(57)【要約】【課題】現像剤担持体全体を現像領域として現像に寄与させることでトナーにより潜像が現像される領域を多くし、ソリッド部における画像濃度が高く、キャリア付着による画像ダメージ（転写抜けや定着不良等）がなく、且つベタ埋まりの良い高品位の画像を得ることができる現像方法を提供する。【解決手段】内部に磁石を有する現像剤担持体１１１を像担持体１００に対向して配置し、現像剤担持体でトナーＴと磁性キャリアＭＣとを含む二成分現像剤を担持して像担持体との間に形成される現像領域Ａ〜Ｃに搬送し、現像領域内で表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、磁気ブラシのトナーで像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、現像領域内で、表面にトナーを有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアＭＣから離脱した遊離トナーで像担持体の潜像を現像する。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシの磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーで前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、
前記磁性キャリアは、粒径が５〜１００μｍであり、磁性体含有量が３０重量％であり、磁気特性は、磁場１０００エルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）が３０乃至１０００ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像部の磁場を通過後、キャリアを消磁又は減磁する前の磁場０エルステッドにおける残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上であることを特徴とする現像方法。
【請求項２】
トナーを担持するトナー担持体を像担持体に対向して配置すると共に、内部に磁石を有する現像剤担持体を前記トナー担持体に対向して配置し、その現像剤担持体で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前記トナー担持体との間に形成されるトナー供給及びトナー薄層形成領域に搬送し、トナー担持体との間に形成されるトナー供給電界の作用領域で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシの磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを前記トナー担持体に付着させ、該トナー担持体でトナーを担持して前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法において、
前記磁性キャリアは、粒径が５〜１００μｍであり、磁性体含有量が３０重量％であり、磁気特性は、磁場１０００エルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）が３０乃至１０００ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像部の磁場を通過後、キャリアを消磁又は減磁する前の磁場０エルステッドにおける残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上であることを特徴とする現像方法。
【請求項３】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像領域内で、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーを現像に用いることを特徴とする現像方法。
【請求項４】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像領域内に、少なくとも像担持体と現像剤担持体との最近接位置に配置される現像主磁極と、像担持体回転方向に対して前記主磁極の上流側に隣接または近接して配置される主磁極と逆極性の磁極とを備えることを特徴とする現像方法。
【請求項５】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像領域内で現像主磁極により作用する磁場は、像担持体表面における最大磁束密度が５０〜１５０ｍＴであることを特徴とする現像方法。
【請求項６】
請求項１記載の現像方法において、
現像剤に、トナーと独立または一緒にキャリアを補給する機構を備えたことを特徴とする現像方法。
【請求項７】
請求項１記載の現像方法において、
前記磁性キャリアの体積平均粒径が５０μｍ以下であることを特徴とする現像方法。
【請求項８】
請求項１記載の現像方法において、
前記磁性キャリアの体積平均粒径が、像担持体上の光書込み画像（潜像）の最小画素径以下であることを特徴とする現像方法。
【請求項９】
請求項１記載の現像方法において、
前記磁性キャリアのダイナミック（動的）電気抵抗値が１０５〜１０１０Ωであることを特徴とする現像方法。
【請求項１０】
請求項１記載の現像方法において、
前記トナーとして磁性トナーを用いることを特徴とする現像方法。
【請求項１１】
請求項１記載の現像方法において、
前記磁性キャリアの表層がカーボンを含有しない皮膜で被覆されていることを特徴とする現像方法。
【請求項１２】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像剤担持体の表面の回動軸方向の凹凸の平均間隔Ｓｍが、像担持体上の光書込み画像（潜像）の最小画素径の２倍以下で、十点平均粗さＲｚが磁性キャリアの体積平均粒径の１／２以下であることを特徴とする現像方法。
【請求項１３】
請求項１記載の現像方法において、
現像用磁気ブラシを形成する現像剤の現像直前における磁性キャリア表面に対するトナーの被覆率が２０〜１００％であることを特徴とする現像方法。
【請求項１４】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像剤担持体に磁力で担持されている現像剤を、現像領域の磁場通過後、消磁または減磁する手段を備えることを特徴とする現像方法。
【請求項１５】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像領域を通過した後で転写領域に至る前に、像担持体表面に対向して磁気的にキャリアを捕集するキャリアキャッチャを備えることを特徴とする現像方法。
【請求項１６】
請求項１記載の現像方法において、
前記現像剤担持体上の二成分現像剤量を規制する規制部材を備え、該規制部材を通過した後で現像領域に至る前に、現像剤担持体表面に対向し磁気ブラシに近接または接触する態様のキャリア飛散防止用現像剤ガイド板を備えることを特徴とする現像方法。
【請求項１７】
請求項１記載の現像方法において、
平均残留磁化の異なる２種以上の磁性キャリアを混合したキャリアを用いることを特徴とする現像方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか一つに記載の現像方法において、
二成分現像剤を担持する現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間に、磁性キャリアからトナーを離脱させると共に、磁性キャリアから離脱させた遊離トナーを、対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）側へ移動させる電界を形成して該回動部材に付着させることを特徴とする現像方法。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像方法において、
磁性キャリアの粉体特性及び磁気特性と、現像領域内またはトナー供給領域内の磁石の磁気特性及び形態特性とを、現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間に、磁性キャリアからトナーを離脱させるように設定することを特徴とする現像方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれか一つに記載の現像方法において、
二成分現像剤を担持する現像剤担持体の形態特性及び電気特性と、対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）の形態特性及び電気特性を、磁性キャリアから離脱させたトナーを対向配置された回動部材側へ移動させる電界を形成するように設定することを特徴とする現像方法。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか一つに記載の現像方法において、
二成分現像剤を担持する現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がるときに、トナーを付着させる態様で対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）との対向領域内の磁石により、磁気ブラシの先端が二成分現像剤担持体上の磁性キャリアの集合した現像剤層から分離した状態であることを特徴とする現像方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか一つに記載の現像方法において、
二成分現像剤を担持する現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が寝るときに、トナーを付着させる態様で対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）との対向領域内の磁石により、磁気ブラシの先端が現像剤担持体上の磁性キャリアの集合した現像剤層と一緒になった状態であることを特徴とする現像方法。
【請求項２３】
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシのトナーで前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、
前記現像領域内で、表面にトナーを有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアから、トナーを像担持体に散布して現像することを特徴とする現像方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の現像方法において、
前記現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、磁性キャリア表面からトナーを離脱させ、この離脱させた遊離トナーを像担持体へ散布させ、現像することを特徴とする現像方法。
【請求項２５】
請求項２３または２４記載の現像方法において、
前記現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、既に現像されているトナーを像担持体から離脱させることを特徴とする現像方法。
【請求項２６】
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシのトナーで前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、
前記現像領域内で、トナーを表面に有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアにより形成される磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて、トナーで現像させることを特徴とする現像方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の現像方法において、
前記現像領域内で、磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて、既に現像されたトナーを像担持体から離脱させることを特徴とする現像方法。
【請求項２８】
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法において、
前記現像領域内で、表面にトナーを有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアが集合した穂と、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間にトナーを離脱させて現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に接触させて離脱させる遊離トナーを像担持体へ散布して現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて現像することを特徴とする現像方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の現像方法において、
前記現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて像担持体からトナーを離脱させ、かつ、磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて、既に現像されたトナーを像担持体から離脱させることを特徴とする現像方法。
【請求項３０】
請求項２８または２９記載の現像方法において、
前記現像剤担持体の内部に有する磁石の中心は、現像領域内で、現像剤搬送方向の下流側に傾けることを特徴とする現像方法。
【請求項３１】
請求項２８，２９または３０記載の現像方法において、
前記現像剤担持体の線速（Ｖｓ）と前記像担持体の線速（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）を、
０．９＜Ｖｓ／Ｖｐ＜４
の範囲に設定して現像することを特徴とする現像方法。
【請求項３２】
請求項２８乃至３１のいずれか一つに記載の現像方法において、
前記現像領域内で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界により像担持体側に転移させ現像することを特徴とする現像方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の現像方法において、
像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界が、交番電界であることを特徴とする現像方法。
【請求項３４】
