JPH0193759A - カラー画像形成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 用いて現像を行う２成分現像方式の現像装置を用いたカ
ラー画像形成方法及びその装置に関する。

本発明は画像記録形成用の表示装置、プリンタ、ファク
シミリ、電子写真装置の種々に適用可能な装置である。

〔背景技術〕

近来、カラー画像の画像濃度を良好にすべく、２成分現
像方式が見直されている。先に、本件出願人は、２成分
現像方式を用いるに当って、その画像濃度を高め良質の
画像を形成できる装置として交互電界を印加した特開昭
５５−３２６０号公報に記載の発明を提案している。又
、これに遅れて、交互電界印加型の２成分現象方式が多
数出願されている。

しかし、これらの出願公報においては、画像部に対して
付着してしまうキャリア粒子に対しての着眼やこれを防
止するための対策について論じるものがない。特に多色
カラー複写を行う場合、単色黒画像とは異なり濃度ムラ
のない均一なベタ画像を要求されるだけでな（、鮮やか
な色彩を必要としており、わずかなキャリア付着を生じ
ても劣悪な複写コピーを提供することになる。

一方、現像領域に供給される現像剤は、装置全体が小型
化するとともに、現像装置も小型化したため、現像剤担
持体上に薄層形成されるようになってきている。しかし
、この薄層化は現像装置の外的振動による層の不均一化
を生じやすく、このため複写画像にムラを生じる原因と
なる。特に、多色カラー現像装置は３色ないし４色の現
像装置を限られた機械本体装置のスペースに収納するた
め、本出願人により特開昭４８−１４３０７０号（特開
昭５０−９３４３７号）に提案されている多色カラー回
転式現像装置のような構成をとっている場合、上記外的
振動を受けやすい。

交互電界形成型の２成分現像方式は画像部へのトナー粒
子付着の適正、安定化と非画像部（背景部）へのトナー
粒子付着防止のカブリ防止効果を達成するための交互電
界を形成することに主眼が置かれていた。

〔解決すべき問題点〕

しかしながら、２成分現像方式ではキャリア粒子が存在
しており、非接触現像、接触現像いずれにおいてもキャ
リア粒子が画像部に付着することによるキャリア粒子の
損失は、トナー粒子への帯電量安定化を達成できない問
題がある。本発明者達は、画像部に付着したキャリア粒
子が現像像自体を乱し、特に多色カラー画像の色群やか
さをなくし、部分的な階調度低下や画像濃度低下をもた
らすという問題を確認した。

特に、接触現像においては、アラビ画像（部分的に濃度
が薄（なったりする画像）が見られることもあり、これ
を解決することは極めて高画質を提供できる。

上記、従来例のように現像装置の小容量化、現像剤担持
部材への塗布量の薄層化は現像領域に供給される現像剤
の絶対量が減少し、また現像装置の回転・移動等による
外的振動によって塗布量が不安定となることにより画像
濃度の変動や、コピー毎に画像が大幅に変化してしまう
といった欠点があった。

また、雰囲気環境の変動により、現像特性の変化ｏ　ｒ
　／　ａ　ｎ　ｄ塗布量が変化し、上述と同様に画像濃
度の低下やコピー毎に画像が変化するといった画像劣化
を起こしている。

以上のことは、３色ないしは４色重ねて画像を得る場合
に個々の色での欠点が加算されるため、特に多色カラー
現像において顕著になり、未だ解決すべき提案はない。

〔発明の概要〕

本発明によれば、いずれの画像形成装置にも適用でき、
安定した画像を長期にわたって形成できるものであり、
本発明は第１発明が現像剤担持部材表面にトナー粒子と
トナー粒子とは逆極性に帯電する磁性キャリア粒子とを
担持させ、静電像担持体の静電像を現像する第１及び第
２の現像手段により、同一記録材上にトナー像を形成す
るカラー画像形成方法において現像部において、交互電
界を形成すると共に、現像部における磁性粒子相対体積
比率（％）が １５．０≦Ｑ≦２８．０ であることを特徴とするカラー画像形成方法である。

この第１発明の実用上の好ましい特徴事項としては、 （１）上記現像部において現像剤担持部材と静電像担持
体の相対速度比σが１．０〈σ＜１．７５であることの
他特許請求の範囲第３項、第４項、第５項記載のとおり
である。

本発明第２発明は、第１及び第２の現像手段と、該手段
により同一記録材上にトナー像を形成する手段と、トナ
ー粒子とトナー粒子とは逆極性に帯電する磁性キャリア
粒子とを収容する容器と、該容器から搬出されるトナー
粒子と磁性キャリア粒子の量を規制する規制部材と、規
制されたトナー粒子と磁性キャリア粒子を担持する非磁
性の現像剤担持部材と、静電像担持体の表面に対して現
像剤担持部材の表面が最近接間隙Ｇ（μｍ）をもって対
向する現像部に交互電界を形成する手段と、現像部に固
定磁界を印加し、現像部で磁性キャリア粒子を穂立てて
静電像担持体に接触させるための現像剤担持部材の裏面
側に設けられた磁界発生手段とを有し、上記交互電界は
静電像の電位ＤＬ（Ｖ）と、交互電界最大電圧と最小電
圧との中間の電位Ｖ　Ｃ（Ｖ　）に関して静電像の電位
ＶＬ（Ｖ）とは反対側に位置する最大電界付与点の電位
ＶＭａｘ（Ｖ）と１、現像剤担持部材表面と静電像担持
体の表面との最近接間隙Ｇと（μｍ）とによって形成さ
れる画像部最大電界強度Ｆ　（Ｖ／μｍ）が２．０７≦
Ｆ≦３．００ し となる交互電界を印加することを特徴とするカラー画像
形成装置である。

〔実施例〕

以下本発明による実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本発明を適用したカラー画像形成装置の構
成を示す図である。図において２は多色現像装置、２ａ
は回転体、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ，２ＢＫはこの回転体２ａ
に装着するイエロー現像器、マゼンタ現像器、シアン現
像器、ブラック現像器で、磁性粉キャリアの他にそれぞ
れイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーより
なる２成分現像剤を用い、磁気ブラシ接触現像方式を採
用している。

２Ｙ１．２Ｍ１．２ＣＩ、２ＢＫ１は現像剤を撹拌する
ためのスクリュー、２Ｙ２．２Ｍ２，２０２，２ＢＫ２
はマグネットローラーである。１は潜像担持体であり、
静電記録用絶縁ドラムあるいはＡ−３ｅ、　ＣｄＳ。

ＺｎＯ，ＯＰＣ，Ａ−３ｉの様な光導電性物質層を有す
る感光ドラム（円筒状に形成された感光体）もしくは感
光ベルトで、図ではイエロー現像器２Ｙが対接している
。３は帯電器、４は誘電体から成るフィルムまたメツシ
ュスクリーンを張設した転写ドラム、５は転写帯電器、
６ａ、６ｂは給紙ガイド、７は給紙ローラ、８は前記転
写ドラム４から定着器９に転写紙を搬送するための搬送
ベルトである。

なおＥは前記感光ドラム１に照射される露光を示してい
る。

上記のように構成された画像形成装置で色調のある原稿
を再現するには、色分解光学系１１のブルー、グリーン
、レッド及びＮＤの色フィルターにより色分解が行われ
、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの
４色の現像器で現像が行われる。

いま、例えばブルーフイルターを介してブルー光（露光
）が感光ドラムｌに照射されると、感光ドラム１上に潜
像が形成され、形成された潜像は適正なタイミングで現
像位置に回転移動したイエロー現像器２Ｙにより可視像
にされた後、この可視像は、転写帯電器５により転写ド
ラム４に保持されている転写紙上に転写される。そして
、上述した露光から現像に至るプロセスが、感光ドラム
１をクリーニングした後、グリーンフィルターを介して
照射されるグリーン光に対してマゼンタ現像器２Ｍによ
り、また、レッドフィルタを介して照射されるレッド光
に対してシアン現像器２ｃにより行われ、現像終了後ご
とに転写ドラム４に保持された転写紙に転写が行われる
。さらに、ＮＤフィルタを介して露光が行われ、この露
光に対してブラック現像器２ＢＫにより現像が行われた
後、転写ドラム４上の転写紙に転写が行われる。

