JP3733301B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録方式画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を形成する画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの四色の現像剤が一般に用いられる。複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置としては、一体の像担持体に対して複数の現像装置が配置される画像形成装置が知られている。またカラー画像を形成する画像形成装置であって白黒複写機として兼用する場合では、ブラック現像装置の使用頻度が非常に高くなることから、ブラック画像の現像においては一成分ジャンピング現像法を採用することが特に有効になるため、このような画像形成装置においては従来から、マゼンタ、シアン、イエロー等のカラー現像剤を用いる現像には非磁性トナーを用いた二成分現像法を採用し、ブラックには磁性一成分ジャンピング現像法を採用する画像形成装置が提案されている。
【０００３】
しかしながら上記構成をとる画像形成装置では、画像形成に伴い、二成分現像剤に含まれる磁性キャリアが一成分現像剤用の現像装置に混入し、一成分現像剤による画像の画像濃度を低下させることがあり、このような現象への対策としては、従来より種々の試みがなされている。
【０００４】
例えば特開昭５９−２０５６号公報では、像担持体上に付着した磁性キャリアが次段の現像装置の現像位置に到達する前に、この磁性キャリアを除去するために、前記現像位置よりも上流側で像担持体に対向してキャリア除去部材を設けること等が提案されている。しかしながら上記の対策では、像担持体上の磁性キャリアがキャリア除去部材をすり抜けることがあり、磁性キャリアの除去が不十分な場合があった。
【０００５】
そこで現像装置内に誤って混入してしまった磁性キャリアを取り除く手段として、特公平４−４７８２５号公報では、一成分現像装置の現像スリーブに接触して、又はそのごく近傍にキャリア塞ぎ止め板を設けて、現像スリーブ上から磁性キャリアを除去する方法が提案されているが、現像スリーブ上に磁気的に付着している磁性キャリアを機械的にはぎ取るようにしているので、磁性キャリア除去の確実性において検討の余地が残されている。
【０００６】
また、混入した磁性キャリアを取り除く手段として、磁力を用いる提案もなされている。例えば特開平９−２１１９８９号公報には、一成分現像装置の現像スリーブ上に付着した磁性キャリアを、永久磁石等を用いて現像スリーブから剥ぎ取るといった手法が示されている。さらに特開平５−４０４０６号公報には、一成分現像装置の現像スリーブ内における磁極構成によって、現像スリーブ上に磁界ゼロの点を設け、ここで磁性キャリアを剥ぎ取るといった手法も示されている。しかしこれらの手法を用いても、一度剥ぎ取られた磁性キャリアが再度現像スリーブに取り込まれてしまいやすく、検討の余地が残されている。
【０００７】
また、上記従来例の配置構成以外にも、例えば一つのロータリー現像装置内に一成分現像装置と他の二成分現像装置をどちらも配置するといった構成等、一成分現像装置と二成分現像装置との配置構成には様々なパターンが考えられるが、一成分現像装置と二成分現像装置の配置構成の検討だけでは、一成分現像装置内への磁性キャリアの混入を防止することは困難である。
【０００８】
また、像担持体上を清掃するための手段としてクリーニングブレードを設け、一成分現像装置に混入する前の磁性キャリアを像担持体上から除去するに当たり、クリーニングブレード圧を高め、クリーニング効率を高めるといった手法も考えられるが、圧を高めるこの手法では、クリーニングブレードのびびり、めくれ等が発生したり、クリーニングブレードエッジ部が欠けるといった現象が発生しやすい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事項に鑑みなされたものであり、一体の像担持体に対して一成分現像装置と二成分現像装置とを配置する画像形成装置において、一成分現像装置への磁性キャリアの混入を防止し、画像濃度の低下がなく良好な画像を長期にわたって形成することができる画像形成装置の提供を課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明にかかる画像形成装置において解決される。すなわち本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電バイアスを印加することで像担持体の帯電を行う帯電装置と、像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置と、静電潜像を現像剤により顕像化する複数の現像装置とを備え、複数の現像装置のうちの少なくとも一つは、現像剤として磁性トナー粒子を含有する一成分現像剤を有する現像装置であり、それ以外の現像装置は、現像剤として非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を有する現像装置である画像形成装置において、磁性キャリア及び磁性トナー粒子は、外部磁場７９．５８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さをＣσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］とし、磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、Ｃσ ₁₀₀₀ が３０以上５５以下であり、かつ下記式を満たすことを特徴とする。
【数３】
３０≦Ｃσ₁₀₀₀＜Ｍσ₁₀₀₀×１．８
【００１１】
又は、本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電バイアスを印加することで像担持体の帯電を行う帯電装置と、像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置と、静電潜像を現像剤により顕像化する複数の現像装置とを備え、複数の現像装置のうちの少なくとも一つは、現像剤として磁性トナー粒子を含有する一成分現像剤を有する現像装置であり、それ以外の現像装置は、現像剤として非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を有する現像装置である画像形成装置において、磁性キャリア及び磁性トナー粒子は、外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さをＣσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］とし、磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、Ｃσ _s が３５以上６６以下であり、かつ下記式を満たすことを特徴とする。
【数４】
３５≦Ｃσ_s＜Ｍσ_s×１．７
【００１２】
上記構成によれば、磁性キャリアの一成分現像装置に対する混入を防止することができ、長期にわたって濃度低下することのない良好な画像形成をすることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
