JPH0798546A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 磁性１成分トナーの磁化の強さを小さくした
場合においても、磁性トナーへの帯電付与の安定化を可
能とし、帯電十分な磁性トナーのみを安定に現像スリー
ブ表面に薄層コーティングし、良好な画像再現性を得
る。 【構成】 現像スリーブがその表面に担持している第１
層現像剤に加える搬送力の大きさをＦ_1S、 第２層のそれ
をＦ₁ 、現像剤量規制部材が第１層、第２層現像剤に加
える搬送力の大きさＦ_2S、Ｆ₂ としたとき、Ｆ_2S≒Ｆ
₂ 、Ｆ_1S＞Ｆ₂ ≧Ｆ₁ の関係を満たし、磁性トナーの含
有する磁性体の磁化の強さが１０〜４０ｅｍｕ／ｇ、水
平方向フェレ径が０．０５〜０．５μｍであり、穂の本
数密度が８×１０⁴ 本／ｃｍ² 、穂の長さが１８０μｍ
以下であり、磁性トナーの重量平均粒径をＲμｍ、真密
度をρｇ／ｃｍ³ としたとき、像領域に搬送される現像
剤量が現像領域面の単位表面積に対して０．０６Ｒρ以
上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレーザプリンタ
や複写機等とされる電子写真式或は静電記録式の画像形
成装置に関し、特に磁性１成分現像剤を使用する現像装
置に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁性１成分現像剤を用いる現像方
法として、特開昭５４−４３０３６号公報にて開示され
た、現像スリーブ上に磁性トナーを極めて薄く塗布し、
ついで、これを磁界の作用下で静電像に極めて接近さ
せ、かつ、接触させることなく対向させ、現像する方法
が知られている。

【０００３】すなわち、図６に示すように、上記従来の
現像装置は、磁性１成分現像剤である磁性トナーＴを収
容した現像容器３を備え、現像容器３内には潜像担持体
である感光ドラム１５と対向した開口部に、現像スリー
ブ１ａが矢印の回転方向に回転可能に設置されている。
現像スリーブ１ａは、非磁性部材からなり、内側に磁石
１ｂが非回転に設置されている。現像容器３の奥には現
像剤搬送部材４が設置されている。又、現像容器３の開
口部の現像スリーブ１ａの上方位置には磁性ブレード２
が設置され、現像スリーブ１ａ内の磁石１ｂの磁極の一
つの磁極Ｎと磁性ブレード２とが対向して、これにより
現像剤規制部が構成されている。磁性ブレード２は、現
像スリーブ１ａとの間の距離が一定値Ｗになるように配
置されている。一般的に、この磁性ブレード２の距離Ｗ
は、１００（μｍ）〜１（ｍｍ）の範囲内に設定される
ことが多い。

【０００４】現像容器３内に収容された磁性トナーＴ
は、磁石１ｂにより現像スリーブ１ａ上に担持されて、
現像スリーブ１ａの回転により感光ドラム１５と対向し
た現像領域へ向けて搬送され、その搬送途上、現像剤規
制部で磁性ブレード２により規制されて、現像スリーブ
１ａ上に薄層を形成するように薄く塗布される。このト
ナー薄層の層厚は、図８に示すように、現像スリーブ１
ａと磁性ブレード２との間を通る現像スリーブ１ａの表
面にほぼ平行に沿ったカットラインＬの位置によって決
定される。カットラインＬについては後で更に述べる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記磁
性１成分方式による複写画像は、上述したように、磁界
の作用下に現像する方式であるので、磁界の影響等で現
像時にトナーが鎖状（一般には、「穂」と呼ばれてい
る）になりながら現像されるために、画像横方向の解像
度が縦方向に比べて悪くなり易く、例えば、現像画像後
半の非画像部のはみ出しによる解像度不良という現象が
生じ易い傾向がある。また、ベタ黒画像を現像しようと
した場合に、穂に最密充填することが難しく、穂の重な
り方によっては現像されたベタ黒画像中に隙間ができて
しまい、一様なベタ黒画像が得られないという傾向があ
った。

【０００６】又、本発明者等の調査によると、現像スリ
ーブ１ａと磁性ブレード２との間を磁性トナーＴが通過
する際に、磁性トナーＴに電荷が付与され、且つ、電荷
付与部でのトナーの搬送並びに挙動は、以下のようにな
っていることが分かった。

【０００７】図７に示すように、現像スリーブ１ａと磁
性ブレード２を結ぶ直線に垂直な平面を２つ考え、磁性
ブレード２に近い面をＳ１とし、現像スリーブ１ａに近
い面Ｓ２とする。一般的に磁性ブレード２の幅（現像ス
リーブ１ａの周方向に沿う方向の長さ）は、永久磁石１
ｂの磁極１ｂの磁極Ｎの幅に比べて狭くしてあるので永
久磁石１ｂの磁極Ｎからの磁界の、Ｓ１面、Ｓ２面での
それぞれの磁束密度を考えると、Ｓ１面での磁束密度
は、Ｓ２面での磁束密度より大きくなる。従って、現像
スリーブ１ａ上に担持された磁性トナーＴは、現像スリ
ーブ１ａと磁性ブレード２との間で、磁性トナーの磁化
の強さに応じた、図７の矢印の方向の力、すなわち、磁
性ブレード２に収束する磁力を受ける。

【０００８】従って、現像スリーブ１ａと磁性ブレード
２との間で磁性トナーＴは、図８に示すように、穂（Ｂ
状態）を形成し、かつ、その穂は、磁性ブレード２に発
して現像スリーブ１ａ方向に向かう穂を形成する。

【０００９】そして、磁性トナーＴへの帯電付与は、現
像スリーブ１ａと磁性ブレード２から形成された上記穂
の先端のトナーｔ₁ とが接触することにより、先端のト
ナーに対して電荷が付与される。

【００１０】また、現像スリーブ１ａと磁性ブレード２
との間でのトナーの搬送は、以下の様になっていること
が分かった。

【００１１】上述した様に、現像スリーブ１ａと接触し
た穂の先端のトナーｔ₁ には、潜像を現像するための極
性の摩擦帯電電荷が付与されるので、静電鏡映力により
現像スリーブ１ａ方向への力が働く。

【００１２】従って、穂の先端のトナーｔ₁ は、現像ス
リーブ１ａに付着し、現像スリーブ１ａとの摩擦力によ
り、現像スリーブ１ａの回転方向への搬送力が与えられ
る。

【００１３】このとき、トナー同士には、互いにある程
度の凝集力が働いているので、穂の先端のトナー（第１
層のトナー）ｔ₁ に接しているそのすぐ上の第２層のト
ナーｔ₂ にも、凝集力を介した搬送力が生じる。同様に
その上の第３層のトナーｔ₃にも、凝集力を介した搬送
力が生じる。

【００１４】しかしながら、現像スリーブ１ａと磁性ブ
レード２との間では、前述のごとく、磁性ブレード２の
方向への磁力もトナーには作用している。従って、トナ
ーにかかる搬送力が、上記磁力に打ち勝つ位置、すなわ
ち、この位置を前述した図８のカットラインＬとする
と、トナーＴの穂はカットラインＬを境にして現像スリ
ーブ１ａ側がちぎれて、現像スリーブ１ａ上に残ったト
ナーＴが、現像スリーブ１ａの回転方向に搬送される。

【００１５】一方、図８にＡで示された、磁性ブレード
２側に残った電荷を十分に付与されないトナーは、残存
トナーにより形成されたトナー溜りとして大きくなって
いき、磁力によりトナーを磁性ブレード２に保持し続け
ていることができなくなり、トナー溜りから十分な電荷
を持たないトナー塊が離れて現像スリーブ１ａの回転方
向に搬送される。