内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法において、
前記現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂と、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がり、さらに寝る間にトナーを離脱させて像担持体上の潜像を現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に近接させて現像することを特徴とする現像方法。
【請求項３５】
請求項３４記載の現像方法において、
前記現像剤担持体上に形成される磁気ブラシが、像担持体に非接触状態で現像することを特徴とする現像方法。
【請求項３６】
請求項３４または３５記載の現像方法において、
前記現像領域内で、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界により像担持体側に転移させ現像することを特徴とする現像方法。
【請求項３７】
請求項３４，３５または３６記載の現像方法において、
前記像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界が、交番電界であることを特徴とする現像方法。
【請求項３８】
像担持体に対向して配置され、該像担持体上に形成された潜像を現像して可視像化する現像装置において、
請求項１乃至３７のいずれか一つに記載の現像方法により現像することを特徴とする現像装置。
【請求項３９】
像担持体上に潜像を形成し、該像担持体上の潜像を現像手段で現像して可視像化した後、その可視像を直接または中間転写体を介して記録媒体に転写し、定着して画像を形成する画像形成方法において、
前記現像手段として、請求項３８記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項４０】
光導電性を有する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体に光を照射して潜像を形成する手段と、像担持体上の潜像を現像して可視像化する現像手段と、像担持体上の可視像を直接または中間転写体を介して記録媒体に転写する手段と、記録媒体に転写された可視像を定着する手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項３８記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成プロセスに用いられる現像方法、及びその現像方法を用いた現像装置、及びその現像装置を用いた画像形成方法、及び前記現像装置を備えた複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、光導電性を有する感光層を表面に設けた像担持体（以下、「感光体」と記す）上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像剤を収納した現像装置によって現像して可視像化し、この可視像をシート状の記録媒体に転写し定着して最終画像を得ている。
現像装置に収納される現像剤は、主にトナーと磁性キャリアによって構成される二成分現像剤（以下、単に「現像剤」と記す）が、カラー化が容易なことから広く用いられている。現像剤は、現像装置内の攪拌・混合により摩擦帯電され、この摩擦帯電された静電電荷によってトナーを磁性キャリア表面に静電的に付着させている。このトナーを付着させた磁性キャリアは、内部に磁石を配置した現像剤担持体（以下、「現像スリーブ」と記す）表面に磁力で引きつけられて担持され、回転する現像スリーブ上を現像領域に向けて搬送される。
【０００３】
現像スリーブの感光体に最近接する位置には、現像のための磁石（以下、「現像主磁石」と記す）が現像スリーブ内部に配置されている。搬送される現像剤が、この現像主磁石に近づくにつれて、現像主磁石の磁力線に沿って、現像剤中の多数の磁性キャリアが集合して穂またはチェーンを形成する。この多数の穂が、まるでブラシのように見えることから磁気ブラシと一般に呼称され、この磁気ブラシの状態を利用する現像方式が磁気ブラシ現像と呼称されている。この磁気ブラシ現像では、誘電体である磁性キャリアが、感光体と現像スリーブ間の電界強度を高めることで、磁気ブラシの穂の先端部を構成している磁性キャリアの表面からトナーが感光体表面へと移ることで静電潜像が現像されると考えられている。したがって、これまでは、この磁性キャリアが集合した穂によって形成される磁気ブラシがない部分は、トナーの現像に利用されていなかった。そのために、トナーが現像できる部位は限られた領域であったために、現像されるトナーを多くすることは、他の条件を調整する下では非常に困難であった。
【０００４】
しかしながら、この限られた領域の中で、高濃度の画像を得る現像方法が提案されている。例えば、特許第２６６８７８１号公報には、二成分現像剤を用いて、磁性粒子の穂に担持されたトナー粒子と現像剤担持体上に担持されたトナー粒子とを交番電界により現像する現像方法が提案されている。
また、特開２０００−２１４６３０号公報には、４０μｍ以下の小粒径で且つ磁化率も５０ｅｍｕ／ｇ以下と余り高くない磁性キャリアを用い、きめこまかいソフトタッチの磁気ブラシで高濃度でざらつき感の少ない高画質画像を得ることを狙った現像方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の現像方法のうち、前者の現像方法では、現像領域は磁性粒子が摺擦している領域であり、この領域にある磁性粒子の穂に保持されたトナー粒子と現像剤担持体上のトナー粒子だけでは十分な高濃度の画像を得ることが困難である。また、磁性粒子の穂が少ないため電極効果によりソリッド部のベタ埋まりの良い滑らかな高品位の画像を得るのは困難である。また、後者の現像方法では、磁性キャリアが感光体に付着するというキャリア付着の問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、現像剤担持体全体を現像領域として現像に寄与させることでトナーにより潜像が現像される領域を多くし、ソリッド部における画像濃度が高く、キャリア付着による画像ダメージ（例えば転写抜けや定着不良）がなく、かつ、ベタ埋まりの良い高品位の画像を得ることができる現像方法及び現像装置を提供することを課題とし、さらには、その現像装置を用い、高品位の画像を得ることができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、請求項１に係る発明は、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシの磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーで前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、前記磁性キャリアは、粒径が５〜１００μｍであり、磁性体含有量が３０重量％であり、磁気特性は、磁場１０００エルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）が３０乃至１０００ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像部の磁場を通過後、キャリアを消磁又は減磁する前の磁場０エルステッドにおける残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上であることを特徴としており、残留磁化の大きな磁性キャリアを用いることにより、像担持体へのキャリア付着を防止すると同時に、トナーの帯電の立上げを改善することが可能となる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、トナーを担持するトナー担持体を像担持体に対向して配置すると共に、内部に磁石を有する現像剤担持体を前記トナー担持体に対向して配置し、その現像剤担持体で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前記トナー担持体との間に形成されるトナー供給及びトナー薄層形成領域に搬送し、トナー担持体との間に形成されるトナー供給電界の作用領域で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシの磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを前記トナー担持体に付着させ、該トナー担持体でトナーを担持して前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法において、前記磁性キャリアは、粒径が５〜１００μｍであり、磁性体含有量が３０重量％であり、磁気特性は、磁場１０００エルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）が３０乃至１０００ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像部の磁場を通過後、キャリアを消磁又は減磁する前の磁場０エルステッドにおける残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上であることを特徴としており、残留磁化の大きな磁性キャリアを用いることにより、トナー担持体へのキャリア付着を防止すると同時に、トナーの帯電の立上げを改善することが可能となる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像領域内で、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーを現像に用いることを特徴としており、遊離トナーを現像に有効に用いることが可能となる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像領域内に、少なくとも像担持体と現像剤担持体との最近接位置に配置される現像主磁極と、像担持体回転方向に対して前記主磁極の上流側に隣接または近接して配置される主磁極と逆極性の磁極とを備えることを特徴としており、現像領域内での磁界変化を大きくしてキャリアの動きの変化を促進し、キャリアからトナーが遊離し易くすることが可能となる。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像領域内で現像主磁極により作用する磁場は、像担持体表面における最大磁束密度が５０〜１５０ｍＴであることを特徴としており、像担持体表面における最大磁束密度を５０〜１５０ｍＴと適正範囲にすることにより、磁気ブラシの硬さ、きめこまかさ、現像剤担持体のキャリア保持能力等を好適に保つことが可能となる。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、現像剤に、トナーと独立または一緒にキャリアを補給する機構を備えたことを特徴としており、現像剤循環部には一定量以上に現像剤が増加したらオーバーフローする様にしておくことによって、キャリアを順次新しいキャリアと交換する構成にでき、現像剤の定期的な一斉交換をする保守が不要となる。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記磁性キャリアの体積平均粒径が５０μｍ以下であることを特徴としており、高トナー濃度の現像剤でキャリア付着や地汚れがなく、ざらつき感もなく高濃度で高画質な画像を得ることが可能となる。また、磁性キャリアの体積平均粒径をトナー粒径以下にすると、キャリア付着しても画像に及ぼすダメージ（画像欠陥）は非常に少なくなり、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記磁性キャリアの体積平均粒径が、像担持体上の光書込み画像（潜像）の最小画素径以下であることを特徴としており、ざらつき感がなく、高精細な画像を得ることが可能となる。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記磁性キャリアのダイナミック（動的）電気抵抗値（下記の測定方法▲１▼で測定した電気抵抗値）が１０５〜１０１０Ωであることを特徴としている。
測定方法▲１▼：ダイナミック電気抵抗値の測定方法。
磁石を内包したローラ（直径φ２０ｍｍ、回転数６００ｒｐｍ）で磁性キャリアを坦持して、幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極をギャップ０．９ｍｍで当接させ、２００Ｖ（または２００Ｖ未満の耐圧上限レベル。鉄粉キャリアでは数Ｖ）の印加電圧を印加した時の測定値をダイナミック電気抵抗値とする。
【００１６】
尚、直流（ＤＣ）バイアス現像で好ましいキャリアのダイナミック電気抵抗値は１０６〜１０８Ωの範囲であり、現像剤担持体の像担持体に対する線速比は２乃至５倍がＤＣバイアス現像に好適である。
また、現像剤のドクター部通過量は現像部で磁気ブラシが像担持体に接触する程度の量が必要で、現像剤担持体と像担持体の間隙が０．４ｍｍ程度では２０〜６０ｍｇ／ｃｍ２（現像剤の見かけの嵩密度が１．５〜２．０ｍｇ／ｃｍ２の場合）が好適である。
さらに、交流（ＡＣ）バイアス現像ではＤＣバイアス現像より該してキャリアのダイナミック電気抵抗値は高めが良く１０８〜１０１０Ωの範囲が好ましい。一方、現像剤担持体の像担持体に対する線速比はＤＣバイアス現像より低目に設定でき１．２乃至３倍程度で十分な画像濃度の画像を得ることができる。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記トナーとして磁性トナーを用いることを特徴としており、非磁性トナーを用いる場合よりも地汚れやキャリア付着防止をより低減することが可能となる。
尚、カラートナーに磁性トナーを使用する場合は、特にイエローの様に明度の高いトナーでは、磁性体量を他色の明度の低いトナーより少なくしたり、該明度の高いトナーは非磁性トナーや、表面色が明るい磁性粉使用の磁性トナーにする等が色の濁り防止の点から有効である。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記磁性キャリアの表層がカーボンを含有しない皮膜で被覆されていることを特徴としており、磁性キャリアの表層をカーボンを含有しない皮膜で被覆することにより、磁性キャリアの表層膜が削れてもカラートナーの色の濁りの原因にならない。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像剤担持体の表面の回動軸方向の凹凸の平均間隔Ｓｍが、像担持体上の光書込み画像（潜像）の最小画素径の２倍以下で、十点平均粗さＲｚが磁性キャリアの体積平均粒径の１／２以下であることを特徴としており、現像剤担持体の表面をこのように構成することにより、磁気ブラシがきめこまかく安定し、均一でざらつき感のない且つ、高精細画像を形成できる。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、現像用磁気ブラシを形成する現像剤の現像直前における磁性キャリア表面に対するトナーの被覆率（下記の測定方法▲２▼で測定した被覆率）が２０〜１００％であることを特徴としており、低帯電や逆極性帯電の遊離トナーが発生し難く且つ、トナー不足もないので画像濃度が十分で地汚れやトナー飛散が極めて少ない現像方法を提供できる。
