JPH0683203A

JPH0683203A - 現像装置

Info

Publication number: JPH0683203A
Application number: JP4254079A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yamaji; 雅章山路
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1994-03-25
Also published as: US5359397A

Abstract

(57)【要約】【目的】小粒径のキャリアを用いた二成分現像剤を使
用しても、簡単な構成でキャリア付着を防止することが
でき、現像を長時間繰り返し行なっても安定して良好な
画像を得ることを可能とする。【構成】現像スリーブ内磁石ローラ２３を、現像磁極
Ｓ１を構成する第１の磁石２３ａと搬送磁極Ｎ１等を構
成する第２の磁石２３ｂとで構成し、第１磁石２３ａの
磁界の方向を磁石ローラ２３からの放射方向外側に配向
させ、第２磁石２３ｂにおける第１磁石２３ａの下流側
直近の領域の搬送磁極Ｎ１の磁界の方向を、磁石ローラ
２３からの放射方向内側に配向させた。【効果】現像磁極Ｓ１では効率的に強い磁力が得ら
れ、磁極Ｓ１のすぐ下流側に搬送磁極Ｎ１が比較的大き
く得られるので、現像スリーブ上の現像剤は磁極Ｓ１か
ら磁極Ｎ１へ良好に搬送され、感光ドラムへのキャリア
付着が発生せず、目的を達成できる。

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
像するための現像装置に関する。

【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使用する現像装置として、
磁気ブラシ現像方法を使用する現像装置が広く用いられ
ている。

【０００３】この磁気ブラシ現像方法の１つとして、現
像容器に回転自在に設置した現像剤担持体としての非磁
性円筒体からなる現像スリーブと、この現像スリーブ内
に非回転に設置された複数の磁極を有する磁石ローラと
を具備し、現像スリーブ上に現像剤を担持して回転する
ことにより現像剤を搬送して、像担持体と略対向した現
像位置に配置された磁石ローラの現像磁極により現像ス
リーブ上の現像剤に磁気ブラシを形成させ、該磁気ブラ
シを像担持体に摺擦させて像担持体上の静電潜像を現像
する、所謂磁気ブラシ摺擦現像法が広く知られている。

【０００４】又画質の向上を目的として、現像スリーブ
に交番磁界を印加することにより、画像の掃き寄せを防
止し、中間調画像の再現性を向上させることが知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の現像方法は、
現像領域へ現像に寄与する現像剤を十分に供給すること
ができるので、高画像濃度を得ることができるが、現像
位置において磁気ブラシの穂が疎であるために、特にハ
ーフトーンにおいてガサツキのある貧弱な画像となる場
合があった。

【０００６】又近年、高画質画像の要望が高まってお
り、様々な原稿画像、特にフルカラー画像に対して大き
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と、画質は良好にな
る。しかしながら、像担持体へのキャリア付着を生じ易
くなり、これが原因で著しい場合には画像の欠損を招く
ことがあった。又磁性キャリアの飽和磁化率を小さくす
ることにより磁気ブラシの穂を緻密にすることも試みら
れているが、この場合にもキャリア付着の問題を生じ
る。

【０００８】本発明の目的は、小粒径の磁性キャリアを
用いた二成分現像剤を使用しても、簡単な構成でキャリ
ア付着を防止することができ、現像を長時間繰り返し行
なっても安定して良好な画像を得ることを可能とした現
像装置を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、現像剤担持体内磁界
発生手段の現像領域の磁極により発生された磁界の現像
剤担持体上での磁束密度分布を簡単な構成で制御して、
現像領域に反撥磁界を形成したり、磁束密度分布の半値
幅を小さくしたり、現像領域の磁極間における現像剤の
磁気ブラシの穂が寝ている領域を拡大したりすることを
可能とし、これにより現像で得られる画像の濃度向上、
ガサツキ防止或いは細線の再現性向上を図ったり、鮮明
な高画質を安定して得ることを可能とした現像装置を提
供することである。

【００１０】

【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
均粒径が１０μｍ以下の非磁性トナーと重量平均粒径が
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
配設した現像剤担持体上に担持して像担持体と対向した
現像領域へ搬送し、前記現像領域で前記現像剤の磁気ブ
ラシを形成して前記像担持体上の潜像を現像する現像装
置において、前記磁界発生手段は、第１の磁石と第２の
磁石の少なくとも２種類の磁石を含んで構成され、そし
て前記第１の磁石による磁界の前記現像剤担持体上の最
大磁束密度が、前記第２の磁石の磁界による前記現像剤
担持体上の最大磁束密度よりも大きく、且つ前記第１の
磁石が前記現像領域に位置されることを特徴とする現像
装置である。好ましくは、前記磁界発生手段は第１の磁
石と第２の磁石からなり、前記第２の磁石における前記
現像剤担持体の移動方向に対して前記第１の磁石の下流
側直近に位置する領域の着磁方向は、前記現像剤担持体
の中心からの略放射方向であって、且つ前記第１の磁石
の着磁方向と逆方向である。

【００１１】本発明の他の態様は、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
現像剤担持体上に担持して像担持体と対向した現像領域
へ搬送し、前記現像領域で前記現像剤の磁気ブラシを形
成して前記像担持体上の潜像を現像する現像装置におい
て、前記磁界発生手段の前記像担持体に対向した位置に
磁性部材を配設して、前記磁界発生手段により発生され
た前記現像領域における磁界の前記現像剤担持体上での
磁束密度分布を、前記磁性部材の作用により制御するこ
とを特徴とする現像装置である。好ましくは、前記磁性
部材が前記現像剤担持体の長手方向に沿った棒状体であ
る。

【００１２】

【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、その像担持
体としての感光ドラム３の周囲に、周知の電子写真プロ
セス手段として、図示しない帯電器手段、画像形成手
段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段等が配置
されている。上記画像露光手段はレーザビームを用い
て、画像の濃度信号をＰＭＷ変調して感光ドラム３に露
光するようになっている。

【００１３】本実施例の現像装置は、非磁性トナーと磁
性キャリアを含む二成分現像剤を収容した現像容器２０
の開口部内に、現像剤担持体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
有しており、現像スリーブ２１は、矢印方向に回転して
容器２０内の現像剤を担持し、感光ドラム３と対向した
現像領域へと搬送する。現像容器２０の現像スリーブ２
１が設置された開口部には、現像スリーブ２１の上方に
これと小間隔を開けて磁性体からなる規制ブレード２５
が設置され、現像スリーブ２１上に担持して搬送される
現像剤の層厚を規制するようになっている。

