JPH08146668A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャリア付着及びトナー飛散を抑制でき、濃
度が十分に高く、ガサツキがなく、鮮明で高画質な画像
を安定して得ることができる現像装置にある。 【構成】 現像装置は、体積平均粒径１０μｍ以下の非
磁性トナーと、重量平均粒径８０μｍ以下の磁性キャリ
アとを有する二成分現像剤を、複数の磁極を有する磁石
ローラ２３を内部に非回転に配設した現像スリーブ２１
に支持して、感光ドラム３と対向した現像領域へ搬送
し、現像剤の磁気ブラシを形成して、振動電界の印加下
にドラム３上の潜像を現像する。現像領域での磁性キャ
リアの磁化の強さが、磁界の強さ１０００ガウスで３０
〜１５０emu/cm³ 、スリーブ２１上の法線方向の磁気力
Ｆ_r のピーク位置が、スリーブ２１とドラム３との最近
接位置からドラム３の移動方向下流側に１０°以内、現
像領域でのキャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％、そし
てトナー供給係数Ｋが４以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式或いは静
電記録方式により像担持体上に形成された静電潜像を現
像して可視化するのに用いられる現像装置に関し、特に
乾式現像剤を用いて現像する現像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写装置、静電記録装置、磁気
記録装置等の画像形成装置における現像方法として、磁
気ブラシ現像法が広く用いられている。この磁気ブラシ
現像法として、磁性トナーからなる１成分現像剤を用い
た１成分現像方式と、非磁性トナーと磁性キャリアとか
らなる二成分現像剤を用いた二成分現像方式とがある。

【０００３】１成分現像方式は構成は簡単であるが、ト
ナーに磁性体が含まれるため所望の色の画像を得ること
が困難である。一方、二成分現像方式は非磁性トナーを
用いているので、カラー画像を形成するのに適してい
る。

【０００４】この二成分現像方式の１つとして磁気ブラ
シ摺擦現像法が知られている。この現像法では、現像容
器に回転自在に取付けた非磁性円筒（現像スリーブ）
と、この現像スリーブ内に固定された複数の磁極を有す
る磁石ローラと、現像スリーブ上の現像剤の層厚を規制
する規制ブレードとを具備し、現像スリーブの回転によ
り現像剤を感光ドラムと対向した現像領域に搬送し、磁
石ローラの現像位置に配置された現像極により現像剤に
磁気ブラシを形成させ、磁気ブラシを感光ドラムに摺擦
させて現像を行なうものである。このとき画質向上を目
的に、現像スリーブに振動電界を印加して、画像の履き
寄せを防止し、中間調画像の再現性を向上することが知
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の磁気ブラシ現
像法は、現像に寄与する現像剤を現像領域に十分に供給
することができるので、高い画像濃度を得ることができ
る反面、現像位置において磁気ブラシの穂が疎であるた
め、特にハイライト、ハーフトーン濃度領域においてガ
サツキのある貧弱な画像となることがあった。

【０００６】又近年、高画質の画像の要求が高まってお
り、様々な原稿画像、特にフルカラー画像に対し大きな
要求がなされている。従ってベタ黒部の画像濃度を十分
に高く維持しながらハイライト部の再現性を良好にし、
ハーフトーン部においても緻密な画像を得ることが必要
とされている。

【０００７】このことから、例えば二成分現像剤のトナ
ー及び磁性キャリアを小粒径化することが行なわれる
が、画質は良好になるものの感光ドラムにキャリア付着
を生じ、ひどい場合は画像の欠損を発生することがあっ
た。

【０００８】このような磁性キャリアを小粒径化した場
合のキャリア付着を抑制する方法として、米国特許５，
０７０，８１２号（対応の日本出願：特開平３−４２６
２号）に記載されているように、現像スリーブ上におけ
る法線方向の磁気力Ｆｒのピーク位置を、現像スリーブ
と感光ドラムとの再近接位置の近傍に配置させることが
知られている。

【０００９】又磁性キャリアの飽和磁化を小さくするこ
とにより、磁気ブラシの穂を緻密にする方法が試みられ
ているが、従来の二成分現像装置では、キャリア付着を
生じたり、画像濃度が薄くなることがあった。

【００１０】本発明の目的は、キャリア付着及びトナー
飛散を抑制できると共に、濃度が十分に高く且つガサツ
キがなく、鮮明で高画質な画像を安定して得ることがで
きる現像装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置にて達成される。要約すれば本発明は、体積平
均粒径１０μｍ以下の非磁性トナーと、重量平均粒径８
０μｍ以下の磁性キャリアとを有する二成分現像剤を、
複数の磁極を有する磁界発生手段を内部に非回転に配設
した現像剤支持手段上に支持して、像担持体と対向した
現像領域へ搬送し、前記現像領域で現像剤の磁気ブラシ
を形成して、現像領域に振動電界を形成した下で像担持
体上の潜像を現像する現像装置において、前記磁性キャ
リアの単位体積当たりの磁化の強さが磁界の強さ１００
０ガウスにおいて３０〜１５０emu/cm³ であり、前記現
像剤支持手段上における法線方向の磁気力Ｆ_r のピーク
位置を、現像剤支持手段と像担持体との最近接位置から
像担持体の移動方向に対して下流側に１０°以内とし、
現像領域での磁性キャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％
であり、ここに、体積比率Ｍｃは式（Ｂ）： Ｍｃ［％］＝（Ｍ／ｈ）×（１／ρｃ）×｛Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）｝ ×１００ ・・・（Ｂ） 但し、 Ｍ：現像剤支持手段上の単位面積当たりの非穂立ち状態
の現像剤量［ｇ／ｃｍ² ］ ｈ：現像領域空間の高さ［ｃｍ］ ρｃ：磁性キャリアの真密度［ｇ／ｃｍ³ ］ Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）：現像剤支持手段上現像剤中の磁性キャ
リアの重量割合 で表され、そしてトナー供給係数Ｋが４以上であり、こ
こに、トナー供給係数Ｋは式（Ｃ）： Ｋ＝Ｍ×（１／ρｔ）×｛Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）｝×（１／Ｄｔ） ×（Ｖｓ１／Ｖｄｒ）×１５０００ ・・・（Ｃ） 但し、 Ｍ：現像剤支持手段上の単位面積当たりの非穂立ち状態
の現像剤量［ｇ／ｃｍ³ ］ ρｔ：トナーの真密度［ｇ／ｃｍ³ ］ Ｄｔ：トナーの粒径［μｍ］ Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）：現像剤支持手段上現像剤中のトナーの
重量割合 Ｖｓ１：現像剤支持手段の周速［ｍｍ／秒］ Ｖｄｒ：像担持体の周速［ｍｍ／秒］ Ｖｓ１／Ｖｄｒ：現像剤支持手段と像担持体の周速比 で表されることを特徴とする現像装置である。

【００１２】本発明の他の態様では、前記磁性キャリア
の単位体積当たりの磁化の強さが磁界の強さ１０００ガ
ウスにおいて３０〜１５０emu/cm³ であり、現像剤支持
手段と像担持体との最近接位置から像担持体の移動方向
に対して下流側に１０°以内の範囲において、現像剤支
持手段上における法線方向の磁気力の相対値である磁気
力指数Ｘの最大値が６０以上であり、ここに、磁気力指
数Ｘは式（Ａ）： Ｘ＝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝×（ａ／Δｒ） ・・・（Ａ） 但し、 Ｂ² （ｒ）＝Ｂ² _r （ｒ）＋Ｂ² _t （ｒ） Ｂ² （ｒ＋Δｒ）＝Ｂ² _r （ｒ＋Δｒ）＋Ｂ² _t （ｒ＋
Δｒ） ａ：比例定数。Δｒが０．５ｍｍのとき、ａ／Δｒ＝２
×１０^-4 Ｂ_r （ｒ）：現像剤支持手段上の位置ｒにおける法線方
向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_r （ｒ＋Δｒ）：現像剤支持手段上０．５ｍｍの位置
における法線方向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_t （ｒ）：現像剤支持手段上の位置ｒにおける接線方
向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_t （ｒ＋Δｒ）：現像剤支持手段上の０．５ｍｍの位
置における接線方向の磁束密度［ガウス］ で表され、そして式（Ｂ）で表される現像領域での磁性
キャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％であり、式（Ｃ）
で表されるトナー供給係数Ｋが４以上である。

【００１３】本発明の更に他の態様では、前記磁性キャ
リアの単位体積当たりの磁化の強さが磁界の強さ１００
０ガウスにおいて３０〜１５０emu/cm³ であり、前記現
像剤支持手段上における法線方向の磁気力Ｆ_r のピーク
位置を、現像剤支持手段と像担持体との最近接位置から
像担持体の移動方向に対して下流側に１０°以内とし、
更に前記最近接位置から像担持体の移動方向に対して±
１０°以内において、前記現像剤支持手段上における法
線方向の磁束密度Ｂ_r と接線方向の磁束密度Ｂ_t のＢ_r
／Ｂ_t 比が３以上の領域が１２°以上の幅で存在するこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明の更に他の態様では、前記磁性キャ
リアの単位体積当たりの磁化の強さが磁界の強さ１００
０ガウスにおいて３０〜１５０emu/cm³ であり、現像剤
支持手段と像担持体との最近接位置から像担持体の移動
方向に対して下流側に１０°以内の範囲において、現像
剤支持手段上における法線方向の磁気力の相対値である
磁気力指数Ｘの最大値が６０以上であり、ここに、磁気
力指数Ｘは式（Ａ）で表され、更に前記最近接位置から
像担持体の移動方向に対して±１０°以内において、前
記現像剤支持手段上における法線方向の磁束密度Ｂ_r と
接線方向の磁束密度Ｂ_t のＢ_r ／Ｂ_t 比が３以上の領域
が１２°以上の幅で存在することを特徴とする。

