JPH1115276A

JPH1115276A - 現像装置

Info

Publication number: JPH1115276A
Application number: JP9184535A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Furuya; 信正古谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用
い、静電潜像を可視化する現像装置において、現像剤の
劣化を低減するとともに、画質欠陥やキャリア付着のな
い良好な画像を安定して得る。【解決手段】像担持体１と近接・対向するように配置
される現像剤担持体１２が磁気記録層１２ｂと導電層１
２ａとを有し、この磁気記録層にはＮ極とＳ極とが交互
に着磁され、隣り合う磁極間の距離が２５μｍ〜２５０
μｍとなっている。このような磁極による磁力は現像剤
担持体の表面から垂直方向に急激に減衰し、現像剤担持
体の表面にはほぼ均一な薄い現像剤層が形成される。こ
の現像剤層は磁気拘束力によって現像剤担持体の周面に
ほぼ固定された状態となるため、キャリアによる像担持
体１の表面の機械的な摺擦は発生せず、刷毛跡や掃き寄
せ等の画質欠陥のない高品質の画像再現が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真記録装置
又は静電記録装置等で用いられ、静電電位の差による潜
像にトナーを選択的に転移させて可視化する現像装置に
係り、特に磁性キャリアとトナーとを混合した二成分現
像剤を用いる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機・プリンタ等の画像形成装置とし
ては、電子写真式又は静電記録式の装置が広く用いられ
ている。このような装置は像担持体上に静電潜像を形成
し、これにトナーを転移して可視像とした後、このトナ
ー像を記録用紙等に転写するように構成されている。

【０００３】上記像担持体上の静電潜像を可視化する現
像装置には、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現
像剤を像担持体表面に接触させ、トナーの転移によって
現像を行ういわゆる接触型二成分現像装置がある。この
現像装置は、現像剤中におけるトナー濃度の制御が必要
であること、現像剤の攪拌機構が必要となり装置が大型
化するという課題を有するものの、画質特性および現像
剤の搬送性等の点で優れており、現像装置の主流となっ
ている。

【０００４】図１４は、上記接触型二成分現像装置の一
例を示す概略構成図であり、磁石ロール４０１ａとその
周囲で回転駆動するスリーブ４０１ｂとを備えた現像ロ
ール４０１（現像剤担持体）を有している。また、スリ
ーブ４０１ｂの周面に二成分現像剤を供給する供給部材
４０２と、トリマと称される層厚規制部材４０３とを備
えており、これによってスリーブ上に適切な厚さの現像
剤層を形成する。このようにして形成された現像剤層は
磁石ロール４０１ａによる磁界に従ってキャリアが穂状
に連なったいわゆる磁気ブラシを形成し、像担持体４１
０との対向位置でこの像担持体４１０と接触してトナー
を転移するようになっている。

【０００５】このような接触型二成分現像装置では、像
担持体の表面を現像剤の磁気ブラシが機械的に摺擦する
ため、磁気ブラシによるいわゆる刷毛跡や掃き寄せ等の
画質欠陥が生じやすい。そこで、接触型二成分現像装置
において上記画質欠陥を回避する方法や、像担持体表面
に現像剤を接触させずに現像する、いわゆる非接触型二
成分現像装置も多数提案されている。

【０００６】例えば特公平８−３３６９１号公報に開示
される現像方法では、現像剤担持体上にトナー層と、ト
ナーと磁性キャリアとで形成されている磁気ブラシ層と
を有し、該現像剤担持体に交流成分と直流成分からなる
バイアス電界を印加しながら像担持体上の静電潜像を現
像するものであり、現像部における像担持体と現像剤担
持体とで形成される空間の容積に対して、該現像部に存
在する磁性キャリアの占める体積を１．５％乃至３０％
とし、かつ該現像部において前記交流バイアスの作用に
よって磁性キャリアへの電荷注入を生じさせる。そし
て、電荷を保持した磁性キャリアを前記現像剤担持体と
前記像担持体との間で往復・振動させ、現像部において
現像剤担持体上のトナー及び磁性キャリア表面に担持さ
れるトナーを像担持体に転移させるように構成したもの
である。

【０００７】この方法は、現像部に存在する磁性キャリ
アの占める体積すなわち充填率を比較的低く設定するこ
とにより、磁気ブラシの機械的な摺擦を軽減させて前記
画質欠陥の抑制を図るものである。この際、磁気ブラシ
が疎になり穂立ち間隔すなわち磁気ブラシの隙間部分が
広がることにより生じる現像性能の低下を、磁性キャリ
アの往復・振動運動、及び、磁気ブラシの隙間部分にト
ナー層を形成してこのトナーを現像に供することにより
補い、高濃度での画像再現を図っている。

【０００８】また、特公平３−２３０４号公報に開示さ
れる非接触型二成分現像装置は、絶縁性磁性キャリアを
使用し、現像バイアスの交流成分の振幅をＶ_AC（Ｖ）、
周波数をｆ（Ｈｚ）、像担持体と現像剤担持体との間隙
をｄ（ｍｍ）としたとき、０．２ ≦ Ｖ_AC／（ｄ・ｆ）｛（Ｖ_AC／ｄ）−１５００｝／ｆ ≦ １．０を満たすように構成されている。この画像形成装置は、
現像バイアスの交流成分の周波数、振幅等を適切に選択
することによって画像の乱れや混色を防止しようとする
ものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
８−３３６９１号公報に開示される方法では、トナーと
キャリアとの摩擦帯電によって生じるキャリアの表面電
荷量と、現像部でのキャリアへの注入電荷量とが、環境
の変化や時間の経過にともなって変動し、磁性キャリア
の現像部における往復・振動運動の状態が変化する。こ
のため、画像濃度の安定性に欠けるという難点がある。

【００１０】さらに、磁気ブラシの機械的な摺擦は軽減
されてはいるものの、磁性キャリアと像担持体との接触
は存在するため、通常の接触型二成分現像装置に比べれ
ば軽微ではあるが、前記刷毛跡や掃き寄せ等の画質欠陥
は依然として存在し、高画質化に対して難点を有してい
る。

【００１１】また特公平３−２３０４号公報に開示され
る装置では、非接触型とすることにより前記刷毛跡や掃
き寄せ等の画質欠陥の発生は回避されるものの、像担持
体へ磁性キャリアが付着するいわゆるキャリア付着が生
じやすいという難点を有している。このキャリア付着
は、線画像の周縁部や線間部に生じやすく、特に画数の
多い漢字等の空間周波数の高い画像で発生しやすい。こ
れは、静電潜像の画像部と背景部との境界（縁）でいわ
ゆるフリンジ電界が生じ、画像の周縁部では、トナーと
逆極性に帯電した磁性キャリアに対して静電吸引力が作
用するためである。

【００１２】キャリア付着が生じると、像担持体上に転
移した磁性キャリアがトナー像と共に転写域にて記録用
紙に接することになるため、トナー像の欠けや抜けが発
生したり、磁性キャリアが記録用紙上に転写されて黒点
となる等の画像品質低下が発生する。また、現像器内か
ら磁性キャリアが少量ずつ流出して行くことになるの
で、現像剤を補給・交換する間隔が短くなってしまう。
さらには、機内汚染の原因となる。

【００１３】また二成分現像装置では、接触型と非接触
型とを問わず前述の層厚規制部材を用いているが、層厚
規制部材の背面部すなわち現像剤搬送方向の上流側で、
現像剤が過度に充填された状態となるため現像剤に強い
圧縮力が作用する。また現像剤が層厚規制部材と現像剤
担持体の間隙を通過する際には、現像剤に強い摩擦力が
作用する。このような力によって現像剤に劣化が発生す
る。上記現像剤の劣化はトナーの劣化とキャリアの劣化
とに大別され、双方とも圧縮力や摩擦力等により発生す
るものであり、トナー及びキャリアの代表的な劣化形態
とその影響は次の通りである。

【００１４】一般にトナー表面には、帯電性及び流動性
向上のために加えられた外添剤が付着しており、現像剤
に圧縮力や摩擦力が作用すると、この外添剤がトナー表
面から剥離したり、トナーの樹脂中へ埋没する。このよ
うな外添剤の剥離や埋没の生じた状態がトナーの劣化の
代表的な形態であり、このような劣化が進行すると摩擦
帯電特性が変化し、トナーの電荷量分布は極めて広く不
安定となる。このため、電荷量の低いトナーおよび所定
の極性と逆極性に帯電したトナー（以降、逆極性トナー
と称す）が生じて背景部へのカブリが発生する。

【００１５】また上記のようなトナーの劣化が生じる
と、トナーとキャリアとの接触面積が増大するために、
トナーとキャリアとの間の付着力は増大する。このた
め、トナーはキャリアの表面から剥離し難くなり、現像
されるトナー量は減少して画像濃度が低下してしまう。
特に非接触型二成分現像においては、トナーと像担持体
との間の付着力が存在しないために、トナーのキャリア
表面からの剥離は、電界によりトナーに作用するクーロ
ン力が、トナーとキャリアとの間の付着力に勝った場合
に発生する。従って、トナー劣化に伴うトナーとキャリ
アとの間の付着力の増大により、画像濃度の低下は顕著
に現れる。このように、トナーの劣化による画像欠陥が
発生する状態となると、現像剤の寿命が尽きたというこ
とであり、現像剤の交換が必要となる。