【００１６】以上が、現像スリーブ１ａと磁性ブレード
２との間を磁性トナーＴが通過する際の電荷付与及び搬
送の並びにトナーの挙動である。

【００１７】従って、上記従来例のトナー挙動と、トナ
ーへの帯電付与の過程から明らかなように、上記従来例
では、現像スリーブ１ａの近傍のトナー、すなわち、現
像スリーブ１ａ上の第１層のトナーｔ₁ にしか十分な帯
電電荷を付与することができず、現像スリーブ１ａによ
って搬送されるトナーの一部は、必要な電荷を付与され
ないままのトナーで占められる。その結果、トナーの帯
電不安定により現像が不安定になり、安定して良好な画
像を得ることができないという問題点があった。

【００１８】一方、磁性１成分方式のもう一つの問題で
ある、現像時に磁界の影響等でトナーが鎖状になりなが
ら現像されるために生じる、画像再現性不良について
は、以下のようなことが分かった。

【００１９】すなわち、画像再現性を解決する方法とし
て、トナーの穂を短く、且つ、密にすることが考えら
れ、その手段としては、トナー中の磁性体量の割合を減
少させる方法が容易に考えられる。

【００２０】その理由は、磁性トナーの磁化の強さが大
きいときには、磁性トナーによって形成される穂は長
く、また、現像スリーブ１ａ上の単位面積当たりの穂の
本数は粗の状態となり、逆に磁性トナーの磁化の強さが
小さいと、穂は短く、且つ、現像スリーブ１ａ上の単位
表面積当たりの穂の本数は密の状態となるからである。

【００２１】しかしながら、磁性トナーの磁化の強さを
小さくして穂が密になりすぎると、磁性トナーの結合が
解れないために、１個の穂は太く、凝集した状態にな
る。また、このトナーの凝集が生じると、カブリ等の磁
性トナーの帯電不良が生じ易くなるという問題を発生さ
せる。

【００２２】この磁性トナーの磁化の強さと穂の形状と
の関係、また、磁性トナーの凝集とカブリの関係に関し
ては以下のように定性的に理解される。

【００２３】すなわち、磁界下で磁化された磁性トナー
間には磁界方向に沿った引力と、磁界に垂直な方向に沿
った反発力が生じる。従って、磁性トナーの磁化の強さ
が大きいときには、磁化された磁性トナー間の上記引力
及び反発力が強いために、磁性トナーによって形成され
る穂は長く粗になり、かつ、１個の穂は細くなる。また
逆に、磁性トナーの磁化の強さが小さいときには、上記
引力及び反発力が弱いために、穂は短く密になり、か
つ、１個の穂は太く短くなり、凝集した状態となる。

【００２４】従って、磁性トナー中の磁性体量の割合を
減少させ磁性トナーの磁化の強さを減少させるような場
合には、穂は太く、凝集した状態になり、穂の内部にあ
るトナーは、現像剤担持体との接触機会が非常に小さく
なるために、摩擦帯電による帯電電荷を十分に得ること
ができず、結果として、トナーの帯電不安定に伴いカブ
リなどの画質劣化を引き起こし易い。

【００２５】図８のＡで示した電荷を付与されないトナ
ーの溜り部分を保持する力も、磁性トナーの磁化の強さ
に依存し、磁化の強さが小さい場合には、保持力も弱く
なり、前述のトナー帯電付与の過程から明らかなよう
に、帯電不安定に伴う現象を引き起こし易い。

【００２６】従って、単純にトナー中の磁性体量の割合
を減少させて、穂を短くしようとした場合には、上述の
方式においては、トナーの帯電不良に伴うカブリ等の画
質の劣化を引き起こし易いという問題があった。

【００２７】上述の磁性トナーの磁化の強さを弱くした
場合に起因する帯電不安定に伴う問題を解決する方法と
して、弾性体の現像剤層厚規制部材を現像剤担持体に当
接させるような、機械的な手段による帯電付与の構成が
考えられる。

【００２８】また、本発明者等の検討によると、上述の
磁化の強さを弱くした磁性トナーと、上述の弾性体の現
像剤層厚部材を現像剤担持体に当接させる構成を有した
現像装置による画像は、上記磁性１成分トナーが鎖状に
なりながら現像されることによる画像横方向の解像度不
良と、ベタ黒画像を現像使用とした場合に生ずる、穂の
重なりの隙間の影響によるベタ黒画像の一様性不良とい
う問題が、解消されるということを確認した。

【００２９】しかしながら、上記構成は、弾性体の現像
剤層厚規制部材の摩耗等が生じ易く、耐久安定性に欠け
るという問題点があった。

【００３０】従って、上述した様に、現像剤担持体の現
像剤の層厚を現像剤担持体に非接触の状態で規制し、且
つ、磁性トナーの磁化の強さを小さくした場合にも、磁
性トナーに十分な帯電付与を可能とし、画像再現性を改
善する画像形成装置にはまだ十分なものはなかった。

【００３１】従って、本発明の目的は、磁性トナーの磁
化の強さを小さくした場合においても、磁性トナーへの
帯電付与の安定化を可能とし、且つ、帯電十分な磁性ト
ナーのみを安定に現像スリーブ表面に薄層コーティング
し、なおかつ、現像領域へ搬送し、更には、良好な画像
再現性を得ることのできる現像装置を備えた画像形成装
置を提供することである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
潜像が形成される潜像担持体と、磁性体を含有する磁性
トナーを含む現像剤により前記潜像担持体上に形成され
た潜像を可視像化する現像装置とを有し、前記現像装置
が、前記現像剤を収容する現像容器と、該現像容器から
潜像を現像する現像領域に前記現像剤を搬送する現像剤
担持体と、該現像剤担持体の内部に静止配置された第１
の磁界発生手段と、前記現像剤担持体上の現像剤の塗布
量を規制する現像剤量規制部材とを備え、該現像剤量規
制部材は、前記現像剤担持体上の現像剤と接触し、前記
現像剤担持体の回転方向と同方向に回転可能に前記現像
剤担持体と間隙を介して対向配置され、第１の磁界発生
手段の磁極と協同して前記間隙に磁界を形成する第２の
磁界発生手段を備え、前記磁性トナーが、少なくとも、
前記現像剤担持体と上記現像剤量規制部材とから搬送力
を受ける構成を備えた画像形成装置において、前記現像
剤担持体がその表面に接している第１層現像剤に加える
搬送力の大きさをＦ_1S、第１層現像剤上の第２層現像剤
に加える搬送力の大きさをＦ₁ 、前記現像剤量規制部材
が、第１層現像剤及び第２層現像剤に加える搬送力の大
きさをそれぞれＦ_2S、Ｆ₂ としたとき、Ｆ_2S≒Ｆ₂ 、か
つ、Ｆ_1S＞Ｆ₂ ≧Ｆ₁ の関係を満たし、前記磁性トナー
が含有する磁性体は、磁場１Ｋ（Ｏｅ）における磁化の
強さσｓが１０〜４０（ｅｍｕ／ｇ）、水平方向フェレ
径が０．０５〜０．５（μｍ）である金属酸化物で形成
され、前記現像領域における、前記現像剤担持体上に形
成される磁性トナーを含む現像剤の鎖状集合体の本数密
度が８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、且つ該鎖状集合体の長
さが１８０μｍ以下であり、前記磁性トナーの重量平均
粒径をＲ（μｍ）、真密度をρ（ｇ／ｃｍ³ ）としたと
き、前記現像領域に搬送される現像剤量が、前記潜像担
持体の現像領域面の単位表面積に対して、０．０６Ｒρ
（ｍｇ／ｃｍ² ）以上であることを特徴とする画像形成
装置である。

