JPH08297415A - 現像方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多色画像形成時において、既に形成された潜
像担持体上のトナー像を乱すことなく、磁性キャリアの
付着を抑制し、十分な現像性を確保する。 【構成】 回転可能な非磁性スリーブ２内に磁石部材３
が固定設置される現像剤担持体１を有する非接触二成分
現像方法において、有効現像領域ｍの上流側近傍又は有
効現像領域ｍ中の少なくとも一部に、現像剤Ｇのキャリ
アチェーンが現像剤担持体１の円周方向に沿って摺動す
る領域ｋが存在し、有効現像領域ｍ内の少なくとも一部
において、｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧０．５且つ｜Ｂt｜／｜Ｂ
｜≦０．５となる領域が存在し、ｉbと△Ｂ／△ｒとの
内積Ｆrは、有効現像領域ｍ内の｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧０．
５を満たす領域内にてＦｒ≦−２００であり、有効現像
領域ｍ内のそれ以外の領域にてＦｒ≦−５０であること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、単色あるいは多色画
像を形成する電子写真方式の複写装置あるいはプリンタ
等の画像形成装置において用いられる現像方法及び装置
に係り、特に、現像剤担持体上に磁気ブラシの薄層を形
成し、潜像担持体上の潜像を現像する現像方法及びその
装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体上に形成された静電潜像を
現像装置で現像し、その後、記録紙上に転写する画像形
成装置においては、感光体表面に現像剤を接触させて静
電潜像を顕像化する二成分磁気ブラシを使用した現像方
法は多数提案されてきた。この方法はトナー濃度制御、
装置の大型化という課題を有するものの画質特性、維持
性等の観点から現像方法の主流となっている。しかし、
近年では、高画質化、多色記録化に伴い、感光体上に形
成された静電潜像を複数色のトナーで顕像化し、これら
を記録紙に一括転写する多色画像形成プロセスが提案さ
れてきている。このような多色画像形成プロセスの二段
目以降の現像プロセスに対して上述した接触型二成分磁
気ブラシを使用した現像方法を採用すると、前段以前に
形成された感光体上のトナー像を摺擦して破壊したり、
感光体上のトナーが現像装置内に混入するなどの技術的
課題が見い出されている。

【０００３】このような技術的課題を解決するために、
感光体表面に現像剤を接触させずに現像を行う、いわゆ
る非接触現像法が多数提案されている。この種の非接触
現像法としては、例えば、特公平２−４９０３号公報に
開示されているように、感光体と現像磁気ブラシとを非
接触状態とし、磁石ロールの感光体に対向する磁極の磁
極幅を広くしたり、同極性磁極対の磁極間を感光体に対
向させて現像剤層のソフトブラシを形成するようにした
ものが知られている。この方法においては、多色画像形
成時に、後段の現像装置による磁気ブラシと前段以前に
形成された感光体上のトナー像の機械的接触による乱れ
のない良好な画像を形成することができ、また、現像装
置内への感光体上のトナーの混入を防ぐことができる。

【０００４】また、特公平４−３６３８３号公報に開示
されているように、現像スリーブと感光体とが最近接し
ている位置を避けて磁石ロールの磁極を配置し、現像剤
層に水平磁界成分を作用させながら振動電界下で現像さ
れる方法では、均一な現像剤の薄層が得られるため、多
色画像形成時に、二段目以降の現像プロセスで、磁気ブ
ラシとトナー像との機械的接触による乱れを回避でき、
また、混色のない良好な画像を得ることができる。ただ
し、これらの現像方法は多色画像形成プロセスだけでは
なく、単色記録用現像法としても適用可能であり、感光
体表面に対して磁気ブラシが非接触であることから、入
力画像に対し忠実な画像再現が期待できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
２−４９０３号公報に開示される現像方法においては、
ソフトブラシを形成しているために、トナーと磁性キャ
リアの分離がされやすく良好な現像性が得られるもの
の、磁性キャリアの現像スリーブへの拘束力が弱くなっ
ているために、画像中、特に高周波ライン画像の線間に
は磁性キャリアの付着発生するという技術的な課題が見
い出された。

【０００６】一方、特公平４−３６３８３号公報に開示
される現像方法においては、現像剤層に水平磁界成分を
作用させるため薄く均一な現像剤層が得られるものの、
現像剤層が磁力線に沿って強くパッキングされた状態下
におかれるため、現像に寄与する現像剤は表層の僅か一
〜二層となり、多色画像形成時、既に感光体上に形成さ
れたトナー画像を乱さないようにする為には自身の現像
性を十分に高めることができない、いわゆる現像性低下
という技術的課題が見い出された。

