JPH0784456A

JPH0784456A - 画像形成方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0784456A
Application number: JP5177236A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Watanuki; 恒夫綿貫; Yasushige Nakamura; 安成中村; Satoshi Takezawa; 敏竹澤; Norio Saruwatari; 紀男猿渡; Akira Nagahara; 明長原; Yukio Sasaki; 幸雄佐々木; Mitsuru Sato; 満佐藤; Omimasa Utaka; 臣将宇鷹; Takeshi Takahashi; 健史高橋; Masahiro Wano; 正弘和納
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1995-03-31
Also published as: US5467176A

Abstract

(57)【要約】【目的】潜像担持体上の残留トナーを現像器により回
収する画像形成方法及びその装置に関し、クリーナープ
ロセスにおける回収されないトナーを減少する。【構成】回転するエンドレス状の潜像担持体２０に潜
像を形成する潜像形成工程と、前記潜像担持体２０の潜
像を粉体現像剤により現像するとともに、前記潜像担持
体２０上の残留トナーを回収する現像工程と、前記潜像
担持体２０の現像像をシ−トに転写する転写工程とを有
する画像形成方法において、前記現像工程は、磁性トナ
ーと磁性キャリアとからなる現像剤を前記潜像担持体２
０を現像する現像領域に搬送し、前記現像領域で前記現
像剤による磁気ブラシを形成し、前記磁気ブラシにより
前記残留トナーの回収と前記現像を行う工程である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）産業上の利用分野従来の技術（図２６乃至図２７）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１）作用実施例（ａ）画像形成装置の説明（図２乃至図９）（ｂ）現像方法の説明（図１０乃至図１７）（ｃ）磁性重合トナーの説明（図１８乃至図２５）（ｄ）他の実施例の説明発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、潜像担持体上の残留ト
ナーを現像器により回収する画像形成方法及びその装置
に関する。

【０００３】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の
画像形成装置では、普通紙記録の要請から電子写真装置
等の潜像形成型装置が利用されている。このような画像
形成装置では、感光ドラム等に静電潜像を形成する。次
に、この感光ドラムの静電潜像を粉体現像剤で現像して
可視像化する。更に、感光ドラムの粉体現像像をシート
に転写し、そのシートを分離して、シートの粉体現像像
を定着するものである。

【０００４】近年の装置の小型化、省資源化の要求によ
り、感光ドラムに残留したトナーを廃棄しない方法が望
まれている。

【０００５】

【従来の技術】図２６は従来技術の説明図、図２７はク
リーナーレスプロセスの説明図である。かかる画像形成
装置を、潜像形成型装置として典型的な電子写真装置に
より説明する。図２６（Ａ）に示すように、有機感光
体、Ｓｅ感光体、ａーＳｉ感光体等で構成される感光ド
ラム１の周囲に、各種のプロセスユニットが配置されて
いる。即ち、前帯電器２と、画像露光器３と、現像器４
と、転写器５と、クリーナー６と、除電ランプ７であ
る。

【０００６】この画像形成動作は、感光ドラム１は前帯
電器２で帯電された後、露光器３により露光され、露光
像に応じた静電潜像が形成される。この感光ドラム１に
現像器３により粉体現像剤（例えば、一成分非磁性トナ
ー、二成分現像剤）を供給して、感光ドラム１の静電潜
像が現像される。この感光ドラム９０の現像像は、矢印
方向に搬送される用紙に、転写器５により転写される。
そして、転写された用紙は、定着器８に送られ、用紙上
の現像像が定着される。

【０００７】一方、トナー像の用紙への転写率は、１０
０％でなく、いくらかなトナーが感光ドラム１に残留す
る。このため、用紙に転写後の感光ドラム１は、クリー
ナー６により、残留トナーが除去され、更に、除電ラン
プ７で感光ドラム１の残留電荷が除去され、初期状態に
戻され、印刷動作を繰り返す。

【０００８】このクリーナー６により、感光ドラム１上
から回収された転写残りトナーは、図示しないトナー搬
送機構によって、廃トナータンクに一次貯蔵される。そ
して、所定量の廃トナーが溜まったら、ユーザーにより
装置外に廃棄される。

【０００９】このような画像形成プロセスでは、トナー
を廃棄する機構が必要であり、且つ廃棄トナーを貯蔵す
るスペースが必要であるため、装置の小型化の阻害とな
る。又、クリーナー６で回収されたトナーは、印刷に寄
与しないため、経済的でない。更に、トナーの廃棄は、
環境保護にそぐわない。

【００１０】近年の装置の小型化、低コスト化の要請に
伴い、記録プロセスの一部を省略することが望まれる。
この一つとして、クリーナーを除去したクリーナーレス
プロセスが提案されている（例えば、電子写真学会誌
第３０巻第３号第２９３頁乃至第３０１頁論文
「一成分非磁性現像方式を用いたクリーナーレスレーザ
ープリンタ」等）。

【００１１】このクリーナーレスプロセスでは、クリー
ナー６を除去し、転写残りトナーを現像器４で回収する
ことにより、転写残りトナーを再び印刷に使用するプロ
セスである。図２６（Ｂ）に示すように、クリーナーレ
スプロセスでは、クリーナー６を除去して、代わりに導
電性の均一化ブラシ９を設けている。この記録プロセス
では、感光体１上の転写残りトナ−を、散らし（均一
化）ブラシ９によって分散する。そして、この後、感光
ドラム１上にトナ−が付着した状態で、コロナ帯電器２
で一様帯電し、画像露光器３で画像露光を行い、現像器
４で転写残りトナ−の回収と同時に現像を行う。

【００１２】この均一化ブラシ９によるトナ−分散は、
一部に集中しているトナ−を分散することによって、単
位面積当たりのトナ−量を小さくして、現像器２３によ
る回収を容易にする。更に、残留トナーが、コロナ帯電
器２１におけるイオンシャワ−のフィルターとなり、帯
電が不均一となることを抑止し、且つ画像露光工程にお
けるフィルタ−となり、露光が不均一となることを抑制
する効果がある。

【００１３】この記録プロセスのポイントは、現像工程
と同時に、感光ドラム１上のトナ−を回収することであ
る。これを、図２７の感光ドラム１をマイナス帯電さ
せ、トナ−もマイナス帯電させたもので説明する。感光
ドラム１の表面電位は、帯電器２により、−５００〜−
１０００Ｖに設定され、画像露光で電位が低下した露光
部は、０〜−数１０Ｖに電位が低下し、静電潜像を形成
する。現像時には、表面電位と潜像電位のほぼ中間の現
像バイアス電圧（例えば、−３００Ｖ）を現像器４の現
像ロ−ラに印加する。

【００１４】現像工程では、現像ロ−ラ上に付着してい
るマイナス帯電トナ−が、現像バイアスと潜像電位とで
形成する電界によって、感光ドラム１上の静電潜像に付
着してトナ−像を形成する。クリ−ナ−レスプロセスで
は、この現像工程と同時に、散らしブラシ９による均一
化プロセスで感光ドラム１上に分散された転写残りトナ
−が、表面電位と現像バイアスとで形成する電界によっ
て、感光ドラム１上より現像ロ−ラに回収される。

【００１５】このようなクリーナーレスプロセスでは、
トナ−を廃棄する機構が必要なく、装置の小型化が可
能となる、廃棄トナ−を貯蔵するスペースが必要でな
い、印刷に寄与しないトナ−がなくなるため、経済的
である、トナ−を廃棄しないので、環境保護にそくし
ている、クリーナーで感光ドラム１のトナーを除去す
るには、クリーナーで感光ドラム１を削ってしまうが、
クリーナーを用いないため、感光ドラム１の寿命が長く
なる等の利点がある。

【００１６】従来技術では、このクリーナーレスプロセ
スにおいて、一成分非磁性現像法と、非磁性トナーと磁
性キャリアからなる二成分現像法とを用いることが提案
されていた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。一成分非磁性現像法では、現像工程での回収力は、非
磁性トナーの帯電電位と現像バイアス電位とによる静電
気力である。このため、回収力が弱く、回収されないト
ナーが増加し、残像が発生する。

【００１８】二成分現像法でも、現像工程での回収力
は、前記静電気力と磁気ブラシのかきとり力とである。
このため、回収力が弱く、回収されないトナーが多く、
残像が発生する。

【００１９】更に、両現像法でも、残留しやすい逆帯
電トナー、低帯電トナーが感光ドラムに付着しやすく、
この逆帯電トナー、低帯電トナーは、静電気力では回収
できない。

【００２０】従って、本発明は、クリーナープロセスに
おける回収されないトナーを減少するための画像形成方
法及びその装置を提供することを目的とする。又、本発
明は、現像工程での回収力を増加して、回収残りトナー
を減少するための画像形成方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項１は、回転するエンドレス状の潜
像担持体２０に潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜
像担持体２０の潜像を粉体現像剤により現像するととも
に、前記潜像担持体２０上の残留トナーを回収する現像
工程と、前記潜像担持体２０の現像像をシ−トに転写す
る転写工程とを有する画像形成方法において、前記現像
工程は、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を
前記潜像担持体２０を現像する現像領域に搬送して、前
記現像領域で前記現像剤による磁気ブラシを形成し、前
記磁気ブラシにより前記残留トナーの回収と前記現像を
行う工程であることを特徴とする。

【００２２】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記現像工程は、現像室２３０の前記磁性トナーと前記
磁性キャリアとからなる現像剤を現像剤搬送手段２４に
より前記潜像担持体２０に搬送するとともに、前記現像
室２３０にトナー供給室２３２から前記磁性トナーを供
給する工程であることを特徴とする。