【００３３】磁性トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）と
したとき、Ｒ≧７．５の場合、磁性トナー中の磁性体含
有量は３０〜６０（ｗｔ％）であることが好ましい。

【００３４】前記磁性トナー中の磁性体含有量をＷＴ
（ｗｔ％）、トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）とした
とき、Ｒ≦７．５の場合、ＷＴ＝−（１０／３）Ｒ＋
（７０±１５）を満足することが好ましい。

【００３５】前記現像剤担持体表面に接している磁性ト
ナーの、前記現像剤担持体より受ける搬送力の主たる力
は、磁性トナーの帯電電荷量に依存する力であることが
好ましい。

【００３６】前記現像剤担持体表面から磁性トナーに与
えられる搬送力の方向と、前記現像剤量規制部材から磁
性トナーに与えられる搬送力の方向が、異方向であって
もよい。

【００３７】前記現像剤量規制部材は、内部に永久磁石
を有する非磁性部材で構成され、且つ、前記現像剤担持
体に近接して回転可能に設けられることが好ましい。

【００３８】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。次に説明する実施例にては、
本発明は、例えば図５に示されるような電子写真式画像
形成装置に具現化するものとして説明するが、これに限
定されるものではない。又、前出の部材と同一の部材に
ついては同一符号を付すものとする。

【００３９】図５において、電子写真式画像形成装置
は、静電潜像担持体としてのドラム状の電子写真感光体
１５を回転自在に設け、この感光体１５を帯電器１２で
一様に帯電し、次に例えばレーザーのような発光素子１
３によって情報信号を露光し、静電潜像を形成し、現像
装置１０で可視化する。次に転写帯電器１４で転写紙１
６へ転写し、更に定着装置１７により定着する。又、感
光体１５上の転写残トナーはクリーニング装置１１によ
り除去される。

【００４０】以下に、実施例に用いた磁性トナーの構成
について更に詳しく説明する。

【００４１】トナーの結着樹脂としては、ポリスチレ
ン、ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン、ス
チレン−ｐクロスチレン共重合体、スチレンビニル−ト
ルエン共重合体等のスチレン及びその置換体の単独重合
体及びそれらの共重合体；スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリルｎ−ブチル共重合体等のスチレンとアク
リル酸エステルとの共重合体；スチレン−メタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸ｎ−ブチル共重合体等のス
チレンとメタクリル酸エステルとの共重合体；スチレン
とアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルとの多
元共重合体；その他スチレン−アクリルニトリル共重合
体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、スチレン−ビニルメチルケト
ン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共
重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のス
チレンと他のビニル系重合性単畳体とのスチレン系共重
合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリアミド、
エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル
酸、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹
脂、石油樹脂、塩素化パラフィン等が単独または混合し
て使用できる。

【００４２】特に圧力定着方式に供せられるトナー用の
結着樹脂として、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリ
プロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−アクリル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリアミ
ド樹脂、ポリエステル樹脂等が単独または混合して使用
できる。用いる重合体、共重合体、あるいはポリマーブ
レンドは、スチレンに代表されるビニル芳香族系または
アクリル系のモノマーを４０％以上の量で含有すると、
より望ましい結果が得られる。

【００４３】トナーには、任意の適当な顔料や染料が着
色剤として使用できる。例えば、カーボンブラック、フ
タロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベンジジン
イエロー等の公知の染顔料がある。

【００４４】実施例に用いられる磁性体を含有するトナ
ーの製法としては従来知られた方法でよい。すなわち、
結着樹脂、荷電制御剤、着色剤、磁性体、他添加剤をヘ
ンシェルミキサー等で予め粉体混合し、ついで、これを
１５０℃位に熱したロールミルで約３０分間混練し、混
練物を得、冷却後、粉砕、必要に応じて分級しトナー組
成物を得る。

【００４５】必要に応じて、流動性付与剤、潤滑剤、研
磨剤、クリーニング助剤、抵抗調節剤、荷電制御剤など
をを内添あるいは外添してもかまわない。

【００４６】トナーの帯電量も適正でないと良好な画像
が得られない。トナーの帯電量は、ブローオフ測定法に
より求めた。測定機は、東芝ケミカル社製のものを用い
た。キャリアは、ＥＦＶ２００／３００（日本製粉社
製）を用い、トナー濃度２ｗｔ％で、混合時間は約２分
とした。このときの測定値の絶対値が５〜５０μｃ／ｇ
がよい。好ましくは、５〜４０μｃ／ｇである。５μｃ
／ｇである。５μｃ／ｇである。５μｃ／ｇ未満である
と、画像の鮮鋭さが悪くなり、背景部のカブリを生じ
る。さらに、高温高湿環境下では、画像濃度の低下など
が問題となってくる。５０μｃ／ｇより大きいと、静電
凝集力が大きくなり穂がほぐれにくくなり、画質が低下
する。特に、低温低湿環境下ではトナー担持体との鏡映
力が必要以上に大きくなるため、画像濃度の低下等が生
じる。

【００４７】また、一般的に、トナーの帯電量、即ち、
上述したトナーの比電荷Ｑ／Ｍは、トナー１個の半径を
Ｒ、帯電量をＱ、密度をρとおくと、 Ｑ／Ｍ＝３Ｑ／４πρＲ³ と表わせる。一般的な磁性１成分トナーの、トナー中の
磁性体の密度は、結着樹脂の密度に比べるとその値は数
倍大きい。従って、トナー密度ρは、トナー中の磁性体
量を減少させるとそれに伴い減少し、比電荷は逆に増加
する。よく知られているように、比電荷の上昇は画像濃
度薄を引き起こしやすい。特に、上式から明らかなよう
に、トナー粒径を小粒径化するにつれその傾向は顕著に
なる。本発明者等の検討によると、上述の帯電量の条件
を満たすためには、磁性トナー中の磁性体含有量をＷＴ
（ｗｔ％）、磁性トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）と
した場合に、Ｒ≧７．５のとき、ＷＴが３０〜６０（ｗ
ｔ％）である構成とすることが好ましく、Ｒ≦７．５の
とき、ＷＴ＝−（１０／３）Ｒ＋（７０±１５）を満足
する構成とすることが好ましいことが確認された。

【００４８】また、実施例の構成における、現像剤担持
体上に担持される磁性トナーのコート状態について以下
に詳しく説明する。

【００４９】本発明者等の検討によれば、上記従来例の
現像領域における上記現像剤スリーブ１ａの上記磁性ト
ナーの穂の状態と磁性トナーの磁化の強さとの間には、
穂の長さが、磁性トナーの磁化の強さに応じて長くな
り、穂の密度は、磁性トナーの磁化の強さに応じて粗に
なるという相関関係があることが確認された。

【００５０】また、磁性トナーの穂の状態と磁性トナー
の帯電状態との間には、穂の長さが、磁性トナーの平均
帯電電荷量の絶対値に逆比例して短くなり、穂の密度
は、磁性トナーの帯電電荷量分布における、所望の帯電
極性、即ち正規極性とは反対の逆極性に帯電したトナー
量の増加に逆比例して粗になり、穂の太さは、上記逆極
性に帯電したトナー量の像かに応じて太くなる、という
相関関係があることが確認された。

【００５１】また、磁性トナーの穂の状態と磁性トナー
の平均粒径との間には、穂の長さが、磁性トナーの平均
粒径を小さくするのに応じて短くなるという相関関係が
あることが確認された。