【０００７】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ためのものであって、多色画像形成時において、既に形
成された潜像担持体上のトナー像を乱すことなく、磁性
キャリアの付着を抑制し、十分な現像性を確保すること
ができる新規な現像方法及びその装置を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
図１に示すように、回転可能な非磁性スリーブ２内に磁
石部材３が固定設置される現像剤担持体１を有し、この
現像剤担持体１上にトナー及び磁性キャリアからなる二
成分現像剤Ｇを担持し、現像剤担持体１上の二成分現像
剤Ｇによって潜像担持体４上に形成された潜像Ｚを非接
触状態で現像するようにした現像方法において、有効現
像領域ｍの上流側近傍又は有効現像領域ｍ中の少なくと
も一部に、現像剤担持体１上の現像剤Ｇのキャリアチェ
ーンが現像剤担持体１の円周方向に沿って摺動する領域
ｋが存在し、前記現像剤担持体１の中心から外側に向か
う向きを正の向きとする磁束密度の現像剤担持体１の半
径方向成分をＢr、現像剤担持体１の回転方向を正の向
きとする磁束密度の現像剤担持体１の円周方向成分をＢ
t、磁束密度ベクトルＢがＢ＝（Ｂr，Ｂt）で表される
ものとし、この磁束密度ベクトルＢの単位ベクトルをｉ
b（＝Ｂ／｜Ｂ｜）、現像剤担持体１の中心から外側に
向かう向きを正とする現像剤担持体１の半径方向の微小
変化量を△r、半径方向の微小変化量△rに対する磁束密
度ベクトルの変化率を△Ｂ／△ｒとすると、有効現像領
域ｍ内の少なくとも一部において、｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧
０．５且つ｜Ｂt｜／｜Ｂ｜≦０．５となる領域が存在
し、ｉbと△Ｂ／△ｒとの内積Ｆrは、有効現像領域ｍ内
の｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧０．５を満たす領域内にてＦｒ≦
−２００であり、有効現像領域ｍ内のそれ以外の領域に
てＦｒ≦−５０であることを特徴とする。

【０００９】また、このような方法発明を具現化する装
置発明は、図１に示すように、上記条件を満たすよう
に、現像剤担持体１上の有効現像領域ｍ及びその近傍に
対応する上記磁石部材３に異極性の磁極対５、例えば二
組の異極性磁極対（Ｎ11、Ｓ11、Ｎ21、Ｓ21）を設ける
ようにしたものである。

【００１０】このような技術的手段において、現像剤担
持体１の有効現像領域ｍは、現像剤担持体１上のトナー
が潜像担持体４に作用して潜像担持体４上の潜像を実質
的に現像する領域を意味し、例えば二成分交番電界現像
方式のタイプにおいては、現像時に印加される交番電界
を作用させた条件下でトナーが潜像担持体４側に飛翔す
る領域を意味する。

【００１１】また、上記異極性磁極対（Ｎ11、Ｓ11、Ｎ
21、Ｓ21）の磁束密度は１００〜１２００ガウスの範囲
にあり、磁極対（Ｎ21、Ｓ21）を狭んで配設された磁極
対（Ｎ11、Ｓ11）と現像剤担持体１の中心を結ぶ線によ
って形成される磁角では、３０〜１５０度の範囲にあ
る。ただし、上記磁束密度および磁角は、潜像担持体４
及び現像剤担持体１を円筒状とした時はその曲率（外
径）により決定される。

【００１２】更に、現像剤担持体１に設けられる各磁極
は、通常の着磁方法を使用してもよいし、磁石を埋め込
む方法を使用してもよい。また、配置される磁極の極性
は図１の場合に限らず、図１の磁極の極性を（例えばＮ
極をＳ極に、Ｓ極をＮ極に）入れ替えたものであっても
かまわない。

【００１３】更にまた、この発明において、現像剤Ｇの
キャリアが潜像担持体４側へ転移する所謂キャリオーバ
現象をより確実に回避するという観点からすれば、現像
剤Ｇが摺動する領域ｋの下流側にあって現像剤担持体１
上の現像剤Ｇ層厚が最も低くなる位置を潜像担持体４に
対する最近接位置とすることが好ましい。

【００１４】また、現像剤Ｇを構成するキャリアとして
は単位体積当たりの磁力が小さく且つ粒径が小さい方が
層形成及び画像特性の観点から好ましく、通常平均粒径
が２０〜５０μｍ程度のものが用いられる。更に、キャ
リア粒子のうち、１０μｍ以下の微粉粒子を除去し、粒
度分布をシャープに制御することによってもより均一な
層形成が可能となる。また、現像性をより向上させる為
に、潜像担持体４表面と非磁性スリーブ２との間に直流
バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイアスを印加
することが好ましい。

