(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置であって、
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を磁気ブラシとして表面に担持する磁気ローラーと、
該磁気ローラーの表面に担持された磁気ブラシを所定の層厚に規制する磁性材からなる規制部材と、
前記像担持体及び前記磁気ローラーのそれぞれに対向して配置され、前記磁気ローラー上に担持された磁気ブラシ中のトナーを表面に担持し、担持したトナーを前記像担持体に供給する現像ローラーと、
前記磁気ローラーの内周側にて前記規制部材に対向して配置される規制磁極と、
前記現像ローラー内周側に設けられた現像磁極に対向して前記磁気ローラーの内周側に配置される主磁極と、を備え、
前記磁性キャリアの飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇであり、
前記規制磁極の磁力が３０〜５０ｍＴであり、
前記主磁極の磁力が４５〜７０ｍＴであり、
前記現像磁極は前記主磁極に対して異極性で且つ磁力が小さく、
前記磁性キャリアに５5Ｖ／ｍの電界をかけた状態において、画像形成の初期のキャリア抵抗をＲ０とし、画像形成にともなう前記磁気ローラーの回転による該ローラー表面走行距離が１６５Ｋｍである場合のキャリア抵抗をＲとしたとき、
Ｒ０／Ｒ≦５０
であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に搭載される現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における現像方式としては、キャリアを用いない一成分現像方式と、現像ローラー上にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を磁気ブラシとして表面に担持し、磁気ブラシ中のトナーにより感光体上の静電潜像を現像する二成分現像方式とが知られている。
【０００３】
一成分現像方式は、磁気ブラシによって感光体上の静電潜像が乱されることがなく高画質化に適している反面、現像剤の層厚を規制する規制部材にトナーが付着し、層形成が不均一になって画像欠陥をきたすことがあった。一方、二成分現像方式は、安定した帯電量を長期間維持することができトナーの長寿命化に適している反面、前述した磁気ブラシによる影響のため画質の面で不利であった。
【０００４】
これらの問題を解決する手段の一つとして、感光体に対して非接触に配置した現像ローラーと、磁気ブラシを形成する磁気ローラーとを設ける現像方式が提案されている。この現像方式は、現像剤を磁気ローラーから現像ローラーに供給する際、磁気ローラー上に磁性キャリアを残したまま現像ローラー上にトナーのみを転移させてトナー薄層を形成し、交流電界によって感光体上の静電潜像にトナーを付着させている。
【０００５】
上記の現像方式の場合、直前の現像画像の一部が次の現像時に残像（ゴースト）として現れる現象、いわゆる履歴現像が発生しやすいという不具合がある。
【０００６】
履歴現像が発生するメカニズムについては、静電潜像を現像した際、現像ローラー上にトナーの消費領域（現像領域）と、トナー薄層が残存する非消費領域とが生じると、磁気ローラーから新たなトナーが供給されて現像ローラー上にトナー薄層が形成されたとき、現像領域と非消費領域との間でトナーの層厚の差異が発生する。この状態で全面ベタ画像やハーフトーン画像を現像すると、直前の現像領域から感光体側に移動するトナー量が少ないため、直前の現像画像が残像として浮かび上がる。
【０００７】
そこで、現像ローラー上の現像に用いられなかったトナー薄層を磁気ローラー側へ回収して履歴現像を解消する方法が種々提案されている。例えば特許文献１に記載の現像装置は、現像ローラーと磁気ローラーが対向し、磁気ローラー内に主磁極が設けられ、現像ローラー内に主磁極と異極性の現像磁極が設けられ、現像ローラー及び磁気ローラーの対向位置において現像磁極が主磁極に対向して配置されている。主磁極と現像磁極との間に形成される磁界によって、磁気ローラー上に形成される磁気ブラシの拘束力が強くなり、現像後、現像ローラー上に残存するトナーは、この磁気ブラシによって掻き取られて、磁気ローラー側に回収されることで、履歴現像を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２７４９２４号公報（段落［００２０］、［００２１］、［００２５］、［００２６］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１記載の現像装置では、磁気ブラシの拘束力が強いために、画像形成を長期間にわたって行うと、磁気ブラシによる現像ローラーから磁気ローラーへのトナー回収、及びバイアス印加による磁気ローラーから現像ローラーへのトナー供給が繰り返されるために、トナーの劣化が早まる。劣化したトナーに新しいトナーを補給すると、劣化したトナーは帯電能力が低下しているが、新しいトナーは十分な帯電能力をもっているため、劣化したトナーはさらに帯電量の低い側にシフトして逆帯電する。この逆帯電トナーが混在していると、逆帯電トナーによって画像の背景部分に多数の小さな黒点が現れるカブリ現象が発生する。また、磁気ブラシの拘束力が強いと、画像形成を繰り返すことでキャリアの劣化が促進される。キャリアの劣化によってキャリア抵抗が変化し、磁気ローラー及び現像ローラー間でのトナーの繰り返し移動にともなって、上記と同様にカブリ現象が発生する。このキャリア抵抗の変化にともなうカブリ現象は、現像ローラーと磁気ローラーとを用いる現像方式に限らず、前述の二成分現像方式であれば、例えば現像ローラー上に磁気ブラシを形成する現像方式にも発生する。