【００１４】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、矢印方向に回転する感光ドラム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
現像スリーブ２１に、電源２２により交流電圧に直流電
圧を重畳した振動バイアスが現像バイアスとして印加さ
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。

【００１５】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、本発明
によれば、この磁石ローラ２３は少なくとも２種類の磁
石から構成され、本実施例では、第１の磁石材料からな
る第１の磁石２３ａと第２の磁石材料からなる第２の磁
石２３ｂとからなっている。

【００１６】磁石ローラ２３の表面には、４つのＮ極の
磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４及び３つのＳ極の磁極Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ３が設けられている。このうちＳ１極は現
像磁極であり、相隣り合った同極性のＮ２極とＮ３極
は、現像スリーブ２１に対し現像剤の剥ぎ取り、汲み上
げを行ない又現像スリーブ２１上の現像剤を搬送する作
用を持つ磁極である。Ｓ２極は規制ブレード２５と協同
して現像スリーブ２１上の現像剤層厚を規制する作用を
持つ規制極である。Ｎ４、Ｎ１、Ｓ３の各極は、現像剤
の搬送作用を持つ搬送磁極である。

【００１７】現像領域を通過した現像スリーブ２１上の
現像剤は、上記の同極性の磁極Ｎ２極とＮ３極とによっ
てその間に形成された反撥磁界により、現像スリーブ２
１上から一旦剥ぎ取られて離脱される。現像スリーブ２
４から離脱した現像剤は、現像容器２０内の撹拌スクリ
ュー２４により容器２０内の現像剤と撹拌、混合され、
その混合された現像磁がＮ３極による吸着で再度、現像
スリーブ２１上に汲み上げて担持される。現像スリーブ
２１上に担持された現像剤は、Ｓ２極、Ｎ４極を経て現
像領域に搬送される。

【００１８】本発明の解決課題であるキャリア付着につ
いて説明する。キャリア付着とは、キャリアが感光ドラ
ム３に付着される現象である。感光ドラムにキャリアが
付着されると、転写時に転写材と感光ドラムとの間にエ
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、キャリアの近傍にある画像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
着されないだけ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、転写材の汚染
も生じる。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、そのため画像に欠損
を生じることがあった。

【００１９】二成分現像剤においては、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帯電し、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に付着するときに、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。以下Ｖｂと略記する）に影響される。
Ｖｂ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Ｖｂが多い場合は、非画像部
にキャリア付着を生じ易くなる。

【００２０】現像電界として直流電界のみを作用させる
場合は、感光ドラムの非画像部と現像スリーブとの間に
はＶｂ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は、最大、１／２×振
幅電圧（ピーク間電圧）＋Ｖｂの電位がかかるので、キ
ャリア付着を生じ易くなる。振動バイアス電圧は、画質
の向上を図る効果はあるものの、このようにキャリア付
着を生じ易いのである。

【００２１】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３上のキャリアを引き付け
る磁気的吸引力を大きくする必要がある。そのために、
磁石材料として希土類磁石等の高磁力材料を用い、磁石
ローラの磁束密度を大きくする方法があるが、コストが
高くなる、装置が重くなる等の欠点がある。そこで本発
明では、磁石ローラ２３に材質の異なる磁石材料を複合
して用いた。

【００２２】図２は、本実施例における磁石ローラの構
成を示す説明図である。本実施例によれば、磁石ローラ
２３は、現像磁極Ｓ１を構成する第１の磁石材料からな
る小形状の第１の磁石と２３ａと、搬送磁極Ｎ１その他
を構成する第２の磁石材料からなる大形状の第２の磁石
２３ｂとから構成されている。第１の磁石２３ａは直方
体ブロック状の磁石からなり、第２の磁石２３ｂは、第
１の磁石２３ａを嵌合する切欠き部を有した略１周長の
リング状の磁石からなっていて、第２の磁石２３ｂの感
光ドラム３と対向した位置で切欠き部に第１の磁石２３
ａを埋め込んだ形で、それぞれの磁石２３ａ、２３ｂを
磁石ローラ２３の軸２３Ａに固定している。

【００２３】本発明で好適に適用できる第１の磁石２３
ａとしては、フェライト磁石、アルニコ磁石、鉄コバル
ト系磁石、希土類磁石等の公知の磁石を使用できるが、
高い磁界が得られることから希土類磁石が好ましい。第
２の磁石２３ｂとしては、上記公知の磁石を使用できる
が、コスト、重さの点から、微小のフェライト磁石を樹
脂又はゴムに分散させた磁石が好ましい。

【００２４】次に、磁石ローラの現像磁極について説明
する。図３は、本実施例における磁石ローラの主要部に
おける磁界の配向方向を示す図、図４は、そのときの現
像スリーブ上の磁束密度分布を示す説明図である。

【００２５】磁石ローラ２３の現像磁極Ｓ１を構成して
いる第１の磁石２３ａは、着磁幅がＨ１の直方体ブロッ
ク状の磁石である。この第１の磁石２３ａの磁界の方向
は、図３に示すように、磁石ローラ２３の中心から放射
方向に外側に配向させており、このため現像磁極Ｓ１で
は効率的に強い磁力が得られる。磁石ローラ２３の搬送
極Ｎ１等を構成している第２の磁石２３ｂは、上述した
ように、第１の磁石２３ａを嵌合する切欠き部を有した
略１周長のリング状の磁石であり、第２の磁石２３ｂに
おける上記第１の磁石２３ａの下流側（図３では第１の
磁石２３ａの左側）直近の領域に着磁幅Ｈ２の搬送磁極
Ｎ１が形成され、その搬送磁極Ｎ１の磁界の方向は、磁
石ローラ２３の放射方向に内側に、つまり上記現像磁極
Ｓ１の磁界方向と逆方向に配向させている。この例で
は、第２の磁石２３ｂの着磁幅Ｈ２は、第１の磁石２３
ａの着磁幅Ｈ１よりも大きい。

【００２６】以上のようにすることにより、磁束密度
は、図４に示すように、極めて大きい現像磁極Ｓ１のす
ぐ下流側に搬送磁極Ｎ１が比較的大きく得られる。従っ
て現像スリーブ２１上の現像剤は、現像磁極Ｓ１からそ
のすぐ下流の搬送磁極Ｎ１へ良好に搬送される。このた
め現像剤の搬送を良好にしながら感光ドラム３へのキャ
リア付着が生じなくなる。

【００２７】本実施例で用いる二成分現像剤について説
明する。トナーは樹脂に着色剤を含有した負帯電性の絶
縁性非磁性トナーで、体積平均粒径は８μｍである。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
グしてなっており、重量平均粒径は４５μｍである。こ
のキャリアの粒子の飽和磁化は約６０ｅｍｕ／ｇ、透磁
率は約５．０であった。現像は、負帯電性のトナーを用
いたので、反転現像を行なった。