【００１５】また、上記した条件を満たす領域は少なく
とも有効現像領域ｍ内の一部に存在し、作用しているこ
とが必要である。更に、現像性を向上させる観点からす
れば、上記した条件を満たす領域が有効現像領域ｍ内あ
るいはその近傍の複数箇所に存在し、作用していること
が好ましい。

【００１６】また、この発明に係る現像装置の有効な用
途例としては、潜像担持体４上に複数の潜像を順次形成
し、形成された各潜像を対応する色系統のトナーによっ
て順次現像した後、潜像担持体４に形成された複数の色
系統のトナー像を記録媒体に一括転写するようにした多
色画像形成装置において、少なくとも二番目以降の潜像
を現像する現像装置として本願発明のものを用いること
が好ましい。

【００１７】このような多色画像形成装置としては、潜
像担持体４を一回転させる間に各色成分毎の潜像形成、
現像を順次繰り返した後、記録媒体に一括転写するタイ
プであってもよいし、潜像担持体４を複数回回転させ、
各回転毎に各色成分の潜像形成、現像を順次繰り返した
後、記録媒体に一括転写するタイプなどでもかまわな
い。また、本願発明の現像装置は、多色画像形成装置の
二番目以降の現像を行うのに有効であるが、現像パラメ
ータ等を変更して一番目の潜像を現像するものとして使
用してもよいし、単色の画像を現像するものとして使用
してもかまわない。

【００１８】

【作用】上述したような技術的手段によれば、現像剤担
持体１上の有効現像領域ｍの上流側近傍又は有効現像領
域ｍ中の一部に、現像剤Ｇが非磁性スリーブ２上を摺動
し現像剤担持体１の周方向に沿って移動する領域ｋが形
成される。この領域ｋでは、移動する現像剤Ｇが下流側
の現像剤Ｇ層に当たるためにトナーのたたき出し等が発
生する。このトナーのたたき出しは、主に摺動するキャ
リアチェーンの先端付近と下流側に位置する現像剤Ｇ層
の上層部が寄与しているものと考えられる。ここで、た
たき出されたトナーは有効現像領域ｍ中で現像電界によ
って静電潜像を現像する。

【００１９】この領域ｋの下流側に位置する有効現像領
域ｍ中において、｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧０．５且つ｜Ｂｔ
｜／｜Ｂ｜≦０．５となる領域を作用させると、非磁性
スリーブ２の回転に伴い、現像剤Ｇのキャリアチェーン
の倒れ込み、あるいは、立ち上がりといった回動が起こ
り、トナーのたたき出し領域において現像剤層中に残っ
たトナーが現像に寄与することになり、その分、同一現
像条件下で高現像性が得られる。特に交流バイアス電界
を作用させた場合においては、キャリアチェーンの振動
によるトナーの移行促進が期待される。

【００２０】しかし、このような条件では、有効現像領
域ｍ内の現像剤層は非磁性スリーブ２上にパッキングさ
れないため、現像剤Ｇを現像剤担持体１の中心方向に拘
束する力が不足した時、潜像担持体４へのキャリアの付
着が顕著となる。後述するように、実施例の実験結果に
よれば、有効現像領域ｍ内で｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜≧０．５
を満たす領域において、Ｆｒの最大値がＦｒ＞−２００
の時、潜像担持体４へのキャリアの付着が見られ、更
に、Ｆｒの最大値がＦｒ＞０の時には現像剤の飛翔が見
られ、潜像担持体４へのキャリアの付着がより顕著にな
る。ここで、Ｆｒは現像剤担持体１の磁界からキャリア
チェーンが受ける力と関係があると考えられる。そこ
で、有効現像領域ｍ内において、｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜≧
０．５を満たす領域では、Ｆｒの最大値をＦｒ≦−２０
０とすると、潜像担持体４へのキャリアの付着は抑制さ
れ、また、十分な現像トナー量が得られる。

【００２１】更に、実施例の実験結果によれば、｜Ｂｒ
｜／｜Ｂ｜≦０．５となる領域では、Ｆｒの最大値がＦ
ｒ≦−５０となっていれば、キャリアの付着は十分に抑
制される。これは、上記の領域ではキャリアチェーンが
倒れ、現像剤Ｇが強くパッキングされた状態となってい
るため、キャリアチェーンの立っている領域に比べて弱
い力であっても潜像担持体４へのキャリアの付着は十分
に抑制されるのである。このように、上述したような技
術的手段によって、潜像担持体４へのキャリアの付着が
なく、十分な現像トナー量が得られる。