【００１６】一方、キャリアの劣化は、キャリア表面へ
のトナー並びにトナーの外添剤の固着によって発生す
る。このような劣化が生じると、キャリア表面にトナー
と同種の材料が存在するために、トナーとキャリアとの
摩擦帯電序列の差は、劣化前に比べて小さくなる。従っ
て、キャリアの劣化に伴いトナーの電荷量は減少し、電
荷量の低いトナーおよび逆極性トナーが生じて、背景部
へのカブリが発生することになる。

【００１７】また、層厚規制部材を用いる二成分現像装
置の他の問題点として次のような事項がある。非磁性ま
たは磁性の材料からなる層厚規制部材（トリマ）を用い
る場合には、現像剤の搬送量が層厚規制部材と現像剤担
持体表面との間隙、並びに現像剤担持体の磁極の位置関
係に依存するため、層厚規制部材の寸法精度および設定
精度が画質に大きく影響する。従って、良好な画像を得
るためには、上記間隙を極めて高精度に設定する必要が
ある。このため、層厚規制部材の加工や設置に多くの手
間が必要となり、製造コストが増大することになる。

【００１８】特に、近年の画像形成装置では、解像性や
細線再現性等の優れた現像を行うこと、電位の低い潜像
の現像を行うこと、さらに高速プロセスにおいて高い現
像効率を得ることが要求されており、このような場合に
は現像間隙すなわち現像剤担持体と像担持体との間隙を
狭く設定することが望ましい。このとき、現像剤層はよ
り搬送量が少ない薄い層としなければならず、層厚規制
部材と現像剤担持体表面との間隙はより狭く設定しなけ
ればならない。

【００１９】また、前述の特公平８−３３６９１号公
報、並びに特公平３−２３０４号公報に開示される方法
・装置においても、従来の二成分現像に比べるとより現
像剤の搬送量の少ない薄い層としなければならない。こ
のため、層厚規制部材と現像剤担持体表面との間隙をよ
り狭く設定する必要があるが、この間隙が狭くなるほ
ど、層厚規制部材の寸法精度および設定精度の画質への
影響が大きくなる。また、間隙を狭くするほど現像剤に
作用する圧縮力や摩擦力が大きくなるために、現像剤の
劣化が促進されてしまう。

【００２０】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、機械的に現
像剤層の層厚を規制することなく均一な現像剤の薄層を
形成し現像剤の劣化を低減するとともに、この現像剤薄
層を用いて画質欠陥やキャリア付着のない良好な画像を
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。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明に係る現像装置では、周面
上に二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体が、
ほぼ一層のキャリアをほぼ均等に吸着する複数の磁極を
有し、像担持体と現像剤担持体との対向位置において、
磁性キャリアは現像剤担持体の周面上に相対的にほぼ固
定された状態となって移動し、トナーのみを像担持体に
転移させてトナー像を形成するように構成されている。

【００２２】これらの磁極は、発生させる磁界の強さ及
び磁極間隔を適切に選択することによって、上記のよう
なほぼ一層のキャリアの層を形成できるように設定され
ている。例えば、請求項２に記載の現像装置のように、
現像剤担持体の周面付近に着磁された隣り合う磁極間の
距離を２５μｍ〜２５０μｍ程度とし、Ｎ極とＳ極とが
交互となるように着磁されていると、一般に用いられる
粒径が２５μｍ〜２００μｍ程度のキャリアをほぼ均一
にほぼ一層だけ吸着することができる。

【００２３】このような磁極により、ほぼ均一なキャリ
アの薄層が形成される原理は次のようのものと考えるこ
とができる。上記のように、狭い間隔で配置された磁極
による磁力線は隣接する極性の異なる磁極へと向かうた
めに、現像剤担持体の表面に垂直な方向の磁界成分は、
現像剤担持体表面の近傍において急激に減衰する。ま
た、磁性キャリアの層が周面に形成されると、磁力線が
現像剤担持体の周面と接触する磁性キャリアの層内を通
り、その外側にほとんど分布しない状態となる。従っ
て、キャリアは磁極上の部分に集中して付着することな
く、磁界に沿った状態でほぼ一層だけが整然と並んだ状
態で吸着される。このため、現像剤担持体上には現像剤
の未付着部が無く、且つ山谷構造を持たない薄い現像剤
層が形成され、磁力により保持されて現像領域へ搬送さ
れる。

【００２４】上記のような現像装置では、現像剤担持体
に設けられた磁極の作用によって、層厚規制部材を用い
ることなく現像剤の薄層を形成することができるので、
現像剤に大きな負荷をかけることがなく、現像剤の劣化
を防止することができる。また、現像剤担持体の磁力の
みにより現像剤層を形成するので、現像剤搬送量が部品
精度に依存せず且つ経時変化は発生しない。

【００２５】さらに、磁極の間隔が十分狭く設定されて
いるため、磁極パターンによる影響は発生せず、均一性
の高い画像が得られる。また、磁性キャリアは磁極と磁
極との間で閉磁気回路状のブリッジを形成するため、現
像剤担持体上のキャリア層には強い磁気拘束力が作用す
る。そして、上記磁性キャリアは現像剤担持体の周面と
相対的に移動しない状態、つまり周面上でジャンプした
り、転動したり、攪拌されたりすることなく、周面上に
吸着された状態のまま搬送される。従って、現像剤の飛
散および像担持体上へのキャリア付着は発生しない。さ
らに、像担持体と現像剤担持体との対向位置において、
キャリアが磁気拘束力によって現像剤担持体の周面上に
ほぼ固定した状態となり、像担持体とは接触しないの
で、キャリアによる像担持体表面の機械的な摺擦は発生
せず、従って刷毛跡や掃き寄せ等の画質欠陥のない高品
質な画像再現が可能となる。また、現像領域における現
像剤層の状態は、環境や時間の経過にほとんど影響され
ず、ほぼ一定の状態に保たれるので安定した画像再現が
可能である。

【００２６】また、上記現像装置で用いる現像剤の磁性
キャリアは、請求項３に記載したように、像担持体と現
像剤担持体との対向位置に形成された現像バイアス電界
内で電荷注入が生じない程度に高い体積抵抗値を有する
ものを用いるのがよく、請求項４に記載したように、１
０⁶ Ｖ／ｍの電界中における体積固有抵抗値が１０¹⁰Ω
・ｃｍ以上となるものを用いるのが望ましい。

【００２７】磁性キャリアの体積固有抵抗値が低い場合
には、現像領域において磁性キャリアへの電荷注入が生
じ易くなり、磁性キャリアに作用するクーロン力が磁気
拘束力よりも強くなってキャリアがほぼ固定された状態
から解放される。このため、像担持体上に転移し易くな
り、キャリア付着による画像欠陥が生じる。このよう
に、磁性キャリアの体積固有抵抗値は、現像領域におけ
る磁性キャリアの固定状態に影響を及ぼすものであり、
体積固有抵抗値が高い磁性キャリアを用いることによ
り、ほぼ一層の現像剤層を現像剤担持体の周面上にほぼ
固定した状態とすることが容易となる。

【００２８】また、上記現像装置で用いる現像剤の磁性
キャリアは、請求項５に記載したように、１０⁶ ／（４
π）Ａ／ｍの磁界中における磁化が、約４５ｋＡ／ｍ以
上３６０ｋＡ／ｍ以下となるものを用いるのが望まし
い。

【００２９】磁性キャリアの磁化が小さいと、上記磁極
が形成する磁界によって現像剤担持体上へ吸着される力
が小さくなる。このため、磁極間隔が小さく設置され
て、現像剤担持体の表面に垂直な方向の磁界成分が急激
に減衰していると、キャリアが現像剤担持体の表面に吸
着されない部分（現像剤層の抜け）が生じ易くなる。こ
のような現像剤層の抜けがあると、低濃度部における微
少な濃度ムラや細線の再現性不良が発生する。

【００３０】一方、磁性キャリアの磁化が大きいと、現
像剤担持体の磁化パターンに応じて強い吸着力が作用
し、磁極上と磁極間とでほぼ均一な現像剤層、つまり山
谷構造のない現像剤層を形成するのが難しくなる。現像
剤層にこのような山谷構造があると、低濃度部において
磁極ピッチと対応した濃度ムラが発生したり、細線の幅
に微少なムラを生じたりすることになる。

【００３１】さらに、上記現像装置で用いる現像剤の磁
性キャリアは、請求項６に記載したように、残留磁化が
約２５ｋＡ／ｍ以下であるものを用いるのが望ましい。
磁性キャリアの残留磁化が大きいと、キャリアの磁気的
な凝集が生じ易くなり、この影響により、現像剤担持体
上の現像剤層に微少な凹凸すなわち磁気的な凝集により
一層より多い現像剤層が形成される部位が生じてしま
う。このような凹凸が生じると、低濃度部における微少
な濃度ムラや細線の再現性不良が発生する。このよう
に、磁性キャリアの磁化と残留磁化とは、上記磁極によ
って形成される現像剤層の状態に影響を及ぼすものであ
り、磁化と残留磁化とを上記の範囲内とすることによ
り、ほぼ一層の現像剤層を現像剤担持体上に形成するの
が容易となる。

【００３２】さらに、前記現像剤担持体は、請求項７に
記載したように、周回方向の全域にわたってほぼ等間隔
で前記複数の磁極が設けられ、該磁極が周回移動するよ
うに構成されていることが望ましい。例えば、ほぼ一層
のキャリアをほぼ均等に吸着する複数の磁極を有する現
像ロールを、磁石ロールとその周囲で回転駆動するスリ
ーブとで構成した場合には、磁石ロールを固定としてス
リーブの回転に従って現像剤が搬送され、ほぼ一層の現
像剤層は、固定された磁極上を移動することになる。こ
の際、従来の二成分現像装置のような磁極パターンに対
応した現像剤層の転動は生じずに、前記のほぼ固定され
た状態はほぼ維持されるものの、現像剤粒子が互いに衝
突し、この影響により搬送中に現像剤層に微少な凹凸が
生じ易くなる。このような凹凸が生じると低濃度部にお
いて磁極ピッチと対応した濃度ムラが発生したり、細線
の幅に微少なムラを生じたりすることになる。

