JPH08152777A

JPH08152777A - 現像装置

Info

Publication number: JPH08152777A
Application number: JP7238544A
Authority: JP
Inventors: Isao Endo; 勇雄遠藤; Toru Komatsu; 小松　　徹; Yotaro Sato; 洋太郎佐藤; Kunio Shigeta; 邦男重田; Hiroyuki Nomori; 弘之野守
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】解像度、現像性が高い画像を、より低い現像
バイアス電圧によって、安定して得られる２成分非接触
の現像装置を提供する。【構成】現像スリーブ８１によって、２成分の現像剤
Ｄを現像域Ａに搬送し、現像スリーブ８１の現像域Ａ又
は現像域Ａよりも上流部に、現像剤層Ｄに当接した絶縁
部材８３に固定された電圧印加可能な電極部８４ａを配
設してなる制御電極８４を有する非接触の現像装置にお
いて、現像域Ａに搬送される現像剤搬送量をＤｗｓ（ｇ
／ｃｍ²）とするとき、０．００５＜Ｄｗｓ＜０．０７であり、かつｈ₁₁制御電
極８４当接時の現像域Ａでの現像剤穂立ち高さ（μ
ｍ）、ｈ₂₂制御電極８４非装着時の現像域Ａでの現像剤
穂立ち高さ（μｍ）とするとき、０．３＜ｈ₁／ｈ₂＜１
であることを特徴とする現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写装置等
の画像形成装置において、２成分現像剤を用いて静電潜
像を現像する現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写装置等においては、
２成分の現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式の現像装置
が用いられている。この現像装置は、内部に複数の磁極
を有する磁石体からなる磁石ロールを備え回転可能に支
持された円筒状の現像剤搬送体である現像スリーブを有
し、この現像スリーブ表面にトナー粒子を付着させた磁
性キャリアを保持し現像域に搬送して現像を行うもので
ある。

【０００３】２成分現像剤には、一般に平均粒径が数十
μｍ〜数百μｍの磁性キャリア粒子と平均粒径が１０μ
ｍ前後の非磁性トナー粒子からなる現像剤が用いられて
おり、トナー粒子やさらにはキャリア粒子が粗いため
に、繊細な線や点或いは濃淡差等を再現する高画質画像
が得られにくいといった問題がある。そこで、この現像
方法において高画質を得るために、従来、例えば、キャ
リア粒子の樹脂コーティングとか、現像剤搬送体におけ
る磁石体の改良とか、多くの努力が払われているが、そ
れでも未だ安定して十分に満足し得る画像が得られない
のが現状である。従って、高画質画像を得るためには、
トナー粒子及びキャリア粒子をより微粒子にすることが
必要であると考えられる。しかし、トナー粒子を平均粒
径が２０μｍ以下、特に１０μｍ以下の微粒子にする
と、現像時のクーロン力に対して相対的にファンデル
ワールス力の影響が大きくなるため、像形成体・トナー
間の付着力が強くなり像背景の地部分にもトナー粒子が
付着するいわゆるカブリが生ずるようになり、現像剤搬
送体への直流バイアス電圧印加によってもカブリを防ぐ
ことが困難となる。トナー粒子のキャリア被覆率が高
くなるため帯電制御が困難となる。またトナーの凝集も
起こり易くなるという問題が発生する。又キャリア粒子
を微粒子化していくと、キャリア粒子も像形成体の静電
像部分に付着するようになるという問題が発生する。こ
の原因としては、磁気バイアスの力が低下して、キャリ
ア粒子がトナー粒子と共に像形成体側に付着したためと
考えられる。また、バイアス電圧が大きくなると、像背
景の地部分にもキャリア粒子が付着するようになる。ト
ナー及びキャリアの微粒子化には、上述のような副作用
の方が目立って、鮮明な画像が得られないという問題が
あるため、実際にトナー粒子及びキャリア粒子を微粒子
化することは実際に用いるのが困難であった。

【０００４】上記問題を解決する方法として、現像域上
流部に電極を有する板状部材を現像剤搬送体に当接し、
前記電極と前記現像剤搬送体、前記現像剤搬送体と像形
成体との間に、前者の方が強くなるような振動電界を形
成し、現像剤中のトナーをクラウド化して現像を行う方
法が、特開平５−３４６７３６号広報、特開平６−１７
５４８５号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記制御電極
法では、像形成体と現像剤搬送体との最近接位置を挟ん
で磁極が存在する、いわゆる極間現像の場合、現像域で
の現像剤の穂立ちが、磁界の影響で倒されるのに加え、
上流側の板状電極によってさらに押さえられるため、穂
が密になり過ぎ、特に下層のトナーが現像されにくく、
現像性が低下し易い。そのため、高い現像バイアス電圧
（直流成分に交流成分を重畳した）を印加しなければな
らず、感光体、電極への放電による画像乱れが発生し易
い。また前述した従来技術には、現像剤搬送体の回転と
同時に、内部の磁石も回転する技術が開示されている
が、この場合、現像域が磁極間に挟まれる時と磁極上に
存在する時とで、現像性に差が生じるため、均一な濃度
の画像を安定して得ることができないという問題点があ
る。

【０００６】本発明は、前記制御電極法の問題点を解決
し、解像度、現像性が高い画像を、より低い現像バイア
ス電圧によって、安定して得られる２成分非接触の現像
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的は、像形成体に
対向し、内部に複数の磁極を有する磁石体を固設した現
像剤搬送体によって、２成分の現像剤を現像域に搬送
し、前記現像剤搬送体の現像域又は現像域よりも上流部
に、前記現像剤層に当接した絶縁部材に固定された電圧
印加可能な電極部を配設してなる制御電極を有する非接
触現像装置において、前記現像域に搬送される現像剤搬
送量をＤｗｓ（ｇ／ｃｍ²）とするとき、０．００５＜Ｄｗｓ＜０．０７であり、かつｈ₁を前記制御電極当接時の現像域での現
像剤穂立ち高さ（μｍ）、ｈ₂を前記制御電極非装着時
の現像域での現像剤穂立ち高さ（μｍ）とするとき、０．３＜ｈ₁／ｈ₂＜１であることを特徴とする現像装置によって達成される。

【０００８】また、前記現像剤搬送体の内部の前記磁石
体の現像域に対向する位置に前記磁極の一つを配設する
ことを特徴とする前記現像装置は好ましい実施態様であ
る。

【０００９】

【実施例】図２は本発明の現像装置を好適な現像手段と
して備えたカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【００１０】図２において、１は光導電体を塗布あるい
は蒸着した可撓性のベルトからなるベルト状の像形成体
である感光体ベルトで、この感光体ベルト１は回動ロー
ラ２および３の間に架設されていて回動ローラ２の駆動
により時計方向に搬送される。

【００１１】４は前記感光体ベルト１に内接するよう装
置本体に固定したガイド部材で、前記感光体ベルト１は
テンションローラ５の作用によって緊張状態とされるこ
とによりその内周面を前記ガイド部材４に摺擦させる。