【００２２】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。 ◎実施例１ 図２はこの発明に係る現像方法を用いた多色画像形成装
置の実施例を示している。同図において、１１はａ方向
に回転する例えばドラム状の負帯電感光体、１２，１５
は夫々第一、第二帯電器（実施例ではスコロトロン）、
１３，１６は例えば夫々第一、第二ＲＯＳ［Raster Out
put Scannorの略］（光書き込み装置：半導体レーザで
分解能４００スポットパーインチ）、１４，１７は夫々
帯電極性が同一で色の異なる第一、第二現像装置、１８
は感光体１１上に形成された二色のトナー画像に対し光
を照射して電位を揃える転写前処理ランプ、２０は転写
前処理ランプ１８にて処理された感光体１１上の二色の
トナー画像を記録紙１９に一括転写する転写帯電器、２
１は転写後に感光体１１から記録紙１９を剥離する剥離
帯電器、２２は感光体１１上の残留トナーを除去するク
リーナ、２３は感光体１１上の残留電荷を除去する除電
ランプである。尚、転写後の記録紙１９は定着器（図示
せず）を通過し、記録紙１９上の未定着トナー像が定着
される。

【００２３】この実施例において、第一現像装置１４は
接触型磁気ブラシ現像法により、第二現像装置１７は静
的な状態で現像剤と感光体１１表面が非接触となる方式
により現像を行う。第二現像装置１７の詳細を図３に示
す。同図において、第二現像装置１７は、表面粗さが１
０〜５０μｍの回動可能な非磁性スリーブ１７２内に磁
石ロール１７３を有する現像ロール１７１、非磁性スリ
ーブ１７２と一定間隙を保持して配設される非磁性部材
より成る現像剤層厚規制部材１７４、更に、パドル１７
５、オーガ１７６を主要構成部品として構成される。

【００２４】磁石ロール１７３は、図４に示すように、
実質的に現像に寄与する有効現像領域ｍ若しくはその上
流側近傍において、現像剤がスリーブ１７２に沿って摺
動する領域を形成し、かつ、後述する所定の磁界条件を
得るために、二組の磁極対Ｎ1a、Ｓ1a及びＮ2a、Ｓ2aを
有する。

【００２５】また、有効現像領域ｍ通過後の現像剤をス
リーブ１７２上から剥がす為のピックオフ磁極Ｓ3a及び
現像剤をスリーブ１７２上に吸着させるためのピックア
ップ磁極Ｓ4a及び現像剤の薄層を形成する為のトリミン
グ磁極Ｎ3aより成る。現像剤層厚規制部材１７４は、磁
極Ｎ3aに対向して微小間隙を維持して配設される。尚、
パドル１７５は、ピックオフ磁極Ｓ3aによりスリーブ１
７２より剥離された現像剤をオーガ１７６側に送り出す
機能を有する。また、オーガ１７６は剥離された現像剤
の攪拌並びにトナーホッパ（図示せず）より供給される
トナーと現像装置内の現像剤とを攪拌する機能を有す
る。

【００２６】更に、この実施例では、図４に示すよう
に、磁石ロール１７３の磁極Ｎ1aと磁極Ｓ2aとの磁極間
の現像剤層厚が最も低くなる位置が感光体１１に最近接
されており、現像剤層厚規制部材１７４によって供給さ
れる現像剤の量が規制されているため、現像剤層は静的
な状態において感光体１１の表面に接触しない。

【００２７】また、この実施例における二組の磁極対Ｎ
1a、Ｓ1a及びＮ2a、Ｓ2aによる磁界条件は以下のようで
ある。すなわち、スリーブ１７２上で｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜
≧０．５且つ｜Ｂt｜／｜Ｂ｜≦０．５となる領域の一
部が上記有効現像領域ｍに含まれており、この有効現像
領域ｍのうち｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜≧０．５となる部分では
Ｆｒ＜−２００、その外の部分ではＦｒ＜−５０となっ
ている。ここで、Ｆr＝ｉb・（△Ｂ／△ｒ）である。前
式において、ｉb＝（Ｂ／｜Ｂ｜）であり、現像ロール
１７１の中心から外側に向かう向きを正の向きとする磁
束密度の現像ロール１７１の半径方向成分をＢr、現像
ロール１７１の回転方向を正の向きとする磁束密度の現
像ロール１７１の円周方向成分をＢtとした場合に、Ｂ
＝（Ｂr，Ｂt）で表される磁束密度ベクトルＢの単位ベ
クトルを示す。また、△Ｂ／△ｒは現像ロール１７１の
中心から外側に向かう向きを正とする現像ロール１７１
の半径方向の微小変化量を△ｒとした場合に、半径方向
の微小変化量△ｒに対する磁束密度ベクトルＢの変化率
を示す。