【００５２】更に詳しく述べると、上記現像剤担持体と
上記潜像担持体との間で形成される現像領域部分におい
て、良質な画像再現性を得るための、上記現像剤担持体
上に担持される磁性トナーの鎖状集合体、即ち、穂の適
正条件は、以下のようであることを見出した。

【００５３】即ち、現像スリーブ１ａの磁石１ｂの磁極
により形成される磁界の上記現像剤担持体上の磁束密度
が１０００Ｇのところにおいて、該穂の長さが１８０μ
ｍ以下で、現像画像後半の非画像部の穂のはみ出しによ
る解像度不良が解消されることを見出した。

【００５４】また、穂の単位面積当たりの本数密度が、
８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上の時に、帯電不安定によるカ
ブリの問題が解消されることを見出した。

【００５５】特に好ましくは、該磁性トナーの穂の長さ
が１６０μｍ以下、穂の本数密度が、１０×１０⁴ 本／
ｃｍ² 以上、に調整することが、画像再現性をより安定
にして良好にされる条件であることを見出した。

【００５６】従って、本発明の構成において、上記現像
剤担持体と上記潜像担持体との間で形成される現像領域
部分において、上記現像剤担持体上に担持される磁性ト
ナーの鎖状集合体、即ち、穂の単位面積当たりの本数密
度が、８×１０⁴ 本／ｃｍ²以上であり、且つ、該穂の
長さが１８０μｍ以下になるように調整されている。

【００５７】磁性体の粒径はトナーの帯電量、着色力な
どに関係する。磁性体の粒径は水平方向フェレ径で示
す。測定は、透過型電子顕微鏡により得られた、１万倍
の磁性体の写真を４倍に拡大し、４万倍の写真とした
後、ランダムに２５０個の磁性体を選び、その径を実測
し平均粒径を求めるものである。平均粒径は、０．０５
〜０．５μｍである。

【００５８】好ましくは、０．０８〜０．４μｍ、さら
に好ましくは、０．１〜０．４μｍである。平均粒径
０．０５μｍ未満であると帯電制御が難しく、また、酸
化され易くなるためにハンドリング性に劣る。平均粒径
０．５μｍよりも大きいと着色力が不十分で、またトナ
ーの帯電も不均一となるための背景部のカブリなどが発
生し易くなる場合がある。

【００５９】すなわち、実施例の構成においては、磁性
トナーが含有する磁性体を、水平方向フェレ径が０．０
５〜０．５μｍである金属酸化物で形成される構成と
し、且つ、該磁性体の磁場１Ｋ（Ｏｅ）における磁化の
強さσｓを１０〜４０（ｅｍｕ／ｇ）とし、磁性トナー
中の磁性体含有量をＷＴ（ｗｔ％）、磁性トナーの重量
平均粒径をＲ（μｍ）とした場合に、Ｒ≧７．５の時
に、ＷＴが３０〜６０（ｗｔ％）、Ｒ≦７．５の時に、
ＷＴ＝−（１０／３）Ｒ＋（７０±１５）（ｗｔ％）、
とすることにより上記穂の条件が充分に達成できること
を見出し、この範囲内に調整している。

【００６０】また、本発明者等の検討によれば、画像濃
度に関する条件は以下のようであれば十分であることが
分かった。すなわち、同一画像濃度を出すために必要な
磁性トナーの量は、一般的に図９に示すように、該磁性
トナーの粒径に依存し、該粒径の小さい磁性トナーの方
が少ないトナー量ですむ。

【００６１】また、本発明者等の検討によると、画像濃
度と磁性トナー量との関係は、該磁性トナーの粒径及び
密度規格化が可能であり、規格化の定数を０．０６Ｒρ
（ｍｇ／ｃｍ² ）とし、該潜像担持体上の現像トナー量
を前述の規格化定数で割った値を規格化トナー量とする
と、図１０に示すように、画像濃度と規格化トナー量と
の関係は、該磁性トナーの粒径及び密度にかかわらず、
ほぼ同一直線上にのることを見出した。また、該潜像担
持体の現像トナー量が、０．０６Ｒρ（ｍｇ／ｃｍ² ）
以上であることが十分な画像濃度を出すための条件であ
ることを見出した。

【００６２】従って、実施例の構成においては、該磁性
トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）、真密度をρ（ｇ／
ｃｍ³ ）とするときに、上記現像剤担持体と上記潜像担
持体との間で形成される現像領域部分に搬送される該現
像剤量が、該潜像担持体の現像領域面の単位表面積に対
して、０．０６Ｒρ（ｍｇ／ｃｍ² ）以上になるように
調整されている。

【００６３】実施例で用いた磁性トナーの磁化の強さ、
すなわち、飽和磁化ρｓは、磁場１Ｋ（Ｏｅ）の時の値
を用いている。この理由は以下による。

【００６４】上述したように該穂の長さは、該磁性体の
磁気特性と磁場の強さに依存する。従って、本発明に用
いた上記現像装置の、上記現像剤担持体の内部に配設さ
れた磁石による磁場は、上記現像剤担持体の表面で最大
１Ｋ（Ｏｅ）程度であるため、上記磁場１Ｋ（Ｏｅ）程
度であるため、上記磁場１Ｋ（Ｏｅ）での磁化の強さ
が、上記現像装置内での磁性トナーの磁気特性を考える
上では最も適している値であり、また、上記磁性トナー
の磁化の強さは、上記磁場の大きさでほぼ飽和値に達し
ていたため、上記磁場１Ｋ（Ｏｅ）の値を採用した。

【００６５】また、磁気力の測定は、東英工業社製のＶ
ＳＭを用いた。トナーの粒度分布は種々の方法によって
測定できるが、本発明においてはコールターカウンター
を用いて行なった。すなわち、測定装置としてはコール
ターカウンター社製ＴＡ−II型機を用い、個数分布、体
積分布を出力するインターフェイス及びパーソナルコン
ピュータを接続し、測定用の電解液としては、一級塩化
ナトリウムを用いて１％Ｎａｃｌ水溶液に調整されたも
のを用いた。

【００６６】測定法としては、上記電解水溶液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０．１〜５ｍｌ加え、更に
測定試料０．５〜５０ｍｇを加える。試料を懸濁した電
解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行な
い、上記コールターカウンター社製ＴＡ−II型機によ
り、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用
い、個数を基準として２〜４０μｍの粒度分布を測定
し、それから本発明に関わるところの値、即ち、粒度は
重量平均径、変化係数は体積分布の標準偏差を体積平均
径で割ったものに１００を掛けたものをだした。

【００６７】上記穂及び穂の単位面積当たりの本数密度
の定義は、上記磁性トナーの上述の測定法による重量平
均径Ｒ（μｍ）に対して、該現像剤担持体の現像領域部
分、即ち、現像スリーブ１ａ内の磁石１ｂの磁極により
形成される磁界の上記現像剤担持体上の磁束密度１００
０Ｇのところにおいて、該現像剤担持体上の約４Ｒ（μ
ｍ）上方部分以上にまで存在する該磁性トナーの集合体
を穂とし、また、該現像剤担持体上の約４Ｒ（μｍ）上
方部分に存在する穂の密度を本数密度とした。

【００６８】該穂の定義は以下の理由による。該磁性ト
ナーの磁気特性が同等でも、該穂の長さには分布があ
り、また、上述したように該磁性トナーの粒径により穂
の長さが異なるために、測定位置を一定とすると、必然
的に粒径の小さいトナーは、穂の密度が小さくなってし
まう。従って、測定位置は、粒径に比例した補正が必要
となる。また、上記測定位置とした理由は、磁性トナー
が実質的に単体（１個、或は、数個の隣接状態）で上記
現像剤担持体上に担持されている場合は穂を形成してい
ないために、上記実質的に単体で担持されている磁性ト
ナーを穂の本数密度として計測することを避けるためで
ある。