【００１５】いずれも、好ましくは、磁性キャリアの抵
抗値が１０⁷ 〜１０¹⁵Ω・ｃｍあり、非磁性トナーの体
積平均粒径ｄｔ［μｍ］、磁性キャリアの重量平均粒径
ｄｃ［μｍ］が、ｄｔ＜ｄｃ＜５０μｍの関係を有す
る。

【００１６】

【実施例】

実施例１ 図１は、本発明の現像装置の一実施例を示す断面図であ
る。本現像装置を設置した画像形成装置は、像担持体と
しての感光ドラム３を有し、その感光ドラム３の周囲
に、周知の電子写真プロセス手段として、図示しない帯
電手段、画像露光手段及び上記の現像装置が配置され、
更に転写手段、クリーニング機構及び除電手段等が配置
されている。上記露光手段はレーザビームを用いて画像
の濃度信号をＰＷＭ変調して、感光ドラム３上に露光す
るようになっている。

【００１７】本実施例の現像装置は、非磁性トナーと軟
強磁性キャリアを含む二成分現像剤を収納した現像容器
２０の開口部内に、現像剤支持手段としてアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の非磁性円筒体からなる現像スリー
ブ２１を有し、この現像スリーブ２１は、矢印に示す反
時計方向に回転して容器２０内の現像剤を支持搬送し、
感光ドラム３と対向した現像領域に搬送する。現像容器
２０の現像スリーブ２１が設置された開口部には、現像
スリーブ２１の上方にこれと小間隙を開けて規制ブレー
ド２５が配置され、現像スリーブ２１上に支持して搬送
される現像剤の層厚を規制するようになっている。

【００１８】現像スリーブ２１によって現像領域に搬送
された現像剤は、矢印方向に移動する感光ドラム３に供
給され、これにより感光ドラム３上に形成された潜像が
現像され、トナー像として可視化される。現像の際には
電源２２により現像スリーブ２１に現像バイアスとし
て、交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が
印加され、現像スリーブ２１と感光ドラム３の間の現像
領域に振動電界が形成される。振動バイアス電圧の波形
としては矩形波、サイン波等が使用される。

【００１９】現像スリーブ２１内にはローラ状の磁石
（磁石ローラ）２３が非回転に設置されており、この磁
石ローラ２３は、表面に３つのＮ極の磁極Ｎ₁ 、Ｎ₂ 、
Ｎ₃ 及び２つのＳ極の磁極Ｓ₁ 、Ｓ₂ を有している。Ｓ
₁ 極は現像磁極、Ｎ₂ 極とＮ₃極は現像剤の剥ぎ取り・
汲み上げ・搬送の作用を持つ磁極であり、Ｓ₂ 極は規制
ブレード２５と協働して現像剤層を規制する作用を持つ
磁極である。Ｎ₁ 極は現像剤の搬送作用を持つ搬送磁極
である。上記の磁極のうちＮ₂ 極とＮ₃ 極は同極性であ
って、両者間に反撥磁界を形成し、現像領域を通過した
現像剤を現像スリーブ２１上から一旦離脱させるのに寄
与する。

【００２０】現像スリーブ２１から一旦離脱した現像剤
は、スクリュー２４により容器２０内の現像剤と撹拌混
合される。撹拌された現像剤はＮ₃ 極の磁力によって現
像スリーブ２１上に吸着され、Ｓ₂ 極、Ｎ₁ 極を経て現
像領域に搬送される。尚、上流、下流という用語は現像
の進行方向に関して用いられるものとする。

【００２１】本実施例においては、負帯電性の非磁性ト
ナーを含有した二成分現像剤を用いた。本発明における
現像剤について説明する。本発明に好適に使用される現
像剤は、非磁性トナーと磁性粒子（キャリア）とからな
る二成分現像剤である。

【００２２】本発明において、トナーは着色樹脂粒子
（結着樹脂、着色剤及び必要に応じてその他の添加剤を
含む）そのもの、及びこれにコロイダルシリカ微粉末の
如き外添剤が外添された着色粒子を包含している。本実
施例では、負帯電性のポリエステル系樹脂で体積平均粒
径が８μｍのトナーを用いている。トナーの真密度は約
１．１ｇ／ｍ³ であった。

【００２３】磁性キャリアはフェライト粒子に極く薄い
樹脂コーティングを施した重量平均粒径が４５μｍのも
のを使用した。この磁性キャリアの磁界の強さ１０００
ガウスにおける単位体積当たりの磁化の強さ（σ
₁₀₀₀（emu/cm³ ））は６６emu/cm³で、透磁率は約５．
０、真密度は約５．２ｇ／ｃｍ³ であった。

【００２４】本発明者が実験により確認したところによ
れば、ガサツキのない緻密な画像を得るためには、磁性
キャリアのσ₁₀₀₀を１５０emu/cm³ 以下にすることが有
効であることが分かった。これは、磁性キャリアのσ
₁₀₀₀を１５０emu/cm³ 以下にすることにより、現像スリ
ーブ上の磁気ブラシの密度を高めることができ、そのた
めにガサツキのない緻密な画像が得られたものと考えら
れる。一方、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を３０emu/cm³ 未満
にすると、現像スリーブ上での現像剤の搬送性が悪くな
り、現像画像の画質が劣化したり、現像剤の飛散が生じ
易くなるので、σ₁₀₀₀の下限は３０emu/cm³ 以上であ
る。

【００２５】次に、キャリア付着について説明する。

【００２６】キャリア付着とは、キャリアが感光ドラム
３に付着する現象である。感光ドラムにキャリアが付着
すると、転写時に転写材と感光ドラム３との間にエアー
ギャップを生じ、そのためこの部分での電界が弱まり、
キャリア近傍にあるトナーの転写が不十分となり、画像
欠損を生じる場合があった。このキャリアが転写材上に
転写されると、転写されたキャリアが転写材上に定着さ
れないばかりでなく、その近傍のトナーも定着されない
ことがあり、定着不良を生じることがある。この未定着
画像が擦り取られると、画像欠損を生じ、又転写材の汚
染を生じる。又未定着のキャリアが定着時に移動し、他
の画像に欠損を生じることもあった。逆に感光ドラムに
付着したキャリアが転写材上に転写されずにそのまま残
っていると、クリーナでキャリアを除去するときに感光
ドラムを傷つけてしまうことがあり、そのために画像に
欠損を生じることがあった。

【００２７】二成分現像剤では、トナーとキャリアが互
に逆極性に帯電する。即ちトナーが正に帯電する場合は
キャリアは負に、トナーが負に帯電する場合はキャリア
は正に帯電する。従って現像によりトナーが感光ドラム
上の画像部へ付着する時に、キャリアは非画像部に付着
し易い。このキャリア付着は、感光ドラム３の非画像部
と現像スリーブ２１とのコントラスト電位（Ｖback）に
影響される。このＶbackが小さい場合は、非画像部にも
トナーが付着する所謂「カブリ」を生じ易く、逆にＶba
ckが大きい場合は、非画像部にキャリア付着を生じ易く
なる。現像電界として直流電界のみを印加する場合は、
非画像部と現像スリーブとの間にＶback電位がかかるだ
けであるが、本実施例のように振動バイアス電圧を印加
する場合には、最大「１／２×振幅電圧（ピーク間電
圧）＋Ｖback」の電位がかかるので、キャリア付着を生
じ易くなる。上記振動バイアス電圧を用いる方法は、画
質を向上させる効果はあるものの、このようにキャリア
付着を生じ易い問題がある。

【００２８】又本実施例のように、画質を良好にするた
めに、磁界の強さ１０００ガウスにおける磁化の大きさ
が小さいキャリアを用いる場合は、現像スリーブ上へキ
ャリアを拘束する力が弱くなるので、キャリア付着を生
じ易くなるという問題がある。

【００２９】このキャリア付着を防止するためには、現
像領域において現像スリーブ上にキャリアを引き付ける
磁気力（磁気的吸引力）を大きくする必要がある。

【００３０】図２は、現像スリーブ２１上の磁気力を説
明するための図で、Ｆは現像スリーブ２１の表面におけ
る磁気力、Ｆ_r は現像スリーブ２１表面の垂直方向（一
般的には法線方向）の磁気力（Ｆの垂直方向成分（法線
方向成分））、Ｆ_t は現像スリーブ２１表面の水平方向
（一般的には接線方向）の磁気力（Ｆの水平方向成分
（接線方向成分））を示している。

【００３１】ここで、磁気力Ｆ_r は、 Ｆ_r ∝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝／Δｒ 但し、 Ｂ² （ｒ）＝Ｂ² _r （ｒ）＋Ｂ² _t （ｒ） Ｂ² （ｒ＋Δｒ）＝Ｂ² _r （ｒ＋Δｒ）＋Ｂ² _t （ｒ＋
Δｒ） Ｂ（ｒ）：現像スリーブ上の位置ｒにおける磁束密度
（現像スリーブ表面の法線方向上の位置ｒにおける磁束
密度）［ガウス］ Ｂ_r （ｒ）：現像スリーブ上の位置ｒにおける法線方向
の磁束密度（現像スリーブ表面の法線方向の磁束密度で
あって、表面の法線方向上の位置ｒにおける磁束密度）
［ガウス］ Ｂ_t （ｒ）：現像スリーブ上の位置ｒにおける接線方向
の磁束密度（現像スリーブ表面の接線方向の磁束密度で
あって、表面の法線方向上の位置ｒにおける磁束密度）
［ガウス］ となる。

【００３２】従って上記の式の｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ
＋Δｒ）｝／Δｒの値を求めれば、磁気力Ｆ_r の相対的
な大きさを知ることができ、Ｆ_r の分布形態、Ｆ_r のピ
ーク位置等を知ることができる。又Δｒを固定すれば、
Ｆ_r ∝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝となる。

【００３３】磁気力Ｆ_r の相対値として磁気力指数Ｘを
式（Ａ）： Ｘ＝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝×（ａ／Δｒ） ・・・（Ａ） 但し、ａは比例定数 と定めると、Ｆ_r ∝Ｘとなるので、Ｘ＝｛Ｂ² （ｒ）−
Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝×（ａ／Δｒ）を求めれば良いこと
になる。