まず、図１、図２を参照して本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、図１は画像形成装置の全体模式説明図であり、図２は現像装置及びその周辺を拡大して示した構成模式説明図である。
【００１４】
本実施形態に係る画像形成装置は、図１に示すように、像担持体１と、像担持体１を帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２と、像担持体１の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置としての露光手段３と、静電潜像を現像剤により顕像化する四つの現像装置６Ｂ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを含む現像手段６と、顕像化により形成されたトナー像を像担持体１から受け取る中間転写体８と、転写後の像担持体１上における付着物を除去するためのクリーニング装置９と、中間転写体８に転写されたトナー像を普通紙等の転写材Ｐに転写する転写ローラ１３と、転写後における中間転写体８上の付着物を除去するためのクリーナ１０と、未定着トナー像を転写材Ｐに定着させる定着装置１４とを有している。その他にも給送カセット１１、給送ローラ１２ａ、搬送ローラ１２ｂ、及び排出トレー１５を含む給紙系等を有する。
【００１５】
像担持体１は、円筒状の導電性基体（例えば外径５０ｍｍのアルミ製シリンダー等）上に、有機感光体でできた感光層を形成した電子写真感光体である。本実施形態では、更にトナーの離型性を向上させ、感光層の削れ防止のための表面保護層を設けている。像担持体１は回転自在に設けられており、図１の矢印Ａ方向に所定の周速度をもって回転する。
【００１６】
なお本発明に用いられる像担持体は上記の像担持体１に限定されず、従来より知られている種々の像担持体を好適に用いることができ、例えばシリコン原子を主成分とする非晶質構造体で形成される感光層を有するアモルファスシリコン系感光体等も用いることができる。
【００１７】
このようなアモルファスシリコン系感光体としては、上記感光層が光導電層のみから構成される単層型のアモルファスシリコン系感光体や、上記感光層が電荷注入阻止層、電荷発生層、電荷輸送層、バッファ層及び表面層等の種々の層から構成される積層型のアモルファスシリコン系感光体等を例示することができる。また上記の層における機能を発現及び向上させる手段としては、従来より知られているように種々の原子を上記非晶質構造体に導入することが挙げられる。なお表面層には、炭素原子を主成分とし水素原子を含有する非晶質水素化炭素構造体で形成される表面層を用いることもできる。本発明に適用できるこれらのアモルファスシリコン系感光体は、プラズマＣＶＤ法等の従来より知られている種々の方法によって製造することができる。
【００１８】
帯電ローラ２は、像担持体１に接触して像担持体１を帯電させる接触帯電装置であり、芯金上に導電性弾性層を形成したローラ部材である。本発明は、像担持体を適切に帯電させることができるものであれば帯電装置を特に限定するものではなく、帯電装置としては帯電ローラ２の他にも、ブレード部材、導電ブラシ部材、磁気ブラシ部材等の接触帯電用の各種部材や、コロナ放電器等の放電帯電装置を用いることができる。
【００１９】
露光手段３は、図示しない画像読み取り装置やパーソナルコンピュータ等の画像信号発生装置等からプリントインターフェースを介して入力された画像情報の画素信号に対応して変調（オン／オフ変換）されたレーザー光４を発生させる装置である。なお本実施形態では、露光手段３から発生したレーザー光がレーザー光反射ミラー５によって像担持体１に向けて反射して像担持体１を走査露光する構成とされているが、本発明では上記の構成に限定されず、形成する画像の質や、用いる像担持体の種類、採用する現像方式等によって適宜選択することが好ましい。
【００２０】
現像手段６は、イエロートナー現像装置６Ｙ、マゼンタトナー現像装置６Ｍ、シアントナー現像装置６Ｃ、及びこれらの現像装置を支持する回転自在な支持部材である回転支持装置６ｃと、ブラックトナー現像装置６Ｂとから構成されている。
【００２１】
回転支持装置６ｃは、図１の矢印Ｂ方向へ回転可能に画像形成装置本体７に支持され、前述したカラートナー現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃが順次像担持体１に対向して各色トナーによる現像が行われるように、回転によって各現像装置をそれぞれの現像位置に移動させる手段である。回転支持装置６及びこれに支持される各現像装置は、画像形成装置本体７に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されており、各カラートナー現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ内の現像剤がなくなったときに一体的に交換され、再び画像形成が可能になる。
【００２２】
ブラックトナー現像装置６Ｂは、消費量の多いブラックトナーを収納した現像装置を有するものであり、画像形成装置本体７に着脱可能に構成されている。ブラックトナー現像装置６Ｂは前述したカラートナー現像装置よりも像担持体１の回転方向における上流側に配置されており、トナー容器６ｂ２と、トナー容器６ｂ２の開口部に回転自在に設けられる現像スリーブ６ｂ１と、現像スリーブ６ｂ１上に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材としての現像ブレード６ｂ５と、トナー容器６ｂ２内の現像剤を現像スリーブ６ｂ１に向けて送り出す送り手段６ｂ３と、 送り手段６ｂ３によって送り出された現像剤を現像スリーブ６ｂ１に供給するための供給ローラ６ｂ４と、トナー容器６ｂ２の下部から外部への現像剤の吹き出しを防止するための吹き出し防止シート６ｂ６とを有している。
【００２３】
現像スリーブ６ｂ１はアルミニウムやステンレス等の金属で形成された円筒体であり、内部には図示しない磁界発生手段として磁石を有している。現像ブレード６ｂ５には例えばゴム製の弾性ブレードが用いられるが、現像スリーブ６ｂ１に対して非接触に配置される磁性ブレードを好適に用いることもできる。供給ローラ６ｂ４は、現像スリーブ６ｂ１への安定供給、均一なトナー塗布を達成するために、ポリウレタン、シリコーン等のゴム発泡材質が好ましく用いられる。さらには供給ローラ６ｂ４を現像スリーブ６ｂ１に当接させると共に、周速差をもたせながら図２の矢印Ｃ方向へ回転させることが好ましい。なお上記構成はブラックトナー現像装置６Ｂに限らず、前述したカラートナー現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃも同様に構成されている。
【００２４】
カラートナー現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃは、後述する二成分非磁性トナーを収容し、非磁性トナー粒子を担持した磁性キャリアの薄層を現像スリーブ上にブラシ状に形成し、この磁気ブラシを像担持体１に接触させて静電潜像を現像する二成分接触現像法を行う位置が現像位置であり、回転支持装置６ｃは回転によって各カラートナー現像装置を上記の現像位置に移動するように配置、構成されている。