【００２８】上記のような絶縁性非磁性トナーは、高解
像の現像画像を得るためには、体積平均粒径が４μｍ以
上、１０μｍ以下を使用することが好ましい。このよう
な磁性トナーと良好に混合して摩擦帯電できるために
は、又キャリア付着を防止するためには、磁性キャリア
は重量平均粒径が２５〜８０μｍ、より好ましくは３０
〜７０μｍがよい。又磁性キャリアは、磁性体、例えば
フェライトに薄い樹脂コーティングを施したキャリア粒
子がよい。磁性キャリアの飽和磁化率は３０〜８０ｅｍ
ｕ／ｇが好ましい。

【００２９】本発明において、非磁性トナーの体積平均
粒径の測定は、１００μｍ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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】（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。

【００３３】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。

【００３４】平均粒径（μｍ）＝｛（１００メッシュ篩の残量）×１４０＋（１４５メッシュ篩の残量）×１２２＋（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キャリアの５００メッシュ以下の量は、５０ｇ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。

【００３５】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０．１４ｃｍ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。

【００３６】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。

【００３７】次に本実施例での画像形成例について説明
する。本実施例において、感光ドラムの暗部電位（背景
部電位）を−７００Ｖ、明部電位（画像部電位）を−２
００Ｖとして潜像を形成した。現像スリーブに印加する
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−５００Ｖの直流電圧を
重畳したものである。感光ドラムの周速は１６０ｍｍ／
秒、現像スリーブの周速は２８０ｍｍ／秒とした。感光
ドラムと現像スリーブの最近接距離は０．５ｍｍとし
た。現像スリーブと規制ブレードの間隔は０．８ｍｍと
した。感光ドラムの外径は８０ｍｍ、現像スリーブの外
径は２０ｍｍであった。

【００３８】磁石ローラの現像磁極及び搬送磁極の磁束
密度及び配置は次の通りである。

【００３９】現像磁極Ｓ１：磁束密度２０００ガウス搬送磁極Ｎ１：磁束密度１０００ガウス磁極Ｓ１とＮ１の配置間隔：４０° 本実施例の現像装置を使用し、上記の条件で現像を行な
って画像形成したところ、得られた画像はキャリア付着
がなく、濃度が高く、カブリ及びガサツキのない良好な
画像であった。

【００４０】比較例１図５は、比較例１の現像装置を示
す断面図である。本比較例１では、現像スリーブ２１内
の磁石ローラ２３が５極構成になっているが、その５極
の磁石ローラ２３全体を廉価な樹脂マグネットのみを用
いて形成しており、磁石ローラ２３全体を同質の磁石か
ら形成した構成となっている。比較例１のその他の点は
実施例１と同様で、図５において図１に付した符号と同
一の符号は同一の部材を示す。

【００４１】さて、比較例１において、上記磁石ローラ
２３の現像磁極Ｓ１の磁束密度を１０００ガウス、搬送
磁極Ｎ２の磁束密度を５００ガウス、現像磁極Ｓ１と搬
送磁極Ｎ１との配置間隔を８０°とした。そして実施例
１と同様にして現像を行ない画像形成を行なったとこ
ろ、画質は良好であったが、キャリア付着を生じ、画像
の欠損を生じた。

【００４２】比較例２図６は、比較例２の磁石ローラの主要部における磁界の
配向方向を示す説明図、図７は、そのときの現像スリー
ブ上の磁束密度分布を示す説明図である。本比較例２で
は、現像スリーブ内磁石ローラ２３の主要部の磁極の磁
界の配向を異ならせたことが特徴で、その他の構成は実
施例１と基本的に同様である。

【００４３】即ち、比較例２における磁石ローラ２３
は、現像磁極Ｓ１を構成する第１の磁石２３ａと搬送磁
極Ｎ１等を構成する第２の磁石２３ｂとが、実施例１の
ときと同様、異質の磁石とされている。そして、図６に
示すように、第１の磁石ローラ２３ａの磁界の方向は、
実施例１と同様、磁石ローラ２３の中心から放射方向へ
外側に配向させたが、しかし第２の磁石２３ｂにおける
第１の磁石２３ａの下流側（図６で第１の磁石２３ａの
左側）直近の領域の磁界の方向は、磁石ローラ２３の放
射方向からややずれて内側に配向させた。

【００４４】このときの現像スリーブ上の磁束密度分布
は、図７に示すようになり、極めて大きい現像磁極Ｓ１
のすぐ下流側に極少なＮ極が誘起されているものの、比
較的大きな搬送磁極Ｎ１はかなり離れた位置となる。

【００４５】このような磁石ローラ２３の構成にする
と、図１の現像スリーブ２１上の現像剤は、現像磁極Ｓ
１で強く引き付けれられるが、現像磁極Ｓ１下流側の搬
送磁極Ｎ１で引き付ける力が弱く且つ搬送磁極Ｎ１の位
置が現像磁極Ｓ１と離れているため、現像剤の搬送が不
十分となり、現像領域に現像剤が滞留することがある。
つまり、異質の材料の磁石を複合した磁石ローラを使用
するとき、磁界の配向に留意することなく用いると、場
合によって不具合を生じる。

【００４６】さて、本比較例２で現像磁極Ｓ１の磁束密
度を２０００ガウス、搬送磁極Ｎ１の磁束密度を５００
ガウス、現像磁極Ｓ１と搬送磁極Ｎ２との配置間隔を８
０°として、実施例１と同様に現像を行ない画像形成を
行なったところ、現像領域の現像磁極Ｎ２の箇所に現像
剤が滞留し、その結果、得られた画像は画像ムラを生じ
た。

【００４７】実施例２図８は、本発明の現像装置の他の実施例における磁石ロ
ーラの構成を示す説明図である。本実施例では、磁石ロ
ーラ２３の第２の磁石２３ｂを周方向に幾つかの磁石片
２３ｂ′に分割して構成し、その磁石片２３ｂ′を予め
所定の方向に着磁した後に互に貼り合わせることによ
り、第２の磁石２３ｂを形成し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と基本的に同様であ
る。

【００４８】本実施例では、上記したように、分割した
磁石片２３ｂ′を着磁して貼り合わせることにより磁石
２３ｂを形成したので、磁石２３ｂの全体をそのまま着
磁した場合に比べ、第２の磁石２３ｂ全体の着磁方向を
均一に制御することができる。