【００２３】本発明の請求項３は、請求項１又は２にお
いて、回転するスリーブ２４１と、前記スリーブ２４１
内に設けられ、その円筒方向に沿って複数の磁極を有す
る磁界発生部材２４０とを有する現像剤搬送手段２４に
より前記磁気ブラシを形成して、前記潜像担持体２０に
搬送することを特徴とする。

【００２４】本発明の請求項４は、請求項３において、
前記磁界発生部材２４０は、固定的に配置されたマグネ
ットロール２４０であり、且つ前記現像剤のトナー濃度
が限界トナー濃度近傍に設定されてなることを特徴とす
る。

【００２５】本発明の請求項５は、請求項４において、
前記現像剤収容容積に対する前記磁性キャリアの投入量
は、前記トナー濃度が前記限界トナー濃度近傍となる投
入量であることを特徴とする。

【００２６】本発明の請求項６は、請求項１又は２又は
３において、前記現像剤のトナー濃度を、限界トナー濃
度より小さい範囲に設定したことを特徴する。本発明の
請求項７は、請求項１又は２又は３又は４又は５又は６
において、前記磁性トナーが、磁性重合トナーであるこ
とを特徴とする。

【００２７】本発明の請求項８は、請求項７において、
前記磁性重合トナーは、主成分として乳化重合により得
られる樹脂粒子と磁性粉を含む会合粒子であることを特
徴とする。

【００２８】本発明の請求項９は、請求項８において、
前記磁性重合トナーは、前記会合粒子の少なくとも前記
樹脂粒子間の一部が融着されていることを特徴とする。
本発明の請求項１０は、請求項８又は９において、前記
磁性重合トナーの体積平均粒径をｄ、密度をρ、比表面
積をＳとした時に、６／ρ・ｄ・Ｓが、０．３〜０．８
の範囲にあり、ｄが５〜１２μｍの範囲にあることを特
徴とする。

【００２９】本発明の請求項１１は、回転するエンドレ
ス状の潜像担持体２０と、前記潜像担持体２０に潜像を
形成する潜像形成手段２１、２２と、前記潜像担持体２
０の潜像を粉体現像剤により現像するとともに、前記潜
像担持体２０上の残留トナーを回収する現像手段２３
と、前記潜像担持体２０の現像像をシ−トに転写する転
写手段２６とを有する画像形成装置において、前記現像
手段２３は、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像
剤と、前記磁性トナーと前記磁性キャリアとからなる現
像剤を前記潜像担持体２０を現像する現像領域に搬送し
て、前記現像領域で前記現像剤による磁気ブラシを形成
する現像剤搬送手段２４とを有することを特徴とする。

【００３０】本発明の請求項１２は、請求項１１におい
て、前記現像手段２３は、前記現像剤搬送手段２４を収
容する現像室２３０と、前記現像室２３０に磁性トナー
を供給するためのトナー供給室２３２とを有することを
特徴とする。

【００３１】本発明の請求項１３は、請求項１１又は１
２において、前記現像剤搬送手段２４は、回転するスリ
ーブ２４１と、前記スリーブ２４１内に設けられ、その
円筒方向に沿って複数の磁極を有する磁界発生手段２４
０とを有することを特徴とする。

【００３２】本発明の請求項１４は、請求項１３におい
て、前記磁界発生部材２４０は、固定的に配置されたマ
グネットロール２４０であり、且つ前記現像剤のトナー
濃度が限界トナー濃度近傍に設定されてなることを特徴
とする。

【００３３】本発明の請求項１５は、請求項１４におい
て、前記現像剤収容容積に対する前記磁性キャリアの投
入量は、前記トナー濃度が前記限界トナー濃度近傍とな
る投入量であることを特徴とする。

【００３４】本発明の請求項１６は、請求項１１又は１
２又は１３において、前記現像手段２３は、前記現像剤
のトナー濃度を、限界トナー濃度より小さい範囲に設定
したことを特徴する。

【００３５】本発明の請求項１７は、請求項１１又は１
２又は１３又は１４又は１５又は、１６において、前記
磁性トナーが、磁性重合トナーであることを特徴とす
る。本発明の請求項１８は、請求項１７において、前記
磁性重合トナーは、主成分として乳化重合により得られ
る樹脂粒子と磁性粉を含む会合粒子であることを特徴と
する。

【００３６】本発明の請求項１９は、請求項１８におい
て、前記磁性重合トナーは、前記会合粒子の少なくとも
前記樹脂粒子間の一部が融着されていることを特徴とす
る。本発明の請求項２０は、請求項１８又は１９におい
て、前記磁性重合トナーの体積平均粒径をｄ、密度を
ρ、比表面積をＳとした時に、６／ρ・ｄ・Ｓが、０．
３〜０．８の範囲にあり、ｄが５〜１２μｍの範囲にあ
ることを特徴とする。

【００３７】

【作用】本発明の請求項１又は１１では、クリーナーレ
スプロセスにおいて、残留トナーを回収する現像工程
に、磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤により
磁気ブラシを形成して、潜像担持体２０に搬送する所謂
１．５成分現像法を用いた。このため、図１（Ａ）に
示すように、磁気ブラシにより潜像担持体２０を掃くよ
うにしたかきとり力により、残留トナーを転がし、潜像
担持体２０との接触力を弱めた状態で、図１（Ｂ）に示
す残留トナーを静電気力で磁気ブラシに吸引しつつ、図
１（Ｃ）に示すように、残留磁性トナーと磁気ブラシと
の磁気的吸引力により残留磁性トナーを回収できる。こ
れにより、回収力がより大きくなり、残留トナーの殆ど
を回収できる。

【００３８】本発明の請求項２又は１２では、現像手段
２３が、現像剤搬送手段２４を収容する現像室２３０
と、現像室２３０に磁性トナーを供給するためのトナー
供給室２３２とを有するようにしたため、トナー濃度の
変動が少なく、残留トナーを回収できるトナー濃度に維
持できる。

【００３９】本発明の請求項３又は１３では、現像剤搬
送手段２４は、回転するスリーブ２４１と、スリーブ２
４１内に設けられ、その円筒方向に沿って複数の磁極を
有する磁界発生部材２４０とで構成したため、磁気ブラ
シを安定に形成して、残留トナーのある潜像担持体２０
に搬送できる。

【００４０】本発明の請求項４、５、１４又は１５で
は、磁界発生部材２４０を固定として簡易な構成として
も、残留トナーの回収力を保ちつつ、トナー濃度マージ
ンを広くとれる。

【００４１】本発明の請求項６又は１６では、現像剤の
トナー濃度を、限界トナー濃度より小さい範囲に設定し
たため、磁気ブラシのキャリアに対し、磁性トナーが限
界値まで付着していない。このため、磁気ブラシのキャ
リアに対し、外部のトナーを付着できる余裕があり、残
留トナーの回収がより容易となる。

【００４２】本発明の請求項７又は１７では、磁性トナ
ーとして磁性重合トナーを用いた。磁性重合トナーは、
表面が平滑であり、潜像担持体２０との機械的付着力が
小さく、且つ粒度が揃っているため、転写シートと潜像
担持体２０との空隙が少なくなり、転写電界が有効に印
加できる。このため、転写効率が向上し、残留トナーが
少なくなり、現像工程での残留トナーの回収をより容易
にする。

【００４３】本発明の請求項８又は１８では、磁性重合
トナーとして、主成分として乳化重合により得られる樹
脂粒子と磁性粉を含む会合粒子を用いたため、転写効率
の良い表面形状を持つ磁性重合トナーを得ることがで
き、且つ磁性粉に樹脂粒子が包む形状となり、低抵抗の
磁性粉が露出しないため、転写電界が磁性トナーに有効
に印加でき、転写効率がより向上する。

【００４４】本発明の請求項９又は１９では、磁性重合
トナーが、会合粒子の少なくとも樹脂粒子間の一部が融
着されているものを使用したため、磁性粉に樹脂粒子が
完全に包む形状となり、低抵抗の磁性粉が露出しないた
め、転写電界が磁性トナーに有効に印加でき、転写効率
がより向上する。

【００４５】本発明の請求項１０又は２０では、磁性重
合トナーの体積平均粒径をｄ、密度をρ、比表面積をＳ
とした時に、変形率である６／ρ・ｄ・Ｓが、０．３〜
０．８の範囲にあり、ｄが５〜１２μｍの範囲としたた
め、転写効率が向上し、残留トナーをより少なくでき
る。

【００４６】

【実施例】

（ａ）画像形成装置の説明図２は本発明の一実施例画像形成装置の構成図、図３は
図２の装置の水平設置状態図、図４は図２の装置の垂直
設置状態図である。この画像形成装置として、電子写真
プリンタを示している。

【００４７】図２中、２０は感光ドラムであり、アルミ
ドラム上に機能分離型有機感光体を厚さ約２０ミクロン
に塗布したものであり、外径が２４ｍｍで、矢印反時計
方向に周速度２５ｍｍ／ｓで回転されるものである。２
１は前帯電器であり、感光ドラム２０の表面を一様帯電
するものであり、スコロトロンで構成される非接触型帯
電器であり、感光ドラム２０の表面を−５８０Ｖに帯電
する。

【００４８】２２は光学ユニットであり、一様帯電され
た感光ドラム２０を画像露光して、静電潜像を形成する
ものであり、ＬＥＤアレイとセルフォックアレイとを組
み合わせたＬＥＤ光学系を用いている。この光学ユニッ
ト２２により、感光ドラム２０を画像パターンに応じ
て、画像露光することによって、感光ドラム２０に−５
０〜−１００Ｖの静電潜像が形成される。

