(57)【要約】【課題】現像スリーブ全体を現像領域として現像に寄与させることでオイルレストナーやリサイクルされたオイルレストナーが潜像に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、かつ、ベタ埋まり・ドット再現性の良い高品位の画像を得ることができる現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明は、現像領域内で現像スリーブ１１１上に、表面にトナーを有する磁性キャリアが集合して形成される穂と、該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する現像装置６１において、感光体４０に形成されたトナー像を中間転写体１０に転写した後、感光体上に残留したトナーを回収するトナー回収手段６３と、該トナー回収手段で回収されたトナーを現像装置６１内に搬送するトナーリサイクル手段８０を具備し、リサイクルトナーを含む二成分現像剤で前記磁気ブラシを形成することを特徴とする。【選択図】　　　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に対向して配置され、内部に磁石を有する現像剤担持体を備え、トナーと該トナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤を前記現像剤担持体で担持し、前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置であって、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て形成される穂と、該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する現像装置において、前記像担持体に形成されたトナー像を転写材または中間転写体に転写した後、像担持体上に残留したトナーを回収するトナー回収手段と、該トナー回収手段で回収されたトナーを現像装置内に搬送するトナーリサイクル手段を具備し、リサイクルトナーを含む二成分現像剤で前記磁気ブラシを形成することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像領域には、前記遊離トナーまたは前記磁性キャリに保持されたトナーを前記像担持体側へ移動させる電界を形成しておき、これらトナーを前記像担持体側に向けて移動させることに供することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記電界を交番電界としていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の現像装置において、
前記トナーは結着樹脂として、ポリエステル樹脂またはポリオール樹脂を用いてなることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の現像装置において、
前記トナーは離型剤を含有し、その離型剤の含有量は、トナーの結着樹脂１００重量部に対して、２〜１０重量部であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５記載の現像装置において、
前記離型剤として、カルナウバワックスまたは合成エステル系ワックスを使用することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の現像装置において、
前記トナーは、添加剤を含有するトナーであって、その添加剤の含有量は、トナーの母体粒子１００重量部に対して、１．０〜３．６重量部であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７記載の現像装置において、
前記添加剤の粒径が、平均一次粒子径で０．０２〜０．２μｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の現像装置において、
前記添加剤として、シリカ、チタニア、アルミナの何れかまたは複数を使用していることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項７記載の現像装置において、
前記トナーに、０．１〜０．５μｍの添加剤が添加されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一つに記載の現像装置において、
前記二成分現像剤を構成する磁性キャリアに対する前記トナーの被覆率を３５〜７５％としたことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
像担持体と、該像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を転写材または中間転写体に転写する転写手段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１乃至１１の何れか一つに記載の現像装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
像担持体と現像装置を具備する画像形成手段を複数配置し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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に係り、特に、前記画像形成装置に具備され、リサイクルトナーの利用が可能な現像装置及び、その現像装置を具備し、単色またはカラー画像の形成が可能な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、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）と現像剤を収納する現像装置によってトナー像が形成される。
現像装置には、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せ、この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、内部に磁石を配置する現像剤担持体（以下、「現像スリーブ」と記す）表面に磁力で引きつけられて、回転する現像スリーブ上を搬送される。
【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にいる磁性キャリア表面からトナー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装置が提案されている。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装置が提案されている。
【０００５】
ところで、電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等からなる像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させて可視像を形成した後、該トナー像を記録紙等の転写材に転写し、定着し、出力画像を得ている。近年、電子写真方式を用いた複写機やプリンター等の技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。
【０００６】
フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は、一般に３原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの３色のカラートナーまたはそれに黒色を加えた４色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行なうものである。従って、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー画像表面をある程度平滑にして光散乱を減少させる必要がある。このような理由から従来のフルカラー複写機等の画像光沢は１０〜５０％の中〜高光沢のものが多かった。
【０００７】
一般に、乾式のトナー像を記録紙等の転写材に定着する方法としては、平滑な表面を持った定着ローラや定着ベルト等の定着部材を加熱しトナーと圧着する接触加熱定着方法が多用されている。この方法は熱効率が高く高速定着が可能であり、カラートナーに光沢や透明性を与えることが可能であるという利点がある反面、加熱定着部材表面と溶融状態のトナーとを加圧下で接触させた後、剥離するために、トナー像の一部が定着部材表面に付着して別の画像上に転移する、いわゆるオフセット現象が生じる。
【０００８】
このオフセット現象を防止することを目的として、離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で定着ローラ表面を形成し、さらにその定着ローラ表面にシリコーンオイル等の離型オイルを塗布する方法が一般に採用されていた。この方法は、トナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、離型オイルを供給するための装置が必要であり、定着装置が大型化しコスト高になってしまう。このためモノクロトナーでは、溶融したトナーが内部破断しないように結着樹脂の分子量分布の調整等でトナーの溶融時の粘弾性を高め、さらにトナー中にワックス等の離型剤を含有させることにより、定着ローラに離型オイルを塗布しない、或いはオイル塗布量をごく微量とする方法が採用される傾向にある。
【０００９】
しかし、前述したようにカラートナーでは色再現性を向上させるために定着画像の表面を平滑にする必要があるため溶融時の粘弾性を低下させねばならず、光沢のないモノクロトナーよりオフセットし易く、定着装置のオイルレス化や微量塗布化がより困難となる。また、トナー中に離型剤を含有させるとトナーの付着性が高まり転写材への転写性が低下し、さらにトナー中の離型剤がキャリア等の摩擦帯電部材を汚染し帯電性を低下させることにより耐久性が低下するという問題を生じる。
【００１０】
また、従来、カラートナーにはポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の低分子量で光沢が得られ易い結着樹脂が用いられてきたが、これらの樹脂は親水性基を含有するため湿度による帯電量の変化が大きいという欠点を有していた。さらに、最近は高画質を得るためにトナーを小粒径化する傾向にあるが、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂は従来からモノクロトナー用結着樹脂として用いられてきたスチレン系樹脂に比べ粉砕性が劣るという欠点を有している。
【００１１】
このような状況において従来提案されている事柄は、例えば特開平８−２２０８０８号公報では、軟化点９０〜１２０℃の線型ポリエステル樹脂とカルナバワックスを用いたトナーが、特開平９−１０６１０５号公報では、互いに相溶する軟化点の異なる樹脂とワックスからなるトナーが、特開平９−３０４９６４号公報では、ポリエステル樹脂とワックスの溶融粘度を規定したトナーが、特開平１０−２９３４２５号公報では、軟化点９０〜１２０℃のポリエステル樹脂とライスワックス、カルナバワックス及びシリコーンオイル含有したトナーが　　特開平５−６１２４２号公報では、ワックス内包型の重合法トナーが提案されているが、適度な光沢を持たせながら、定着ローラに離型オイルを塗布しない、或いはオイル塗布量をごく微量とした定着方法でも十分なオフセット防止性があると同時に転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性に優れたトナーとはなっていなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特許第２６６８７８１号公報記載の現像装置では、現像領域は磁性粒子が摺擦している領域であって、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。更に離型剤含有トナーは、凝集度が比較的高く、現像能力の低下やドット再現が劣り、高品位画像を得るのは困難である。
加えて、トナーを１度顕像化して転写工程を経て、残留したトナーを回収して現像器に戻し、これを現像させると、凝集度がさらに高くなり、現像能力の低下やドット再現がさらに劣ってしまう欠点があった。
【００１３】
また、離型剤含有トナーでは、定着への耐オフセット性確保のため、離型剤含有トナー表面にワックスが露出しており、ワックスを含有しない離型剤含有トナーと比較して凝集度が高い。
一般的にトナーに対して、帯電性・転写性・地汚れ・トナー飛散・キャリア表面への汚染（スペント）などで、添加剤を付与するが、離型剤含有トナーでは、同分量の添加剤を付与してもその効果が得られにくい。
【００１４】
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オイルレストナーやリサイクルされたオイルレストナーが潜像に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、かつ、ベタ埋まり・ドット再現性の良い高品位の画像を得ることができ、適度な画像光沢があり色再現性に優れ、定着ローラに離型オイルを塗布しない、或いはオイル塗布量をごく微量とした定着方法でも十分なオフセット防止性があると同時に転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性に優れたカラートナーの現像装置を提供することを課題
（目的）とし、さらには、その現像装置を備えた画像形成装置を提供することを課題