【００４９】本実施例において、実施例１と同様の条件
で現像を行ない画像形成させたところ、キャリア付着及
びカブリのない高画質の画像が得られた。

【００５０】実施例３本発明の現像装置の更に他の実施例について説明する。
本実施例では、実施例１の図２に示す磁石ローラ２３の
第１の磁石２３ａのダミーを金型内に配置して、金型内
に磁性材配合のゴムを注入することにより、第２の磁石
２３ｂを構成する磁性材配合のゴム体を一体成型し、そ
の後着磁して第２の磁石２３ｂを形成してから第１の磁
石２３ａを貼り合わせて、磁石ローラ２３に構成したこ
とが特徴である。これによれば、磁石ローラ２３を安価
に製造することができる利点がある。

【００５１】本実施例において、実施例１と同様の条件
で現像し画像形成を行なったところ、キャリア付着及び
カブリがなく、高画質の画像が得られた。

【００５２】実施例４図９は、本発明の現像装置の更に他の実施例における磁
石ローラの構成を示す説明図である。本実施例では、第
１の磁石２３ａに突起２３ａ′を形成し、突起２３ａ′
を挿入する溝を第２の磁石２３ｂに形成したことが特徴
である。これによれば、第１の磁石２３ａを磁石ローラ
２３の軸２３Ａのみならず第２の磁石２３ｂに固定でき
るので、磁石ローラ２３への第１の磁石２３ａの配設を
高精度且つ堅固とすることができる。

【００５３】本実施例においても、実施例１と同様な条
件で現像して画像形成を行なうことにより、キャリア付
着及びカブリのない高画質の画像が得られた。

【００５４】実施例５図１０は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。本実施例では、現像スリーブ２１内磁石ロ
ーラ２３の第１の磁石２３ａに、磁極Ｎ４とＳ１の２極
を形成していることが特徴である。本実施例のその他の
構成は実施例１と基本的に同じで、図１０において図１
に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００５５】実施例１では、図１に示すように、第１の
磁石２３ａの磁極Ｎ−Ｓの配置を放射方向とすることに
より、磁石２３ａの表面に磁極Ｓ１を形成したが、本実
施例では、第１の磁石２３ａの磁極Ｎ−Ｓの配置を周方
向とすることにより、磁石２３ａの表面に磁極Ｎ４とＳ
１の２つを形成した。

【００５６】本実施例での磁石ローラの現像磁極、搬送
磁極の磁束密度及び配置は、次の通りとした。

【００５７】現像磁極Ｓ１：磁束密度１７００ガウス搬送磁極Ｎ１：磁束密度１０００ガウス磁極Ｓ１とＮ１の配置間隔：４０° 本実施例の現像装置を使用し、実施例１と同様な条件で
現像を行なって画像形成したところ、得られた画像はキ
ャリア付着がなく、濃度が高く、カブリ及びガサツキの
ない良好な画像であった。

【００５８】以上の実施例１〜５においては、磁石ロー
ラ２３の第２の磁石２３ｂの現像磁極Ｓ１下流側の領域
直近の搬送磁極Ｎ１の磁界の方向は、第１の磁石２３ａ
の磁界の方向と略逆方向で且つ放射方向としたが、図１
１に示すように、搬送磁極Ｎ１の磁界の方向を、第１の
磁石２３ａの磁界の方向と略逆方向で且つ第１の磁石２
３ａから外方に偏奇させると、搬送磁極Ｎ１の磁束密度
は、図１２に示すように、磁束密度の大きさはやや小さ
くなるものの、現像磁極Ｓ１に寄って盛り上がった形状
となる。

【００５９】現像磁極Ｓ１のパターン、大きさ、現像磁
極Ｓ１下流側の磁極Ｎ１のパターン、大きさにより異な
り一概に言えないが、現像スリーブ上の現像剤の搬送
は、現像磁極のすぐ下流側の磁束密度分布が大きく盛り
上がっていることが好ましいことから、図１１のような
磁極構成の方がよい。いずれにしても、現像磁極のすぐ
下流側の磁極Ｎ１の磁界の方向は略放射方向が好まし
く、少し偏奇させる場合は、第１の磁石２３ａの内側方
向ではなく外側方向に偏奇させることがよい。

【００６０】以上説明したように、本発明の実施例１〜
５によれば、小粒径の磁性キャリアを用いた二成分現像
剤を使用しても、感光ドラムへのキャリア付着を防止で
き、長時間の現像の繰り返しに対してキャリア付着によ
る画像欠損のない良好な画像を安定して得ることができ
る。又そのために現像装置の構成が複雑になることもな
い。

【００６１】実施例６図１３は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。本実施例では、現像スリーブ２１内磁石ロ
ーラ２３の感光ドラム３と対向した表面位置に長手方向
に、棒状の微小な磁性部材２６を埋め込んだことが特徴
である。磁石ローラ２３は、これまでの実施例１〜５と
は違い、第１、第２の磁石材料からなる第１、第２の磁
石を複合化をしておらず、磁石全体が１種類の磁石材料
からなる磁石となっている。

【００６２】本実施例では、磁石ローラ２３の表面に
は、現像スリーブ２１の回転方向と逆方向に順に磁極Ｓ
１、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３及びＳ３の６極の磁極が形
成され、このうちの隣り合った同極性のＮ３極とＮ２極
は、現像スリーブ２１に対し現像剤の剥ぎ取り、汲み上
げを行ない又現像スリーブ２１上の現像剤を搬送する作
用を持つ磁極である。Ｓ２極は規制ブレード２５と協同
して現像スリーブ２１上の現像剤層厚を規制する作用を
持つ規制極である。Ｓ１、Ｓ３の両極は現像磁極であ
り、これらの間に上記の磁性部材２６が位置されてい
る。本実施例によれば、この現像磁極Ｓ１、Ｓ３は、磁
性部材２６を設けることにより２つのピークを有するよ
うに形成された磁極である。

【００６３】実施例１のときと同様、現像領域を通過し
た現像スリーブ２１上の現像剤は、上記の同極性の磁極
Ｎ３とＮ２とによってその間に形成された反撥磁界によ
り、現像スリーブ２１上から一旦剥ぎ取られて離脱さ
れ、その離脱された現像剤は、現像容器２０内の現像剤
と撹拌スクリュー２４により撹拌、混合され、その混合
された現像磁が磁極Ｎ２による吸着で再度、現像スリー
ブ２１上に汲み上げて担持される。そして現像スリーブ
２１上に担持された現像剤が、Ｓ２極、Ｎ１極を経て現
像領域に搬送される。