【００１２】６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７
は像露光手段たるレーザビームを用いたレーザ書込み装
置、８Ａないし８Ｄはそれぞれ特定色の現像剤を収容し
た複数の現像手段たる本発明の現像装置であって、これ
等の像形成手段は感光体ベルト１の前記ガイド部材４に
接する部分に配設される。

【００１３】前記各現像装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄは
詳細については後述するが、例えばイエロー，マゼン
タ，シアン，黒色の各現像剤をそれぞれ収容するもので
前記感光体ベルト１と所定の間隙を保つ各現像スリーブ
８１を備え、感光体ベルト１上の潜像を非接触の反転現
像法により顕像化する機能を有している。この非接触現
像は接触現像と異なり、感光体ベルト１の移動を妨げな
い長所を有する。

【００１４】１２は転写器、１３はクリーニング装置で
このクリーニング装置１３のブレード１３ａとトナー排
出ローラ１３ｂは画像形成中には感光体ベルト１の表面
より離間した位置に保たれ画像転写後のクリーニング時
のみ図示のように感光体ベルト１の表面に圧接される。

【００１５】かかるカラー画像形成装置によるカラー画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。

【００１６】先ず、本実施例による多色像の形成は、次
の像形成システムに従って遂行される。

【００１７】（イ）オリジナル画像を撮像素子が走査す
る画像データ入力部でカラー画像データを得る。（ロ）
このデータを画像データ処理部で演算処理して画像デー
タを作成する。（ハ）その画像データは一旦画像メモリ
に格納される。（ニ）次いでこの画像データは記録時取
り出されて記録部である例えば図２のカラー画像形成装
置へ入力される。

【００１８】すなわち、前記カラー画像形成装置とは別
体の画像読取装置から出力される色信号である画像デー
タが前記レーザ書込み装置７に入力されると、レーザ書
込み装置７においては図示しない書込み光源である半導
体レーザで発生されたレーザビーム（書込み光）は図示
しないコリメータレンズ及びシリンドリカルレンズを通
過し、駆動モータ７１により回転される回転多面鏡７４
により回転走査され、ｆθレンズ７５とシリンドリカル
レンズ７６を経てその間２個のミラー７７，７８により
光路を曲げられて、予めスコロトロンの帯電器６によっ
て一様な電荷を付与された感光体ベルト１の周面上に投
射されて行われる主走査と、感光体ベルト１の移動によ
る副走査によってラスター走査がなされて潜像が形成さ
れる。

【００１９】一方、走査が開始されるとレーザビームが
図示しないインデックスセンサによって検知され、第１
の色信号により変調されたレーザビームが前記感光体ベ
ルト１の周面上を走査する。従ってレーザビームによる
主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により感光
体ベルト１の周面上に第１の色に対応する潜像が形成さ
れて行く。この潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）のト
ナー（顕像媒体）の装填された現像装置８Ａにより現像
されて、ベルト表面にトナー像が形成される。得られた
トナー像はベルト面に保持されたまま感光体ベルト１の
周面より引き離されている清掃手段たるクリーニング装
置１３のブレード１３ａ、トナー排出ローラ１３ｂの下
を通過し、次の画像形成サイクルに入る。

【００２０】すなわち、前記感光体ベルト１は前記帯電
器６により再び帯電され、次いで第２の色信号が前記レ
ーザ書込み装置７に入力され、前述した第１の色信号の
場合と同様にしてベルト表面への書込みが行われ潜像が
形成される。潜像は第２の色としてマゼンタ（Ｍ）のト
ナーを装填した現像装置８Ｂによって現像される。

【００２１】このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形
成されている前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下
に形成される。

【００２２】８Ｃはシアン（Ｃ）のトナーを有する現像
装置で、第１，第２の色と同様にベルト表面にシアン
（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００２３】さらに８Ｄは黒色のトナーを有する現像装
置であって、前記の色と同様の処理によりベルト表面に
黒色のトナー像を重ね合わせて形成する。これ等各現像
装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃ及び８Ｄの各現像スリーブ８１に
は直流あるいはさらに交流のバイアス電圧が印加され、
顕像手段である２成分現像剤による非接触現像が行わ
れ、基体が接地された感光体ベルト１には非接触で現像
が行われるようになっている。

【００２４】かくして感光体ベルト１の周面上に形成さ
れたカラーのトナー画像は、転写部においてトナーと逆
極性の高電圧が印加されて、給紙カセット１４より給紙
ガイド１５を経て送られてきた転写材に転写される。

【００２５】すなわち、給紙カセット１４に収容された
転写材は，給紙ローラ１６の回転によって最上層の一枚
が搬出されてタイミングローラ１７を介し感光体ベルト
１上の像形成とタイミングを合わせて転写器１２へと供
給される。

【００２６】トナー画像の転写を受けた転写材は、前記
回動ローラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルト
１より確実に分離して上方に向かい、定着ローラ１８に
よってトナー画像を溶着固定したのち排紙ローラ１９を
経てトレイ２０上に排出される。

【００２７】一方、転写材への転写を終えた感光体ベル
ト１は，さらに搬送を続けてブレード１３ａとトナー排
出ローラ１３ｂを圧接状態とした前記クリーニング装置
１３において残留したトナーの除去を行いその終了をま
って再び前記ブレード１３ａを引き離し、それより少し
後にトナー排出ローラ１３ｂを引き離し新たな画像形成
のプロセスに入る。

【００２８】上記本発明の現像装置を用いるカラー画像
形成装置として、像形成体がベルト状のものについて述
べたが、ドラム状の像形成体を有する画像形成性装置に
ついても同様に用いることができる。

【００２９】前記現像装置８Ａ〜８Ｄは同一の構成から
なり、以下符号８をもって示すことにする。

【００３０】図１は本発明の現像装置の一実施例を示す
概略断面図である。

【００３１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明装置
の一実施例の概略断面図及び要部拡大断面図、図１
（ｃ）はバイアス電源の他の例を示す図であって、８１
はアルミニウム等の非磁性材料からなる現像剤搬送体で
ある現像スリーブで、図の矢示方向に回転可能である。
８２は現像スリーブ８１の内部に固設された複数のＮ，
Ｓ磁極を周方向に有する磁石体で、磁石体８２の一つの
磁極８２ａは現像スリーブ８１と感光体ベルト１との最
近接位置の現像域Ａの中に配設されこれを主磁極という
ことにする。この現像スリーブ８１と磁石体８２とで現
像剤搬送機能を発揮する。磁石体８２の主磁極８２ａを
含む各磁極は５００ガウス〜１，５００ガウスの磁束密
度に磁化されており、その磁力によって現像剤スリーブ
８１上に磁性現像剤Ｄの層すなわち、磁気ブラシを形成
するこの磁気ブラシは現像剤スリーブ８１の回転によっ
て同方向に移動し現像域Ａに搬送される。この現像スリ
ーブ８１上に形成される磁気ブラシは感光体ベルト１の
表面に接触せず間隙を保つように、現像スリーブ８１と
規制ブレード８６の間隙及び現像スリーブ８１と感光体
ベルト１の間隙を調整される。