（目的）とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上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、像担持体に対向して配置され、内部に磁石を有する現像剤担持体を備え、トナーと該トナーを保持する磁性キャリアとを含む二成分現像剤を前記現像剤担持体で担持し、前記像担持体との間に形成される現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像装置であって、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て形成される穂と、該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する現像装置において、前記像担持体に形成されたトナー像を転写材または中間転写体に転写した後、像担持体上に残留したトナーを回収するトナー回収手段と、該トナー回収手段で回収されたトナーを現像装置内に搬送するトナーリサイクル手段を具備し、リサイクルトナーを含む二成分現像剤で前記磁気ブラシを形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の現像装置において、前記現像領域には、前記遊離トナーまたは前記磁性キャリに保持されたトナーを前記像担持体側へ移動させる電界を形成しておき、これらトナーを前記像担持体側に向けて移動させることに供することを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、請求項２記載の現像装置において、前記電界を交番電界としていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の現像装置において、前記トナーは結着樹脂として、ポリエステル樹脂またはポリオール樹脂を用いてなることを特徴とする。
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の現像装置において、前記トナーは離型剤を含有し、その離型剤の含有量は、トナーの結着樹脂１００重量部に対して、２〜１０重量部であることを特徴とする。
さらに、請求項６に係る発明は、請求項５記載の現像装置において、前記離型剤として、カルナウバワックスまたは合成エステル系ワックスを使用することを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明は、請求項５または６記載の現像装置において、前記トナーは、添加剤を含有するトナーであって、その添加剤の含有量は、トナーの母体粒子１００重量部に対して、１．０〜３．６重量部であることを特徴とする。
また、請求項８に係る発明は、請求項７記載の現像装置において、前記添加剤の粒径が、平均一次粒子径で０．０２〜０．２μｍであることを特徴とする。
さらに請求項９に係る発明は、請求項７または８記載の現像装置において、前記添加剤として、シリカ、チタニア、アルミナの何れかまたは複数を使用していることを特徴とする。
さらに請求項１０に係る発明は、請求項７記載の現像装置において、前記トナーに、０．１〜０．５μｍの添加剤が添加されていることを特徴とする。
さらに請求項１１に係る発明は、請求項１乃至１０の何れか一つに記載の現像装置において、前記二成分現像剤を構成する磁性キャリアに対する前記トナーの被覆率を３５〜７５％としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に係る発明は、像担持体と、該像担持体表面上に形成される潜像をトナーで現像する現像手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を転写材または中間転写体に転写する転写手段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１乃至１１の何れか一つに記載の現像装置を具備したことを特徴とする。
また、請求項１３に係る発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、像担持体と現像装置を具備する画像形成手段を複数配置したことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
今日、電子写真方式の画像形成装置装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。
カラー画像形成装置には、１つの感光体の周りに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を記録紙等のシート状の転写材に転写してカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を転写材または中間転写体に順次転写して合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【００２１】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者では感光体が１つであるから比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化は困難である。また、後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。
最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【００２２】
タンデム型の画像形成装置には、図３に示すように、各感光体１−１〜１−４上の画像を転写装置５−１〜５−４により、転写材搬送ベルト７で搬送する転写材Ｓに順次転写する直接転写方式のものと、図１に示すように、各感光体４０Ｙ〜４０Ｂ上の画像を１次転写装置６２Ｙ〜６２Ｂにより一旦中間転写体１０に順次転写した後、その中間転写体１０上の画像を２次転写装置２２により記録紙等の転写材Ｓに一括転写する間接転写方式のものとがある。２次転写装置２２は転写搬送ベルトであるが，ローラ形状の方式もある。
【００２３】
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体１−１〜１−４を並べたタンデム型画像形成装置の上流側に転写材の給紙装置（図示せず）を、下流側に定着装置８を配置しなければならず、転写材搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができるので、給紙装置４４および定着装置２５をタンデム型画像形成装置と重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【００２４】
また、前者は、転写材搬送方向に大型化しないためには，定着装置８をタンデム型画像形成装置に接近して配置することとなる。そのため，転写材Ｓが撓むことができる十分な余裕をもって定着装置８を配置することができず、転写材Ｓの先端が定着装置８に進入するときの衝撃（特に厚い転写材で顕著となる）や、定着装置８を通過するときの転写材搬送速度と，転写材搬送ベルト７による転写材搬送速度との速度差により、定着装置８が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。
これに対し、後者は、転写材Ｓが撓むことができる十分な余裕をもって定着装置２５を配置することができるから、定着装置２５がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２５】
以上のようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
そして、この種のカラー画像形成装置では、図１に示すように、１次転写後に感光体上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置で除去して感光体表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、２次転写後に中間転写体１０上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置１７で除去して中間転写体表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１は本発明が適用される間接転写方式のタンデム型画像形成装置の一例を示すカラー複写装置の概略構成図である。図中符号１００は複写装置本体（カラープリンタ部）、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付ける原稿読取装置（スキャナ）、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写装置本体１００には、中央に、１次転写媒体としての無端ベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）１０を設けている。中間転写ベルト１０は、ベース層を、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層を作り、その上に弾性層を設けている。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで作られており、その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で被ってなる。尚、中間転写ベルト１０の詳細については後述する。
【００２７】
この中間転写ベルト１０は、図１に示すとおり３つの支持ローラ１４，１５，１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。この図示例では、３つの中で第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設けている。また、３つの中で第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４つの画像形成手段（各色の画像形成部）１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂを横に並べて配置してタンデム型の画像形成部２０を構成している。但し、これら４つのカラー順は一例であり、これに限定されるものではない。
【００２８】
図２は、図１に示すカラー複写装置のタンデム型の画像形成部２０の部分拡大図である。タンデム型画像形成部２０において、個々のトナー像形成手段である画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂは、図２に示すように、ドラム状の像担持体としての感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの周りに、帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂ、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ、一次転写装置（例えば、転写ローラまたは転写チャージャ等）６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂ、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂ、除電装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂなどを備えてなる。
帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂは、図示の例ではローラ状の帯電部材からなる帯電ローラであり、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触して電圧を印加することにより、その感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの帯電を行う。勿論、帯電ローラの他に帯電ブラシを用いてもよく、また、非接触のスコロトロンチャージャ等で帯電を行うこともできる。
【００２９】
上記タンデム型画像形成部２０の上には、図１に示すように露光装置２１が設けられている。一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部２０と反対の側には、二次転写手段としての二次転写装置２２を備えている。二次転写装置２２は、図示の例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである二次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上の画像を転写材（記録紙等）Ｓに二次転写する。また、二次転写装置２２の横には、転写材Ｓ上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、定着部材としての定着ベルト（または定着ローラ）２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
【００３０】
上述した二次転写装置２２には、画像転写後の転写材Ｓをこの定着装置２５へと搬送する転写材搬送機能も備えてある。勿論、二次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を併せて備えることは難しくなる。尚、図１の例では、このような二次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム型画像形成部２０と平行に、転写材Ｓの両面に画像を記録すべく転写材Ｓを反転する転写材反転装置２８を備えている。
【００３１】
さて、いまこのカラー複写装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後に、また、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ３００を駆動し、光源とミラーを搭載した第１走行体３３、及び２つのミラーを搭載した第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をミラーで反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４の２つのミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ（カラーＣＣＤ等のカラー撮像素子）３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３２】