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、長期間の画像形成によるキャリア抵抗の変化にともなうカブリ現象の発生を抑え、良好な画像を得る現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために第１の発明は、像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置であって、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を磁気ブラシとして表面に担持する磁気ローラーと、該磁気ローラーの表面に担持された磁気ブラシを所定の層厚に規制する磁性材からなる規制部材と、前記像担持体及び前記磁気ローラーのそれぞれに対向して配置され、前記磁気ローラー上に担持された磁気ブラシ中のトナーを表面に担持し、担持したトナーを前記像担持体に供給する現像ローラーと、前記磁気ローラーの内周側にて前記規制部材に対向して配置される規制磁極と、前記現像ローラー内周側に設けられた現像磁極に対向して前記磁気ローラーの内周側に配置される主磁極と、を備え、前記磁性キャリアの飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇであり、前記規制磁極の磁力が３０〜５０ｍＴであり、前記主磁極の磁力が４５〜７０ｍＴであり、前記現像磁極は前記主磁極に対して異極性で且つ磁力が小さく、前記磁性キャリアに５5Ｖ／ｍの電界をかけた状態において、画像形成の初期のキャリア抵抗をＲ０とし、画像形成にともなう前記磁気ローラーの回転による該ローラー表面走行距離が１６５Ｋｍである場合のキャリア抵抗をＲとしたとき、Ｒ０／Ｒ≦５０であることを特徴としている。
【００１２】
また、上記目的を達成するために第２の発明は、像担持体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置であって、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を磁気ブラシとして表面に担持し、磁気ブラシ中のトナーを前記像担持体に供給する現像ローラーと、前記現像ローラーの表面に担持された磁気ブラシを所定の層厚に規制する磁性材からなる規制部材と、前記現像ローラーの内周側にて前記規制部材に対向して配置される規制磁極と、を備え、前記磁性キャリアの飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇであり、前記規制磁極の磁力が３０〜５０ｍＴであり、前記磁性キャリアに５5Ｖ／ｍの電界をかけた状態において、画像形成の初期のキャリア抵抗をＲ０とし、画像形成にともなう前記現像ローラーの回転による該ローラー表面走行距離が７５Ｋｍである場合のキャリア抵抗をＲとしたとき、Ｒ０／Ｒ≦５０であることを特徴としている。
【００１３】
また、第３の発明では、前記構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、磁性キャリアの飽和磁化は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、所定の範囲（３０〜５０ｅｍｕ／ｇ）を上回ると、キャリアの磁化特性が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。また、繰り返しの使用によるキャリア抵抗の低下が小さいキャリアを用いた場合でも、飽和磁化がその上限を上回ると、トナーの劣化が進行するため、濃度低下が発生する。一方、磁性キャリアの飽和磁化量が所定範囲を下回ると、キャリアの磁化特性が小さくなりすぎ、キャリアが磁気ローラー上に保持され難くなり像担持体上に移行することで、キャリアによる白点や黒点が画像に現れるキャリア現像が発生する。飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にある磁性キャリアを用いることで、カブリ現象、濃度低下及びキャリア現像を抑制した良好な画像が得られる。
【００１５】
また、規制磁極の磁力は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、所定の範囲（３０〜５０ｍＴ）を上回ると、規制磁極の磁力が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生するとともに、濃度低下が発生する。一方、規制磁極の磁力が所定範囲を下回ると、安定した磁力を有する規制磁極用の磁石を製作することが難しい。規制磁極の磁力が３０〜５０ｍＴにあると、カブリ現象及び濃度低下を抑制した良好な画像が得られ、規制磁極を製作しやすい。
【００１６】
現像ローラーと磁気ローラーとを用いる現像方式では、磁気ローラー及び現像ローラーの対向位置でキャリアの密度が大きくなることから、画像形成の繰り返しによるキャリアの劣化が進行しやすい。主磁極の磁力が所定の範囲（４５〜７０ｍＴ）を上回ると、繰り返しの使用によってキャリア抵抗の変化が大きくなり、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。一方、上記の現像方式は、現像ローラーのみを用いる現像方式に比べると、キャリア現像が発生しにくいので、主磁極の磁力を下げることは可能であるが、主磁極の磁力が所定範囲を下回るまで下がると、キャリア現像が顕著に発生する。主磁極の磁力が４５〜７０ｍＴにあると、カブリ現象及びキャリア現像を抑制した良好な画像が得られる。
【００１７】
また、繰り返しの画像形成にともなう磁気ローラーのローラー表面走行距離が１６５Ｋｍである場合、画像形成の初期に対するキャリア抵抗の変化Ｒ０／Ｒが所定の範囲（５０以下）を上回ると、画像形成の繰り返しによるキャリア抵抗が小さくなりすぎ、キャリアの帯電能力の低下、トナーへのキャリア成分の付着、及び磁気ローラー及び現像ローラー間でのトナーの繰り返し移動による劣化等によりトナーが劣化することで、トナーの帯電能力が低下し、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。キャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが５０以下であると、カブリ現象を抑制した良好な画像が長期にわたって得られる。
【００１８】
第２の発明によれば、磁性キャリアの飽和磁化は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、所定の範囲（３０〜５０ｅｍｕ／ｇ）を上回ると、キャリアの磁化特性が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。また、繰り返し使用してもキャリア抵抗の低下が小さいキャリアを用いた場合でも、飽和磁化がその上限を上回ると、トナーの劣化が進行するため、濃度低下が発生する。一方、磁性キャリアの飽和磁化量が所定範囲を下回ると、キャリアの磁化特性が小さくなりすぎ、キャリアが現像ローラー上に保持されなくなり像担持体上に移行することで、キャリアによる白点や黒点が画像に現れるキャリア現像が発生する。飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にある磁性キャリアを用いることで、カブリ現象、濃度低下及びキャリア現像を抑制した良好な画像が得られる。