【００２１】
測定方法▲２▼：被覆率の算出。
ここで、本発明で定義する被覆率について詳記する。一般に、被覆率とはトナー、キャリアの平均粒径のみを用いて算出されることが多い。しかし、トナーとキャリアの平均粒径のみを用いて算出した被覆率では、トナー、キャリアの粒径分布に関わらず平均粒径が同値であれさえすれば、同じ被覆率となるため、粒径分布を考慮した実粒径の充填状態は計算しきれず正確性に欠ける。そこで、本発明における被覆率の計算は、トナーとキャリアの各粒径分布を考慮した計算法を用いている。すなわち、トナーとキャリアの粒径を所定の領域に細分化して、それらの各領域で算出した（トナーの全投影面積）／（キャリアの全表面積）に対して、その総和である（トナーの全実投影面積）／（キャリアの全実表面積）の比率を算出するものである。この算出法によると、より観察状態に近い充填状態が定量化され、トナーとキャリアの実粒径による被覆率を制御するとみなすことができる。
【００２２】
以下、その算出法を説明する。基本的には、
被覆率＝（トナーの全投影面積）／（キャリアの全表面積）×１００
であるので、まずはトナーの全投影面積、キャリアの全表面積を個々に求める。まず、トナーの全投影面積であるが、トナーの粒径をコールターカウンター等の粒度分布測定器を用いて測定し、小刻みなトナー粒径分布に区切ったヒストグラムデータに集約する。それを各チャンネルとして、各チャンネル毎のトナー代表径Ｒｔ（チャンネルの上下端の粒径の平均値）と、そのチャンネル領域に含まれるトナーの個数ｎｔを用いて、代表粒径の球の投影面積×個数を求め、その値を全チャンネルの総和ｓ１とする。この総和ｓ１は、
ｓ１＝Σ（π（Ｒｔ／２）２×ｎｔ）
となる。
次に各チャンネルの代表粒径の粒子質量×個数を求め、総和をｗ１とすると、
ｗ１＝Σ（４／３π（Ｒｔ／２）３×σｔ×ｎｔ）
となる。ここでσｔはトナーの密度を表す。
以上よりｓ１とｗ１を用いて、
（トナー１ｇ当たりの全投影面積）＝ｓ１×（１ｇ／ｗ１）　・・・（１）
が導かれる。
【００２３】
同様にキャリアの全表面積も、キャリアの粒径をコールターカウンター等の粒度分布測定器を用いて測定し、小刻みなキャリア粒径分布に区切ったヒストグラムデータに集約する。それを各チャンネルとして、各チャンネル毎のキャリア代表径Ｒｃ（チャンネルの上下端の粒径の平均値）とそのチャンネル領域に含まれるキャリアの個数ｎｃを用いて、代表粒径の球の表面積×個数を求め、その値を全チャンネルの総和ｓ２とする。この総和ｓ２は、
ｓ２＝Σ（４π（Ｒｃ／２）２×ｎｃ）×ｎｃ
となる。
次に各チャンネルの代表粒径の粒子質量×個数を求め、総和をｗ２とすると、
ｗ２＝Σ（４／３π（Ｒｃ／２）３×σｃ×ｎｃ）
となる。ここでσｃはキャリアの密度を表す。
以上よりｓ２とｗ２を用いて、
（キャリア１ｇ当たりの全表面積）＝ｓ２×（１ｇ／ｗ２）　・・・（２）
が導かれる。
【００２４】
最終的に、被覆率Ｔｎは、トナーの全質量をＭｔ、キャリアの全質量をＭｃとして、
Ｔｎ＝（トナー１ｇ当たりの全投影面積）×Ｍｔ／（キャリア１ｇ当たりの全投影面積）×Ｍｃ
で表されるため、トナー濃度をＣ（％）とした時、上記（１）、（２）式を用いて、次に示す式（３）が得られる（Ｃ＝Ｍｔ／（Ｍｔ＋Ｍｃ）から、Ｍｔ／Ｍｃ＝Ｃ／１−Ｃであるため）。
被覆率：Ｔｎ＝Ｃ・Ｓｔ／（１−Ｃ）・Ｓｃ×１００　　・・・（３）
但し、Ｓｔ＝トナー１ｇ当たりの全投影面積
Ｓｃ＝キャリア１ｇ当たりの全投影面積
Ｃ＝トナー濃度
【００２５】
請求項１４に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像剤担持体に磁力で担持されている現像剤を、現像領域の磁場通過後、消磁または減磁する手段を備えることを特徴としており、現像領域の磁場通過後に現像剤を消磁または減磁することにより、トナーを補給し現像剤と混合・攪拌する際に、現像剤の磁気凝集力による現像剤流動性及び分散性低下を防止できるので、現像剤の攪拌能力、トナー帯電立上げ能力の良い現像方法を提供できる。
【００２６】
請求項１５に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像領域を通過した後で転写領域に至る前に、像担持体表面に対向して磁気的にキャリアを捕集するキャリアキャッチャを備えることを特徴としており、像担持体へのキャリア付着が起きても、キャリアキャッチャで磁気的にキャリアを捕集することができるので、後工程である、転写、クリーニング、定着等へのダメージを防止できる。また、捕集したキャリアを現像部に戻して再使用することも可能である。
【００２７】
請求項１６に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、前記現像剤担持体上の二成分現像剤量を規制する規制部材（例えばドクターブレード）を備え、該規制部材を通過した後で現像領域に至る前に、現像剤担持体表面に対向し磁気ブラシに近接または接触する態様のキャリア飛散防止用現像剤ガイド板を備えることを特徴としており、キャリアが一旦磁気ブラシから離れても下流の磁極の磁力が強く働く領域に設けたキャリア飛散防止用現像剤ガイド板によりガイドされるので、キャリア飛散問題を防止できる。
【００２８】
請求項１７に係る発明は、請求項１記載の現像方法において、平均残留磁化の異なる２種以上の磁性キャリアを混合したキャリアを用いることを特徴としており、キャリアの残留磁化を適宜制御することが可能となる。
【００２９】
請求項１８に係る発明は、請求項１乃至１７のいずれか一つに記載の現像方法において、二成分現像剤を担持する現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間に、磁性キャリアからトナーを離脱させると共に、磁性キャリアから離脱させた遊離トナーを、対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）側へ移動させる電界を形成して該回動部材に付着させることを特徴としており、帯電トナーが電界パターンに応じて移動するので、地汚れのない且つ濃度が十分な画像を形成することが可能となる。
【００３０】
請求項１９に係る発明は、請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の現像方法において、磁性キャリアの粉体特性及び磁気特性と、現像領域内またはトナー供給領域内の磁石の磁気特性及び形態特性とを、現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間に、磁性キャリアからトナーを離脱させるように設定することを特徴としており、現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアから、トナーを像担持体に散布して現像することが可能となる。
【００３１】
請求項２０に係る発明は、請求項１乃至１９のいずれか一つに記載の現像方法において、二成分現像剤を担持する現像剤担持体の形態特性及び電気特性と、対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）の形態特性及び電気特性を、磁性キャリアから離脱させたトナーを対向配置された回動部材側へ移動させる電界を形成するように設定することを特徴としており、表面にトナーを有する磁性キャリアから、トナーを対向する回動部材（像担持体またはトナー担持体）に散布して付着させることが可能となる。
【００３２】
請求項２１に係る発明は、請求項１乃至２０のいずれか一つに記載の現像方法において、二成分現像剤を担持する現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が立ち上がるときに、トナーを付着させる態様で対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）との対向領域内の磁石により、磁気ブラシの先端が二成分現像剤担持体上の磁性キャリアの集合した現像剤層から分離した状態であることを特徴としている。
【００３３】
請求項２２に係る発明は、請求項１乃至２１のいずれか一つに記載の現像方法において、二成分現像剤を担持する現像剤担持体上で磁性キャリアが集合した穂が寝るときに、トナーを付着させる態様で対向配置された回動部材（像担持体またはトナー担持体）との対向領域内の磁石により、磁気ブラシの先端が現像剤担持体上の磁性キャリアの集合した現像剤層と一緒になった状態であることを特徴としている。
【００３４】
請求項２３に係る発明は、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシのトナーで前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、前記現像領域内で、表面にトナーを有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアから、トナーを像担持体に散布して現像することを特徴としている。
また、請求項２４に係る発明は、請求項２３記載の現像方法において、前記現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、磁性キャリア表面からトナーを離脱させ、この離脱させた遊離トナーを像担持体へ散布させ、現像することを特徴としている。
さらに請求項２５に係る発明は、請求項２３または２４記載の現像方法において、前記現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて、既に現像されているトナーを像担持体から離脱させることを特徴としている。
【００３５】
請求項２６に係る発明は、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシのトナーで前記像担持体上に形成された潜像を現像する現像方法において、前記現像領域内で、トナーを表面に有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアにより形成される磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて、トナーで現像させることを特徴としている。
また、請求項２７に係る発明は、請求項２６記載の現像方法において、前記現像領域内で、磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて、既に現像されたトナーを像担持体から離脱させることを特徴としている。
【００３６】
請求項２８に係る発明は、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法において、前記現像領域内で、表面にトナーを有する残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上の磁性キャリアが集合した穂と、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間にトナーを離脱させて現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に接触させて離脱させる遊離トナーを像担持体へ散布して現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて現像することを特徴としている。
【００３７】
請求項２９に係る発明は、請求項２８記載の現像方法において、前記現像領域内で形成される磁気ブラシを像担持体に接触させて像担持体からトナーを離脱させ、かつ、磁気ブラシを像担持体に摺擦または近接させて、既に現像されたトナーを像担持体から離脱させることを特徴としている。
また、請求項３０に係る発明は、請求項２８または２９記載の現像方法において、前記現像剤担持体の内部に有する磁石の中心は、現像領域内で、現像剤搬送方向の下流側に傾けることを特徴としている。
さらに請求項３１に係る発明は、請求項２８，２９または３０記載の現像方法において、前記現像剤担持体の線速（Ｖｓ）と前記像担持体の線速（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）を、
０．９＜Ｖｓ／Ｖｐ＜４
の範囲に設定して現像することを特徴としている。
【００３８】
請求項３２に係る発明は、請求項２８乃至３１のいずれか一つに記載の現像方法において、前記現像領域内で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界により像担持体側に転移させ現像することを特徴としている。
また、請求項３３に係る発明は、請求項３２記載の現像方法において、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界が、交番電界であることを特徴としている。
【００３９】
請求項３４に係る発明は、内部に磁石を有する現像剤担持体を像担持体に対向して配置し、この現像剤担持体で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前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、前記像担持体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法において、前記現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂と、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアの集合した穂が立ち上がり、さらに寝る間にトナーを離脱させて像担持体上の潜像を現像し、かつ、磁気ブラシを像担持体に近接させて現像することを特徴としている。
【００４０】
請求項３５に係る発明は、請求項３４記載の現像方法において、前記現像剤担持体上に形成される磁気ブラシが、像担持体に非接触状態で現像することを特徴としている。