そして、個々の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂで、その感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂを回転し、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの回転とともに、まず帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂで感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面を一様に帯電し、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて、上述した露光装置２１から半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等による各色毎の書込み光Ｌｂをそれぞれ感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ照射して、感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上に各色毎の静電潜像を形成する。その後、現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂの現像ローラ（現像スリーブ）１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｂに担持された現像剤により感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の静電潜像が現像され、トナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像を形成する。そして、この画像形成動作にタイミングを合わせて不図示の駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送して、各感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の可視像を一次転写装置（例えば、転写ローラまたは転写チャージャ等）６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂで中間転写ベルト１０上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１０上に４色を重ね合わせた合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体ドラム４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの表面は、後述の感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂで残留トナーを除去して清掃し、除電装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂで除電して再度の画像形成に備える。
【００３３】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから記録紙等の転写材Ｓを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写材Ｓを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間に転写材Ｓを送り込み、二次転写装置２２で転写して転写材Ｓ上にカラー画像を記録する。尚、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、転写材Ｓの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００３４】
画像転写後の転写材Ｓは、二次転写装置２２の二次転写ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。また、転写材Ｓの両面にコピーする両面コピーの時は、切換爪５５で切り換えて転写材Ｓを転写材反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、上記と同様の画像形成工程を経て裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム型画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００３５】
また、一次転写後に感光体に残留したトナーを除去し回収するトナー回収手段である感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂは、先端を感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｂを備える。また、クリーニング性を高めるために外周が感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触するブラシを併用する。本例では外周を感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに接触する導電性のファーブラシ７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｂを矢印方向に回転自在に備える。そして、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６Ｙ，７６Ｍ，７６Ｃ，７６Ｂで、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ上の残留トナーを回収する。除去された各色のトナーは、それぞれ感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂと現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂとを繋ぎ、上記回収されたトナーを現像装置内に搬送するトナー搬送装置（トナーリサイクル手段）８０で各現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂへと戻し、再び現像に使用する。尚、図２では、トナー搬送装置（トナーリサイクル手段）８０は右端の画像形成手段１８Ｂのみ図示してあるが、他の画像形成手段１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃにも同様のトナー搬送装置（トナーリサイクル手段）８０が設けられている。
【００３６】
次に中間転写ベルト１０について説明する。
中間転写ベルト１０は、従来から弗素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等が使用されてきていたが、近年ベルトの全層や、ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。
【００３７】
ここで、従来の樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写は以下の課題がある。
カラー画像は通常４色の着色トナーで形成される。１枚のカラー画像には、１層から４層までのトナー層が形成されている。トナー層は１次転写（感光体から中間転写ベルトへの転写）や、２次転写（中間転写ベルトから転写材への転写）を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。
【００３８】
樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。また、最近はフルカラー画像を様々な用紙，例えば和紙や意図的に凹凸を付けや用紙に画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく、転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために２次転写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生させることになる。
【００３９】
そこで、弾性ベルトは次の狙いで使用される。弾性ベルトは、転写部でトナー層、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり，局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性が得られ文字の中抜けの無い、平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることが出来る。
【００４０】
弾性ベルトの樹脂は、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン樹脂），ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン））、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（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−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（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−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂，塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である
【００４１】
弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア，ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である
【００４２】
抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。尚、上記導電剤に限定されるものではないことは当然である
【００４３】
中間転写ベルトの表面に設けられる表層材料は、弾性材料による感光体への汚染防止と、中間転写ベルト表面への表面摩擦抵抗を低減させてトナーの付着力を小さくしてクリーニング性、２次転写性を高めるものが要求される。例えばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイト等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。また、フッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる
【００４４】
中間転写ベルトの製造方法としては、例えば、回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法、液体塗料を噴霧し膜を形成させるスプレイ塗工法、円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法、内型、外型の中に注入する注型法、円筒形の型にコンパウンドを巻き付け加硫研磨を行う方法などがあるが、これらに限定されるものではなく、複数の製法を組み合わせてベルトを製造することが一般的である。
【００４５】
ここで本実施形態に使用した弾性ベルトの製造方法の一例について説明する。ＰＶＤＦ：１００重量部に対して、カーボンブラック：１８重量部、分散剤：３重量部、トルエン：４００重量部を均一に分散させた分散液に円筒形の型を浸け１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温にて乾燥をさせ７５μｍのＰＶＤＦの均一な膜を形成した。７５μｍの膜が形成されている型を繰り返し上記条件で溶液に円筒形の型を浸け１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温乾燥させ、１５０μｍのＰＶＤＦベルトを形成した。これに，ポリウレタンプレポリマー：１００重量部、硬化剤（イソシアネート）：３重量部、カーボンブラック：２０重量部、分散剤：３重量部、ＭＥＫ：５００重量部を均一分散させた分散液に上記１５０μｍＰＶＤＦが形成されている円筒形型を浸け３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後、上記工程の繰り返しを行い狙いの１５０μｍのウレタンポリマー層を形成させた。
【００４６】
さらに表層用にポリウレタンプレポリマー：１００重量部、硬化剤（イソシアネート）：３重量部、ＰＴＦＥ微粉末粉体：５０重量部、分散剤：４重量部、ＭＥＫ：５００重量部を均一分散させた。そして、上記１５０μｍのウレタンプレポリマーが形成されている円筒形型を浸け３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後、上記工程の繰り返しを行い、５μｍのＰＴＦＥが均一に分散されたウレタンポリマーの表層を形成させた。室温で乾燥後１３０℃，２時間の架橋を行い、樹脂層：１５０μｍ、弾性層：１５０μｍ、表層：５μｍの３層構成の中間転写ベルトを得た。
【００４７】
弾性ベルトとして伸びを防止する方法として、上記の例のように伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を形成する方法、芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等があるが、特に製法に関わるものではない。伸びを防止する芯体層を構成する材料としては、例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維などの無機繊維、鉄繊維、銅繊維などの金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い、織布状あるいは糸状のものが使用できるが、もちろん上記材料に限定されるものではない。