【００１９】
また、規制磁極の磁力は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、所定の範囲（３０〜５０ｍＴ）を上回ると、規制磁極の磁力が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生するとともに、濃度低下が発生する。一方、規制磁極の磁力が所定範囲を下回ると、安定した磁力を有する規制磁極用の磁石を製作することが難しい。規制磁極の磁力が３０〜５０ｍＴにあると、カブリ現象及び濃度低下を抑制した良好な画像が得られ、規制磁極を製作しやすい。
【００２０】
また、繰り返しの画像形成にともなう磁気ローラーのローラー表面走行距離が７５Ｋｍである場合、画像形成の初期に対するキャリア抵抗の変化Ｒ０／Ｒが所定の範囲（５０以下）を上回ると、画像形成の繰り返しによるキャリア抵抗が小さくなりすぎ、キャリアの帯電能力の低下、トナーへのキャリア成分の付着等によりトナーが劣化することで、トナーの帯電能力が低下し、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。キャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが５０以下であると、カブリ現象を抑制した良好な画像が長期にわたって得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を概略的に示す図
【図２】第１実施形態に係る現像装置を概略的に示す断面図
【図３】第２実施形態に係る現像装置を概略的に示す断面図
【図４】キャリア抵抗の測定を示す図
【図５】逆帯電トナー量の測定を示す図
【図６】キャリア抵抗変化と逆帯電量との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成を概略的に示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転可能である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２４】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００２５】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピューター等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザー光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザー光により、各感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２６】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラー６、駆動ローラー２５及び従動ローラー２７に張架されている。駆動ローラー２５は図示しないモーターによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラー２５の回転によって循環駆動させられる。
【００２７】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。各１次転写ローラー２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００２８】
２次転写ローラー３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラー２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００２９】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から送り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から送り出された用紙を２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、トナー像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙Ｐを用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００３０】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面の表面側）に引き出すことにより用紙Ｐの補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラー３３ｂ及び捌きローラー３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に送り出される。
【００３１】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラー対３３ｃの手前で合流しており、レジストローラー対３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、転写バイアスが印加された２次転写ローラー３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００３２】
定着部１８は、ヒータ等により加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラーと、定着ベルトを挟んで定着ローラーに圧接して配設された加圧ローラー等とを備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、トナー像が定着部１８で定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙の裏面にも２次転写ローラー３４でトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙は第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラー対１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００３３】