【００３２】８４は現像域Ａの上流側に現像剤Ｄの層に
当接するよう設けた絶縁部材８３上に電圧印加可能な電
極部８４ａと、さらに電極部８４ａの上にひさし部材８
４ｂを配設してなる制御電極で、絶縁部材８３は例えば
ポリエステル、ポリイミド、ガラスエポキシ、ポリエチ
レンテフタレート、ポリアミドイミド、セラミック、ガ
ラス等の電気的絶縁体よりなる均し部材を兼ねる部材、
電極部８４ａは金属等の導電性材料からなり絶縁部材８
３の先端部上に線状に一体に設けられ、ひさし部材８４
ｂはガラスエポキシ板等からなっている。８５Ａ，８５
Ｂは現像剤Ｄを撹拌して成分を均一にする撹拌スクリュ
ー、８６は磁気ブラシの高さ、量を規制するため設けら
れた非磁性体あるいは磁性体からなる現像剤規制手段で
ある規制ブレード、８７は現像域Ａを通過した磁気ブラ
シを現像スリーブ８１上から除去するクリーニングブレ
ード、８８は現像剤溜まり、８９はケーシング、８９ａ
は絶縁部材８３の固定部を支持するためケーシング８９
に設けられた支持部、９０，９０ｓは制御電極８４を支
持部８９ａに固定するための押え板と止めネジである。

【００３３】図３は制御電極８４の一例を示す斜視図及
び拡大断面図である。図３に示す制御電極８４は従来公
知のプリント基板製造方法を用い、絶縁部材８３として
ガラスエポキシ，ポリイミド，紙フェノール、セラミッ
ク、ガラス等を用い、銅箔等の導電性部材をラミネート
した後、エッチング処理することによって、絶縁部材８
３の先端部より約０．３ｍｍ離れた位置に電極部８４ａ
を形成し、さらにガラスエポキシ板等の絶縁材からなる
電極部８４ａの周方向の幅の約２倍の幅の被覆部材８４
ｄによって電極部８４ａを被覆して一体に接着してなる
ものである。

【００３４】図４は制御電極８４の他の例を示す斜視図
及び拡大断面図で、絶縁部材８３の先端部に図３の制御
電極８４と同様の方法により電極部８４ａを形成し、そ
の電極部８４ａの上をガラスエポキシ板、セラミック、
ガラス板等の絶縁材よりなるひさし部材８４ｃにより被
覆し、かつ張り出すように一体に接着してなるものであ
る。

【００３５】なお、ひさし部材８４ｃ、又は被覆部材８
４ｄを除いた制御電極も用いることができるが、図３及
び図４に示す被覆部材８４ｄ、又はひさし部材８４ｃを
有するものが電極部８４ａの汚れを防止することができ
て好ましい。

【００３６】上記電極部８４ａは、金属等の導電性材料
を断面が円形又は四辺形の線状にしたものを、絶縁性の
絶縁部材８３の先端部に接着剤等により貼り付ける（図
５（ａ），（ｂ），（ｇ），（ｈ））、絶縁部材８３の
先端部に切り込み８３ａを設けこれに挟み込む（図５
（ｃ），（ｄ））、絶縁部材８３の先端部に凹部８３ｃ
を設けてここに埋め込む（図５（ｅ），（ｆ））、絶縁
部材８３の先端部より下げた位置に設ける（図５
（ｉ））等の方法によって形成することができる。電極
部８４ａは無用の放電を防止するためと防錆のため絶縁
性樹脂によって被覆してもよい。

【００３７】電極部８４ａの全体は、搬送上流部での不
要なトナークラウド発生を防止し、安定した搬送量を得
るために、図１（ｂ）に示すように、絶縁部材８３と現
像スリーブ８１の最近接点８１ｂよりも現像スリーブ８
１の感光体ベルト１への最近接位置８１ａ側にのみ配置
されるよう形成させる。電極部８４ａの周方向長さは、
現像スリーブ８１の径や搬送速度にもよるが、０．０５
ｍｍ〜５ｍｍ、特に０．１ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。
０．０５ｍｍ以下では充分なトナークラウドを発生させ
ることができず、５ｍｍ以上ではトナーが振動によって
帯電し、過剰帯電となるため現像性の低下が生ずる。

【００３８】また、制御電極８４の厚さｔ（図３）は、
現像域Ａの感光体ベルト１と現像スリーブ８１の最近接
距離をｄ₁としたときに、（１／１０，０００）ｄ₁（２
／３）ｄ₁、特に（１／１，０００）ｄ₁〜（１／２）ｄ
₁が好ましい。（２／３）ｄ₁より大きいと、感光体ベル
ト１とひさし部材８４ｃ，８４ｄ又は電極部８４ａとの
間隙が狭くなるため、ひさし部材８４ｃ、又は被覆部材
８４ｄ（あるいは電極部８４ａ）が像形成体１の表面に
接触しやすくなり、画像乱れが発生しやすくなる。反対
に（１／１０，０００）ｄ₁以下では現像スリーブ８１
からの電流が流れ込みやすくなり、電圧降下が発生し現
像性の低下が起こる。

【００３９】電極部８４ａの幅（現像スリーブ８１の軸
方向の長さ）をＷ₃、現像スリーブ８１上の現像領域の
幅（現像剤Ｄ層の幅）をＷ₄とすると、図６に示すよう
に、Ｗ₃＞Ｗ₄として、電極部８４ａに直流電圧Ｅ₃を印
加するターミナル部８４ｂも、現像領域の幅Ｗ₄より外
側になる部分に設け、不要なトナークラウドの発生を防
止する。

【００４０】さらに、現像スリーブ８１の表面粗さＲｚ
₁（μｍ）と絶縁部材８３の現像スリーブ８１に対向す
る面の粗さＲｚ₂（μｍ）は、Ｒｚ₂≧Ｒｚ₁になると、
現像スリーブ８１上に搬送される現像剤が絶縁部材８３
に搬送を阻害されて、現像域Ａへのトナー搬送量が低下
し画像濃度低下を起こす。Ｒｚ₁は０．２μｍ〜２０μ
ｍの範囲、Ｒｚ₂は０．０２μｍ〜５．０μｍの範囲に
あるのが、良好な搬送性と、画像乱れのない、高い濃度
の画像を得るのに好ましい。なお、表面粗さＲｚはＪ
ＩＳＢ０６０１に準じ、ミツトヨ製Ｓｕｒｆｔｅｓ
ｔ−４０２を用いて、基準長さ２５ｍｍで測定を行っ
た。

【００４１】制御電極８４は現像スリーブ８１上に現像
剤Ｄが搬送されると、図８（ａ），（ｂ）に示すように
絶縁部材８３と現像スリーブ８１の間に現像剤Ｄが入り
込むために若干湾曲して絶縁部材８３は現像スリーブ８
１に対して若干間隙を有して対峙するか殆ど間隙のない
状態、すなわち現像スリーブ８１に当接の状態で現像ス
リーブ８１に対峙するようになる。制御電極８４の絶縁
部材８３が上記現像スリーブ８１に当接する現像スリー
ブ８１の部分を最近接点ということにし８１ｂで表す。