【００３４】実際には、ｒを現像スリーブ２１の半径と
し、Δｒ＝０．５ｍｍに固定し、法線方向の磁束密度Ｂ
_r （ｒ）、Ｂ_r （ｒ＋Δｒ）、接線方向の磁束密度Ｂ_t
（ｒ）、Ｂ_t （ｒ＋Δｒ）を、後述の如くベル社のガウ
スメータを用いて測定する。そしてその測定値を用いて
磁気力指数Ｘ＝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝×
（ａ／Δｒ）を計算し、これから磁気力Ｆ_r の相対値を
求めた。式（Ａ）の比例定数ａは、０．５ｍｍのΔｒに
対しａ／Δｒ＝２×１０^-4とした（つまり、ａ＝０．５
×２×１０^-4＝１×１０^-4）。

【００３５】ｒを現像スリーブ２１の半径、Δｒを０．
５ｍｍに採ったので、Ｂ_r （ｒ）は、現像スリーブ２１
表面の法線方向の磁束密度、Ｂ_r （ｒ＋Δｒ）は、現像
スリーブ２１表面から０．５ｍｍの位置の法線方向の磁
束密度、Ｂ_t （ｒ）は、現像スリーブ２１表面の接線方
向の磁束密度、Ｂ_r （ｒ＋Δｒ）は、現像スリーブ２１
表面から０．５ｍｍの位置の接線方向の磁束密度とな
る。

【００３６】図３は、磁石ローラ２３の現像磁極Ｓ₁ の
磁束密度Ｂ_r の分布形態及び磁気力Ｆ_r の分布形態を説
明するための図である。図の横方向は、現像スリーブ２
１の周方向の位置を回転中心に対する角度で示し、縦方
向は、現像スリーブ上の磁気力指数Ｘ（磁気力Ｆ_r の相
対値）及び磁束密度Ｂ_r を示している。

【００３７】この例では、１つの現像磁極に磁気力Ｆ_r
のピークが２つあるが、現像磁極の位置をＰ₀ とし、磁
気力Ｆ_r の２つのピークうち現像スリーブ移動方向に関
し下流側の大きい方のピークをＰ₁ 、上流側の小さい方
のピークをＰ₂ とする。θ₁、θ₂ は、現像磁極の位置
Ｐ₀ と磁気力Ｆ_r のピークＰ₁ 、Ｐ₂ の位置との間の角
度で、磁気力Ｆ_r のピークＰ₁ 、Ｐ₂ が現像磁極位置Ｐ
₀ よりも上流側にある場合−とし、下流側にある場合を
＋とする。図３において、Ｋ₀ は現像スリーブ上の感光
ドラムとの最近接位置を示す。Ｋ_-10 及びＫ₊₁₀ は、そ
れぞれ最近接位置Ｋ₀ から上流側及び下流側に角度１０
°の位置を示す。

【００３８】図３（ａ）及び図３（ｂ）で示される場合
は、現像磁極位置Ｐ₀ が感光ドラムとの最近接位置Ｋ₀
に一致していることを示しており、磁気力Ｆ_r のピーク
Ｐ₁、Ｐ₂ の位置は、最近接位置Ｋ₀ に対しそれぞれθ₁
、θ₂ である。図３（ａ）及び図３（ｃ）で示される
場合は、現像磁極位置Ｐ₀ が最近接位置Ｋ₀ に対し下流
側に＋θの位置にあることを示しており、磁気力Ｆ_r の
ピークＰ₁ 、Ｐ₂ の位置は、最近接位置Ｋ₀ に対しそれ
ぞれθ₁ ＋θ、θ₂ ＋θである。このように、磁気力Ｆ
_r のピークＰ₁ 、Ｐ₂ の位置を角度θ₁ 、θ₂ により示
すことができる。

【００３９】本発明者等が実験により確認したところ、
キャリア付着を抑制するには、現像スリーブ上の感光ド
ラムとの最近接位置Ｋ₀ と、その下流側１０°の位置と
の間の範囲における磁気力指数Ｘ（磁気力Ｆ_r の相対
値）の最大値を大きくすることが有効であることが分か
った。即ち磁気力Ｆ_r のピーク位置をこの範囲に配置す
ることにより、効果的にキャリア付着を抑制することが
できる。

【００４０】次に、本発明における磁束密度の測定法を
図４及び図５により説明する。測定にはベル社製のガウ
スメータモデル６４０を用いた。

【００４１】図４は、現像スリーブ２１上の法線方向の
磁束密度Ｂ_r の測定法を示す説明図である。上記のモデ
ルは、図４に示すように、ガウスメータ４１に接続され
た棒状のアキシャルプローブ４２を有する。現像スリー
ブ２１は水平に固定され、内部の磁石ローラ２３は回転
自在に取付けられている。この現像スリーブ２１に対し
若干の間隔を開けて水平姿勢のプローブ４２を直角に配
置し、現像スリーブ２１の中心とプローブ４２の中心が
略同一水平面上に位置するようにして固定し、その状態
で磁束密度を測定する。磁石ローラ２３は現像スリーブ
２１と略同心の円筒体であり、現像スリーブ２１と磁石
ローラ２３との間の間隔はどこでも等しいと考えてよ
い。従って磁石ローラ２３を回転しながら、現像スリー
ブ２１の表面位置及び表面から０．５ｍｍの位置におけ
る法線方向の磁束密度Ｂ_r を測定することにより、現像
スリーブ２１の周方向の全ての位置で測定したものに代
えることができる。

【００４２】図５は、現像スリーブ２１上の接線方向の
磁束密度Ｂ_t の測定法を示す説明図である。現像スリー
ブ２１に対し若干の間隔を開けて垂直姿勢のプローブ４
２を平行に配置し、現像スリーブ２１とプローブ４２の
測定部中心とが略同一水平面上に位置するようにして固
定し、その状態で磁束密度を測定する。上記と同様、磁
石ローラ２３を回転することにより、現像スリーブ２１
の表面位置及びそこから０．５ｍｍの位置における接線
方向の磁束密度Ｂ_t を、現像スリーブ２１の周方向の全
てで測定したものとすることができる。

【００４３】本発明のように、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を
３０〜１５０emu/cm³ とした場合、これよりもσ₁₀₀₀が
大きい場合に比べて画像濃度がやや低くなる傾向があっ
た。これは、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が大きく現像剤の磁
気ブラシの穂の密度が粗いと、現像工程において現像ス
リーブ上のトナーが感光ドラム方向に容易に移動できる
ため、現像効率が高くなるが、本実施例のように、磁性
キャリアのσ₁₀₀₀が３０〜１５０emu/cm³ 程度に小さい
と、現像剤の磁気ブラシの穂の密度が緻密になるので、
穂の密度が粗い場合と比較してトナーの動きがやや制限
され、現像効率が若干低くなるということが原因である
と考えられる。

【００４４】従って本発明で好適に用いられる磁性キャ
リアは、ガサツキのない緻密な画像を得ることができる
が、十分な画像濃度を得るためには次のような工夫を要
する。

【００４５】本実施例では、先ず、現像領域での磁性キ
ャリアの体積比率Ｍｃ、即ち現像空間での磁性キャリア
の占める体積割合を５〜３０％にする。体積比率Ｍｃは
下記式（Ｂ）に従う。

【００４６】 Ｍｃ（％）＝（Ｍ／ｈ）×（１／ρｃ）×｛Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）｝ ×１００ ・・・（Ｂ） 但し、 Ｍ：スリーブ上の単位面積当たりの非穂立ち状態の現像
剤量［ｇ／ｃｍ³ ］ ｈ：現像領域空間の高さ［ｃｍ］ ρｃ：磁性キャリアの真密度［ｇ／ｃｍ³ ］ Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）：スリーブ上現像剤中の磁性キャリアの
重量割合

【００４７】上記の体積比率Ｍｃが５％よりも小の場
合、画像濃度が低くなり易く、高濃度部にスジムラが生
じ易い。一方、３０％よりも大であると、現像領域に現
像剤が滞留する傾向が生じてきて、画像ムラが発生し易
くなる。

【００４８】キャリアの体積比率Ｍｃは、現像スリーブ
と現像剤層厚規制ブレード間の間隙、現像スリーブと感
光ドラム間の間隙及び現像剤のトナー濃度を相関的に設
定することにより、所定の値に定めることができる。

【００４９】更にトナー供給係数Ｋ、即ち現像領域へ供
給されるトナーの面積割合を４以上にする。トナー供給
係数Ｋは、より好ましくは５以上、特に好ましくは６以
上である。トナー供給係数Ｋは下記式（Ｃ）に従う。

【００５０】 Ｋ＝Ｍ×（１／ρｔ）×｛Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）｝×（１／Ｄｔ） ×（Ｖｓ１／Ｖｄｒ）×１５０００ ・・・（Ｃ） 但し、 Ｍ：スリーブ上の単位面積当たりの非穂立ち状態の現像
剤量［ｇ／ｃｍ³ ］ ρｔ：トナーの真密度［ｇ／ｃｍ³ ］ Ｄｔ：トナーの粒径［μｍ］ Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）：スリーブ上現像剤中のトナーの重量割
合 Ｖｓ１：スリーブの周速［ｍｍ／秒］ Ｖｄｒ：感光ドラムの周速［ｍｍ／秒］ Ｖｓ１／Ｖｄｒ：スリーブとドラムの周速比

【００５１】ここで、トナー供給係数Ｋは、潜像の単位
面積当たりに供給されるトナーの断面積を示す指標であ
り、係数Ｋ＝１とは、現像スリーブ上のトナーの全てに
よりベタ潜像を一層に埋め尽くすときの理想的な臨界値
である。実際は、トナーの断面積は略円形であり、現像
効率を１００％と仮定した場合でも、供給係数Ｋ＝１で
はベタ潜像を埋め尽くすことができない。又トナーの隠
蔽力によっても異なるが、十分な画像濃度を得るために
は、３層程度のトナー量が好ましい。又現像効率は１０
０％にはならない。