一連の現像・転写が終了すると、前記転写紙は、転写ド
ラム４から分離され、搬送ベルト８により定着器９に送
られて可視像の定着が行われ、画像形成プロセスが完了
する。

上記の現像装置２の各現像器２Ｙ〜２８には、磁性粉キ
ャリアとトナーからなる２成分現像剤を使用した磁気ブ
ラシ現像方式であり、現像剤を循環するためのスクリュ
ー２Ｙ１．２Ｍ１．２Ｃ１，２ＢＫ１、磁気ブラシを形
成するためのマグネットローラー２Ｙ２．２Ｍ２．２Ｃ
２，２ＢＫ２等を備えている。

第２図は本発明の実施例第１図で示した黒色現像装置付
近の拡大断面図である。潜像担持体１（以下、感光体と
称す）は図示しない駆動装置によって矢印ａ方向に回転
される。２２は潜像担持体ｌに近接もしくは接触されて
いる現像スリーブであり、例えばアルミニウム、５ＵＳ
３１６等の非磁性材料で構成されている。現像スリーブ
２２は現像容器３６の左下方壁に容器長手方向に形成し
た横長開口に右略半周面を容器３６内へ突入させ、左略
半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受けさせて横
設してあり、矢印す方向に回転駆動される。

２３は現像スリーブ２２内に挿入し図示の位置姿勢に位
置決め保持した固定磁界発生手段としての固定の永久磁
石（マグネット）であり、現像スリーブ２２が回転駆動
されてもこの磁石２３は図示の位置・姿勢にそのまま固
定保持される。この磁石２３はＮ極の磁極２３ａ、Ｓ極
の磁極２３ｂ、　Ｎ極の磁極２３ｃ、　Ｓ極の磁極２３
ｄの４磁極を有する。磁石２３は永久磁石に代えて電磁
石を配設してもよい。

・２４は現像スリーブ２を配設した現像剤供給器開口の
上縁側に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁
位置よりも容器３６の内側へ突出させて開口上縁長手に
沿って配設した現像剤規制部材としての非磁性ブレード
で、例えば５ｕＳ３１６を横断面をくの字形に曲げ加工
したものである。

２６は非磁性ブレード２４の下面側に上面を接触させ前
端面を現像剤案内面２６１とした磁性粒子限定部材であ
る。非磁性ブレード２４及び磁性粒子限定部材２６など
によって構成される部分が規制部である。

２７は磁性粒子であり粒径が３０〜１００μｍ１好まし
くは４０〜８０μｍで抵抗値が１０７Ωｃｍ以上、好ま
しくは１０”Ωｃｍ以上にフェライト粒子（最大磁化６
０ｅｍｕ／ｇ）へ樹脂コーティングしたものが用いられ
得る。

なお、磁性粒子の抵抗値の測定は測定電極面積４ｃｒｒ
ｒ、電極間間隙０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセル
を用い、片方の電極に１Ｋｇ重量の加圧下で、両電極間
の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電
流から磁性粒子の抵抗値を得るという方法をとっている
。

３７は非磁性現像剤トナーである。

４０は現像容器３６下部部分に溜るトナーを封止するシ
ール部材で弾性を有しスリーブ２２の回転方向に向って
曲がっており、スリーブ２２表面側を弾性的に押圧して
いる。このシール部材４０は、現像剤の容器内部側への
進入を許可するように、スリーブとの接触域でスリーブ
回転方向下流側に端部を有している。

３０は現像工程で発生した浮遊現像剤を現像剤と同極性
の電圧を印加して感光体側に付着させ飛散を防止する飛
散防止電極板である。

６０はトナー濃度検出センサー（不図示）によって得ら
れる出力に応じて作動するトナー補給ローラーである。

センサとしては、例えば現像剤の体積検知方式、圧電素
子、インダクタンス変化検知素子、交番バイアスを利用
したアンテナ方式、光学濃度を検知する方式などを利用
することができる。該ローラーの回転防止によって非磁
性トナー３７の補給を行う。トナー３７が補給されたフ
レッシュ現像剤はスクリュー６１によって搬送されなが
ら混合・撹拌される。従つてこの搬送中において補給さ
れたトナーにトリボ付与が行われる。６３はしきり板で
現像器の長手方向両端部において切り欠かれておりこの
部分でスクリュー６１によって搬送されたフレッシュ現
像剤がスクリュー６２へ受は渡される。

又、Ｓ磁極２３ｄは搬送極である。現像後の回収現像剤
を容器内に回収し、さらに容器内の現像剤を規制部まで
搬送する。

又、２３ｄ付近では、スリーブに近接して設けたスクリ
ュー６２によって搬送されてきたフレッシュ現像剤と現
像後の回収現像剤とを交換する。

６４は搬送スクリューで現像スリーブ軸方向の現像剤の
量を均一化する。スリーブの回転に従ってスリーブ上を
搬送されてきた現像剤はスクリュー６４によってスリー
ブ軸方向に搬送され、スリーブ上で軸方向に“凸”が生
じていた現像剤層は一部第１図のＭ空間を介してスリー
ブ上の現像剤の搬送方向とは逆方向゛に反転して押し戻
される。スクリュー６４はスクリュー６２と逆方向に現
像剤を搬送する。

なおこの構成は現像剤容器内に磁性粒子と非磁性あるい
は弱磁性のトナーが混在している場合にも有効である。

非磁性ブレード２４の端部と現像スリーブ２２面との前
記距離ｄ２は５０〜９００μｍ１好ましくは１５０〜８
００μｍである。この距離が５０μｍより小さいと後述
する磁性粒子がこの間に詰まり現像剤層にムラを生じや
すいと共に良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布す
ることが出来ず濃度の薄いムラの多い現像画像しか得ら
れない欠点がある。

ｄ２は現像剤中に混在している不用粒子による不拘　−
一塗布（いわゆるブレードづまり）を防止するためには
４９０μｍ以上が好ましい。また９００μｍより大きい
と現像スリーブ２２上へ塗布される現像剤量が増加し所
定の現像剤層厚の規制が行えず、潜像担持体への磁性粒
子付着が多くなると共に後述する現像剤の循環、現像剤
限定部材２６による現像規制が弱まりトナーのトリボが
不足しカブリやす（なる欠点がある。

角度θ１は一５°〜３５°、好ましくは００〜２５゜で
ある。θ１＜−５’　の場合、現像剤に働（磁気力、鏡
映力、凝集力等により形成される現像剤薄層がまばらで
ムラの多いものとなり、θ〉３５°を越えると非磁性ブ
レードでは現像剤塗布量が増加し、″所定の現像剤量を
得ることが難しい。

この磁性粒子層は、スリーブ２２が矢印す方向に回転駆
動されても磁気力９重力に基づく拘束力とスリーブ２の
移動方向への搬送力との釣合によってスリーブ表面から
離れるに従って動きが遅くなる。

もちろん重力の影響により落下するものもある。

従って磁極２３　ａ　、　２３　ｄの配設位置と磁性粒
子２７の流動性及び磁気特性を適宜選択す、る事により
磁気粒子層はスリーブに近い程磁極２３ａ方向に搬送し
移動層を形成する。この磁性粒子の移動によりスリーブ
２の回転に伴なって現像領域へ搬送され現像に供される
。

ここで、上記構成の現像器において、現像領域に搬送さ
れた現像剤の量を規定する相対体積比率について説明す
る。相対体積比率は現像部、即ちスリーブ２２から感光
ドラムｌヘトチーが転移あるいは供給される部分におい
て定義される値である。

さて、この現像部におけるスリー゛ブ２２の表面の単位
面積あたりの現像剤（混合物・・・非穂立時）の塗布量
Ｍ　（ｇ／ｃｒｔｒ）と現像部空間の高さｈ（ｃｍ）と
キャリア粒子の真密度ρ（ｇ／ｃ　ｎｆ）とスリーブ表
面のキャリア粒子の重量割合Ｃ／　（Ｔ＋Ｃ）（％）（
ただし、Ｃはキャリ重量、Ｔはトナー重量である）スリ
ーブ２２と感光体１との相対速度比σとによって定義さ
れ、以下の式によって示される。