【００６９】また、該現像剤担持体上の本数密度の測定
方法は、現像剤担持体上の上方約４Ｒ（μｍ）の位置
に、倍率１００倍とした光学顕微鏡の焦点を合わせ、位
置に存在する穂の単位面積当たりの本数密度を測定し
た。

【００７０】また、該磁性トナーの穂の長さの測定は、
光学顕微鏡の倍率を２０００倍とし、被写界深度の浅い
状態にし、該顕微鏡の焦点を現像剤担持体上から上方に
走査させ、穂の先端に焦点があうまでの、該焦点部分の
移動距離を測定することにより穂の長さを測定した。

【００７１】後述する実施例及び比較例に用いる磁性ト
ナーに用いた磁性体に関するデータを下記の表１に示
す。

【００７２】

【表１】

【００７３】また、後述する実施例並びに磁性トナーを
下記の表２に示す。

【００７４】

【表２】

【００７５】実施例１ 次に、図１を参照して、本発明による画像形成装置の現
像装置の第１実施例について説明する。

【００７６】図１において、現像装置１０は、潜像担持
体である感光ドラム１５に対向し、現像容器３の開口部
に矢印方向に回転可能に配設された現像剤担持体である
非磁性金属部材の現像スリーブ１ａ、および現像スリー
ブ１ａの内部に配設された第１の磁界発生手段たる永久
磁石１ｂを備えている。又、現像容器３内には磁性トナ
ーが収容され、更に磁性トナーを現像スリーブ１ａ方向
に搬送する搬送部材４ａ、４ｂが設けられている。又、
現像容器３内には現像スリーブ１ａに近接して円筒状の
現像剤量規制部材６が配設され、現像剤量規制部材６の
近傍には一端をその表面に当接してトナーを掻き落とす
ためのスクレーパ７が取り付けられている。

【００７７】現像剤量規制部材６は、矢印方向に回転可
能な外筒部の非磁性部材６ａと、この非磁性部材６ａの
内部に配設固定された第２の磁界発生手段たる永久磁石
６ｂとを有し、現像領域に対して、現像スリーブ１ａの
回転方向上流側に配され、且つ、非磁性部材６ａの回転
方向ａは、現像スリーブ１ａの回転方向ｂと同方向とさ
れている。

【００７８】なお、現像スリーブ１ａ内の永久磁石１ｂ
はそれぞれ３個ずつ交互に配設されたＮ極とＳ極とを有
し、一方、現像剤量規制部材６の永久磁石６ｂは各１個
のＮ極とＳ極とを有している。このとき、両者の対向部
分の磁極が異極となるように、即ち、図１に示すよう
に、現像スリーブ１ａ内の永久磁石１ｂの磁極Ｎ１と現
像剤量規制部材６の永久磁石６ｂの磁極Ｓ４とが近接対
向するように配置されている。

【００７９】また、現像剤量規制部材６の磁極Ｓ４及び
現像スリーブ１ａ内の磁極Ｎ１の大きさは、磁極Ｓ４の
幅が磁極Ｎ１の幅よりも狭くなるように設定され、これ
により磁極Ｎ１とＳ４との間に形成される磁場の磁束密
度は、現像スリーブ１ａから現像剤量規制部材６側へい
くほど大きくなるように変化する。

【００８０】上記のような構成とすることにより、前出
の図７を参照して説明したのと同様な理由で、現像剤量
規制部材６と現像スリーブ１ａとの間に存在する磁性ト
ナーＴには、現像スリーブ１ａから現像剤量規制部材６
側への磁界による力が働く。

【００８１】また、図１に示すように、非磁性部材６ａ
が現像スリーブ１ａの回転方向ｂとと同方向ａに回転す
ることにより、磁性トナーＴには、上記磁界による力と
非磁性部材６ａとの摩擦力、及び磁性トナー間の摩擦力
により、現像剤量規制部材６から現像容器３内方向への
搬送力が与えられる。

【００８２】また、上述したように現像スリーブ１ａに
接触している磁性トナーＴには、現像スリーブ１ａとの
摩擦帯電により帯電電荷が与えられる。帯電電荷を得た
磁性トナーＴには、鏡映力による現像スリーブ１ａ方向
への力が働き、現像スリーブ１ａとの摩擦力により、現
像スリーブ１ａの回転方向ｂへの搬送力が与えられる。

【００８３】従って、図１に示す現像装置１０において
は、図２に示すように、現像剤量規制部に存在する磁性
トナーＴのうち、現像スリーブ１ａに接触している磁性
トナーｔ₁ には、磁性トナーＴの帯電電荷量に依存した
搬送力（Ｆ_1s）と現像剤量規制部材６からの搬送力（Ｆ
_2S）とが、搬送力の主な力として与えられる。

【００８４】また、現像スリーブ１ａに接触していない
磁性トナーｔ₂ には、磁性トナー間の凝集力を介して、
現像スリーブ１ａからの搬送力（Ｆ₁ ）と現像剤量規制
部材６からの搬送力（Ｆ₂ ）とが、搬送力の主の力とし
て与えられる。

【００８５】また、上記現像剤量規制部材６からの搬送
力Ｆ₂ 、Ｆ_2Sは、上記磁性トナーｔ_1、ｔ₂ が、上記現像
剤量規制部に形成された磁界内において、ほぼ同等の位
置に存在するので、実質的にほぼ同等であり、Ｆ₂ ＝Ｆ
_2Sと考えて良い。

【００８６】従って、 Ｆ_1s ＞ Ｆ₂ ≧ Ｆ₁ ・・・・ （１） という関係が存在すれば、現像領域に搬送される磁性ト
ナーは十分に帯電したトナーのみとなる。

【００８７】上記関係式を満たす構成は、磁性トナーの
特性により異なるが、本実施例においては、現像スリー
ブ１ａ内の磁極Ｎ１の磁束密度を９００ガウスとし、こ
の磁極Ｎ１に近接対向するように配された、永久磁石６
ｂの磁極Ｓ４の磁束密度を８００ガウスとし、また、各
々の磁極の磁束密度のピーク値に対して５０％以上の値
を示す領域の幅（便宜上、以後５０％値と称する）の比
を （磁極Ｓ４の５０％値）／（磁極Ｎ１の５０％値）≒
０．８ として、磁極Ｎ１の幅に対して磁極Ｓ４の幅を狭くする
ことにより、磁極Ｎ１とＳ４との間で形成される磁場の
磁束密度が、現像スリーブ１ａから現像剤規制部材６側
へいくほど大きくなるように変化させたものである。ま
た、現像剤規制部材６と現像剤担持体１との間の距離Ｗ
を約０．５ｍｍとし、また、上記現像スリーブ１ａの周
速の絶対値と上記非磁性部材６ａの周速の絶対値を同じ
とする構成にしている。

【００８８】また、本実施例に用いた磁性トナーは、磁
性トナー中の磁性体量を減少させずに磁性トナーの磁化
の強さを小さくしたものである。すなわち、磁場１Ｋ
（Ｏｅ）における磁化の強さが１０〜４０ｅｍｕ／ｇと
した、一般に、通常用いられている磁性体よりも磁化の
強さが小さい磁性体を用いている。トナー中に含有され
る磁性体としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、マグ
ネシウム、マンガン、アルミニウム、硅素等の元素を含
む金属酸化物などがある。