【００３３】したがって、磁極を含む現像剤担持体を周
回移動して周面上の現像剤を現像領域へと搬送すること
により、より確実にほぼ一層の現像剤層を現像剤担持体
の周面上にほぼ固定した状態とすることが可能となる。

【００３４】以上のように、本発明の現像装置では、機
械的に現像剤層の層厚を規制することなく均一な現像剤
の薄層を形成し現像剤の劣化を低減することが可能であ
る。また、この現像剤薄層を用いて画質欠陥やキャリア
付着のない良好な画像を安定して得ることが可能とな
る。

【００３５】なお、上記のような構成と同様に現像剤担
持体に小さなピッチで磁極を設ける技術が、特開平３−
２５９２７６号公報に記載されている。この公報に記載
の技術は、現像ロール（現像剤担持体）を単一の回転体
で構成し、その周囲に１００μｍ程度以下の小さなピッ
チで磁極を設け、一成分磁性現像剤をその周囲に吸着す
るものである。これにより、磁極の位置に対応して吸着
される現像剤層のムラが生じるのを低減し、この現像剤
層を現像領域におけるトナー像の形成に供する。このよ
うな構成により現像ロールを固定支持された磁石ロール
とその周囲で回転するスリーブを有する構造とすること
なく、単純な構成で濃度ムラのない現像を行うものであ
る。

【００３６】しかし、この公報に記載の現像装置は一成
分磁性現像剤を用いるのを前提としており、一成分現像
剤は粒径が７〜１５μｍであり、着磁ピッチを１００μ
ｍ程度以下としても吸着された現像剤は現像ロールの周
面上で穂状となる。このため、層厚規制部材で穂の高さ
を機械的に規制しないと均一な現像剤層を形成すること
ができず、層厚規制部材を用いることを前提としてい
る。このように上記公報に記載の技術は本願に係る発明
と扱う現像剤が異なり、目的も異なるもので全く異質の
技術的思想に基づくものである。

【００３７】

【発明の実施の形態】

以下、本願に係る発明の実施の形態を下記の順序で説明
する。［１．本願発明に係る現像装置が用いられる画像形成装
置］［２．第１の実施形態］〈ａ．現像装置の構成と動作〉〈ｂ．着磁の方法〉〈ｃ．磁極間隔等と、画像濃度・画像の均一性・キャリ
アの付着との関係を調査する実験〉〈ｄ．キャリアの磁化・磁極間隔と、濃度ムラの発生・
細線の再現性・キャリアの付着との関係を調査する実
験〉〈ｅ．キャリアの残留磁化と、濃度ムラの発生・細線再
現性・キャリアの付着との関係を調査する実験〉〈ｆ．キャリアの体積固有抵抗値とキャリア付着との関
係を調査する実験〉〈ｇ．維持性についての実験〉［３．第２の実施形態］［４．第３の実施形態］［５．上記実施形態の変更可能な構成］

【００３８】［１．本願発明に係る現像装置が用いられ
る画像形成装置］図１は、本願発明に係る現像装置が用
いられる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、ほぼ円筒状の導電性基体の周面に
感光体層が設けられた感光体ドラム１を備えており、こ
の感光体ドラム１が、図中に示す矢印Ａの方向に回転駆
動されるようになっている。また、感光体ドラム１の周
囲には、その回転方向に沿って、帯電器２と、露光装置
３と、円筒部材からなる現像剤担持体１２を感光体ドラ
ム１に対向させた現像装置４と、転写前コロトロン５
と、転写コロトロン６と、剥離コロトロン７と、クリー
ナー８と、光除電器９とを有している。

【００３９】上記感光体ドラム１の導電性基体は電気的
に接地されている。また、感光体層には負帯電の有機感
光体（ＯＰＣ）が用いられており、ほぼ一様に帯電した
後、像光を照射すると、露光部の電荷が上記導電性基体
に流れ、電位が減衰するようになっている。この感光体
ドラム１は、例えば外径を１００ｍｍ、周面の移動速
度、すなわちプロセススピードを１６０ｍｍ／ｓ程度に
設定することができる。

【００４０】上記露光装置は、画像信号に基づいて点滅
するレーザー発生装置と、このレーザー発生装置から射
出されるレーザービームを回転しながら反射するポリゴ
ンミラーとを有し、感光体ドラム１の周面を露光走査し
て静電潜像を形成するものである。この露光走査は、画
像部を露光するものであってもよいし、非画像部を露光
するものであってもよく、感光体の帯電極性とトナーの
帯電極性とを適切に選択することによって画像部にトナ
ーを転移して顕像化することができる。この画像形成装
置では感光体およびトナーは負帯電のものを用い、画像
部を露光するように設定されている。

【００４１】次に上記画像形成装置の動作について説明
する。始めに、帯電器２により感光体ドラム１の表面が
一様に−４５０Ｖに帯電される［図２（ａ）］。続い
て、レーザー光による画像部露光が行われ、露光部電位
がほぼ−２００Ｖのネガ潜像が形成される［図２
（ｂ）］。そして、このネガ潜像の露光部には現像装置
４によりトナーが転移され顕像化される［図２
（ｃ）］。

【００４２】上記のようにして感光体ドラム１上に形成
されたトナー像は、転写コロトロン６の帯電によって記
録用紙上に転写される。その後、この記録用紙は、剥離
コロトロン７の帯電によって感光体ドラム１の表面から
剥離されて定着器（図示しない）へと搬送される。定着
器ではトナー像が加熱・加圧によって記録用紙上に定着
される。

【００４３】一方、トナー像の転写および記録用紙の剥
離工程が終了した感光体ドラム１の表面は、クリーナー
８によって残留トナーが清掃され、さらに光除電器９に
よる露光で残留電荷が除去されて次の画像記録工程に備
えられる。なお、感光体ドラム１の回転方向における現
像装置の下流側に設けられた転写前コロトロン５は、現
像時にキャリアが像担持体へ転移する量を調査する際に
用いられるもので、感光体ドラム１上に形成されたトナ
ー像に対して一様な負帯電を行なう。これにより、現像
の際に意図に反して感光体ドラム１上へ転移したキャリ
アを負に帯電し、トナーと一緒に記録用紙上に転写され
るようにして、記録用紙上においてキャリアの転移量の
評価を行うことができる。

【００４４】［２．第１の実施形態］次に、本願に係る
発明の実施の形態である現像装置について説明する。〈ａ．現像装置の構成と動作〉図３は、上記画像形成装
置で用いることができる現像装置であって、本願発明の
一実施形態である現像装置を示す概略構成図である。こ
の現像装置４は、現像剤が収容される現像ハウジング１
１の感光体ドラム１との対向部位に現像用の開口部を設
け、この開口部に現像ロール１２を配設するとともに、
その後方に二つのスクリューオーガー１３、１４を設け
たものである。また、現像ロール１２上に付着した現像
剤を剥離するスクレーパ１５が現像ロール１２と接触す
るように設けられている。

【００４５】上記スクリューオーガー１３、１４は、現
像ハウジング内の仕切り壁１６で仕切られた二つの現像
剤撹拌搬送室内に設けられ、それぞれ逆方向に現像剤を
搬送するように回転駆動されるものである。上記二つの
現像剤撹拌搬送室は両端部で連通しており、上記スクリ
ューオーガー１３、１４によって搬送される現像剤は撹
拌されながら二つの現像剤撹拌搬送室内を循環移動する
ようになっている。

【００４６】上記現像ロール１２は、軸線回りに回転が
可能となるように支持されており、図４に示すように磁
気記録層１２ｂとその周面上に形成された導電層１２ａ
とで主要部が構成されている。この現像ロール１２の外
径は１８ｍｍ、駆動時の周速度は３２０ｍｍ／ｓであ
り、感光体ドラム１と現像剤担持体１２との間隙は３０
０μｍに各々設定され、現像剤層が感光体ドラム１に対
して非接触状態となるよう保持されている。

【００４７】上記導電層１２ａには現像バイアス用電源
１７により、現像バイアス電圧が印加される。この現像
バイアス電圧には直流電圧を重畳した交流電圧が採用さ
れており、直流成分は地カブリの発生を防ぐために−４
００Ｖに設定されている。現像バイアス電圧の交流成分
は、周波数が低すぎると画像上に現像バイアスの周波数
に応じた濃淡ムラが生じ、周波数が高すぎるとトナーの
運動が電界の変化に追従しきれなくなり、現像効率が低
下してしまう。一方、交流バイアスのピーク間電圧が低
すぎると、トナーに十分な電界が作用しないために現像
効率は低下し、ピーク間電圧が高すぎると、背景部への
カブリや感光体上へのキャリア付着が生じ易くなる。以
上のような点から、周波数としては０．４〜１０ｋＨ
ｚ、ピーク間電圧としては０．８〜３ｋＶ程度の範囲に
設定することが好ましい。本実施形態では、現像バイア
ス電圧の交流成分は、周波数６ｋＨｚの矩形波で、ピー
ク間電圧が１．５ｋＶに設定した。