相対体積比率Ｑ　＝　Ｍ／ｈＸＩ／ρｘＣ／　（Ｔ＋Ｃ
）　ｘσこの体積比率Ｑは前述した現像器の構成、特に
マグネットローラ２３の磁極配置、及び磁極の強さ現像
剤限定部材２６の形状、非磁性ブレード２４の端部とス
リーブ２２面との距離ｄ２等のメカ的公差上の振れ、及
び現像剤材料の振れにより大きく変化する。又、前述の
ように回転式・移動式の多色現像装置構成においては、
現像装置への外的振動が加わり、上記体積比率は変動す
る。

ところで、この体積比率の変化は複写画像に特に画像濃
度に大きな影響を与える。

従って、多少の体積変化が生じても複写画像への影響が
無い様に装置構成を考慮する必要がある。

本発明者らは該体積比率Ｑと画像濃度との間の関係を各
種実験条件下で検討を行い、相対体積比率Ｑを１５．０
≦Ｑ≦２８．０の範囲に設定することで良好なカラー複
写画像が得られることが判明した。

第３図に、これらの実験結果の１例を示す。実験条件と
して第２図に示した現像装置及び現像条件を用いた。具
体的には第２図において、各スクリュー外径寸法６　ｍ
　ｍのアルミニウム芯金てにアルミ板をら旋状に巻いて
外径寸法１２ｍｍ径とした。アルミ板と板の間のピッチ
間隙はスクリュー６１が１０　ｍ　ｍ　。

６２が２０ｍｍ、６４が５　ｍ　ｍである。現像剤はス
クリュー６１が紙面上方へ、６２が紙面裏方へ、６４が
紙面上方へ搬送されるように回転方向を定めた。

回転数はスクリュー６１が２５Ｏｒｐｍ、　６２が３２
Ｏｒｐｍ。

６４が１７Ｏｒｐｍとした。

スリーブの周速は２１０ｍｍ／ｓｅｃ、感光ドラムの周
速は１６０　ｍ　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃとした。

図において、スリーブ２２として直径２０　ｍ　ｍのス
テンレス（ＳｕＳ３１６）スリーブの表面を、４００番
のアランダム砥粒により不定型サンドブラスト処理した
ものを用い、磁石２３として４極着磁でＮ極、Ｓ極が交
互に第１図で示されるようなものを用いた。スリーブ２
２とブレード２４先端との間隙を３５０μに設定した。

ブレード２４としては、１．２ｍｍ厚の非磁性ステンレ
スを用い、磁性粒子としては７表面にシリコン樹脂コー
トした粒径６０〜５０の真密度５　、１６　ｇ　／　ｃ
耐μのフェライト（最大磁化６０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ
　）を用いた。

非磁性トナーとしては、ポリエステル系樹脂１００部に
銅フタロシアニン系血料５部を主成分とする平均粒径１
１μのトナー粉体にボロイダルシリカ０．４％を外添し
たブルートナーを用いたところ、スリーブ２２表面上に
コーティング要約１０〜３０μｍのトナー塗布層を得、
さらにその上層として３００〜５００μの磁性粒子層を
得た。各磁性粒子の表面上には上記トナーが付着してい
る。

磁性粒子は現像部およびその近傍でスリーブ２２内の磁
極２３ｂにより磁界によって穂立ちして、最大要約０．
８〜１　、３　ｍ　ｍ程の穂立てて、ブラシからなる磁
性粒子層を形成していた。スタート現像剤として磁性粒
子２７０ｇ、トナー３０ｇとを混合して用いた。

この現像装置を第１図に示したカラー画像形成装置に組
み込み、感光ドラム１（有機感光材料製）とスリーブ２
２の表面との間隔を４５０μｍとした。

感光ドラムと現像スリーブとの周速比は１　：　１．３
、即ちσ＝１．３である。又、スリーブ２２への現像剤
（混合物・・・非穂立時）の塗布量Ｍ　（ｇ／ｃｒ＋ｆ
）は４０　ｍ　ｇｌｃｒｄに設定した。感光ドラムは外
径寸法６０　ｍ　ｍを用いた。感光ドラムは○ＰＣドラ
ムを用い、−６００Ｖの帯電潜像電位とした。バイアス
電＠４として周波数１７００Ｈｚ、ピーク対ピーク値１
５００Ｖの矩形波交互電圧に一３００ｖの直流電圧を重
畳させたものを用いて現像を行なった。

更に雰囲気環境が変化したときに、該関係図がどのよう
に変化するかも調べ、同時に第３図に示した。

第３図において、■記号で示したものが、Ｎ／Ｌ環境（
２０℃／１０％）下における関係図、■記号で示したの
がＮ／Ｎ環境（２３℃／６０％）下における関係図、◎
記号で示したのがＨ／Ｈ環境（３０℃／８０％）下にお
ける間隙図である。図の曲線から相対体積比率が約８％
を越えると、画像濃度が１．３以上を示し、十分なベタ
画像を得ることができる。

又、該体積比率が約１０％以上では、体積比率の変動に
対して画像濃度の変化が少な（なり、画像濃度は飽和に
達す。

さらに、これらの関係図より環境変動時においても、前
記装置構成において、該体積比率Ｑが１５．０≦Ｑ≦２
８．０を満たすことにより、常に良好な画像特性、すな
わち、画像濃度変化の極めて少ない画像が得られること
がわかった。

１５．０％未満では該実体積比率のわずかな変動に対し
、画像濃度が変化し、特に低湿環境下で大きく変化して
しまったり、スリーブ２２表面上に形成される現像剤層
の厚さが全体的に不均一傾向となって画像上、特に六−
フトーン部にムラが生じてしまうなどの画像特性上の問
題が生じてくる。

２８．０％を越えると、スリーブ面を閉鎖する度合が増
大し、かぶりが発生したり、スリーブ２２と感光体１間
での現像剤の動きが疎外されて画像濃度の低下を引き起
こしたりして好ましくない。

本発明において好ましい現像方法として提案してきた上
記条件は、スリーブ２２上に塗布される現像剤の量及び
現像部空間の増加あるいは減少にしたがって画像濃度、
画質が単調に変化するのではなく、現像空間における磁
性粒子の時間的存在量としての相対体積比率Ｑが１５．
０〜２８．０の範囲で十分でしかも安定な画像濃度が得
られ、１５．０％未満でも、２８．０％を越えてもカラ
ー画像複写として好ましくない若干の画像濃度低下、画
質低下が発生し、しかもこの画質が十分な上記数値の範
囲ではスリーブゴーストもかぶりも発生しないという発
見に基づくものである。

前者の画質低下は負性特性によるものと思われ、後者は
磁性粒子の存在量が太き（なってスリーブ２２表面を開
放できなくなり、磁性粒子２７及びスリーブ２２表面か
らのトナー供給量が大幅に減少することから生ずると考
えられる。

相対体積比率が１５．０〜２８．０％の範囲であれば、
スリーブ２２面上に形成される穂が好ましい程度に疎ら
な状態で形成され、スリーブ２２および穂上の両方のト
ナーが感光ドラム１に対して十分に開放され、スリーブ
上のトナー１００も交互電界で飛翔転移するので、殆ど
全てのトナーが現像に消費可能な状態となることから高
い現像効率（現像部に存在するトナーのうち現像に消費
され得るトナーの割合）および高画像濃度が得られる。

好ましくは、微小なしかし激しい穂の振動を生じさせ、
これによって磁性粒子２７およびスリーブ２２に付着し
ているトナー１００がほぐされる。いずれにせよ磁気ブ
ラシの場合などのような掃目むらやゴースト像の発生を
防止できる。さらに穂の振動によって、磁性粒子２７と
トナー２８との摩擦接触が活発になるのでトナー２８へ
の摩擦帯電を向上させ、かぶり発生を防止できる。