また、請求項３６に係る発明は、請求項３４または３５記載の現像方法において、前記現像領域内で、磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーを、像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界により像担持体側に転移させ現像することを特徴としている。
さらに請求項３７に係る発明は、請求項３４，３５または３６記載の現像方法において、前記像担持体と現像剤担持体との間に印加する電界が、交番電界であることを特徴としている。
【００４１】
請求項３８に係る発明は、像担持体に対向して配置され、該像担持体上に形成された潜像を現像して可視像化する現像装置において、請求項１乃至３７のいずれか一つに記載の現像方法により現像することを特徴としている。
【００４２】
請求項３９に係る発明は、像担持体上に潜像を形成し、該像担持体上の潜像を現像手段で現像して可視像化した後、その可視像を直接または中間転写体を介して記録媒体に転写し、定着して画像を形成する画像形成方法において、前記現像手段として、請求項３８記載の現像装置を用いたことを特徴としている。
【００４３】
請求項４０に係る発明は、光導電性を有する像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体に光を照射して潜像を形成する手段と、像担持体上の潜像を現像して可視像化する現像手段と、像担持体上の可視像を直接または中間転写体を介して記録媒体に転写する手段と、記録媒体に転写された可視像を定着する手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、請求項３８記載の現像装置を備えたことを特徴としている。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の現像方法の説明図であり、本発明の現像方法は、図１（ａ）に示すように、内部に磁石体を有する現像剤担持体（例えば、円筒状の現像スリーブ１１１Ｓとその内部に配置された磁石ローラ１１１Ｍからなる現像ローラ）１１１を像担持体（例えば、光導電性の感光体）１００に対向して配置し、この現像剤担持体１１１で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前記像担持体１００との間に形成される現像領域に搬送し、該現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシの磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーで像担持体１００上に形成された潜像Ｌを現像する現像方法である。尚、図中の符号１１４は現像剤担持体１１１に担持された現像剤の搬送量や層厚を規制する規制部材（ドクターブレード等）であり、Ｖｐは現像バイアス印加用の電源である。また、図１（ｂ）は、本発明の現像方法における現像領域内での二成分現像剤の状態を模式的に表した概略図である。ここで、現像領域とは、磁性キャリアＭＣが集合する穂が磁気ブラシを形成しているか、または現像スリーブ１１１Ｓ上に薄い現像剤層を形成しているかの状態に係わらず、現像剤中のトナーＴが感光体１００に向かって現像される領域を言う。
【００４５】
図２は図１に示す現像剤担持体（現像ローラ）１１１の現像スリーブ１１１Ｓの内部に配置された磁石ローラ１１１Ｍによる磁力分布とその大きさ程度を示す図である。図２に示すように、現像スリーブ１１１Ｓ内には複数の磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃ，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４，ＭＧ５，ＭＧ６を有する磁石ローラ（複数の磁極が着磁された磁石ローラでも良い）１１１Ｍが設けられており、複数の磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃ，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４，ＭＧ５，ＭＧ６による磁力分布がそれぞれＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６である。具体的には、感光体１００と現像スリーブ１１１Ｓが対向するほぼ中央に二成分現像剤の磁気ブラシを形成するための現像主磁石ＭＧ１ｂ、当該現像主磁石ＭＧ１ｂの磁力形成を補助する主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ、現像スリーブ上に現像剤を汲み上げるための磁石ＭＧ４、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石ＭＧ５，ＭＧ６、現像後の領域で現像剤を搬送する磁石ＭＧ２，ＭＧ３を備えている。これら各磁石ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ，ＭＧ４，ＭＧ５，ＭＧ２，ＭＧ３は現像スリーブ１１１Ｓの半径方向に向けて配置されている。本例では磁石ローラ１１１Ｍを８極の磁石によって構成しているが、現像剤の汲み上げ性や、黒ベタ画像追従性等を向上させるために、磁石ＭＧ３からドクターブレード（図示せず）の間に磁石（磁極）を増やして１０極や１２極で構成しても良い。
【００４６】
現像主磁石群ＭＧ１を成す磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃは、この順で上流側から並ぶ横断面の小さな磁石から構成されており、これら磁石は希土類金属合金により作製されている。具体的にはサマリウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金磁石などを用いることもできる。希土類金属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネルギー積が３５８ｋＪ／ｍ３であり、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が８０ｋＪ／ｍ３前後である。このような磁石によって従来の磁石と異なり、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表面磁力を確保できる。或る程度スリーブ径を大きくすることが許容される場合には、従来のフェライト磁石やフェライトボンド磁石を用い、スリーブ側に向いた磁石先端を細く形成することで半値幅を狭くすることが可能である。
【００４７】
本例では、現像主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）と、現像スリーブ上に現像剤を汲み上げるための磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）と、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁石ＭＧ２，ＭＧ３（磁力分布Ｐ２，Ｐ３）がＮ極をなし、主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石ＭＧ５（磁力分布Ｐ５）がＳ極をなしている。ここで、現像領域内で現像主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により作用する磁場は、感光体表面における最大磁束密度が５０〜１５０ｍＴであることが好ましく、主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）としては、現像スリーブ１１１Ｓ上で８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石が用いられる。これは、例えば６０ｍＴ以上の磁力を有すれば、キャリア付着などの異常画像の発生が無いことが確認されているからである。しかし、これよりも小さい磁力の場合にはキャリア付着が発生したので好ましくない。また、磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃの磁石幅は２ｍｍであり、この時の現像主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の半値幅は１６°であった。さらに磁石の幅を狭くすることで、半値幅は更に細くなることが確認された。また、１．６ｍｍ幅を用いた際の主磁石（磁力分布Ｐ１ｂ）の半値幅は１２°であった。
【００４８】
主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）と主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）の位置関係を図３に示す。主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）の半値幅は３５°以下に形成する。この部分での半値幅は外側に位置する磁石ＭＧ２やＭＧ６（磁力分布Ｐ２，Ｐ６）の半値幅が大きいために主磁石でのように半値幅を相対的に狭く設定することができない。主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）と主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａやＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）の位置関係については、主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の両側にある主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）による挟角を３０°以下に形成する。上記の例では、主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）での半値幅を１６°に設定するために当該挟角は２２°とした。さらに主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ａ，Ｐ１ｃ）と当該補助磁石の外側にある磁石ＭＧ２，ＭＧ６（磁力分布Ｐ２，Ｐ６）とによる変極点（０ｍＴ：磁力がＮ極からＳ極、Ｓ極からＮ極に変わる点）の挟角を１２０°以下にする。
【００４９】
ここで、現像領域前域部とは、図１中のＡ０に示すように、図２に示した主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）によって、現像剤中の磁性キャリアＭＣが表面にトナーＴを有しながら、複数の磁性キャリアＭＣが集合して穂を形成し、さらに、その磁力線に沿って磁性キャリアＭＣの穂が立ち上がり、そして現像スリーブ１１１Ｓ側に寝るまでの領域と、Ａ１に示すように、現像主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の近傍に近づいた現像剤中の磁性キャリアＭＣが、表面にトナーＴを有しながら、複数の磁性キャリアＭＣが集合して穂を形成し、さらに、その磁力線に沿って磁性キャリアＭＣの穂が立ち上がり始める領域をいう。
【００５０】
図４（ａ）は、本発明の現像方法における現像領域前域部Ａ０での磁性キャリアＭＣの穂の立ち上がりから穂が寝るまでの状況を模式的に示す図である。この磁石の配置されている位置では、磁石の極性に係わらず磁気ブラシを形成し、磁石の間では薄い層になっている。図４（ａ）に示すように、それまで磁性キャリアＭＣの集団の現像剤層中に閉じこめられている磁性キャリアＭＣは、互いに磁力を有しているために、磁石間では法線方向の磁力線は小さいが、互いに隣接する磁石は逆極になっているために周方向の磁力線は大きいため、これが磁石間では磁石上のものと比較して薄い磁性キャリアＭＣの集団である現像剤層を形成する力になっていて、磁性キャリアＭＣは現像剤層の集団の中に留めておかれる。
【００５１】
この現像剤層が主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の位置にくると、いくつかの磁性キャリアＭＣが集合して穂を形成して立ち上がる。この穂を形成するために集合する磁性キャリアＭＣの個数は、一般に現像剤規制部材（ドクターブレード等）１１４を通過する現像剤の量で決定されるが、それ以外にも磁性キャリアＭＣの磁気的性質、磁石の有する磁力の大きさ、磁石の形状、配置の仕方による磁力線の大きさ及び傾きによって決定される。また、主磁石磁力形成補助磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）は固定されているが、現像スリーブ１１１Ｓは図中の矢印１１１Ｒ方向に回転しているために立ち上がり始めた穂の位置における磁力線の角度、大きさも変わっていく。このとき、磁性キャリアＭＣの磁気応答性に遅れがあるため、磁力線に沿った形状に磁気ブラシがすぐに揃わない、さらに、多数の磁性キャリアＭＣが集合した穂は、集団からの拘束力から抜け出して立ち上がるが、磁石の大きな磁場が作用し、全ての磁性キャリアＭＣの磁気的な極性は同一方向を向いており、互いに反発力が作用している。これらのために、磁性キャリアＭＣの現像剤層が突然に割れて、磁性キャリアＭＣの穂が磁気ブラシとして立ち上がる。
【００５２】
したがって、磁性キャリアＭＣが穂を形成して立ち上がることで、トナーＴが磁性キャリアＭＣの集団の中に閉じ込められていたのが空間に解放され、さらに、磁性キャリアＭＣの表面に吸着しているトナーＴに大きな遠心力が作用することで、トナーＴは磁性キャリアＭＣ表面から離脱して現像空間に解放され遊離トナーＴとなる。さらに、穂は磁場の変化のため一定の速度で立ち上がったり、寝たりせず、加速度を持つ。このため、トナーＴには慣性力が働き、磁性キャリアＭＣ表面から離脱して現像空間に解放され遊離トナーＴとなる。また、磁性キャリアＭＣの表面から離脱させた遊離トナーＴは、磁性キャリアＭＣとの静電的付着力、物理的付着力が作用していないために、現像電界等によって容易に移動させることができる。尚、図４（ａ）と同様に、本発明の現像方法における現像領域前域部Ａ１での磁性キャリアＭＣの穂の立ち上がりの様子を図４（ｂ）に模式的に示す。
【００５３】
本発明の現像方法は、磁性キャリアＭＣの粒径等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁気特性と現像主磁石の飽和磁化の強さ等の磁気特性、幅及び形状等の形態特性により磁性キャリアＭＣ表面のトナーＴに作用する力を制御し、遊離トナーＴを発生させることができる。さらに本発明の現像方法では、この遊離トナーＴを有する磁気ブラシを形成することで、感光体１００上の潜像Ｌに対するトナーＴの付着量を大きくすることができ、いわゆる現像性の高い現像方法を得ることができる。また、本発明の現像方法は、現像領域の最初の前域部Ａ（Ａ０及びＡ１）で、低い電界でも現像できる遊離トナーＴを生じさせることで、いわゆる現像性の高い現像方法を得ることができる。