【００８９】本実施例に用いた磁性トナーの磁性体は、
表１中、Ｎｏ．１の磁性体で、以下に示すような合成法
により得られたスピネル型酸化鉄である。

【００９０】（合成例）反応器として、内容量１８０Ｌ
（リットル）の気泡酸化型反応塔を用いた。工業用硫酸
鉄を水に溶解し、第一鉄濃度１３４ｇ／Ｌの溶液４０Ｌ
を用意する。別に苛性ソーダ濃度１８２ｇ／Ｌの溶液４
０Ｌを用意し、これに上記硫酸鉄溶液を攪拌しながら加
えて中和を行い、残留苛性ソーダが５ｇ／Ｌとなるよう
にした。これに工業用水酸化亜鉛溶液ｐＨ１１．３、亜
鉛濃度４０ｇ／Ｌのものを５０Ｌ加え、第一鉄濃度４０
ｇ／Ｌの反応液を準備した。上記反応液に温度８０℃を
維持しながら酸化用空気を１０Ｌ／ｍｉｎの割合で吹き
込み、酸化反応を行った。反応は約７時間で終了した。
ついで、このスラリーを洗浄乾燥して、スピネル型酸化
鉄を得た。得られた磁性体は、水平方向フェレ径０．２
５μｍ、ＢＥＴ８．８ｍ² ／ｇ、磁化の強さ３１．５ｅ
ｍｕ／ｇ、保持力１７０Ｏｅ、残留磁化５．７ｅｍｕ／
ｇであった。

【００９１】また、磁性トナーの作製は以下のようにし
て行った。

【００９２】 スチレン−アクリル系共重合体 ５４．９％ 負荷電性制御剤 ０．５％ 磁性体（上記合成例で得た磁性体） ４４．４％ 離型剤 ０．２％ を粉体混合し、これを１４０℃に設定した２本ロールミ
ルで約３０分間熱混練し、冷却後、粗粉砕、微粉砕（ジ
ェットミル）した。さらに、エルボウジェット分級器に
より、微粉、粗粉をカットし、トナー組成物を得た。得
られたトナーの粒度は、重量平均径８．３μｍ、変化係
数３０％であった。これに負帯電性コロイダルシリカを
０．６％外添し現像剤（表２中のＡトナー）とした。

【００９３】本実施例の構成によれば、現像領域におけ
る現像スリーブ上の単位面積当たりの現像剤量が、０．
８〜１．０ｍｇ／ｃｍ² 、感光ドラムと現像スリーブと
の間で形成される現像領域において、現像スリーブ上に
形成される磁性トナーの鎖状集合体の単位面積当たりの
本数密度が、８×１０⁴ 〜１５×１０⁴ 本／ｃｍ² 、且
つ、磁性トナーの鎖状集合体の長さが１６０μｍ以下と
なり、現像領域における磁性トナーの帯電電荷が安定
し、且つ、画像再現性が良好であった。

【００９４】上記構成によって得られた条件は、感光ド
ラムと現像スリーブとの間で形成される現像領域におい
て、現像スリーブ上に形成される磁性トナーの鎖状集合
体の本数密度が、８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、且つ、磁
性トナーの鎖状集合体の長さが１８０μｍ以下、且つ、
磁性トナーの重量平均粒径がＲ（μｍ）、真密度がρ
（ｇ／ｃｍ³ ）のとき、現像領域における現像スリーブ
上の現像剤量が、０．０６Ｒρ（ｍｇ／ｃｍ² ）以上で
あった。

【００９５】尚、本発明は、上記構成に限るものではな
く、磁性トナーの特性に応じて、上記間形式（１）の条
件、及び現像領域における、現像スリーブ上に形成され
る磁性トナーの鎖状集合体の条件を満たすように、上記
構成条件、即ち、上記磁極の磁束密度、５０％値、現像
剤規制部材６と現像スリーブ１ａとの間の距離Ｗ、現像
スリーブ１ａ及び非磁性部材６ａの周速等を適宜調整す
ることが好ましい。

【００９６】（比較例１）第１実施例の磁性トナーの磁
性体を、表１のＮｏ．３の磁性体とし、それ以外を実施
例１と同様にして磁性トナー（表２中のＣトナー）を作
製した。得られたトナーの粒度は、重量平均径８．３μ
ｍ、変化係数３５％であった。

【００９７】この磁性トナーを、図６に示す従来の現像
装置により評価したところ、細線再現性は、第１実施例
に比べて、潜像に忠実だとはいえなかった。

【００９８】また、現像領域における現像スリーブ上の
単位面積当たりの現像剤量は０．８〜１．０ｍｇ／ｃｍ
² 、感光ドラムと現像スリーブとの間で形成される現像
領域における磁性トナーの穂の本数密度は５×１０⁴ 〜
７×１０⁴ 本／ｃｍ² 、穂の長さは２００〜２２０μｍ
であった。即ち、少なくとも穂の長さが、良質な画像を
得るための条件を満たしていなかった。

【００９９】尚、ここで図６に示す従来の現像装置に配
された永久磁石１ｂは、その現像領域近傍に配された磁
極Ｎ２の磁束密度が現像スリーブ１ａ上において９００
ガウス以上になるものを用いた。

【０１００】（比較例２）第１実施例の磁性トナーを、
図６に示す従来の現像装置において、評価したところ、
磁性トナーの帯電不良による画像かぶりが発生した。

【０１０１】これは、現像スリーブ上の単位面積当たり
の現像剤量に対して穂の本数密度が低い、即ち、穂が太
く穂内の磁性トナーが十分な摩擦帯電電荷を得ることが
できないためにカブリが生じたと考えられる。すなわ
ち、現像領域における磁性トナーの穂の本数密度が、良
質な画像を得るための条件を満たしていなかったためと
考えられる。実際に、現像領域における現像スリーブ上
の単位面積当たりの現像剤量は０．８〜１．０ｍｇ／ｃ
ｍ² 、穂の長さは１６０μｍ以下であったが、感光ドラ
ムと現像スリーブとの間で形成される現像領域における
磁性トナーの穂の本数密度は、５×１０⁴ 〜７×１０⁴
本／ｃｍ² であった。

【０１０２】実施例２ 次に、本発明による画像形成装置の第２の実施例につい
て説明する。本実施例は現像装置に用いられる磁性トナ
ーの磁性体として表１中のＮｏ．２の磁性体を用いたも
のである。このＮｏ．２の磁性体は第１実施例の合成例
と同様にして作製し、スピネル型酸化鉄の磁性体を得
た。得られた磁性体は、水平方向フェレ径０．２０μ
ｍ、ＢＥＴ９．４ｍ² ／ｇ、磁化の強さ３７．８ｅｍｕ
／ｇ、保持力７８Ｏｅ、残留磁化６．４ｅｍｕ／ｇであ
った。この磁性体を用いてトナー（表２中のＢトナー）
を作製した。処方は以下の通りである。

【０１０３】 スチレン−アクリル系共重合体 ４９．７％ 負荷電性制御剤 ０．５％ 磁性体（上記合成例で得た磁性体） ４９．６％ 離型剤 ０．２％ 得られたトナーは重量平均径６．１μｍ、変化係数３４
％であった。これに負帯電性コロイダルシリカを０．９
％外添し現像剤とした。

【０１０４】この磁性トナーと、第１実施例の現像装置
を用いたところ、現像領域における現像スリーブ上の単
位面積当たりの現像剤量が、０．６３〜０．８５ｍｇ／
ｃｍ² 、感光ドラムと現像スリーブとの間で形成される
現像領域において、現像スリーブ上に形成される磁性ト
ナーの鎖状集合体の単位面積当たりの本数密度が、１０
×１０⁴ 〜１８×１０⁴ 本／ｃｍ² 、かつ、磁性トナー
の鎖状集合体の長さが１４０μｍ以下となり、磁性トナ
ーへの電荷付与が安定し、かつ、画像再現性が良好であ
った。