相対体積比率Ｑは上記の値の範囲内にすることが好まし
いが、さらに好ましくは相対速度比σを１．０〈σ＜１
．７５と設定するのがよい。これはスリーブ２２と感光
体１との相対速度をずらせることにより、機械的摺擦を
利用して、感光体１上に付着した不要なカブリトナーや
、キャリアを現像器中に再回収できることと、相対速度
比を１以上にすることで、現像効率を上げることができ
ることなどの効果があるからである。しかしσ≧１．７
５設定下で体積比率をたかめると、上記再回収の効果が
強すぎてブラシ跡や濃度低下を生じゃすくな条。また０
≦１．７５にしておくことで、現像時の現像器外へのト
ナーの飛散も防止できる。また、σ≧１．７５では複写
画像のベタ部内での濃度が一様ではなくなり、いわゆる
「はきよせ」を生じやすくなる。

〔実施例２〕 第４図に他の実施例を示す。

第４図は第２図で示した実施例の現像装置及び現像条件
を用いて、現像剤限定部材２６の非磁性ブレード側に磁
性体５０を設置した場合を示しである。ただしこの場合
、磁性体５０は磁極２３ａに対向する位置に設けるのは
好ましくない。なぜならば対向していると磁極２３ａと
の間に強い集中磁界が発生し、上記磁極２３ａによる磁
性粒子の撹拌及びほぐし効果が低減するからである。し
かし、規制部に磁性体を設はスリーブ内部磁石２３との
間で磁性粒子の磁気的規制を行うことは規制部材のスリ
ーブとの間隙公差の拡大になり、有効的である。又、公
差のみならず、規制部材とスリーブ間隙長自体も拡大す
ることができ、実施例１で示した非磁性ブレードのみの
場合よりも１００μｍ以上拡大することができる。さら
に角度θ１も非磁性ブレードのみの場合よりも３°〜７
°程度拡大することができる。

本実施例においては非磁性ブレード２４の端部と現像ス
リーブ２２面との距離ｄ２を６５０μに設定した。これ
により実施例１において記述した様にｄ２間隙に不用粒
子が詰まって生じる不均一塗布を防止することができた
。

又、磁性粒子ないしはスリーブ上に付着したトナーを比
較すると、スリーブ上に付着したトナーの帯電電荷量は
磁性粒子に付着したものよりも小さい。この理由はスリ
ーブの移動と共に磁性粒子も搬送され木ため、スリーブ
上のトナーが磁性粒子によって摺擦される機会が少なく
なっているためである。このスリーブ上のトナーを所定
の値にまで持ち上げるためには、スリーブ上のトナーを
積極的に摺擦してやる必要がある。即ち、スリーブ表面
近傍でスリーブの移動に反して相対速度のずれを生じさ
せる磁性粒子の存在が必要となる。

しかし、単純に磁性粒子の搬送性を低下させることは前
述の現像後の回収現像剤の搬送性を考慮すると不可能で
ある。又、規制部で上述の様にスリーブ内磁極２３ａに
対向して磁性体を配置し、集中磁界を発生させ磁性粒子
のスリーブ上への摺擦力を向上することも、上述の如く
現像剤循環規制部材２６のつくる空間に磁極の最大磁力
発生部を配置する効果を低減させる。

そこで本実施例において磁極２３ａよりもスリーブ回転
方向に関して下流側に該磁性体５０を設け、磁極２３ａ
のブレード側の磁力線がほぼスリーブ表面の接線方向に
集中する如く構成した。これによりスリーブ表面近傍の
みの磁性粒子がスリーブ表面に沿って磁気ブラシを形成
し、スリーブ上のトナーを摺擦し、スリーブ上のトナー
のトリボ賦与を高めることができた。

磁極２３ｄ、　２３ａでの現像剤の搬送性を考慮する場
合も、前述の磁性体の設置により２３ａ、２３ｄの磁極
配置及びスクリュー６２の配置関係のラチチュードを拡
大することができる。即ち、規制部に磁性体を配置する
ことにより規制部での現像剤の搬送性を低目に制御する
ことができる。この効果として規制部よりも上流側搬送
路中での現像剤の搬送性を低目に構成する機能負担を規
制部が補償することになる。従って規制部上流側搬送路
を小さくすることができ、現像スリーブを小径化するこ
とが可能となる。よって、現像装置も簡素化、小型化が
可能となった。

又、現像容器内のスリーブ上の現像剤は上記構成により
、磁気的に強く保持され外的振動に対してもスリーブ上
から離脱しに＜＜、例えば現像器を反転させても正規位
置にて再度即作動させても安定して均一な現像剤の塗布
状態を得ることができた。

尚、磁極２３ａの磁束密度は６００Ｇ以上、好ましくは
７００Ｇ以上が好ましい。これは磁性粒子層のトナーコ
ンテンツ変化に対して現像剤の塗布状態がカット磁極の
磁束密度が高い程安定する傾向にあるからである。特に
トナーコンテンツ維持のために自動トナー補給装置を持
たない現像装置に於いては８００Ｇ以上の磁束密度であ
ることが好ましい。

但し、２３ａの磁力の増加とともに現像剤の搬送力は向
上するため、スリーブ上への現像剤の塗布量が増加し、
設計仕様上適切な範囲で選択する必要がある。本発明者
らによれば８ｏｏ〜１２００Ｇ程度が他の現像器構成上
から考慮して良結果が得られる。

第４図に於いて磁極２３ｂは現像磁極であるが、この現
像磁極はほぼ現像部に位置し、磁性粒子の潜像への付着
を防止する為、８００Ｇ以上の磁束密度であるとよい。

本発明は、上述した各構成の任意の組合せを含むことは
言うまでもない。

いずれにしても、上記構成を採用することにより、上述
した作用効果が発生するのみならず、現像部におけるス
リーブ上の現像剤量と、第４図中に示した角度θ１との
関係に余裕度が増すという効果が発生する。即ちθ１が
多少振れても、又、その他の現像剤規制部でのメカ的公
差が拡大され、スリーブ上の現像剤量が第２図に示した
実施例よりも更に安定化され、大きく変化しない。従っ
て常に安定した画像が得られることとなる。

このとき、前述した相対体積比率Ｑを、前記の条件１５
．０≦Ｑ≦２８．０内に設定することで、同様にカラー
画像に適した良好な現像条件を得られる。

〔実施例３〕 第６図は本発明に係る現像方法の主要部を説明するもの
で、トナー粒子とトナー粒子とは逆極性に帯電するキャ
リア粒子とを混合して有する現像剤を、静電像の担持部
材としての静電像担持体と、この現像剤を担持する現像
剤担持部材が作る現像部（最近接間隙Ｇ（μｍ））の供
給した際の交互電界を表わしたものである。

第６図の交互電界は矩形波形状である。この波形におい
て、通常の現像の場合は本発明でいう最大電界付与点の
電位ｙＰ−ＰＭａｘ（Ｖ）が静電像が負（Ｖｏ（Ｖ））
であるため矩形波の正側の最大（図中の上方）点となり
、背景電位はＶＬ（Ｖ）となる。

この波形において反転現像の場合は、静電像がＶＬ（Ｖ
）となるので最大電界付与点は図中の下方点となり、背
景電位はＶＤ（Ｖ）となる（反転現像時は、このｖＤ　
Ｃ＋　　ｖＰ　−Ｐの波形自体変えられるが傾向はこの
ようになる）。

キャリア粒子が画像部に付着して現像像を乱すために、
画像部に対するキャリア粒子の付着を防止できる現像方
法を追求したところ以下が判明した。本例では反転現像
であるため、背景電位Ｖｏが−６００（Ｖ）、静電像電
位ｖＬが−２５０（Ｖ）とし、背景部へのトナー粒子付
着防止としての直流成分ＶＯＣを−４９０（Ｖ）と設定
しである。

本発明者達は数多（の現像方法のパターンを想定して実
験を行なったところ、多くのものは画像部にキャリア粒
子が付着していることをつきとめ、このキャリア粒子に
よる部分的な階調度の低下傾向が見られ、画像濃度も低
下していることを同時に解明した。