【００５４】
尚、以上で説明したような現像領域前域部Ａ０及びＡ１における磁性キャリアＭＣとトナーＴの挙動は、本発明者らが、実体顕微鏡（オリンパス社製：ＳＺＨ１０）とハイスピードカメラ（フォトロン社製：ＦＡＳＴＣＡＭ−Ｕｌｔｉｍａ−Ｉ２）とを用いて、９０００〜４０５００コマ／秒の撮影速度で撮影した映像により確認されている。また、以下に説明する現像領域中域部Ｂと後域部Ｃについても、同じように確認されている。
【００５５】
本発明の現像方法は、図１（ｂ）中のＢに示すように、現像領域中域部内で、表面にトナーＴを有する磁性キャリアＭＣから、トナーＴを感光体１００に散布して現像するものである。この感光体１００へのトナーＴの散布は磁気ブラシの穂が感光体１００に強く接触することにより生ずる。図５は、本発明の現像方法における現像領域中域部Ｂでの磁性キャリアＭＣの穂が感光体１００に強く接触する状況を模式的に示す図である。現像スリーブ１１１Ｓ上で、現像領域中域部Ｂにおける磁性キャリアＭＣが集合して形成される穂の大きさ、特にその高さは、上述したように、磁性キャリアＭＣの粒径等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁気特性と現像主磁石の飽和磁化の強さ等の磁気特性、幅及び形状等の形態的特性により決定される。そのために、現像領域中域部Ｂでは、現像スリーブ１１１Ｓ上にある磁性キャリアＭＣの穂は、現像スリーブ１１１Ｓ上で滑る場合を除いて、ほぼ現像スリーブ１１１Ｓと同じ速度で移動している。そのために、磁性キャリアＭＣの穂の高さが現像スリーブ１１１と感光体１００との距離よりも高くなる場合は、現像主磁石の磁力線に沿って立ち上がる速度と現像スリーブ１１１Ｓの周速の両方の速度を持って感光体１００に強く接触する。
【００５６】
また、感光体１００に強く接触する前に、磁性キャリアＭＣの穂が完全に立ち上がっていたとしても、現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００の現像領域の中心部が最もその間の距離が狭くなっており、したがって、磁性キャリアＭＣの穂は、次第に狭くなっていく方向に移動して行くため、磁性キャリアＭＣの穂の高さが、現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００との間の最近接部よりも大きい場合は、磁性キャリアＭＣの穂は、現像スリーブ１１１Ｓの周速から感光体１００の周速を相殺した速度で感光体１００に強く接触する。このときに、磁性キャリアＭＣ上に静電的に付着しているトナーＴが、衝撃によって磁性キャリアＭＣ表面から離脱し、遠心力Ｆによる運動の慣性力、感光体１００表面の潜像Ｌによる電界と現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００間に印加されている電界によって、感光体１００上に付着し潜像Ｌが現像される。
【００５７】
本発明の現像方法は、図１（ｂ）中のＣに示す現像領域後域部内で、磁気ブラシを感光体１００に摺擦または近接させて、磁性キャリアＭＣからトナーＴが現像される現像方法である。ここで、現像領域後域部Ｃは、磁性キャリアＭＣの磁気ブラシが、感光体１００に摺擦または近接したまま現像スリーブ１１１Ｓ上を搬送される領域である。図６は、本発明の現像方法における現像領域後域部Ｃで、トナーＴが現像される状況を模式的に示す図である。現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００との間には、通常図１（ａ）に示す現像バイアス印加用の電源Ｖｐにより、トナーＴを現像するための電界が印加されている。
ここで、図７は反転現像方式における直流電界を印加している状態を模式的に示す図である。有機顔料をキャリア生成材料に用いる有機感光体１００では、一般に負極性（−）の電荷を乗せることが多い。現像方式の中で、感光体１００に乗せる帯電電荷の極性は大きな問題ではない。さらに、レーザ光で潜像を書き込む場合、書込量を少なくするために文字部（画像部）を露光するため、この部分の帯電電荷がキャリア生成材料から生成される正孔により中和されて、図７に示すように、文字部（画像部）の電位が低下する。この文字部（画像部）に、現像スリーブ１１１に負極性の電界を印加して、負極性のトナーＴを現像させる。この現像領域後域部Ｃでは、感光体１００側に開かれた空間を有する磁性キャリアＭＣ上のトナーＴは、感光体１００と現像スリーブ１１１Ｓとの間の電界及び感光体１００と磁性キャリアＭＣとの間に生ずる電界により感光体１００の静電潜像Ｌに現像される。
【００５８】
一方、トナーＴが現像領域前域部Ａまたは現像領域中域部Ｂで現像されたために表面に存在するトナーＴが少なくなって、帯電量が過多になった磁性キャリアＭＣは、感光体１００を摺擦しながら移動するために、先に現像したトナーＴに追いつき、強く接触することで、その衝撃力と、互いに逆極性に帯電していることから生ずる静電的なクーロン力とによって、磁性キャリアＭＣ表面に吸着させて、感光体１００から離脱させる。この場合、主に感光体１００上の非画像部では、帯電装置による静電荷が少ないために、トナーＴを感光体１００に吸着しておく電界が小さいことから、非画像部のトナーＴを離脱させることが多い。このために、非画像部における地汚れを防止して高品位の画像を得ることができる。
【００５９】
また、本発明の現像方法は、感光体１００に対向して配置され、内部に磁石を有する現像スリーブ１１１Ｓが、トナーＴとトナーＴを保持する磁性キャリアＭＣとを含む二成分現像剤を表面に担持し、感光体１００との間に形成される現像領域に搬送し、現像スリーブ１１１Ｓ表面上に形成される潜像ＬをトナーＴで現像する現像方法において、現像スリーブ１１１Ｓは、現像領域で、表面にトナーＴを有する磁性キャリアＭＣが集合した穂と、磁性キャリアＭＣ表面から離脱させる遊離トナーＴとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアＭＣの集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間にトナーＴを離脱させて現像し、かつ現像領域内で形成される磁気ブラシを感光体１００に強く接触させて、感光体１００へのトナーＴの散布を生じさせ現像し、かつ現像領域内の磁性キャリアＭＣを感光体１００に摺擦または近接させて現像する現像方法である。
【００６０】
現像領域内の前域部Ａ０及びＡ１では、磁性キャリアＭＣが集合して穂になり、立ち上がりから穂が寝るまでの間にトナーＴを磁性キャリアＭＣから離脱させる。これに、現像のための電界を印加することで、そのまま感光体１００に向かわせて現像することができる。さらに、現像領域内の中域部Ｂでは、磁性キャリアＭＣの穂がさらに感光体１００に接触し、磁性キャリアＭＣ上のトナーＴを感光体１００上に散布して、感光体１００の潜像Ｌを現像する。さらに、この接触により、先に現像されている感光体１００上のトナーＴを吸着し、再び磁性キャリアＭＣ上に回収する。これにより、前域部Ａ０及びＡ１、中域部Ｂにおける現像で、非画像部または低電位の画像部に現像されたトナーＴが引き戻されるので高品位の画像を得ることができる。さらに、後域部Ｃでは、磁気ブラシ先端の磁性キャリアＭＣが感光体１００に摺擦または近接して、印加される電界によりトナーＴで感光体１００上の潜像Ｌを現像する。また、この摺擦または近接により、先に現像されている感光体１００上からトナーＴを離脱させ、再び磁性キャリアＭＣ上に付着させる。これにより、後域部Ｃにおける現像では非画像部または低電位の画像部に現像されたトナーＴが引き戻されるので高品位の画像を得ることができる。従って、本発明の現像方法では、現像スリーブ１１１の感光体１００に向いている面全体を現像領域とすることができる。その中で、磁性キャリアＭＣの運動態様が特徴的な３領域（前域部Ａ，中域部Ｂ，後域部Ｃ）に注目して磁性キャリアＭＣの運動態様を制御することで、感光体１００上のトナー量を多くして高品位の画像を得ることができる。
【００６１】
本発明の現像方法では、現像スリーブ１１１Ｓの内部に配置された磁石の中心は、現像領域内で、現像剤搬送方向の下流側に傾ける現像方法とすることが好ましい。これにより、現像領域前域部Ａ０，Ａ１を広くすることができ、磁性キャリアＭＣの穂が立ち上がるときに離脱して現像されるトナーＴを増やすことができる。
さらに、本発明の現像方法では、現像スリーブ１１１Ｓの線速（Ｖｓ）と感光体１００の線速（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）は、
０．９＜Ｖｓ／Ｖｐ＜４
の範囲にある現像方法とする。
現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００は、対向している部分では図中の矢印１１１Ｒ，１００Ｒで示すように同方向に回転している。現像スリーブ１１１Ｓの線速が感光体１００の線速より小さくとも、つまり線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）が１以下でも磁性キャリアＭＣ表面から離脱させるトナーＴが十分にあるため、現像されるトナー付着量を多く維持することが可能になる。例えば線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）を０．９より大きな線速比とすれば、現像スリーブ１１１Ｓの回転により現像されるトナーＴを多くして、画像濃度の高い画像を得ることができる。尚、遊離トナーＴの量によっては、さらに線速比を下げられる可能性が残っている。また、線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）を大きくすると、現像領域中域部Ｂでの感光体１００に接触する衝撃が大きくなるために、散布して現像されるトナー付着量は増加するが、衝撃により感光体１００から離脱されるトナーＴが増加する。さらに、現像領域後域部Ｃでは磁気ブラシが感光体１００に摺擦または近接すると、磁性キャリアＭＣの穂に接触する回数が多くなるために感光体１００から離脱させるトナー量が増加する。特に、線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）が４以上では、ハーフトーン部の後端白抜けや横細線画像のカスレが多くなるため、線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）は４未満であることが好ましい。
【００６２】
現像バイアス印加用電源Ｖｐにより現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００との間に印加する電界は、特に、直流と交流を重畳させて発生させる交番電界が好ましい。図８は反転現像方式における直流と交流の交番電界を印加している状態を模式的に示す図である。上述した直流電界と同じように、例えば、負極性トナーＴは、現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００との間に印加された電界により現像される。この場合も、現像スリーブ１１１Ｓ上の磁性キャリアＭＣが誘電体であるために、感光体１００と磁性キャリアＭＣが集合した穂では、さらに電界が強調された電界が生ずることにより、磁性キャリアＭＣ上に付着しているトナーＴが、感光体１００の静電潜像Ｌに現像される。さらに、交番電界が印加されていることにより、現像されて感光体１００上にあるトナーＴが振動するように運動し、次第に潜像Ｌに忠実に揃えられ高品位の画像を得ることができる。また、ここでも、感光体１００に磁気ブラシの穂が近接していると磁性キャリアＭＣによって強調された電界が生ずるために、この部分でトナーＴが振動するようにより激しく運動し、さらに、潜像Ｌに忠実に揃えられ高品位の画像を得ることができる。
【００６３】
また、本発明の現像方法は、現像スリーブ１１１Ｓ上の磁気ブラシの穂が感光体１００に接触することのない非接触状態にしても良く、この場合は、現像スリーブ１１１Ｓが、現像領域で、表面にトナーＴを有する磁性キャリアＭＣが集合した穂と、磁性キャリアＭＣ表面から離脱させる遊離トナーＴとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアＭＣの集合した穂が立ち上がり、そして穂が寝る間にトナーＴを離脱させて現像し、かつ現像領域内で、磁性キャリアＭＣを感光体１００に近接させて現像する現像方法となる。
【００６４】
現像スリーブ１１１Ｓ上の磁気ブラシの穂が感光体１００に接触することのない非接触状態に保つことで、現像領域の前域部Ａ０及びＡ１で、磁性キャリアＭＣ表面から離脱させる遊離トナーＴとを含む磁気ブラシを形成し、磁性キャリアＭＣの集合した穂が立ち上がり、そして、あるいは穂が寝る間にトナーＴを離脱させて現像する。その後、磁気ブラシが現像スリーブ１１１Ｓにより搬送される間は、磁気ブラシの先端を感光体１００に近接させて、磁性キャリアＭＣ上のトナーＴにより現像する。また、磁気ブラシが現像スリーブ１１１Ｓにより搬送される間は、磁気ブラシの先端を感光体１００に近接させても、感光体１００に接触して現像されたトナーＴを離脱させることがないために、トナー付着量を低下させることがなく、画像品位を低下させることがない。
【００６５】
尚、本発明の現像方法で用いる磁性キャリアは、例えば、粒径が５〜１００μｍであり、磁性体含有量が３０重量％であり、磁気特性は、磁場１０００エルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）が３０乃至１０００ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像部の磁場を通過後、キャリアを消磁又は減磁する前の磁場０エルステッドにおける残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上であることが好ましい。このように残留磁化（σｒ）の大きな磁性キャリアを用いることにより、感光体１００へのキャリア付着を防止すると同時に、トナーの帯電の立上げを改善することが可能となる。
また、平均残留磁化の異なる２種以上の磁性キャリアを混合したキャリアを用いてもよく、この場合には、磁性キャリアの残留磁化を適宜制御することが可能となる。
また、本発明の現像方法を後述する現像装置に適用する場合に、二成分現像剤に、トナーと独立または一緒に磁性キャリアを補給する機構を設けても良く、現像剤循環部には一定量以上に現像剤が増加したらオーバーフローする様にしておくことによって、キャリアを順次新しいキャリアと交換する構成にでき、現像剤の定期的な一斉交換をする保守が不要となる。