【００２５】
ブラックトナー現像装置６Ｂは、画像形成装置本体７に装着された状態では、図２に示すように、現像スリーブ６ｂ１が像担持体１と微小間隙（より具体的には５０μｍ〜５００μｍ）をもって保持され、現像スリーブ６ｂ１に担持されている現像剤を像担持体１に向けて供給するための現像領域が上記の配置により形成されている。
【００２６】
すなわちブラックトナー現像装置６Ｂは一成分磁性現像剤を収容し、この現像剤の薄層を現像スリーブ上にブラシ状に形成し、この磁気ブラシを像担持体１に接触させず、交番電圧を印加することにより像担持体１に飛翔させ静電潜像を現像する一成分ジャンピング現像法を行うように配置、構成されている。
【００２７】
なお、本実施の形態における画像形成装置には、上記カラートナー現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ及びブラックトナー現像装置６Ｂの現像時において、前述した交番電圧を印加するための手段として現像バイアス印加電源１６が設けられており、現像バイアス印加電源１６は、それぞれの現像装置における現像スリーブに現像バイアスを印加するように電気的に接続されている。
【００２８】
本実施形態の画像形成装置では、像担持体１に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写するに当たり、まず像担持体１から中間転写体８にトナー像を転写し、中間転写体８から転写材Ｐに転写する構成を採用している。この構成は、色ズレのないカラー画像を形成する上で好適な構成であるが、本発明では上記のような二段階の転写を必須の構成とするものではなく、像担持体１に形成されたトナー像を忠実に転写材Ｐへ転写できる構成であれば特に限定されない。
【００２９】
中間転写体８は、アルミニウム等で形成された円筒状の導電性基体に、カーボン等の導電性物質を分散させたＮＢＲゴム等からなる導電性弾性層を形成し、この導電性弾性層の上に、カーボンやフッ素樹脂等を分散させたウレタン樹脂からなる離型性層を形成した構成とされており、抵抗値が約１０⁵〜１０¹⁰Ωｃｍに調整されている。
【００３０】
転写ローラ１３は、前述した帯電ローラ２と同様の構成を有するものであり、芯金上に導電性弾性層を形成した部材が用いられる。転写ローラ１３には、必要に応じてトナー粒子等の付着を防止するための離型性層を表面に形成しても良い。
【００３１】
クリーニング装置９は、廃トナー容器９ｂと、廃トナー容器９ｂの開口部に設けられ像担持体１に当接する板状弾性部材であるクリーニングブレード９ａとを有しており、中間転写体ドラム８に対するトナー像転写後の像担持体１の面を清掃するために、クリーニングブレード９ａで像担持体１面に残留した残留物（トナー粒子や磁性キャリア等）を掻き取るものである。
【００３２】
像担持体１のクリーニング手段９としては、上記の通りゴムなどの弾性体からなるクリーニングブレード９ａ方式が従来から広く使用されているが、これはブレード方式のクリーニング装置の構造が単純で小型であり、コスト面からも有利である理由による。また、クリーニングブレードの材質としては、耐薬品性、耐摩耗性、成形性、機械的強度などの点から熱可塑性エラストマーの一種であるポリウレタンゴムが主に用いられている。
【００３３】
クリーニングブレード９ａを有するクリーニング装置９では、走行する像担持体１表面に対してカウンタ方向からクリーニングブレード９ａを圧接させる方式が主流である。この方式におけるクリーニング作用メカニズムは、像担持体１表面上の残留トナーを除去するのに必要な力（５〜４０ｇｆ／ｃｍ（４．９×１０^-2〜０．３９Ｎ／ｃｍ））でクリーニングブレード９ａを像担持体１表面に圧接させたとき、そのクリーニングブレード９ａエッジ部と像担持体１の当接部分で、まず当接部分に働く摩擦力により像担持体表面に密着したクリーニングブレード９ａエッジ部が像担持体１の進行方向に変形（ずり変形、圧縮変形）し、次にその応力に伴うクリーニングブレード９ａエッジ部に蓄積されたエネルギーが復元力（反発弾性力）として働き、元の状態に戻るといういわゆるＳｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動によるものと考えられている。
【００３４】
よってクリーニングブレード９ａを用いたクリーニング装置９において、安定したクリーニング性を得るためには、Ｓｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動の振幅及び振動数を適正化する必要がある。Ｓｔｉｃｋ−Ｓｌｉｐ運動の振幅及び振動数の適正化は、クリーニングブレード９ａエッジ部と像担持体表面の当接部分の摩擦力、クリーニングブレード９ａの形状、クリーニングブレード９ａの材料物性（ヤング率、ポアソン比、モジュラス（応力−ひずみ曲線））等を調整することで実現できる。
【００３５】
クリーナ１０は、中間転写体ドラム８から転写材Ｐに転写されずに残ったトナーを中間転写体ドラム８から除去するためのクリーナである。本実施の形態では弾性ローラ部材を採用したが、そのほかにもブレード部材、ブラシ部材等、従来より知られている種々のクリーニング部材を用いることが可能である。
【００３６】
定着装置１４は、加熱ローラと加圧ローラとから構成される加熱加圧定着手段であり、従来より知られているものを採用することができる。なお定着装置１４についても、転写材Ｐ上の未定着トナー像を定着させることが可能な種々の手段（例えばフィルム式等）を採用することができる。
【００３７】
本実施の形態における画像形成装置には、主に二種類の現像剤が用いられる。ブラックトナー現像装置６Ｂに収容され、黒色画像を形成するための現像剤には、磁性トナー粒子を少なくとも含有する一成分磁性現像剤が用いられる。各色カラートナー現像装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃに収容され、各色カラー画像を形成するための現像剤には、非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分非磁性現像剤が用いられる。これらの現像剤の詳細については以下に述べることとするが、カラー用現像剤の磁性キャリア及び黒色用現像剤の磁性トナー粒子は、外部磁場７９．５８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さをＣσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］とし、磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、下記式を満たすものである。
【数５】
３０＜Ｃσ₁₀₀₀＜Ｍσ₁₀₀₀×１．８
【００３８】
像担持体１は、帯電ローラ２によりその周面が所定の極性・電位に一様に帯電（本実施形態では約−６００Ｖとする）される。そしてその帯電面に、露光手段３から出力されるレーザー光４による走査露光がなされることで、画像情報の静電潜像が形成される。
【００３９】