図２は、上記の画像形成装置１に用いられる、現像ローラーと磁気ローラーとを備えた第１実施形態の現像装置の構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体等を示すａ〜ｄの符号を省略し、必要な場合にはａ〜ｄの符号を付与して説明する。
【００３４】
図２に示すように、現像装置２は、現像ローラー２０と、磁気ローラー２１と、撹拌部４２、規制部材２４、及び現像容器２２等により構成されている。
【００３５】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部材２２ｂによって第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃに仕切られている。第１搬送路２２ｄ及び第２搬送路２２ｃには、トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部４２の第１撹拌部材４４及び第２撹拌部材４３と、磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。さらに現像容器２２には、現像ローラー２０を像担持体である感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３６】
撹拌部４２は、現像容器２２の底部に設けられ、第１撹拌部材４４と第２撹拌部材４３との２本で構成される。第１撹拌部材４４が第１搬送路２２ｄ内に設けられ、第２撹拌部材４３が第１撹拌部材４４の右方に隣接して、第２搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００３７】
第１及び第２撹拌部材４４、４３は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃを仕切る仕切り部材２２ｂの長手方向（図２の紙面の表裏方向）の両端部側には、連通部（図略）が設けられており、第２撹拌部材４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部材２２ｂに設けた一方の連通部から第１搬送路２２ｄ内に搬送され、第１搬送路２２ｄ内と第２搬送路２２ｃ内とを循環する。そして、第１撹拌部材４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００３８】
磁気ローラー２１は、第１撹拌部材４４の上方に対向して配設され、第１撹拌部材４４から供給された現像剤を磁気ブラシとして表面に担持し、該表面に担持した磁気ブラシ中のトナーのみを現像ローラー２０に供給する。磁気ローラー２１の表面に対向して規制部材２４が配設される。
【００３９】
規制部材２４は、ステンレス鋼等の磁性材料で板状に形成され、磁気ローラー２１の左斜め下方で且つ現像ローラー２０の下方にて現像容器２２に固定保持されている。規制部材２４の先端部は、所定の間隔を有して磁気ローラー２１の表面に対向し、磁気ローラー２１の表面に担持される磁気ブラシの層厚を規制する。
【００４０】
また、磁気ローラー２１は、回転スリーブ２１ｅと、磁極部材２１ｆ、及びローラー軸２１ｇを備える。
【００４１】
回転スリーブ２１ｅは、非磁性材料で円筒状に形成され磁極部材２１ｆと所定の間隔を有して配設されることで、回転スリーブ２１ｅの表面に現像剤を磁気ブラシとして担持する。また、回転スリーブ２１ｅは、現像容器２２に回転可能に支持され、図示しないモーター及び歯車からなる駆動機構により矢印Ｃ方向に回転させられることで磁気ブラシを搬送する。さらに、回転スリーブ２１ｅは、直流電圧５５ａに交流電圧５５ｂを重畳した電源である第１電圧印加部５５によって第１バイアスが印加される。
【００４２】
磁極部材２１ｆは、ローラー軸２１ｇに接着等で固着されローラー軸２１ｇを介して現像容器２２に回転不能に支持される。また、磁極部材２１ｆは、外周部の極性が異なる複数の磁石からなり、規制磁極２１ｆ１と、規制磁極２１ｆ１と同極の磁極が周方向に隣接する回収磁極２１ｆ２と、主磁極２１ｆ３とを有する。  
【００４３】
規制磁極２１ｆ１は、規制部材２４に対向して配置され、規制部材２４の先端部を規制磁極２１ｆ１と逆極性に磁化する。規制部材２４の先端部と回転スリーブ２１ｅの表面との間に形成される磁界によって、回転スリーブ２１ｅの表面に磁気ブラシの薄層が形成される。
【００４４】
主磁極２１ｆ３は、現像ローラー２０と対向する位置Ｅに向けて配置され、後述する現像ローラー２０の現像磁極２０ｆとともに回転スリーブ２１ｅ上の磁気ブラシを対向位置Ｅの近傍に立ち上げる。対向位置Ｅにおいて回転スリーブ２１ｅ上に形成された磁気ブラシのトナーのみが現像ローラー２０の表面に供給される。また、対向位置Ｅ近傍において回転スリーブ２１ｅ上に形成された磁気ブラシの拘束力によって、画像形成後の現像に供されなかった現像ローラー２０上のトナーが現像ローラー２０の表面から引き剥がされ、回転スリーブ２１ｅの表面に回収される。
【００４５】
回収磁極２１ｆ２は、磁極部材２１ｆの他の磁極に比べ磁力が弱くなっており回転スリーブ２１ｅの表面に現像剤を担持することがなく、現像に供されなかった現像剤を撹拌部４２側に回収する。
【００４６】
現像ローラー２０は、磁気ローラー２１の左斜め上方にて所定の間隔を隔てて磁気ローラー２１に対向位置Ｅで対向し、現像スリーブ２０ｅと、現像磁極２０ｆ、及び固定軸２０ｇ等を備えて構成されている。
【００４７】
現像磁極２０ｆは、現像スリーブ２０ｅと所定の間隔を有して、磁気ローラー２１と対向する位置Ｅで固定軸２０ｇを介して現像容器２２に回転不能に支持される。また、現像磁極２０ｆは、磁気ローラー２１の主磁極２１ｆ３に対して異極性で且つ磁力が小さい磁石で構成され、主磁極２１ｆ３とともに磁気ローラー２１上の磁気ブラシを対向位置Ｅの近傍で立ち上げ拘束力を付与する。
【００４８】
現像スリーブ２０ｅは非磁性材料で円筒状に形成され現像容器２２に回転可能に支持される。また、現像スリーブ２０ｅは、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設され、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。さらに現像スリーブ２０ｅは、図示しないモーター及び歯車からなる駆動機構により、回転スリーブ２１ｅと同じ方向である矢印Ｂ方向に回転させられる。さらに、現像スリーブ２０ｅは、直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳した電源である第２電圧印加部５６によって第２バイアスが印加される。