【００４９】２３は現像器であり、感光ドラム２０の静
電潜像に帯電トナーを供給し、可視化するものであり、
図５以下にて後述するものである。２４は現像ローラで
あり、現像剤を感光ドラム２０に搬送するものである。
２５はトナーカートリッジであり、磁性トナーが充填さ
れており、交換可能に現像器２３に取り付けられるもの
である。このトナーカートリッジ２５は、トナーエンプ
ティ時に交換され、磁性トナーを現像器２３に補給する
ものである。

【００５０】２６は転写器であり、コロナ放電器で構成
されている。この転写器２６は、感光ドラム２０上のト
ナー像を静電的に用紙に転写するものであり、コロナワ
イヤに電源より＋３〜＋６ｋＶの電圧を印加して、コロ
ナ放電で電荷を発生させ、用紙裏面を帯電させ、感光ド
ラム２０上のトナー像を用紙Ｐに転写するものである。
この電源は、一定電荷量を用紙に供給することにより、
環境による転写効率の低下を低減できる定電流電源が望
ましい。

【００５１】２７は定着器であり、用紙上のトナー像を
熱定着するものであり、熱源であるハロゲンランプを内
部に備えたヒートローラと加圧ローラ（バックアップロ
ーラ）とから構成され、用紙を加熱することにより、ト
ナー像を用紙に定着するものである。

【００５２】２８は散らし（均一化）ブラシであり、導
電性ブラシで構成されている。この散らしブラシ２８
は、感光ドラム２０に接触して、感光ドラム２０上の残
留したトナーの集中を分散して、現像器２３での回収を
容易とする。更に、この散らしブラシ２８に、交流電圧
を印加することにより、感光ドラム２０上の残留トナー
をひきはがし、且つ再度戻す往復運動を生ぜしめること
により、残留トナーを適度に散らすことができる。更
に、放電開始電圧以上の電圧を印加することにより、感
光ドラム２０を除電する効果もあり、残留電荷によるポ
ジ残像を除去するものである。

【００５３】１０は用紙カセットであり、用紙を収容
し、装置に着脱自在なものである。この用紙カセット１
０は、装置の下部に設けられ、図の左側である装置前面
から着脱できる。１１はピックローラであり、用紙カセ
ット１０の用紙をピックするものである。１２はレジス
トローラであり、ピックされた用紙が突き当てられて、
用紙の先端を揃え、転写器２６に搬送するものである。
１３は排紙ローラであり、定着後の用紙をスタッカ１４
に排出するものである。１４はスタッカであり、装置の
上面に設けられ、排出された用紙をスタックするもので
ある。

【００５４】１５はプリント板であり、装置の制御回路
を搭載するものである。１６は電源であり、装置の各部
に電力を供給するものである。１７はＩ／Ｆコネクタで
あり、外部ケーブルに接続され、装置に挿入されて、プ
リント板１５のコネクタと接続されるものである。１８
はオプションボードであり、別の種類のエミュレータ回
路、フォントメモリ等を搭載するためのものである。

【００５５】この実施例の動作を説明すると、スコロト
ロン帯電器２１により、感光ドラム２０の表面を、−５
８０Ｖに一様帯電し、その後ＬＥＤ光学系２２により画
像露光することにより、感光ドラム２０には、背景部が
−５８０Ｖで、印字部が−５０〜−１００Ｖの静電潜像
が形成される。現像器２３の現像ローラ２４のスリーブ
２４１には、現像バイアス電圧（−４５０Ｖ）が印加さ
れている。このため、この静電潜像は、現像器２３によ
り、予めキャリアとの攪拌によりマイナス帯電された磁
性重合トナーによって現像され、トナー像となる。

【００５６】一方、用紙は、用紙カセット１０からピッ
クローラ１１によりピックされ、レジストローラ１２で
先端が揃えられ、転写器２６方向に搬送される。そし
て、感光ドラム２０のトナ−像は、転写器２６によっ
て、静電力により用紙に転写される。この用紙のトナー
像は、定着器２７により用紙上に定着され、Ｕ字形状の
搬送パスを通って、排紙ローラ１３によりスタッカ１４
に排出される。

【００５７】転写後に、感光ドラム２０上に残ったトナ
ーは、散らしブラシ２８により散らされ、且つ残留電荷
が除去される。そして、感光ドラム２０の残留トナー
は、スコロトロン帯電器２１とＬＥＤ光学系２２を通
り、現像器２３に到達し、次の現像プロセスと同時に現
像ローラ２４に回収され、回収されたトナーは、現像器
２３において、再使用される。

【００５８】この装置は、クリーナーを有しない等の理
由により、極めて小型にでき、パーソナルユースのプリ
ンタとして、机上の設置が容易である。又、図３に示す
ように、用紙カセット１０を設置面と水平とする水平設
置ができる。この図において、５は操作パネルであり、
装置前面に設けられ、装置の操作を指示するためのもの
である。又、３０は用紙ガイドであり、スタッカ１４の
先端に設けられる。この用紙ガイド３０は、スタッカ１
４に排出される用紙の先端を押さえ、且つ先端を揃える
効果がある。

【００５９】この実施例では、装置前面から用紙カセッ
ト１０の着脱が可能であり、且つ操作パネル５を操作で
きる。更に、排出用紙も装置前面に排出される。更に、
図４に示すように、図２の装置のＩ／Ｆコネクタ１７側
を設置面に設け、用紙カセット１０を設置面と垂直とす
る垂直設置で画像形成が可能であり、これにより設置面
積をより小さくできる。この時、スタッカ１４に排出さ
れる用紙の倒れを押さえるための用紙押さえ３１を、ス
タッカ１４に設けることにより、垂直設置しても、用紙
の倒れを防止できる。又、装置の設置面側に、スタンド
３２を設けることにより、垂直設置しても、装置を安定
に設置できる。

【００６０】更に、クリーナーレスプロセスをとって
も、前帯電器２１と転写器２６とを、非接触型の放電器
で構成したため、感光ドラム２０上のトナーが、これら
ユニットに付着することがなく、安定に一様帯電と転写
を実行できる。

【００６１】図５は図２の現像器の構成図、図６は図５
の現像器の要部断面図、図７は図２の現像器の垂直設置
状態図、図８はトナー供給動作説明図、図９は本発明の
特性図である。

【００６２】図５において、現像ローラ２４は、金属製
のスリーブ２４１と、その内部に設けた複数の磁極のマ
グネットローラ２４０から構成される。この現像ローラ
２４は、スリーブ２４１内部のマグネットローラ２４０
を固定し、スリーブ２４１の回転によって、後述する磁
性現像剤を搬送するものである。この現像ローラ２４
は、直径が１６ｍｍであり、感光ドラム２０の周速の３
倍（７５ｍｍ／ｓ）で回転する。

【００６３】現像ローラ２８の周囲には、現像室２３０
が形成されており、現像室２３０内には、磁性キャリア
と磁性トナーの混合物である１．５成分現像剤が充満し
ている。この現像室２３０は、上部の仕切部材２３０−
１と下部の底部２３０−２により形成され、一定の容積
である。

【００６４】このため、現像室２３０に一定量の磁性キ
ャリアを入れると、この現像室２３０内の磁性トナーの
量も一定となる。このため、この現像室２３０の現像剤
量は一定であるため、消費された磁性トナーをトナーホ
ッパ２３１から供給すると、トナー濃度は一定となり、
トナー濃度の制御を不要にできる。即ち、トナー濃度の
制御ポイントに相当するキャリア量を、現像室２３０に
充填することにより、自動的にトナー濃度は所定の範囲
に制御される。

【００６５】又、この現像室２３０は、常に現像剤が、
現像ローラ２４の周囲に満たされているため、装置を垂
直設置しても、現像室２３０内の現像剤が片寄り、現像
ローラ２４に十分な現像剤を供給できなくなる事態を防
止できる。

【００６６】現像剤は、磁性キャリアに、平均粒径３５
ミクロンのマグネタイトキャリアを用い、磁性トナー
に、重合法を用いて製造した平均粒径７ミクロンの磁性
トナーを用いている。この重合トナーは、粒径が揃い、
粒度分布がシャープであるため、転写工程において、感
光ドラム２０のトナー像と用紙との密着性が均一とな
る。このため、転写部での電界が均一となるため、従来
の粉砕法によるトナーより、転写効率を向上させること
ができる。粉砕トナーでは、６０〜９０％であった転写
効率が、重合トナーでは、９０％以上に改善される。

【００６７】このトナーでは、トナー濃度は、５〜６０
ｗｔ％が適当であるが、本実施例では、３０ｗｔ％に設
定した。２３４はドクターブレードであり、現像ローラ
２４が感光ドラム２０に供給する現像剤量が、感光ドラ
ム２０上の静電潜像に供給過剰にならないように、反対
に供給不足にならないように調整するものである。調整
は、ドクターブレード２３４のエッジと現像ローラ２４
表面とのギャップで行い、通常ギャップは、０．１〜
１．０ｍｍ程度に調整される。

【００６８】２３１はトナーホッパであり、磁性トナー
のみが充填されており、内部に供給ローラ２３２が備え
られている。この供給ローラ２３２の回転により、トナ
ーを現像室２３０に供給するものである。

【００６９】この現像室２３０内に供給されたトナー
は、現像ローラ２４のスリーブの現像剤搬送力、現像ロ
ーラ２４の磁力及びドクターブレード２３４の現像剤規
制機能によって、現像室２３０内で攪拌され、キャリア
と摩擦することにより、所定極性及び帯電量に帯電す
る。本実施例では、マイナスに帯電するように、キャリ
アとトナーの帯電系列を調整している。