本発明者達は、さらに実験と研究を重ねたところ画像部
にキャリア付着が生じる原因には画像部にトナー粒子を
多く付着せしめようとする最大電界強度が逆にキャリア
付着を生じさせてしまうという、混合現像剤特有の問題
があることを解明したのである。従って、最大電界強度
を従来のような高い値から順に下げていくというように
数多くの実験と考察を加えながら行なったところ、キャ
リア粒子の付着が大幅に減少できる条件に到達したので
ある。キャリア粒子の付着防止はもともと画像階調性向
上のために行なったのであるが、逆に最大電界強度か弱
すぎるとかえって画像階調性が悪化して十分な濃度が出
ないことも判明した。

第６図は本発明現像方法を容易に理解するための手助け
となろう。

画像部の最大電界強度Ｆ　（Ｖ／μｍ）は、静電像の電
位ＶＬ（Ｖ）と交互電界の直流成分ＶＤＣ（Ｖ）と、交
互電界の直流成分ＶＤ。（Ｖ）に関して静電像の電位Ｖ
Ｌ（’Ｖ）とは反対側に位置する最大電界付与点の電位
Ｖ、＋　、Ｍａｘ（Ｖ）と現像担持部材表面と静電像担
持体の表面との最近接間隙Ｇ（μｍ）とによって形成さ
れる式、 で考えられる。

第６図実施例は２成分現像方法としては好ましい条件を
与エテある。即ちＶＰ−ＰＭａｘ（Ｖ）が−１２９０（
Ｖ）となる交互電界を印加し、上記条件を満足した上で
、最近接間隙Ｇを３５０μｍ〜５００μｍまで変化させ
たところ、Ｆ＝　（ｌ−１２９０−（−４９０）　ｌ＋
　ｌ　−４９０−（−２５０）　ｌ　］　／　Ｇ＝１０
４０／Ｇは、３５０１、ｔ　ｍで２．９７　（Ｖ／　μ
ｍ）、　４００　μｍで２．６０（Ｖ／ａｍ）、４５０
　μｍで２．３１　（Ｖ／　μｍ）、５００μｍで２．
０８　（Ｖ／μｍ）となり、いずれも画像部に対するキ
ャリア粒子付着はほとんど見られず階調性も良好であっ
た。これらに対して間隙を３４０μｍにしたところ、画
像部にキャリア粒子が−様な割合で付着し、全体の階調
性が低下し、画像の荒びゃ乱れ、転写時の画像ムラが生
じてしまった。

この時の電界強度は３．０６　（Ｖ／μｍ）であった。

又、３５０μｍとした時、電界強度２．９７　（Ｖ／μ
ｍ）でキャリア付着はごく一部にわずかに見られる程度
で、かなりキャリア付着が防止されて画像の均一性も保
たれていた。逆に、５０５μｍとしたところ、電界強度
は２．０６となり、キャリア付着は減少しているものの
階調性はキャリア付着時よりも低下し、ラインのシャー
プネスが低下する傾向となり、画像濃度も低下してしま
った。さらに５００μｍとしたところ、階調性は回復し
画像濃度も十分なものとなった。

上記実施例は、ごく一部であるが間隙６を一定として交
互電界自体を可変して行なったものでも、画像部の最大
電界強度Ｆが２．０７以上３．０以下にあるとき、それ
以外の現像条件よりも階調性が高く、キャリア付着もほ
とんど見られないものであった。

電界強度を２．５以下にすると、３７０μｍのＦ＝２．
８の場合に部分的にご（わずかに見られていたキャリア
粒子によるアラビが全くなくなり、キャリア付着は見ら
れなかった。依って、キャリア付着を大幅に防止し、画
像の濃度と階調性を得られる条件は、２．０７≦Ｆ≦３
．００であり、さらに好ましくはＦ≦２．８である。

尚、好ましい条件をさらに付記すると、キャリア粒子は
絶縁性のものよりも抵抗の低い中高抵抗キャリア粒子が
良く、表面に薄い樹脂皮膜があるもの程良い。又、画像
部に対するキャリア付着以外のキャリア付着は非画像部
に対して生ずることになるが、本発明においては非画像
部に付着するキャリア粒子の防止も好ましいものとなる
。この条件は非画像部にトナー粒子が付着しない範囲で
、前記の非画像部電位ＶＬ（Ｖ　）に対して直流成分Ｖ
ＤＣ（Ｖ）がＶＤＣが可変であっても下記の条件を満た
すことが良い。

即ち、５０≦１ＶＤＣ　　ＶＬＩ≦２００である。又、
非画像部電位は環境により変動する場合もあるので確実
性を増すには、この値が１５０　（Ｖ）以下であること
が良い。

さらに、好ましい条件を付記すると、交互電界の周波数
ν（ＫＨｚ）は１．８≦ν≦２．２を満たすことが良い
。１．８ＫＨｚ以下ではカブリが増加し、２．２ＫＨｚ
以上ではラインのシャープネスや階調性が低下する。

本発明現像方法においては、現像部で現像剤層　−は交
互電界を印加しない状態で非接触でも接触でも良い。

次に具体的な実施形の１例を示す。

現像装置構成は前述の２つの実施例のいずれでも良い。

ただし本実施例においては、現像剤として使用するトナ
ー粒子の帯電特性が感光体上に形成される静電潜像と同
一極性になるものを選び、現像時に現像バイアスとして
矩形波交互電圧にトナー粒子の帯電特性と同極性の直流
電圧を重畳させたものを用いる。

一例として、感光体上の非画像域の電位を一６００ＶＤ
画像域の電位を一２５ｖ、現像スリーブに印加する現像
バイアスの交互電圧成分を周波数２，０ＯＯＨｚ±２０
０Ｈｚ、　　ピーク対ピーク値１，８００Ｖ±２００ｖ
の範囲内に設定し一４９０ｖの直流電圧を重畳して画像
出しを行なった。前の２つの実施例に記した作用効果の
他に連続５０，０００枚以上の画像形成を経てもなお、
初期と比べて画像濃度低下がなく、上記厳しい加速条件
下でも画質の劣化の少ない良好な画像を得ることができ
た。又、磁性粒子の感光ドラムへの付着がなく、色群か
なカラー画像が得られた。

ところで、本実施例においては、いわゆる反転現像を用
いているが、これは特にレーザーなどにより露光を行う
システムにおいてライン画像の再現性向上に有利なため
用いられており、高画質化の要求される画像形成には適
した方法である。

しかし、反転現像の場合、潜像真電荷が存在しないため
に、感光体とトナーとの付着は、鏡像力にたよるところ
が大きい。

従って、トナーとしては、帯電量の大きいものを用いた
方がラインの飛び散り等の点で好ましく、又飛散の点か
らも好ましい。例えば、本実施例においては−１０〜−
４０μｃ／ｇ（別紙に示す測定法による）程度のもの使
用するときわめて良好な画像が得られ、上記耐久下にお
いても飛散がきわめて少なかった。

ところで、上述したような帯電量の大きいトナーを使用
すると、画出し枚数が増加するにしたがい、極端に高い
帯電量をもったトナーが、キャリア粒子のまわりに付着
し、実際の現像には寄与しなくるという問題があった。

特に、連続耐久などの厳しい条件下では、上記問題が生
じやすかった。本実施例に示したような、現像バイアス
の矩形波交互電圧成分の周波数、ピーク対ピーク値を採
用することにより、現像時に十分な振動効果が得られ、
キャリア粒子のまわりに、特定の帯電量の高いトナー粒
子が付着して、現像効率を下げるという問題をな（すこ
とができた。

このように、前の２つの実施例よりも、さらに連続耐久
下、長期間安定に高画質な画像が得られた。

又、現像剤の材料の振れに対してもラチチュードをあげ
ることができた。

以下に本発明の摩擦帯電量測定方法を述べる。

摩擦帯電量測定： 測定法を図面を用いて詳述する。

第５図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明図
である。先ず、底に５００メツシユのスクリーン１２３
のある金属製の測定容器１２２に摩擦帯電量を測定しよ
うとするトナーとキャリヤの重量比ｌ：９の混合物を５
０〜１００ｍｆ容量のポリエチレン製のビンに入れ、約
２０秒間手で振盪し、該混合物（現像剤）約０．５〜１
．０ｇを入れ金属製のフタ１２４をする。このときの測
定容器１２２全体の重量を秤りＷ　１（ｇ　）をする。