【００４９】
上記構成により、磁気ローラー２１の回転スリーブ２１ｅ表面において、帯電した現像剤は磁極部材２１ｆの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、回転スリーブ２１ｅが矢印Ｃ方向に回転することで、磁気ブラシは搬送される。この磁気ブラシは規制部材２４と規制磁極２１ｆ１とによって所定の層厚に調節される。そして、所定の層厚となった磁気ブラシは、回転スリーブ２１ｅの回転によって対向位置Ｅに搬送される。対向位置Ｅにおいて、磁気ブラシは主磁極２１ｆ３及び現像磁極２０ｆによって立ち上げられ現像スリーブ２０ｅに接触する。ここで、第１電圧印加部５５の第１バイアスと第２電圧印加部５６の第２バイアスとの間で電位差を設けて、第１電圧印加部５５及び第２電圧印加部５６が印加されることで、磁気ブラシのトナーのみが、回転スリーブ２１ｅから現像スリーブ２０ｅに供給される。現像スリーブ２０ｅに供給されなかった磁気ブラシは、回転スリーブ２１ｅの矢印Ｃ方向の回転にともない、回収磁極２１ｆ２にて回転スリーブ２１ｅ上に担持されなくなり、第１撹拌部材４４側に戻される。
【００５０】
そして、現像スリーブ２０ｅが矢印Ｂ方向に回転することで、現像スリーブ２０ｅに担持されたトナーは現像領域Ｄに搬送される。ここで、第２電圧印加部５６の第２バイアスが印加されることで、第２バイアスの電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｅ上に担持されたトナーが感光体１１に飛翔する。感光体１１が矢印Ａ方向に回転することで、飛翔したトナーは感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。現像ローラー２０上の現像に供されなかったトナーは、位置Ｅ近傍に形成された磁気ブラシの拘束力によって、現像スリーブ２０ｅの表面から引き剥がされ磁気ローラー２１の回転スリーブ２１ｅの表面に回収される。
【００５１】
上記の構成の現像装置２に用いられる磁性キャリアは、その飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にあるように構成される。
【００５２】
磁性キャリアの飽和磁化は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、上記の範囲を上回ると、キャリアの磁化特性が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。また、繰り返しの使用によるキャリア抵抗の低下が小さいキャリアを用いた場合でも、飽和磁化がその上限を上回ると、トナーの劣化が進行するため、濃度低下が発生する。一方、上記範囲を下回ると、キャリアの磁化特性が小さくなりすぎ、キャリアが磁気ローラー２１上に保持され難くなり感光体１１上に移行することで、キャリアによる白点や黒点が画像に現れるキャリア現像が発生する。飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にある磁性キャリアを用いることで、カブリ現象、濃度低下及びキャリア現像を抑制した良好な画像が得られる。
【００５３】
また、規制磁極２１ｆ１の磁力は３０〜５０ｍＴの範囲にあるように構成される。
【００５４】
規制磁極２１ｆ１の磁力は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、上記の範囲を上回ると、規制磁極２１ｆ１の磁力が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生するとともに、濃度低下が発生する。一方、上記範囲を下回ると、安定した磁力を有する規制磁極２１ｆ１用の磁石を製作することが難しい。規制磁極２１ｆ１の磁力が３０〜５０ｍＴにあると、カブリ現象及び濃度低下を抑制した良好な画像が得られ、規制磁極２１ｆ１を製作しやすい。
【００５５】
また、主磁極２１ｆ３の磁力は４５〜７０ｍＴの範囲にあり、現像磁極２０ｆは主磁極２１ｆ３に対して異極性で且つ磁力が小さく構成される。
【００５６】
現像ローラーと磁気ローラーとを用いる現像方式では、磁気ローラー２１及び現像ローラー２０の対向位置Ｅでキャリアの密度が大きくなることから、画像形成の繰り返しによるキャリアの劣化が進行しやすい。主磁極２１ｆ３の磁力が上記の範囲を上回ると、繰り返しの使用によってキャリア抵抗の変化が大きくなり、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。一方、上記の現像方式は、現像ローラーのみを用いる現像方式に比べるとキャリア現像が発生しにくいので、主磁極２１ｆ３の磁力を下げることは可能であるが、主磁極２１ｆ３の磁力が所定範囲を下回るまで下がると、キャリア現像が顕著に発生する。主磁極２１ｆ３の磁力が４５〜７０ｍＴの範囲にあり、現像磁極２０ｆは主磁極２１ｆ３に対して異極性で且つ磁力が小さく構成されると、対向位置Ｅの磁気ブラシは適切な拘束力を備えることとなり、カブリ現象及びキャリア現像を抑制した良好な画像が得られる。
【００５７】
また、本実施形態では、キャリアに５５Ｖ／ｍの電界をかけた状態において、画像形成の初期のキャリア抵抗をＲ０とし、画像形成にともなう回転スリーブ２１ｅ（磁気ローラー２１）の回転による該ローラー表面走行距離が１６５Ｋｍである場合のキャリア抵抗をＲとしたとき、キャリ抵抗変化Ｒ０／Ｒ≦５０である。
【００５８】
繰り返しの画像形成にともなう磁気ローラー２１のローラー表面走行距離が１６５Ｋｍであるとき、画像形成の初期に対するキャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが上記の範囲を上回ると、画像形成の繰り返しによるキャリア抵抗が小さくなりすぎ、キャリアの帯電能力の低下、トナーへのキャリア成分の付着、及び磁気ローラー２１及び現像ローラー２０間でのトナーの繰り返し移動による劣化等によりトナーが劣化することで、トナーの帯電能力が低下し、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。キャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが５０以下であると、カブリ現象を抑制した良好な画像が長期にわたって得られる。