【００６４】ここで、本実施例において解決する課題に
ついて説明する。近年の高画質画像の要求の高まりによ
り、（１）ベタ黒部の画像濃度を十分に高く維持する、
（２）高解像度の画像を得る、（３）ハイライト部の再
現性を良好にする、（４）ハーフトーン部においても緻
密な画像を得る等、様々なことが要求されている。

【００６５】このようなことから、例えば（１）、
（２）に関しては、特開昭５４−７６２３６号公報に示
されているように、二成分現像剤に対して現像部に同極
の磁極を配設して反撥磁界を形成させ、これにより現像
剤の動きを活性化させて、エッジ効果により輪郭の鮮明
な画像を得る方法が知られている。このような現像方法
によれば、現像部において現像スリーブ上現像剤の下層
のトナーも効率よく利用できるので、濃度が十分に高い
画像が得られる効果もある。

【００６６】しかしこれらの効果を十分に得るために
は、上記の同極性の磁極の磁束密度を大きくし、又磁極
間の間隔を小さくし、それらの磁束密度の山と谷の段差
を小さくすることが必要であり、このため磁石ローラの
製造が困難で、コストが高くなるという問題があった。

【００６７】又（３）、（４）に関しては、発明者が検
討したところによれば、例えば現像スリーブ上の磁束密
度分布の半値幅を小さくすることにより磁気ブラシの穂
を密にすれば、ガサツキがなく、細線の再現性が良く、
鮮明で高画質な画像を安定して得ることができた。しか
し、磁束密度の半値幅を小さくするには、磁極間隔を狭
くすればよいものの、狭くすると磁束密度が小さくな
り、カブリを生じ易くなるという問題が生じた。又磁極
構成上、磁極間隔を狭くできない場合があり、半値幅を
狭くするのにも限界がある。

【００６８】更に上記（１）〜（４）の全ての問題点を
解決するべく、本発明者が検討したところによると、例
えば第１現像磁極を現像領域中央よりも上流側に、第２
現像磁極を現像領域中央よりも下流側に配置して、現像
領域の上流側部分での現像工程前半において、第１現像
磁極によって穂立ちした現像剤を感光ドラムに接触させ
て現像することにより、現像効率を向上させ、そして現
像領域の下流側の部分での現像工程の後半において、第
１、第２の現像磁極の極間部を利用して現像剤の穂を寝
かせて穂が緻密な状態で現像することにより、画像のガ
サツキをなくし、ハイライト部の再現性を良好にしなが
ら、濃度と画質が両立した高画質な画像を得ることがで
きるが、このとき第１、第２の現像磁極Ｎ１、Ｓ１間で
の現像剤の穂を寝かせる領域を幅広く取ることにより、
画像はより高画質となり且つ安定する。

【００６９】上記の第１、第２の現像磁極間の現像剤の
穂を寝かせた領域を幅広くするには、第１、第２の現像
磁極間のゼロガウス点近傍の領域を拡大すればよいが、
このような磁束密度分布の磁石ローラを製造するには着
磁方法等に多大な工夫を要する問題があった。

【００７０】そこで本発明では、磁石ローラの現像磁極
により発生された磁界の現像スリーブ上の磁束密度分布
を簡単な構成で制御して、現像領域に反撥磁界を形成し
たり、磁束密度分布の半値幅を小さくしたり、現像領域
の磁極間における現像剤の磁気ブラシの穂が寝ている領
域を拡大したりできるようにした。

【００７１】さて、本実施例における磁石ローラの現像
磁極について、磁石ローラの磁極配置が本実施例と類似
した従来の現像装置と比較しながら説明する。その従来
の現像装置を図１７に示し、同磁石ローラの現像磁極に
よる現像スリーブ上の磁束密度分布、即ち現像スリーブ
表面での磁束密度の垂直成分の現像スリーブ表面に沿う
分布を図１８に示す。現像スリーブ表面に沿う位置は、
現像スリーブの回転中心から見た基準位置に対する角度
で示した。

【００７２】図１７に示すように、従来の現像装置にお
ける現像スリーブ２１内磁石ローラ２３は、感光ドラム
３と対向した位置に現像磁極として磁極Ｓ１の１つだけ
が設けられており、図１８に示すように、現像磁極によ
る現像スリーブ２１上の磁束密度のピークは、その磁極
Ｓ１による１つだけである。

【００７３】本実施例では、上記従来における１ピーク
の現像磁極Ｓ１と同様な現像磁極の表面の略中央に、前
述の微小な磁性部材２６を設けることにより、２つの現
像磁極Ｓ１、Ｓ３を形成した。

【００７４】本実施例における磁石ローラの現像磁極に
よる現像スリーブ上の磁束密度分布を図１４に示す。図
１４に示すように、上記の現像磁極Ｓ１、Ｓ３により現
像スリーブ２１上には２つのピークが互に重なって形成
されている。図１４において、２つのピークの間Ｓ_MIN
は、２つのピーク間の磁束密度の極少位置を示してお
り、ΔＨはＳ１又はＳ３の極大磁束密度とＳ_MIN の極少
磁束密度との磁束密度の段差である。

【００７５】このように、１つのピークを持つ現像磁極
の表面の略中央に微小な磁性部材２６を設けると、新た
な２ピークの現像磁極を簡単に作ることができる。この
理由は、１つのピークを持つ現像磁極の表面に微小な磁
性部材２６を設けると、その現像磁極から放射される磁
力線が磁性部材２６に取り込まれるために、磁性部材２
６に対向する位置での現像スリーブ２１上の磁力線が減
少し、この部分での磁束密度が小さくなって重なった形
の２つのピークの磁極Ｓ１、Ｓ３が新たに形成されたも
のと思われる。

【００７６】図１５は、本実施例における磁石ローラ２
３の現像磁極Ｓ１、Ｓ３による現像スリーブ２１上での
現像剤の穂の形成状態を説明する図で、現像磁極Ｓ１及
びＳ３上では、現像剤はキャリアが穂立ちしているが、
現像磁極Ｓ１とＳ３との間では、これらのＳ１、Ｓ３に
よる反撥磁界の作用により現像剤の空隙を生じている。

【００７７】このように、２ピークを持つ現像磁極Ｓ
１、Ｓ３は反撥磁界を形成しており、現像スリーブ２１
の回転に伴って移動する現像剤は、磁極Ｓ１で磁気ブラ
シを形成した後、上記の反撥磁界中を通過することにな
る。この通過のとき、現像スリーブ２１上の現像剤は、
反撥磁界の作用により磁極Ｓ１と磁極Ｓ３との間で現像
スリーブ２１上から離脱し、擾乱しながら現像に使用さ
れる。このように現像剤は、カスケード的、パウダー的
に現像に使用されることから、現像により得られる画像
はエッジ効果による輪郭の鮮明な画像となる。又トナー
がキャリアに阻害されることなく現像するので、高画像
濃度が得られる。