【００４８】一方、上記磁気記録層１２ｂには、全周に
わたってＳ極とＮ極とが交互に等間隔（２５〜２５０μ
ｍ程度）で並列するように着磁が施されている。この着
磁については後述する。この磁気記録層１２ｂは、フェ
ライト磁石からなり、導電層１２ａは、このファライト
上にアルミニウム層を厚さ１μｍ程度に積層して形成し
たものである。

【００４９】上記現像装置で用いられる現像剤は非磁性
トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤であ
り、トナーとしては、重量平均粒径が７μｍで、負帯電
性のポリエステル系トナーが使用されている。また、キ
ャリアとしては、結着樹脂中に磁性粉を分散させた、い
わゆる磁性粉分散型樹脂キャリア又は球形フェライト粒
子に樹脂被覆を施した、いわゆるフェライトキャリアが
使用されている。

【００５０】このような現像装置４においては、スクリ
ューオーガー１３，１４によって充分に攪拌された現像
剤が、図３中に示す領域Ｘで現像剤担持体と接触し、現
像ロール１２上に供給される。そして、磁気記録層１２
ｂで形成される磁界によって現像ロール１２の周面に一
定量の現像剤が吸着される。すなわち、トナーを電気的
に吸着した磁性キャリアがほぼ一層だけ、ほぼ均等に付
着した状態となり、層厚規制部材を用いずに現像剤層が
形成される。そして、この現像剤層は、現像ロール１２
の回転に伴って感光体ドラム１と対向する現像領域へと
搬送され、感光体ドラム１上の静電潜像の現像に供され
る。

【００５１】なお、この現像装置では、現像ロール１２
を磁気記録層１２ｂとその周面上に形成された導電層１
２ａとで構成して、磁気記録層１２ｂとしてはフェライ
ト磁石、導電層１２ａとしてはアルミニウムを使用した
が、本発明はこれらの構成および材料に限定されるもの
ではない。磁気記録層１２ｂには、磁化パターンが形成
可能である任意の材料が使用可能である。例えば、熱可
塑性または熱硬化性の樹脂中に強磁性材料の粉末を分散
させた、いわゆるプラスチック磁石や、可撓性を有する
材料中に強磁性材料の粉末を分散させた、いわゆるゴム
磁石を用いることができる。この場合、可撓性を有する
材料としては、多量の磁性材料の混入が可能で、且つ可
撓性を維持することが可能な任意のものが使用可能であ
り、例えばハイパロン、ポリイソブチレン、ネオプレン
ゴム、ニトリルゴム、塩素化ポリエチレン等が使用でき
る。また、導電層１２ａとしては、現像バイアス電圧が
印加可能である任意の材料が使用可能である。例えば、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｎｉ合金、チタンナイトライ
ド等を用いることができる。

【００５２】さらに、導電層の上に、薄膜の磁気記録層
を形成した構成としてもよい。図５にこの構成の一例を
示す。この磁気記録層１２２ｂは、結着樹脂中に強磁性
材料の粉状体を分散させたものを、導電性基体１２２ａ
上に層厚５０μｍでコーティングすることにより構成さ
れている。この磁性材料としては、磁石材料や磁気記録
材料等として公知である任意のものが使用可能であり、
γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ のほか、ＣｒＯ₂ 、Ｂａフェライト、Ｓ
ｒフェライト等が使用できる。また、結着樹脂として
は、テープ、ディスク、カード等の磁気記録層を構成す
る任意のものが使用可能であり、例えばポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリウレタン等が使用できる。さら
に、磁気記録層１２２ｂには、必要に応じて導電性微粒
子等を添加することが可能である。

【００５３】また、磁気記録層１２２ｂには、磁性金属
材料を用いることもできる。この場合、磁石材料や磁気
記録材料等として公知である任意のものが使用可能であ
り、例えば、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ、Ｍｇ−Ａｌ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ
等が使用できる。さらに、磁気記録層１２２ｂを、可撓
性を有する材料中に磁性材料を分散させた構成としても
よい。この場合、可撓性を有する材料としては、多量の
磁性材料の混入が可能で、且つ可撓性の維持が可能な任
意のものが使用可能であり、例えばハイパロン、ポリイ
ソブチレン、ネオプレンゴム、ニトリルゴム、塩化ポリ
エチレン等が使用できる。

【００５４】〈ｂ．着磁の方法〉次に、上記磁気記録層
１２ｂの着磁の方法について説明する。磁気記録層の着
磁は、図６に示すように、現像ロール１２の周面に近接
して配置された磁気記録用ヘッド２００によって行われ
る。この磁気記録用ヘッド２００は、軟磁性材料からな
り両端部が間隔をおいて並列する形状のコア２０１と、
このコア２０１に巻き回されたコイル２０２とを有し、
上記コア２０１の両端部が現像ロールの周面に近接する
ように配置される。コイル２０２には、磁化信号発生装
置によって制御された電源から磁化電流が供給されるよ
うになっており、コイル２０２に電流が流れると、コア
２０１内に磁束が発生し、この磁束はコア２０１の先端
から磁気記録層１２ｂを通る。これにより、磁気記録層
１２ｂが磁化される。コイル２０２へ供給される磁化電
流は、磁化信号発生装置からの信号に基づいて断続的又
は適宜電流の方向を変えて供給され、図６に示すように
回転駆動される現像ロール１２の周面が所定の着磁パタ
ーンに磁化される。本実施例では現像ロール１２の周方
向にＮ極とＳ極との交互着磁を正弦波パターンにて行
い、現像ロール表面における半径方向の磁束密度のピー
ク値を５０ｍＴに設定している。

【００５５】なお、図５に示すような磁気記録層１２２
ｂの着磁には、図７に示すような磁気記録用ヘッド２１
０を用いることもできる。このような磁気記録用ヘッド
２１０を用いる場合には、現像ロールを軟磁性体からな
る導電性基体１２２ａの上に磁気記録層１２２ｂが設け
られたものとする。導電性基体１２２ａを形成する軟磁
性体としては、公知である任意のものが使用でき、例え
ば鉄、鉄−ケイ素合金、鉄−ニッケル合金等がある。

【００５６】上記磁気記録用ヘッド２１０は、コアの一
端２１１ａが小さな端面となるように断面を減少した形
状となっているが、他端２１１ｂは大きな端面が現像ロ
ールの周面と対向する形状となっている。このようなコ
ア２１１に巻き回されたコイル２１２に電流が供給され
ると、コア２１１に発生した磁束は小さな端面から磁気
記録層１２２ｂを通り、さらにその下にある軟磁性体層
（導電性基体１２２ａ）を通って端面が大きくなってい
るコアの他端２１１ｂへ通じる。したがって磁気記録層
１２２ｂの小さな端面２１１ａと対向している位置で
は、磁気記録層１２２ｂの厚さ方向にＮ極とＳ極とが形
成され、一方大きな端面と対向している部分ではほとん
ど磁化されない。このような着磁を現像ロールの周面の
ほぼ全域にわたって行うことにより、磁気記録層１２２
ｂの厚さ方向に配列された磁極を周面のほぼ全域に形成
することができる。このように磁気記録層の厚さ方向に
着磁することによって大きな磁束密度の磁界を形成する
ことができ、磁極の間隔、使用するキャリア等に応じて
このような着磁パターンを採用することもできる。

【００５７】〈ｃ．磁極間隔等と、画像濃度・画像の均
一性・キャリアの付着との関係を調査する実験〉次に、
図３に示す現像装置において、静電潜像の現像試験を行
い、キャリアの種類および粒径と、磁気記録層１２ｂの
磁極間隔とを変化させて、画像濃度、キャリアの付着、
画像の均一性を調査した結果について説明する。一般に
二成分現像剤の薄層を用いる現像方式において、きめの
細かい画像を得るためには、平均粒径の小さいキャリア
を用いることが好ましい。平均粒径の大きなキャリアを
用いた場合には、磁界に沿って配列されるキャリアのチ
ェーン間の間隔は広くまた粗くなるため、均一性の高い
薄層を得ることは困難となる。このため、画像の均一性
不良およびライン画像のエッジ再現不良が発生してしま
う。したがってキャリアの平均粒径としては、１００μ
ｍ以下であることが好ましく、本試験では平均粒径が５
０μｍ、１００μｍのキャリアを用いる。使用した４種
類のキャリアは表１に示す。以下余白

【００５８】

【表１】

【００５９】表１中のキャリアの種類およびは磁性
粉分散型樹脂キャリアで、およびはフェライトキャ
リアである。また、平均粒径は、重量平均粒径である。
単位重量当たりの磁化は１０⁶ ／（４π）Ａ／ｍの磁界
中における値である。なお、残留磁化は全キャリアで５
ｋＡ／ｍ未満である。また、体積固有抵抗値は、１０¹⁵
〜１０¹⁶Ω・ｃｍの範囲となるように調整されている。
現像剤中のトナーとキャリアの混合比は、現像剤中のト
ナーの重量比で、およびのキャリアでは１５重量
％、およびのキャリアでは７．９重量％として、単
位体積当たりのトナー量がほぼ等しくなるように設定し
ている。また、トナーの電荷量は−１５〜−２０ｍＣ／
ｋｇの範囲に調整されている。現像ロール１２として
は、その表面における磁極間隔が、１３μｍ、２５μ
ｍ、５０μｍ、１００μｍ、２５０μｍ、５００μｍの
６種類のものを使用した。但し、上記磁極間隔は、少数
第１位を四捨五入した値である。