静電潜像の形成については、第１色目（例えばイエロー）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された露光手段３による露光走査がなされ、第１色目の静電潜像（本実施形態にあっては約−１００Ｖとする）が像担持体１に形成される。この第１色目の静電潜像は第１色目のイエロートナー（−極性）を内包したイエロートナー現像装置６Ｙによって現像、可視像化される。そして、この可視像化された第１のトナー像は、像担持体１に所定の押圧力を持って圧接され、像担持体１の周速度と略等速の速度（本実施形態にあっては１００ｍｍ／ｓとする）をもって矢印Ｄ方向へ回転駆動する中間転写体８とのニップ部において、中間転写体８表面に転写される。
【００４０】
中間転写体８への転写の際、中間転写体８に対しては、トナーの帯電極性（−）とは逆極性で、予め設定された電圧（本実施形態では＋１００Ｖとする）が印加される。この転写の際に中間転写体８に転写されずに像担持体１上に残ったトナー粒子等は、像担持体１に圧接されたクリーニング手段９であるクリーニングブレード９ａにより掻き取られ、廃トナー容器９ｂに回収される。
【００４１】
そして、上記転写工程を他のトナー（マゼンタ、シアン、ブラック）についても同様に繰り返し、その都度、各々の現像装置により各色の現像剤によるトナー像が中間転写体８に順次転写、積層することによりカラー画像が合成形成される。このようにカラー画像を現像した後にブラック画像を現像するプロセスを採用することが、カラー画像現像装置へのブラック現像剤の混入を防止し、長期にわたって良好な画像を形成する上で好ましい。
【００４２】
中間転写体８に各色のトナーが転写される一方で、給送カセット１１からは、転写材Ｐが給送ローラ１２ａ及び搬送ローラ１２ｂにより一枚ずつ給送され、中間転写体８と転写ローラ１３とのニップ部に搬送される。転写ローラ１３は中間転写体８に転写材Ｐを当接させ、転写材Ｐの背面からトナーと逆極性の電圧（本実施形態にあっては＋１０００Ｖとする）を印加することによって、中間転写体８上のトナー像を転写材Ｐに転写させる。
【００４３】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、中間転写体８から分離されて定着装置１４へ導入される。ここで前記加熱ローラからの加熱、及び前記加圧ローラからの加圧を行い、転写材Ｐにトナー像を定着させる。トナー像の定着を受けた転写材Ｐは、排出トレー１５へ排出される。
【００４４】
上記のような画像形成においては、カラートナー現像装置による静電潜像の現像時に、非磁性トナー粒子と一緒に磁性キャリアが像担持体１上に供給されることがある。この磁性キャリアはクリーニングブレード９ａによって除去されるが、従来技術で示したように上記ブレードのみによって十分に除去することは困難であり、クリーニングブレード９ａをすり抜けた磁性キャリアはブラックトナー現像装置の現像領域に到達する。しかしながら本実施の形態における画像形成装置では、前述した式を満たす磁性キャリア及び磁性トナー粒子を用いることから、クリーニングブレード９ａで除去されなかった磁性キャリアがブラックトナー現像装置に混入することを抑制し、長期にわたって画像濃度の低下のない良好な画像を形成することができる。
【００４５】
なお上記の効果は、外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さをＣσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］とし、磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに下記式を満たす場合でも同様に発現する。
【数６】
３５＜Ｃσ_s＜Ｍσ_s×１．７
【００４６】
Ｃσ₁₀₀₀又はＣσ_sが上記範囲よりも小さいと、カラートナー現像装置において磁性キャリアを現像スリーブ上に良好に保持することが困難になり、磁性キャリア不足や非磁性トナー粒子の飛散等といった問題が発生しやすくなる。またＣσ₁₀₀₀又はＣσ_sが上記範囲よりも大きいと、それぞれのカラートナー現像装置から像担持体１に付着した磁性キャリアがブラックトナー現像装置６Ｂの現像領域に到達した場合に、ブラックトナー現像装置６Ｂの現像スリーブへの磁気的吸引力によって容易にブラックトナー現像装置６Ｂ内に混入しやすくなる。なお上記の観点からＣσ₁₀₀₀は３０以上５５以下であることがより好ましく、Ｃσ_sは３５以上６６以下であることがより好ましい。
【００４７】
磁性キャリア及び磁性トナー粒子の磁化の強さは、理研電子（株）社製の振動磁場型磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３０を用いて測定することが好ましい。この装置を用いて測定する具体的な操作としては、７９．５８ｋＡ／ｍ、７９５．７ｋＡ／ｍの外部磁場をそれぞれ作り、そのときの磁化の強さを下記の方法によって求める。なお磁性トナー粒子についても同様に測定できるため、ここでは磁性キャリアの磁化の強さ測定を説明する。
【００４８】
磁性キャリアの磁化の測定は、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した状態に磁性キャリアを充填し、この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れたときの実際の重量を測定して、磁化の強さ（Ａｍ²／ｋｇ）を求める。また、磁性キャリア粒子の真比重を、例えば乾式自動密度計アキュピック１３３０（島津製作所（株）社製）等により求め、上記のようにして得られた磁化の強さ（Ａｍ²／ｋｇ）に真比重を掛けることで、単位体積あたりの磁化の強さを求めることもできる。
【００４９】
以下に本発明に用いられる現像剤について説明する。まず二成分非磁性現像剤について説明する。
【００５０】
本発明に用いられる二成分非磁性現像剤は、非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを有する。非磁性トナー粒子には、従来より知られている非磁性トナー粒子を用いることができる。カラートナーを用いる場合では、公知の色素や顔料等の任意の着色剤が用いられる。このような非磁性トナー粒子は、懸濁重合法や乳化重合法等の重合法や粉砕法等の公知の方法によって製造することができるが、本発明では、より高画質の画像を形成する観点から、重合法によって作製することが好ましい。
【００５１】
また非磁性トナー粒子は、良好な画像を形成するためなどにおいて、従来より知られている好適な物性を有することが好ましく、このような物性としては、体積平均粒径や平均円形度、摩擦帯電量等を例示することができる。これらの物性は従来より知られているように、用いられる材料の種類や配合量、及び製造方法や後処理方法等によって適宜調整することができる。
【００５２】
前記磁性キャリアには、従来公知のものを用いることができ、例えば樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化及び抵抗調整のためにカーボンブラック等の導電性物質を分散して形成した樹脂キャリア、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵抗調整したもの、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティングし抵抗調整したもの等が挙げられる。これら例示された磁性キャリアの製造法については、従来より公知の方法を利用することができ、特に限定されない。