【００４８】
糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。
一方織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり、当然導電処理を施すこともできる。
【００４９】
芯体層を設ける製造方法は特に限定されるものではない。例えば筒状に織った織布を金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面あるいは両面に被覆層を設ける方法、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付け、その上に被覆層を設ける方法等を挙げることができる。
【００５０】
弾性層の厚さは、弾性層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂が発生しやすくなる。また、伸縮量が大きくなることにより画像に伸び縮みが大きくなること等から厚すぎることは好ましくない（およそ１ｍｍ以上）。弾性層の硬度の適正範囲は１０°≦ＨＳ≦６５°（ＪＩＳ−Ａ）であるが、ベルトの層厚によって最適硬度の調整は必要となる。硬度１０°（ＪＩＳ−Ａ）より下のものは寸法精度良く成形する事が非常に困難である。これは成型時に収縮・膨張を受け易い事に起因する。また、柔らかくする場合には、基材へオイル成分を含有させる事が一般的な方法であるが、加圧状態で連続作動させるとオイル成分が滲みだして来るという欠点を有している。これにより中間転写ベルト表面に接触する感光体を汚染し横帯状ムラを発生させる事が分かった。一般的に離型性向上のために表層を設けているが、完全に滲みだし防止効果を与えるためには、表層は耐久品質等、要求品質の高いものになり、材料の選定、特性等の確保が困難になってくる。これに対して硬度６５°（ＪＩＳ−Ａ）以上のものは硬度が上がった分、精度良く成形できるのと、オイル含有量を含まない、または少なく抑えることが可能となるので、感光体に対する汚染性は低減可能であるが、文字の中抜け等、転写性改善の効果が得られなくなり、ローラへの張架が困難となる。
【００５１】
次に本発明の別の実施形態として、直接転写方式のタンデム型画像形成装置の構成例について説明する。図３は本発明が適用される直接転写方式のタンデム型画像形成装置の一例を示すカラー画像形成装置の概略要部構成図である。
このカラー画像形成装置は、４つのドラム状の感光体を有するフルカラーシステムであり、第一画像形成部９−１、第二画像形成部９−２、第三画像形成部９−３及び第四画像形成部９−４の独立した４つの画像形成部を有する。これらの画像形成部９−１、９−２、９−３、９−４は、それぞれ像担持体である感光体１−１、１−２、１−３、１−４、感光体の周面付近に配置され感光体の表面を一様に帯電する帯電装置２−１、２−２、２−３、２−４、感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面に色分解された画像データに対応した光束を露光して書き込むための露光手段３−１、３−２、３−３、３−４、色分解された画像データに対応する着色トナーを収容し対応する着色トナー像を形成する現像装置４−１、４−２、４−３、４−４、感光体上に形成されたトナー像を記録紙等の転写材Ｓに転写する転写装置５−１、５−２、５−３、５−４、感光体１−１、１−２、１−３、１−４上の転写残トナーを除去し回収するクリーニング装置６−１、６−２、６−３、６−４、クリーニング装置により回収された転写残トナーを現像装置４−１、４−２、４−３、４−４内に戻すトナーリサイクル手段（トナー搬送装置）８０−１、８０−２、８０−３、８０−４等を備えている。上記感光体１−１、１−２、１−３、１−４は、搬送ベルト７の搬送方向に沿って順次配列され、上記転写装置５−１、５−２、５−３、５−４は、この搬送ベルト７を介して感光体の表面に対向するように配設されている。
【００５２】
上記感光体１−１、１−２、１−３、１−４は、ＯＰＣドラムから成り、矢印の方向に回転可能に支持されている。上記現像装置４−１、４−２、４−３、４−４は、内部にそれぞれ第一色のトナーであるイエロートナー（Ｙ）、第二色のトナーであるマゼンタトナー（Ｍ）、第三色のトナーであるシアントナー（Ｃ）又は第四色のトナーであるブラックトナー（Ｂ）を収容すると共に、感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面に当接する位置に配置され、感光体の回転方向と逆の方向に回転するように支持される現像ローラ（現像スリーブ）及び現像ローラの後方上部に配設されるトナー供給ローラを備え、現像装置内のトナーはトナー供給ローラにより現像ローラ側へ供給され、現像ローラの表面に汲み上げられる。上記搬送ベルト７は、矢印の方向に回転する２つのローラによって張架されながら矢印の方向に移動し、転写装置５−１、５−２、５−３、５−４が配設された転写位置に転写材（記録紙等）Ｓを搬送する。
【００５３】
次に上記のフルカラーシステムの動作について説明する。このフルカラーシステムで画像形成を行う場合、まず、４つの画像形成部９−１、９−２、９−３、９−４の感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面が帯電装置２−１、２−２、２−３、２−４によってそれぞれ一様に帯電され、続いて露光手段３−１、３−２、３−３、３−４により、色分解された画像データに対応した光束を露光して静電潜像を形成される。このように感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面に形成された静電潜像は、感光体の回転に伴って現像装置４−１、４−２、４−３、４−４と対向する現像領域に搬送される。一方、現像装置４−１、４−２、４−３、４−４内には、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー又はブラックトナーが収容されており、これらのトナーは、それぞれトナー供給ローラにより現像ローラ側に搬送され、現像ローラの回転に伴って現像ローラ上に汲み上げられ、現像領域に搬送されて静電潜像に吸着され、各色のトナー像が形成される。感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面に形成された各色のトナー像は、感光体の回転によって、さらに転写装置５−１、５−２、５−３、５−４が配置された位置に搬送され、搬送ベルト７によって搬送されてきた転写材Ｓに、まず、第一画像形成部９−１のイエロートナーによるトナー像が転写される。このイエロートナー像が転写された転写材Ｓは、搬送ベルト７上を搬送され、第二画像形成部９−２、第三画像形成部９−３及び第四画像形成部９−４へと順次移動し、マゼンタトナーによるトナー像、シアントナーによるトナー像及びブラックトナーによるトナー像が次々に重ね合わされ、フルカラー画像として転写された後、定着装置８に搬送され、定着装置８により画像が転写材Ｓに定着されて、フルカラー画像が形成される。
【００５４】
上記のトナー像転写後に感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面に残留した各色のトナーは、感光体の回転によってクリーニング装置６−１、６−２、６−３、６−４の配設位置に搬送され、感光体の表面に接触配置されたクリーニングブレードによってそれぞれ感光体表面から剥離されると共に、クリーニング装置６−１、６−２、６−３、６−４内に回収され、ここからトナーリサイクル手段（トナー搬送装置）８０−１、８０−２、８０−３、８０−４を通じて現像装置４−１、４−２、４−３、４−４内に誘導され、新規トナーと混合されて再び現像に使用される。
【００５５】
本実施形態では、それぞれの画像形成部９−１、９−２、９−３、９−４が独立しており、各画像形成部のクリーニング装置６−１、６−２、６−３、６−４は、同一の画像形成部内の感光体１−１、１−２、１−３、１−４の表面に残留するトナーを除去する。このため、各クリーニング装置内には、対応する一色のトナー（イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー又はブラックトナー）のみが存在するはずであるが、実際には、複数色のトナーが混在している。このフルカラーシステムで画像形成後にクリーニング装置６−１、６−２、６−３、６−４内のトナーを調査したところ、第一画像形成部のクリーニング装置６−１内には第一色のトナー（イエロートナー）が、第二画像形成部のクリーニング装置６−２内には第一色のトナー及び第二色のトナー（マゼンタトナー）が、第三画像形成部のクリーニング装置６−３内には第一色のトナー、第二色のトナー及び第三色のトナー（シアントナー）が、第四画像形成部のクリーニング装置６−４内には第一色のトナー、第二色のトナー、第三色のトナー及び第四色のトナー（ブラックトナー）が存在しており、Ｎ番目の画像形成部のクリーニング装置内に存在するトナーは、第Ｎ色のトナー及びそれよりも前のすべての色のトナー（但し、この場合、Ｎは１〜４のいずれかの数）であることがわかった。
【００５６】
このように、クリーニング装置６−１、６−２、６−３、６−４内に複数の色のトナーが混在する原因を解析した結果、各画像形成部の現像装置４−１、４−２、４−３、４−４において、その現像装置内に収容される着色トナーのトナー像を転写する工程で、その画像形成部の上流に配設される画像形成部で既に転写材Ｓに転写されているトナー像の一部が感光体に逆転写し、転写残トナーと共にクリーニング装置へ混入していることが判明した。例えば、第二画像形成部９−２の現像装置４−２に収容される第二色のトナー（マゼンタトナー）でトナー像を転写材Ｓに転写する時、この転写材Ｓには、第一画像形成部９−１ですでに第一色のトナー（イエロートナー）によるトナー像が転写されており、このイエロートナー像の一部が第二画像形成部の感光体１−２上に逆転写するため、転写残トナーとしてイエロートナーとマゼンタトナーの２種類のトナーが感光体１−２上に存在する。これらのトナーはクリーニング装置６−２により感光体１−２上から排除され、クリーニング装置６−２内に回収されるので、クリーニング装置６−２内には、イエロートナーとマゼンタトナーが混在することになる。
【００５７】
さらに、この逆転写現象の発生と転写条件（トナーを転写材Ｓへ移動させる転写電界を発生させるために転写装置に印加する電圧の条件）との関連を調べた。この結果、図４に示すように、逆転写トナー量が最少となる条件は存在するが、逆転写量は、転写印加バイアスと感光体帯電電位が大きく寄与していることがわかった。この結果から、逆転写トナーの転写材から感光体側への移動は、静電気力以外の力に依存して行われるものと考えられる。従って、感光体電位を下げること、すなわち、現像能力が高い状態であれば、逆転写量を低減できる。
【００５８】
以下は、クリーニング装置内にある程度の混色が存在することを前提として述べる。
現像されない混色したトナーを現像装置内に溜め込んでしまうと、トナーを摩擦帯電させる材料（二成分現像方式ではキャリア、一成分現像方式では現像ローラ）にフィルミングを起こしたり、トナー濃度制御ができなくなるなどの不具合が生じるが、実際には、逆転写等で混色する上流側のトナー量は、非常に僅かであり、現像装置内に溜まらずにその現像装置内に本来収容されている着色トナーと同様に現像されていけば、大きな不具合を生じることはない。このため、混色したトナーは、本来のトナーと共に現像され、現像装置内に溜まらないことが望ましい。また、混色トナーも同時に現像される状態では、混色比率は逆転写トナー量に依存する。仮に、逆転写により混色するトナー量を現像トナー量の５％とすると、最終的な混色比率も５％で飽和する。
尚、以上に述べたことは図１，２に示した構成の画像形成装置においても転写材を中間転写体に置き換えて考えれば同様である。
【００５９】
次に本発明に係る現像装置の実施の形態について詳細に説明する。
図５は本発明の現像装置を適用した画像形成装置（画像形成部）の一実施形態であり、例えば図１，２に示したカラー画像形成装置の一つの画像形成部１８の構成例を示している。感光体４０の周囲には、感光体４０表面を帯電するための帯電装置６０、一様帯電処理面に潜像Ｌを形成するためのレーザー光線からなる露光Ｌｂ、感光体４０表面の潜像Ｌに帯電トナーＴを付着することでトナー像を形成する現像装置６１、形成された感光体４０上のトナー像を中間転写体へ転写するための転写装置、感光体４０上の残留トナーＴを除去・回収するためのクリーニング装置、感光体４０上の残留電位を除去するための除電装置が順に配設されている。また、クリーニング装置から現像装置６１に回収トナーを搬送するトナー搬送装置（トナーリサイクル手段）が設けられている。尚、図５では、帯電装置６０、露光Ｌｂ、現像装置６１以外の部材は図示を省略しているが、これらの部材の構成・配置は、例えば図２のカラー画像形成装置の中の一つの画像形成部１８Ｂの構成と同様である。また、図５の例では、図２と同様に現像装置６１は感光体４０の左側に配置されている。
【００６０】
本発明の現像装置６１は、現像領域内で、離型剤含有トナー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する現像装置である。
図６は、本発明の現像装置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、または現像ローラの現像スリーブ１１１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離型剤含有トナーＴが感光体４０に向かって現像される領域をいう。現像領域前域部とは、図６中の領域Ａに示すように、現像主磁石の近傍に近づいた現像剤中の磁性キャリアＭＣは、表面に離型剤含有トナー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。
【００６１】