【００６０】画像濃度の評価は、ベタ画像の現像を行
い、その濃度を反射濃度計（商品名：Ｘ−ＲＩＴＥ３１
０）で測定して行う。この測定値が１．８以上であれば
ベタ画像、線画像ともに十分な濃度を有しており、１．
８以上を○、１．８未満を×と評価している。

【００６１】また、キャリアの付着は、図８に示すよう
な画像部と背景部とがプロセスの進行方向と直角方向に
一定周期で並列されたいわゆる交番ラインの現像を行
い、このときのキャリア付着量を測定して評価を行っ
た。交番ラインの周期は２サイクル／ｍｍで画像部と背
景部の比率は１：１である。このような交番ラインの現
像においては、感光体の表面に、画像部と背景部とが非
常に小さい間隔で隣接する静電潜像が存在するため、感
光体層の表面近傍にはいわゆるフリンジ電界が生じ、画
像の周辺部では、トナーと逆極性に帯電したキャリアに
対して静電的吸引力が作用する。従って、交番ラインは
キャリアの付着が生じやすい画像であり、キャリア付着
の評価に適している。

【００６２】キャリア付着量の評価指標は、交番ライン
の背景部上におけるキャリア粒子の面積率とした。面積
率の測定には、画像解析装置（商品名：ＬＵＺＥＸ−５
０００）を使用した。キャリア粒子の面積率が、１．０
％以下であれば実用上問題の無いレベルであるので、
１．０％以下を○、１．０％を超えた場合を×としてい
る。

【００６３】さらに、画像の均一性の評価は、ベタ画像
について目視で行い、目視で濃度ムラが確認されない状
態を○、少量の濃度ムラはあるが実用上問題の無いレベ
ルを△、使用不可能なレベルを×とした。上記のような
方法で、評価を行った結果は表２に表す。この表におい
て、総合評価は、上記三項目全てに×のないものを○、
一つでも×のあるものを×とした。以下余白

【００６４】

【表２】

【００６５】表２より、磁極間隔が２５μｍ以上２５０
μｍ以下の範囲であれば、キャリア付着や均一性不良を
起こすことなく十分な画像濃度を得られることがわか
る。磁極間隔が２５μｍより狭い場合には、磁界に沿っ
た磁性キャリアの配列は困難となり、現像剤層は全体的
に疎な状態となる。このため、十分な濃度が得られず、
画像の均一性も損なわれる。また、現像ロール１２の表
面から離れた部位における磁界は、磁極間隔が狭いほど
急激に減衰して弱くなるため、磁極間隔が２５μｍより
狭い場合には、現像ロール上の磁性キャリアに作用する
磁気拘束力は弱くなり、前述のフリンジ電界の作用によ
るキャリアの付着が発生してしまう。さらに、現像ロー
ルの回転時に作用する遠心力により、現像剤が飛散する
現象が観察された。

【００６６】一方、磁極間隔が２５０μｍより広い場合
には、磁極間部において磁性キャリアに作用する磁気拘
束力が極めて弱くなる。このために、現像剤が磁極付近
に集中的に付着する。従って、現像剤層の状態は着磁パ
ターンに応じて山と谷とを形成するようになり、現像さ
れた画像には着磁パターン状のムラが発生してしまう。
また、上記のように、磁極間部に付着した磁性キャリア
に作用する磁気拘束力が弱いため、キャリアの感光体へ
の付着および現像剤の飛散が発生してしまう。

【００６７】これらに対し、磁極間隔を２５μｍ以上２
５０μｍ以下とすると、現像ロール上において、磁性キ
ャリアは磁界に沿った状態で整然と配列される。このた
め現像ロール上には現像剤の付着していない部分が無
く、かつ山谷構造を持たないほぼ一層の磁性キャリアが
配列された現像剤層が形成され、この現像剤層が磁力に
より保持されて搬送される。したがって、層厚規制部材
を用いることなく、均一性の高い画像を得ることが可能
となる。また、現像剤搬送量は部品精度に依存しないの
で、組立てに高い精度は要求されない。さらに、現像ロ
ール上の現像剤層には強い磁気拘束力が作用するので、
キャリアの感光体への付着および現像剤の飛散は発生し
ない。また、現像ロール上の現像剤層は現像ロール表面
上にほぼ固定された状態で、相対移動することなく搬送
されるので、感光体表面を機械的に摺察することがな
く、従って刷毛跡や掃き寄せ等の画質欠陥がなく極めて
均一性の高い画像を得ることができる。

【００６８】なお、図３に示す現像装置では、現像ロー
ル１２上の現像剤層を、感光体ドラム１に対して非接触
状態としたが、現像剤層が感光体ドラム１と接触するよ
うに設定した場合においても同様な結果が得られる。こ
の場合には、現像剤層による感光体表面の機械的な摺察
が生じることになるが、現像剤層は現像ロール上にほぼ
固定された状態であり、従来の接触型二成分現像装置の
ような磁気ブラシの現像ロール上での転動や振動による
運動が存在しないため、刷毛跡や掃き寄せ等の画質欠陥
はほとんど生じない。

【００６９】また、この現像装置では、現像ロール１２
の周方向にＮ極とＳ極とを交互に着磁したが、現像ロー
ルの長手方向にＮ極とＳ極とを交互に着磁した場合や現
像ロール表面上で、Ｎ極とＳ極とがモザイク状に配列す
るように着磁した場合においても同様な結果が得られ
る。

【００７０】〈ｄ．キャリアの磁化・磁極間隔と、濃度
ムラの発生・細線の再現性・キャリアの付着との関係を
調査する実験〉次に、図３に示す現像装置において、キ
ャリアの磁化及び磁極間隔を変化させ、キャリアの付
着、低濃度部における濃度ムラ及び細線の再現性を調査
した結果について説明する。この実験では、表３に示す
１０種のキャリアを使用しており、これらはすべてフェ
ライトキャリアであって、真密度は４．５ｇ／ｃｍ³ で
ある。また、平均粒径は重量平均粒径であり、磁化は１
０⁶ ／（４π）Ａ／ｍの磁界における値である。以下余白

【００７１】

【表３】

【００７２】なお、残留磁化は全キャリアで５ｋＡ／ｍ
未満である。また、体積固有抵抗値は１０¹⁵〜１０¹⁶Ω
・ｃｍの範囲となるように調整されている。現像剤中の
トナーとキャリアとの混合比は、現像剤中のトナーの重
量比で７．９重量％とした。また、トナーの電荷量は−
１５〜−２０ｍＣ／ｋｇの範囲に調整されている。現像
ロールとしては、その表面における磁極間隔が２５μ
ｍ、２５０μｍの２種類を使用した。

【００７３】実験は上記のような条件で画像形成を行な
い、出力画像について次のような評価を行なったもので
ある。低濃度部の画像の均一性は、面積率が２０％の網
点画像について目視で評価し、微小な濃度ムラが確認さ
れない状態を〇、少量の微小濃度ムラはあるが実用上問
題のないレベルを△、使用不可能なレベルを×とした。
細線の再現性については、幅１３０μｍの線画像につい
て目視で評価を行ない、エッジ部のギザつき及び濃度ム
ラが確認されない状態を〇、少量のギザつき及び濃度ム
ラはあるが実用上問題のないレベルを△、使用不可能な
レベルを×とした。また、キャリアの付着については、
先の実験と同様の方法で評価した。

【００７４】このような実験の結果は表４に示すとおり
であり、総合評価は、上記四項目のすべてに△及び×の
ないものを〇、△はあるが×のないものを△、一つでも
×のあるものを×としている。この表に示される結果よ
り、キャリアの磁化が４５ｋＡ／ｍ以上３６０ｋＡ／ｍ
以下であれば、キャリア付着を起こすことなく十分な画
像濃度が得られると同時に、低濃度部の均一性及び細線
の再現性が良好となることが分かる。以下余白

【００７５】

【表４】

【００７６】このように、キャリアの磁化が低濃度部の
均一性及び細線の再現性に影響を及ぼす理由は、次のよ
うに考えることができる。前述のように現像ロール１２
の表面から離れた位置における磁界は、磁極間隔が狭い
ほど急激に減衰して弱くなる。したがって磁極間隔が狭
いほど、現像剤層には抜け、すなわち現像剤の付着して
いない部分が生じ易くなる。これに対しては、キャリア
の磁化を４５ｋＡ／ｍ以上として、キャリアに作用する
磁気拘束力を強めることにより、上記現像剤層の抜けの
発生を抑制することが可能となる。したがって、低濃度
部の均一性、並びに、細線再現性を高めることができ
る。一方、キャリアの磁化が４５ｋＡ／ｍより小さい場
合には、いわゆる現像剤の抜けを生じることなくキャリ
アを現像ロール表面上に均一に付着させることは困難と
なる。そして実用上その使用が困難となるレベルではな
いが、低濃度部の均一性および細線再現性は低下してし
まう。

【００７７】また、現像ロールの磁極間隔が広いほど、
現像剤層は着磁パターンに応じた山谷構造を形成しやす
くなるが、キャリアの磁化を３６０ｋＡ／ｍ以下として
キャリアに作用する磁気拘束力を弱めることにより、上
記現像剤層の山谷構造が発生するのを抑制することが可
能となる。したがって、低濃度部の均一性、並びに、細
線再現性を高めることができる。一方、キャリアの磁化
が３６０ｋＡ／ｍより大きい場合には、上記山谷構造が
顕著となり、実用上その使用が困難となるレベルではな
いが、低濃度部の均一性、および細線再現性は低下して
しまう。