【００５２】これらのことから、十分な画像濃度を得る
には、トナー供給係数Ｋは３程度では不十分であり、４
以上にすることが好ましい。

【００５３】本実施例に用いた現像剤について説明す
る。

【００５４】トナーの調製 プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合したポリ
エステル樹脂 （重量平均分子量１５０、数平均分子量３３００） １００重量部 マゼンタ着色剤（ローダミン系顔料） ３重量部 負荷電性制御剤（ジアルキル置換サリチル酸の金属錯体） ４重量部

【００５５】上記材料を溶融混練し、冷却し、粉砕し
て、得られた粉砕物を固定壁型分級機で分級して、体積
平均粒径８μｍの負帯電性マゼンタトナーを調製した。
このマゼンタトナー１００重量部に負摩擦帯電性疎水性
コロイダルシリカ０．４重量部を混合し、シリカ外添マ
ゼンタトナーを得た。

【００５６】現像剤の調製 次に、スチレン−アクリル酸エステル系共重合体でコー
トされた重量平均粒径４５μｍのフェライト磁性粒子９
５重量部と、上記のシリカ外添マゼンタトナー５重量部
とを混合して、二成分マゼンタ現像剤を調製した。

【００５７】同様に、シリカ外添シアントナー、イエロ
ートナー及びブラックトナーを調製し、二成分シアン現
像剤、二成分イエロー現像剤及び二成分ブラック現像剤
を調製した。これらのトナーには下記の着色剤を使用し
た。

【００５８】着色剤 シアントナー ：フタロシアニン系顔料 イエロートナー：ピグメントイエロー顔料 ブラックトナー：ピグメントイエロー顔料、ピグメント
レッド顔料及びピグメントブラック顔料の混合物

【００５９】これらの各色の二成分現像剤を容積１００
ミリリットルのポリエチレン容器に入れ、手で約３０回
激しく撹拌した後、トナーの摩擦帯電量を測定した。ト
ナーは各色とも約−３０μＣ／ｇの帯電量を示した。

【００６０】次に数値例について説明する。本実施例に
おいては、感光ドラム３の暗部電位（背景部電位）を−
６５０Ｖ、明部電位（可視部電位）を−２００Ｖとし
た。電源２２で現像スリーブ２１に印加する振動バイア
ス電圧は、周波数が２ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐが２
ｋＶの交流電圧に直流電圧−５５０Ｖを重畳したもので
ある。感光ドラム３の周速は１６０ｍｍ／秒、外径は８
０ｍｍ、現像スリーブ２１の周速は２８０ｍｍ／秒、外
径は３２ｍｍとした。従ってスリーブとドラムの周速比
（現像スリーブ周速／感光ドラム周速）は１．７５とな
る。感光ドラム３と現像スリーブ２１の最近接距離は
０．５ｍｍとした。現像スリーブ２１と規制ブレード２
５の間隔は０．８ｍｍとした。

【００６１】このとき、各色の二成分現像剤の現像スリ
ーブ上の単位面積当たりの現像剤量（非穂立ち状態）は
約４０ｍｇ／ｃｍ² であり、現像領域でのキャリアの体
積比率Ｍｃは約１５％であり、トナー供給係数Ｋは約
６．０であった。

【００６２】現像スリーブ２１内に固定する磁石ローラ
２３は、以下に示すＡ及びＢの２つのものを使用した。

【００６３】 磁石ローラＡ：現像磁極の磁束密度；１２８０ガウス 磁気力Ｆ_r のピーク位置；θ₁ ＝＋６°、θ₂ ＝−４° 磁石ローラＢ：現像磁極の磁束密度；１２７０ガウス 磁気力Ｆ_r のピーク位置；θ₁ ＝＋２°

【００６４】これらの磁石ローラを用い、現像磁極位置
及び磁気力指数Ｆ_r のピーク位置を種々変化させて現像
に使用し、得られた画像のガサツキ、画像濃度及びキャ
リア付着を調べた。結果を表１に示す。表１において、
記号の□は非常に良い、◎はかなり良い、○は良い、△
はやや不良、×は不良を示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１に示すように、キャリア付着を生じた
ために画像評価ができなかった実験例Ｎｏ．２−５を除
き、いずれの実験例Ｎｏ．でも、ハイライト、ハーフト
ーン濃度領域において、画像のガサツキがなく、緻密で
良好な画像が得られた。これは、磁性キャリアのσ₁₀₀₀
を１５０emu/cm³ 以下にすることにより、現像スリーブ
上の磁気ブラシの密度を高めることができ、そのために
ガサツキのない緻密な画像が得られたものであると考え
られる。

【００６７】又画像濃度は十分に良好であった。詳細は
後述の実験例において示すが、このように体積比率Ｍｃ
を５〜３０％にし、トナー供給係数Ｋを４以上とするこ
とにより高い画像濃度が得られる。

【００６８】磁気力Ｆ_r のピーク位置とキャリア付着に
は関係があり、磁気力Ｆ_r のピーク位置が現像スリーブ
と感光ドラムとの最近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°と
の間の範囲にあれば、キャリア付着が殆ど生じなく良好
な結果になったが、この範囲を超えるとキャリア付着が
生じた。

【００６９】ガサツキ防止、画像濃度向上及びキャリア
付着防止の総合評価をすれば、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
３０〜１５０emu/cm³ で、磁気力Ｆ_r のピーク位置が最
近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°との間の範囲にあり、
現像領域での磁性キャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％
で、トナー供給係数Ｋが４以上である場合に、低濃度領
域（ハイライト領域）、中間濃度領域（ハーフトーン領
域）の再現性が良好で、画像のガサツキがなく、濃度ム
ラがなく、画像濃度が十分に高く、キャリア付着がな
く、鮮明で高画質な画像が長期にわたって安定して得ら
れた。

【００７０】以上説明したように、磁性キャリアのσ
₁₀₀₀を３０〜１５０emu/cm³ とし、磁性キャリアの体積
比率Ｍｃ、トナー供給係数Ｋ及び磁気力Ｆ_r のピーク位
置を適正にすることにより、キャリア付着を抑制し、画
像濃度が十分に高く、高画質な画像を得ることが可能と
なった。

【００７１】本発明者が更に実験により確認したとこ
ろ、キャリア付着を抑制するには、現像スリーブ上の感
光ドラムとの最近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°の間の
範囲における磁気力指数Ｘ（磁気力Ｆ_r の相対値）の最
大値を大きくすることが有効であり、この範囲における
磁気力指数Ｘの最大値を６０以上、好ましくは８０以
上、更に好ましくは１００以上にすることにより、キャ
リア付着を好ましい範囲内に抑制することができた。

【００７２】実施例２ 本実施例では、実施例１において、現像スリーブ２１内
の磁石ローラ２３を変えたことが特徴である。本実施例
のその他の構成は実施例１と同様である。

【００７３】本実施例において、磁石ローラ２３として
以下に示すＣ〜Ｅの３つのものを使用した。磁石ローラ
Ｃ及びＤは本実施例として用い、磁石ローラＥは比較例
として用いたものである。

【００７４】 磁石ローラＣ：現像磁極の磁束密度；１５４０ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝１０４、θ₁ ＝＋６° 磁石ローラＤ：現像磁極の磁束密度；１２００ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝６３、θ₁ ＝＋９° 磁石ローラＥ：現像磁極の磁束密度；８００ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝２７、θ₁ ＝−３°

【００７５】これらの磁石ローラを用い、現像磁極位
置、及び現像スリーブと感光ドラムの最近接位置とその
下流側１０°との間の範囲における磁気力指数Ｘ（磁気
力Ｆ_rの相対値）の最大値を種々変化させて現像に使用
し、得られた画像のガサツキ、画像濃度及びキャリア付
着を調べた。結果を表２及び３に示す。表２及び３にお
いて、記号の意味は表１のときと同様で、□は非常に良
い、◎はかなり良い、○は良い、△はやや不良、×は不
良を示す。

【００７６】表２及び３において、実験例Ｎｏ．３（３
−１〜３−４）、Ｎｏ．４（４−１〜４−３）及びＮ
ｏ．５（５−１〜５−３）は、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
６６emu/cm³ である現像剤を使用した。実験例Ｎｏ．６
（６−１〜６−３）は、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が２３２
emu/cm³ を使用した。実験例Ｎｏ．６のその他の条件は
Ｎｏ．５と同じである。

【００７７】

【表２】

【００７８】

【表３】

【００７９】表２及び３に示すように、磁性キャリアの
σ₁₀₀₀が６６emu/cm³ の実験例Ｎｏ．３〜５のうち、磁
気力指数Ｘの大きいＮｏ．３及び４では、キャリア付着
がなく良好であるが、磁気力指数Ｘの極めて小さいＮ
ｏ．５では、キャリア付着が生じた。このためＮｏ．５
では画像の評価ができなかった。実験例Ｎｏ．３及び４
では、ハイライト、ハーフトーン領域において画像のガ
サツキがなく、緻密で良好な画像が得られた。これは、
磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５０emu/cm³ 以下にすること
により、現像スリーブ上の磁気ブラシ密度を高めること
ができ、そのためガサツキのない緻密な画像が得られた
ものと思われる。

【００８０】現像スリーブと感光ドラムの最近接位置Ｋ
₀ とその下流側１０°との間の範囲における磁気力指数
Ｘの最大値と、キャリア付着との間には関係がある。こ
の範囲内の磁気力指数Ｘの最大値が６０以上であれば、
キャリア付着が抑制され良好であり、８０以上であれば
キャリア付着が一層抑制され、１００以上であればャリ
ア付着の抑制効果が特に大きくなるが、６０未満ではキ
ャリア付着を生じ不良であった。

【００８１】実験例Ｎｏ．６は、前記したように、磁性
キャリアのσ₁₀₀₀が２３２emu/cm³の現像剤を用いてい
るが、キャリア付着を生じなかったものの、ハイライ
ト、ハーフトーン領域の再現性に劣り、画像のガサツキ
があり、貧弱な画像であった。