現像ローラの現像スリーブ１１１内には、複数の磁石（あるいは複数の磁極が着磁された磁石体（マグネットローラ））が設けられている。具体的には、感光体４０と現像スリーブ１１１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、現像スリーブ１１１上に現像剤を汲み上げる汲み上げ磁石、現像スリーブ１１１上に汲み上げられた現像剤を搬送する搬送用磁石、また、現像した後の現像剤を現像装置６１内に回収するための搬送用磁石を配置している。これらの磁石は、現像スリーブ１１１の周方向に間隔を置いて配置されている。
【００６２】
図７は、本発明の現像装置における現像領域前域部Ａでの磁性キャリアＭＣの穂の立ち上がる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、磁極の間では薄い層になっている。
図７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極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を現像剤層の集団の中に留めておかれる。
【００６３】
この現像剤層が現像主磁石の位置にくると、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）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、現像主磁石の有する磁力の大きさ、現像主磁石の形状、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、現像主磁石は固定されているが、現像スリーブ１１１は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、現像主磁石の大きな磁場が作用し、すべての磁性キャリア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。
【００６４】
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、離型剤含有トナーＴが磁性キャリアＭＣの集団の中に閉じこめられていたのが空間が解放され、さらに、磁性キャリアＭＣの表面に吸着している離型剤含有トナーＴに大きな遠心力が作用することで、離型剤含有トナーＴは磁性キャリアＭＣ表面から離脱して現像空間が解放され遊離トナーＴ離型剤含有トナーる。また、磁性キャリアＭＣ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。
【００６５】
本発明の現像装置は、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表面の離型剤含有トナー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、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４０上の潜像Ｌに対する離型剤含有トナーＴ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装置を得ることができる。また、本発明の現像装置は、現像領域の最初の前域部Ａ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装置を得ることができる。
【００６６】
尚、以上で説明したような現像領域前域部Ａにおける磁性キャリアＭＣと離型剤含有トナーＴの挙動は、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。
【００６７】
本発明の現像装置は、図６中の領域Ｂに示すように、現像領域中域部内で、表面に離型剤含有トナーＴを有する磁性キャリアＭＣから、離型剤含有トナーＴを感光体４０に散布して現像するものである。この感光体４０への離型剤含有トナーＴの散布は磁気ブラシの穂が感光体４０に強く接触することにより生ずる。図８は、本発明の現像装置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４０に強く接触する状況を模式的に示す図である。
【００６８】
現像スリーブ１１１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１１１上にある磁性キャリアＭＣの穂は、現像スリーブ１１１上で滑る場合を除いて、ほぼ現像スリーブ１１１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４０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１１１の周速の両方の速度を持って感光体４０に強く接触する。
【００６９】
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１１１と感光体４０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１１１と感光体４０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１１１の周速から感光体４０の周速を相殺した速度で感光体４０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離型剤含有トナーＴが、衝撃によって磁性キャリアＭＣの表面から離脱し、遠心力による運動の慣性力、感光体４０表面の潜像Ｌによる電界と現像スリーブ１１１と感光体４０間に印加されている電界によって、感光体４０上に現像される。
【００７０】
本発明の現像装置は、図６中の領域Ｃに示す現像領域後域部内で、磁気ブラシを感光体４０に摺擦又は近接させて、磁性キャリアＭＣから離型剤含有トナーＴが現像される現像装置である。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４０に摺擦又は近接したまま現像スリーブ１１１上を搬送される領域である。図９は、本発明の現像装置における現像領域後域部Ｃで、離型剤含有トナー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１１１と感光体４０との間には、通常、離型剤含有トナーＴを現像するための電界（現像バイアス）が印加されている。図１０は、現像バイアスとして、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。
【００７１】
有機顔料をキャリア生成材料に用いる有機感光体（ＯＰＣ）４０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、レーザ光で書き込む場合、書込量を少なくするために文字部を露光するため、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１０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、負極性の離型剤含有トナーＴを現像させる。この現像領域後域部Ｃでは、感光体４０側に開かれた空間を有する磁性キャリアＭＣ上の離型剤含有トナーＴは、感光体４０と現像スリーブ１１１との間の電界及び感光体４０と磁性キャリアＭＣとの間に生ずる電界により感光体４０の静電潜像Ｌに現像される。
【００７２】
一方、離型剤含有トナーＴが現像領域前域部Ａ又は現像領域中域部Ｂで現像されたために表面に存在する離型剤含有トナー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４０を摺擦しながら移動するために、先に現像した離型剤含有トナー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の表面に吸着させて、感光体４０から離脱させる。この場合、主に感光体４０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、離型剤含有トナーＴを感光体４０に吸着しておく電界が小さいことから、非画像部の離型剤含有トナー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。
【００７３】
また、本発明の現像装置は、感光体４０に対向して配置され、内部に磁石を有する現像スリーブ１１１が、離型剤含有トナーＴと離型剤含有トナー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４０との間に形成される現像領域に搬送し、現像スリーブ１１１表面上に形成される潜像Ｌを離型剤含有トナーＴで現像する現像装置において、現像スリーブ１１１は、現像領域で、表面に離型剤含有トナー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る時に離型剤含有トナー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４０に強く接触させて、感光体４０への離型剤含有トナー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４０に摺擦又は近接させて現像する現像装置である。
【００７４】
現像領域内の前域部Ａでは、磁性キャリアＭＣが集合して穂になり、立ち上がるときに離型剤含有トナーＴが磁性キャリア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４０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４０に接触し、磁性キャリアＭＣ上の離型剤含有トナーＴを感光体４０上に散布して、感光体４０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４０上の離型剤含有トナーＴを吸着され、再び磁性キャリアＭＣ上に回収する。これにより、前域部Ａ・中域部Ｂにおける現像で非画像部又は低電位の画像部に現像された離型剤含有トナー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４０に摺擦又は近接して、印加される電界により離型剤含有トナーＴで感光体４０上の潜像Ｌを現像する。
【００７５】
また、この摺擦又は近接により、先に現像されている感光体４０上から離型剤含有トナー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又は低電位の画像部に現像された離型剤含有トナー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、本発明の現像装置では、現像スリーブ１１１の感光体４０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領域に注目した磁性キャリアＭＣの運動態様を制御することで感光体４０上の離型剤含有トナー量を多くして高品位の画像を得ることができる。
【００７６】
本発明の現像装置では、現像スリーブ１１１に印加するバイアス電界は、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１１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１１１と感光体４０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１１１上の磁性キャリアＭＣが誘電体であるために、感光体４０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上に付着している離型剤含有トナーＴが、感光体４０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４０上にある離型剤含有トナー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４０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、この部分で離型剤含有トナー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。
【００７７】
また、本発明の現像装置は、現像スリーブ１１１上の磁気ブラシの穂が感光体４０に接触することのない非接触状態にしても良く、現像スリーブ１１１が、現像領域で、表面に離型剤含有トナー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る時に離型剤含有トナー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４０に近接させて現像する現像装置である。
【００７８】
現像スリーブ１１１上の磁気ブラシの穂が感光体４０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Ａ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る時に離型剤含有トナー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１１１を搬送される間は、磁気ブラシの先端を感光体４０に近接させて、磁性キャリアＭＣ上の離型剤含有トナーＴを現像する。
また、磁気ブラシが現像スリーブ１１１を搬送される間は、磁気ブラシの先端を感光体４０に近接させても、感光体４０に接触して現像された離型剤含有トナーＴを離脱させることがないために、離型剤含有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。
【００７９】
次に本発明の現像装置の最適な実施形態について説明する。
（実施形態１）
図５に示す構成の画像形成装置（画像形成部）において、帯電装置６０（帯電ローラ、帯電チャージャ等）によって表面を一様に帯電された感光体４０は、露光Ｌｂによって静電潜像Ｌを形成され、現像装置６１によってトナー像を形成される。当該トナー像は、図示しない転写装置によって、感光体４０表面から、中間転写体（あるいは記録紙等の転写材）へ転写される。