【００５３】
また磁性キャリアは、前記非磁性トナー粒子を保持し、かつカラートナー現像装置における現像スリーブ上に好適に保持されるものであれば特に限定されず、上記の機能を発現するために好適な物性を有することが好ましい。このような物性としては、平均粒径や磁気特性、及び比抵抗等を例示することができる。これらの物性についても、従来より知られている種々の手法により調整することができる。
【００５４】
本発明に用いられる磁性キャリアは、非磁性トナー粒子と混合して二成分非磁性現像剤として用いられることから、磁性キャリアの長寿命化、非磁性トナー粒子への帯電付与能安定化の点を考慮し、磁性材料を芯材として樹脂で被覆したものが良く、この磁性キャリアについて以下により具体的に説明する。
【００５５】
上記磁性材料としては、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金又は酸化物及びフェライトなどが使用できる。好ましくは、亜鉛、銅、ニッケル、コバルトの金属から選ばれたフェライトが磁気特性の点で好ましく使用できる。その製造方法としては特別な制約はない。
【００５６】
上記磁性材料の表面を被覆する被覆樹脂としては、電気絶縁性樹脂の中から、非磁性トナー粒子の材料、及び磁性キャリア芯材材料との関係により適宜選択される。本発明においては、被覆樹脂としてキャリア芯材表面との接着性を向上するために、少なくともアクリル酸（又はそのエステル）単量体及びメタクリル酸（又はそのエステル）単量体から選ばれる少なくとも一種の単量体を含有することが好ましい。
【００５７】
特に非磁性トナー粒子の材料として、負帯電能の高いポリエステル樹脂粒子を用いた場合、帯電を安定する目的でさらにスチレン系単量体との共重合体とすることが好ましく、スチレン系単量体の共重合体重量比を５〜７０重量％とすることがより好ましい。
【００５８】
上記磁性材料の表面を樹脂で被覆する方法としては、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解若しくは懸濁せしめて、磁性材料に塗布し付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法等がいずれも適用できる。
【００５９】
上記のような被覆樹脂用モノマーについてより具体的には、スチレン系モノマーとしては、例えばスチレンモノマー、クロロスチレンモノマー、α−メチルスチレンモノマー、スチレン−クロロスチレンモノマーなどがあり、アクリル系モノマーとしては、例えばアクリル酸エステルモノマー（アクリル酸メチルモノマー、アクリル酸エチルモノマー、アクリル酸ブチルモノマー、アクリル酸オクチルモノマー、アクリル酸フェニルモノマー、アクリル酸２エチルヘキシルモノマー）などがあり、メタクリル酸エステルモノマー（メタクリル酸メチルモノマー、メタクリル酸エチルモノマー、メタクリル酸ブチルモノマー、メタクリル酸フェニルモノマー）などがある。
【００６０】
次に一成分磁性現像剤について説明する。
本発明に用いられる一成分磁性現像剤は磁性トナー粒子を少なくとも含有する。磁性トナー粒子は、従来より知られているように結着樹脂、磁性材料をはじめ、その他の添加物を必要に応じて用いることで構成される。また磁性トナー粒子も非磁性トナー粒子と同様に、重合法や粉砕法等の公知の製造方法で製造することができ、その製造方法は特に限定されない。
【００６１】
また磁性トナー粒子についても、より高画質の画像を形成する等の観点から好適な種々の物性を有することが好ましく、このような物性としては、例えば体積平均粒径や磁気特性、平均円形度、帯電特性及び磁性材料の露出度等が挙げられる。このような物性については、従来より知られている種々の手法を利用して調整することができる。磁性トナー粒子の磁化の強さは、磁性材料の種類や配合量、トナー粒子中における分散状態等、公知の手法によって調整することができ、また用いられる磁性キャリア粒子と同じ手法によって調整しても良い。
【００６２】
また前記一成分磁性現像剤は、磁性トナー粒子の流動性をより向上させるための無機微粉体や、磁性トナー粒子の帯電特性を調整するための導電性粒子等の外添剤を含有しても良い。このような外添剤には公知の外添剤が用いられる。
【００６３】
以上に説明したように、本発明では、一体の像担持体に対して複数の現像装置を用い、現像装置のうちの少なくとも一つは一成分磁性現像剤を用い、他の現像装置は二成分非磁性現像剤を用いる画像形成装置において、磁性キャリアの磁化の強さと磁性トナー粒子の磁化の強さが前述した式のいずれかを満たす磁性キャリア及び磁性トナー粒子を用いることにより、現像装置（実施形態におけるブラックトナー現像装置６Ｂ）への磁性キャリアの混入による画像の濃度低下を引き起こすことなく、安定した画像を長期にわたり形成することができる。
【００６４】
また本実施の形態で示したように、一成分磁性現像剤を用いる現像装置を他の現像装置とは独立して構成することにより、この現像装置の現像剤容量を自在に設定することができ、ブラックトナーのように一般的に消費量の多い現像剤を用いる現像装置のみを必要に応じて大型化することができる。
【００６５】
また本実施の形態で示したように、他の現像装置を回転自在な支持部材に支持させ、回転によって現像位置に導く構成とすることにより、これらの現像装置を像担持体の周囲に順番に配置する構成に比べて、それぞれの現像装置の形状を周囲の状況に合わせてそれぞれ変える必要がなく、また上記支持部材の回転によりそれぞれの現像装置による現像が行われることから装置の小型化が可能となる。すなわち上記のように、現像方式によって構成を分けることにより、画像形成装置内におけるスペースの有効活用が可能となる。
【００６６】
なお本実施の形態では、複数の現像装置のうち、一体のみが一成分現像装置である形態を例に説明したが、本発明は一成分現像装置と二成分現像装置とを併用する限りにおいて、それぞれの現像装置の個数は限定されず、前述した効果を発現する。また本発明では、複数の現像装置の配置について、本発明と同様の課題を解決するために従来より知られている種々の構成を併用することができ、また本発明の効果を損なわない範囲で、全く異なる課題を解決するために従来より知られている種々の構成を併用することができる。
【００６７】
【実施例】
＜実施例１＞
本実施例では、一成分磁性現像剤であるブラック用の現像剤として、従来より広く用いられているカーボンブラック、マグネタイト等を含有した、いわゆる磁性一成分微粒径粉砕トナーを用いた。磁性トナー粒子の粒径はおよそ９μｍであり、その帯電電荷量はおよそ−１０μＣ／ｇであり、外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの磁化の強さＭσ_sが３９Ａｍ²／ｋｇであり、外部磁場７９．５８ｋＡ／ｍでの磁化の強さＭσ₁₀₀₀が３１Ａｍ²／ｋｇであった。
【００６８】
非磁性トナー粒子には、体積平均粒径で約８μｍのものを使用した。非磁性トナー粒子の作製に当たっては重合法を採用した。上記のようなネガ帯電トナー粒子に対して、流動性向上を目的として、平均粒径約２０ｎｍのシリカ及び酸化チタンを外添し使用した。
【００６９】