【００６６】
さらに本発明の現像方法においては、前記磁性キャリアの体積平均粒径が５０μｍ以下であることが好ましく、高トナー濃度の現像剤でキャリア付着や地汚れがなく、ざらつき感もなく高濃度で高画質な画像を得ることが可能となる。また、磁性キャリアの体積平均粒径をトナー粒径以下にすると、キャリア付着しても画像に及ぼすダメージ（画像欠陥）は非常に少なくなり、高画質な画像を得ることが可能となる。
また、磁性キャリアの体積平均粒径が、感光体１００上の光書込み画像（潜像）の最小画素径以下である場合には、ざらつき感がなく、高精細な画像を得ることが可能となる。
【００６７】
さらに本発明の現像方法においては、磁性キャリアのダイナミック（動的）電気抵抗値（前述の測定方法▲１▼で測定した電気抵抗値）が１０５〜１０１０Ωであることが好ましい。
尚、直流（ＤＣ）バイアス現像で好ましいキャリアのダイナミック電気抵抗値は１０６〜１０８Ωの範囲であり、現像剤担持体１１１（現像スリーブ１１１Ｓ）の感光体１００に対する線速比は２乃至５倍がＤＣバイアス現像に好適である。また、現像剤のドクター部通過量は現像部で磁気ブラシが感光体１００に接触する程度の量が必要で、現像スリーブ１１１Ｓと感光体１００の間隙（現像ギャップ）が０．４ｍｍ程度では２０〜６０ｍｇ／ｃｍ２（現像剤の見かけの嵩密度が１．５〜２．０ｍｇ／ｃｍ２の場合）が好適である。
さらに、交流（ＡＣ）バイアス現像ではＤＣバイアス現像より該してキャリアのダイナミック電気抵抗値は高めが良く１０８〜１０１０Ωの範囲が好ましい。一方、現像スリーブ１１１Ｓの感光体１００に対する線速比はＤＣバイアス現像より低目に設定でき１．２乃至３倍程度で十分な画像濃度の画像を得ることができる。
【００６８】
さらに本発明の現像方法においては、トナーＴとして磁性トナーを用いてもよく、この場合には、非磁性トナーを用いる場合よりも地汚れやキャリア付着防止をより低減することが可能となる。
尚、カラートナーに磁性トナーを使用する場合は、特にイエローの様に明度の高いトナーでは、磁性体量を他色の明度の低いトナーより少なくしたり、該明度の高いトナーは非磁性トナーや、表面色が明るい磁性粉使用の磁性トナーにする等が色の濁り防止の点から有効である。
また、磁性キャリアＭＣの表層がカーボンを含有しない皮膜で被覆されている構成としてもよい。磁性キャリアの表層をカーボンを含有しない皮膜で被覆することにより、磁性キャリアの表層膜が削れてもカラートナーの色の濁りの原因にならない。
【００６９】
さらに本発明の現像方法においては、現像スリーブ１１１Ｓの表面の回動軸方向の凹凸の平均間隔Ｓｍが、感光体１００上の光書込み画像（潜像）の最小画素径の２倍以下で、十点平均粗さＲｚが磁性キャリアの体積平均粒径の１／２以下であることが好ましく、現像スリーブ１１１Ｓの表面をこのように構成することにより、磁気ブラシがきめこまかく安定し、均一でざらつき感のない、高精細画像を形成できる。
また、本発明の現像方法においては、現像用磁気ブラシを形成する現像剤の現像直前における磁性キャリア表面に対するトナーの被覆率（前述の測定方法▲２▼で測定した被覆率）が２０〜１００％であることが好ましく、このようにすることにより、低帯電や逆極性帯電の遊離トナーが発生し難く、且つトナー不足もないので、画像濃度が十分で地汚れやトナー飛散が極めて少ない現像方法を実現できる。
【００７０】
さらに本発明の現像方法においては、現像スリーブ１１１Ｓに磁力で担持されている現像剤を、現像領域の磁場通過後、消磁または減磁する手段を設けてもよく、現像領域の磁場通過後に現像剤を消磁または減磁することにより、トナーを補給し現像剤と混合・攪拌する際に、現像剤の磁気凝集力による現像剤流動性及び分散性低下を防止できるので、現像剤の攪拌能力、トナー帯電立上げ能力の良い現像方法を実現できる。
また、感光体１００が現像領域を通過した後で転写領域に至る前に、感光体表面に対向して磁気的にキャリアを捕集するキャリアキャッチャを設けるとよく、感光体へのキャリア付着が起きても、キャリアキャッチャで磁気的にキャリアを捕集することができるので、後工程である、転写、クリーニング、定着等へのダメージを防止できる。また、捕集したキャリアを現像部に戻して再使用することも可能となる。
【００７１】
さらに本発明の現像方法においては、現像スリーブ１１１Ｓ上の二成分現像剤量を規制する規制部材（例えばドクターブレード）１１４を備えているが、この規制部材１１４を通過した後で現像領域に至る前に、現像スリーブ表面に対向し磁気ブラシに近接または接触する態様のキャリア飛散防止用現像剤ガイド板を設けるとよく、磁性キャリアが一旦磁気ブラシから離れても、下流の磁極の磁力が強く働く領域に設けたキャリア飛散防止用現像剤ガイド板によりキャリアがガイドされるので、キャリア飛散問題を防止できる。
【００７２】
以上、本発明の現像方法について説明したが、本発明は、現像剤担持体（現像ローラ）に担持された二成分現像剤のトナーで像担持体上の潜像を現像する現像方法の他、現像剤担持体に担持された二成分現像剤のトナーを一旦トナー担持体に付着させ、そのトナー担持体で担持搬送するトナーで像担持体上の潜像を現像する現像方法にも適用することができる。すなわち、本発明は、トナーを担持するトナー担持体（一成分現像ローラ）を感光体に対向して配置すると共に、内部に磁石を有する現像剤担持体（円筒状のスリーブとその内部に配置された磁石ローラからなるトナー供給ローラ）をトナー担持体（一成分現像ローラ）に対向して配置し、その現像剤担持体（トナー供給ローラ）で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トナー担持体（一成分現像ローラ）との間に形成されるトナー供給及びトナー薄層形成領域に搬送し、トナー担持体（一成分現像ローラ）との間に形成されるトナー供給電界の作用領域で、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合した穂からなる磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシの磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーをトナー担持体（一成分現像ローラ）に付着させ、該トナー担持体（一成分現像ローラ）でトナーを担持して感光体との間に形成される現像領域に搬送し、感光体上に形成された潜像をトナーで現像する現像方法としてもよい。尚、この場合には、前述の図１〜８において感光体１００をトナー担持体（一成分現像ローラ）に置き換えれば、遊離トナーをトナー担持体に付着させる原理を同様に説明することができる。また、この場合にも、二成分現像剤に用いる磁性キャリアは、粒径が５〜１００μｍであり、磁性体含有量が３０重量％であり、磁気特性は、磁場１０００エルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）が３０乃至１０００ｅｍｕ／ｃｍ３であり、現像部の磁場を通過後、キャリアを消磁又は減磁する前の磁場０エルステッドにおける残留磁化（σｒ）が１０ｅｍｕ／ｃｍ３以上である。また、現像剤担持体に担持された二成分現像剤のトナーを一旦トナー担持体に付着させた後、トナー担持体（一成分現像ローラ）で担持搬送したトナーにより感光体上に形成された潜像を現像する方法は、通常の一成分トナーを用いた現像方式と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
（第１の実施形態）
次に、本発明の現像方法を適用した現像装置及び画像形成装置の実施形態について説明する。
図９は、本発明の現像方法を適用する現像装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す概略要部構成図である。
図９において、感光層を表面に設け筒状をした感光体１００の周囲には、感光体１００の表面を帯電するための帯電装置１０１が設けられている。感光体１００は図９において矢印１００Ｒで示す反時計回りの向きに回転される。この感光体１００に対向し、所定の現像ギャップＧＰを有するようにして、現像装置１１０の現像ローラ（図１（ａ）及び図２と同様に、筒状の現像スリーブ１１１Ｓと、その内部に配置された複数の磁石を有する磁石ローラ１１１Ｍからなる現像ローラ）１１１が配置されている。
【００７４】
現像ローラ１１１は、現像ケーシング１１５内に収納され、その現像ケーシング１１５の開口部（現像開口部）１１５ａの位置で感光体１００と対向しているが、現像ケーシング１１５の開口部（現像開口部）１１５ａの上下の部分は、現像スリーブ１１１Ｓの表面に対向し磁気ブラシに近接または接触する態様のキャリア飛散防止用現像剤ガイド板を兼ねた構成となっている。
また、現像装置１１０の現像ケーシング１１５内には現像剤（前記したようにトナーＴと磁性キャリアＭＣからなる二成分現像剤）が収容されていて、撹拌スクリュー１１２，１１３の回転により撹拌・搬送されて現像ローラ１１１の現像スリーブ１１１に供給される。
現像ケーシング１１５の上部にはトナー供給手段としての構成部分があり、トナー収納部１１６が設けられていて、消費されたトナーに見合う適量分が現像ケーシング１１５内に補給されるようになっている。尚、この供給手段の部分は、トナーとともにキャリアを補給するような機構とすることも可能である。
【００７５】
感光体１００において、帯電装置１０１よりもこの感光体１００の回転方向１００Ｒの下流部位には、予め帯電装置１０１により一様に帯電された帯電処理面に静電潜像を形成するためのレーザー光線Ｌｂが照射される位置があり、この位置でのレーザー光線の照射により静電潜像Ｌが形成される。静電潜像Ｌが形成された感光体１００は、現像ローラ１１１の現像スリーブ１１１Ｓと対向した現像領域に至り、この現像領域で該静電潜像Ｌに帯電したトナーが付着してトナー像が形成される。
尚、感光体１００の周囲には、帯電装置１０１や現像装置１１０の他に、感光体１００上にレーザー光線Ｌｂを露光して静電潜像を形成する光書込装置や、感光体１００上のトナー像を記録紙へ転写するための転写装置、感光体１００上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置、感光体１００上の残留電位を除去するための除電装置等が配設されているが、これらの図示は省略してある。
【００７６】
このような構成において、帯電装置（例えばスコロトロン帯電器）１０１によって表面を一様に帯電された感光体１００は、不図示の光書込装置からのレーザー光Ｌｂの露光によって静電潜像Ｌを形成され、現像装置１１０の現像ローラ１１１によってトナー像を形成される。当該トナー像は、不図示の転写ベルトなどでなる転写装置によって、感光体１００表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。この転写の際に感光体１００に静電的に付着した記録紙は、分離爪によって感光体１００から分離される。そして未定着の記録紙上のトナー像は不図示の定着装置によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体１００上に残留したトナーＴは、不図示のクリーニング装置によって除去され回収される。残留トナーＴを除去された感光体１００は不図示の除電ランプで初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【００７７】
前述したように、現像装置１１０内には、現像ローラ１１１が感光体１００に近接するように配置されていて、双方の対向部分に現像領域が形成されている。現像ローラ１１１を構成する現像スリーブ１１１Ｓは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成してなり、不図示の回転駆動機構によって図中の矢印１１１Ｒで示す時計回り方向に回転されるようになっている。また、図２に示したように、現像スリーブ１１１Ｓ内には複数の磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃ，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４，ＭＧ５，ＭＧ６を有する磁石ローラ（複数の磁極が着磁された磁石ローラでも良い）１１１Ｍが設けられており、複数の磁石ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃ，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４，ＭＧ５，ＭＧ６による磁力分布がそれぞれＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６である。
【００７８】
本実施形態では、感光体１００の感光体径が９０ｍｍで、感光体１００の線速が２４５ｍｍ／秒に設定され、現像スリーブ１１１Ｓのスリーブ径が３０ｍｍで、現像スリーブ１１１Ｓの線速が３８５ｍｍ／秒に設定されている。したがって、感光体線速Ｖｐに対するスリーブ線速Ｖｓの比（Ｖｓ／Ｖｐ）は１．５７である。尚、本実施形態では、現像スリーブ１１１Ｓの線速の感光体１００の線速に対する比（Ｖｓ／Ｖｐ）は最低０．９にまで下げても必要な画像濃度を得ることができる。
【００７９】
感光体１００と現像スリーブ１１１Ｓとの間隔である現像ギャップＧＰは例えば０．４ｍｍに設定されている。この現像ギャップＧＰは、従来では磁性キャリアＭＣの粒径が５０μｍであれば０．６５ｍｍ以下、言い換えれば、磁性キャリアＭＣの粒径の１３倍以下に設定することが望ましい。現像ギャップＧＰがあまり狭くなると、磁気ブラシが感光体１００に広範囲で接触するようになるために、横線細りや後端白抜け等の方向依存性が起こりやすくなる。逆に、現像ギャップＧＰが広くなると、十分な電界強度が得られず、孤立ドットやソリッド部でムラ等の画像欠陥を生ずる。電界強度を維持するために、印加する電圧を大きくすることも可能であるが、放電によるいわゆる白ポチと呼ばれるソリッド部の白く抜けた画像等の異常画像が発生しやすくなる。
【００８０】