【００７０】更に、ブレード２３４の上流側で、仕切部
材２３０−１により、現像ローラ２４との間隔を、現像
ローラ２４上に形成される磁気ブラシの穂高より小さく
する。ここでは、図６に示すように、間隔ａを２．０ｍ
ｍに設定してある。これにより、現像ローラ２４上の磁
気ブラシが、仕切部材２３０−１により規制を受け、現
像ローラ２４の回転により、磁気ブラシが力を受ける。
このため、現像室２３０内での現像剤の攪拌性が強ま
り、トナー濃度の高い範囲でも、安定したトナー帯電量
が得られる。

【００７１】又、この間隔を現像ローラ２４の周囲で一
定とすることにより、水平設置しても、垂直設置して
も、帯電効果が変わることがないようにしている。トナ
ーホッパ２３１と現像室２３０との間には、前記仕切部
材２３０−１の先端と底部２３０−２とで形成されるト
ナー供給路２３５が設けられている。このトナー供給路
２３５の幅ｂは、図６に示すように、１．５ｍｍであ
る。このトナー供給路２３５によりトナーホッパ２３１
のトナーが、現像室２３０に供給される。

【００７２】この現像室２３０を形成する底部２３０−
２は、前記トナー供給路２３５において、前記トナーホ
ッパ２３１に突き出した突き出し部２３０−３を備えて
いる。更に、この底部２３０−２は、感光ドラム２０側
から上方に向かう斜め面を形成している。この突き出し
部２３０−３の先端と仕切り部材２３０−１の先端との
間隔ｃは、図６に示すように、１．０〜１．５ｍｍに設
定されている。即ち、この分だけ傾斜している。更に、
仕切り部材２３０−１の先端と現像ローラ２４との距離
ｄは、４．５〜６．０ｍｍに設定されている。

【００７３】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１の両壁面の角度は、重力方向に対し、およそ４
５度に設定されていて、トナーの流動方向を４５度とし
ている。これにより、後述するように、装置を垂直設置
しても、トナーの供給が円滑に行われるようにしてい
る。

【００７４】次に、この現像器の動作を説明すると、図
５は図３で示した装置の水平設置時の現像器の状態を示
しており、トナーカートリッジ２５とトナーホッパ２３
１の壁面の角度を、重力方向に対し、凡そ４５度として
いる。このため、トナーがトナーホッパ２３１の底部に
向かい流動して、供給ローラ２３２に円滑に供給され
る。

【００７５】この水平設置においては、重力により、ト
ナーは、トナーホッパ２３１において、底方向の流動性
を有するため、供給ローラ２３２は、トナーホッパ２３
１の底側のトナーを、掻き上げる。この時、図８（Ａ）
に示すように、供給ローラ２３２で押し上げられたトナ
ーは、底部２３０−２の突き出し部２３０−３により、
いったん仕切り部材２３０−１に突き当たり、トナー供
給路２３５に入り込む。これにより、トナー供給ローラ
２３２の供給分のトナーのみが、トナー供給路２３５に
入り込むとともに、仕切り部材２３０−１の当該部分が
バッファの役目を果たし、トナー供給ローラ２３２によ
る押し込み力が、直接トナー供給路２３５へ影響しな
い。従って、過剰なトナーの押し込みを防止でき、現像
室２３０で足りなくなったトナー量分だけトナー供給さ
れる。

【００７６】この場合において、前記底部２３０−２
は、現像ローラ２４の回転方向に対し、上方に傾いてい
るため、感光ドラム２０を通過した後の現像ローラ２４
の磁気ブラシ及びこれから外れたキャリアが、底部２３
０−２を通って、トナー供給路２３５よりトナー供給室
２３１に漏れることがない。このため、現像室２３０の
スタータキャリアの減少を防止でき、安定な１．５成分
現像が可能となる。一方、図７の図４で示した装置を垂
直設置時の現像器の状態においても、トナーカートリッ
ジ２５とトナーホッパ２３１の壁面の角度を、重力方向
に対し、凡そ４５度としているため、垂直に設置して
も、トナーを供給ローラ２３１に円滑に供給できる。

【００７７】このトナーカートリッジ２５とトナーホッ
パ２３１の壁面の角度は、トナーの自重による搬送を良
好に行うためには、重力方向に対し、安息角を考慮する
と、４５度±１０度程度が適当であり、好ましくは４５
度±５度程度が良好な結果が得られる。

【００７８】この時、図７に示すように、トナーは、仕
切り部材２３０−１のトナーホッパ２３１側に滞留し、
トナー供給路２３５から現像室２３０に落下し易くな
る。しかし、図８（Ｂ）で示すように、前記した底部２
３０−２の突き出し部２３０−３により、トナーのトナ
ー供給路２３５の落下を規制するため、トナーの落下は
殆ど生じない。従って、トナーの供給は、トナー供給ロ
ーラ２３２の回転力によることになる。

【００７９】即ち、図８（Ｂ）に示すように、供給ロー
ラ２３２で押されたトナーは、底部２３０−２の突き出
し部２３０−３により、いったん仕切り部材２３０−１
に突き当たり、トナー供給路２３５に入り込む。これに
より、トナー供給ローラ２３２の供給分のトナーのみ
が、トナー供給路２３５に入り込むとともに、仕切り部
材２３０−１の当該部分がバッファの役目を果たし、ト
ナー供給ローラ２３２による押し込み力が、直接トナー
供給力とならない。従って、過剰なトナーの押し込みを
防止でき、現像室２３０で足りなくなったトナー量分だ
けトナー供給される。

【００８０】この事は、装置を水平設置しても、垂直設
置しても、現像室２３０へのトナー供給能力に変化がな
いことである。このため、装置を水平設置しても、垂直
設置しても、現像室２３０のトナー濃度は変化せず、画
像濃度の変化を防止できる。

【００８１】即ち、現像室２３０に供給されるトナー
は、トナー供給ローラ２３２によるものが殆どとなり、
トナーの重力方向への流動性に影響されないトナー供給
が実現できる。このため、装置の設置方向が変化して
も、トナー供給量が変化しないため、安定な現像動作が
可能となる。

【００８２】又、垂直設置とすると、現像器２３からの
現像剤の落下が生じるおそれがあるが、現像剤に磁性二
成分現像剤を使用しているため、現像ローラ２４に現像
剤が、磁力により保持されるため、垂直に設置しても、
現像剤の落下は殆ど生じない。特に、磁性キャリアと磁
性トナーを使用すると、キャリアとトナーとの両方が、
現像ローラ２４のマグネットローラに保持されるため、
一層現像剤の落下を防止でき、かかる垂直設置しても、
安定な現像が可能となる。

【００８３】図９は、装置を横（水平）設置して、印刷
を行った後、装置を縦（垂直）設置して印刷を行った場
合の、トナー濃度Ｔｃの変化を示す特性図である。先
ず、装置を水平設置して、現像器２３の現像室２３０に
所定量のスタートキャリアを入れて、現像器を動作させ
て、印刷を行った。この結果、現像室２３０にトナーホ
ッパ２３１から徐々に、トナーが供給されるため、印刷
枚数の増加に従い、トナー濃度は増加し、現像室２３０
にキャリアとトナーが満杯となる時点では、トナー濃度
は３０ｗｔ％となった。以降、印刷枚数が増加しても、
トナー濃度に変化はなかった。

【００８４】次に、この状態で、装置を垂直設置に変化
させ、印刷を行った。この結果、トナー濃度は、水平設
置時と変化はなかった。一方、特開平３−２５２６８６
号公報等による従来の１．５成分現像器の構成では、図
の白丸に示すように、垂直設置すると、トナー濃度は高
くなる。水平設置と垂直設置とでは、トナー濃度が変化
し、画像濃度が変化した。この事は、前述のトナー供給
の安定作用を裏付けるものである。これにより、装置を
水平設置しても、垂直設置しても、画像濃度に変化のな
い画像形成が可能となり、水平設置と垂直設置との両方
が可能な画像形成装置が実現できる。

【００８５】（ｂ）現像方法の説明図１０は本発明の現像・回収動作説明図、図１１は現像
剤の限界トナー濃度の説明図、図１２は本発明による残
像とトナー濃度の関係図、図１３は本発明によるトナー
帯電量と転写効率の関係図、図１４は本発明によるトナ
ー帯電量とトナー濃度の関係図、図１５は本発明による
キャリア平均粒径の逆数とトナー帯電量の関係図、図１
６は磁気ブラシの状態図、図１７はトナー濃度の説明図
である。

【００８６】図１０に示すように、現像ローラ２４は、
回転する金属製スリーブ２４１と、スリーブ２４１内に
固定されたマグネットロール２４０で構成されている。
従って、磁性キャリア４００と磁性トナー４０１からな
る現像剤は、スリーブ２４１の回転と共に感光ドラム２
０と接する位置まで搬送され、マグネットロール２４０
の磁力により、磁気ブラシ４０を形成し、この磁気ブラ
シ４０により磁性トナー４０１の現像と感光ドラム２０
に付着している残留トナー４０２の回収が行われる。

【００８７】現像は、磁性トナー４０１がキャリア４０
０と摩擦帯電することにより静電荷を持ち、スリーブ２
４１と感光ドラム２０との電位差から生じる外部電界を
受けて、感光ドラム２０の露光部（潜像電位形成部）に
付着することにより進む。この時感光ドラム２０の非露
光部には、露光部と逆方向の電界が働いているため、通
常磁性トナー４０１は付着しない。

【００８８】しかし、トナーとキャリアの摩擦帯電は必
ずしも均一でなく、トナーの持つ電荷量に分布が生じる
のが一般的であり、殆ど電荷を有しない低帯電トナー或
いは逆極性に帯電したトナーが生じると、感光ドラム２
０の非露光部にトナーが付着する現象（かぶり）が発生
する。この現象は、トナー濃度が高くなると比較的顕著
に起こりやすくなるため、非磁性トナーを用いる通常の
２成分現像では、トナー濃度変動幅を１ｗｔ％程度に厳
密制御する必要がある。