【００４２】制御電極８４の設置位置は、図１（ｂ）に
示すように、現像域Ａの内部又は現像域Ａより現像スリ
ーブ８１の回転に対し上流部にあるようにすると共に、
現像スリーブ８１の回転軸Ｏを中心にした、現像スリー
ブ８１の感光体ベルト１との最近接位置８１ａと主磁極
８２ａとの間の角度をθ₁、同じく上記最近接位置８１
ａと制御電極８４の先端部、又はひさし部材８４ｃの先
端部との間の角度をθ₄とすると（図１のＣは最近接位
置８１ａと現像スリーブ８１の回転軸Ｏを結ぶ中心線で
あり、上記角度の値は最近接位置８１ａより上流側を
正、下流側を負とする）、 −１０°≦θ₁１０° （θ₁５°）≦θ₄（θ₁５°）となるようにするのが、現像域Ａでの現像剤Ｄの穂立ち
を良好にして現像効率を高く維持し、トナーの飛散を防
止する上で好ましい。

【００４３】θ₁が１０°未満、あるいは１０°を超す
と、現像域Ａでの現像剤Ｄの穂立ちが悪く現像性が低下
する。

【００４４】θ₄が（θ₁−５°）より小さいと現像剤Ｄ
の穂立ちした部分を制御電極８４が覆い過ぎて現像性が
低下する、またθ₄が（θ₁＋５°）より大きいと現像剤
Ｄの穂立ちが大きくなり過ぎて、感光体ベルト１の感光
体に現像剤Ｄが接触し、はき目やキャリア付着が発生し
画像乱れが生じる。

【００４５】このように、現像域Ａに主磁極８２ａを配
設し、制御電極８４をその近くに配設して現像剤搬送体
８１と当接することによって現像剤Ｄ層を押さえるよう
にすることによって、現像剤Ｄの穂立ちを適度にしキャ
リア付着を起こすことなく、従来技術では不可能であっ
た現像性の向上を低い現像バイアス電圧印加で実現する
ことができる。

【００４６】以上説明した実施例において、現像スリー
ブ８１上の現像剤Ｄの搬送量と穂立ちについては以下の
条件を満足するのが好ましい。

【００４７】いま、Ｄｗｓを現像域Ａにおける現像スリ
ーブ８１上の単位面積当たりの現像剤搬送量（ｇ／ｃｍ
²）とすると、０．００５＜Ｄｗｓ＜０．０７好ましくは０．０１＜Ｄｗｓ＜０．０６であり、かつｈ₁を前記制御電極８４当接時の現像域で
の現像剤穂立ち高さ（μｍ）、ｈ₂を前記制御電極８４
非装着時の現像域での現像剤穂立ち高さ（μｍ）とする
とき、０．３＜ｈ₁／ｈ₂＜１好ましくは、０．４＜ｈ₁／ｈ₂＜０．９である。

【００４８】搬送量が少なくＤｗｓが０．０５（ｇ／ｃ
ｍ²）未満であると十分な現像性が得られず画像濃度が
低く、搬送量が多くＤｗｓが０．０７（ｇ／ｃｍ²）を
超えると、カブリ、像形成体上へのキャリア付着等が起
る。

【００４９】また、ｈ₁／ｈ₂については、現像剤層を適
度に密にして細線再現性と、ベタ画像の粒状性を良好に
するために、ｈ₁／ｈ₂は１より小であることが必要であ
るが、ｈ₁／ｈ₂が０．３より小さいと現像剤Ｄの穂が圧
縮され過ぎて現像性が低下する。

【００５０】特に０．００５ｇ／ｃｍ²＜Ｄｗｓ＜０．
０７ｇ／ｃｍ²の範囲にあると、ｈ₁／ｈ₂を所望の範囲
に調節することが容易となる。即ち、Ｄｗｓが０．００
５ｇ／ｃｍ²以下であると制御電極により現像剤層が規
制されすぎて、ｈ₁／ｈ₂が小さくなりすぎる傾向とな
り、反対に、Ｄｗｓが０．０７ｇ／ｃｍ²以上では、現
像剤層が制御電極を持ち上げる力が大きくなるため、搬
送状態によって電極高さが変動しやすく、予め設定した
ｈ₁／ｈ₂から大きく離れた領域で現像が行われる可能性
がある。

【００５１】安定して、適正なｈ₁／ｈ₂の値を得るため
には、０．００５ｇ／ｃｍ²＜Ｄｗｓ＜０．０７ｇ／ｃ
ｍ²の範囲にすることが好ましい。

【００５２】上記現像剤Ｄの搬送量を調整するために、
制御電極８４の現像スリーブ８１への当接／近接点より
上流側に従来公知の現像剤量規制部材を設ける。この規
制部材としてはゴム等の弾性体を現像剤Ｄの層に押し当
てる弾性ブレードタイプや、磁性ステンレス鋼などの磁
性部材を現像スリーブ８１内の磁石体８２による吸引に
よって現像剤Ｄ層に押圧させるタイプ、現像スリーブ８
１内の磁石体８２に対向し現像剤Ｄスリーブ８１と一定
の間隙をもって配置された非磁性ブレード又は磁性ブレ
ード（図１の規制ブレード８６）からなる穂立ち規制タ
イプ等があるが、本発明では、現像スリーブ８１との間
隙を変化させて、比較的容易に現像剤搬送量を制御する
ことができる穂立ち規制タイプを用いることが好まし
い。

【００５３】現像剤搬送量Ｄｗｓ（ｇ／ｃｍ²）の測定
方法は、現像スリーブ８１停止時に現像スリーブ８１上
の現像剤Ｄを、予め秤量してある接着テープに付着させ
て取り、現像剤付着前後の接着テープの重量差の値を、
接着テープの面積で割って算出した。

【００５４】ｈ₁／ｈ₂は規制ブレード８６の位置及び制
御電極８４の位置と押圧力によって調整される。制御電
極８４は０．１ｇ／ｃｍ〜６０ｇ／ｃｍ、好ましくは１
ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍの押圧力で現像剤Ｄに接するよ
うにして上記の値が得られる。

【００５５】０．１ｇ／ｃｍ未満では、押圧力が不足
し、制御電極８４が精度良く設置できない。現像スリー
ブ８１の回転に伴い、制御電極８４が振動し、現像性が
不安定になる。

【００５６】６０ｇ／ｃｍを超えると押圧力が大き過
ぎ、現像剤量と穂の高さを規制し過ぎてしまう。

【００５７】現像剤Ｄの穂立ちの測定は、プロフィール
プロジェクター（６Ｃ−２、Ｎｉｋｏｎ製）を用いて倍
率５０倍で観察し、穂の最も高い部分と現像スリーブ８
１表面との差から、現像剤Ｄの穂立ちの高さｈ₁，ｈ₂を
求める（図７参照）。この測定を制御電極８４のある場
合とない場合についてそれぞれ２０回行い、その平均値
を求めそれぞれｈ₁，ｈ₂とした。