次に、吸引機１２１（測定容器１２２と接する部分は少
なくとも絶縁体）において、吸引口１２７から吸引し、
風量調節弁１２６を調整して真空計１２５の圧力を２５
０ｍｍＡｑとする。

この状態で、充分、好ましくは２分間吸引を行いトナー
を吸引除去する。このときの電位計１２９の電位をＶ（
ボルト）とする。ここで１２８はコンデンサーであり容
量をＣ（μＦ）とする。また、吸引後の測定容器全体の
重量を秤りＷ　ｚ　（ｇ　）とする。

このトナーの摩擦帯電量（μｃ／ｇ）は下式の如く計算
される。

（但し、測定条件は２３°Ｃ９６０％ＲＨとする。）〔
実施例４〕 第７図は第４図に示した実施例２のさらに好ましい変形
例である。

第７図の現像器の構成は次に説明する配設位置構成を必
要とする。

２３ａと２３ｄとの着磁間隔は現像剤の搬送力を低めに
制御させ十分に混合させる必要があるため広めに設定す
る。もちろん搬送力を低下させすぎると回収現像剤が容
器に入っていかず現像器下部で現像剤の滞留を発生する
。実験によれば２３ａと２３ｄとの間に搬送極を設ける
と、搬送力が強すぎ充分に撹拌せずに規制部まで現像剤
が到達するため濃度ムラが発生する。このことは、結果
的にフレッシュ現像剤と回収現像剤との交換領域を必要
以上に拡大することで、交換後の搬送路中でのスリーブ
上の現像剤の混合・撹拌領域を狭くしていることになる
。従って、トナートリボが均一に向上しにくくなる。

現像スリーブの外径寸法が１０〜３０　ｍ　ｍ程度の通
常の商業的電子写真複写機の現像装置としては磁極２３
ａと２３ｄとの着磁間隔θ３は９０°以上、好ましくは
１０００　以上必要である。さらに、現像剤の容器下部
での滞溜を防止するためには１６０゜以内、好ましくは
１５０°以内がよい。第１図実施例においてはθ３＝１
３０°に設定した。又、磁極２３ｄとスクリュー６２と
の設置関係はスリーブ回転方向に関して磁極２３ｄより
も下流側にスクリューを設けることが好ましい。

上流側にスクリューを設けると磁極２３ｄの部分で磁性
粒子のブラシが形成され、この部分からスクリュー６２
によって搬送されたフレッシュ現像剤を取り込みやすく
なる。従って実質的に回収現像剤とフレッシュ現像剤と
の交換領域が広がり、交換後の搬送路中での撹拌・混合
領域が狭くなる。

よってコピー画質として画像ムラが発生しやすくなる。

又、磁極２３ｄと２３ｃとの剤の搬送性が低下し現像器
下部での回収現像剤の滞留を生じゃすくなる。これは下
流側での２３ｄと２３ａによる剤の搬送性を低目に設定
しているため、２３ｄの上流側での剤の搬送性も影響を
受けて低下する。このためスクリュー等の部材をスリー
ブ近傍に設置すると現像剤の滞留を生じる。さらに、磁
極２３ｄの上流側にスクリューを設けた場合磁性粒子の
ブラシからフレッシュ現像剤が取り込まれるので、前述
の画像ムラ以外にスリーブゴーストが発生しゃすい。

これは磁極２３ｄの下流側にスクリューを設置すると、
回収現像剤とフレッシュ現像剤との混合・撹拌がスクリ
ューを介してスリーブとスクリューとの間で行われ、且
つスリーブ軸方向に現像剤が移動するのでスリーブ上の
現像剤の入れ替りが十分行われる。従って画像ムラ及び
スリーブゴーストの発生を防止していることによるもの
であるがこの作用効果が期待できないためである。

よって、スクリュー６２の回転方向は第１図の実施例の
如く矢印Ｃ方向としてフレッシュ現像剤の移動路を磁極
２３ｄの下流側に設けることが好ましい。

又、スクリュー６２とスリーブ２２との間隙は１〜５ｍ
ｍ程度がよく、離れすぎると剤の交換等の上記作用効果
が低下する。実施例では３　ｍ　ｍとした。

６４は搬送スクリューで現像スリーブ軸方向の現像剤の
量を均一化する。スリーブの回転に従ワてスリーブ上を
搬送されてきた現像剤はスクリュー６４によってスリー
ブ軸方向に搬送され、スリーブ上で軸方向に凸が生じて
いた現像剤層は一部第１図のＭ空間を介してスリーブ上
の現像剤の搬送方向とは逆方向に反転して押し戻される
。従って、Ｍ空間が必須である。凹が生じていない現像
剤は該反転はほとんどなく規制部へ搬送される。このよ
うにして均一化がはかられ、又、トナーのトリボ付与も
同時にたかめられる。スクリュー６４はスクリュー６２
と逆方向に現像剤を搬送することが好ましい。即ち６４
のスクリューは規制部に搬送される現像剤の量及びトナ
ーのトリボを規制部入口直前で現像スリーブ長手方向に
関して均一化するものである。規制部に搬送される現像
剤の量及びトナートリボに大きな変動があると、前述の
規制部のマツキング作用によってその変動がさらに助長
されて規制後のスリーブ上の現像剤層の層厚にムラが生
じコピー画質として濃度ムラを生じる。スクリュー６４
の位置はスリーブ回転方向に関して磁極２３ａよりも上
流側が良く、又２３ａから２３ｄまでの搬送路の後半に
設けることが望ましい。このことは、規制部に搬送され
る現像剤を一定量密の状態に保つ働きがあり、前述の規
制部でのバッキング状態形成をさらに一層容易ならしめ
る。前半に設けると軸方向の均一化作用が若干低下する
場合がある。又、前述の規制部でのバッキング状態の形
成の助勢する働きがな（なる。又、スクリュー６２との
距離も接近することになりスクリュー６２によりフレッ
シュ現像剤と回収現像剤との交換領域を必要以上に拡大
することで、交換後の搬送路中でのスリーブ上の現像剤
の混合・撹拌領域を狭（する。従って、トナートリボが
均一に向上しに（くなる。θ４として０°〜４０°が良
い。磁極２３ａの磁力の影響が無くなるとスリーブ軸方
向への現像剤の搬送が悪（なるので磁極２３ａの磁力の
及ぼす範囲に設けることが必要である。

磁極２３ｄの磁力は強すぎるとスクリュー６４から規制
部にかけてのスリーブ上の現像剤の存在量が減少し、こ
の領域での現像剤規制の作用、効果が期待されず均−塗
希が行われにくくなる。又、スクリュー６４の軸方向の
搬送も悪くなり、スクリュー６４によるスリーブ軸方向
の均一化作用も減少する。

従って２３ｄの磁力は２３ａの磁力よりも弱くして、上
述の領域での現像剤の存在量を条目に設定することが好
ましい。

ここで第７図の実施例の特徴を列挙すれば、以下の事項
がある。

トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像
剤容器と、潜像を担持する潜像担持体と対向して、トナ
ー粒子を該潜像担持体に供給する現像部を形成するとと
もに、前記容器から現像剤を該現像部に担持搬送する現
像剤担持部材と、前記現像剤担持部材の前記現像剤担持
表面と反対側に設けられた固定磁界発生手段と、前記現
像剤担持部材表面上に塗布される磁性粒子とトナー粒子
との量を規制する手段とを有し、キャリア粒子とトナー
粒子とを有する現像剤を現像部で用いて潜像を現像する
現像装置において、（１）上記固定磁界発生手段は、上
記現像剤担持部材の上記現像剤容器に対向する中央領域
を挟むように現像剤担持部材の移動方向に関して順に設
けられた第１固定磁界発生部と第２固定磁界発生部を備
え、上記第１固定磁界発生部側に位置する第１撹拌部材
と上記第２固定磁界発生部側に位置し、該第１撹拌部材
よりも上方に設けられた第２撹拌部材とを有し、上記現
像剤担持部材の回転中心に関して、該第１固定磁界発生
部が現像剤担持部材表面上で形成する磁界の最大磁束密
度地点と、第２固定磁界発生部が現像剤担持部材表面上
で形成する磁界の最大磁束密度地点とがなす角度θ３内
に撹拌最大域のすべてが位置するように配置されている
点。