【００８２】又画像濃度は十分に高く良好であった。本
実施例においても、実施例１のときと同様、体積比率Ｍ
ｃを５〜３０％とし、トナー供給係数Ｋを４以上とする
ことにより、高い画像濃度が得られた。

【００８３】このように、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５
０emu/cm³ 以下にした場合、現像スリーブ上の磁気ブラ
シの密度を高めることができ、これによりガサツキのな
い緻密な画像が得られるが、磁気ブラシの密度を高めた
ために、現像スリーブ上のトナーが感光ドラム方向に移
動しずらくなる傾向がある。これに対しては、磁性キャ
リアの体積比率Ｍｃとトナー供給係数Ｋを適正にすれば
良く、画像濃度を向上することができる。

【００８４】ガサツキ防止、画像濃度向上及びキャリア
付着防止の総合評価をすれば、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
３０〜１５０emu/cm³ で、現像スリーブと感光ドラムと
の最近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°との間の範囲にお
ける磁気力指数Ｘの最大値が６０以上、より好ましくは
８０以上、最も好適には１００以上で、現像領域での磁
性キャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％で、トナー供給
係数Ｋが４以上である場合に、低濃度領域（ハイライト
領域）、中間濃度領域（ハーフトーン領域）の再現性が
良好で、画像のガサツキがなく、濃度ムラがなく、画像
濃度が十分に高く、キャリア付着がなく、鮮明で高画質
な画像が長期にわたって安定して得られた。

【００８５】以上説明したように、磁性キャリアのσ
₁₀₀₀を３０〜１５０emu/cm³ とし、磁性キャリアの体積
比率Ｍｃ、トナー供給係数Ｋ及び磁気力指数Ｘを適正に
することにより、キャリア付着を抑制し、画像濃度が十
分に高く、高画質な画像を得ることが可能となった。

【００８６】実施例３ 本実施例は、実施例２の実験例Ｎｏ．３−３と、現像剤
のキャリアを異ならせた点が相違するだけで、その他の
条件は同じとした。

【００８７】記録密度（ドット状潜像の分布密度）を、
主走査方向（ビーム走査方向）及び副走査方向（感光体
移動方向）共、２００ｄｐｉ及び４００ｄｐｉに変えて
潜像を形成し、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を種々変化させた
現像剤を用いて現像した。そのとき得られた画像のガサ
ツキについての結果を表４に示す。

【００８８】表４において、ガサツキの評価の欄の符号
の意味は次の通りである。Ａ：「ガサツキ」がなく非常
に滑らかな画質、Ｂ：「ガサツキ」がなくかなり滑らか
な画質、Ｃ：「ガサツキ」が目立たなく滑らかな画質、
Ｄ：「ガサツキ」が目立つ画質、Ｅ：「ガサツキ」が非
常に目立つ画質。

【００８９】

【表４】

【００９０】表４に示すように、磁性キャリアのσ₁₀₀₀
が１５０emu/cm³ 以下の場合に、ガサツキのない緻密な
画像が得られた。これは、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５
０emu/cm³ 以下にすることにより、現像スリーブ上の磁
気ブラシの密度を高めることができ、そのためガサツキ
のない緻密な画像が得られたものと考えられる。一方、
磁性キャリアのσ₁₀₀₀を３０emu/cm³ より小さくする
と、現像スリーブ上での現像剤の搬送性が悪くなり、現
像画像の画質が劣化したり、現像剤の飛散が生じ易くな
るので、σ₁₀₀₀は３０emu/cm³ 以上にすることが好まし
い。

【００９１】実施例４ 本実施例は、実施例２の実験例Ｎｏ．３−３と、現像剤
のトナー及びキャリアの粒径、トナーのキャリアとの混
合比及び現像スリーブの感光ドラムとの周速比を変え
た。このとき現像スリーブ２１上の現像剤量が単位面積
当たり約４０ｍｇ／ｃｍ² となるように、現像スリーブ
２１と規制ブレード２５の間隔を適当に調節した。本実
施例のその他の条件は実験例Ｎｏ．３−３と同じであ
る。

【００９２】トナー及びキャリアの粒径等を種々変化さ
せ、現像領域での磁性キャリアの体積比率Ｍｃ及びトナ
ー供給係数Ｋを種々変化させた下で現像し、得られた画
像のガサツキ、画像濃度及びキャリア付着についての結
果を表５に示す。表５において、記号はこれまでと同様
であり、□は非常に良い、◎はかなり良い、○は良い、
△はやや不良、×は不良を示す。

【００９３】

【表５】

【００９４】表５に示すように、本実施例によれば、キ
ャリア付着を生じることなく、ハイライト、ハーフトー
ン濃度領域において画像のガサツキがなく、緻密で良好
な画像が得られた。これは、磁気力指数Ｘの最大値が１
０４と大きいことから、キャリア付着が抑制され、磁性
キャリアのσ₁₀₀₀が６６emu/cm³ と小さいことから、現
像スリーブ上の磁気ブラシの密度を高めることができ
て、ガサツキのない緻密な画像が得られたものと思われ
る。

【００９５】体積比率Ｍｃが５〜３０％で、トナー供給
係数Ｋが４以上であれば、画像濃度が高く良好な結果と
なり、５以上であれば更に高い画像濃度が得られ、６以
上であれば画像濃度が特に高くなるが、４未満の場合
は、画像濃度が低く不良な結果になった。

【００９６】ガサツキ防止、画像濃度向上及びキャリア
付着防止の総合評価をすれば、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
３０〜１５０emu/cm³ で、現像スリーブと感光ドラムと
の最近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°との間の範囲にお
ける磁気力指数Ｘの最大値が６０以上、より好ましくは
８０以上、最も好適には１００以上で、現像領域での磁
性キャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％で、トナー供給
係数Ｋが４以上、より好ましくは５以上、更に好ましく
は６以上である場合に、低濃度領域（ハイライト領
域）、中間濃度領域（ハーフトーン領域）の再現性が良
好で、画像のガサツキがなく、濃度ムラがなく、画像濃
度が十分に高く、キャリア付着がなく、鮮明で高画質な
画像が長期にわたって安定して得られた。

【００９７】以上説明したように、磁性キャリアのσ
₁₀₀₀を３０〜１５０emu/cm³ とし、磁気力指数Ｘ、磁性
キャリアの体積比率Ｍｃ及びトナー供給係数Ｋを適正に
することにより、キャリア付着を抑制し、画像濃度が十
分に高く、高画質な画像を得ることが可能となった。

【００９８】実施例５ 本実施例では、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を３０〜１５０em
u/cm³ としたことによる画像濃度の低下を防いで、十分
な画像濃度を得るために、次のような工夫を要する。

【００９９】本発明者が実験により確認したところによ
れば、このような磁性キャリアを用いても、十分な画像
濃度を得るには、現像スリーブと感光ドラムとの最近接
位置から±１０°以内において、現像スリーブ上におけ
る法線方向の磁束密度Ｂ_r と接線方向の磁束密度Ｂ_t の
Ｂ_r ／Ｂ_t 比が３以上である領域の幅を１２°以上、好
ましくは１４°以上、より好ましくは１６°以上にする
ことが有効であることが分かった。

【０１００】これは、Ｂ_r ／Ｂ_t 比を３以上にすること
により、現像スリーブ上の磁気ブラシを十分に穂立ちさ
せることができるので、現像工程において現像スリーブ
上のトナーが磁性キャリアの穂に阻害されることなく、
感光ドラム方向に容易に移動できるため、現像効率が高
まり、画像濃度が向上するのであると思われる。

【０１０１】特に外径が２０ｍｍ以下の小径の現像スリ
ーブを用いる場合は、現像領域が相対的に狭くなるた
め、画像濃度に対しは不利となるが、このような場合に
対し、殊に大きい効果を有する。

【０１０２】本実施例における数値例について述べる。
本実施例において、感光ドラム３の暗部電位（背景部電
位）を−６５０Ｖ、明部電位（可視部電位）を−２００
Ｖとした。電源２２で現像スリーブ２１に印加する振動
バイアス電圧は、周波数が２ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐ
ｐが２ｋＶの交流電圧に直流電圧−５５０Ｖを重畳した
ものである。感光ドラム３の周速は１６０ｍｍ／秒、外
径は８０ｍｍ、現像スリーブ２１の周速は２８０ｍｍ／
秒、外径は３２ｍｍとした。従ってスリーブとドラムの
周速比（現像スリーブ周速／感光ドラム周速）は１．７
５となる。感光ドラム３と現像スリーブ２１の最近接距
離は０．５ｍｍとした。現像スリーブ２１と規制ブレー
ド２５の間隔は０．８ｍｍとした。

【０１０３】このとき、各色の二成分現像剤の現像スリ
ーブ上の単位面積当たりの現像剤量（非穂立ち状態）は
約４０ｍｇ／ｃｍ² であり、現像領域でのキャリアの体
積比率Ｍｃは約１５％であり、トナー供給係数Ｋは約
６．０であった。

【０１０４】現像スリーブ２１内に固定する磁石ローラ
２３は、以下に示すＦ、Ｇ及びＨの３つのものを使用し
た。

【０１０５】 磁石ローラＦ：現像磁極の磁束密度；１２６０ガウス 磁気力Ｆ_r のピーク位置；θ₁ ＝＋８°、θ₂ ＝−１２° 磁石ローラＧ：現像磁極の磁束密度；１２７０ガウス 磁気力Ｆ_r のピーク位置；θ₁ ＝＋３° 磁石ローラＨ：現像磁極の磁束密度；１２７０ガウス 磁気力Ｆ_r のピーク位置；θ₁ ＝＋６°、θ₂ ＝−２°