【００５８】なお、像形成体すなわち感光体ベルト１の
現像域Ａにおける移動速度をｖ_P（ｍｍ／ｓｅｃ）と
し、現像剤搬送体すなわち現像スリーブ８１の移動速度
をｖ_S（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、ｖ_S／ｖ_Pは、１〜
４、好ましくは１〜２．５が望ましい。

【００５９】ｖ_S／ｖ_Pは現像性スリーブ８１の回転速度
を変化させて調整した。ｖ_S／ｖ_Pは、１より小さいと、
現像域Ａに搬送されるトナー量が少なくなり現像性が低
下し、４より大であると、ソリッド画像の端部、特に後
端部にトナーが過剰の状態で現像される「偏り」が発生
する。

【００６０】ｖ_S／ｖ_Pは上記「偏り」を発生させないよ
うできるだけ１に近づけることが必要である。また同じ
理由で、現像剤搬送体と像形成体の移動方向は同方向に
することが望ましい。

【００６１】以上の実施例において、現像スリーブ８１
には直流バイアス電源Ｅ₁と交流バイアス電源Ｅ₂により
保護抵抗Ｒ₁を介して直流成分に交流成分を重畳したバ
イアス電圧が印加される。また、電極部８４ａには直流
バイアス電源Ｅ₃から保護抵抗Ｒ₂を介して直流成分のみ
のバイアス電圧が印加される。電極部８４ａには、トナ
ーと同極性の直流電圧を印加するのがトナー付着防止の
観点から好ましい。

【００６２】また、現像スリーブ８１に印加する直流電
圧と、電極部８４ａに印加する直流電圧が等しい場合
は、図１（ｃ）に示すように、直流バイアス電源Ｅ₁を
共用することができ、装置の繁雑化を避けることができ
る。

【００６３】本発明の現像装置８では、以上のバイアス
電圧印加によって、感光体ベルト１と現像スリーブ８１
との間に形成する交番電界（これを第２の振動電界とい
うことにする）と共に、制御電極８４の電極部８４ａと
現像スリーブ８１との間に第１の振動電界を発生させる
ようにしてある。

【００６４】この場合、電極部８４ａは感光体ベルト１
より現像スリーブ８１に近接して設けてあるため第１の
振動電界の強さが第２の振動電界の強さより大となる。

【００６５】上記第１の振動電界によってその電気力線
に直角の方向に、電極部８４ａ付近に達した現像剤Ｄの
トナー粒子を振動させるので、そのトナー粒子をキャリ
アから分離飛翔させ、雲霞状のトナークラウドを十分に
発生させることができる。このトナークラウドは第２の
振動電界によって感光体ベルト１上の潜像に向う飛翔を
助けられ均一な現像が行われる。

【００６６】この時、交流バイアスは現像スリーブ８１
のみに印加されているため、前記第１の振動電界と第２
の振動電界は同位相となり、トナー粒子を第１の振動電
界から第２の振動電界に円滑に移行させる。

【００６７】以上の交流成分は波形が正弦波に限らず、
矩形波や三角波等であってもよい。そして周波数も関係
するが、電圧値は高い程現像剤Ｄの磁気ブラシを振動さ
せるようになって、キャリア粒子からトナー粒子の分離
飛翔が行われ易くなるが、反面、カブリや落雷現象のよ
うな絶縁破壊が発生し易くなる。カブリの発生は直流成
分で防止し、絶縁破壊は、現象スリーブ８１の表面を樹
脂や酸化皮膜等により絶縁ないしは半絶縁にコーティン
グすること、あるいは現像剤Ｄのキャリア粒子に後述す
るような絶縁性のキャリア粒子を用いること、等によっ
て防止することができる。

【００６８】ここで、図９は、後述する実施例１の現像
装置（図１）、現像剤、カラー画像形成装置（図２）を
用いて、現像剤搬送量Ｄｗｓ（ｇ／ｃｍ²）を変化させ
て、Ｄｗｓと最高画像濃度Ｄｍ、画像白地部濃度Ｄｆと
の関係を示したものである。Ｄｗｓは前述したように、
現像剤量規制部材８６と現像剤搬送体８１との間隙を調
整することで変化させた。又、この結果は図２の画像形
成装置中の黒現像装置８Ｄのみを用いて、像形成体上の
最高電位（−８５０Ｖ、非露光部）、最低電位（−５０
Ｖ、露光部）の黒トナーによる現像を行い、転写紙にコ
ロナ放電して転写し、ヒートローラにより定着した画像
を、画像濃度計（マクベス濃度計ＲＤ９１８、Ｍａｃｂ
ｅｔｈ社製）によって測定したものである。一般に画像
部分（露光部分）の画像濃度は１．３以上が必要であ
り、１．３以下の場合は現像性不良と判定される。又、
非画像部分（未露光部分）の画像濃度は一般に０．１以
下であることが必要であり、０．１以上ではカブリが大
きいと判定される。図に示した通り、Ｄｗｓが０．００
５ｇ／ｃｍ²〜０．０７ｇ／ｃｍ²の範囲であれば、カブ
リがなく、画像濃度の高い良好な画像が得られることが
分かる。ここで、現像スリーブ８１に印加する交流成分
のゼロ・ピーク電圧（Ｖ_O-P）は、図１中に示した前記
像形成体１と現像剤搬送体８１の最近接距離ｄ₁（ｍ
ｍ）、前記電極部８４ａの現像スリーブからの高さｄ₂
（ｍｍ）、現像剤中のトナー体積平均粒径ｄt（μ
ｍ）、該トナーの平均帯電量をＱ（μＣ／ｇ）とした場
合に、２０・｜Ｑ｜・ｄｔ・ｄ₁＞Ｖ_O-P＞３・｜Ｑ｜・
ｄｔ・ｄ₂、特に１０・｜Ｑ｜・ｄｔ・ｄ₁＞Ｖ_O-P＞５
・｜Ｑ｜・ｄｔ・ｄ₂、の範囲であることが好ましい。
ここでトナーの平均帯電量Ｑは、２ｃｍ×５ｃｍの導電
性板を直径２０ｍｍの現像ローラに最近接距離０．７ｍ
ｍで対向させ、前記現像ローラに現像剤を供給して２０
０ｒｐｍで回転させながら前記現像ローラにＤＣとＡＣ
の重畳電圧（例えばＤＣ；１０００Ｖ、ＡＣ；７５０Ｖ
_O-P、ＡＣ周波数８ｋＨｚ）を印加して、前記導電性板
上に現像剤中のトナーを現像し、このトナーが現像され
た導電性板をファラデーゲージに接続してトナーを窒素
ガスによって吹き飛ばし、このとき飛ばされたトナーの
電荷量と重量とを測定することにより得られる値であ
る。又、ｄ₂は、電極部８４ａの現像スリーブ８１から
の高さ（ｍｍ）で、現像スリーブ、像形成体への放電防
止、現像性確保の点から、（０．２〜０．６）ｄ₁が好
ましい。印加するＡＣ電圧がこの範囲よりも大きいと、
現像剤搬送体と制御電極中の電極部との間に放電を起
し、良好な画像が得られないばかりか、制御電極の破損
を生じやすくなる。又小さいと現像剤搬送体と制御電極
間の電界が極度に弱まるため、充分な現像性が得られな
くなる。０．００５ｇ／ｃｍ²＜Ｄｗｓ＜０．０７ｇ／
ｃｍ²の範囲で、印加ＡＣ電圧が上記範囲であれば、図
９に示したような、良好な現像性とカブリの防止を両立
することができる。又、印加される交流成分の周波数は
１００Ｈｚ〜２０ｋＨｚ、特に１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚで
あることが好ましい。

