、Ｐ２磁極の主極Ｐ１に対する角度βが７０°よりも大きいときには、ベタ部キャリア付着、エッジ部キャリア付着のレベルが低くなる。これは、角度βが大きくなると、主極Ｐ１とＰ２磁極との合成磁力が小さくなって、現像スリーブ上にキャリアを保持する力が弱くなるためである。
また、Ｐ２磁極の主極Ｐ１に対する角度βは、他の磁極との関係を考慮して、その下限値を４０°に設定することが好ましい。
これらのことから、Ｐ２磁極の主極Ｐ１に対する角度βの最適値は、４０〜７０°の範囲となる。なお、Ｐ２磁極の主極Ｐ１に対する角度βについては、他の特性値に比べて、画質等に対する寄与率が大きくない。

なお、以上述べた各特性値は、それぞれ、相関のある他の特性値で代用することもできる。例えば、本実施の形態では、トナー濃度が４〜１４重量％の範囲になるように制御するが、トナー濃度と、トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）、トナー流動性等と、には相関があるために、上述のトナー濃度の範囲に代わって、トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）やトナー流動性等に対して所定の範囲を設定することもできる。

以上説明したように、本実施の形態では、装置の小型化と高画質化とを満足するとともに、エッジ部キャリア付着に加えてベタ部キャリア付着の発生が軽減されて、異常画像やトナー飛散等の副作用の発生も軽減される、所定の条件（特性値）を選定してそれらを最適化している。これにより、信頼性が高く、高品質の画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。画像形成装置における作像部の近傍を示す断面図である。現像スリーブ上に形成される磁極を示す概略図である。画像形成装置における特性値と画質との関係を示す表図である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ感光体ドラム、
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋプロセスカートリッジ（作像部）、
５１現像スリーブ、
１００画像形成装置本体（装置本体）、
Ｇ２成分現像剤、
Ａ現像ギャップ、
Ｐ１主極、
Ｐ２Ｐ２磁極、
α 主極角度。

Claims

ＣＴＬ層を備えるとともに所望の静電潜像が形成される感光体ドラムと、
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容するとともに、当該２成分現像剤を担持する現像スリーブを前記感光体ドラムとの対向位置に備えた現像部と、を備え、
前記感光体ドラムの外径が２０〜７０ｍｍであって、前記ＣＴＬ層の膜厚が２０〜４０μｍであって、
前記現像スリーブの外径が１０〜３０ｍｍであって、
前記現像スリーブにＤＣの現像バイアスのみを印加して、
前記現像スリーブ上に汲み上げられて前記対向位置に至る２成分現像剤の汲み上げ量が４０〜７０ｍｇ／ｃｍ²であって、
前記現像スリーブ上に形成される複数の磁極のうち、前記対向位置に形成される主極の法線方向磁束密度が８０〜１４０ｍＴであって、該主極の下流側に隣接して形成されるＰ２磁極の法線方向磁束密度が６０〜１４０ｍＴであって、
前記対向位置における前記感光体ドラムと前記現像スリーブとのギャップが０．２〜０．５ｍｍであって、
前記対向位置における前記感光体ドラムに対する前記現像スリーブの線速比が１．２〜２．５であって、
前記現像部内に収容された２成分現像剤のトナー濃度が４〜１４重量％となるように制御して、
前記トナーは、その重量平均粒径が３．５〜７．５μｍであって、
前記キャリアは、その重量平均粒径が２０〜６０μｍであって、その静抵抗が１０¹⁰〜１０¹⁶Ω・ｃｍであって、その飽和磁化が４０〜９０ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする画像形成装置。
前記現像スリーブ上に形成される前記主極は、該現像スリーブの回転中心と前記感光体ドラムの回転中心とを結ぶ直線に対する主極角度が０〜１０°だけ回転方向上流側になるように配設されて、半値幅が２０〜５０°となるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記現像スリーブ上に形成される前記Ｐ２磁極は、前記主極に対する角度が４０〜７０°だけ回転方向下流側になるように配設されて、半値幅が３０〜６０°となるように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記現像バイアスと前記静電潜像の電位とによって形成される現像ポテンシャルが、最大の画像濃度となる位置で３００〜７００Ｖの範囲内になるように制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナーは、少なくとも有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂と着色剤と離型剤とを溶解又は分散させて形成した溶解物又は分散物を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させて、架橋剤又は／及び伸張剤と反応させて得られた分散液から有機溶剤を除去して、その表面に付着した樹脂微粒子を洗浄して、その一部又は全部を脱離して形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記キャリアは、芯材表面に樹脂被覆層を有したものであって、
前記樹脂被覆層は、層中に基体粒子表面に二酸化スズ層と当該二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子を含有して、
前記導電性粒子は、その吸油量が１０〜３００ｍｌ／１００ｇになるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
請求項１〜請求項６に記載の画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
前記感光体ドラムと前記現像部とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。