【００５９】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る二成分現像方式の現像装置２を概略的に示す断面図である。現像装置２は、現像ローラー２０と、撹拌部４２と、規制部材２４、及び現像容器２２等により構成されている。
【００６０】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部から突出する仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｄ及び第２搬送路２２ｃを仕切っている。第１搬送路２２ｄ及び第２搬送路２２ｃには、トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容される。また、現像容器２２は、第１撹拌部材４４と第２撹拌部材４３及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。また、現像容器２２には、現像ローラー２０の表面に対向する規制部材２４が取り付けられている。
【００６１】
第１撹拌部材４４は第１搬送路２２ｄ内に設けられる。第２撹拌部材４３は、第１撹拌部材２３の右方に隣接して第２搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００６２】
第１及び第２撹拌部材４４、４３は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図３の紙面の表裏方向）の両端部側には、連通部（図略）が設けられており、第２撹拌部材４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部材２２ｂに設けた一方の連通部から第１搬送路２２ｄ内に搬送され、第１搬送路２２ｄ内と第２搬送路２２ｃ内とを循環する。そして、第１撹拌部材４４から現像ローラー２０に現像剤が供給される。
【００６３】
現像ローラー２０は、第１撹拌部材４４の左上方に対向して配設され、第１撹拌部材４４から供給された現像剤を磁気ブラシとして表面に担持し、該表面に担持した磁気ブラシ中のトナーのみを感光体１１に供給する。現像ローラー２０の周面に対向して規制部材２４が配設される。
【００６４】
規制部材２４は、ステンレス鋼等の磁性材料で板状に形成され、現像ローラー２０の上方にて現像容器２２に固定保持されている。規制部材２４の先端部は、所定の間隔を有して現像ローラー２０の表面に対向し、現像ローラー２０の表面に担持される磁気ブラシの層厚を規制する。
【００６５】
また、現像ローラー２０は、現像スリーブ２０ｈ及び固定磁石２０ｍを備える。
【００６６】
固定磁石２０ｍは、ローラー軸を介して現像容器２２に回転不能に支持され、また、外周部の極性が異なる複数の磁石からなり、また規制磁極２０ｎを有する。  規制磁極２０ｎは、規制部材２４に対向して配置され、規制部材２４の先端部を規制磁極２０ｎと逆極性に磁化する。規制部材２４の先端部と現像ローラー２０の表面との間に形成される磁界によって、現像ローラー２０の表面に磁気ブラシの薄層が形成される。
【００６７】
現像スリーブ２０ｈは固定磁石２０ｍと所定の間隔を有して配設されることで、現像スリーブ２０ｈの表面に現像剤を磁気ブラシとして担持する。また、現像スリーブ２０ｈは、現像容器２２に回転可能に支持され、図示しないモーター及び歯車からなる駆動機構により矢印方向に回転させられることで磁気ブラシを搬送する。また、現像スリーブ２０ｈは、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設され、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。さらに、現像スリーブ２０ｈは、直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳した電源である第２電圧印加部５６によって現像バイアスが印加される。
【００６８】
上記構成により、現像スリーブ２０ｈ表面において、帯電した現像剤は固定磁石２０ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、現像スリーブ２０ｈが矢印方向に回転することで、磁気ブラシは搬送される。この磁気ブラシは規制部材２４と規制磁極２０ｎとによって所定の層厚に調節される。そして、所定の層厚となった磁気ブラシは、現像スリーブ２０ｈの回転によって現像領域Ｄに搬送される。ここで、第２電圧印加部５６の現像バイアスが印加されることで、現像バイアスの電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｈ上に担持された磁気ブラシのトナーが感光体１１に供給される。感光体１１が回転することで、供給されたトナーは感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。現像ローラー２０上の現像に供されなかったトナーを含む現像剤は、現像スリーブ２０ｈの矢印方向の回転にともない第１撹拌部材４４側に戻される。
【００６９】
上記の構成の現像装置２に用いられる磁性キャリアは、その飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にあるように構成される。
【００７０】
磁性キャリアの飽和磁化は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、上記の範囲を上回ると、キャリアの磁化特性が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。また、繰り返しの使用によるキャリア抵抗の低下が小さいキャリアを用いた場合でも、飽和磁化がその上限を上回ると、トナーの劣化が進行するため、濃度低下が発生する。一方、上記範囲を下回ると、キャリアの磁化特性が小さくなりすぎ、キャリアが現像ローラー２０上に保持され難くなり感光体１１上に移行することで、キャリアによる白点や黒点が画像に現れるキャリア現像が発生する。飽和磁化が３０〜５０ｅｍｕ／ｇの範囲にある磁性キャリアを用いることで、カブリ現象、濃度低下及びキャリア現像を抑制した良好な画像が得られる。
【００７１】
また、規制磁極２０ｎの磁力は３０〜５０ｍＴの範囲にあるように構成される。
【００７２】