【０１０５】上記構成によって得られた条件は、感光ド
ラムと現像スリーブとの間で形成される現像領域におい
て、現像スリーブ上に形成される磁性トナーの鎖状の集
合体の本数密度が、８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、かつ、
該磁性トナーの鎖状集合体の長さが１８０μｍ以下、且
つ、該磁性トナーとの重量平均粒径がＲ（μｍ）、真密
度がρ（ｇ／ｃｍ³ ）の時、現像領域における現像スリ
ーブ上の現像剤量が、０．０６Ｒρ（ｍｇ／ｃｍ² ）以
上であった。

【０１０６】尚、本発明は、上記構成に限るものではな
く、磁性トナーの特性に応じて、上記関係式（１）の条
件、及び現像領域における、現像スリーブ上に形成され
る磁性トナーの鎖状集合体の条件を満たすように、上記
構成条件、即ち、上記磁極の磁束密度、５０％値、現像
剤規制部材６と現像スリーブ１ａとの間の距離Ｗ、現像
スリーブ１ａ及び非磁性部材６ａの周速等を適宜調整す
ることが好ましい。

【０１０７】実施例３ 次に、図３を参照して、本発明による画像形成装置の第
３の実施例について説明する。

【０１０８】図３において、現像装置１０は、潜像担持
体である感光ドラム１５に対向し、現像容器３の開口部
に矢印方向に回転可能に配設された現像剤担持体である
非磁性金属部材の現像スリーブ１ａ、および現像スリー
ブ１ａの内部に配設された永久磁石１ｂを備えている。
又、現像容器３内には磁性トナーが収容され、更に磁性
トナーを現像スリーブ１ａ方向に搬送する搬送部材４
ａ、４ｂが設けられている。又、現像容器３内には現像
スリーブ１ａに近接して円筒状の現像剤量規制部材６１
が配設され、現像剤量規制部材６１の近傍には一端を現
像容器３に支持されトナーを掻き落とすための磁性部材
で構成されたスクレーパ７１が取り付けられている。

【０１０９】現像スリーブ１ａの永久磁石１ｂは交互に
配設された４極のＮ極及びＳ極を有し、一方、現像スリ
ーブ１ａに近接して配置された現像剤量規制部材６１も
同様に交互に配設された４極のＮ極及びＳ極を備えてい
る。

【０１１０】また、現像剤量規制部材６１は、感光ドラ
ム１と現像スリーブ１ａとの間の現像領域に対して、現
像スリーブ１ａの回転方向上流側に配され、かつ、その
回転方向ａは、現像スリーブ１ａの回転方向ｂと同方向
とされている。

【０１１１】上記構成によれば、現像剤規制部材６１と
現像スリーブ１ａとの間に存在する磁性トナーＴには、
第１実施例と同様に、現像剤規制部材６１と現像スリー
ブ１ａとから、第１の実施例と同様な搬送力が与えられ
る。

【０１１２】従って、磁性トナーの特性に応じて、現像
剤量規制部材６１の磁極数、磁極の各々の磁束密度、５
０％値、現像剤量規制部材６１と現像スリーブ１ａとの
間の距離Ｗ、現像剤量規制部材６１及び現像スリーブ１
ａの回転速度等を、上記関係式（１）、及び現像領域に
おける現像スリーブ上に形成される磁性トナーの鎖状集
合体の条件を満たすように適宜調整することにより、第
１の実施例と同様の効果を得ることができる。

【０１１３】上記関係式を満たす構成は、磁性トナーの
特性により異なるが、本実施例においては、現像剤量規
制部材６１の磁極を４極構成とし、各々の磁極の磁束密
度を５００ガウス以上とし、また、各々の磁極の５０％
値が角度にして３０度以上の構成とし、また、現像剤量
規制部材６１と現像スリーブ１ａとの間の距離Ｗを約
０．５ｍｍとし、また、現像スリーブ１ａの周速の絶対
値と現像剤量規制部材６１の周速の絶対値を同じとした
場合に、第１及び第２の実施例に用いた磁性トナーにお
いて上記関係式（１）の条件を満たすことが確認され
た。

【０１１４】なおかつ、感光ドラム１５と現像スリーブ
１ａとの間で形成される現像領域において、現像スリー
ブ１ａ上に形成される磁性トナーの鎖状集合体の本数密
度が、８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、かつ、磁性トナーの
鎖状集合体の長さ１８０μｍ以下、かつ、磁性トナーの
重量平均粒径がＲμｍ、真密度がρｇ／ｃｍ² のとき、
現像領域における現像スリーブ１ａ上の現像剤量が０．
０６Ｒρｍｇ／ｃｍ²以上という良質な画像を得るため
の条件を満たすことが確認された。

【０１１５】また、その時得られた画像は、カブリ、潜
像忠実性に関して良質な画像であった。

【０１１６】また、本発明は、上記構成に限るものでは
なく、磁性トナーの特性に応じて、上記関係式（１）の
条件、及び現像領域における現像スリーブ上に形成され
る磁性トナーの鎖状集合体の条件を満たすように、上記
構成条件を適宜調整することが好ましい。

【０１１７】実施例４ 次に図４を参照して、本発明による画像形成装置の現像
装置の第４実施例について説明する。

【０１１８】図４において、現像装置１０は、潜像担持
体である感光ドラム１５に対向し、現像容器３の開口部
に矢印方向に回転可能に配設された現像剤担持体である
非磁性金属部材の現像スリーブ１ａ、および現像スリー
ブ１ａの内部に配設された永久磁石１ｂを備えている。
又、現像容器３内には磁性トナーが収容され、更に磁性
トナーを現像スリーブ１ａ方向に搬送する搬送部材４
ａ、４ｂが設けられている。又、現像容器３内には現像
スリーブ１ａに近接して現像剤量規制部材６２が配設さ
れている。尚、現像剤量規制部材６２は回転可能に設け
られた永久磁石６２ａと、この永久磁石６２ａを現像ス
リーブ１ａから隔離する非磁性部材６２ｂとを有してい
る。

【０１１９】現像スリーブ１ａの永久磁石１ｂは交互に
配設された４極のＮ極及びＳ極を有し、一方、現像剤量
規制部材６２の永久磁石６２ａも同様に交互に配設され
た４極のＮ極及びＳ極を備えている。

【０１２０】また、現像剤量規制部材６２は、感光ドラ
ム１と現像スリーブ１ａとの間の現像領域に対して、現
像スリーブ１ａの回転方向上流側に配され、かつ、その
永久磁石６２ａの回転方向ｃは、現像スリーブ１ａの回
転方向ｂと逆方向とされている。

【０１２１】上記構成によれば、現像剤量規制部材６２
と現像スリーブ１ａとの間に存在する磁性トナーＴに
は、第１実施例と同様に、現像剤規制部材６２の永久磁
石６２ａと現像スリーブ１ａとから、上記実施例と同様
な搬送力が与えられる。

【０１２２】従って、磁性トナーの特性に応じて、永久
磁石６２ａの磁極数、これらの磁極の各々の磁束密度、
５０％値、永久磁石６２ａと現像スリーブ１ａとの間の
距離Ｗ、永久磁石６２ａ及び現像スリーブ１ａの回転速
度等を、上記関係式（１）の条件が満たされるように適
宜調整することにより、第１の実施例と同様の効果を得
ることができる。