【００７８】本発明において、上述した棒状の磁性部材
２６が微小であるとは、磁石ローラ２３の周方向に沿う
長さ（周方向長）（これをＷとする）が微小であること
を言い、この磁性部材２６の周方向長Ｗが小さ過ぎる
と、前記の磁性密度の段差ΔＨが小さくなることから、
現像スリーブ２１上の現像剤を離脱させづらくなり、逆
に周方向長Ｗが大き過ぎると、現像磁極Ｓ１、Ｓ３間の
間隔が広くなり且つ磁束密度の段差ΔＨが大きくなり過
ぎることから、現像スリーブ２１上の現像剤が離脱し過
ぎて、現像剤の搬送性が損なわれる結果を招くようにな
る。

【００７９】以上の理由から、磁性部材２６の周方向長
Ｗは０．２〜５ｍｍが好ましく、特に０．５〜３ｍｍの
範囲が好ましい。尚、後述するように、棒状の磁性部材
に変えてプラスチック等に極微細な磁性部材を分散した
磁性部材複合体を用いる場合は、磁性部材個々の大きさ
はもっと小さいものが好適に用いられ、上記の周長の限
定は磁性部材複合体に適用される。

【００８０】本実施例に使用する二成分現像剤のトナー
及び磁性キャリアの好ましい条件は、実施例１に記載し
たのと同じである。

【００８１】本実施例おいて、実施例１で使用したのと
同じ、負帯電性の絶縁性非磁性トナーと、樹脂コーティ
ングフェライト粒子からなる磁性キャリアとで構成され
た二成分現像剤を使用し、図１３の現像装置を用い反転
現像法により、同一の条件で現像して画像形成を行なっ
た。

【００８２】現像スリーブ２１内磁石ローラ２３に埋め
込んだ磁性部材２６には、外径１ｍｍの鉄線を用いた。
又磁石ローラ２３の現像磁極の磁束密度及び配置間隔等
は次の通りとした。

【００８３】現像磁極Ｓ１：磁束密度１０００ガウス。
磁束密度極少位置Ｓ_MIN との配置間隔５° 現像磁極Ｓ３：磁束密度１０００ガウス。磁束密度極少
位置Ｓ_MIN との配置間隔５° Ｓ１とＳ_MIN 間の磁束密度の段差ΔＨ：２００ガウス上記のように、本実施例によれば、現像磁極Ｓ１、Ｓ３
による磁束密度の分布を微小部分で鋭峻に抑制し、極大
磁束密度（Ｓ１又はＳ３）と極少磁束密度（Ｓ _MIN ）と
の間隔が５°、磁束密度の段差ΔＨが２００ガウスとい
う反撥磁界を達成することができた。このように、本実
施例では、磁石ローラ２３に磁性部材２６を適切に配置
することにより、現像磁極による現像スリーブ上の磁束
密度分布を微小部分で制御することができる。

【００８４】本実施例により上記の条件で得られた画像
の画質を評価したところ、画像濃度が十分に高く、輪郭
が鮮明で高解像度の画像が得られた。

【００８５】本実施例では、図１６（Ａ）に示すよう
に、棒状の磁性部材２６の一部を磁石ローラ２３の表面
に埋め込んだが、図１６（Ｂ）或いは（Ｃ）に示すよう
に、磁性部材２６の全部を磁石ローラ２３の表面に完全
に埋め込んでも、磁性部材２６の全部を磁石ローラ２３
の表面に外側に露出させてもよい。又磁性部材２６は丸
棒としたが、図１６（Ｄ）に示すように板でもよく、種
々の断面形状のものを使用することができる。又磁性部
材２６は１種類の材料による単一体でなくてもよく、図
１６（Ｅ）に示すように、プラスチック等の他の部材中
に極微細の磁性部材を分散させた複合体２６′を使用し
てもよい。

【００８６】比較例３本比較例３では、先の図１７に示すように、現像スリー
ブ２１内磁石ローラ２３は、感光ドラム３と対向した位
置に磁性部材２６がないものを用いた。従ってその磁石
ローラ２３の現像磁極の磁束密度は、図１８に示すよう
に、ピークが１つであり、現像磁極による現像剤は、キ
ャリアの穂の形成状態が図１９に示すように疎である
が、実施例６のときの図１４に示す現像剤の穂とは異な
り、現像剤の大きな空隙はない。

【００８７】本比較例３において、実施例６と同様な条
件で現像して画像形成を行なったところ、得られた画像
は実施例６と比べて濃度が若干低く、画像の輪郭がやや
不鮮明で細線及びハイライト部の再現性に劣っていた。

【００８８】実施例７図２０は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。本実施例では、現像スリーブ２１内磁石ロ
ーラ２３の感光ドラム３と対向した位置に１つの現像磁
極Ｓ１だけを設けて、その代わりにＳ１極の両側に２つ
の磁性部材２６Ａ、２６Ｂを設けたことが特徴である。

【００８９】現像磁極による現像スリーブ２１上の磁束
密度が大きいほど、磁性キャリアを現像スリーブ上に引
き付ける力が大きく、従ってキャリア付着を防止する効
果が強くなる。このためには、現像磁極による現像スリ
ーブ上の磁束密度は８００ガウス以上になることが好ま
しい。又現像スリーブ２１上の磁束密度分布の半値幅を
小さくすると、現像剤の磁気ブラシの穂が緻密になる傾
向があり、現像によりガサツキがなくて細線の再現性が
良い、鮮明で高画質の画像が得られる。磁束密度の半値
幅を小さくする１つの手段として２つの現像磁極の間隔
を狭くする方法があるが、この場合、磁束密度が小さく
なることがあり、このためキャリア付着の発生を招くこ
とがある。又磁極構成上、現像磁極間隔を狭くできない
場合もあり、半値幅を小さくするのにも限界がある。

【００９０】そこで、本実施例では、現像スリーブ上の
磁束密度の半値幅を小さくするために、２つの現像磁極
の間隔を変えるというようなことはせず、１つの現像磁
極Ｓ１の両側に上記したように磁性部材２６Ａ、２６Ｂ
を設けて、現像磁極Ｓ１による磁束密度にＳ１の両側で
変曲点を設けることにより、磁束密度の半値幅の減少を
効果的に達成した。