一方、転写されずに感光体４０上に残留したトナーＴは、図示しない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４０は除電装置（除電ランプ等）で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。また、クリーニング装置によって回収されたトナーは、図２に示したトナー搬送装置８０等のトナーリサイクル手段により現像装置６１に戻され、新規トナーと共に現像剤に混合されて再利用される。
【００８０】
現像装置６１内には、現像スリーブ１１１が感光体４０に近接するように配置されていて、双方の対向部分に前述の現像領域が形成されている。現像装置６１内では、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る現像スリーブ１１１が不図示の回転駆動機構によって時計回り方向に回転されるようになっている。
本実施形態では、感光体４０の感光体径が９０ｍｍで、感光体４０の線速が１５６ｍｍ／秒に設定され、現像スリーブ１１１のスリーブ径が１８ｍｍで、現像スリーブ１１１の線速が２１４ｍｍ／秒に設定されている。したがって、感光体線速に対するスリーブ線速の比は１．４である。尚、本実施形態では、現像スリーブ１１１の線速の感光体４０の線速に対する比（Ｖｓ／Ｖｐ）は最低０．９にまで下げてもなお必要な画像濃度を得ることができる。
【００８１】
また、感光体４０と現像スリーブ１１１との間隔である現像ギャップは０．６ｍｍに設定されている。現像ギャップは、従来ではキャリア粒径が５０μｍであれば０．６５ｍｍ以下、言い換えれば、磁性キャリアＭＣの径の１３倍以下に設定することが望ましい。現像ギャップがあまり狭くなると、磁気ブラシが感光体４０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、現像ギャップが広くなると、十分な電界が強度が得られず、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。
【００８２】
現像剤の搬送方向（図において時計回り方向）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１１１との間隔であるドクターギャップは、０．６５ｍｍに設定されている。従来、ドクターブレード１１４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。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。
【００８３】
現像スリーブ１１１の感光体４０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・搬送しながら現像スリーブ１１１へ汲み上げるための攪拌スクリュー１１２が設けられている。また、攪拌スクリュー１１２と隔壁を隔てて平行に第２の攪拌スクリュー１１３が設けられており、攪拌スクリュー１１２と攪拌スクリュー１１３は、現像剤を攪拌しながら互いに逆方向に搬送するように構成され、隔壁の両端部に設けられた連通部を介して現像剤を受け渡して循環するようになっている。また、攪拌スクリュー１１３の一端側の上方には新規トナーの補給部１１６が設けられており、さらにこのトナー補給部１１６に隣接してリサイクルトナーの搬入部（図示せず）が設けられている。そして、トナー補給部１１６からの補給トナーと、トナー搬送装置（トナーリサイクル手段）によりクリーニング装置から搬送されて来たトナーは、攪拌スクリュー１１３の一端側に供給され、攪拌スクリュー１１３により現像剤に混合され、攪拌されながら搬送され、他端側で攪拌スクリュー１１２に受け渡され、攪拌スクリュー１１２により攪拌・搬送されながら現像スリーブ１１１へ汲み上げられ、現像に供される。
尚、現像ケーシング１１５内の現像剤は、離型剤含有トナー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数１５２ｒｐｍで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。このときのトナー帯電量（ｑ／ｍ）は、−５〜−６０μＣ／ｇ、好ましくは、−１０〜−３０μＣ／ｇがよい。
【００８４】
現像スリーブ１１１内には、図５に示すように、現像スリーブ１１１の周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石ローラ体が固定状態で備えられている。この磁石ローラ体から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像スリーブ１１１上に担持された現像剤の磁性キャリアＭＣの穂が形成され、この穂を形成する磁性キャリアＭＣに帯電トナーＴが付着されて、磁気ブラシが構成される。磁気ブラシは現像スリーブ１１１の回転によって現像スリーブ１１１と同方向に搬送される。磁石ローラ体は、複数の磁極（磁石）を備えている。現像領域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主磁石Ｐ１、現像スリーブ１１１上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ３、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ４、Ｐ５、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極Ｐ２を備えている。これら各磁石Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５及びＰ２は、現像スリーブ１１１の半径方向に向けて配置されている。
【００８５】
特に、現像主極を形成する主磁石Ｐ１は、横断面の小さな磁石から構成されているが、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スリーブ１１１表面磁力を確保できる。従来のフェライト磁石やフェライトボンド磁石などでは最大エネルギー積が３６ｋＪ／ｍ３前後、２０ｋＪ／ｍ３前後である。スリーブ径を大きくすることが許容される場合には、フェライト磁石やフェライトボンド磁石を用いて形状を大きくとり、あるいはスリーブ側に向いた磁石先端を細かく形成することで半値中央角を狭くすることが可能である。
【００８６】
本実施形態では、現像スリーブ１１１上に現像剤を汲み上げるための磁石Ｐ３と、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石Ｐ５と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁石Ｐ２がＮ極をなし、現像主磁石Ｐ１と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石Ｐ４がＳ極をなしている。現像剤搬送磁極をなす下流側の磁石Ｐ２は主磁極磁力形成を補助する働きがあり、小さすぎるとキャリア付着を起こす。磁気ブラシは現像スリーブ１１１の回転によって現像スリーブ１１１と同方向、すなわち時計回り方向に移送される。
【００８７】
図１２に示すように、現像主磁極Ｐ１の現像スリーブ１１１上における法線方向の磁気力のピーク位置Ｍ１が、感光体４０と現像スリーブ１１１との最近接位置Ｍ０から感光体４０の移動方向（図中の矢印４０Ｒで示す反時計回り方向）における下流側になるように、磁石ローラ体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４０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、現像領域前域部Ａ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。磁石Ｐ１と磁石Ｐ５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４０の移動方向上流側における現像主磁極Ｐ１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。
【００８８】
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Ａに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４０の画像部へ移動し易くなる。この現像状況を図１３に基づいて段階的に説明する。図１３は、第１の実施形態における現像装置が、現像領域で離型剤含有トナーＴを現像する状況を模式的に示す図である。
【００８９】
まず、図１３（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Ａにおいて、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、遠心力等により離型剤含有トナーＴが動き得る空間が形成され、磁性キャリアＭＣ上の離型剤含有トナー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離型剤含有トナーＴが離脱させる。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。
【００９０】
この遊離トナーＴ群は、図１３（ｂ）に示すように、現像電界により感光体４０の画像部に引き付けられ、現像される。非画像部では、電界は現像スリーブ１１１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１１１上に移動する。これにより、離型剤含有トナーＴの使用効率を向上させることができるとともに、離型剤含有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４０と現像スリーブ１１１が対向する部位において、図示しない交番電界印加手段により交番電界が印加される。さらに、本実施形態では、現像領域中域部Ｂ及び後域部Ｃで磁気ブラシが感光体４０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４０に近いキャリア）と感光体４０との間に電極効果が働き、より画像部離型剤含有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比べ、磁気ブラシが感光体４０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。
【００９１】
このように、交番電界及び二成分接触現像により、図１３（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４０との間で離型剤含有トナーＴが往復運動（振動）をする。この離型剤含有トナーＴの往復運動は、画像部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。
【００９２】
尚、本実施形態で用いた磁性キャリアＭＣの平均粒径は５０μｍ、磁化の強さは６０ｅｍｕ／ｇ、離型剤含有トナーＴの平均粒径７μｍ、トナー濃度７ｗｔ％、トナー帯電量−２５．５μＣ／ｇであった。感光体４０に対する現像スリーブ１１１の線速比は１．４に設定した。現像条件は、帯電電位−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：１０００Ｖ、周波数：２ｋＨ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。
【００９３】
（実施形態２）
図１４は、第２の実施形態における現像装置が、現像領域で離型剤含有トナーＴにより潜像Ｌを現像する状況を模式的に示す図である。
ここでは、画像形成装置（画像形成部）の構成は図５に示す構成であり、第１の実施形態と同じものを用いた。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、現像ギャップを０．８ｍｍ、現像電界の中の直流成分を−６３０Ｖに設定した。
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、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。
【００９４】
さて、本発明の現像装置は、上述の実施形態１または実施形態２の現像装置を適用した現像装置である。特に、磁性キャリアＭＣの粉体特性及び磁気特性と現像主磁石の磁気特性及び形態特性とを考慮して、磁性キャリアＭＣが集合した穂が立ち上がるときに、磁性キャリアＭＣから離型剤含有トナーＴを離脱させるように設定することが好ましい。特に、現像スリーブ１１１上で磁性キャリアＭＣが集合した穂が立ち上がるときに、現像主磁石により、磁気ブラシの先端が感光体４０上の磁性キャリアＭＣの集合した現像剤層から分離した状態の離型剤含有トナーＴを含む構成の現像装置６１が好ましい。
また、本発明の現像装置６１では、現像スリーブ１１１の形態特性及び電気特性と感光体４０の形態特性及び電気特性を、磁性キャリアＭＣから離脱させた離型剤含有トナーＴを感光体４０側へ移動させる電界を形成するように設定する。このために、離脱させた遊離トナーＴをできるだけ速やかに現像することが好ましく、そのために、現像装置６１としては、矩形波による電界を形成することが好ましい。
【００９５】
本発明の現像装置においては、二成分現像剤に用いるトナーは、結着樹脂として、ポリエステル樹脂またはポリオール樹脂を用いてなることが好ましい。
また、トナーは離型剤を含有し、その離型剤の含有量は、トナーの結着樹脂１００重量部に対して、２〜１０重量部であることが好ましい。
さらに、前記離型剤としては、カルナウバワックスまたは合成エステル系ワックスを使用することが好ましい。
さらに、前記トナーは、添加剤を含有するトナーであって、その添加剤の含有量は、トナーの母体粒子１００重量部に対して、１．０〜３．６重量部であることが好ましい。
また、前記添加剤の粒径が、平均一次粒子径で０．０２〜０．２μｍであることが好ましい。
さらにまた、前記添加剤として、シリカ、チタニア、アルミナの何れかまたは複数を使用していることが好ましい。
さらにまた、前記トナーに、０．１〜０．５μｍの添加剤が添加されていることが好ましい。
さらにまた、前記二成分現像剤を構成する磁性キャリアに対する前記トナーの被覆率を３５〜７５％とすることが好ましい。
【００９６】