【０１２３】上記関係式（１）を満たす構成は、磁性ト
ナーの特性により異なるが、本実施例においては、上記
永久磁石６２ａを４極構成とし、各々の磁極の磁束密度
を４００ガウス以上とし、また、各々の磁極の５０％値
が、角度にして３０度以上の構成とし、また、永久磁石
６２ａと現像スリーブ１ａとの間の距離Ｗを約０．５ｍ
ｍとし、また、現像スリーブ１ａの周速の絶対値に対し
て、永久磁石６２ａの周速の絶対値を２倍以上とした場
合に、実施例１及び２に用いた磁性トナーにおいて上記
関係式（１）の条件を満たすことが確認された。

【０１２４】なおかつ、感光ドラム１５と現像スリーブ
１ａとの間で形成される現像領域において、現像スリー
ブ上に形成される磁性トナーの鎖状集合体の本数密度
が、８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、かつ、磁性トナーの鎖
状集合体の長さが１８０μｍ以下、かつ、磁性トナーの
重量平均粒径がＲμｍ、真密度がρｇ／ｃｍ² のとき、
現像領域における現像スリーブ上の現像剤量が０．０６
Ｒρｍｇ／ｃｍ² 以上という良質な画像を得るための条
件を満たすことが確認された。

【０１２５】また、その時得られた画像は、カブリ、潜
像忠実性に関して良質な画像であった。

【０１２６】ここで、上記実施例並びに比較例における
画像の評価結果を下記の表３に示す。

【０１２７】

【表３】

【０１２８】尚、本発明は、上記構成に限るものではな
く、磁性トナーの特性に応じて、上記関係式を満たすよ
うに、構成条件を適宜調整することが好ましい。

【０１２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、現像剤担持体がその表面に接し
ている第１層現像剤に加える搬送力の大きさをＦ_1S、第
１層現像剤上の第２層現像剤に加える搬送力の大きさを
Ｆ₁ 、現像剤量規制部材が、第１層現像剤及び第２層現
像剤に加える搬送力の大きさをそれぞれＦ_2S、Ｆ₂ とし
たとき、Ｆ_2S≒Ｆ₂ 、かつ、Ｆ_1S＞Ｆ₂ ≧Ｆ₁ の関係を
満たし、磁性トナーが含有する磁性体は、磁場１Ｋ（Ｏ
ｅ）における磁化の強さσｓが１０〜４０（ｅｍｕ／
ｇ）、水平方向フェレ径が０．０５〜０．５（μｍ）で
ある金属酸化物で形成され、前記現像領域における、前
記現像剤担持体上に形成される磁性トナーを含む現像剤
の鎖状集合体の本数密度が８×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、
且つ該鎖状集合体の長さが１８０μｍ以下であり、前記
磁性トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）、真密度をρ
（ｇ／ｃｍ³ ）としたとき、前記現像領域に搬送される
現像剤量が、前記潜像担持体の現像領域面の単位表面積
に対して、０．０６Ｒρ（ｍｇ／ｃｍ² ）以上である構
成としたことにより、磁性トナーへの帯電付与の安定化
を可能となり、帯電十分な磁性トナーのみを安定的に現
像剤担持体表面に薄層コーティングすることができ、現
像領域への搬送ができ、従って、磁性１成分トナーを用
いた現像での画像再現性を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の現像装置の第１実
施例を示す説明図である。

【図２】第１実施例における電荷付与部の作用を示す説
明図である。

【図３】本発明による現像装置の第２実施例を示す説明
図である。

【図４】本発明による現像装置の第３実施例を示す説明
図である。

【図５】本発明による画像形成装置の概略構成図であ
る。

【図６】従来の現像装置を示す説明図である。

【図７】図６の現像装置の電荷付与部の作用を示す説明
図である。

【図８】図７の電荷付与部の作用をより詳しく示す説明
図である。

【図９】画像濃度とトナー粒径との関係を示すグラフで
ある。

【図１０】画像濃度と規格化トナー量の関係を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ａ 現像剤担持体（現像スリーブ） １ｂ 永久磁石 ３ 現像容器 １５ 感光ドラム（潜像担持体） ６、６１、６２ 現像剤量規制部材 Ｔ 磁性トナー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像が形成される潜像担持体と、磁性体
   を含有する磁性トナーを含む現像剤により前記潜像担持
   体上に形成された潜像を可視像化する現像装置とを有
   し、前記現像装置が、前記現像剤を収容する現像容器
   と、該現像容器から潜像を現像する現像領域に前記現像
   剤を搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体の内部に
   静止配置された第１の磁界発生手段と、前記現像剤担持
   体上の現像剤の塗布量を規制する現像剤量規制部材とを
   備え、該現像剤量規制部材は、前記現像剤担持体上の現
   像剤と接触し、前記現像剤担持体の回転方向と同方向に
   回転可能に前記現像剤担持体と間隙を介して対向配置さ
   れ、第１の磁界発生手段の磁極と協同して前記間隙に磁
   界を形成する第２の磁界発生手段を備え、前記磁性トナ
   ーが、少なくとも、前記現像剤担持体と上記現像剤量規
   制部材とから搬送力を受ける構成を備えた画像形成装置
   において、 前記現像剤担持体がその表面に接している第１層現像剤
   に加える搬送力の大きさをＦ_1S、第１層現像剤上の第２
   層現像剤に加える搬送力の大きさをＦ₁ 、前記現像剤量
   規制部材が、第１層現像剤及び第２層現像剤に加える搬
   送力の大きさをそれぞれＦ_2S、Ｆ₂ としたとき、 Ｆ_2S≒Ｆ₂ 、かつ、Ｆ_1S＞Ｆ₂ ≧Ｆ₁ の関係を満たし、
   前記磁性トナーが含有する磁性体は、磁場１Ｋ（Ｏｅ）
   における磁化の強さσｓが１０〜４０（ｅｍｕ／ｇ）、
   水平方向フェレ径が０．０５〜０．５（μｍ）である金
   属酸化物で形成され、 前記現像領域における、前記現像剤担持体上に形成され
   る磁性トナーを含む現像剤の鎖状集合体の本数密度が８
   ×１０⁴ 本／ｃｍ² 以上、且つ該鎖状集合体の長さが１
   ８０μｍ以下であり、 前記磁性トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）、真密度を
   ρ（ｇ／ｃｍ³ ）としたとき、前記現像領域に搬送され
   る現像剤量が、前記潜像担持体の現像領域面の単位表面
   積に対して、０．０６Ｒρ（ｍｇ／ｃｍ² ）以上である
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 磁性トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）
   としたとき、Ｒ≧７．５のとき、磁性トナー中の磁性体
   含有量が３０〜６０（ｗｔ％）であることを特徴とする
   請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記磁性トナー中の磁性体含有量をＷＴ
   （ｗｔ％）、トナーの重量平均粒径をＲ（μｍ）とした
   とき、Ｒ≦７．５のとき、 ＷＴ＝−（１０／３）Ｒ＋（７０±１５） を満足することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像剤担持体表面に接している磁性
   トナーの、前記現像剤担持体より受ける搬送力の主たる
   力が、磁性トナーの帯電電荷量に依存する力であること
   を特徴とする請求項１の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤担持体表面から磁性トナーに
   与えられる搬送力の方向と、前記現像剤量規制部材から
   磁性トナーに与えられる搬送力の方向が、異方向である
   ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像剤量規制部材が、内部に永久磁
   石を有する非磁性部材で構成され、且つ、前記現像剤担
   持体に近接して回転可能に設けられていることを特徴と
   する請求項１の画像形成装置。