【００６９】図９においては、現像剤搬送体８１と、電
極部８４ａに印加されるＤＣ成分は、実施例１と同じく
−７５０Ｖとしている。又、この結果は、黒以外の現像
器の場合でも同様であることは言うまでもない。

【００７０】本発明の現像装置は、以上述べたように２
成分現像剤を像形成体である感光体ベルト１に対して非
接触に保ち、第１及び第２の振動電界によってトナーク
ラウドを発生させ、感光体ベルト１への分離飛翔を向上
させ、静電像への選択吸着性を向上させて、キャリア粒
子の感光体ベルト１への付着を防止し、従ってトナー粒
子やキャリア粒子に微粒子のものを用いることを可能に
して、高画質画像の現像が行われるようにしたものであ
るが、それには次のようなキャリア粒子とトナー粒子か
らなる現像剤Ｄを用いることが好ましい。

【００７１】一般に磁性キャリア粒子は平均粒径が大き
いと、現像スリーブ８１上に形成される磁気ブラシの穂
の状態が粗くなるために、電界により振動を与えながら
静電潜像を現像しても、トナー像にムラが現れ易く、穂
におけるトナー濃度が低くなるので高濃度の現像が行わ
れない等の問題点がある。この問題点を解消するには、
磁性キャリア粒子の平均粒径を小さくすればよく、実験
の結果体積平均粒径が１０μｍ〜６０μｍ、好ましくは
２０μｍ〜５０μｍであると上記問題点は発生しないこ
とが判明した。

【００７２】１０μｍ以下であると、キャリアを十分に
磁化させることが困難で、トナー粒子と共に感光体ベル
ト１表面に付着するようになったり、飛散し易くなる。

【００７３】また、６０μｍ以上になると、キャリアの
比表面積が小さくなるため、トナーを十分に帯電するこ
とができない。また、被覆率が高くなるためトナー飛散
も起こり易くなる。

【００７４】上記体積平均粒径は、湿式分散機を備えた
レーザ回折式粒度分布測定装置「ＨＥＲＯＳ」（ＳＹＭ
ＰＡＴＥＣ社製）により測定される。先ず、湿式分散機
で磁性粒子数１０ｍｇを界面活性剤と共に水５０ｍｇに
分散させ、次いで超音波ホモジナイザー（出力１５０
Ｗ）で発熱による再凝集が起こらぬよう注意しながら、
１〜１０分間分散する前処理を行った後に測定する。

【００７５】キャリアの磁化の強さ（最大磁化）は、５
ｅｍｕ／ｇ〜６０ｅｍｕ／ｇ、好ましくは１０ｅｍｕ／
ｇ〜４０ｅｍｕ／ｇである。この強さは現像性スリーブ
８１上の磁束密度にもよるが、現像スリーブ８１上の磁
束密度がスリーブに一般に用いられる５００ガウス〜
１，２００ガウスでは、５ｅｍｕ／ｇ未満では磁気的な
束縛力が働かずキャリア飛散の原因となる。また、６０
ｅｍｕ／ｇを超えるとキャリアの穂立ちが高くなり過
ぎ、感光体ベルト１と非接触状態を保つことが困難にな
る。

【００７６】キャリアの磁化の強さは、キャリア粒子を
０．２５ｃｍ×３ｃｍ²の試料セルにタッピングしなが
ら充填した後、試料をピックアップコイルに付けて磁化
器にセットし、直流磁化特性自動記録装置「ＴＹＰＥ３
２２７」（横河北辰電機社製）を用いてＸ−Ｙレコーダ
にヒステリシスカーブを描かせることにより得られる。

【００７７】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄，クロム，ニ
ッケル，コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄，γ−酸化第二鉄，二酸化ク
ロム，酸化マンガン，フェライト，マンガン−銅系合
金、といった強磁性体ないしは常磁性体の球形化された
粒子、又はそれらの磁性体粒子の表面をスチレン系樹
脂，ビニル系樹脂，エチル系樹脂，ロジン変性樹脂，ア
クリル系樹脂，ポリアミド系樹脂，エポキシ系樹脂，ポ
リエステル系樹脂，シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の
単独、又は共重合体で球形に被覆することで得られる。

【００７８】また、これらの樹脂の中に、磁性体微粒子
を分散して含有させた、いわゆる樹脂分散型キャリアも
用いることができる。この場合、キャリアの形状が不定
形となるために、比表面積が増大し、現像に必要な充分
なトナー量を、より低い表面被覆率で得ることができ、
トナー飛散が起こりにくく、現像安定性の面から好まし
い。

【００７９】キャリア密度は磁性体含有量にもよるが、
概ね１．８ｇ／ｃｍ³〜７ｇ／ｃｍ³、好ましくは２ｇ／
ｃｍ³〜６ｇ／ｃｍ³であるのが良好である。１．８ｇ／
ｃｍ³より小さいと現像スリーブ８１の回転によりキャ
リアが飛散し易くなる。７ｇ／ｃｍ³より大きくなる
と、トナーへのストレスが大きくなり現像剤Ｄの耐久性
が低下する。

【００８０】密度の測定は、乾式密度計アキュピック１
３３０（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製）を用いて行
った。

【００８１】次に、トナー粒子について説明する。一般
にトナー粒子は、平均粒径が小さくなると、相対的にフ
ァンデルワールス力のような付着力が大きくなって、現
像が困難となり、又トナーが感光体の非画像部に付着す
ると剥がれにくいためカブリが発生し易くなる一方、磁
気ブラシのキャリア粒子から離れにくくなったりする。
そして、従来の磁気ブラシ現像方法では、平均粒径が１
０μｍ以下になると、このような問題が顕著に現れるよ
うになる。その点を本発明の現像装置では磁気ブラシに
よる現像を二重の振動電界下で行うことで解消するよう
にしている。すなわち、磁気ブラシの穂に付着している
トナー粒子は、第１の振動電界において強く振動を与え
られて穂から容易に離れてトナークラウドを形成し、こ
のクラウドが、スリーブ回転による慣性力，振動電界に
よる遠心力等により直ぐ近くの現像域Ａに運ばれて、第
２の振動電界下で静電潜像にトナー粒子が忠実に吸着さ
れるようになる。このとき、電極部８４ａは、絶縁部材
８３と現像スリーブ８１の最近接点８１ｂより下流側に
のみ設けられているため、現像域以外の不要な部分でト
ナークラウドが発生することがない。また、帯電量の低
いトナー粒子が画像部や非画像部に移行することが殆ど
なくなるし、トナーが感光体ベルト１と摺擦することも
ないので摩擦帯電により感光体ベルト１に付着すること
もなくなって、１μｍ程度のトナー粒径のものまで用い
られるようになる。このような方法でより低い印加電圧
で小粒径トナー粒子の現像を可能とし、同時にカブリも
防止できる。