【０１０６】これらの磁石ローラを用い、現像磁極位置
及び磁気力指数Ｆ_r のピーク位置を種々変化させ、現像
スリーブと感光ドラムとの再近接位置から±１０°以内
において、現像スリーブ上の法線方向の磁束密度Ｂ_r と
接線方向の磁束密度Ｂ_t のＢ_r ／Ｂ_t 比が３以上の領域
の幅を変化させた下で現像し、得られた画像のガサツ
キ、画像濃度及びキャリア付着を調べた。結果を表６〜
９に示す。表６〜９において、記号の□は非常に良い、
◎はかなり良い、○は良い、△はやや不良、×は不良を
示す。

【０１０７】表６〜９において、実験例Ｎｏ．１２（１
２−１〜１２−１１）は、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が２３
２emu/cm³ の現像剤を使用した以外は、実験例Ｎｏ．１
０（１０−１〜１０−１１）と条件が同じである。実験
例Ｎｏ．９（９−１〜９−１１）、Ｎｏ．１０（１０−
１〜１０−１１）及びＮｏ．１１（１１−１〜１１−１
１）は、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が６６emu/cm³ である現
像剤を使用した。

【０１０８】

【表６】

【０１０９】

【表７】

【０１１０】

【表８】

【０１１１】

【表９】

【０１１２】表６〜表９に示すように、磁性キャリアの
σ₁₀₀₀が６６emu/cm³ の実験例Ｎｏ．９〜１０のうち、
キャリア付着を生じたために、画像の評価ができなかっ
た実験例Ｎｏ．９−１〜９−３及びＮｏ．１０−９〜１
０−１１を除き、ハイライト、ハーフトーン濃度領域に
おいて画像のガサツキがなく、緻密で良好な画像が得ら
れた。これは、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５０emu/cm³
以下にすることにより、現像スリーブ上の磁気ブラシ密
度を高めることができ、そのためガサツキのない緻密な
画像が得られたものと思われる。

【０１１３】又現像スリーブと感光ドラムとの最近接位
置から±１０°以内におけるＢ_r ／Ｂ_t ≧３幅（現像ス
リーブ上における法線方向の磁束密度Ｂ_r と接線方向の
磁束密度Ｂ_t のＢ_r ／Ｂ_t 比が３以上である領域の幅）
と画像濃度との間には関係があり、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅が
１２°以上であれば画像濃度が高く良好であり、１４°
以上であれば画像濃度が更に向上し、１６°以上であれ
ば画像濃度向上が特に著しくなる。しかし、Ｂ_r ／Ｂ_t
≧３幅が１２°未満では、画像濃度が低くやや不良とな
り、更に１０°未満になると、画像濃度は不良で低かっ
た。

【０１１４】この理由を考えると、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅が
大きいということは、現像剤が十分に穂立ちしている領
域が広いということを意味しており、現像工程において
十分穂立ちした部分では、現像スリーブ上のトナーが磁
性キャリアの穂に阻害されることなく、感光ドラム方向
に容易に移動できるため、現像効率が高く、高画像濃度
領域にも十分なトナーを付着させることができるものと
考えられる。

【０１１５】本発明では、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５
０emu/cm³ 以下にしており、これにより現像スリーブ上
の磁気ブラシの密度を高めて、ガサツキのない緻密な画
像を得られるが、磁気ブラシの密度を高めることによ
り、現像スリーブ上のトナーが感光ドラム方向に移動し
ずらくなる傾向がある。従ってＢ_r ／Ｂ_t ≧３幅を大き
くすることは、このような磁性キャリアを用いる場合に
特に有効で、画像濃度の向上に効果がある。

【０１１６】又磁気力Ｆ_r のピーク位置とキャリア付着
には関係があり、磁気力Ｆ_r のピーク位置が現像スリー
ブと感光ドラムとの最近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°
との間の範囲にあれば、キャリア付着が殆ど生じなく良
好な結果になったが、この範囲を超えるとキャリア付着
が生じた。

【０１１７】実験例Ｎｏ．１２は、前記したように、磁
性キャリアのσ₁₀₀₀が２３２emu/cm³ の現像剤を用いて
いるが、キャリア付着を生じなかったものの、ハイライ
ト、ハーフトーン領域の再現性に劣り、画像のガサツキ
があり、貧弱な画像であった。

【０１１８】ガサツキ防止、画像濃度向上及びキャリア
付着防止の総合評価をすれば、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
３０〜１５０emu/cm³ で、現像スリーブと感光ドラムと
の最近接位置から±１０°以内におけるＢ_r ／Ｂ_t ≧３
幅が１２°以上（より好ましくは１４°以上、更に好適
には１６°以上）で、磁気力Ｆ_r のピーク位置が最近接
位置Ｋ₀ とその下流側１０°との間の範囲にある場合
に、低濃度領域（ハイライト領域）、中間濃度領域（ハ
ーフトーン領域）の再現性が良好で、画像のガサツキが
なく、濃度ムラがなく、画像濃度が十分に高く、キャリ
ア付着がなく、鮮明で高画質な画像が長期にわたって安
定して得られた。

【０１１９】以上説明したように、磁性キャリアのσ
₁₀₀₀を３０〜１５０emu/cm³ とし、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅と
磁気力Ｆ_r のピーク位置を適正にすることにより、キャ
リア付着を抑制し、画像濃度が十分に高く、高画質な画
像を得ることが可能となった。

【０１２０】本発明者が更に実験により確認したとこ
ろ、キャリア付着を抑制するには、現像スリーブ上の感
光ドラムとの最近接位置Ｋ₀ とその下流側１０°の間の
範囲における磁気力指数Ｘ（磁気力Ｆ_r の相対値）の最
大値を大きくすることが有効であり、この範囲における
磁気力指数Ｘの最大値を６０以上、好ましくは８０以
上、更に好ましくは１００以上にすることにより、キャ
リア付着を好ましい範囲内に抑制することができた。

【０１２１】実施例６ 本実施例では、実施例５において、現像スリーブ２１内
の磁石ローラ２３を代えたことが特徴である。本実施例
のその他の構成は実施例５と同様である。 本実施例に
おいて、磁石ローラ２３として以下に示すＩ〜Ｍの５つ
のものを使用した。磁石ローラＩ〜Ｌは本実施例で用い
たものであり、磁石ローラＨは比較例で用いたものであ
る。

【０１２２】 磁石ローラＩ：現像磁極の磁束密度；１５６０ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝１０２、θ₁ ＝＋６° 磁石ローラＪ：現像磁極の磁束密度；１２００ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝７４、θ₁ ＝＋１２° 磁石ローラＫ：現像磁極の磁束密度；１１８０ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝６２、θ₁ ＝＋９° 磁石ローラＬ：現像磁極の磁束密度；１５２０ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝１４３、θ₁ ＝＋６° 磁石ローラＭ：現像磁極の磁束密度；７５０ガウス 磁気力指数Ｘの最大値及び位置；Ｘ＝２４、θ₁ ＝−３°

【０１２３】これらの磁石ローラを用い、現像磁極位
置、及び現像スリーブと感光ドラムの最近接位置とその
下流側１０°との間の範囲における磁気力指数Ｘ（磁気
力Ｆ_rの相対値）の最大値を種々変化させ、又現像スリ
ーブと感光ドラムとの最近接位置から±１０°以内にお
けるＢ_r ／Ｂ_t ≧３幅（現像スリーブ上における法線方
向の磁束密度Ｂ_r と接線方向の磁束密度Ｂ_t のＢ_r ／Ｂ
_t 比が３以上である領域の幅）を変化させて現像を行な
い、得られた画像のガサツキ、画像濃度及びキャリア付
着を調べた。結果を表１０〜１５に示す。表１０〜１５
において、記号の意味は、同様に、□は非常に良い、◎
はかなり良い、○は良い、△はやや不良、×は不良を示
す。

【０１２４】表１０〜１５において、実験例Ｎｏ．１８
（１８−１〜１８−１１）は、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
２３２emu/cm³ の現像剤を使用した以外は、実験例Ｎ
ｏ．１７（１７−１〜１７−５）と条件が同じである。
実験例Ｎｏ．１３（１３−１〜１３−１１）、Ｎｏ．１
４（１４−１〜１４−１１）、Ｎｏ．１５（１５−１〜
１５−１１）、Ｎｏ．１６（１６−１〜１６−１１）及
びＮｏ．１７（１７−１〜１７−５）は、磁性キャリア
のσ₁₀₀₀が６６emu/cm³ である現像剤を使用した。

【０１２５】

【表１０】

【０１２６】

【表１１】

【０１２７】

【表１２】

【０１２８】

【表１３】

【０１２９】

【表１４】

【０１３０】

【表１５】

【０１３１】表１０〜１５に示すように、磁性キャリア
のσ₁₀₀₀が６６emu/cm³ の実験例Ｎｏ．１３〜１７のう
ち、磁気力指数Ｘの大きいＮｏ．１３〜１６では、キャ
リア付着がほとんどなく良好であるが、磁気力指数Ｘの
極めて小さいＮｏ．１７では、キャリア付着が生じた。
このためＮｏ．１７では画像の評価ができなかった。実
験例Ｎｏ．１３〜１６では、ハイライト、ハーフトーン
領域において画像のガサツキがなく、緻密で良好な画像
が得られた。これは、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５０em
u/cm³ 以下にすることにより、現像スリーブ上の磁気ブ
ラシ密度を高めることができ、そのためガサツキのない
緻密な画像が得られたものと思われる。

【０１３２】現像スリーブと感光ドラムの最近接位置と
その下流側１０°との間の範囲における磁気力指数Ｘの
最大値と、キャリア付着との間には関係があり、この範
囲内の磁気力指数Ｘの最大値が６０以上であれば、キャ
リア付着が抑制され良好であり、８０以上であればキャ
リア付着が一層抑制され、１００以上であればャリア付
着の抑制効果が特に大きくなるが、６０未満ではキャリ
ア付着を生じ不良であった。

【０１３３】実験例Ｎｏ．１８は、前記したように、磁
性キャリアのσ₁₀₀₀が２３２emu/cm³ の現像剤を用いて
いるが、キャリア付着を生じなかったものの、ハイライ
ト、ハーフトーン領域の再現性に劣り、画像のガサツキ
があり、貧弱な画像であった。