磁性キャリアには、個数平均粒径が４０μｍ、比抵抗が１０¹³Ωｃｍのものを使用した。そして磁性キャリアについては、外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの磁化の強さＣσ_sが、３０〜８０Ａｍ²／ｋｇの範囲において１０Ａｍ²／ｋｇ刻みずつ異なるものを用意した。このそれぞれの磁化量の磁性キャリアに対し、現像剤全体に対する重量比８％で非磁性トナー粒子を混入し、二成分非磁性現像剤とした。
【００７０】
なお上記現像剤における各物性の測定方法を以下に示す。
＜トナー粒子の粒径＞
トナー粒子の粒径の測定は、平均粒径が３μｍ以上のトナー粒子については、レーザースキャン型粒度分布測定装置（ＣＩＳ−１００ ＧＡＬＡＩ社製）を用いて、０．４μｍから６０μｍの範囲内で測定を行った。測定用試料の調製は下記のようにして行った。まず、水１００ｍＬに界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．２ｍＬ加えた溶液中に、測定対象のトナー粒子を０．５乃至２ｍｇの範囲で加え、超音波分散器で２分間分散した後、マグネットスターラーを入れたキュービックセルに水を８割程度入れ、その中に上記超音波分散した試料をピペットで１、２滴添加して調製した。このように調製された試料を上記測定装置に適用し、トナー粒子の個数平均粒径及び体積平均粒径を求めた。
【００７１】
＜磁性キャリアの平均粒径＞
磁性キャリアの粒径は、走査電子顕微鏡（１００〜５０００倍）により、ランダムに粒径０．１μｍ以上のキャリア粒子を３００個以上抽出し、ニレコ社（株）製の画像処理解析装置Ｌｕｚｅｘ３により水平方向フェレ径をもって磁性キャリア粒径として測定し、この測定結果から個数平均粒径、体積平均粒径を算出した。
【００７２】
＜磁性キャリア又はコア粒子（磁性材料）の比抵抗＞
磁性キャリア又はそのコア粒子の比抵抗の測定は以下のようにして行った。まず、セルに磁性キャリア又はコア粒子を充填する。次に、充填した磁性キャリア又はコア粒子に接するように両端に電極を配し、これらの電極間に電圧を印加し、そのときに流れる電流を測定することによって比抵抗を求めた。本実施例における比抵抗の測定条件は、充填した磁性キャリア又はコア粒子と電極との接触面積Ｓが約２．３ｃｍ²、厚みｄが約２ｍｍ、上部電極の荷重が１８０ｇ、測定電界強度を５×１０⁴Ｖ／ｍとした。
【００７３】
＜磁性トナーの帯電量測定方法＞
磁性トナーの摩擦帯電量（トリボ）はファラデー・ケージ（Ｆａｒａｄａｙ−Ｃａｇｅ）を用いて測定する。ファラデー・ケージは、図６に示すように金属製の内筒５２と、この内筒を内包する外筒５１と、外筒５１内に内筒５２を固定する絶縁部材５３とから構成されており、内筒５２内には磁性トナーを捕集するためのフィルタ５４が装着される。この内筒５２の中に電荷量Ｑの帯電体を入れると、静電誘導によりあたかも電荷量Ｑの金属円筒が存在するのと同じになる。この誘起された電荷量をＫＥＩＴＨＬＥＹ ６１６ ＤＩＧＩＴＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲで測定し、内筒５２中のトナー重量Ｍで電荷量Ｑを割ったＱ／Ｍを摩擦帯電量（トリボ）とする。磁性トナーは現像スリーブから直接、エア吸引によりフィルタ５４中に取り入れる。
【００７４】
＜非磁性トナー粒子の摩擦帯電量＞
非磁性トナー粒子の摩擦帯電量の測定については図面を用いて記述する。図５は、非磁性トナー粒子のトリボ電荷量を測定する装置の説明図である。まず、摩擦帯電量を測定しようとする二成分現像剤を５０〜１００ｍＬ容量のポリエチレン製のビンに入れて約１０〜４０秒間手で振とうし、この振とうした二成分現像剤を、底に５００メッシュのスクリーン４３のある金属製の測定容器４２に約０．５〜１．５ｇ入れて金属製の蓋４４をする。この時の測定容器４２全体の重量を量りＷ１（ｋｇ）とする。
【００７５】
次に、吸引機４１（測定容器４２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口４７から吸引し、風量調節弁４６を調節して真空計４５の圧力を２５０ｍｍＡｑ（約２．４ｋＰａ）とする。この状態で十分に、好ましくは２分間吸引を行い、樹脂を吸引除去する。この時の電位計４９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで４８はコンデンサーであり、容量をＣ（Ｆ）とする。又、吸引後の測定容器４２全体の重量を量り、Ｗ２（ｋｇ）とする。これらの測定結果から摩擦帯電量は下式の如く計算される。
【数７】
摩擦帯電量(Ｃ／ｇ)＝(Ｃ×Ｖ)／(Ｗ１−Ｗ２)
【００７６】
以上のような磁性トナー粒子、非磁性トナー粒子及び磁性キャリアをそれぞれの現像剤に適用し、この現像剤を先に説明した図１及び図２に示される画像形成装置に適用し、画像比率５％の画像をフルカラーで連続して画像形成を行い、定期的にブラック単色での画像濃度を測定し、画像形成枚数に対するブラック画像の画像濃度の推移を評価した。評価するに当たり、濃度低下に関しては、初期反射濃度が１．４に対し測定された画像濃度が１．２を下回った時点で限界とした。尚、画像濃度についてはＸ−ｒｉｔｅ社製の濃度計９４１型を用いて転写紙上画像の反射濃度を測定した。磁性キャリアのＣσ₁₀₀₀、Ｃσ_S及びそのときの濃度低下限界枚数を表１に示す。また画像形成枚数に対するブラック画像の濃度推移を図３に示す。
【００７７】
本実施例では、簡易で現像スリーブ寿命１，０００，０００枚までメンテナンスの要らない高耐久な現像方式である黒の磁性一成分現像剤を用いた現像であるため、下表における濃度低下限界枚数が１，０００，０００枚を超えれば問題なく使用可能であると評価した。
【００７８】
【表１】

【００７９】
上記表よりわかる通り、磁性キャリアの磁化の強さが低くなるに連れて濃度低下限界枚数の値が増している。具体的にはＣσ₁₀₀₀で５０Ａｍ²／ｋｇを下回るあたりから目標である濃度低下限界枚数１，０００，０００枚を超えていることがわかる。したがって、本実施例における画像形成装置においては、磁性キャリアの磁化の強さをＣσ₁₀₀₀で約５５以下、Ｃσ_sで約６６以下とすることにより、濃度低下を早期に発生させることなく、安定した画像形成を長期にわたって達成できることがわかる。
【００８０】
尚、磁性キャリアのＣσ₁₀₀₀が３０Ａｍ²／ｋｇ未満になると、非磁性トナー粒子及び磁性キャリアを現像スリーブ上に良好に保持することが困難になり、現像スリーブへの磁性キャリア付着や非磁性トナー粒子の現像装置からの飛散等を悪化させるという問題が発生しやすくなるため、磁性キャリアの磁化の強さについては、図３に示されるようにＣσ₁₀₀₀では３０以上、Ｃσ_sでは３５以上は必要と考えられる。
【００８１】
本発明者らは、更にこの現象を解析するため、以下のような比較検討を行った。すなわち、まず図２におけるブラック現像装置内の磁性トナーを取り除き、一成分現像装置内に混入した磁性キャリア量を測定できるようにした。次に上記検討と同様に、画像比率５％の画像をフルカラーで連続して画像形成し、定期的に一成分現像スリーブ上にトラップされた単位面積当たりの磁性キャリア量を測定し、画像形成枚数に対する磁性キャリア付着量を、磁性キャリアの磁化の強さごとに表したものが図４である。
【００８２】