【００２８】図６は、この実施例で使用した磁石ロール
１７３のスリーブ１７２上での磁束密度分布を示す。こ
こから計算されるＢt／｜Ｂ｜及びＢr／｜Ｂ｜は図６
に、また、Ｆrは図７に示す。

【００２９】図８は、スリーブ１７２上に現像剤Ｇ層を
形成した時の略図を示している。同図のように、この実
施例においては、静的な状態で現像剤Ｇがスリーブ１７
２上に付着しにくい付着禁止領域ｋが存在する。また、
スリーブ１７２が回転する動的な状態にあっては前記付
着禁止領域ｋを現像剤Ｇのキャリアチェーンが摺動して
移動する。

【００３０】次に、図９に従ってこの実施例に係る多色
画像形成装置の作像工程を説明する。帯電工程ａにて感
光体表面を一様に帯電し（第一初期帯電電位ＶDDP1）、
第一露光工程ｂにて原稿情報に対応した第一の潜像（原
稿の画像部電位をＶL1、非画像部電位ＶH1とする）を形
成後、第一現像工程ｃにて反転現像（現像バイアス電位
ＶB1）によって第一の潜像の画像部を反転現像する。次
いで、再帯電工程ｄにて感光体表面を一様に再帯電し
（第二初期帯電電位ＶDDP2）、第二露光工程ｅにて原稿
の他の情報に対応した第二の潜像（原稿の画像部電位を
ＶL2、非画像部電位ＶH2とする）を形成後、第一現像工
程とは色の異なる第二の現像工程ｆ（現像バイアス電位
ＶB2）によって第二の潜像の画像部を反転現像する。こ
れらの工程を経て、感光体上に二色のトナー画像を形成
する。

【００３１】上記像形成プロセスに従って以下の実験条
件にて作像した。 ●ドラム状感光体 有機系感光体（負帯電型） ドラム外径８４ｍｍ ●プロセス速度 １６０ｍｍ／sec ●第一の現像剤（トナー濃度３．０％） ・二成分系（負帯電の赤色トナー） ・キャリア 平均粒径１００μｍのフェライト系キャリア ・赤色トナー スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体９０部と
赤色顔料リソールスカーレット（ＢＡＳＦ社製）８部
と、帯電制御剤（Ｅ-８４、オリエント 化学社
製）２部とを混合し溶融混練後、平均粒径１２μｍに微
粉砕したも ので、キャリアに対し負極性に帯電す
る。 ●第二の現像剤（トナー濃度８．０％） ・二成分系（負帯電の黒色トナー） ・キャリア ポリメチルメタクリレート共重合体３５部とマグネタイ
ト６５部を混合し溶融混練後、微粉砕した磁性粉分散型
のもので平均粒径４５μｍ、密度２． ２ｇ／ｃｍ
³のもの。 ・黒色トナー スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体９３部と
カーボンブラツク７部とを混合し溶融混練後、平均粒径
１１μｍに微粉砕したもので、キャリアに対し負極性に
帯電する。 ●第一の現像装置のパラメータ（接触型現像） ・ＤＲＳ（感光体とスリーブ間隙） ０．６ｍｍ ・ＭＳＡ（現像主極設定角度） ＋５度 ・ＴＧ（層厚規制部材とスリーブ間隙） ０．５０ｍｍ ・現像スリーブ外径 ２０ｍｍ ・現像スリーブ回転速度 ４８０ｍｍ／ｓｅｃ ・現像スリーブ回転方向 Ｗｉｔｈ（感光体と同方向） ●第二の現像装置のパラメータ（本発明による現像） ・ＤＲＳ ０．４ｍｍ ・ＭＳＡ 磁極間（Ｎ1a−Ｓ2a） ・ＴＧ ０．６５ｍｍ ・現像スリーブ外径 ２４．５ｍｍ ・現像スリーブ回転方向 Ｗｉｔｈ ●転写帯電器への印加電圧 ＡＣ４００Ｈｚ．ＶP-P
８．５ｋＶ．ＤＣ＋２．５ｋＶ

【００３２】また、図９に示される潜像形成の電位条件
は、第一画像として第一初期帯電電位ＶDDP1を−６００
Ｖ、第一非画像部電位ＶH1を−６００Ｖ、第一画像部電
位ＶL1を−１００Ｖ、第一現像バイアス電位ＶB1をＤＣ
−５００Ｖとし、一方、第二画像として第二初期帯電電
位ＶDDP2を−６００Ｖ、第二非画像部電位ＶH2を−６０
０Ｖ、第二画像部電位ＶL2を−１００Ｖ、第二現像バイ
アス電位ＶB2をＤＣ−５００Ｖ、ＡＣ１、５ｋＨｚ、Ｖ
P-P、１．０ｋＶとに設定した。