尚、本発明の現像装置で用いるカラートナーは、少なくとも着色剤、２種類以上の樹脂及びワックスを含有する静電荷像現像用カラートナーであって、前記２種類以上の樹脂とワックスが互いに非相溶で海島状の相分離構造を有し、該相分離構造は連続相の海状の樹脂Ａに島状の他の樹脂Ｂが分散し、該島状樹脂Ｂの中にワックスが内包されているため、トナー表面へのワックス露出量が減少し、従来よりワックス量を多く含有させることができるのでオフセット性が改善され、しかもワックスを含有するトナー特有の転写性や耐久性の低下を抑制することができるとともに、トナーの粉砕性が向上するため小粒径のトナーの生産性を高くすることができる。また、樹脂ＡがＴＨＦ不溶解成分を含有せず、ＧＰＣによる重量平均分子量が１００００〜９００００であるため、適度な画像光沢があり色再現性に優れた画像が得られ、無機微粒子を外添しているため転写性や耐久性が優れたものとなる。
以下、本発明の現像装置で用いられるトナーの具体的な実施例と比較例について説明する。
【００９７】
【実施例】
（実施例１）
・ポリエステル樹脂（Ａ１）：８０部。
・スチレン−メチルアクリレート樹脂（Ｂ１）：１５部。
・ポリエチレンワックス（融点９９℃、針入度１．５、ＳＰ値８．１）：５部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
ただし、
Ａ１：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１７０００、Ｔｇが５９℃、ＳＰ値が１０．８、
Ｂ１：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１５０００、Ｔｇが６２℃、ＳＰ値が９．３、
であり、樹脂Ｂ１の粉砕性は樹脂Ａ１及びポリエチレンワックスより高かった。
【００９８】
上記材料をブレンダーで充分混合したのち２軸押出し機にて混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径約７．５μｍのシアン色の母体トナーを得た。
母体トナー１００重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ（ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品、１次粒子の平均粒径が０．０２μｍ）０．４部をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーを得た。
このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大長軸径は７μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１に樹脂Ｂ１が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ１の中にワックスが内包されていることが確認された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌して二成分現像剤を作製し、光沢度、オフセット性、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性を評価した。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていることがわかる。
【００９９】
以下に実施例における評価の方法及び条件を示す。
▲１▼光沢度
定着ローラをＰＦＡチューブ被覆ローラに交換し、シリコーンオイル塗布装置を除去した画像形成装置（リコー製カラー複写機：プリテール６５０改造機）を用いて、１．０±０．１ｍｇ／ｃｍ２のトナーが現像される様に調整を行ない、定着ローラ表面温度が１６０℃の時のベタ画像サンプルの光沢度を、日本電色工業株式会社製のグロスメーターを用いて、入射角度６０°の条件で計測した。
尚、記録紙はリコーフルカラーＰＰＣ用紙タイプ６０００＜７０Ｗを用いた。この光沢度は、値の高い程、光沢があり、鮮明で色再現性に優れた画像を得るには、約１０％以上の光沢度が必要である。
また、定着ローラは、厚さ２ｍｍのシリコンゴムに２５μｍのＰＦＡチューブを被覆してあり、定着圧力は８０Ｋｇであり、ニップ幅は８ｍｍ、ニップの形状は定着ローラ側に凹んでいる。定着ローラのヒーター出力は６５０Ｗ、加圧ローラのヒーター出力は４００Ｗを用いた。
【０１００】
▲２▼オフセット性
光沢度の評価に用いた画像形成装置（リコー製カラー複写機：プリテール６５０改造機）を用い、定着ローラの温度を５℃づつ変化させ、オフセットの発生し始める温度を測定した。尚、定着ローラには、オイルを塗布しない条件で評価を行ない、記録紙はリコーフルカラーＰＰＣ用紙タイプ６０００＜７０Ｗを用いた。評価結果は以下のように表した。
［◎］非常に高温までオフセットが発生せず非常に耐オフセット性に優れる。
［○］高温までオフセットが発生せずに耐オフセット性に優れる。
［△］耐オフセット性が不十分だが、微量のシリコンオイル（０．５〜１ｍｇ／Ａ４サイズ）を塗布すれば耐オフセット性は満足する。
［×］低温からオフセットが発生し、微量のシリコンオイルを塗布塗布しても耐オフセット性に劣る。
【０１０１】
▲３▼転写性
光沢度の評価と同様の複写機を用い、記録紙に転写中に複写機を停止させ、中間転写ベルト上に残存しているトナー量を目視で確認し以下のランク付けを行った。
［◎］転写残トナーが非常に少なく転写性に優れる。
［○］転写残トナーが少なく転写性に優れる。
［△］従来のワックス含有カラートナーと同等の転写性。
［×］転写残トナーが非常に多く転写性に劣る。
【０１０２】
▲４▼耐久性
光沢度の評価と同様の複写機を用い、画像面積１０％のテストチャートを５万枚複写し現像剤の帯電量の低下度合いで評価した。
［◎］帯電量の低下が非常に少なく耐久性に優れる。
［○］帯電量の低下が少なく耐久性に優れる。
［△］従来のワックス含有カラートナーと同等の耐久性。
［×］帯電量の低下が非常に多く耐久性に劣る。
【０１０３】
▲５▼湿度に対する帯電の安定性
温度１０℃、湿度１５％ＲＨ、及び温度３０℃、湿度９０％ＲＨの条件で二成分現像剤を作製し、ブローオフ法で測定した帯電量の絶対値をそれぞれＬ、Ｈ（μｃ／ｇ）とすると、環境変動率は次式で表される。環境変動率は少なくとも４０％程度以下が望まれ、より好ましくは２０％以下である。
環境変動率＝２（Ｌ−Ｈ）／（Ｌ＋Ｈ）×１００　（％）
下記の表１における評価基準を以下に示す。
［◎］環境変動率が２０％以下。
［○］環境変動率が２１〜４０％。
［△］環境変動率が４１〜７０％。
［×］環境変動率が７１％以上。
【０１０４】
▲６▼　トナー構造の確認
トナーをエポキシ樹脂に包埋し、超薄切片を作成し、ＲｕＯ４等により染色した後、透過型電子顕微鏡にて観察する。
【０１０５】
（実施例２）
・ポリエステル樹脂（Ａ１）：８０部。
・スチレン−ブチルアクリレート樹脂（Ｂ２）：１５部。
・遊離脂肪酸除去カルナウバワックス（融点８３℃、針入度１、ＳＰ値８．９）：５部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
ただし、
Ａ１：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１７０００、Ｔｇが５９℃、ＳＰ値が１０．８、
Ｂ２：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１５０００、Ｔｇが６１℃、ＳＰ値９．０、
であり、樹脂Ｂ２の粉砕性は樹脂Ａ１及び遊離脂肪酸除去カルナウバワックスワックスより高かった。
【０１０６】
上記材料により実施例１と同様にしてトナーを作製し、実施例１と同様の評価を行った。このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は２μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１に樹脂Ｂ２が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ２の中にワックスが内包されていることが確認された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れており、特に転写性、耐久性が非常に優れている。
【０１０７】
（実施例３）
・ポリエステル樹脂（Ａ２）：７０部。
・ポリエステル樹脂（Ａ３）：１０部。
・スチレン−ブチルアクリレート樹脂（Ｂ２）：１５部。
・遊離脂肪酸除去カルナウバワックス（融点８３℃、針入度１、ＳＰ値　８．９）：５部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
ただし、
Ａ２：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１２０００、Ｔｇが５９℃、ＳＰ値１０．８、
Ａ３：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が４８０００、Ｔｇが５９℃、ＳＰ値１１．３、
Ｂ２：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１５０００、Ｔｇが６１℃、ＳＰ値９．０、
であり、樹脂Ｂ２の粉砕性は樹脂Ａ２、Ａ３及び遊離脂肪酸除去カルナウバワックスワックスより高かった。
【０１０８】
上記の材料により実施例１と同様にトナーを作製し、実施例１と同様の評価を行った。このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は２μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ３と樹脂Ａ４の混合樹脂中に樹脂Ｂ２が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ２の中にワックスが内包されていることが確認された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、実施例２と同等の光沢が得られながらオフセット性は実施例２より優れている。
【０１０９】
（実施例４）
実施例１で得られた母体トナー１００重量部に対して、外添剤として、疎水性シリカ（ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品）０．４重量部及び疎水性酸化チタン微粒子（イソブチルトリメトキシシランでの表面処理品）０．６重量部をヘンシェ　ルミキサーにて混合を行ない、シアン色のトナーを得た。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、実施例１に比べ転写性及び湿度に対する帯電の安定性がさらに向上していた。
【０１１０】
（実施例５）
実施例１において、ポリエステル樹脂Ａ１の代りにポリオール樹脂Ａ４を用いた以外は実施例１と同様にしてトナーを作製し、実施例１と同様の評価を行った。尚、ポリオール樹脂Ａ４はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エチレンオキサイド付加体のグリシジル化物、ビスフェノールＦ、ｐ−クミルフェノールより合成され、ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１８０００、Ｔｇが６０℃、ＳＰ値が１１．１であった。
この最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は５μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ４に樹脂Ｂ１が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ１の中にワックスが内包されていることが確認された。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。
【０１１１】
（実施例６）
実施例１において、樹脂Ｂ１の代りにポリエチレンワックスにスチレンとブチルアクリレート及びアクリロニトリル共重合樹脂をグラフト化した樹脂Ｂ３を用いた以外は実施例１と同様にしてトナーを作製し、実施例１と同様の評価を行った。樹脂Ｂ３は、ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が１５０００、Ｔｇが６３℃、ＳＰ値が１０．２であった。
このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は１μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１に樹脂Ｂ３が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ３の中にワックスが内包されていることが確認された。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。特に転写性、耐久性が非常に優れている。
【０１１２】
（実施例７）
実施例６において、ポリエチレンワックスの代りに合成エステルワックスを用いた以外は実施例６と同様にしてトナーを作製し、実施例６と同様の評価を行った。合成エステルワックスは、融点８４℃、針入度１、ＳＰ値８．８であった。このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は０．７μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１に樹脂Ｂ３が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ３の中にワックスが内包されていることが確認された。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。特に転写性、耐久性が非常に優れている。
【０１１３】
（実施例８）
実施例１のトナー処方に、さらに疎水性シリカ（ヘキサメチルジシラザンでの表面処理品、１次粒子の平均粒径が０．０２μｍ）１．５部及びソープフリー乳化重合で得られたポリメチルメタクリレート樹脂微粒子（１次粒子の平均粒径が０．２μｍ）３部を加え実施例１と同様にしてトナーを作製し、実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。特に転写性、耐久性が実施例１より向上していた。