【００９１】図２１は、本実施例における現像磁極によ
る現像スリーブ上の磁束密度分布を示す説明図である。
図２１において、実線の曲線は本実施例７の場合を示
し、点線の曲線は現像磁極Ｓ１の両側に磁性部材２６
Ａ、２６Ｂを設けない比較例の場合を示している。比較
例の場合は、現像磁極Ｓ１の両側に磁束密度の変曲点が
ない。本実施例の場合は、現像磁極Ｓ１による磁束密度
はＳ１の位置Ｐ１の両側に変曲点Ｐ４、Ｐ５がある。Ｐ
２、Ｐ３はゼロガウスの位置である。Ｈ１、Ｈ２は各々
本実施例７及び比較例の半値幅を示し、本実施例では、
半値幅が比較例の約半分に小さくなっている。このよう
に、現像磁極Ｓ１の両側に磁性部材を配置して変曲点を
設けることにより、磁束密度の半値幅を小さくすること
ができる。

【００９２】図２２は、現像磁極による現像スリーブ上
の現像剤の穂の形成状態を示す説明図である。図２２
（Ａ）は本実施例７の場合を示し、図２２（Ｂ）は上記
の比較例の場合を示す。本実施例では現像剤の穂は緻密
であるが、比較例の場合は現像剤の穂が疎である。この
ように現像磁極Ｓ１の両側に変曲点を設けると、現像剤
の穂を緻密にすることができる。

【００９３】現像スリーブ２１内磁石ローラ２３として
表１に示す磁石ローラＡ、Ｂ及びＣを使用して、図２１
の現像装置により現像を行なって画像形成をした。磁石
ローラＡ及びＢは、現像極Ｓ１の両側に磁性部材が配置
されており、磁石ローラＣは現像極Ｓ１の両側に磁性部
材が配置されていない。

【００９４】

【表１】

【００９５】その結果を表２に示す。表２において、”
○”は画質が良好であることを、”×”は画質が不良で
あることを示す。又位置間の間隔は、現像スリーブと感
光ドラムの最近接位置からの対象とする位置までの間隔
を現像スリーブ中心から見た角度で表示したものであ
る。又”上”とは現像スリーブの回転方向に関し最近接
位置の上流側に位置することを、”下”とは同じく下流
側に位置することを意味する。

【００９６】

【表２】

【００９７】表２に示されるように、本実施例を示す試
験Ｎｏ．１〜３では、ハーフトーン部（中間頂部）にガ
サツキは殆ど生じておらず、細線及びハイライト部（低
濃度部）の再現性が良好であり、キャリア付着がなく、
濃度も十分に高い画像が得られた。尚、カブリやトナー
飛散も生じなかった。

【００９８】これに対し、比較例を示す試験Ｎｏ．４〜
５では、十分に高い画像濃度が得られたものの、ハーフ
トーン部にややガサツキが生じ、細線及びハイライト部
の再現性に劣っていた。

【００９９】実施例８図２３は、本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。図において、線分ＬＬは現像スリーブ２１
の回転中心と感光ドラム３の回転中心を結んだ対向中心
を示す線で、この部分で現像スリーブ２１と感光ドラム
３との最近接位置となっており、現像領域の中央位置
（現像位置の中央）でもある。

【０１００】現像スリーブ２１内磁石ローラ２３の感光
ドラム３と対向した側に位置した磁極Ｎ₁ は、現像主極
である第１現像磁極であり、磁極Ｓ１はその下流側に位
置した第２現像磁極であり、現像スリーブ２１の回転中
心から見て各々線分ＬＬに対しθ₁ 、θ₂ の角度をなし
ている。従って各磁極Ｎ１、Ｓ１の位置はθ₁ 、θ₂と
示され、第１現像磁極Ｎ１は現像スリーブ２１の回転方
向に現像位置中央からθ₁ だけ上流側に、第２現像磁極
Ｓ１はθ₂ だけ下流側に位置している。

【０１０１】このような磁極構成にすると、現像領域の
上流側部分での現像工程前半において、第１現像磁極Ｎ
１によって穂立ちした現像剤を感光ドラム３に接触させ
て現像することにより、現像効率を向上させることがで
き、そして現像領域の下流側の部分での現像工程の後半
において、第１、第２の現像磁極Ｎ１、Ｓ１の極間部を
利用して現像剤の穂を寝かせて穂が緻密な状態で現像す
ることにより、画像のガサツキをなくし且つハイライト
部の再現性を良好にすることができ、これにより濃度と
画質が両立した高画質な画像を得ることができるように
なる。この第１、第２の現像磁極Ｎ１、Ｓ１間での現像
剤の穂を寝かせる領域を幅広く取ると、画像はより高画
質となり且つ安定する。

【０１０２】本実施例では、第１現像磁極Ｎ１と第２現
像磁極Ｓ１との間の磁束密度がゼロとなるゼロガウス点
の近傍に磁性部材２６Ｃを配設し、第１、第２の現像磁
極Ｎ１、Ｓ１間のゼロガウス点の近傍に磁束密度の小さ
い領域を拡大することにより、現像磁極Ｎ１、Ｓ１間で
の現像剤の穂を寝かせる領域を幅広くしている。

【０１０３】図２４は、本実施例での現像スリーブ上の
磁束密度分布を示したものであり、図のＰ１１は第１現
像磁極Ｎ１の位置、Ｐ１２は第２現像磁極Ｓ１の位置を
示し、又Ｐ１３は第１、第２の現像磁極Ｎ１、Ｓ１間の
ゼロガウス点を示し、Ｐ１４、Ｐ１５は各々磁束密度の
変曲点の位置を示す。

【０１０４】図２４に示されるように、第１、第２現像
磁極Ｎ１、Ｓ１間のゼロガウス点の両側近傍に磁束密度
の変曲点があり、その間の領域の広い部分が磁束密度の
極めて小さい領域となっている。このように、第１現像
磁極Ｎ１と第２現像磁極Ｓ１との間のゼロガウス点近傍
に磁性部材２６Ｃを配置することにより、磁束密度の極
めて小さい領域を拡大することができる。

【０１０５】図２５は、磁石ローラの第１現像磁極から
第２現像磁極へかけての現像スリーブ上の現像剤の穂の
形成状態を示す図であり、図２５（Ａ）は本実施例７の
場合を示し、図２５（Ｂ）は第１、第２の現像磁極Ｎ
１、Ｓ１間のゼロガウス点近傍に磁性部材２６Ｃを設け
ていない比較例の場合である。図２５に示されるよう
に、本実施例の場合は、現像剤の穂が寝ている領域が広
いが、比較例の場合は現像剤の穂が寝ている領域が狭く
なっており、第１、第２の現像磁極Ｎ１、Ｓ１間のゼロ
ガウス点近傍に磁性部材２６Ｃを設けることにより、磁
束密度の小さい領域を拡大できるので、この間での現像
剤の穂を寝かせた領域を幅広く取ることができることが
分る。