【００７８】以上のような理由により、磁極間隔が２５
μｍ以上２５０μｍ以下の場合において、１０⁶ ／（４
π）Ａ／ｍの磁界中におけるキャリアの磁化を４５ｋＡ
／ｍ以上３６０ｋＡ／ｍ以下とすることにより、キャリ
ア付着を起こすことなく十分な画像濃度が得られると同
時に、低濃度部の均一性、および細線再現性を高めるこ
とができる。なお、この実験では、フェライトキャリア
を使用したが、磁化が上記範囲内であれば、樹脂中に磁
性粉を分散させた、いわゆる磁性粉分散型樹脂キャリア
を用いた場合においても同様な結果が得られる。

【００７９】〈ｅ．キャリアの残留磁化と、濃度ムラの
発生・細線再現性・キャリアの付着との関係を調査する
実験〉次に、図３に示す現像装置において、キャリアの
残留磁化すなわち無磁界中における磁化を変化させ、キ
ャリアの感光体への付着、低濃度部における濃度ムラの
発生及び細線の再現性を調査した結果について説明す
る。この実験では、表５に示す８種のキャリアを使用し
ており、これらはすべて樹脂中に磁性粉を分散させた磁
性粉分散型樹脂キャリアであって、真密度は２．２ｇ／
ｃｍ³ である。また、平均粒径は重量平均粒径であり、
１０⁶ ／（４π）Ａ／ｍの磁界中における単位重量あた
りの磁化は４０Ａ・ｍ² ／ｋｇ、磁化は８８ｋＡ／ｍで
ある。

【００８０】

【表５】

【００８１】なお、体積固有抵抗値は１０¹⁵〜１０¹⁶Ω
・ｃｍとなるように調整されている。現像剤中のトナ
ーとキャリアとの混合比は、現像剤中のトナーの重量比
で１５重量％とした。また、トナーの電荷量は、−１５
〜−２０ｍＣ／ｋｇの範囲に調整されている。現像ロー
ルとしては、その表面における磁極間隔が１００μｍの
ものを使用した。キャリアの付着、低濃度部における濃
度ムラ及び細線の再現性については、先の実験と同様の
方法で評価した。この実験の結果は表６に示すとおりで
あり、総合評価は、上記の４項目のすべてに△及び×の
ないものを○、△はあるが×のないものを△、一つでも
×のあるものを×としている。この結果から、キャリア
の残留磁化が２５ｋＡ／ｍ以下であれば、キャリア付着
を起こすことなく充分な画像濃度が得られると同時に、
低濃度部の均一性及び細線の再現性が良好となることが
わかる。

【００８２】

【表６】

【００８３】このように、キャリアの残留磁化が低濃度
部の均一性及び細線の再現性に影響を及ぼす理由を次の
ように考えることができる。磁性キャリアの残留磁化が
大きいと、キャリアの磁気的な凝集が生じ易くなり、こ
の影響により、現像ロール上の現像剤層に微妙な凹凸、
すなわち磁気的な凝集により、一層より多い現像剤層が
形成される部位が生じてしまう。このような凹凸が生じ
ると、低濃度部の均一性及び細線再現性は低下してしま
う。したがって、キャリアの残留磁化を２５ｋＡ／ｍ以
下とすることにより、キャリア付着を起こすことなく充
分な画像濃度が得られると同時に、低濃度部の均一性及
び細線再現性を高めることができる。なお、この実験で
は磁性粉分散型樹脂キャリアを使用したが、残留磁化が
上記の範囲内であれば、フェライトキャリアを用いた場
合においても同様な結果が得られる。また、この実験で
は磁極間隔が１００μｍの現像ロールを用いたが、磁極
間隔が２５μｍ以上２５０μｍ以下の場合においても同
様な結果が得られる。

【００８４】〈ｆ．キャリアの体積固有抵抗値とキャリ
ア付着との関係を調査する実験〉次に、図３に示す現像
装置において、キャリアの体積固有抵抗値を変化させ、
キャリア付着の発生状況を調査した結果について説明す
る。この実験では、表７に示す８種のキャリアを使用
しており、これらはすべてフェライトキャリアであっ
て、真密度は４．５ｇ／ｃｍ³ である。また、平均粒径
は重量平均粒径であり、体積固有抵抗値は１０⁶ Ｖ／ｍ
の電界中における値である。体積固有抵抗値について
は、それぞれのキャリアを直径５０ｍｍ、厚さ１ｍｍの
円筒状のセル容器に入れて、その上に３，０００ｇの荷
重をかけて１０⁶ Ｖ／ｍの電界下で測定した値である。
なお、１０⁶ ／（４π）Ａ／ｍの磁界中における単位
重量あたりの磁化は５０Ａ・ｍ² ・ｋｇ、磁化は２２５
ｋＡ／ｍである。また、残留磁化は全キャリアで５ｋＡ
／ｍ未満である。現像剤中のトナーとキャリアとの混合
比は、現像剤中のトナーの重量比で７．９重量％とし
た。また、トナーの電荷量は、−１５〜−２０ｍＣ／ｋ
ｇの範囲に調整されている。現像ロールとしては、その
表面における磁極間隔が１００μｍのものを使用した。以下余白

【００８５】

【表７】

【００８６】本実験のキャリアの付着については、先の
実験と同様の方法で評価した。この結果を表８に示す。
表８に示される結果から、１０⁶ Ｖ／ｍの電界中におけ
るキャリアの体積固有抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍ以上であ
れば、キャリア付着は実用上問題のないレベルとなるこ
とがわかる。以下余白

【００８７】

【表８】

【００８８】１０⁶ Ｖ／ｍの電界中におけるキャリアの
体積固有抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍよりも低い場合には、
現像領域においてキャリアへの電荷注入が生じるため
に、磁性キャリアに作用するクーロン力が磁気拘束力よ
りも強くなり、キャリアを現像ロール上でほぼ固定され
た状態に保持することが困難となる。したがって、キャ
リアは感光体上に転移し易くなり、キャリア付着が発生
してしまう。以上のような理由により、１０⁶ Ｖ／ｍの
電界中におけるキャリアの体積固有抵抗値を１０¹⁰Ω・
ｃｍ以上とすることにより、キャリア付着を起こすこと
なく充分な画像濃度が得られると同時に、低濃度部の均
一性および細線再現性を高めることができる。

【００８９】なお、この実験ではフェライトキャリアを
使用したが、体積固有抵抗値が上記の範囲内であれば、
磁性粉分散型樹脂キャリアを用いた場合においても同様
な結果が得られる。また、この実験では磁極間隔が１０
０μｍの現像ロールを用いたが、磁極間隔が２５μｍ以
上２５０μｍ以下の範囲内であれば、同様な結果が得ら
れる。

【００９０】〈ｇ．維持性についての実験〉次に、図３
に示す現像装置の維持性について行った実験を説明す
る。この実験は、図１に示す画像形成装置を用い、図３
に示す現像装置でベタ画像を連続して１０万枚現像す
る。そして所定枚数の現像を行った後にベタ画像の現像
濃度とトナーの電荷量とを測定し、現像枚数を重ねたと
きの推移を調査する。また、本願発明に係る現像装置の
効果を調査するために、従来から知られている現像装置
を用いて同様の現像を行い、その結果を上記図３に示す
現像装置で得られた結果と比較する。

【００９１】この実験において、現像剤は次のものを用
いる。 ◎キャリア：フェライトキャリア平均粒径５０μｍ真密度４．５ｇ／ｃｍ³ 単位重量当たりの磁化５０Ａ・ｍ² ／ｋｇ磁化２２５ｋＡ／ｍ残留磁化５ｋＡ／ｍ未満体積固有抵抗値１０¹⁵Ω・ｃｍ ◎トナー：負帯電性ポリエステル系トナー重量平均粒径７μｍ電荷量 −１５〜−２０ｍＣ／ｋｇまた、現像ロール表面の磁極間隔は１００μｍとなって
いる。

【００９２】一方、比較を行うために用いた従来の現像
装置は、図９に示すように、現像ロール３１２と近接対
向して設けられた層厚規制部材３１５を有するものであ
る。また、現像ロール３１２は、固定支持された磁石ロ
ール３１２ａとその周囲で回転駆動されるスリーブ３１
２ｂとを有し、磁石ロール３１２ａには周方向に５つの
磁極が設けられている。この磁極によって生じる磁界に
よって、現像剤はスリーブ３１２ｂの表面に吸着され、
スリーブ３１２ｂの回転と共に移動するようになってお
り、層厚規制部材３１５との対向位置で現像剤量が規制
され、現像剤の薄層が形成される。

【００９３】この現像装置の主要部分の寸法、設定は以
下のとおりである。現像ロール：外径１８ｍｍ現像ロールの周速：３２０ｍｍ／ｓ現像領域の設定：感光体ドラムと現像ロールとの間隔・・・５００μｍ感光体ドラムと現像ロールとが最近接する位置・・・磁
極Ｎ₁ と磁極Ｓ₁ とのほぼ中間点磁極Ｎ₁ の位置と磁極Ｓ₁ の位置との中心角・・・７０
° 磁極Ｎ₁ の位置、磁極Ｓ₁ の位置での磁束密度・・・７
０ｍＴ現像バイアス：直流重畳交流電圧直流成分・・・−４００Ｖ交流成分・・・６ｋＨｚの矩形波、ピーク間電圧１．６
ｋＶ

【００９４】なお、上記二つの現像装置は、それぞれハ
ウジング内に４００ｇの現像剤を収容するものであり、
現像剤中のトナー重量比は、７．５〜８．５重量％とな
るように適宜トナーを補給するようになっている。