【００３３】上記条件下で作像したところ、第一画像中
への第二現像トナーの混色がなく、更に第二画像も１．
４以上の反射濃度が得られた。また、高周波ライン画像
（この実施例では２ｌｐ［ラインペア］／ｍｍ）の線間
にはキャリア付着が殆ど観察されなかった。

【００３４】また、上記と同様な条件下で、有効現像領
域ｍ中の｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜≧０．５となる部分でＦｒの
最大値が変わるよう磁石ロール１７３を変更し、キャリ
ア付着の程度を調べたところ、以下の表１のような結果
が得られた。また、有効現像領域ｍ中の｜Ｂｒ｜／｜Ｂ
｜≧０．５以外の領域でのＦｒの最大値とキャリア付着
の程度については、以下の表２のような結果が得られ
た。尚、表１、表２において、○…キャリア付着発生せ
ず，△…キャリア付着わずかに発生（許容範囲内），×
…キャリア付着発生，××…キャリア付着顕著に発生を
意味する。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】表１によれば、有効現像領域ｍ内で｜Ｂｒ
｜／｜Ｂ｜≧０．５を満たす領域において、Ｆｒの最大
値がＦｒ＞−２００の時、感光体１１へのキャリアの付
着が見られ、更に、Ｆｒの最大値がＦｒ＞０の時には現
像剤の飛翔が見られ、感光体１１へのキャリアの付着が
より顕著になることが把握される。従って、有効現像領
域ｍ内において、｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜≧０．５を満たす領
域では、Ｆｒの最大値をＦｒ≦−２００とすると、感光
体１１へのキャリアの付着は抑制されることが理解され
る。

【００３８】また、表２によれば、｜Ｂｒ｜／｜Ｂ｜≦
０．５となる領域では、Ｆｒの最大値がＦｒ≦−５０と
なっていれば、キャリアの付着は十分に抑制されること
が理解される。

【００３９】◎比較例１ 第二の現像装置１７の磁石ロール１７３において、Ｎ2
a、Ｓ2aのないパターンでＳ1a，Ｎ1a極間部を感光体１
１への最近接位置として実施例１と同様の条件で作像し
たところ、第一画像中への第二現像トナーの混色がな
く、高周波ライン画像（２ｌｐ［ラインペア］／ｍｍ）
の線間にはキャリア付着がほとんど観察されなかった
が、第二画像は１．２以下の反射濃度しか得られなかっ
た。

【００４０】また、比較例１における磁石ロール１７３
の有効現像領域ｍ周辺でのＢr／｜Ｂ｜、Ｂt／｜Ｂ｜を
図１０に、有効現像領域ｍ周辺でのＦrを図１１に示
す。

【００４１】◎比較例２ 第二の現像装置１７の磁石ロール１７３において、同じ
極性の磁極対を形成したパターンで、同極性磁極対の極
間部を感光体１１への最近接位置として実施例１と同様
の条件で作像したところ、第一画像中への第二現像トナ
ーの混色がなく、更に第二画像も１．４以上の反射濃度
が得られたが、高周波ライン画像（２ｌｐ［ラインペ
ア］／ｍｍ）の線間には比較的多くのキャリア付着が観
察された。

【００４２】また、比較例２における磁石ロール１７３
の有効現像領域ｍ周辺でのＢr／｜Ｂ｜、Ｂt／｜Ｂ｜を
図１２に、有効現像領域ｍ周辺でのＦrを図１３に示
す。

【００４３】◎実施例２ この実施例は、第二の現像装置１７として図１４に示さ
れる磁束密度分布の磁石ロール（現像用磁極Ｎ1b,Ｓ1b,
Ｎ2b,Ｓ2bの配置関係（上流下流の位置関係）が実施例
１の現像用磁極Ｎ1a,Ｓ1a,Ｎ2a,Ｓ2aと逆であり、トリ
ミング磁極Ｓ3b、ピックオフ磁極Ｎ3b、ピックアップ磁
極Ｎ4bを有する）を用い、第二の現像装置１７のパラメ
ータを以下のようにして、その他の条件を実施例１と同
様にして実験を行った。 ●第二の現像装置のパラメータ（本発明による現像） ・ＤＲＳ ０．５ｍｍ ・ＭＳＡ 磁極間（Ｎ2b−Ｓ1b） ・ＴＧ ０．３０ｍｍ ・現像スリーブ外径 １８．０ｍｍ ・現像スリーブ回転方向 Ｗｉｔｈ

【００４４】この実施例においても第一画像中への第二
現像トナーの混色がなく、更に第二画像も１．３以上の
反射濃度が得られた。また、この実施例における磁石ロ
ール１７３の有効現像領域ｍ周辺でのＢr／｜Ｂ｜、Ｂt
／｜Ｂ｜を図１５に、有効現像領域ｍ周辺でのＦrを図
１６に示す。