【０１０６】本実施例で用いた磁石ローラ２３の現像磁
極の磁束密度及び配置の例を示す。第１現像磁極Ｎ１：磁束密度８００ガウス第２現像磁極Ｓ１：磁束密度８００ガウスＰ１１〜Ｐ１２の間隔：３７° Ｐ１２〜Ｐ１３の間隔：１８° Ｐ１１〜Ｐ１４の間隔：１４° Ｐ１１〜Ｐ１５の間隔：２１° 本実施例の現像装置を用い、第１現像磁極Ｎ１の位置を
現像スリーブ２１と感光ドラム３の最近接位置から上流
側にθ₁ ＝６°〜１０°に配置して、実施例６と同様に
して現像を行ない画像形成したところ、得られた画像
は、ハーフトーン部にガサツキが殆ど生じておらず、細
線及びハイライト部の再現性が良好であった。又キャリ
ア付着もなく、濃度も十分に高かった。

【０１０７】以上説明したように、本発明の実施例６〜
８によれば、磁石ローラの現像領域の位置に磁性部材を
配設することにより、現像磁極で発生された磁界の現像
スリーブ上での磁束密度分布を制御して、現像領域に反
撥磁界を形成したり、磁束密度分布の半値幅を小さくし
たり、現像領域の磁極間における現像剤の磁気ブラシの
穂が寝ている領域を拡大したりすることができ、現像で
得られる画像の濃度向上、ガサツキ防止或いは細線の再
現性の向上を図り、鮮明な高画質を安定して得ることが
でき、又そのために現像装置の構成が複雑になることも
ない。

【０１０８】

【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、小粒径の磁性キャリアを用いた二成分現像剤
を使用しても、簡単な構成でキャリア付着を防止するこ
とができ、現像を長時間繰り返し行なっても安定して良
好な画像を得ることができる。

【０１０９】本発明の他の態様の現像装置によれば、現
像剤担持体内磁界発生手段の現像領域の磁極により発生
された磁界の現像剤担持体上での磁束密度分布を簡単な
構成で制御して、現像領域に反撥磁界を形成したり、磁
束密度分布の半値幅を小さくしたり、現像領域の磁極間
における現像剤の磁気ブラシの穂が寝ている領域を拡大
したりすることを可能とし、これにより現像で得られる
画像の濃度向上、ガサツキ防止或いは細線の再現性向上
を図ったり、鮮明な高画質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】図１の現像装置に用いた現像スリーブ内磁石ロ
ーラの構成を示す説明図である。

【図３】図２の磁石ローラの主要部における磁界の配向
方向を示す説明図である。

【図４】図３のときの現像スリーブ上の磁束密度分布を
示す説明図である。

【図５】比較例で使用した現像装置を示す断面図であ
る。

【図６】他の比較例で使用した磁石ローラの主要部にお
ける磁界の配向方向を示す説明図である。

【図７】図６のときの現像スリーブ上の磁束密度分布を
示す説明図である。

【図８】本発明の現像装置の他の実施例で用いた現像ス
リーブ内磁石ローラの構成を示す説明図である。

【図９】本発明の現像装置の更に他の実施例で用いた現
像スリーブ内磁石ローラの構成を示す説明図である。

【図１０】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。

【図１１】本発明で使用する磁石ローラの主要部におけ
る磁界の配向方向の他の例を示す説明図である。

【図１２】図１１のときの現像スリーブ上の磁束密度分
布を示す説明図である。

【図１３】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。

【図１４】図１３の現像装置の磁石ローラの現像磁極に
よる現像スリーブ上の磁束密度分布を示す説明図であ
る。

【図１５】図１３のときの現像スリーブ上での現像剤の
穂の形成状態を示す説明図である。

【図１６】本発明で使用する磁石ローラへの磁性部材の
配置例を示す説明図である。

【図１７】更に他の比較例で使用した従来の現像装置を
示す断面図である。

【図１８】図１７の現像装置の磁石ローラの現像磁極に
よる現像スリーブ上の磁束密度分布を示す説明図であ
る。

【図１９】図１７のときの現像スリーブ上での現像剤の
穂の形成状態を示す説明図である。

【図２０】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。

【図２１】図２０の現像装置の磁石ローラの現像磁極に
よる現像スリーブ上の磁束密度分布を示す説明図であ
る。

【図２２】図２１のときの現像スリーブ上での現像剤の
穂の形成状態を比較例と共に示す説明図である。

【図２３】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す断
面図である。

【図２４】図２３の現像装置の磁石ローラの現像磁極に
よる現像スリーブ上の磁束密度分布を示す説明図であ
る。

【図２５】図２４のときの現像スリーブ上での現像剤の
穂の形成状態を比較例と共に示す説明図である。

【符号の説明】

３感光ドラム２１現像スリーブ２３磁石ローラ２３ａ第１磁石２３ｂ第２磁石２６磁性部材Ｓ１現像磁極Ｎ１搬送磁極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体積平均粒径が１０μｍ以下の非磁性ト
ナーと重量平均粒径が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担持体上に担持して
像担持体と対向した現像領域へ搬送し、前記現像領域で
前記現像剤の磁気ブラシを形成して前記像担持体上の潜
像を現像する現像装置において、前記磁界発生手段は、
第１の磁石と第２の磁石の少なくとも２種類の磁石を含
んで構成され、そして前記第１の磁石による磁界の前記
現像剤担持体上の最大磁束密度が、前記第２の磁石の磁
界による前記現像剤担持体上の最大磁束密度よりも大き
く、且つ前記第１の磁石が前記現像領域に位置されるこ
とを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記磁界発生手段は第１の磁石と第２の
磁石からなり、前記第２の磁石における前記現像剤担持
体の移動方向に対して前記第１の磁石の下流側直近に位
置する領域の着磁方向は、前記現像剤担持体の中心から
の略放射方向であって、且つ前記第１の磁石の着磁方向
と逆方向である請求項１の現像装置。
【請求項３】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担持体上に担
持して像担持体と対向した現像領域へ搬送し、前記現像
領域で前記現像剤の磁気ブラシを形成して前記像担持体
上の潜像を現像する現像装置において、前記磁界発生手
段の前記像担持体に対向した位置に磁性部材を配設し
て、前記磁界発生手段により発生された前記現像領域に
おける磁界の前記現像剤担持体上での磁束密度分布を、
前記磁性部材の作用により制御することを特徴とする現
像装置。
【請求項４】前記磁性部材が前記現像剤担持体の長手
方向に沿った棒状体である請求項３の現像装置。