【００８９】これに対し、磁性トナーを用いる本現像方
式では、マグネットロール２４０の磁力が、低帯電トナ
ーや逆帯電トナーの非露光部への付着を防止するように
働く。更に、露光部においても帯電の高いトナーのみが
選択的に付着し、転写しにくい低帯電トナーの付着を制
限するように働く。このことから、トナー濃度の許容量
が広く、概ね５〜６０ｗｔ％の範囲で正常な現像が可能
となる。

【００９０】次に、本発明では、残留トナー４０２の回
収が、現像とほぼ同時に進行する。ここで、残留トナー
４０２に働く回収力は、磁気ブラシ４０、特にキャリア
４００による機械的かきとりと磁気力、及び静電気力で
ある。ここで、磁気力が働くことが非磁性トナーを用い
る方法と比べて本発明が有利になる点である。即ち、リ
ーク等により残留トナー４０２の電荷が減少し、静電気
力が弱まった場合においても十分な回収力を得ることが
可能となる。

【００９１】クリーナーレスプロセスで重要な点は、転
写において残留するトナーを極力少なくすることと、残
留トナーの回収を効率よく行うことにある。本発明の磁
気力をも用いる回収において、最も影響力の大きいの
は、トナー濃度であり、この点について考察する。

【００９２】まず、転写工程では、磁性重合トナーによ
り転写効率を高め、残留トナーの低減を図ることができ
る。又、転写効率はトナーの帯電量の影響を受けること
が知られている。用紙からトナーに働く静電気力が変化
するからである。このことを示したのが図１３のトナー
帯電量と転写効率の関係図である。これから、現像され
たトナーの帯電量を絶対値でおよそ８μＣ／ｇ以上する
ことが好ましいことがわかる。

【００９３】更に、図１４に平均粒径の異なるマグネッ
トキャリアを用いたときの現像トナーの帯電量（Ｔｐ）
とトナー濃度（Ｔｃ）の関係を示す。これからトナー濃
度が低いほど帯電量が高く、転写効率の面から好ましい
ことがわかる。同様に、回収力を高めるためにも、トナ
ー濃度が低いほど好ましいと考えられる。その理由は、
トナー濃度が低くなり、帯電量が高くなるほど、回収に
働く静電気力が大きくなると同時に、キャリア表面に付
着しているトナーが減少し、磁気ブラシによるかきとり
力も大きくなるからである。

【００９４】しかし、図１４に示されるように、トナー
濃度が低すぎると、帯電量変化が急峻になるため、僅か
なトナー濃度変動で画像濃度が大きく変化してしまうた
め、トナー濃度変動幅をより厳密に制御する必要があ
り、現像方式としては好ましくない。更に、キャリアは
トナーの持つ電荷量とほぼ等量の逆極性電荷量を持つた
め、キャリアの持つ電荷量が高くなると、所謂キャリア
付着現象が発生し易い欠点があり、特にトナー濃度１０
ｗｔ％未満で顕著となる。

【００９５】従って、厳密なトナー濃度制御を行わない
簡易な構成とした本発明では、少なくとも１０ｗｔ％以
上のトナー濃度で用いる必要があり、特に２５ｗｔ％前
後のトナー濃度が最も好ましいと考えられる。

【００９６】次に、トナー濃度の上限について考察す
る。先ず、キャリアの粒径が小さくなるほど帯電量が高
くなり、より広いトナー濃度範囲で用いることが可能に
なると考えられる。このことについて更に詳しく述べ
る。

【００９７】図１２に粒径の異なるキャリアを用いて印
刷した時のトナー濃度と残留トナーの回収不足に起因し
て発生した残像との関係を示す。残像レベル０は全く残
像の発生が見られない場合、残像レベル１は通常認知困
難なレベルを示しており、ほぼ問題ないと考えられる範
囲である。更に、残像レベル２は僅かに認知される場合
があるレベルで、残像レベル３以上では明確に残像が確
認されるレベルとなることを示している。

【００９８】これから、キャリア粒径５０μｍの場合、
トナー濃度が２５〜３０ｗｔ％が上限であるが、キャリ
ア粒径３５μｍの場合トナー濃度が３５ｗｔ％まで適用
可能なことがわかった。このことは、次のようにして理
解できる。

【００９９】図１４の特性をキャリアの平均粒径の逆数
（１／ｄ）と現像されたトナーの帯電量の関係に直した
ものが図１５である。これから、いずれのトナー濃度で
も、帯電量と１／ｄがほぼ比例していることがわかる。
一方、真球か均一粒径のキャリアの比表面積は１／ｄに
比例することが明白であるから、実際のキャリアにおい
ても比表面積にほぼ比例して、即ちトナーの接触できる
キャリア表面の増加に伴ってトナー帯電量が高くなると
考えることができる。

【０１００】又、キャリアの比表面積の増加に伴い、磁
気ブラシによる機械的な回収力が増大したと考えられ、
この２つの理由により残像に対するトナー濃度マージン
（トナー濃度許容範囲）が拡大したと考えられる。

【０１０１】更に、より一般的にキャリア粒径の影響を
考える上で、キャリア表面に対するトナーの被覆率Ｅを
考えると理解しやすい。簡単のためにキャリア、トナー
ともに均一な真球として、キャリア表面がこれより小さ
いトナーで被覆される場合を考えると、トナー濃度Ｔｃ
とトナーによるキャリア表面の被覆率Ｅは近似的に次式
で表されることが知られている〔文献：岡田誠二他、レ
ーザプリンタ用粉体現像剤の帯電制御、日本学術振興会
第１４２委員会第１７回合同研究会資料、ｐ．１、（１
９８０）〕。

【０１０２】Ｔｃ：トナー濃度（ｗｔ％）ｐ_c，ｐ_t：キャリア、トナーの密度（ｄ／cm³）ｄ_c，ｄ_t：キャリア、トナーの平均粒径（cm）更に、トナーが１層だけ、キャリア表面を完全に被覆し
た時のトナー濃度（限界トナー濃度、Ｔｃ_max）は、Ｅ
＝１００％として、上式から求められ、次式となる。

【０１０３】ｐ_cを５．５ｇ／cm³、ｐ_tを１．７ｇ／
cm³として、キャリア粒径によるＴｃ_maxの変化を算出
したのが図１１である。これから、キャリア粒径３５μ
ｍ、及び５０μｍの時の限界トナー濃度の計算値はおよ
そ２６ｗｔ％、１８ｗｔ％となり、図１２で示されたト
ナー濃度の限界値の差をほぼ説明できる。

【０１０４】従って、図１７に示すように、本現像、回
収におけるトナーの濃度の上限は、理論的にほぼ限界ト
ナー濃度で規定できると考えられる。ただし、この計算
値は、図１２から得られた上限値よりも若干小さく、被
覆率Ｅに換算すると１２０〜１３０％程度となる。

【０１０５】これは、実際の磁気ブラシでは、図１６に
示すようにトナー４０１の一部がキャリア４００と接触
せずにスリーブ２４１付近に保持されているために、計
算から求めた限界トナー濃度以上でも現像、回収に寄与
する磁気ブラシ先端では十分なキャリア表面が維持され
るためと考えられる。

【０１０６】以上より、本現像、回収において、トナー
濃度を被覆率としておよそ１３０％以下にすることによ
り、残像のない印刷が可能になると考えられる。図１７
で示すと、３５μｍキャリアでは、３５ｗｔ％が上限と
考えられる。更に好ましくは、限界トナー濃度以下で用
いると良い。

【０１０７】次に、現像機構との関係でトナー濃度を考
察する。

【０１０８】１．５成分現像機構では、スリーブとスリ
ーブ内の磁気ローラとの両方が回転するものがある。こ
の機構では、スリーブ上に形成された磁気ブラシの中の
各キャリアは、スリーブの回りを公転しながら、自転も
している。

【０１０９】従って、感光体表面近傍のキャリアは、自
転しているために、感光体に対し、キャリアは回転して
接触する。このため、時間当たりの感光体との接触面積
が多い状態で、感光体に接触することになる。それ故、
トナー濃度値が高い場合であっても、残留トナーのかき
とり力が大きく、残像濃度レベルを低いものとすること
ができる。

【０１１０】この現像機構では、マグネットローラ自体
も回転させなければならないため、部品点数が増大し、
価格も高価なものとなる。一方、部品点数を削減し、安
価な現像装置又は画像形成装置としたい場合には、図３
の実施例のように、マグネットローラが固定である方が
良い。

【０１１１】この場合においては、スリーブ２４１上に
形成された磁気ブラシ４０の穂（キャリアのチェーン）
は、その穂が倒れながらスリーブ２４１上を移動するこ
とになるため、各キャリア４００には公転力のみが作用
し、自転は生じていないことになる。

【０１１２】このことは、前述と異なり、キャリアは感
光体に１点でしか接触しないこととなり、感光体近傍に
存在するキャリアと感光体との時間当たりの接触面積は
少ないものとなるということを意味し、前述のトナー濃
度を高くすることは望ましくない。

【０１１３】ここで、感光体上に残留する磁性トナー
を、感光体上から除去する力は、前述の如く、第１に、
マグネットローラ及びキャリアの磁気力による磁性トナ
ーの磁気吸引力、第２に、キャリアと磁性トナー間の静
電吸引力、第３に、キャリア表面によるかきとり力の３
つの力である。この第１から第３の力のうち、残留トナ
ーの除去に重要に影響する力が、上記第３のキャリア表
面によるかきとり力である。