規制磁極２０ｎの磁力は、画像形成を繰り返した場合、キャリア抵抗の低下に影響を与えるものであり、上記の範囲を上回ると、規制磁極２０ｎの磁力が大きくなりすぎ、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生するとともに、濃度低下が発生する。一方、上記範囲を下回ると、安定した磁力を有する規制磁極２０ｎ用の磁石を製作することが難しい。規制磁極２０ｎの磁力が３０〜５０ｍＴにあると、カブリ現象及び濃度低下を抑制した良好な画像が得られ、規制磁極２０ｎを製作しやすい。
【００７３】
また、キャリアに５５Ｖ／ｍの電界をかけた状態において、画像形成の初期のキャリア抵抗をＲ０とし、画像形成にともなう現像スリーブ２０ｈ（現像ローラー２０）の回転による該ローラー表面走行距離が７５Ｋｍである場合のキャリア抵抗をＲとしたとき、キャリ抵抗変化Ｒ０／Ｒ≦５０である。
【００７４】
繰り返しの画像形成にともなう現像ローラー２０のローラー表面走行距離が７５Ｋｍである場合、画像形成の初期に対するキャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが上記の範囲を上回ると、画像形成の繰り返しによるキャリア抵抗が小さくなりすぎ、キャリアの帯電能力の低下、トナーへのキャリア成分の付着等によりトナーが劣化することで、トナーの帯電能力が低下し、新しいトナーの補給にともなうカブリ現象が発生する。キャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが５０以下であると、カブリ現象を抑制した良好な画像が長期にわたって得られる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の実施形態をさらに具体化した実施例１〜５及び比較例１〜７を説明する。尚、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００７６】
実施例１〜３及び比較例１〜５に用いる現像装置１は、現像ローラー２０と磁気ローラー２１とを有する第１実施形態の構成を備えるものであり、実施例４、５及び比較例６、７に用いる現像装置１は、現像ローラー２０のみを有する第２実施形態の構成を備えるものである。
【００７７】
実施例１〜３及び比較例１〜５に用いる現像装置１は、現像ローラー２０の現像スリーブ２０ｅの直径が２０ｍｍであり、その回転数７００ｒｐｍである。磁気ローラー２１の回転スリーブ２１ｅの直径が２０ｍｍであり、その回転数８７８ｒｐｍである。感光体１１と現像ローラー２０とのギャップは１１０μｍであり、現像ローラー２０と磁気ローラー２１とのギャップは３００μｍであり、規制部材２４と磁気ローラー２１とのギャップは０．３ｍｍである。現像剤は、トナー粒径６．８μｍ、キャリア粒径３５μｍのものを用いて、トナー／キャリア重量比率が１１％である。現像ローラー電圧（第２電圧印加部５６のバイアス）は周波数４ＫＨｚ、Ｖｐｐ１．６Ｋｖ、Ｖｄｃ１００ｖ、デューティ４０％であり、磁気ローラー電圧（第１電圧印加部５５のバイアス）は周波数４ＫＨｚ、Ｖｐｐ０．９Ｋｖ、Ｖｄｃ３００ｖ、デューティ６０％である。
【００７８】
実施例４、５及び比較例６、７に用いる現像装置１は、現像ローラー２０の現像スリーブ２０ｈの直径が２０ｍｍであり、その回転数３５３ｒｐｍである。感光体１１と現像ローラー２０とのギャップは３００μｍであり、規制部材２４と現像ローラー２０とのギャップは０．３ｍｍである。現像剤は、トナー粒径６．８μｍ、キャリア粒径３５μｍのものを用いて、トナー／キャリア重量比率が１１％である。現像バイアス（第２電圧印加部５６のバイアス）は周波数１０ＫＨｚ、Ｖｐｐ１．２Ｋｖ、Ｖｄｃ３００ｖ、デューティ５０％である。
【００７９】
実施例１、３、４及び比較例２、３、４、６のキャリアは、キャリア心材（フェライト粒子、重量平均粒子径３５μｍ、飽和磁化４０ｅｍｕ／ｇ）１０００質量部にポリアミドイミド樹脂１０質量部を被覆した。実施例２、５のキャリアは、キャリア心材（フェライト粒子、重量平均粒子径３５μｍ、飽和磁化４０ｅｍｕ／ｇ）１０００質量部にメラミン樹脂１０質量部を被覆した。比較例１、７のキャリアは、キャリア心材（フェライト粒子、重量平均粒子径３５μｍ、飽和磁化５５ｅｍｕ／ｇ）１０００質量部にポリアミドイミド樹脂１０質量部を被覆した。比較例５のキャリアは、キャリア心材（フェライト粒子、重量平均粒子径３５μｍ、飽和磁化５５ｅｍｕ／ｇ）１０００質量部にメラミン樹脂１０質量部を被覆した。
【００８０】
キャリアは心材表面に樹脂コーティングを施したものが良く、キャリア心材が表面に露出しないようにコーティングする必要がある．コーティング樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂、メラミン樹脂の他、ＰＴＦＥ、ＰＦＡなどのフッ素樹脂やシリコン樹脂、アクリル樹脂、また、これらの樹脂を組み合わせたものが使用できる．キャリア抵抗変化を小さくするためには、鉛筆硬度の高い樹脂（３Ｈ以上）を使用することが好ましい。キャリアの抵抗変化が大きくなると、キャリアコアの露出により、トナーを帯電する能力が低下するとともに、トナー側にキャリア成分が移行するなどして、トナーの帯電能力が低下してしまう．このような状態で新しいトナーが補給されると、劣化トナーが逆極性に帯電し、補給カブリ（新しいトナーの補給にともなうカブリ現象）が起こる。
【００８１】
実施例及び比較例のキャリアの構成及び磁極部材２１ｆ、規制磁極２０ｎ等の各磁極の構成を表１に示す。
【表１】
0005736326.tif 000002
【００８２】
表１のキャリアの飽和磁極は、コアの焼成等の製造上、飽和磁極にバラツキが略１０ｅｍｕ／ｇで発生し、例えば実施例１等では４０±５ｅｍｕ／ｇの範囲にある。
【００８３】
また、表１のキャリア抵抗は、図４に示すブリッジ法により測定した結果である。図４はブリッジ式電気抵抗測定器１００と超絶縁計（東亜電波工業社製、ＳＭ−５Ｅ型）１０９によるキャリア抵抗の測定を示す図である。この測定法は、磁界内でキャリア粒子を鎖状に連ねた状態で静的抵抗を測定するもので、磁気ブラシに近似させ、現像条件に影響されない値として、キャリアの電気抵抗を測定することができる。アクリル樹脂製の基板１０８の上面には銅製の電極板１０１、１０２が互いに２ｍｍの間隙をもって平行に固定されている。電極板１０１、１０２の裏側には夫々１０００ガウスの磁石１０３、１０４が配設されており電極板１０１、１０２間に磁界を形成している。キャリアサンプル１０７を電極板１０１、１０２間に０．２ｇセットすると磁力線に従って、図４に示すようにチェーン構造を持った状態で充填される。１０００Ｖの直流電圧（電界５５Ｖ／ｍ）を端子間に印加してから１０秒後のキャリア電気抵抗値を超絶縁計１０９にて読み取る。読み取った値を磁石１０３、１０４の面積（３ｃｍ2）及び電極間距離（２ｍｍ）から体積固有抵抗（単位：Ωｃｍ）を求めキャリア抵抗とした。尚、表１のキャリア抵抗は、画像形成の初期のキャリア抵抗をＲ０である。