【０１３４】又現像スリーブと感光ドラムとの最近接位
置から±１０°以内におけるＢ_r ／Ｂ_t ≧３幅と画像濃
度との間には関係があり、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅が１２°以
上であれば画像濃度が高く良好であり、１４°以上であ
れば画像濃度が更に向上し、１６°以上であれば画像濃
度向上が特に著しくなる。しかし、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅が
１２°未満では、画像濃度が低くやや不良となり、更に
１０°未満になると、画像濃度は不良で低かった。

【０１３５】これは、前述したように、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３
幅が大きいということは、現像剤が十分に穂立ちしてい
る領域が広いということを意味しており、現像工程にお
いて十分穂立ちした部分では、現像スリーブ上のトナー
が磁性キャリアの穂に阻害されることなく、感光ドラム
方向に容易に移動できるため、現像効率が高く、高画像
濃度領域にも十分なトナーを付着させることができるも
のと考えられる。

【０１３６】本発明では、磁性キャリアのσ₁₀₀₀を１５
０emu/cm³ 以下にしたことにより、現像スリーブ上の磁
気ブラシの密度を高めて、ガサツキのない緻密な画像を
得られる一方、磁気ブラシの密度を高めることにより、
現像スリーブ上のトナーが感光ドラム方向に移動しずら
くなる傾向があるが、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅を大きくするこ
とは、このような磁性キャリアを用いる場合に特に有効
で、画像濃度の向上に効果がある。

【０１３７】ガサツキ防止、画像濃度向上及びキャリア
付着防止の総合評価をすれば、磁性キャリアのσ₁₀₀₀が
３０〜１５０emu/cm³ で、現像スリーブと感光ドラムと
の最近接位置とその下流側１０°との間の範囲における
磁気力指数Ｘの最大値が６０以上（より好ましくは８０
以上、更に好ましくは１００以上）で、現像スリーブと
感光ドラムとの最近接位置から±１０°以内におけるＢ
_r ／Ｂ_t ≧３幅が１２°以上（より好ましくは１４°以
上、更に好適には１６°以上）である場合に、低濃度領
域（ハイライト領域）、中間濃度領域（ハーフトーン領
域）の再現性が良好で、画像のガサツキがなく、濃度ム
ラがなく、画像濃度が十分に高く、キャリア付着がな
く、鮮明で高画質な画像が長期にわたって安定して得ら
れた。

【０１３８】以上説明したように、磁性キャリアのσ
₁₀₀₀を３０〜１５０emu/cm³ とし、Ｂ_r ／Ｂ_t ≧３幅と
磁気力指数Ｘを適正にすることにより、キャリア付着を
抑制し、画像濃度が十分に高く、高画質な画像を得るこ
とが可能となった。

【０１３９】以上、本発明の実施例を説明した。以下
に、本発明において好適に用いられる現像剤について述
べる。

【０１４０】本発明において、現像剤のトナーとしては
絶縁性非磁性トナーを用いることができるが、その非磁
性トナーは、高解像性の現像画像を得られる点で、体積
平均粒径が３μｍ以上、１０μｍ以下のものが、特に４
μｍ以上、８μｍ以下のものが好ましい。磁性キャリア
は、このようなトナーと良好に混合して摩擦帯電できる
という点から、重量平均粒径が１０μｍ以上、８０μｍ
以下のものが、特に好ましくは２０μｍ以上、５０μｍ
以下のものが使用される。

【０１４１】更に述べると、非磁性トナーと磁性キャリ
アの粒径の関係では、トナーを十分に摩擦帯電できると
いう点から、磁性キャリアの重量平均粒径は非磁性トナ
ーの体積平均粒径よりも大きいことが好ましい。しか
し、磁性キャリアの重量平均粒径が相対的に大きすぎる
と、現像剤中に占めるトナーの割合が低下する。このた
め現像に寄与するトナー量が減少して、現像画像の濃度
が低下したり、トナーを摩擦帯電しすぎて、現像画像の
濃度が低下したりすることがある。

【０１４２】トナーと磁性キャリアを良好に混合し、ト
ナーを良好に摩擦帯電し、高解像性の現像画像を得られ
るようにするためには、非磁性トナーの体積平均粒径ｄ
ｔ（μｍ）と磁性キャリアの重量平均粒径ｄｃ（μｍ）
が、ｄｔ＜ｄｃ＜５０μｍの関係にあるようにすること
が好ましい。

【０１４３】磁性キャリアの電気抵抗値（体積抵抗率）
は、好ましくは１０⁷ 〜１０¹⁵Ω・ｃｍ、より好ましく
は１０⁹ 〜１０¹³Ω・ｃｍである。磁性キャリアの抵抗
値が１０⁹ Ω・ｃｍ未満では、感光ドラムに傷がある場
合などに、現像スリーブと感光ドラムとの間で電気的な
リークを生じ易く、１０⁷ Ω・ｃｍ未満では傷等がなく
てもリークを発生し易くなる。一方、磁性キャリアの抵
抗値が１０¹³Ω・ｃｍを超えると、ベタ画像の中央部の
濃度が薄くなることがあり、１０¹⁵Ω・ｃｍを超えると
画像がボソついた感じになる場合がある。

【０１４４】本発明において、現像剤の各種物性を測定
するのに使用した測定法を以下に示す。

【０１４５】非磁性トナーの体積平均粒径の測定は、１
００μｍのアパチャーを用い、コールタカウンターＴＡ
−IIを使用して行なった。即ち、測定装置としてコール
タカウンターＴＡ−II（コールター社製）を用い、個数
平均分布、体積平均分布を出力するインタフェース（日
科機製）及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノ
ン製）を接続し、電解液は試薬１級の塩化ナトリウムを
用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製した。

【０１４６】測定方法は、次の通りである。上記のＮａ
Ｃｌ水溶液からなる電解液１００〜１５０ｍｌ中に分散
剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスル
ホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料０．５〜
５０ｍｇを加える。そして試料を懸濁した電解液は、超
音波分散器で約１〜３分間分散処理し、上記のコールタ
カウンターＴＡ−IIにより、１００μｍのアパチャーを
用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平
均分布を求める。このようにして求めた体積平均分布か
ら体積平均粒径が得られる。

【０１４７】磁性キャリアの重量平均粒径は、以下のよ
うにして測定した。先ず、次の手順でキャリアの粒度分
布を測定する。

【０１４８】（１）試料約１００ｇを０．１ｇの桁まで
計り取る。（２）篩は１００メッシュから４００メッシ
ュの標準篩を用い、上から１００、１４５、２００、２
５０、３５０、４００の大きい順に積み重ね、底には受
皿を置き、試料を１番上の篩いに入れて蓋をする。但
し、篩の枠の寸法は篩面から上の内径が２００ｍｍ、上
面から篩面までの深さが４５ｍｍであること。（３）上
記の積み重ねた篩を振動機によって水平旋回数毎分２８
５±６回、振動回数毎分１５０±１０回で１５分間振る
う。（４）振るった後に各篩及び受皿内の鉄粉を０．１
ｇの桁まで計り取る。（５）重量百分率で少数第２位ま
で算出し、ＪＩＳ−Ｚ８４０１によって少数第１位まで
丸める。但し、各部のキャリア粒子の重量の総和は、初
め計り取った試料の重量の９９％以下であってはならな
い。

【０１４９】重量平均粒径は、上記の粒度分布測定値よ
り下記式に従って求める。

【０１５０】平均粒径（μｍ）＝｛（１００メッシュ篩
の残量）×１４０＋（１４５メッシュ篩の残量）×１２
２＋（２００メッシュ篩の残量）×９０＋（２５０メッ
シュ篩の残量）×６８＋（３５０メッシュ篩の残量）×
５２＋（４００メッシュ篩の残量）×３８＋全篩通過量
×１７｝×１／１００

【０１５１】キャリアの５００メッシュ以下の量は、５
０ｇ入り試料量を５００メッシュ標準篩に載せてから吸
引して重量減少から算出する。

【０１５２】磁性キャリアの抵抗値は、測定電極面積が
４ｃｍ² 、電極間距離が０．４ｃｍのサンドイッチタイ
プの測定セルを使用して、片方の電極への１ｋｇ重量の
加圧下に磁性キャリア粒子を挟み、両電極間に電圧を印
加して、そのとき測定回路に流れた電流値から求めた。

【０１５３】磁性キャリアの飽和磁化率及び透磁率の測
定は、振動試料型磁力計（東英工業社製ＶＳＭ−Ｐ−
１）により行なった。最大１００００エルステッドの磁
場中に置かれた磁性キャリア粒子の磁化を測定して、そ
のとき記録紙に描かれたヒステリシス曲線に基づき飽和
磁化率及び透磁率求めた。

【０１５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、キャリア付着が抑制でき、且つ濃度が十分に
高く、鮮明で高画質な画像を安定して得ることができ
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断面図であ
る。

【図２】磁石ローラによる現像スリーブ上の磁気力Ｆ_r
及びＦ_t を説明するための図である。

【図３】磁石ローラの現像磁極の磁束密度Ｂ_r の分布形
態及び磁気力Ｆ_r の分布形態を示す説明図である。

【図４】現像スリーブの表面位置及びそこから０．５ｍ
ｍ位置における法線方向の磁束密度Ｂ_r の測定法を示す
説明図である。

【図５】現像スリーブの表面位置及びそこから０．５ｍ
ｍ位置における接線方向の磁束密度Ｂ_t の測定法を示す
説明図である。

【符号の説明】 ３ 感光ドラム ２１ 現像スリーブ ２２ 振動バイアス電源 ２３ 磁石ローラ ２５ 規制ブレード Ｓ₁ 現像磁極 Ｐ₀ 現像磁極の位置 Ｐ₁ 、Ｐ₂ 磁気力Ｆ_r のピーク位置 θ 再近接位置と現像磁極位置との角度 θ₁ 、θ₂ 現像磁極位置と磁気力Ｆ_r のピーク位置と
の角度 Ｘ 磁気力指数