【００４５】◎比較例３ この比較例は、第二の現像装置として図１７に示される
磁束密度分布の磁石ロール（磁極の配置関係は実施例２
と同様で、夫々の磁極の添字をｃとした）を使用し、第
二の現像装置のパラメータを実施例２と同様にして実験
を行った。

【００４６】この結果、第二画像は１．３以上の反射濃
度が得られたが、高周波ライン画像（２ｌｐ［ラインペ
ア］／ｍｍ）の線間にキャリア付着が見られた。また、
この比較例３における磁石ロール１７３の有効現像領域
ｍ周辺でのＢr／｜Ｂ｜、Ｂt／｜Ｂ｜を図１８に、有効
現像領域ｍ周辺でのＦrを図１９に示す。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
回転可能な非磁性スリーブ内に磁石部材が固定設置され
る現像剤担持体を有する非接触二成分現像方法及びその
装置において、磁石部材の磁界パターンを工夫すること
により、有効現像領域の上流側近傍又は有効現像領域中
の一部に現像剤のキャリアチェーンが現像剤担持体の円
周方向に摺動する領域を設けると共に、当該摺動領域の
下流側における有効現像領域でのキャリアの潜像担持体
への転移を阻止するようにしたので、前記摺動領域及び
その下流側にて現像剤の挙動を促進することができ、し
かも、現像剤の挙動促進に伴うキャリアの潜像担持体へ
のキャリオーバを確実に回避することができる。よっ
て、有効現像領域内で現像剤層の薄層化を図ったとして
も、単色画像として十分な現像濃度が得られると共に、
多色画像形成においても混色或いは像乱れ等の画像欠陥
のない良好な多色画像形成物を得ることができる。

【００４８】また、この発明において、現像剤が摺動す
る領域の下流側にあって現像剤層厚が最も低くなる位置
を潜像担持体に対する最近接位置とすれば、現像剤のキ
ャリアが潜像担持体側へ転移する所謂キャリオーバ現象
をより確実に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る現像方法及びその装置の構成
を示す説明図である。

【図２】 この発明が適用された現像装置を用いた多色
画像形成装置の実施例を示す説明図である。

【図３】 実施例１における第二の現像装置の構成を示
す説明図である。

【図４】 実施例１における第二の現像装置の磁石ロー
ルの構成を示す説明図である。

【図５】 実施例１における磁石ロールの磁束密度分布
を示す説明図である。

【図６】 実施例１における磁石ロールの有効現像領域
周辺でのＢr／｜Ｂ｜，Ｂt／｜Ｂ｜を示すグラフ図であ
る。

【図７】 実施例１における磁石ロールの有効現像領域
周辺でのＦｒを示すグラフ図である。

【図８】 実施例１における磁石ロールの静的状態にお
ける現像剤の挙動を示す説明図である。

【図９】 実施例１に係る多色画像形成装置における作
像プロセスを示す説明図である。

【図１０】 比較例１における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＢr／｜Ｂ｜，Ｂt／｜Ｂ｜を示すグラフ図で
ある。

【図１１】 比較例１における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＦrを示すグラフ図である。

【図１２】 比較例２における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＢr／｜Ｂ｜，Ｂt／｜Ｂ｜を示すクラフ図で
ある。

【図１３】 比較例２における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＦrを示すグラフ図である。

【図１４】 実施例２における第二の現像装置の磁石ロ
ールの磁束密度分布を示す説明図である。

【図１５】 実施例２における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＢr／｜Ｂ｜，Ｂt／｜Ｂ｜を示すグラフ図で
ある。

【図１６】 実施例２における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＦrを示すグラフ図である。

【図１７】 比較例３における第二の現像装置の磁石ロ
ールの磁束密度分布を示す説明図である。

【図１８】 比較例３における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＢr／｜Ｂ｜，Ｂt／｜Ｂ｜を示すグラフ図で
ある。

【図１９】 比較例３における磁石ロールの有効現像領
域周辺でのＦrを示すグラフ図である。

【符号の説明】

１…現像剤担持体，２…非磁性スリーブ，３…磁石部
材，４…潜像担持体，５…異極性の磁極対，ｍ…有効現
像領域，ｋ…キャリアチェーン摺動領域，Ｇ…二成分現
像剤，Ｂ…非磁性スリーブ表面での磁束密度ベクトル，
Ｂr…Ｂのｒ方向成分，Ｂt…Ｂのｔ方向成分，ｉb…Ｂ
の単位ベクトル，ΔＢ／Δｒ…半径方向の微小変化量Δ
ｒに対するＢの変化率，Ｆr…ｉbとΔＢ／Δｒとの内積