【００８４】
画像形成を繰り返す耐久試験は、２３℃、５０％の温湿度において、印字率５％、磁気ブラシ量２０〜４０ｍｇ／ｃｍ２の範囲で、現像ローラー２０と磁気ローラー２１とを用いる現像方式の場合、印字枚数１０ｋ枚（８．５Ｋｍ）、５０ｋ枚（４２．４Ｋｍ）、１００ｋ（８４．８Ｋｍ）、２００ｋ枚（１６９．７Ｋｍ）、枚５００ｋ枚（４２４．１Ｋｍ）毎に、キャリア抵抗をブリッジ法により測定するとともに逆帯電トナー量を測定した。尚、カッコ内の数値は、各印字枚数を回転スリーブ２１ｅの回転による該ローラー表面走行距離（単位：Ｋｍ）に換算した値である。また現像ローラー２０のみを用いる現像方式の場合、印字枚数１０ｋ枚（７．９Ｋｍ）、５０ｋ枚（３９．６Ｋｍ）、１００ｋ（７９．２Ｋｍ）枚毎にキャリア抵抗をブリッジ法により測定するとともに逆帯電トナー量を測定した。尚、カッコ内の数値は、各印字枚数を現像スリーブ２０ｅの回転による該ローラー表面走行距離（単位：Ｋｍ）に換算した値である。
【００８５】
逆帯電トナー量は、図５に示す帯電量測定装置１１０で測定した。帯電量測定装置１１０は、スリーブ１１２に内蔵した磁石ローラー１１３の回転により現像剤に回転振動ネルギーを付加し、またスリーブ１１２及び電極１１１間に印加する直流電源により飛翔電界を発生させることで、スリーブ１１２上の現像剤からキャリアを電極１１１側へ飛散させ、飛散したトナーを逆帯電トナー量として測定するものである。スリーブ１１２上に１ｇの現像剤を保持し、スリーブ１１２及び電極間のギャップを５ｍｍとした状態で、磁力１００ｍＴの磁石ローラー１１３を３００ｒｐｍで回転させ、バイアス電源１１５に３０秒間、−３Ｋｖかけて、電極１１１に飛散したトナー量を測定した。
【００８６】
以上の測定結果に基づいて、初期のキャリア抵抗Ｒ０に対する各耐久後のキャリア抵抗Ｒの変化Ｒ０／Ｒと、逆帯電トナー量（単位：ｇ）を下表に示す。表２、表３は現像ローラー２０と磁気ローラー２１とを用いる現像方式のキャリア抵抗変化及び逆帯電トナー量を示し、表４、表５は現像ローラー２０のみを用いる現像方式のキャリア抵抗変化及び逆帯電トナー量を示す。
【００８７】
【表２】
0005736326.tif 000003
表２の比較例４は、ローラー表面走行距離が８．５Ｋｍを超えるとキャリア現像が発生し耐久試験を中止した。また、比較例５は、ローラー表面走行距離が８．５Ｋｍを超えると濃度低下が発生し耐久試験を中止した。
【００８８】
【表３】
0005736326.tif 000004
【００８９】
【表４】
0005736326.tif 000005
【００９０】
【表５】
0005736326.tif 000006
【００９１】
上記の表２から表５の各ローラー表面走行距離におけるキャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒと逆帯電量との関係をプロットしたグラフを図６に示す。図６のグラフの横軸はキャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒをとり、その縦軸は帯電トナー量（単位：ｇ）をとっている。図６に示すように、キャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが大きくなると、キャリアの帯電能力低下、トナーへのキャリア成分付着、トナーの往復動による劣化の促進などの理由により、劣化トナーの帯電が下がり、逆帯電トナーが発生しやすくなる。キャリア抵抗変化Ｒ０／Ｒが値５０（図６の破線位置）を超えると、逆帯電トナー量が一定量を越えるため、画像の白紙部分に補給カブリが発生する。また、比較例１、７に示すように、飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｇを超えると、補給カブリが発生しやすくなる。さらに比較例２、６に示すように、規制磁極が５０ｍＴを超えると補給カブリが発生しやすくなる。現像ローラー２０と磁気ローラー２１とを用いる現像方式では、実施例１〜３に示すように所定の数値範囲にあると、ローラー表面走行距離が１６５Ｋｍでも良好な画像が得られ、また現像ローラー２０のみを用いる現像方式では、実施例４、５に示すように所定の数値範囲にあると、ローラー表面走行距離が７５Ｋｍでも良好な画像が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に搭載される現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１    画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２    現像装置
１１ａ〜１１ｄ、１１    感光体（像担持体）
２０ａ〜２０ｄ、２０    現像ローラー
２０ｅ、２０ｈ    現像スリーブ
２０ｆ    現像磁極
２０ｍ    固定磁石
２０ｎ、２１ｆ１    規制磁極
２１ａ〜２１ｄ、２１    磁気ローラー
２１ｅ    回転スリーブ
２１ｆ    磁極部材
２１ｆ２    回収磁極
２１ｆ３    主磁極
２２    現像容器
４２    撹拌部
５５    第１電圧印加部
５５ａ    直流電圧
５５ｂ    交流電圧
５６    第２電圧印加部
５６ａ    直流電圧
５６ｂ    交流電圧
１００    ブリッジ式電気抵抗測定器
１０１、１０２    電極板
１０３、１０４    磁石
１０７    キャリアサンプル
１０８    基板
１０９    超絶縁計
１１０    帯電量測定装置
１１１    電極
１１２    スリーブ
１１３    磁石ローラー
１１５    バイアス電源
【図１】
0005736326.tif 000007
【図２】
0005736326.tif 000008
【図３】
0005736326.tif 000009
【図４】
0005736326.tif 000010
【図５】
0005736326.tif 000011
【図６】
0005736326.tif 000012