【００９５】図１０および図１１は、上記本願発明に係
る現像装置（図３）および従来の現像装置（図９）とを
用いて１０万枚の現像を行ったときのベタ画像濃度およ
びトナー電荷量の推移を示すものである。これらの図よ
り、本願発明に係る現像装置４では、１０万枚の現像を
通じて画像濃度およびトナー電荷量は、良好に維持され
ることがわかる。一方、比較例である従来の現像装置３
００では、急激な濃度低下およびトナー電荷量の低下が
発生する。このトナー電荷量の低下により、２万枚にて
トナー飛散による地カブリが発生し、現像剤は寿命に至
った。

【００９６】また、長期現像実験後の現像剤の状態を調
査した結果、従来の現像装置３００で用いた現像剤に
は、顕著なトナー劣化およびキャリア劣化が発生してい
た。従来の現像装置３００においては、層厚規制部材３
１５による層厚規制時に現像剤に対して強いストレスが
作用するため、トナー劣化およびキャリア劣化が早期に
発生したことによるものである。この影響により、上記
のように濃度低下およびトナー電荷量の低下が発生して
しまう。

【００９７】一方、本願に係る現像装置４では、層厚規
制部材を用いないため、現像剤層形成時に現像剤に対し
てストレスが作用せず、従って現像剤の劣化を防止する
ことができる。この現像装置４で用いた現像剤では、長
期現像実験後のトナーおよびキャリアは初期と同様な状
態であり、劣化状態は見られなかった。また、１０万枚
を通じて、現像剤搬送量に変動はほとんど生じていな
い。

【００９８】以上のように、本願発明に係る現像装置で
は、良好な画質を長期に渡り、安定して維持できること
がわかる。また、本願発明の現像装置では、環境や経時
的影響によりキャリアの帯電量や抵抗値に変動が生じた
場合においても、現像領域においてはキャリアが磁気拘
束力によって現像ロール上にほぼ固定された状態となる
ので、現像剤層の状態はほぼ一定に保たれる。従って、
環境の変化や経時的影響に左右されない安定した画像再
現が可能である。

【００９９】［３．第２の実施形態］次に、本願に係る
発明の他の実施形態である現像装置について説明する。
図１２は、この現像装置を示す概略構成図および現像剤
担持体の部分拡大断面図である。この現像装置は、現
像剤が収容される現像ハウジング２１の感光体ドラム１
との対向部位に現像用の開口部が設けられており、この
開口部に現像剤担持体が配設されている。また、現像剤
担持体の後方には、現像剤撹拌搬送手段として２つのス
クリューオーガー２６、２７が設けられている。

【０１００】上記現像剤担持体２２は駆動ロール２３と
二つの支持ロール２４、２５とこれらに張架された無端
状のベルト２２とで構成されており、駆動ロール２３の
回転により、図中に示す矢印の方向にベルト２２が周回
駆動されるものである。上記駆動ロール２３の外径は１
０ｍｍであり、ベルトが周速３２０ｍｍ／ｓで移動する
ように回転駆動されている。

【０１０１】上記ベルト２２は、導電性基体２２ａ上に
磁気記録層２２ｂを積層して構成されている。導電性基
体２２ａには現像バイアス用電源（図示しない）によ
り、現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス
電圧は、直流電圧を重畳した交流電圧であり、直流成分
は、地カブリの発生を防ぐために−４００Ｖに設定さ
れ、交流成分は、周波数６ｋＨｚの矩形波で、ピーク間
電圧が１．５ｋＶに設定されている。また、磁気記録層
２２ｂには、ベルト２２の全周にわたり、Ｓ極とＮ極と
が交互に等間隔で着磁されている。この磁気記録層２２
ｂの磁性材料としてはγ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、結着樹脂として
はポリウレタンが使用されており、磁気記録層２２ｂの
層厚は５０μｍとなっている。

【０１０２】上記、磁気記録層２２ｂの着磁には、図６
に示すものと同様の磁気記録用ヘッドが使用され、ベル
トの周方向にＮ極とＳ極とが交互に正弦波パターンにて
着磁されている。磁化の方向は、水平方向にＮ極とＳ極
とが生じるように設定され、ベルトの表面における磁極
間隔は１００μｍ、垂直方向の磁束密度のピーク値は５
０ｍＴとなっている。

【０１０３】このような現像装置においては、現像剤が
ベルト２２に供給されると、磁気記録層２２ｂの磁界に
よってベルト２２の周面に一定量の現像剤が付着し、層
厚規制部材を用いることなく現像剤の薄層が形成され
る。さらに、当該現像剤は、ベルト２２の周回に伴って
感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送され、感光
体ドラム１上の静電潜像の現像に供される。このとき、
現像剤層は、トナーを付着したほぼ一層のキャリアがベ
ルトの周面にほぼ均等に付着されており、ベルトと感光
体ドラムとの間隙が３００μｍに設定されているので非
接触に保たれる。このような現像工程においては、キャ
リアはベルトの磁極に保持されているため、現像剤の飛
散は生じない。また、現像剤の均一な薄層が現像領域に
供給されるので均一な高品位の画像が得られる。

【０１０４】上記現像装置を用いて図３に示す現像装置
と同様に１０万枚の長期現像実験を行ったところ、１０
万枚を通じて画像濃度およびトナー帯電量は良好に維持
され、実験後の現像剤に劣化状態は見られなかった。な
お、この現像装置のように、現像剤担持体を無端状ベル
トとすることにより、円筒形状の場合と比べて高い設計
自由度を得ることができる。例えばこの現像装置のよう
に、駆動ロールは円筒状の現像剤担持体に比べて小径化
することが可能であり、ハウジングの現像用開口を幅狭
く設計することが可能である。従って、現像装置および
画像形成装置全体を小型化することが可能となる。ま
た、現像部以外の部位における、現像剤担持体（ベル
ト）の引き回し形状も任意に設計可能であり、各部にお
ける最適条件に容易に対応できる。

【０１０５】［４．第３の実施形態］図１３は、本願に
係る発明の他の実施形態である現像装置の概略断面図で
ある。この現像装置は、図１２に示す現像装置と同様に
現像ハウジング３１の感光体ドラム１との対向部位に現
像用の開口部が設けられており、この開口部に現像剤担
持体が配設されている。また、この現像剤担持体の後方
には、現像剤の撹拌・搬送手段として、二つのスクリュ
ーオーガー３６、３７が備えられている。

【０１０６】上記現像剤担持体は、駆動ロール３３と二
つの支持ロール３４、３５と、これらに張架された無端
状のベルト３２とから構成されており、駆動ロール３３
の回転により、周回駆動される。この現像剤担持体で
は、感光体ドラム１と対向する位置に二つの支持ロール
３４、３５が配されているため、無端状のベルト３２と
感光体ドラム１との接近位置には、図１２の現像装置に
比べて、より広い面積を有する現像領域が形成される。

【０１０７】このような現像装置においては、ベルト３
２の磁気記録層の磁界によって、周面に現像剤の薄層が
形成され、より広い面積を有する現像領域で感光体ドラ
ム１上の静電潜像の現像に供される。このため、現像装
置が小型化されても現像時間を充分に確保することがで
き、現像効率を低下させることなく高濃度の現像が可能
となる。

【０１０８】［５．上記実施形態の変更可能な構成］本
願に係る発明の実施形態は以上に説明したものに限定さ
れるものではなく、例えば次のような事項について設定
又は条件等を変更して実施することができる。

【０１０９】・上記実施形態では、磁極を含む現像剤担
持体が周回移動するように構成したが、現像剤担持体を
磁石ロールとその周囲で回転駆動するスリーブとで構成
し、磁石ロールを固定して、スリーブの回転に従って現
像剤を搬送するように構成してもよい。また、磁石ロー
ルとスリーブとを共に回転させるようにしてもよい。こ
の際、スリーブを形成する部材としては、内部磁石によ
り磁性キャリアに対して充分な磁気拘束力を作用させる
必要があるため、５〜数百μｍの厚さであることが好ま
しく、例えば、電鋳等により形成された金属や、押し出
し成型等により形成された樹脂フィルム等が好適であ
る。上記金属製スリーブとしてはＮｉを、樹脂スリーブ
としてはポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、
ポリカーボネート、ポリイミド等を使用することが可能
である。

【０１１０】・上記実施形態では、磁極のＮ極とＳ極と
をほぼ等間隔で交互に着磁してパターンを形成したが、
本発明はこれに制限されるものではなく、例えばＮ極と
Ｓ極とを交互に着磁する場合、隣接する異極性の磁極間
隔が交互に異なるように着磁してもよい。また、例えば
一対のＮ極とＳ極との外側に非着磁領域または低磁化領
域を設けてもよい。また、例えば前記非着磁領域または
低磁化領域を挟んで隣接する磁極は、同一の極性として
もよいし、異なる極性としてもよい。・上記実施形態では、現像剤担持体の周面の移動速度は
３２０ｍｍ／ｓに設定したが、現像剤層の形成状態は上
記周面の移動速度に依存するものではなく、１０ｍｍ／
ｓから９００ｍｍ／ｓ程度の領域において、均一な現像
剤層の形成が可能であり、また現像剤担持体の回転時に
現像剤の飛散は発生しない。・現像剤担持体の周面の移動方向は、像担持体（感光体
ドラム）の周面の移動方向と反対の方向としたが、本発
明はこれに制限されるものではなく、同一方向としても
よい。