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な非磁性スリーブ（２）内に磁
   石部材（３）が固定設置される現像剤担持体（１）を有
   し、この現像剤担持体（１）上にトナー及び磁性キャリ
   アからなる二成分現像剤（Ｇ）を担持し、現像剤担持体
   （１）上の二成分現像剤（Ｇ）によって潜像担持体
   （４）上に形成された潜像（Ｚ）を非接触状態で現像す
   るようにした現像方法において、 有効現像領域（ｍ）の上流側近傍又は有効現像領域
   （ｍ）中の少なくとも一部に、現像剤担持体（１）上の
   現像剤（Ｇ）のキャリアチェーンが現像剤担持体（１）
   の円周方向に沿って摺動する領域（ｋ）が存在し、 前記現像剤担持体（１）の中心から外側に向かう向きを
   正の向きとする磁束密度の現像剤担持体（１）の半径方
   向成分をＢr、現像剤担持体（１）の回転方向を正の向
   きとする磁束密度の現像剤担持体（１）の円周方向成分
   をＢt、磁束密度ベクトルＢがＢ＝（Ｂr，Ｂt）で表さ
   れるものとし、この磁束密度ベクトルＢの単位ベクトル
   をｉb（＝Ｂ／｜Ｂ｜）、現像剤担持体（１）の中心か
   ら外側に向かう向きを正とする現像剤担持体（１）の半
   径方向の微小変化量を△r、半径方向の微小変化量△rに
   対する磁束密度ベクトルの変化率を△Ｂ／△ｒとする
   と、 有効現像領域（ｍ）内の少なくとも一部において、｜Ｂ
   r｜／｜Ｂ｜≧０．５且つ｜Ｂt｜／｜Ｂ｜≦０．５とな
   る領域が存在し、ｉb と△Ｂ／△ｒとの内積Ｆrは、有効現像領域（ｍ）内
   の｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧０．５を満たす領域内にてＦｒ≦
   −２００であり、有効現像領域（ｍ）内のそれ以外の領
   域にてＦｒ≦−５０であることを特徴とする現像方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の現像方法において、現
   像剤（Ｇ）が摺動する領域の下流側にあって現像剤担持
   体（１）上の現像剤（Ｇ）層厚が最も低くなる位置を潜
   像担持体（４）に対する最近接位置とすることを特徴と
   する現像方法。
3. 【請求項３】 回転可能な非磁性スリーブ（２）内に磁
   石部材（３）が固定設置される現像剤担持体（１）を有
   し、この現像剤担持体（１）上にトナー及び磁性キャリ
   アからなる二成分現像剤（Ｇ）を担持し、現像剤担持体
   （１）上の二成分現像剤（Ｇ）によって潜像担持体
   （４）上に形成された潜像（Ｚ）を非接触状態で現像す
   るようにした現像装置において、 有効現像領域（ｍ）の上流側近傍又は有効現像領域
   （ｍ）中の少なくとも一部に、現像剤担持体（１）上の
   現像剤（Ｇ）のキャリアチェーンが現像剤担持体（１）
   の円周方向に沿って摺動する領域（ｋ）が存在し、 前記現像剤担持体（１）の中心から外側に向かう向きを
   正の向きとする磁束密度の現像剤担持体（１）の半径方
   向成分をＢr、現像剤担持体（１）の回転方向を正の向
   きとする磁束密度の現像剤担持体（１）の円周方向成分
   をＢtとし、磁束密度ベクトルＢがＢ＝（Ｂr，Ｂt）で
   表されるものとし、この磁束密度ベクトルＢの単位ベク
   トルをｉb（＝Ｂ／｜Ｂ｜）、現像剤担持体（１）の中
   心から外側に向かう向きを正とする現像剤担持体（１）
   の半径方向の微小変化量を△r、半径方向の微小変化量
   △rに対する磁束密度ベクトルの変化率を△Ｂ／△ｒと
   すると、 有効現像領域（ｍ）内の少なくとも一部において、｜Ｂ
   r｜／｜Ｂ｜≧０．５且つ｜Ｂt｜／｜Ｂ｜≦０．５とな
   る領域が存在し、ｉb と△Ｂ／△ｒとの内積Ｆrは、有効現像領域（ｍ）内
   の｜Ｂr｜／｜Ｂ｜≧０．５を満たす領域内にてＦｒ≦
   −２００であり、有効現像領域（ｍ）内のそれ以外の領
   域にてＦｒ≦−５０であるように、現像剤担持体（１）
   上の有効現像領域（ｍ）及びその近傍に対応する前記磁
   石部材（３）に異極性の磁極対（５）を設けたことを特
   徴とする現像装置。