図４を見れば明らかなように、磁性キャリアの磁化の強さが小さくなるほど、一成分現像装置内に混入する磁性キャリア量が減少しているのがわかる。したがって、図３及び表１に表される現象は、上述の通り一成分現像装置内に混入する磁性キャリアの量が、磁性キャリアの磁化の強さを下げることにより減少し、一成分現像スリーブ上の見かけ上のトナーＭ／Ｓの低下を防止することができたからと思われる。
【００８３】
これは、二成分現像装置内から付着した磁性キャリアが像担持体の回転に伴って一成分現像装置にまで到達した際、磁性キャリアの磁化の強さが大きいと、一成分現像スリーブへの磁気的吸引力により磁性キャリアが像担持体から一成分現像スリーブへと転移してしまうからと考えられる。表１によれば、磁性キャリアの磁化の強さＣσ₁₀₀₀が例えば５５以上であった場合、一成分現像スリーブの磁気的吸引力により一成分現像装置内に取り込まれるが、Ｃσ₁₀₀₀が５５以下であった場合は、磁気的吸引力よりも、磁性キャリアと像担持体との付着力（例えば磁性キャリア自身のもつ帯電量による像担持体への鏡映力など）が勝り、一成分現像装置内に取り込まれないものと思われる。また、一成分現像装置内に取り込まれなかった磁性キャリアは、図１の像担持体回転方向に沿って再び二成分現像装置にまで到達し、接触二成分現像装置により二成分現像装置内に取り込まれるため、なんら問題ない。
【００８４】
また本実施例では、上述の通りＭσｓ＝３９Ａｍ²／ｋｇ、Ｍσ₁₀₀₀＝３１Ａｍ²／ｋｇの粉砕系一成分磁性トナーを用いている。したがって磁性トナーの磁化の強さもさまざまな種類のものが存在するが、どのような磁化の強さの磁性トナーを用いた場合でも、前述したように磁性キャリアを現像スリーブに担持可能な程度に磁性キャリアの磁化の強さを最低限として、同時に使用する二成分現像用磁性キャリアの磁化の強さを、本実施例の検討結果から得られる下式（１）又は（２）を満たす様に選択することで、磁性キャリア混入による濃度低下を引き起こすことなく、安定した画像形成を長期にわたって行うことができる。
【数８】
Ｃσ₁₀₀₀＜Ｍσ₁₀₀₀×１．８ 式（１）
【数９】
Ｃσ_s＜Ｍσ_s×１．７ 式（２）
【００８５】
尚、本実施例では一成分磁性トナーとして粉砕系のものを用いたが、トナー製造法はこれに限定されるものではなく、例えば重合法により製造された磁性トナーでもなんら問題ない。
【００８６】
以上述べた構成により、ブラックトナーとして磁性トナーを用いて磁性一成分現像を、さらにイエロー、マゼンタ、シアントナーに非磁性トナーを用い二成分現像を行った場合において、下記式（１）又は（２）を満たす磁性キャリアを選択することで、磁性キャリア混入による濃度低下を引き起こすことなく、安定した画像形成を長期にわたって行うことができた。
【数１０】
Ｃσ₁₀₀₀＜Ｍσ₁₀₀₀×１．８ 式（１）
【数１１】
Ｃσ_s＜Ｍσ_s×１．７ 式（２）
【００８７】
＜実施例２＞
次に第２の実施例として、像担持体１をアモルファスシリコン系感光体とした場合について説明する。本実施例では、像担持体としてアモルファスシリコン系感光体を用い、ポジ帯電／ＢＡＥ（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ Ａｒｅａ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ：背景部露光）方式を採用した。
【００８８】
ＢＡＥは周知のごとくアナログ方式の複写機等の画像形成装置において広く用いられている。ＢＡＥ方式では、画像明部（白部）の電位がＶl、そして画像暗部（黒部）の電位がＶdとなり（ただし｜Ｖd｜＞｜Ｖl｜）となる。ＢＡＥ方式は、アナログ方式による以外に、デジタル方式にも利用でき、画像情報領域以外の白地部分における電位の絶対値をレーザー光等により低下させることによって実現できる。したがって、本実施例では、像担持体と逆極性に帯電したトナーを、現像装置によって、平均値Ｖmなる現像バイアスで正規現像することでトナー像を形成する。
【００８９】
本実施例における画像形成プロセスとしては、前述した第１実施形態とほぼ同一であるため、重複する説明は省略する。
【００９０】
アモルファスシリコン系感光体は、高耐久性を有し、５００万枚以上の複写に耐えられるため高速機に対して適当であるという特徴がある。アモルファスシリコン系感光体に対しても、実施例１で示した表１及び図３と同様な結果が得られ、本発明の効果が確認された。
【００９１】
したがって、アモルファスシリコン系感光体を用いた場合においても、ブラックトナーとして磁性トナーを用いて磁性一成分現像を、さらにイエロー、マゼンタ、シアントナーに非磁性トナーを用い二成分現像を行った場合において、実施例１における式（１）又は（２）を満たす磁性キャリアを選択することで、磁性キャリア混入による濃度低下を引き起こすことなく、安定した画像形成を長期にわたって行うことができた。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、像担持体と、帯電バイアスを印加することで像担持体の帯電を行う帯電装置と、像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置と、静電潜像を現像剤により顕像化する複数の現像装置とを備え、複数の現像装置のうちの少なくとも一つは、現像剤として磁性トナー粒子を含有する一成分現像剤を有する現像装置であり、それ以外の現像装置は、現像剤として非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を有する現像装置である画像形成装置において、磁性キャリア及び磁性トナー粒子は、外部磁場７９．５８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さをＣσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］とし、磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、下記式を満たすことを特徴とすることから、磁性キャリアの一成分現像装置に対する混入を防止することができ、長期にわたって濃度低下することのない良好な画像を安定して形成をすることができる。
【数１２】
３０＜Ｃσ₁₀₀₀＜Ｍσ₁₀₀₀×１．８
【００９３】
また本発明では、磁性キャリア及び磁性トナー粒子は、外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さをＣσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］とし、磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、下記式を満たすこととしても上記の効果を発現する。
【数１３】
３５＜Ｃσ_s＜Ｍσ_s×１．７
【００９４】
また本発明では、外部磁場７９．５８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さが３０以上５５以下、又は外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの磁性キャリアの磁化の強さが３５以上６６以下であると、一成分現像装置への磁性キャリアの混入を防止し、画像濃度の低下がなく長期にわたって良好な画像を形成する上でより一層効果的である。
【００９５】