【００８２】振動電界がトナー粒子とキャリア粒子の結
合を弱めることは、トナー粒子に伴うキャリア粒子の感
光体ベルト１への付着も減少させるし、磁気ブラシの穂
が感光体ベルト１面と非接触に保たれていて、キャリア
粒子に対して大きな帯電量をもつトナー粒子が上述のよ
うに振動電界下で選択的に静電潜像に移行することは、
キャリア粒子の感光体ベルト１への付着を大幅に減少さ
せる。

【００８３】トナーの体積平均粒径が大きくなると、既
に触れているように、画像の荒れが目立つようになる。
平均粒径１０μｍ以下の微粒子化したトナーを用いる
と、解像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に再現した
鮮明な高画質画像を与えるようになる。体積平均粒径が
２０μｍ以上では、画質の低下を生じ、１μｍ以下にな
ると摩擦によるキャリアへの付着やキャリア被覆率が高
くなるため、帯電不良、飛散等が起こり易くなる。

【００８４】以上の理由からトナーの粒径は体積平均粒
径が１μｍ〜２０μｍ、好ましくは３μｍ〜１０μｍで
ある。

【００８５】ここで、平均粒径に用いた体積平均粒径は
コールターカウンターＴＡ−II型（アパーチャー１００
μｍ、コールター社製）で測定された。

【００８６】トナーの密度ρ_tは１〜２（ｇ／ｃｍ³）が
好ましい。

【００８７】１より小さいとキャリアとの混合が不充分
となるため、トナー帯電量が安定せず、カブリ、飛散等
の原因となる。

【００８８】２より大きいとキャリアとの撹拌時に、ト
ナーがキャリアに融着、いわゆるトナースペントが起こ
りやすくなり、帯電不良の原因となる。

【００８９】密度の測定は乾式自動密度計アキュピック
１３３０（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製）を用い
た。

【００９０】また、トナー粒子が電界に追随するため
に、トナー粒子の帯電量の絶対値は１μＣ／ｇ〜３μＣ
／ｇより大きいこと好ましくは３μＣ／ｇ〜５０μＣ／
ｇであることが現像性確保、カブリや飛散防止の観点か
ら望ましい。特に粒径の小さい場合は高い帯電量が必要
である。

【００９１】トナーの平均帯電量Ｑは、２ｃｍ×５ｃｍ
の導電性板を直径２０ｍｍの現像ローラに最近接距離
０．７ｍｍで対向させ、前記現像ローラに現像剤を供給
して２００ｒｐｍで回転させながら前記現像ローラにＤ
ＣとＡＣの重畳電圧（例えばＤＣ；１０００Ｖ、ＡＣ；
７５０Ｖ_O-P、ＡＣ周波数８ｋＨｚ）を印加して、前記
導電性板上に現像剤中のトナーを現像し、このトナーが
現像された導電性板をファラデーゲージに接続してトナ
ーを窒素ガスによって吹き飛ばし、このとき飛ばされた
トナーの電荷量と重量とを測定することにより得られ
る。

【００９２】このようなトナーとしては、スチレン系樹
脂，ビニル系樹脂，エチル系樹脂，ロジン変性樹脂，ア
クリル系樹脂，ポリアミド樹脂，エポキシ樹脂，ポリエ
ステル樹脂や、これらのスチレン−アクリル系樹脂等の
共重合体樹脂又は混合した樹脂等のバインダー樹脂にカ
ラー顔料等の着色成分や、必要に応じて帯電制御剤、ワ
ックス等の離型剤等を加えて、従来公知の粉砕造粒法，
懸濁重合法，乳化重合法等のトナー製造方法で得られ
る。すなわち、従来のトナーにおける球形や不定形の非
磁性又は磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段によって
選別したトナーを用いることができる。

【００９３】以上を纏めると、本発明の現像装置におい
て、好ましいトナー粒子は、キャリア粒子について述べ
たような樹脂を用い、それにカーボン等の着色成分や必
要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のトナー粒
子製造方法と同様の方法によって作ることができる体積
平均粒径が２０μｍ以下、特に好ましくは３μｍ〜１０
μｍの粒子からなるものである。

【００９４】本発明の現像装置には、以上述べたような
球状のキャリア粒子とトナー粒子とが従来の２成分現像
剤と同様の割合で混合した現像剤が好ましく用いられる
が、キャリアとして、一般のコーティングキャリア（密
度５ｇ／ｃｍ³〜８ｇ／ｃｍ³）を使用した場合、現像剤
中のトナー濃度は２重量％〜３０重量％、好ましくは５
重量％〜２０重量％である。

【００９５】２重量％より小であると、現像に必要なト
ナー数が確保できなく、被覆率が低下するため帯電過
剰、現像性低下を招く。

【００９６】３０重量％より大であると、被覆率が大と
なり、帯電不良、トナー飛散が起こり易くなる。

【００９７】ただし、現像剤中のキャリアとして前述し
たような密度の比較的軽い（２ｇ／ｃｍ³〜４ｇ／ｃ
ｍ³）樹脂分散型キャリアを用いた場合の現像剤中のト
ナー濃度は、一般の樹脂被覆キャリアを用いる場合より
もやや高く、５重量％〜４０重量％、好ましくは１０重
量％〜３０重量％とするのがよい。

【００９８】トナー粒子の帯電量は絶対値で１μＣ／ｇ
〜３μＣ／ｇより大きく、３μＣ／ｇ〜５０μＣ／ｇに
するのが、現像性確保、カブリ・飛散防止の観点から好
ましい。

【００９９】（実施例１）以上のような現像装置を装着
した、図２に示したカラー画像形成装置を用いて現像を
行った。感光体ベルト１はＯＰＣ感光体で、その周速は
１８０ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ベルト１上に形成された静
電潜像の最高電位−８５０Ｖ（非画像部電位）、最低電
位−５０Ｖ（画像部電位）、現像スリーブ８１の外径２
０ｍｍ、表面粗さＲｚ₁＝１．２μｍ、現像スリーブ内
の磁石の強さ７００ガウス、ｄ₁＝０．５ｍｍ、θ₁＝＋
１°、θ₄＝＋２°、制御電極８４は、絶縁部材８３と
して厚さ０．１ｍｍのガラスエポキシ板を用い、この絶
縁部材上に、図３（ｂ）に示したように、周方向の幅
０．５ｍｍの電極部を厚さ０．０２ｍｍの銅箔を用いた
ラミネートエッチング法により形成し、更にその上部
に、絶縁部材８３と同じ材質のガラスエポキシ板によっ
て、ひさし部８４ｃを取り付けたものを使用した。絶縁
部材８３の現像剤搬送体側表面粗さＲｚ₂＝０．０８μ
ｍ。現像剤量規制部材は、図１に示したような穂立ち規
制板タイプの規制ブレード８６を用いた。又、感光体ベ
ルトの現像域での移動速度Ｖ_P（ｍｍ／ｓｅｃ）、現像
スリーブの現像域での移動速度Ｖ_S（ｍｍ／ｓｅｃ）の
比Ｖ_S／Ｖ_Pは２．２とした。