【０１１４】ところで、前記したように、キャリア表面
に対するトナーの被覆率は、トナー濃度が高くなるにつ
れて、限界トナー濃度近傍迄は、徐々に高くなる傾向に
あると考えられる。しかし、トナー濃度が限界トナー濃
度を越えてある値以上になると、トナーの被覆率が高く
ならない。むしろ、単位容積当たりのトナー量が増え
て、その一方でキャリア量が減少するという現象が生じ
る。

【０１１５】従って、トナー濃度が限界トナー濃度値を
大きく上回る値となった場合、キャリア表面のトナーの
被覆されていない面積の合計が、単位容積当たりで見た
場合に、キャリア１個の微視的な状態では、被覆のない
部分があっても、減少してしまい、キャリアのかきとり
力が大きく低下してしまう。

【０１１６】以上のことから、固定のマグネットロール
を用いる場合には、トナー濃度値を限界トナー濃度値の
近傍、３５μｍキャリアでは２５ｗｔ％〜３０ｗｔ％程
度、に設定することにより、キャリア量が単位容積当た
りで所定量となるようにすることが望ましい。

【０１１７】このトナー濃度の設定は、前述の現像室２
３０が一定の容積であることから、この現像室２３０に
投入するスターターキャリアの量を設定すれば良い。次
に、磁性重合トナーの物理的特性としては、飽和磁化が
１５ｅｍｕ／ｇ〜３５ｅｍｕ／ｇ、保持力が１４０Ｏｅ
〜２４０Ｏｅであることが望ましい。好ましくは、飽和
磁化が２０ｅｍｕ／ｇ〜３０ｅｍｕ／ｇ、保持力が１６
０Ｏｅ〜２０５Ｏｅであり、トナーの誘電体損が０．２
以下，より好ましくは０．１以下であることが望まし
い。

【０１１８】（ｃ）磁性重合トナーの説明図１８は本発明による磁性重合トナーのモデル図、図１
９は磁性重合トナーの粒度分布図、図２０は磁性重合ト
ナーの転写モデル図、図２１は磁性重合トナーによる転
写特性図、図２２は磁性重合トナーの転写効率の説明
図、図２３は磁性重合トナーによる印刷濃度特性図であ
る。

【０１１９】図２１は従来の粉砕トナーと本発明による
重合トナーを用いた場合の転写効率を比較する特性図で
ある。転写帯電器への転写電圧を変化させた場合に、従
来の粉砕トナーでは、図の白三角で示すように、最高転
写効率は９２％であった。これに対し、本発明による磁
性重合トナーでは、最高転写効率がほぼ１００％と高い
転写効率を得た。

【０１２０】ここで、転写効率の評価指標として、次式
(3) を用いた。

【０１２１】なお、転写粉像のO.D.（光学濃度）は用紙
に転写された粉像をテープで固定して測定したものであ
り、未転写粉像のO.D.は、感光ドラム上に残った未転写
トナーをテープで取り、測定したものである。又、未転
写粉像のO.D.、転写粉像のO.D.とも白紙に貼り付けたテ
ープのO.D.をバックグランドとして差し引いた値であ
る。

【０１２２】このことを解析すると、第１に、重合トナ
ーの機械的付着力が小さいと考えられる。図１８（Ａ）
は磁性重合トナーの感光ドラムへの付着状態を示す図、
図１８（Ｂ）は従来の磁性粉砕トナーの感光ドラムへの
付着状態を示す図である。図１８（Ａ）に示すように、
磁性重合トナーは、表面が滑らかであり、感光ドラム２
０への機械的付着力（ファンデルワールス力）が小さ
い。このため、用紙への転写が容易である。従って、転
写効率が向上するものと考えられる。

【０１２３】これに対し、粉砕トナーは、図１８（Ｂ）
に示すように、表面がぎざぎざである。このため、感光
ドラム２０への機械的付着力は大きくなり、転写効率が
良好でない。

【０１２４】第２に、重合トナーの粒度分布が狭く、粒
が揃っているものと考えられる。図１９（Ａ）は粉砕ト
ナーの粒度分布を示し、図１９（Ｂ）は重合トナーの粒
度分布を示す。図１９（Ａ）に示すように、粉砕トナー
の粒度分布は、広い。これに対し、図１９（Ｂ）に示す
ように、重合トナーの粒度分布は狭く、シャープであ
り、粒径が揃っていることが判る。このため、図２０
（Ａ）の従来の粉砕トナーの転写モデル図に示すよう
に、粉砕トナーでは、前述の如く、粒度分布が広いた
め、用紙とトナーとの間に空隙が出来やすく、転写電界
が弱められ、転写効率が低下する。これに対し、図２０
（Ｂ）の重合トナーの転写モデル図に示すように、重合
トナーの粒度分布が狭いため、用紙と感光ドラム２０の
トナーとの間に空隙ができにくい。このため、転写電界
が有効に印加され、転写効率が向上するもとの考えられ
る。

【０１２５】図２２は、図２１の特性において、転写電
圧を６ＫＶとし、転写効率の初期値が９２％の場合のラ
ンニング特性を示す図である。図２２に示すように、本
発明の磁性重合トナーの場合には、印刷枚数を１５００
０枚としても、転写効率は、約９２％以上の初期値を保
つことができた。又、

【０１２６】図２３に示すように、磁性重合トナーで
は、印刷枚数を１５０００枚としても、印刷濃度は、約
１．５の初期値を保つ。この磁性重合トナーの第１の製
造方法は、重合性モノマ、磁性粉等を水中に懸濁分散さ
せて、磁性粉等を含む５〜２０μｍ程度（所望のトナー
粒径とほぼ同サイズ）のモノマ滴を得、これを重合する
工程を含むもので、例えば特公昭３６─１０２３１号公
報、特公昭５１─１４８９５号公報、特開昭６２─２９
７８５５号公報等に記載されている方法が適用できる。
この懸濁重合法を用いて得られる磁性トナーは、一般に
球に近いものとなるが、後処理等により異形化されたも
のを用いることも可能である。

【０１２７】又、磁性トナーの第２の製造方法は、乳化
重合法等を利用して得られる樹脂微粒子と磁性粉等を会
合させて、所望の大きさの粒子を得、樹脂微粒子間を融
着、一体化する工程を含むものであり、例えば特開昭６
３─１８６２５３号公報、特開昭６３─２８９２７４９
号公報などに詳しい。

【０１２８】第１、第２の製造方法とも、表面が平滑
で、粒径が揃った磁性トナーを提供できるが、特に第２
の製造方法では、トナー形状を異形から球形まで容易に
制御できることから、以下第２の製造方法を例に詳しく
説明する。

【０１２９】図２４は磁性重合トナーの製造工程説明
図、図２５は磁性重合トナーの比表面積の説明図であ
る。先ず、酸性極性基又は塩基性極性基を有する粒径
０．０１μｍ〜１μｍ、好ましくは０．０５μｍ〜０．
５μｍ程度の一次樹脂粒子を得る。当該樹脂粒子を得る
方法としては、乳化重合又はソープフリー乳化重合が好
適である。以下、乳化重合を例に説明する。この場合、
モノマ混合物を、重合開始剤、乳化剤を加えた水中に添
加し、ディスパーサーや超音波ホモジナイザー等により
分散乳化させる。

【０１３０】次に、攪拌を行いながら、加熱してラジカ
ル重合を行い、エマルジョンを得る。ここに、図２４に
示すように、磁性粉４２０及び必要に応じて着色、帯電
制御、定着時のオフセット防止等を目的とした染顔料、
カーボン、ワックス等の添加物を加えた後、これらを会
合させる。場合によっては、一次粒子等を二次粒子に成
長させた後に、二次粒子の会合物４３０を得ても良い。

【０１３１】更に、攪拌を続けながら、加熱を行うこと
により、粒子間を融着させ（熟成）、生成物を濾過、洗
浄した後に乾燥を行い、乾式トナー４０１を得ることが
できる。最終的に得られる磁性トナーの粒径は、コール
ターカウンタ（コールターエレクトロニクス社製）で測
定した。この磁性トナーは、体積平均粒径３μｍ〜２５
μｍ、好ましくは５μｍ〜１２μｍ、最も好ましくは７
μｍ〜１０μｍである。尚、流動性改質等を目的とし
て、疏水性シリカ、酸化チタン等の周知の微粒子を０．
１ｗｔ％〜５ｗｔ％、好ましくは０．３ｗｔ％〜２ｗｔ
％程度外添しても良い。

【０１３２】尚、トナーの形状の評価指標として、均一
真球として計算したときの比表面積とＢＥＴ法で測定さ
れる比表面積（Ｓとする）の比（Ｆｓ値とする）、即
ち、下記(4) 式を用いると、Ｆｓ値として概ね０．２〜
０．９の範囲が制御可能である。

【０１３３】Ｆｓ＝６／ρ・ｄ・Ｓ (4) ここで、ρとトナーの比重、ｄは体積平均粒径である。
ヘリウム７０％と窒素３０％の混合気体を用いて測定し
たＢＥＴ比表面積とコールターカウンタで測定した体積
平均粒径及び樹脂、磁性粉の比重をそれぞれ１．１ｇ／
ｃｍ³、５ｇ／ｃｍ³として、算出したトナー比重を用
いた時、代表的な磁性重合トナーのＦｓ値は、０．４〜
０．６であった。従って、比較的異形状を有しており、
球形度としては、従来の粉砕トナーと大差はない。しか
し、パウダーテスタで測定した引っ張り破断応力は、代
表的な重合トナーが、およそ１．６ｇ／ｃｍ²であった
のに対し、粉砕トナーでは、約３ｇ／ｃｍ²と２倍以上
の大きな値を示す。

【０１３４】従って、トナー表面の平滑性が付着力の差
に大きく影響しており、重合トナーで高転写効率が得ら
れる理由となっているものと考えられる。尚、好ましい
Ｆｓ値は０．３以上、更に好ましくは０．４以上であ
る。又、引っ張り破断応力としては、少なくとも２ｇ／
ｃｍ²以下であることが好ましい。