（２）上記固定磁界発生手段は、上記現像剤担持部材の
上記現像剤容器に対向する中央領域を挟むように現像剤
担持部材の移動方向に関して順に設けられた第１固定磁
界発生部と第２固定磁界発生部を備え、上記規制手段は
、上記現像剤担持部材の移動方向に関して該第２磁界発
生部より下流側に位置し、第２磁界発生部が作る磁界中
に位置する磁性部材を備え、上記第１固定磁界発生部側
に位置する第１撹拌部材と上記第２固定磁界発生部側、
に位置し、該第１撹拌部材よりも上方に設けられた第２
撹拌部材とを有し、上記現像担持部材の回転中心に関し
て、該第１固定磁界発生部が現像剤担持部材表面上で形
成する磁界の最大磁束密度地点と、第２固定磁界発生部
が現像剤担持部材表面上で形成する磁界の最大磁束密度
地点とがなす角度θ３内に撹拌最大域のすべてが位置す
るように配置され、上記第２撹拌部材は、上記現像剤担
持部材に対向する領域で上記現像剤担持部材と同方向に
回転することを特徴とする点。

（３）上記固定磁界発生手段は、上記規制手段へ磁力を
及ぼす固定磁界発生部を有し、上記規制手段は、該固定
磁界発生部よりも上記現像担持部材の移動方向下流側に
磁性部材と非磁性規制部材とを有し、該固定磁界発生部
よりも上記　。

現像担持部材の移動方向上流側で該固定磁界発生部に上
記現像剤担持部材を介して近接配置され、現像剤担持部
材に対向する部分が現像担持部材と同方向に移動する撹
拌部材と、上記磁性部材から上記撹拌部材にわたって上
記現像担持部材を覆うように設けられた現像剤案内部材
を、を有することを特徴とする点。

尚、磁極２３ａの磁束密度は６００Ｇ以上、好ましくは
７００Ｇ以上が好ましい。これは磁性粒子層のトナーコ
ンテンツ変化に対して現像剤の塗布状態がカット磁極の
磁束密度が高い程安定する傾向にあるからである。特に
トナーコンテンツ維持のために自動トナー補給装置を持
たない現像装置に於いても８００Ｇ以上の磁束密度にす
ることにより好ましい結果が得られる。

但し、２３ａの磁力の増加とともに現像剤の劣化が生じ
、また搬送力は向上するため、スリーブ上への現像剤の
塗布量が増加し、設計仕様上適切な範囲で選択する必要
がある。本発明者らによれば８００〜１２００Ｇ程度が
他の現像器構成上から考慮して良結果が得られる。

第２，４図、第７図に於いて磁極２３ｃは現像磁極であ
るが、この現像磁極は、はぼ現像部に位置し、磁性粒子
の潜像への付着を防止する為、８００Ｇ以上の磁束密度
であるとよい。

本発明は、上述した各構成の任意の組合せを含むことは
言うまでもない。

特に上記磁性部材が、第７図に示すように磁性部材の５
０ａの現像剤担持体に近接する端部と、この端部に対向
する現像剤担持体表面における垂直面とほぼ同一か又は
上記磁界発生部側へ傾斜している磁界集中面と、を有し
ている場合は、磁性部材の端部に集中する磁界と磁界集
中面全体に集中する磁界との差をほとんどなくすことが
でき、上記のように面の長さが短いことによる強力な磁
界集中を均一化できる。この傾斜角度は０度より大で６
０度以下が好ましい。

このように、磁性現像剤を磁性部材の磁界集中面の側面
に上流側の磁力を集中させて、非磁性規制ブレードで規
制する現像剤層形成装置は、磁性部材の現像剤搬送方向
に交差する方向の長さが、従来よりも小さく、１ｍｍ以
上１０　ｍ　ｍ以下であることが好ましい。これは実験
から明らかになったことである。又、この長さを２　、
５　ｍ　ｍ以上７　ｍ　ｍ以下であると、磁性部材のこ
の面に対して均一な磁界集中を達成できる。又、磁性体
の幅は、０．２ｍｍ以上３　ｍ　ｍ以下、好ましくは０
　、５　ｍ　ｍ以上２．０ｍｍ以下が良い。

なお、発明者によれば、この発明の構成では磁性部材は
上記磁界集中を均等に生じさせるだけでなく、従来では
長い磁性ブレードによって、現像剤を収納する部分から
外部への磁界の影響は遮断されているが、本発明では逆
に磁性部材を介して積極的に磁界を次の磁界発生部へ影
響せしめ、規制部から搬出される現像剤をより安定でき
、規制後の現像剤の搬送性も良好にすることができてい
ると考えられている。

以上の説明のように、従来の磁性部材により磁性現像剤
の規制とは異なり、この磁界集中面によって、端部中心
の磁界集中ではな（なり、均一化され且つ強力な磁界集
中を形成できるものであり、安定した磁性現像剤の層を
長期にわたって形成でき、現像に適用した際は画像濃度
の低下を防止できた。特に実施例３で示した潜像電位及
び現像バイアス条件下では、上述の効果の他にさらに安
定して良好なカラー複写画像が得られ、画像形成を確実
で信頼のおけるものとして行え、長期に亘って安定した
画像を得ることが出来た。

以上のごとく本実施例によれば、長期耐久性・環境特性
の良く、高画像濃度、高現像効率で、かぶり、ゴースト
像、掃目・濃度むら、カラー画像形成を行うことができ
る。

スリーブ２２の材料としてはステンレス鋼のほが真鍮や
アルミニュウムなどの導電体、紙筒や合成樹脂の円筒を
使用可能である。また、これら円筒の表面を導電処理す
るか、導電体で構成すると現像電極として機能させるこ
ともできる。さらに、芯ロールを用いてその局面に導電
性の弾性体、例えば導電性スポンジを巻装して構成して
もよい。

現像部の磁極２３ｂについては、実施例では現像部の中
央に磁極を配置したが、中央からずらした位置としても
よ（、また磁極間に現像部を配置するようにしてもよい
。

トナーには、流動性を高めるためにシリカ粒子や、例え
ば、転写方式画像形成方法に於いて潜像保持部材たる感
光ドラムｌの表面の研磨のために研磨剤粒子等を外添し
てもよい。トナー中に少量の磁性粒子を加えたものを用
いてもよい。すなわち、磁性粒子に比べ弱い磁性であり
、トリボ帯電可能であれば磁性トナーも用いることがで
きる。

又、本実施例では平均粒径１０μ程度のトナー粒子を用
いたが、本発明によれば、１０μ以下の３〜１０μの微
粒子に対しても良好な画像が得られる。

ゴースト像現像を防止するために、容器２１内へ戻り回
動したスリーブ２２面から現像に供されずにスリーブ２
２上に残った現像剤層を、−旦スクレーバ手段（不図示
）でかき落し、そのかき落しされたスリーブ面を磁性粒
子層に接触させて現像剤の再コーデイングを行わせるよ
うにしてもよい。

第４．第７図に示した実施例は第２図に示した実施例と
同様に磁性粒子とトナーとの濃度を検出して、この出力
に応じて自動的にトナーを補給する機構を設けてもよい
。

本発明に係る現像装置は実施例のような回転式多色現像
装置に適用するだけでなく容器２１．スリーブ２２およ
びブレード２４などを一体化した使いすてタイプの現像
器としても、又、感光ドラムないしはクリーナー等を一
体化したプロセルカートリッジとしても適用可能である
。又、画像形成装置に固定された通常単色及び多色現像
器としても使用可能である。