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 Ｌ 15/09 Ｚ Ａ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体積平均粒径１０μｍ以下の非磁性トナ
   ーと、重量平均粒径８０μｍ以下の磁性キャリアとを有
   する二成分現像剤を、複数の磁極を有する磁界発生手段
   を内部に非回転に配設した現像剤支持手段上に支持し
   て、像担持体と対向した現像領域へ搬送し、前記現像領
   域で現像剤の磁気ブラシを形成して、現像領域に振動電
   界を形成した下で像担持体上の潜像を現像する現像装置
   において、前記磁性キャリアの単位体積当たりの磁化の
   強さが磁界の強さ１０００ガウスにおいて３０〜１５０
   emu/cm³ であり、前記現像剤支持手段上における法線方
   向の磁気力Ｆ_r のピーク位置を、現像剤支持手段と像担
   持体との最近接位置から像担持体の移動方向に対して下
   流側に１０°以内とし、現像領域での磁性キャリアの体
   積比率Ｍｃが５〜３０％であり、ここに、体積比率Ｍｃ
   は式（Ｂ）： Ｍｃ［％］＝（Ｍ／ｈ）×（１／ρｃ）×｛Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）｝ ×１００ ・・・（Ｂ） 但し、 Ｍ：現像剤担持体上の単位面積当たりの非穂立ち状態の
   現像剤量［ｇ／ｃｍ² ］ｈ：現像領域空間の高さ［ｃ
   ｍ］ ρｃ：磁性キャリアの真密度［ｇ／ｃｍ³ ］ Ｃ／（Ｔ＋Ｃ）：スリーブ上現像剤中の磁性キャリアの
   重量割合 で表され、そしてトナー供給係数Ｋが４以上であり、こ
   こに、トナー供給係数Ｋは式（Ｃ）： Ｋ＝Ｍ×（１／ρｔ）×｛Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）｝×（１／Ｄｔ） ×（Ｖｓ１／Ｖｄｒ）×１５０００ ・・・（Ｃ） 但し、 Ｍ：現像剤支持手段上の単位面積当たりの非穂立ち状態
   の現像剤量［ｇ／ｃｍ³ ］ ρｔ：トナーの真密度［ｇ／ｃｍ³ ］ Ｄｔ：トナーの粒径［μｍ］ Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）：現像剤支持手段上現像剤中のトナーの
   重量割合 Ｖｓ１：現像剤支持手段の周速［ｍｍ／秒］ Ｖｄｒ：像担持体の周速［ｍｍ／秒］ Ｖｓ１／Ｖｄｒ：現像剤支持手段と像担持体の周速比 で表されることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 磁性キャリアの抵抗値が１０⁷ 〜１０¹⁵
   Ω・ｃｍである請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 非磁性トナーの体積平均粒径ｄｔ［μ
   ｍ］、磁性キャリアの重量平均粒径ｄｃ［μｍ］が、 ｄｔ＜ｄｃ＜５０μｍ の関係を有する請求項１又は２の現像装置。
4. 【請求項４】 体積平均粒径１０μｍ以下の非磁性トナ
   ーと、重量平均粒径８０μｍ以下の磁性キャリアとを有
   する二成分現像剤を、複数の磁極を有する磁界発生手段
   を内部に非回転に配設した現像剤支持手段上に支持し
   て、像担持体と対向した現像領域へ搬送し、前記現像領
   域で現像剤の磁気ブラシを形成して、現像領域に振動電
   界を形成した下で像担持体上の潜像を現像する現像装置
   において、前記磁性キャリアの単位体積当たりの磁化の
   強さが磁界の強さ１０００ガウスにおいて３０〜１５０
   emu/cm³ であり、現像剤支持手段と像担持体との最近接
   位置から像担持体の移動方向に対して下流側に１０°以
   内の範囲において、現像剤支持手段上における法線方向
   の磁気力の相対値である磁気力指数Ｘの最大値が６０以
   上であり、ここに、磁気力指数Ｘは式（Ａ）： Ｘ＝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝×（ａ／Δｒ） ・・・（Ａ） 但し、 Ｂ² （ｒ）＝Ｂ² _r （ｒ）＋Ｂ² _t （ｒ） Ｂ² （ｒ＋Δｒ）＝Ｂ² _r （ｒ＋Δｒ）＋Ｂ² _t （ｒ＋
   Δｒ） ａ：比例定数。Δｒが０．５ｍｍのとき、ａ／Δｒ＝２
   ×１０^-4 Ｂ_r （ｒ）：現像剤支持手段上の位置ｒにおける法線方
   向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_r （ｒ＋Δｒ）：現像剤支持手段上０．５ｍｍの位置
   における法線方向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_t （ｒ）：現像剤支持手段上の位置ｒにおける接線方
   向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_t （ｒ＋Δｒ）：現像剤支持手段上の０．５ｍｍの位
   置における接線方向の磁束密度［ガウス］ で表され、そして請求項１の式（Ｂ）で表される現像領
   域での磁性キャリアの体積比率Ｍｃが５〜３０％であ
   り、式（Ｃ）で表されるトナー供給係数Ｋが４以上であ
   ることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 磁性キャリアの抵抗値が１０⁷ 〜１０¹⁵
   Ω・ｃｍである請求項４の現像装置。
6. 【請求項６】 非磁性トナーの体積平均粒径ｄｔ［μ
   ｍ］、磁性キャリアの重量平均粒径ｄｃ［μｍ］が、 ｄｔ＜ｄｃ＜５０μｍ の関係を有する請求項４又は５の現像装置。
7. 【請求項７】 体積平均粒径１０μｍ以下の非磁性トナ
   ーと、重量平均粒径８０μｍ以下の磁性キャリアとを有
   する二成分現像剤を、複数の磁極を有する磁界発生手段
   を内部に非回転に配設した現像剤支持手段上に支持し
   て、像担持体と対向した現像領域へ搬送し、前記現像領
   域で現像剤の磁気ブラシを形成して、現像領域に振動電
   界を形成した下で像担持体上の潜像を現像する現像装置
   において、前記磁性キャリアの単位体積当たりの磁化の
   強さが磁界の強さ１０００ガウスにおいて３０〜１５０
   emu/cm³ であり、前記現像剤支持手段上における法線方
   向の磁気力Ｆ_r のピーク位置を、現像剤支持手段と像担
   持体との最近接位置から像担持体の移動方向に対して下
   流側に１０°以内とし、更に前記最近接位置から像担持
   体の移動方向に対して±１０°以内において、前記現像
   剤支持手段上における法線方向の磁束密度Ｂ_r と接線方
   向の磁束密度Ｂ_t のＢ_r ／Ｂ_t 比が３以上の領域が１２
   °以上の幅で存在することを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】 磁性キャリアの抵抗値が１０⁷ 〜１０¹⁵
   Ω・ｃｍである請求項７の現像装置。
9. 【請求項９】 非磁性トナーの体積平均粒径ｄｔ［μ
   ｍ］、磁性キャリアの重量平均粒径ｄｃ［μｍ］が、 ｄｔ＜ｄｃ＜５０μｍ の関係を有する請求項７又は８の現像装置。
10. 【請求項１０】 体積平均粒径１０μｍ以下の非磁性ト
    ナーと、重量平均粒径８０μｍ以下の磁性キャリアとを
    有する二成分現像剤を、複数の磁極を有する磁界発生手
    段を内部に非回転に配設した現像剤支持手段上に支持し
    て、像担持体と対向した現像領域へ搬送し、前記現像領
    域で現像剤の磁気ブラシを形成して、現像領域に振動電
    界を形成した下で像担持体上の潜像を現像する現像装置
    において、前記磁性キャリアの単位体積当たりの磁化の
    強さが磁界の強さ１０００ガウスにおいて３０〜１５０
    emu/cm³ であり、現像剤支持手段と像担持体との最近接
    位置から像担持体の移動方向に対して下流側に１０°以
    内の範囲において、現像剤支持手段上における法線方向
    の磁気力の相対値である磁気力指数Ｘの最大値が６０以
    上であり、ここに、磁気力指数Ｘは式（Ａ）： Ｘ＝｛Ｂ² （ｒ）−Ｂ² （ｒ＋Δｒ）｝×（ａ／Δｒ） ・・・（Ａ） 但し、 Ｂ² （ｒ）＝Ｂ² _r （ｒ）＋Ｂ² _t （ｒ） Ｂ² （ｒ＋Δｒ）＝Ｂ² _r （ｒ＋Δｒ）＋Ｂ² _t （ｒ＋
    Δｒ） ａ：比例定数。Δｒが０．５ｍｍのとき、ａ／Δｒ＝２
    ×１０^-4 Ｂ_r （ｒ）：現像剤支持手段上の位置ｒにおける法線方
    向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_r （ｒ＋Δｒ）：現像剤支持手段上０．５ｍｍの位置
    における法線方向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_t （ｒ）：現像剤支持手段上の位置ｒにおける接線方
    向の磁束密度［ガウス］ Ｂ_t （ｒ＋Δｒ）：現像剤支持手段上の０．５ｍｍの位
    置における接線方向の磁束密度［ガウス］ で表され、更に前記最近接位置から像担持体の移動方向
    に対して±１０°以内において、前記現像剤支持手段上
    における法線方向の磁束密度Ｂ_r と接線方向の磁束密度
    Ｂ_t のＢ_r ／Ｂ_t 比が３以上の領域が１２°以上の幅で
    存在することを特徴とする現像装置。
11. 【請求項１１】 磁性キャリアの抵抗値が１０⁷ 〜１０
    ¹⁵Ω・ｃｍである請求項１０の現像装置。
12. 【請求項１２】 非磁性トナーの体積平均粒径ｄｔ［μ
    ｍ］、磁性キャリアの重量平均粒径ｄｃ［μｍ］が、 ｄｔ＜ｄｃ＜５０μｍ の関係を有する請求項１０又は１１の現像装置。