【０１３５】ここで用いられる重合性モノマ混合物は、
主成分モノマと、酸性極性基ないし塩基極性基を有する
モノマの混合物である。主成分モノマの好ましい例は、
スチレン系モノマとアクリル酸アルキルエステル乃至メ
タクリル酸アルキルエステルの混合物であるが、特にこ
れに限定されるものではない。

【０１３６】スチレン系モノマとしては、例えば、スチ
レン、ｏ─メチルスチレン、ｍ─メチルスチレン、ｐ─
メチルスチレン、ｐ─メトキシスチレン、ｐ─フェニル
スチレン、ｐ─クロルスチレン、３、４─ジクロルスチ
レン、ｐ─エチルスチレン、２、４─ジメチルスチレ
ン、ｐ−ｎ─ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ─ブチルス
チレン、ｐ−ｎ─ノニルスチレン、ｐ−ｎ─オクチルス
チレン、ｐ−ｎ─ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ─ドデシル
スチレン等を用いることができる。

【０１３７】又、アクリル酸アルキルエステル乃至メタ
クリル酸アルキルエステルとしては、例えばアクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ─ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸
ｎ─オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸２─エチルヘキシル、アクリル酸ステア
リル、アクリル酸２─クロルエチル、あるいはメタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸ｎ─ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ─オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２─エチルヘ
キシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等が挙げられ、
これらを単独乃至混合して用いることができる。

【０１３８】更に、エチレン、プロピレン、ブチレン、
イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフィン類；塩
化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル
等のハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル等の有機酸ビニルエステル類；ビ
ニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイ
ソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロピニル
ケトン等のビニルケトン類；Ｎ─ビニルピロール、Ｎ─
ビニルカルバゾール、Ｎ─ビニルインドール、Ｎ─ビニ
ルピロリドン等のｎ─ビニル化合物；ビニルナフタリン
類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル
アミド等の重合性モノマを用いることもできる。

【０１３９】酸性極性基を有するモノマとしては、カル
ボキシル基乃至スルホン基を有するα、β─エチレン性
飽和化合物など用いることができ、例えばアクリル酸、
メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、
ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸
モノオクチルエステル、スルホン化スチレン、アリルス
ルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル、乃至こ
れらの金属塩類等が挙げられる。

【０１４０】塩基性極性基を有するモノマとしては、ア
ミン基又は４級アンモニウム基を有する脂肪族アルコー
ルのアクリル酸エステル乃至メタクリル酸エステルなど
が好適である。例えばジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルア
ミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタク
リレート及びこれらの４級アンモニウム塩等を挙げるこ
とができる。

【０１４１】また、アクリルアミド、Ｎ─ブチルアクリ
ルアミド、Ｎ、Ｎ─ジメチルアクリルアミド、メタクリ
ルアミド、Ｎ─ブチルメタクリルアミド、Ｎ、Ｎ─ジメ
チルメタクリルアミド、Ｎ─オクタデシルアクリルアミ
ド等のアクリル酸アミド乃至メタクリル酸アミド；ビニ
ルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルＮ─メチルピリ
ジニウムクロリド、ビニルＮ─エチルピリジニウムクロ
リド等のＮを環員として有する複素環基で置換されたビ
ニル化合物；Ｎ、Ｎ─ジアリルメチルアンモニウムクロ
リド、Ｎ、Ｎ─ジアリルエチルアンモニウムクロリドな
どのＮ、Ｎ─ジアリルアルキルアミン等を用いることも
できる。

【０１４２】乳化剤としては、高級アルコール硫酸エス
テルナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、脂肪酸ナトリウムなどのアニオン性乳化剤；アルキ
ルフェノールエチレンオキサイド付加物、高級アルコー
ルエチレンオキサイド付加物などのカチオン性乳化剤；
４級アンモニウム塩などのカチオン性乳化剤等の公知の
ものを用いることができる。これらの乳化剤の使用量
は、水に対して０．０１ｗｔ％〜１ｗｔ％、好ましく
は、０．１ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である。

【０１４３】重合開始剤としては、公知の水溶性重合開
始剤、例えば過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の
過硫酸塩、過酸化水素等をもちいることができる。これ
らの重合開始剤の使用量は、重合性混合物の０．０１ｗ
ｔ％〜１０ｗｔ％、より好ましくは、０．０５ｗｔ％〜
５ｗｔ％である。

【０１４４】磁性粉としては、マグネタイト粉、フェラ
イト粉、鉄粉等の公知のものを用いることができるが、
特に平均粒径０．１μｍ〜１μｍのマグネタイト粉が好
ましい。また、磁性粉の含有量は１０ｗｔ％〜６０ｗｔ
％、好ましくは３０ｗｔ％〜５０ｗｔ％である。以下、
本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこ
れらの例に限られるものではない。

【０１４５】〔実施例１〜９〕スチレン８０重量部、ブ
チルアクリレート２０重量部、アクリル酸５重量部を十
分に攪拌混合した後、乳化剤２重量部と重合開始剤０．
５重量部を添加した蒸留水１００重量部中に投入し、攪
拌しながら７０℃で重合させ、粒径約０．２μｍ微粒子
を含むエマルジョンを得た。

【０１４６】次に、得られたエマルジョンを固形分とし
て５０重量部、マグネタイト粉（粒径約０．５μｍ）５
０重量部およびボリプロピレン樹脂（ビスコール５５０
Ｐ、三洋化成製）３重量部を、蒸留水４００重量部中で
攪拌した。次に、分散攪拌しながら６０〜９０℃で２〜
１０時間保持し、冷却後に生成物の濾過、洗浄および乾
燥を行い、粒径およびＦ_S値の異なる磁性重合トナーを
得た。

【０１４７】表１に、得られたトナーの体積平均粒径と
Ｆｓ値を示す。さらに、流動性改質剤として疎水性シリ
カ（Ｈ─２０００、ヘキスト社製）を１ｗｔ％添加し、
実施例１〜９の磁性トナーとした。

【０１４８】〔比較例１〕実施例１〜９における加熱攪
拌条件を７０℃で、１時間として、体積平均粒径約７μ
ｍ、Ｆ_S値約０．２の磁性重合トナーを得た。実施例と
同様に疎水性シリカを添加し、比較例１の磁性トナーと
した。

【０１４９】〔比較例２〕スチレン─ブチルアクリレー
ト樹脂（８：２）５０重量部、マグネタイト粉５０重量
部およびポリプロピレン樹脂（ビスコール５５０Ｐ、三
洋化成製）３重量部を混合した後、２軸連続押し出し機
にて溶融混練した。得られた樹脂塊をロートプレックス
により粗粉砕した後、ジェットミルを用いて微粉砕し、
さらに風力分級機により分級し、平均粒径約１０μｍの
磁性トナーを得た。実施例と同様に疎水性シリカを添加
し、比較例の磁性粉砕トナーとした。

【０１５０】実施例１〜９、および比較例１、２の磁性
トナーを平均粒径６０μｍのノンコートフェライトキャ
リアとを、約トナー濃度２０％で組み合わせ、図２のク
リーナレスプロセスの電子写真プリンタ装置を用いて、
印刷特性およびコロナ転写器に対する転写効率を調べ
た。

【０１５１】ここで現像バイアス等の印刷条件は、各磁
性トナーに合わせて十分な画像濃度が得られるよう調節
した。トナーにより最適な現像条件が異なるのは、トナ
ー形状や粒径により帯電特性や磁気ブラシによるかき取
りなどが若干異なるために考えられる。

【０１５２】その結果、表１に示すように、実施例１〜
９、比較例２の磁性トナーで良好な画像濃度（Ｏ．
Ｄ．）を得ることができたが、比較例１の磁性トナーで
は粒子の破砕が起こり良好な印刷物を得ることができな
かった。これは、樹脂粒子間の融着が不十分で本実験器
での機械的ストレスに耐えられなかった結果と考えられ
る。さらに、比較例２の磁性粉砕トナーのみ背景部に汚
れが観察された。なお、実施例の磁性トナーでは、Ｆ_S
値が小さく、また体積平均粒径が小さい方がより低現像
バイアスで高い画面部画像濃度が得られる傾向が見られ
た。

【０１５３】次に、感光体ドラム上に残った未転写トナ
ー（粉像）をテープで取り、画面部の光学濃度（O.D.）
により転写効率を前記(3）式により算出し比較した。結
果を表１に示す。

【０１５４】

【表１】表１の結果から、実施例２〜４及び７〜９の磁性重合ト
ナーの転写効率は９８〜９９％の高い値が得られた。こ
れに対し、比較例２の磁性粉砕トナーではかなりの未転
写トナーが観察され、転写効率も９０％以下であった。
このことが背景部汚れの原因に結びついていると考えら
れる。

【０１５５】なお、Ｆ_S値の小さい実施例１および粒径
の小さい実施例５、６の磁性トナーでは、若干転写効率
が低くなり、９５％程度であった。これは、図２５に示
すように、接触点が増すことにより機械的付着力が大き
くなったためと思われる。ただし、比較例２の磁性トナ
ーと比べると依然高い転写効率を示しており、少なくと
もＦ_S値がおよそ０．３〜０．８の範囲にあり、かつ体
積平均粒径がおよそ５〜１２μｍの範囲にあれば、クリ
ーニング手段を持たない電子写真プロセスにおける優位
性が得られると考えられる。