【０１００】現像剤Ｄはトナー濃度が１０重量％となる
ようキャリアとトナーを混合したものを使用し、現像剤
搬送量を０．０２ｇ／ｃｍ²、ｈ₁／ｈ₂を０．６４、制
御電極８４の押圧力を３ｇ／cmとした。尚、トナー濃度
は現像剤中（トナー＋キャリア）のトナー重量％を指
す。

【０１０１】キャリア：磁化の強さ２５ｅｍｕ／ｇの球
形フェライト粒子に、メチルメタクリレート／スチレン
共重合樹脂を表面被覆して得られた体積平均粒径が４５
μｍ、密度５．２ｇ／cm³。

【０１０２】トナー：スチレン−アクリル樹脂（三洋化
成製ハイマーｕｐ１１０）１００重量部、カラー顔料１
０重量部、ニグロシン１重量部を、溶融・混練した後粉
砕・分級して、体積平均粒径８．５μｍのイエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒の各トナーを得た。この各トナーに
流動化剤としてコロイダルシリカをそれぞれ２重量部添
加し、密度は１．１ｇ／ｃｍ³であった。

【０１０３】（実施例２）実施例１と同じ装置で、実施
例１と同様のトナーと下記のキャリアを用い、トナー濃
度２０重量％となるよう混合した現像剤Ｄを使用し、現
像剤搬送量を０．００４ｇ／ｃｍ²、ｈ₁，ｈ₂，ｄ₂及び
制御電極８４の押圧力を表１に示すように変更した装置
である。

【０１０４】キャリア：メチルメタクリレート／スチレ
ン共重合樹脂２０重量部、体積平均粒径０．８μｍ、磁
化の強さ３０ｅｍｕ／ｇのフェライト粒子８０重量部
を、溶融・混練した後粉砕・分級して得られた体積平均
粒径が４５μｍ、密度５．２ｇ／ｃｍ³、磁化の強さ２
７ｅｍｕ／ｇの不定形キャリア。

【０１０５】（比較例１）ｈ₁，ｈ₂，ｄ₂及び制御電極
８４の押圧力を６．５ｇ／ｃｍと変更した他は実施例１
と同じ。

【０１０６】（比較例２）ｈ₁，ｈ₂，ｄ₂及び現像剤搬
送量を０．００４ｇ／ｃｍ²と変更した他は実施例１と
同じ。

【０１０７】（比較例３）ｈ₁，ｈ₂，ｄ₂及び現像剤搬
送量を０．０７８ｇ／ｃｍ²と変更した他は実施例１と
同じ。

【０１０８】以上の実施例と比較例を下記表１に示した
条件で、

【０１０９】

【表１】

【０１１０】５万枚のフルカラーの画像記録を行った。

【０１１１】その結果、表１に示すように、実施例１及
び実施例２では、最初から最後まで階調性に優れ、濃
度、解像度の高い画像が安定して得られたが、比較例１
〜３では表１に示した問題点が発生し安定して良好な画
像が得られなかった。

【０１１２】また、比較例１及び２については、現像性
を向上させるため、印加バイアス電圧の交流成分をさら
に高くしたが、カブリの発生が見られ、現像性とカブリ
を同時に満足できる領域は見られなかった。

【０１１３】また、比較例３についてもカブリや階調性
の不良を無くすため、印加バイアス電圧の交流成分を低
くしたが、現像性が低下し、現像性とカブリを両立させ
る領域は見られなかった。

【０１１４】以上の実施例は、２成分現像剤のトナーが
磁性を有するものであれば、磁気潜像に対しても同様の
現像条件により可視化できることはいうまでもない。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように制御電極を有する非
接触現像装置において、現像剤搬送量Ｄｗｓ（ｇ／ｃｍ
²）を０．００５＜Ｄｗｓ＜０．０７、現像剤の穂立ち
高さについて、０．３＜ｈ₁／ｈ₂＜１の条件を満たすよ
う構成することによって、平均粒径が３０μｍ以下のキ
ャリアや平均粒径が１０μｍ以下のトナーを用いること
によっても支障なく、低い現像バイアス電圧印加で、安
定した高い現像性と階調性を得ることができる優れた現
像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一実施例を示す概略断面図
である。

【図２】本発明の現像装置を備えたカラー画像形成装置
の一例を示す概略構成図である。

【図３】制御電極８４の一例を示す斜視図及び拡大断面
図である。

【図４】制御電極の他の例を示す斜視図及び拡大断面図
である。

【図５】制御電極の絶縁部材及び電極部の他の形態を示
す断面図である。

【図６】制御電極の各部と現像スリーブの幅の関係を示
す平面図である。

【図７】現像剤の穂の状態を示す側面図である。

【図８】制御電極の設置状態を示す側面図である。

【図９】現像剤搬送量と画像濃度との関係と好適領域を
示すグラフである。

【符号の説明】

１感光体ベルト（像形成体）６スコロトロン帯電器７レーザ書込み装置８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ現像装置８１現像スリーブ（現像剤搬送体）８２磁石体８２ａ主磁極８３絶縁部材８４制御電極８４ａ電極部８４ｃひさし部材８４ｄ被覆部材８６規制ブレードＡ現像域Ｄ現像剤Ｅ₁，Ｅ₃ 直流バイアス電源Ｅ₂ 交流バイアス電源

フロントページの続き (72)発明者重田邦男東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者野守弘之東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体に対向し、内部に複数の磁極を
有する磁石体を固設した現像剤搬送体によって、２成分
の現像剤を現像域に搬送し、前記現像剤搬送体の現像域
又は現像域よりも上流部に、前記現像剤層に当接した絶
縁部材によって固定された電圧印加可能な電極部を配設
してなる制御電極を有する非接触現像装置において、前
記現像域に搬送される現像剤搬送量をＤｗｓ（ｇ／ｃｍ
²）とするとき、０．００５＜Ｄｗｓ＜０．０７であり、かつｈ₁を前記制御電極当接時の現像域での現
像剤穂立ち高さ（μｍ）、ｈ₂を前記制御電極非装着時の現像域での現像剤穂立ち
高さ（μｍ）とするとき、０．３＜ｈ₁＜ｈ₂＜１であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤搬送体の内部の前記磁石体の
現像域に対向する位置に前記磁極の一つを配設すること
を特徴とする請求項１に記載の現像装置。