現像剤の搬送方向（図９において矢印１１１Ｒで示す時計回り方向）における現像領域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ、すなわち、現像スリーブ１１１上の現像剤層の厚みを規制する層厚規制部材としてのドクターブレード１１４が設けられている。このドクターブレード１１４と現像スリーブ１１１Ｓとの間隔であるドクターギャップは０．８７ｍｍに設定されている。従来、ドクターブレードとしては非磁性材料のみからなる板状のものが使用されていたが、本実施形態におけるドクターブレード１１４は、磁性材料からなる板を従来の非磁性の板に接合した構成を有している。このように磁性材料を用いることで、後述するように、穂高の揃った磁気穂が形成されやすくなる。現像スリーブ１１１Ｓの感光体１００とは反対側の領域には、現像ケーシング１１５内の現像剤を攪拌しながら現像スリーブ１１１Ｓへ汲み上げるための攪拌スクリュー１１２，１１３が設けられている。現像ケーシング１１５内の現像剤は、トナーＴと磁性キャリアＭＣからなる現像剤であり、現像剤は図示しない駆動手段により回転する攪拌スクリュー１１２，１１３で混合・攪拌され、トナーＴが摩擦帯電される。このときのトナーの帯電量（ｑ／ｍ）は、−５〜−６０μＣ／ｇ、好ましくは、−１０〜−３０μＣ／ｇがよい。
【００８１】
また、磁性キャリアＭＣとしては、鉄、ニッケル、コバルト等の金属又はこれらと他の金属による合金、マグネタイト、γ−ヘマタイト、二酸化クロム、銅亜鉛フェライト、マンガン亜鉛フェライト等の酸化物、マンガン−銅−アルミニウム等のホイスラー合金等、種々の強磁性体の粒子を用いることができる。さらに、この強磁性体の粒子をスチレン−アクリル系、シリコーン系、フッ素系等の樹脂で被覆してもよい。これらは、トナーＴとの帯電性を考慮して適宜選択することができる。また、磁性体粒子を被覆する樹脂には、荷電制御剤、導電性物質等を添加してもよい。また、スチレン−アクリル系、ポリエステル系等の樹脂中にこれらの磁性体粒子を分散させたものであってもよい。この強磁性体の飽和磁化の強さは、４５〜８５ｅｍｕ／ｇが好ましい。４５ｅｍｕ／ｇ未満では、飽和磁化の強さが低いために搬送性が低下し、また、感光体１００へのキャリア付着が多くなる。８５ｅｍｕ／ｇを越えると、飽和磁化の強さが高いために、磁気ブラシが強くなり、スキャベンジ効果が強く、ハーフトーン部にスキャベンジ跡が生じ、画像品質を低下させる。
【００８２】
トナーＴとしては、少なくとも熱可塑性の樹脂とカーボンブラック、銅フタロシアニン系、キナクリドン系、ビスアゾ系の顔料を有するものを用いる。樹脂としては、スチレン−アクリル系、ポリエステル系の樹脂が好ましい。この他に、定着助剤としてポリプロピレン等のワックス、トナー帯電量を制御するための含合金染料を内添することができる。さらに、表面処理したシリカ、アルミナ、酸化チタン等の酸化物、窒化物、炭化物等を外添してもよい。さらに、脂肪酸金属塩、樹脂微粒子等を併せて外添してもよい。
【００８３】
ここで、本実施形態では図１０に示すように、現像主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の現像スリーブ１１１Ｓ上における法線方向の磁気力のピーク位置Ｍ１が、感光体１００と現像スリーブ１１１Ｓとの最近接位置Ｍ０から感光体１００の移動方向１００Ｒ（反時計回り方向）における下流側になるように、磁石ローラ１１１Ｍの各磁石が配置されている。換言すれば、最近接位置Ｍ０に対して磁気力のピーク位置Ｍ１がθ＝０〜３０°の角度だけずれるようにしている。これは、磁気ブラシが形成される初期段階における遊離トナーＴの発生部位が、遊離トナーＴが感光体１００の潜像Ｌとしての画像部へ移動できる領域にできるだけ多く位置するようにしたものであり、望ましくは、図１（ｂ）に示した現像領域前域部Ａ（Ａ０，Ａ１）における遊離トナーＴの発生部位を、最近接位置Ｍ０に対向させるものである。主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）と磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）との極角度は６０度であり、両磁石の中間で磁力が０になる点が３０度である。さらに換言すれば、磁気ブラシが最近接位置Ｍ０又はその近傍で立ち上がるようにし、あるいは、感光体１００の移動方向上流側における現像主磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の磁力線の裾野部分が、最近接位置Ｍ０又はその近傍に位置するようにしたものである。
【００８４】
かかる構成により、磁気ブラシが形成される現像領域前域部Ａ０及びＡ１で発生するクラウド状ないしスモーク状の遊離トナーＴは、その大部分が現像電界によって感光体１００の画像部へ移動し易くなる。この現像状況を図１１に基づいて段階的に説明する。図１１は、本発明の第１の実施形態における現像方法の説明図であり、現像領域で遊離トナー及び磁気ブラシのトナーにより感光体の潜像を現像する状況を模式的に示す図である。
【００８５】
まず、図示していない磁気ブラシが形成される現像領域前域部Ａ０、及び図１１（ａ）に示すように磁気ブラシが形成される現像領域前域部Ａ１、すなわち磁気ブラシが現像スリーブ１１１に押し付けられた状態から起き上がる位置で、衝撃力、遠心力等によりトナーＴが動き得る空間が形成され、磁性キャリアＭＣ上のトナーＴ及び磁性キャリアＭＣが集合する穂と穂との間に挟まれたトナーＴを離脱させる。また現像領域前域部Ａ０においては、穂が起き上がった位置あるいは再び磁気ブラシが現像スリーブ１１１Ｓに押し付けられるまでの間にも衝撃力、遠心力等によりトナーＴが動き得る空間が形成され、磁性キャリアＭＣ上のトナーＴ及び磁性キャリアＭＣが集合する穂と穂との間に挟まれたトナーＴを離脱させる。これによって、多数の遊離トナーＴがクラウド状ないしスモーク状に発生する。
【００８６】
この遊離トナーＴ群は、図１１（ｂ）に示すように、現像電界により感光体１００の潜像（画像部）Ｌに引き付けられ、現像される。非画像部では、電界は現像スリーブ１１１Ｓ側へ向いており、遊離トナーＴは磁性キャリアＭＣに戻るか現像スリーブ１１１Ｓ上に移動する。これにより、トナーＴの使用効率を向上させることができるとともに、トナー飛散による装置内の汚れを防止することができる。また、本実施形態では、感光体１００と現像スリーブ１１１Ｓが対向する部位において、図示しない交番電界印加手段（図１（ａ）に示す現像バイアス印加用電源Ｖｐ）により交番電界が印加される。さらに、本実施形態では、図１（ｂ）に示した現像領域中域部Ｂ及び後域部Ｃで磁気ブラシが感光体１００に接触しているため、磁気ブラシ先端の磁性キャリアＭＣ（感光体１００に近い磁性キャリア）と感光体１００との間に電極効果が働き、より画像部のトナー層を均一化し、非画像部の地汚れトナーＴを効率良くスキャベンジすることができる。この効果は、直流バイアス印加時にも有効である。また、従来の二成分接触現像方式に批べ、磁気ブラシが感光体１００と接触している時間が短いため、横線細りや後端白抜け等の方向依存性も起こらない。
【００８７】
このように、交番電界及び二成分接触現像により、図１１（ｃ）に示すように、磁気ブラシの先端の磁性キャリアＭＣと感光体１００との間でトナーＴが往復運動（振動）をする。このトナーＴの往復運動は、画像部Ｌではトナー層の均一化を助長してドット再現性のよい高画質化をもたらし、非画像部では地汚れトナーＴに対してスキャべンジ効果をもたらす。
【００８８】
尚、本実施形態で用いた磁性キャリアＭＣの平均粒径は３５μｍ、磁化の強さは８５ｅｍｕ／ｇ、トナーＴの平均粒径７μｍ、トナー濃度７ｗｔ％、トナー帯電量−２２．５μＣ／ｇであった。現像条件は、帯竜電位−７００Ｖ、画像部電位−１００Ｖ、非画像部電位−６５０Ｖ、現像電界：直流成分−５００Ｖに交流成分としてＶｐ−ｐ：８００Ｖ、周波数：４．５ｋＨの矩形波を重畳した交番電界を使用した。
これにより、ハーフトーン部でのザラツキがなく、ソリッド部でのベタ濃度も高く、ラインや文字の鮮鋭度も優れた高画質が得られることがわかった。
【００８９】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態における現像方法の説明図であり、現像領域で磁気ブラシの非接触状態を保ちながら遊離トナーＴにより感光体の潜像Ｌを現像する状況を模式的に示す図である。
ここでは、現像装置と画像形成装置は第１の実施形態と同じ構成のものを用いた。但し、磁気ブラシの非接触状態を保つために、現像条件のうち、現像ギャップＧＰを第１の実施形態よりも広い０．７ｍｍとし、現像電界の中の直流成分を−８００Ｖに設定した。また、感光体１００の帯電電位は−９５０Ｖ、画像部電位は−５０Ｖ、非画像部電位は−９００Ｖとし、他は第１の実施形態と同様に行った。図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態では、磁気ブラシの非接触状態を保ちながら遊離トナーＴにより感光体１００の潜像Ｌを現像することにより、ハーフトーン部でのザラツキがなく、ソリッド部でのベタ濃度も高く、横細線や文字の鮮鋭度も優れた高画質が得られることがわかった。
【００９０】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態として、実施形態１で説明したような本発明に係る現像方法を行う現像装置を色数分備えたカラー画像形成装置の構成例について説明する。
図１９は、画像形成装置の一実施形態としてのカラー複写機の概略構成を示している。このカラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナという）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２、給紙バンク３、図示省略の制御部等で構成されている。
上記カラースキャナ１は、コンタクトガラス４上の原稿５の画像を照明ランプ６、ミラー群７ａ、７ｂ及びレンズ８を介してカラーセンサ９に結像して、原稿５のカラー画像情報を、例えばレッド（Ｒｅｄ）、グリーン（Ｇｒｅｅｎ）、ブルー（Ｂｌｕｅ）（以下、それぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。
カラーセンサ９は、本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）のような光電変換素子で構成され、原稿５の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャナ１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レベルをもとにして図示しない画像処理部で色変換処理を行い、ブラック（Ｂｌａｃｋ：以下、Ｂｋという）、シアン（Ｃｙａｎ：以下、Ｃという）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ：以下、Ｍという）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ：以下、Ｙという）のカラー画像データを得る。
【００９１】
上記Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりである。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取ったスキャナスタート信号を受けて、照明ランプ６及びミラー群７ａ，７ｂ等からなる光学系が矢印左方向へ原稿５を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００９２】
上記カラープリンタ２は、像担持体としての筒状をした感光体１００、書き込み光学ユニット１０、現像手段としてのリボルバー現像ユニット（回転型現像装置）１１、中間転写装置１２、定着装置１３等で構成されている。
感光体１００は矢印の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置１４、除電ランプ１５、帯電器１０１、帯電電位検出手段としての電位センサ１６、リボルバー現像ユニット１１の選択された現像器１１０Ｋ（例えば実施形態１の図９で説明した構成の現像装置１１０に相当する）、現像濃度パターン検知器１７、中間転写装置１２の中間転写ベルト１８などが配置されている。
【００９３】
また、上記書き込み光学ユニット１０は、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿５の画像に対応した光書き込みを行い、感光体１００に静電潜像を形成するものであり、例えば、この書き込み光学ユニット１０は、光源としての半導体レーザー１９、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー２０とその回転用モータ２１、ｆ／θレンズ２２、反射ミラー２３などで構成されている。
【００９４】
上記リボルバー現像ユニット１１は、Ｂｋ現像器１１０Ｋ、Ｃ現像器１１０Ｃ、Ｍ現像器１１０Ｍ、Ｙ現像器１１０Ｙ、及び各現像器を矢印の反時計方向に回転させる不図示のリボルバー回転駆動部などで構成されている。
各現像器は、感光体１００に対向して配置された現像剤担持体（図１（ａ）、図２及び図９に示すように、筒状の現像スリーブ１１１Ｓとその内部に配置された複数の磁石を有する磁石ローラ１１１Ｍとからなる現像ローラ）１１１と、現像剤を撹拌・搬送するために回転する攪拌部材（図９に示す攪拌スクリュー１１２，１１３等）などを備え、現像ローラ１１１の現像スリーブ１１１ＳがトナーＴとトナーを保持する磁性キャリアＭＣとを含む二成分現像剤を表面に担持して、この担持した二成分現像剤を感光体１００との間の対向領域である現像領域に搬送し、現像ローラ１１１と感光体１００との間に電界を印加し、感光体１００の表面上に形成されている潜像をトナーで現像する。
各現像器１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）内のトナーは磁性キャリアであるフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像ローラ１１１の現像スリーブ１１１Ｓには図示しない現像バイアス用の電源Ｖｐ（図１（ａ）参照）によって負の直流電圧ＶＤＣに交流電圧ＶＡＣが重畳された現像バイアスが印加され、現像スリーブ１１１Ｓが感光体１００の導電性支持体（金属基体層等）に対して所定電位にバイアスされている。
【００９５】
複写機本体の待機状態では、リボルバー現像ユニット１１はＢｋ現像器１１０Ｋが現像位置にセットされており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み取りを開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ静電潜像という（Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様））。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像ローラ１１１（現像スリーブ１１１Ｓ）を回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置に来るまで、リボルバー現像ユニット１１が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