【０１１４】
（実施例９）
実施例４のトナーに対して外添剤として、さらに比表面積３５ｍ２／ｇのシリカ１．２部を外添した以外は実施例４と同様にしてトナーを作製し、実施例４と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。特に耐久性が実施例４より向上していた。
【０１１５】
（実施例１０）
実施例４のトナーに対して外添剤として、さらにソープフリー乳化重合で得られたポリメチルメタクリレート樹脂微粒子（１次粒子の平均粒径が０．２μｍ）２部を外添した以外は実施例４と同様にしてトナーを作製し、実施例４と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。特に耐久性が実施例４より向上していた。
【０１１６】
（実施例１１）
実施例１０において、ワックスを融点８８℃、針入度６．５のポリエチレンワックスに変えた以外は実施例１０と同様にしてトナーを作製し、実施例１０と同様の評価を行った。
このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は８μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１に樹脂Ｂ１が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ１の中にワックスが内包されていることが確認された。
評価結果を下記の表１に示す。本実施例では表１に示すように、十分な光沢とオフセット性が得られながら、転写性、耐久性、湿度に対する帯電の安定性、粉砕性ともに優れていた。しかしながら、実施例１０より転写性、耐久性は低下していた。
【０１１７】
（比較例１）
実施例１のトナー構成材料からスチレン−メチルアクリレート樹脂（Ｂ１）を除いた下記材料にて実施例１と同様にトナーを作製した。
・ポリエステル樹脂（Ａ１）：９５部。
・ポリエチレンワックス：（融点９９℃、針入度１．５、ＳＰ値８．１）５部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は９μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１にワックスが島状に分散し、ワックスの分散粒径が実施例１より大きいことが観察された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。この比較例１では表１に示すように、転写性、耐久性、粉砕性、湿度に対する帯電の安定性が不足していた。
【０１１８】
（比較例２）
・ポリエステル樹脂（Ａ１）：６５部。
・スチレン−メチルアクリレート樹脂（Ｂ１）：１５部。
・ポリエチレンワックス（融点９９℃、針入度１．５、ＳＰ値８．１）：２０部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
実施例１に対してワックス量を増加させた上記の材料により実施例１と同様にトナーを作製した。
このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は１０μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ１に樹脂Ｂ１が島状に分散しているが、ワックスは樹脂Ａ及び樹脂Ｂ中に島状に分散していることが確認された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。この比較例２では表１に示すように、オフセット性には優れるが、転写性、耐久性が不足している。
【０１１９】
（比較例３）
・ポリエステル樹脂（Ａ５）：８５部。
・スチレン−メチルアクリレート樹脂（Ｂ１）：１５部。
・ポリエチレンワックス：（融点９９℃、針入度１．５、ＳＰ値８．１）：５部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
ただし、Ａ５：ＴＨＦ不溶分０、重量平均分子量が７０００、Ｔｇが６０℃、ＳＰ値１０．８である。
実施例１で用いたポリエステル樹脂Ａ１の代りに低分子量のポリエステル樹脂Ａ５を用いた以外は実施例１と同様の上記処方にて実施例１と同様にトナーを作製した。このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は０％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は８μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ５に樹脂Ｂ１が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ１の中にワックスが内包されていることが観察された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。この比較例３では表１に示すように、オフセット性が不足している。
【０１２０】
（比較例４）
・ポリエステル樹脂（Ａ６）：８５部。
・スチレン−メチルアクリレート樹脂（Ｂ１）：１５部。
・ポリエチレンワックス（融点９９℃、針入度１．５、ＳＰ値８．１）：５部。
・帯電制御剤（サリチル酸誘導体の金属塩）：２部。
・着色剤（銅フタロシアニンブルー顔料）：２．５部。
ただし、Ａ６：ＴＨＦ不溶分２重量％、重量平均分子量が１０００００、Ｔｇが６１℃、ＳＰ値１０．８である。
実施例１で用いたポリエステル樹脂Ａ１の代りにＴＨＦ不溶解分を２重量％含有する高分子量のポリエステル樹脂Ａ６を用いた以外は実施例１と同様の上記処方にて実施例１と同様にトナーを作製した。このトナー中樹脂のＴＨＦ不溶分は１％であり、トナーの最大粒径は１８μｍ、トナー中のワックスの最大粒径は５μｍであった。また、透過型電子顕微鏡でトナーの構造を観察した結果、樹脂Ａ７に樹脂Ｂ１が島状に分散し、さらに樹脂Ｂ１の中にワックスが内包されていることが観察された。
このトナー５部とシリコン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌し二成分現像剤を作製し実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。この比較例４では表１に示すように、オフセット性は非常に優れていたが、画像光沢が低く、定着温度を１０℃高め線速を１／２としても十分な光沢が得られなかった。
【０１２１】
（比較例５）
実施例１で得られた母体トナー（外添剤無添加）を用い実施例１と同様の評価を行った。
評価結果を下記の表１に示す。この比較例５では表１に示すように、実施例１に対して転写性及び耐久性が劣っていた。
【０１２２】
【表１】
2004061636.tif 000003
【０１２３】
【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装置を提供することができる。特に、本発明では、転写工程を経て回収された比較的凝集性の高いリサイクルトナーや離型性含有トナーの比較的凝集性の高いトナーであっても、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装置を提供することができるので、トナーへの添加剤量が少なくて済み、ビビリ、ブレードめくれ等の感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体等へのフィルミングが生じなくなり、クリーニングブレードや感光体等の耐久性が低下することがなく、定着性も悪化することがない。
【０１２４】
さらに本発明によれば、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の良い滑らかで、非画像部のかぶりの少なく、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現像装置を提供することができ、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装置を提供することができる。
また、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現像装置を提供することができる。
【０１２５】
さらに本発明では、トナーリサイクルにより、無駄なトナー消費を低減しながら、長期にわたり良好な画像を得ることができる現像装置を提供することができる。
また、本発明では、リサイクルトナーを使用した場合でも、現像領域に入る初期の段階で前記遊離トナーを発生させることで、これに続く現像中域部以降の現像を強化する役割もあり、一層の現像性能の向上に寄与するので、画像濃度が高く、ベタ埋まりがよく、ドット再現性に優れるなどの高品位画像の形成を可能にする現像装置を提供することができる。
【０１２６】
さらに本発明では、磁性キャリアから現像バイアスなど静電力以外の外力を利用して離脱された離型剤含有トナーにより高性能の現像を行うことができる現像装置を提供することができる。
また、本発明では、交番電界により離型剤含有トナーを振動させつつ画像部に付着させ、非画像部に付着させないようにすることができる現像装置を提供することができる。
さらに本発明では、離型性を有し、画像濃度が高く、ベタ埋まりがよく、ドット再現性に優れるなどの高品位画像の形成を可能にする本発明の現像装置に適する現像剤を得ることができる。
【０１２７】
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、ソリッド部や横細線の高品位の画像、特に、カラーの画像では、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装置を提供することができる。
また、本発明では、トナー混色（感光体低電位により逆転写防止が可能）による画像変化の低減ができるととともに、離型性を有し、画像濃度が高く、ベタ埋まりがよく、ドット再現性に優れるなどの高品位画像の形成を可能にする画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される間接転写方式のタンデム型画像形成装置の一例を示すカラー複写装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すカラー複写装置のタンデム型の画像形成部の部分拡大図である。
【図３】本発明が適用される直接転写方式のタンデム型画像形成装置の一例を示すカラー画像形成装置の概略要部構成図である。
【図４】転写印加電圧と逆転写トナー量の関係を示す図である。
【図５】本発明の現像装置を適用した画像形成部の一実施形態を示す概略要部構成図である。
【図６】本発明の現像装置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７】本発明の現像装置における現像領域前域部Ａ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８】本発明の現像装置における現像領域中域部Ｂ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９】本発明の現像装置における現像領域後域部Ｃで、離型剤含有トナーが現像される状況を模式的に示す図である。
【図１０】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１１】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１２】本発明の現像装置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１３】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１４】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。
【符号の説明】
１０：中間転写ベルト
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｂ：画像形成手段（画像形成部）
２０：タンデム型画像形成部
２１：露光装置
２２：二次転写装置
２５：定着装置
４０，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ：感光体ドラム（像担持体）
６０，６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂ：帯電装置
６１，６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｂ：現像装置
６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｂ：一次転写装置（転写バイアス印加ローラ）
６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｂ：感光体クリーニング装置
６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｂ：除電装置
８０：トナー搬送装置（トナーリサイクル手段）
１００：複写装置本体
１１１，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｂ：現像スリーブ（現像剤担持体）
１１２，１１３：攪拌スクリュー
１１４：ドクターブレード（現像剤規制部材）
１１５：現像ケーシング
１１６：トナー補給部
Ａ：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
ＭＣ：磁性キャリア
Ｔ：離型剤含有トナー
【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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【図１４】
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