【０１１１】・現像バイアス電圧を直流電圧を重畳した
交流電圧とし、交流電圧の波形を矩形波としたが、本発
明はこれに制限されるものではなく、目的や用途に応じ
た任意の現像バイアス電圧が使用可能である。例えば、
直流電圧のみのいわゆる直流バイアスや、間欠的に印加
される直流バイアスを用いることができる。また、交流
電圧としては、正弦波、三角波、鋸波、非対称矩形波等
を用いることができる。・上記実施形態では、現像剤の撹拌・搬送手段として、
スクリューオーガーを使用したが、本発明はこれに制限
されるものではなく、目的や用途に応じた任意の撹拌・
搬送手段が使用可能である。例えば、機械的、磁気的あ
るいは静電的に現像剤を撹拌・搬送する任意の手段が使
用可能である。・上記実施形態では、現像剤担持体への現像剤の供給・
回収手段として、各々現像ロールへ現像剤を密着させる
部位及びスクレーパを設けたが、本発明はこれに制限さ
れるものではなく、目的や用途に応じた任意の供給・回
収手段が使用可能である。また、現像剤担持体に対し
て、現像剤を流下させる現像剤流下手段や、磁気的に現
像剤を保持して現像剤担持体周面上で現像剤を搬送する
手段を並設して、これらを用いて現像剤担持体への現像
剤の供給・回収を行ってもよい。

【０１１２】・上記実施形態は、単色の画像記録装置で
あるが、静電潜像保持体上に複数色のトナーによるカラ
ー画像を形成し、トナー像を記録用紙上に一括転写する
カラー画像記録装置においても同様に適用可能である。・上記実施形態では、静電潜像保持体として感光体を使
用したが、この他に静電潜像保持体として誘電体を使用
し、例えば静電プリンターに使用されている放電記録ヘ
ッドや、特開昭５９−１９０８５４号公報に開示される
イオン流制御ヘッド等により静電潜像を形成するもので
あってもよい。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本願に係る発明の
現像装置では、現像剤担持体の周面にほぼ一層のキャリ
アをほぼ均等に吸着する複数の磁極を有し、層厚規制部
材を用いることなく、現像剤担持体の磁力のみで現像剤
層を形成するため、現像剤に大きな負荷をかけることが
なく、現像剤の劣化を防止することができる。また、現
像剤搬送量が部品精度に依存して変動することはなく、
時間の経過によって形成される現像剤層の状態が変動す
ることもないので、安定した濃度の画像を得ることがで
きる。さらに、本願に係る発明の現像装置は、現像剤担
持体の周面上にＳ極とＮ極とが小さいピッチで着磁され
ており、現像剤担持体の周面上にほぼ一層のみ吸着した
磁性キャリアには強い磁気拘束力が作用し、現像剤の飛
散及び像担持体へのキャリアの転移が防止される。

【０１１４】一方、像担持体と現像剤担持体との対向位
置において、キャリアが磁気拘束力によって現像剤担持
体の周面上にほぼ固定された状態となるので、キャリア
による像担持体表面の機械的な摺察は発生せず、従って
刷毛跡や掃き寄せ等の画質欠陥のない高品質な画像再現
が可能となる。また、現像剤層が上記のように薄層化さ
れているため、現像剤担持体と像担持体との間隙を小さ
く設定することができ、高速で高画質の現像を行うこと
ができる。

【０１１５】さらに、上記現像装置は、現像剤担持体の
周面上に設けられた複数の磁極が、現像剤担持体の周面
の周回移動にともなって移動するような構成とすること
によって、現像剤の薄層を現像剤担持体の周面上に固定
したまま搬送することが容易となる。これにより、現像
剤粒子が現像剤担持体上で互いに衝突することによる現
像剤層の層厚のばらつきは生じにくくなり、低濃度部に
おける濃度ムラや細線の幅のばらつきのない良好な画像
を得ることが可能となる。

【０１１６】また、磁性キャリアとして、１０⁶ ／（４
π）Ａ／ｍの磁界中における磁化が、約４５ｋＡ／ｍ以
上３６０ｋＡ／ｍ以下のものを選択することにより、現
像剤担持体表面に現像剤の吸着されない部分や磁化パタ
ーンに応じた山谷構造のない均一な現像剤層を形成する
ことができる。さらに、磁性キャリアをとして、残留磁
化が約２５ｋＡ／ｍ以下のものを用いることにより、キ
ャリアの磁気的な凝集による現像剤層の不均一化が防止
される。また、磁性キャリアを、１０⁶ Ｖ／ｍの電界中
における体積固有抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍ以上のものと
することで、ほぼ一層の現像剤層を現像剤担持体の周面
上に固定した状態とすることが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る現像装置が用いられる画像
形成装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す画像形成装置においてトナー像
を形成するときの、像担持体表面の電位の推移を示す図
である。

【図３】本願発明の一実施形態である現像装置を示
す概略構成図である。

【図４】図３に示す現像装置で用いられる現像ロー
ルの部分拡大断面図である。

【図５】図３に示す現像装置で用いることができる
他の現像ロールの部分拡大断面図である。

【図６】図４に示す現像ロールの着磁の方法を示す
図である。

【図７】図５に示す現像ロールの着磁に用いること
ができる着磁方法の例を示す図である。

【図８】図１に示す画像形成装置で二成分現像装置
のキャリアが感光体ドラムに転移する量を調査するため
に用いる画像パターンを示す図である。

【図９】図３に示す現像装置と性能を比較するため
に用いた従来の現像装置を示す概略構成図である。

【図１０】図３に示す現像装置及び図９に示す現像装
置におけるプリント枚数とベタ画像濃度との関係を示す
図である。

【図１１】図３に示す現像装置及び図９に示す現像装
置におけるプリント枚数とトナー電荷量との関係を示す
図である。

【図１２】本願発明の他の実施形態である現像装置を
示す概略構成図及びこの現像装置で用いられる現像剤担
持体の部分拡大断面図である。

【図１３】本願発明の他の実施形態である現像装置を
示す概略構成図である。

【図１４】従来の現像装置の一例を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電器３露光装置４現像装置５転写前コロトロン６転写コロト
ロン７剥離コロトロン８クリーナー９光除電器１１現像ハウジング１２現像ロー
ル１２ａ導電層１２ｂ磁気記録
層１３スクリューオーガー１４スクリュ
ーオーガー１５スクレーパ１６仕切り壁１７現像バイアス用電源２１現像ハウジング２２無端状の
ベルト２２ａ導電性基体２２ｂ磁気記録
層２３駆動ロール２４支持ロー
ル２５支持ロール２６スクリュ
ーオーガー２７スクリューオーガー３１現像ハウジング３２無端状の
ベルト３３駆動ロール３４支持ロー
ル３５支持ロール３６スクリュ
ーオーガー３７スクリューオーガー１２２ａ導電性基体１２２ｂ磁気記
録層２００磁気記録用ヘッド２０１コア２０２コイル２０３磁束２１０磁気記録用ヘッド２１１コア２１２コイル３００現像装置３１１現像ハ
ウジング３１２現像ロール３１２ａ磁石ロ
ール３１２ｂスリーブ３１３スクリ
ューオーガー３１４スクリューオーガー３１５層厚規
制部材４０１現像ロール４０１ａ磁石ロール４０１ｂスリー
ブ４０２供給部材４０３層厚規
制部材４１０像担持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像が形成される像担持体
と近接又は接触して設けられ、周面が周回可能に支持さ
れた現像剤担持体と、この現像剤担持体と前記像担持体との間に現像バイアス
電圧を印加する現像バイアス電源とを備え、前記現像剤担持体の周面に、トナーと磁性キャリアとを
含む二成分現像剤を担持して搬送し、前記像担持体と該
現像剤担持体との対向位置でトナーを前記像担持体に転
移させてトナー像を形成する現像装置において、前記現像剤担持体は、該現像剤担持体の周面上にほぼ一
層の磁性キャリアをほぼ均等に吸着する複数の磁極を有
し、吸着された磁性キャリアを、該現像剤担持体の周面と相
対移動させることなく該周面の周回移動とともに搬送す
るものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】請求項１に記載の現像装置において、前記複数の磁極は、Ｎ極とＳ極とが交互に配置され、前記現像剤担持体の周面付近に形成される磁界の、前記
磁極と対応する位置の中心間距離が２５μｍ以上２５０
μｍ以下となっていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の現像装
置において、前記磁性キャリアは、像担持体と現像剤担持体との対向
位置に形成された現像バイアス電界内で電荷注入が生じ
ない程度の高い体積抵抗値を有するものであることを特
徴とする現像装置。
【請求項４】請求項１、請求項２又は請求項３に記
載の現像装置において、前記磁性キャリアは、１０⁶ Ｖ／ｍの電界中における体
積固有抵抗値が約１０¹⁰Ω・ｃｍ以上であることを特徴
とする現像装置。
【請求項５】請求項１、請求項２、請求項３又は請
求項４に記載の現像装置において、前記磁性キャリアは、１０⁶ ／（４π）Ａ／ｍの磁界中
における磁化が、約４５ｋＡ／ｍ以上３６０ｋＡ／ｍ以
下であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】請求項１、請求項２、請求項３、請求
項４又は請求項５に記載の現像装置において、前記磁性キャリアは、残留磁化が約２５ｋＡ／ｍ以下で
あることを特徴とする現像装置。
【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求
項４、請求項５又は請求項６に記載の現像装置におい
て、前記現像剤担持体は、周回方向の全域にわたってほぼ等
間隔で前記複数の磁極が設けられ、該磁極が周回移動す
るものであることを特徴とする現像装置。