上記各実施例において、特に顕著な優れた効果を得るこ
とが外形寸法９〜２５φの小径スリーブを用いた場合に
達せられた。これは、環境変動に対して小径スリーブ現
像では極めて大きな変動が生じるという問題が一挙に解
決され、画像濃度変動が少なくミ低湿環境下であっても
長期にわたって画像濃度が低下しない安定した２成分現
像を行うことができ、現像装置の小型化が可能となった
ということである。

又、現像容器内の現像剤の量も従来の２成分現像器と比
べて数分の１で使用可能であり、かつ、高寿命化させる
ことができた。

〔発明の効果〕

本発明は、環境変動や装置の使用状態によってカラー画
像形成が乱されるという不都合を現像条件の設定をする
だけで解決するという優れた発明であり、小型化、長期
安定化という画像形成上のメリットをカラー画像におい
て達成できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したカラー画像形成装置の断面図
、 第４図は本発明に係る他の実施例２を示す現像第６図は
本発明に係る他の実施例３の現像部での交互電界説明図
、 第７図は本発明に係る他の実施例４を示す現像装置の断
面図である。 １　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・感■hラム ２２　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・現像スリ[ブ ２３　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・E・・・・・・・・・・・
・磁石 ２７　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・磁性キャリア粒子３７・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　gナー
粒子 ３６　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・E・・・・現像容器 ５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・E・・・・・・・磁性体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）現像剤担持部材表面にトナー粒子とトナー粒子と
   は逆極性に帯電する磁性キャリア粒子とを担持させ静電
   像担持体の静電像を現像する第１及び第２の現像手段に
   より、同一記録材上にトナー像を形成するカラー画像形
   成方法において、現像時において、交互電界を形成する
   と共に、現像部における磁性粒子相対体積比率Ｑ（％）
   が、１５．０≦Ｑ≦２８．０ であることを特徴とするカラー画像形成方法。 （２）上記現像部において、現像剤担持部材の静電像担
   持体に対する相対速度比σが、 １．０＜σ≦１．７５ であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカ
   ラー画像形成方法。 （３）現像剤担持部材表面に静電像の電位Ｖ＿Ｌ（Ｖ）
   と同極性に帯電するトナー粒子とトナー粒子とは逆極性
   に帯電する磁性キャリア粒子とを担持させ、現像時に交
   互電界を形成して、静電像担持体の静電像を現像するカ
   ラー画像形成方法において、 静電像の電位Ｖ＿Ｌ（Ｖ）と同極性の交互電界の直流成
   分Ｖ＿Ｄ＿Ｃ（Ｖ）と、交互電界の最大電圧と最小電圧
   との中間電圧と０ボルトとの差の基準電圧Ｖ＿Ｃに関し
   て現像される静電潜像の電位Ｖ＿Ｌ（Ｖ）とは反対側に
   位置する最大電界付与点の電位ＶＭａｘ（Ｖ）と現像剤
   担持部材表面と静電像担持体の表面との最近接間隙Ｇ（
   μｍ）とによって形成される画像部最大電界強度Ｆ（Ｖ
   ／μｍ）は、２．０７≦Ｆ≦３．００ ただし、Ｆ＝｜ＶＭａｘ−Ｖ＿Ｃ｜＋｜Ｖ＿Ｃ−Ｖ＿Ｌ
   ｜／Ｇを満たすことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   及び第２項記載のカラー画像形成方法。 （４）上記交互電界の周波数ν（ＫＨｚ）は１．８≦ν
   ≦２．２ である特許請求の範囲第３項記載のカラー画像形成方法
   。 （５）上記静電像担持体の背景部電位Ｖ＿Ｄ（Ｖ）は、
   上記直流成分電位Ｖ＿Ｄ＿Ｃに対して｜Ｖ＿Ｄ＿Ｃ−Ｖ
   ＿Ｄ｜≦２００（Ｖ）を満足している特許請求の範囲第
   １項乃至第４項いづれかのカラー画像形成方法。 （６）第１及び第２の現像手段と、該手段により同一記
   録材上にトナー像を形成する手段とトナー粒子とトナー
   粒子とは逆極性に帯電する磁性キャリア粒子とを収容す
   る容器と、該容器から搬出されるトナー粒子と磁性キャ
   リア粒子の量を規制する規制部材と、規制されたトナー
   粒子と磁性キャリア粒子を担持する非磁性の現像剤担持
   部材と、静電像担持体の表面に対して現像剤担持部材の
   表面が最近接間隙Ｇ（μｍ）をもって対向する現像部に
   交互電界を形成する手段と、現像部に固定磁界を印加し
   、現像部で磁性キャリア粒子を穂立てて静電像担持体に
   接触させるための現像剤担持部材の裏面側に設けられた
   磁界発生手段とを有し、上記交互電界は静電像の電位Ｄ
   ＿Ｌ（Ｖ）と、交互電界の最大電圧と最小電圧の中間の
   電位と０ボルトの差の基準電圧Ｖ＿Ｃ（Ｖ）に関して静
   電像の電位Ｖ＿Ｌ（Ｖ）とは反対側に位置する最大電界
   付与点の電位ＶＭａｘ（Ｖ）と、現像剤担持部材表面と
   静電像担持体の表面との最近接間隙Ｇと（μｍ）とによ
   って形成される画像部最大電界強度Ｆ（Ｖ／μｍ）が、 ２．０７≦Ｆ≦３．００ ただし、Ｆ＝｜Ｖ＿Ｐ＿−＿ＰＭａｘ−Ｖ＿Ｃ｜＋｜Ｖ
   ＿Ｃ−Ｖ＿Ｌ｜／Ｇとなる交互電界を形成することを特
   徴とするカラー画像形成装置。 （７）現像剤搬送方向に関して上記磁性部材よりも上流
   側で現像剤担持体の現像剤担持側とは反対側に固定配置
   された磁界発生部と、上記磁性部材よりも下流側で上記
   磁性部材よりも現像剤担持体に近接して設けられた非磁
   性規制部材とを有し、上記磁性部材は、磁性部材の現像
   剤担持体に近接する端部と、上記磁界発生部側に位置す
   る側面としての磁界集中面とを有し、この磁界集中面の
   上記現像剤担持体から離れる方向の長さが１ｍｍ以上１
   ０ｍｍ以下であることを特徴とする特許請求の範囲第６
   項記載のカラー画像形成装置。 （８）トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容す
   る現像剤容器と、 潜像を担持する潜像担持体と対向して、トナー粒子を該
   潜像担持体に供給する現像部を形成するとともに、前記
   容器から現像剤を該現像部に担持搬送する現像剤担持部
   材と、 前記現像剤担持部材の前記現像剤担持表面と反対側に設
   けられた固定磁界発生手段と、 前記現像剤担持部材表面に塗布される磁性粒子とトナー
   粒子との量を規制する手段とを有し、キャリア粒子とト
   ナー粒子とを有する現像剤を現像部で用いて潜像を現像
   する現像装置において、 上記固定磁界発生手段は、上記現像剤担持部材の上記現
   像剤容器に対向する中央領域を挟むように現像剤担持部
   材の移動方向に関して順に設けられた第１固定磁界発生
   部と第２固定磁界発生部を備え、 上記第１固定磁界発生部側に位置する第１撹拌部材と上
   記第２固定磁界発生部側に位置し該第１撹拌部材よりも
   上方に設けられた第２撹拌部材とを有し、 上記現像剤担持部材の回転中心に関して、該第１固定磁
   界発生部が現像剤担持部材表面上で形成する磁界の最大
   磁束密度地点と、第２固定磁界発生部が現像剤担持部材
   表面上で形成する磁界の最大磁束密度地点とがなす角度
   θ＿３内に撹拌最大域のすべてが位置するように配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項又は第
   ７項記載のカラー画像形成装置。 （９）上記第１、第２撹拌部材は、共に回転方向を上記
   現像剤担持部材に対向する領域で上記現像剤担持部材と
   同方向となるように回転するスクリューである特許請求
   の範囲第６項〜第８項いずれかに記載のカラー画像形成
   装置。