【０１５６】以上より、本発明の磁性重合トナーが静電
気力を用いる転写手段に対して、非常に優れた転写効率
を示し、クリーニング手段の省略を可能にできることが
わかった。なお、好ましいＦ_S値はおよそ０．３以上、
好ましい体積平均粒径はおよそ６μｍ以上である。さら
に、現像性、解像性などの印刷特性も考慮すると最も好
ましいＦ_S値は０．４〜０．７程度、最も好ましい体積
平均粒径は７〜１０μｍ程度と考えられる。

【０１５７】（ｄ）他の実施例の説明上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。前述の実施例では、現像剤に、磁性キャリアと磁性重
合トナーとの組み合わせによる１．５成分現像剤を用い
ているが、磁性トナーとして、磁性粉砕トナーを用いる
こともできる。

【０１５８】現像ローラ２４において、スリーブのみ
を回転しているが、マグネットローラも回転させても良
い。画像露光部として、ＬＥＤ光学系を用いたが、レーザ
−光学系、液晶シャッタ光学系、ＥＬ（エレクトロ・ル
ミネッセンス）光学系等を用いても良い。

【０１５９】潜像形成機構を電子写真機構で説明した
が、トナ−像を転写する潜像形成機構（例えば，静電記
録機構等）にも使用でき、シ−トは用紙に限らず、他の
媒体を用いることができる。更に、感光ドラムはドラム
状に限らず、ベルト状であっても良い。

【０１６０】画像形成装置をプリンタで説明したが、
複写機、ファクシミリ等他の画像形成装置であっても良
い。水平設置及び垂直設置の両方が可能な電子写真プリン
タで説明したが、水平設置又は垂直設置のいずれかが可
能な電子写真プリンタに適用することもできる。

【０１６１】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【０１６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。クリーナーレスプロセスにおいて、静電気力の他に、
磁気力、かきとり力を利用して、残留トナーを回収する
ので、現像工程における残留トナーの回収効率を向上で
き、クリーナーレスプロセスの残像防止が可能となる。

【０１６３】現像工程において、未帯電逆帯電したト
ナーが付着せず、一層残像の防止が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例構成図である。

【図３】図２の装置の水平設置状態図である。

【図４】図２の装置の垂直設置状態図である。

【図５】図２の現像器の構成図である。

【図６】図５の現像器の要部断面図である。

【図７】図５の現像器の垂直設置状態図である。

【図８】本発明の現像器の動作説明図である。

【図９】本発明による特性図である。

【図１０】本発明による現像・回収動作説明図である。

【図１１】限界トナー濃度の説明図である。

【図１２】残像とトナー濃度の関係図である。

【図１３】トナー帯電量と転写効率の関係図である。

【図１４】トナー帯電量とトナー濃度の関係図である。

【図１５】キャリアの平均粒径の逆数とトナー帯電量と
の関係図である。

【図１６】磁気ブラシの状態図である。

【図１７】磁性重合トナーのモデル図である。

【図１８】トナー濃度の説明図である。

【図１９】磁性重合トナーの粒度分布図である。

【図２０】本発明による転写モデル図である。

【図２１】本発明による転写特性図である。

【図２２】本発明による転写効率の説明図である。

【図２３】本発明による印刷濃度特性図である。

【図２４】磁性重合トナーの製造工程説明図である。

【図２５】磁性重合トナーの比表面積の説明図である。

【図２６】従来技術の説明図である。

【図２７】従来のクリーナーレスプロセスの説明図であ
る。

【符号の説明】

２０感光ドラム（潜像担持体）２１前帯電器（潜像形成部）２２ＬＥＤ光学系（潜像形成部）２３現像器２４現像ローラ２５トナーカートリッジ２６転写器２３０現像室２３１トナー供給室２３２供給ローラ２３５トナー供給路４０現像剤４００磁性キャリア４０１磁性トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 １１５ 21/00 (72)発明者猿渡紀男神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者長原明神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者佐々木幸雄神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者佐藤満神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者宇鷹臣将神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者高橋健史東京都稲城市大字大丸1405番地富士通アイソテック株式会社内 (72)発明者和納正弘神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者小西正雄神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するエンドレス状の潜像担持体（２
０）に潜像を形成する潜像形成工程と、前記潜像担持体
（２０）の潜像を粉体現像剤により現像するとともに、
前記潜像担持体（２０）上の残留トナーを回収する現像
工程と、前記潜像担持体（２０）の現像像をシ−トに転
写する転写工程とを有する画像形成方法において、前記現像工程は、磁性トナーと磁性キャリアとからなる
現像剤を前記潜像担持体（２０）を現像するための現像
領域に搬送し、前記現像領域で前記現像剤による磁気ブ
ラシを形成し、前記磁気ブラシにより前記残留トナーの
回収と前記現像を行う工程であることを特徴とする画像
形成方法。
【請求項２】前記現像工程は、現像室（２３０）の前
記磁性トナーと前記磁性キャリアとからなる現像剤を現
像剤搬送手段（２４）により前記磁気ブラシを前記潜像
担持体（２０）に搬送するとともに、前記現像室（２３
０）にトナー供給室（２３２）から前記磁性トナーを供
給する工程であることを特徴とする請求項１の画像形成
方法。
【請求項３】回転するスリーブ（２４１）と、前記ス
リーブ（２４１）内に設けられ、その円周方向に沿って
複数の磁極を有する磁界発生部材（２４０）とを有する
現像剤搬送手段（２４）により前記磁気ブラシを形成し
て、前記潜像担持体（２０）に搬送することを特徴とす
る請求項１又は２の画像形成方法。
【請求項４】前記磁界発生部材（２４０）は、固定的
に配置されたマグネットロール（２４０）であり、且つ
前記現像剤のトナー濃度が限界トナー濃度近傍に設定さ
れて成ることを特徴とする請求項３の画像形成方法。
【請求項５】前記現像室２３０の現像剤収容容積に対
する前記磁性キャリアの投入量は、前記トナー濃度が前
記限界トナー濃度近傍となる投入量であることを特徴と
する請求項４の画像形成方法。
【請求項６】前記現像剤のトナー濃度を、限界トナー
濃度より小さい範囲に設定したことを特徴する請求項１
又は２又は３の画像形成方法。
【請求項７】前記磁性トナーが、磁性重合トナーであ
ることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４又は５
又は６の画像形成方法。
【請求項８】前記磁性重合トナーは、主成分として乳
化重合により得られる樹脂粒子と磁性粉を含む会合粒子
であることを特徴とする請求項７の画像形成方法。
【請求項９】前記磁性重合トナーは、前記会合粒子の
少なくとも前記樹脂粒子間の一部が融着されていること
を特徴とする請求項８の画像形成方法。
【請求項１０】前記磁性重合トナーの体積平均粒径を
ｄ、密度をρ、比表面積をＳとした時に、６／ρ・ｄ・
Ｓが、０．３〜０．８の範囲にあり、ｄが５〜１２μｍ
の範囲にあることを特徴とする請求項８又は９の画像形
成方法。
【請求項１１】回転するエンドレス状の潜像担持体
（２０）と、前記潜像担持体（２０）に潜像を形成する
潜像形成手段（２１、２２）と、前記潜像担持体（２
０）の潜像を粉体現像剤により現像するとともに、前記
潜像担持体（２０）上の残留トナーを回収する現像手段
（２３）と、前記潜像担持体（２０）の現像像をシ−ト
に転写する転写手段（２６）とを有する画像形成装置に
おいて、前記現像手段（２３）は、磁性トナーと磁性キャリアと
からなる現像剤と、前記磁性トナーと前記磁性キャリア
とからなる現像剤を前記潜像担持体（２０）を現像する
ための現像領域に搬送し、該現像領域で該現像剤による
磁気ブラシを形成する現像剤搬送手段（２４）とを有す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】前記現像手段（２３）は、前記現像剤
搬送手段（２４）を収容する現像室（２３０）と、前記
現像室（２３０）に磁性トナーを供給するためのトナー
供給室（２３２）とを有することを特徴とする請求項１
１の画像形成装置。
【請求項１３】前記現像剤搬送手段（２４）は、回転
するスリーブ（２４１）と、前記スリーブ（２４１）内
に設けられ、その円周方向に沿って複数の磁極を有する
磁界発生部材（２４０）とを有することを特徴とする請
求項１１又は１２の画像形成装置。
【請求項１４】前記磁界発生部材（２４０）は、固定
的に配置されたマグネットロール（２４０）であり、且
つ、前記現像剤のトナー濃度が限界トナー濃度近傍に設
定されて成ることを特徴とする請求項１３の画像形成装
置。
【請求項１５】前記現像室２３０の現像剤収容容積に
対する前記磁性キャリアの投入量は、前記トナー濃度が
前記限界トナー濃度近傍となる投入量であることを特徴
とする請求項１４の画像形成装置。
【請求項１６】前記現像手段（２３）は、前記現像剤
のトナー濃度を、限界トナー濃度より小さい範囲に設定
したことを特徴する請求項１１又は１２又は１３の画像
形成装置。
【請求項１７】前記磁性トナーが、磁性重合トナーで
あることを特徴とする請求項１１又は１２又は１３又は
１４又は１５又は１６の画像形成装置。
【請求項１８】前記磁性重合トナーは、主成分として
乳化重合により得られる樹脂粒子と磁性粉を含む会合粒
子であることを特徴とする請求項１７の画像形成装置。
【請求項１９】前記磁性重合トナーは、前記会合粒子
の少なくとも前記樹脂粒子間の一部が融着されているこ
とを特徴とする請求項１８の画像形成装置。
【請求項２０】前記磁性重合トナーの体積平均粒径を
ｄ、密度をρ、比表面積をＳとした時に、６／ρ・ｄ・
Ｓが、０．３〜０．８の範囲にあり、ｄが５〜１２μｍ
の範囲にあることを特徴とする請求項１８又は１９の画
像形成装置。