また本発明では、非磁性トナー粒子は、重合法を用いて作製されていることとすると、良好な画像を形成する上でより一層効果的である。
【００９６】
また本発明では、像担持体は、シリコン原子を主成分とする非晶質構造体で形成される感光層を少なくとも有するアモルファスシリコン系感光体であると、長期にわたって安定して良好な画像を形成する上でより一層効果的である。
【００９７】
また本発明では、画像形成装置は二成分現像剤を有する現像装置を複数有し、一成分現像剤を有する現像装置は像担持体に対して現像位置に固定して配置され、二成分現像剤を有する現像装置は、回転自在な支持部材にそれぞれが支持され、この支持部材の回転によって像担持体に対してそれぞれが現像位置に配置される構成とすると、現像剤の使用頻度等に応じて各現像装置の大きさを自在に設定でき、また二成分現像剤を有する現像装置について形状の統一や、回転支持部材を利用したスペースの有効活用等、画像形成装置内スペースの有効活用等が可能となり、ユーザーの使用目的や要望に合わせた構成とし、かつイニシャルコストを低減する上でより効果的である。
【００９８】
また本発明では、一成分現像剤を有する現像装置は、二成分現像剤を有する現像装置に対して、回転自在な像担持体の回転方向における上流側に配置されていると、一成分現像装置への磁性キャリアの混入を防止する上でより一層効果的である。
【００９９】
また本発明では、像担持体の表面に当接する可撓性のクリーニング部材を少なくとも備え、像担持体の表面を清掃するクリーニング装置を有し、クリーニング部材はクリーニングブレードであると、一成分現像装置への磁性キャリアの混入を安価にかつ容易に防止する上でより一層効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示される画像形成装置における現像装置及びその周辺を拡大して示す要部拡大概略構成図である。
【図３】磁性キャリアの磁化の強さと画像濃度との相関を示す図である。
【図４】画像形成枚数と一成分現像装置への磁性キャリアの混入量との相関を示す図である。
【図５】本発明において非磁性トナーの摩擦帯電量を測定する装置の模式図である。
【図６】本発明において磁性トナーの摩擦帯電量を測定するための器具の模式図である。
【符号の説明】
１ 像担持体
２ 帯電ローラ
３ 露光手段
４ レーザー光
５ レーザー光反射ミラー
６ 現像手段
６ｃ 回転支持装置
６Ｂ ブラックトナー現像装置
６Ｙ イエロートナー現像装置
６Ｍ マゼンタトナー現像装置
６Ｃ シアントナー現像装置
６ｂ１ 現像スリーブ
６ｂ２ トナー容器
６ｂ３ 送り手段
６ｂ４ 供給ローラ
６ｂ５ 現像ブレード
６ｂ６ 吹き出し防止シート
７ 画像形成装置本体
８ 中間転写体
９ クリーニング装置
９ａ クリーニングブレード
９ｂ 廃トナー容器
１０ クリーナ
１１ 給送カセット
１２ａ 給送ローラ
１２ｂ 搬送ローラ
１３ 転写ローラ
１４ 定着装置
１５ 排出トレー
１６ 現像バイアス印加電源
４１ 吸引機
４２ 測定容器
４３ スクリーン
４４ 蓋
４５ 真空計
４６ 風量調節弁
４７ 吸引口
４８ コンデンサ
４９ 電位計
５１ 外筒
５２ 内筒
５３ 絶縁部材
５４ フィルタ（ろ紙）
Ｐ 転写材

Claims (7)

1. 像担持体と、帯電バイアスを印加することで該像担持体の帯電を行う帯電装置と、該像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置と、該静電潜像を現像剤により顕像化する複数の現像装置とを備え、
   該複数の現像装置のうちの少なくとも一つは、前記現像剤として磁性トナー粒子を含有する一成分現像剤を有する現像装置であり、それ以外の前記現像装置は、前記現像剤として非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を有する現像装置である画像形成装置において、
   前記磁性キャリア及び前記磁性トナー粒子は、外部磁場７９．５８ｋＡ／ｍでの前記磁性キャリアの磁化の強さをＣσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］とし、前記磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ₁₀₀₀［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、
   Ｃσ ₁₀₀₀ が３０以上５５以下であり、かつ下記式を満たすことを特徴とする画像形成装置。
   【数１】
   ３０≦Ｃσ₁₀₀₀＜Ｍσ₁₀₀₀×１．８
2. 像担持体と、帯電バイアスを印加することで該像担持体の帯電を行う帯電装置と、該像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み装置と、該静電潜像を現像剤により顕像化する複数の現像装置とを備え、
   該複数の現像装置のうちの少なくとも一つは、前記現像剤として磁性トナー粒子を含有する一成分現像剤を有する現像装置であり、それ以外の前記現像装置は、前記現像剤として非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を有する現像装置である画像形成装置において、
   前記磁性キャリア及び前記磁性トナー粒子は、外部磁場７９５．８ｋＡ／ｍでの前記磁性キャリアの磁化の強さをＣσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］とし、前記磁性トナー粒子の磁化の強さをＭσ_s［Ａｍ²／ｋｇ］としたときに、
   Ｃσ _s が３５以上６６以下であり、かつ下記式を満たすことを特徴とする画像形成装置。
   【数２】
   ３５≦Ｃσ_s＜Ｍσ_s×１．７
3. 前記非磁性トナー粒子は、重合法を用いて作製されていることを特徴とした請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体は、シリコン原子を主成分とする非晶質構造体で形成される感光層を少なくとも有するアモルファスシリコン系感光体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は前記二成分現像剤を有する現像装置を複数有し、前記一成分現像剤を有する現像装置は前記像担持体に対して現像位置に固定して配置され、前記二成分現像剤を有する現像装置は、回転自在な支持部材にそれぞれが支持され、この支持部材の回転によって前記像担持体に対してそれぞれが現像位置に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記一成分現像剤を有する現像装置は、前記二成分現像剤を有する現像装置に対して、回転自在な像担持体の回転方向における上流側に配置されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体の表面に当接する可撓性のクリーニング部材を少なくとも備え、像担持体の表面を清掃するクリーニング装置を有し、前記クリーニング部材はクリーニングブレードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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