【００９６】
上記中間転写装置１２は、中間転写ベルト１８、ベルトクリーニング装置２５、搬送ベルト３８、紙転写コロナ放電器（以下、紙転写器という）２６などで構成されている。中間転写ベルト１８は駆動ローラ１８ａ、転写対向ロ−ラ１８ｂ、クリーニング対向ローラ１８ｃ及び従動ローラ群に張架されており、図示しない駆動モータにより駆動制御される。
この中間転写ベルト１８の材質は、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン）であり、その電気抵抗は表面抵抗で１０８〜１０１０Ω／ｃｍ２程度である。またベルトクリーニング装置２５は、入口シール、ゴムブレード、排出コイル、入口シール及びゴムブレードの接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト１８に転写した後の２、３、４色目の画像をベルト転写している間はブレード接離機構によって中間転写ベルト１８面から入口シール、ブレードを離間させておく。また紙転写器２６は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、又はＤＣ電圧を印加して、中間転写ベルト１８上の重ねトナー像を記録媒体（例えば記録紙）２７に一括転写する。
【００９７】
カラープリンタ２内の記録紙カセット２８及び給紙バンク３内の記録紙カセット２９ａ，２９ｂ，２９ｃには、各種サイズの記録紙２７が収納されており、指定されたサイズの記録紙２７のカセットから、給紙コロ３０，３１ａ，３１ｂ，３１ｃによってレジストローラ対３２方向に給紙、搬送される。また、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差し給紙用にプリンタ２の右側面に手差しトレイ３３がある。
【００９８】
上記構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体１００は矢印の反時計方向に、中間転写ベルト１８は矢印の時計回りに図示しない駆動モータによって回転される。そして、中間転写ベルト１８の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順に中間転写ベルト１８上に重ねてトナー像が形成される。
【００９９】
ここでより詳しく述べると、上記Ｂｋトナー像形成は次のように行われる。帯電器１０１はコロナ放電によって感光体１００を負電荷で一様帯電する。そして、半導体レーザー１９はＢｋカラー画像信号に基づいてラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様荷電された感光体１００の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。
このＢｋ静電潜像にＢｋ現像スリーブ上の負帯電のＢｋトナーが接触することにより、感光体１００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分、つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。
感光体１００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体１００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト１８の表面に、ベルト転写器３４によって転写される（以下、感光体１００から中間転写ベルト１８へのトナー像転写をベルト転写という）。
【０１００】
ベルト転写後の感光体１００上の若干の未転写残留トナーは、感光体１００の再使用に備えて感光体クリーニング装置１４で清掃される。ここで回収されたトナーは回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。
また、感光体１００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナ１によるＣ画像データ読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ静電潜像形成を行う。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバー現像ユニット１１の回転動作が行われ、Ｃ現像器１１０Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣトナーで現像される。
以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器１１０Ｋの場合と同様にリボルバー現像ユニット１１の回転動作を行い、次のＭ現像器１１０Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。尚、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【０１０１】
上記中間転写ベルト１８には、感光体１００に順次形成するＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像が形成され、次の転写工程において、この４色のトナー像が紙転写ベルト３８で搬送される記録紙２７に紙転写器２６により一括転写される。
上記画像形成動作を開始する時期に、記録紙２７は記録紙カセット２８，２９ａ，２９ｂ，２９ｃまたは手差しトレイ３３のいずれかから給送され、レジストローラ対３２のニップで待機している。紙転写器２６に中間転写ベルト１８上のトナー像先端が差し掛かるときに、丁度、記録紙２７の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対３２が駆動され、紙転写ベルト３８の助けで記録紙２７とトナー像とのレジスト合わせが行われる。そして、記録紙２７が中間転写ベルト１８上のトナー像と重ねられて正電位の紙転写器２６の上を通過する。このとき、コロナ放電電流で記録紙２７が正電荷で荷電され、トナー画像のほとんどが記録紙２７上に転写される。続いて紙転写器２６の左側に配置した図示しないＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器との対向部を通過するときに記録紙２７は除電され、中間転写ベルト１８から剥離され、さらに紙転写ベルト３８から剥離されて紙搬送ベルト３５に移る。
【０１０２】
中間転写ベルト１８面から４色重ねトナー像を一括転写された記録紙２７は、紙搬送ベルト３５で定着装置３６に搬送され、所定温度に制御された定着ローラ３６ａと加圧ローラ３６ｂのニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対３７で装置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
一方、ベルト転写後の感光体１００の表面は、感光体クリーニング装置１４（ブラシローラ、ゴムブレード）でクリーニングされ、除電ランプ１５で均一に除電される。また、記録紙２７にトナー像を転写した後の中間転写ベルト１８の表面は、ベルトクリーニング装置２５のブレードを再びブレード接離機構で押圧することによってクリーニングされる。
【０１０３】
ここで、リピートコピーのときは、カラースキャナ１の動作及び感光体１００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト１８の方は、１枚目の４色重ねトナー像の記録紙２７への一括転写工程に引き続き、表面のベルトクリーニング装置２５でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の動作になる。
【０１０４】
以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分について、上記と同様の動作を行うことになる。
また、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバー現像ユニット１１の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリーニング装置２５のブレードを中間転写ベルト１８に押圧状態のまま連続してコピー動作を行う。
【０１０５】
また、Ａ３サイズのフルカラーコピーモードの場合には、中間転写ベルト１８が１周するごとに１色のトナー像を形成し、４回転で４色のトナー像を形成していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転写ベルト１８の周長を抑え、小サイズの場合のコピースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピードも落さないようにするためには、中間転写ベルト１８が２周する間に１色のトナー像を形成するのが好ましい。この場合には、Ｂｋトナー像を中間転写ベルト１８に転写した後、次の中間転写ベルト１８の１周では、カラープリンタ２における現像及び転写が行われずに空回転し、その次の１周で次色のＣトナーによる現像を行い、そのＣトナー像を中間転写ベルト１８に転写するように順次行っていく。このとき現像器切り換えのためのリボルバー現像ユニット１１の回転動作は、上記空回転時に行う。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、従来の現像領域よりも広い範囲で現像領域を設定することにより、現像領域におけるトナーの現像される量を多くして、ソリッド部のベタ濃度の高い画像を得る現像方法を実現することができる。さらに本発明では、磁気ブラシと感光体を接触させることにより、感光体上に現像されたトナーを磁気ブラシ先端の磁性キャリアで離脱させることで、ソリッド部のベタ埋まりが良く滑らかで、非画像部のかぶりも少なく、かつ横細線や文字の鮮鋭度も優れた高品位の画像を得ることができる現像方法を実現することができる。また、磁気ブラシと感光体を非接触にすることで、ハーフトーン部でのザラツキがなく、横細線や文字の鮮鋭度も優れた画像を得る現像方法を実現することができる。
【０１０７】
本発明では、上記現像方法を用い、従来の現像領域よりも広い範囲で現像領域を設定することにより、現像スリーブの回転数を高くしなくとも、現像されるトナーの供給量を多くすることができ、ソリッド部のベタ濃度の高い画像を得ることができる現像装置を実現することができる。また、本発明では、磁気ブラシと感光体を接触させることにより、感光体上に現像されたトナーを磁気ブラシ先端の磁性キャリアで離脱させることで、ソリッド部のベタ埋まりが良く滑らかで、非画像部のかぶりも少なく、かつ横細線や文字の鮮鋭度も優れた高品位の画像を得ることができる現像装置を実現することができる。
【０１０８】
さらに本発明では、上記現像装置を用い、広い範囲で現像領域を設定することにより、現像されるトナーの供給量を多くすることで、機械を設計する際の現像ギャップ、現像スリーブの回転数等の許容範囲を広くすることでき、また、ソリッド部のベタ埋まりが良く滑らかで、非画像部のかぶりも少なく、かつ横細線や文字の鮮鋭度も優れた高品位の画像を得ることができる画像形成方法及び画像形成装置を実現でき、特に、カラー画像を形成する場合には、ハーフトーン部の再現性の優れた画像を得ることができる画像形成方法及び画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像方法の説明図であり、（ａ）は現像部の概略構成例を示す図、（ｂ）は本発明の現像方法における現像領域内での二成分現像剤の状態を模式的に表した概略図である。
【図２】図１に示す現像剤担持体（現像ローラ）の現像スリーブ内に配置された磁石ローラ（複数の磁石）による磁力分布とその大きさ程度を示す図である。
【図３】図２に示す磁石ローラ（複数の磁石）の主磁石と主磁石磁力形成補助磁石の位置関係を示す図である。
【図４】本発明の現像方法における現像領域前域部で、磁性キャリアの穂の立ち上がる状況を模式的に示す図である。
【図５】本発明の現像方法における現像領域中域部で、磁性キャリアの穂が感光体に強く接触する状況を模式的に示す図である。
【図６】本発明の現像方法における現像領域後域部で、トナーが現像される状況を模式的に示す図である。
【図７】反転現像方式における直流電界を印加している状態を模式的に示す図である。
【図８】反転現像方式における直流と交流の交番電界を印加している状態を模式的に示す図である。
【図９】本発明の現像方法を適用する現像装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す概略要部構成図である。
【図１０】本発明の現像方法における現像スリーブ内の主磁石の配置を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態における現像方法の説明図であり、現像領域で遊離トナー及び磁気ブラシのトナーにより感光体の潜像を現像する状況を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における現像方法の説明図であり、現像領域で磁気ブラシの非接触状態を保ちながら遊離トナーにより感光体の潜像Ｌを現像する状況を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における画像形成装置の一例としてのカラー複写機の概略構成図である。
【符号の説明】
１０：書き込み光学ユニット
１１：リボルバー現像ユニット（回転型現像装置）
１２：中間転写装置
１３：定着装置
１４：感光体クリーニング装置
１５：除電ランプ
１８：中間転写ベルト
２６：紙転写器
２７：紙転写ベルト
１００：感光体（像担持体）
１０１：帯電装置
１１０：現像装置
１１０Ｋ：ブラック（Ｂｋ）現像器
１１０Ｃ：シアン（Ｃ）現像器
１１０Ｍ：マゼンタ（Ｍ）現像器
１１０Ｙ：イエロー（Ｙ）現像器
１１１：現像ローラ（現像剤担持体）
１１１Ｓ：現像スリーブ
１１１Ｍ：磁石ローラ
１１２，１１３：攪拌スクリュー
１１４：ドクターブレード（規制部材）
１１５：現像ケーシング
１１６：トナー収納部
Ａ（Ａ０，Ａ１）：現像領域前域部
Ｂ：現像領域中域部
Ｃ：現像領域後域部
Ｌ：潜像
ＭＧ１ａ，ＭＧ１ｂ，ＭＧ１ｃ，ＭＧ２，ＭＧ３，ＭＧ４，ＭＧ５，ＭＧ６：磁石
ＭＣ：磁性キャリア
Ｔ：トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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