(57)【要約】【課題】現像スリ−ブ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、また、磁性粒子の穂に保持されたトナー粒子の現像スリーブへの移動を抑制してトナーによるスリーブ汚れを防ぎ、高画質の現像を可能にすること。【解決手段】現像領域内で、表面に磁性トナーＴを有する磁性キャリアＣｒ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るときに磁性トナーを離脱させて、形成されている潜像を離脱トナーで現像することとし、該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇとした。【選択図】図１
2004085766.tif 000002
【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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、現像領域内で、表面に磁性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るときに磁性トナーを離脱させて、形成されている潜像を離脱トナーで現像する現像方法であって、
該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする現像方法。
【請求項２】
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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成されている潜像を上記磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを含む磁気ブラシで現像する現像方法であって、
磁気ブラシと像担持体とが接触する現像ニップ内で、表面に磁性トナーを有する磁性キャリアから、磁性トナーを像担持体に散布して現像した後、この現像ニップで現像された像担持体を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時に磁性トナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像する現像方法であって、
該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする現像方法。
【請求項３】
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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成されている潜像を上記磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを含む磁気ブラシで現像する方法であって、
磁気ブラシと像担持体とが接触する現像ニップ内で、磁性トナーを表面に有する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させて現像した後、この現像ニップで現像された像担持体を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時に磁性トナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像することを特徴とする現像方法であって、
該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする現像方法。
【請求項４】
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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成されている潜像を上記磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを含む磁気ブラシで現像する方法であって、
磁気ブラシと像担持体とが接触する現像ニップ内で、磁性トナーを表面に有する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させて現像し、かつ表面に磁性トナーを有する磁性キャリアから、磁性トナーを像担持体に散布して現像した後、この現像ニップで現像された像担持体を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時に磁性トナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像し、
該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする現像方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の現像方法であって、
上記像担持体、上記現像剤担持体がドラム状をした回転体であり、これら像担持体、現像剤担持体について対向面を互いに反対方向に移動させて行なうことを特徴とする現像方法。
【請求項６】
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、この現像剤担持体が磁性トナーと磁性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表面に担持して、この担持した二成分現像剤を上記像担持体との間の対向領域に搬送し、上記現像剤担持体と上記像担持体との間に電界を印加し、上記像担持体の表面上に形成されている潜像を磁性トナーで現像する現像装置において、
請求項１乃至５の何れか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７】
光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担持体と、この像担持体を帯電する帯電装置と、前記像担持体に対向して配置されていて磁性トナーを保持する磁性キャリアと磁性トナーとを収納し前記像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体表面に形成されるトナー像をシート状媒体に転写する転写装置を有する画像形成装置において、
請求項６記載の現像装置を備えている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、現像方法、現像装置及び画像形成装置に関し、複写機、プリンタ、ファクシミリ等電子写真方式を採用する画像形成装置に広く適用可能である。
【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る像担持体（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。
【０００３】
現像装置には、主に磁性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磁性トナーを磁性キャリア表面に静電的に付着させている。この磁性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。
【０００４】
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又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を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。
【０００５】
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。
交番電界を印加した２成分現像方式ではキヤリア粒子の電気抵抗が高く絶縁性に近いもの程、現像部での電気的リーク防止になり、高い潜像電位及び交番電界を設定することができるが、抵抗が高すぎるとキャリア粒子の電荷による、非画部へのキヤリア付着が生じやすく、又キヤリアを用いているにもかかわらずエツジ効果が強くでてしまうという問題がある。一方、電気抵抗が低すぎると現像部でのバイアス電位のリークや電荷注入による問題もある。
また、上記提案の現像方法では、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。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。現像電界は磁性粒子の穂に保持されたトナー粒子の現像スリーブへの移動を発生させるためこのトナーによるスリーブ汚れを生じる。そしてこのスリーブ汚れ部は現像電界を周辺と異なったものにするためハーフトーン画像に残像を発生させる。
【０００６】
従って、２成分現像方式では、耐久性のあるキヤリア粒子を用いた場合の画像再現性の改善がさらに要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、この現像スリ−ブ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、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を提供することを課題とする。また、磁性粒子の穂に保持されたトナー粒子の現像スリーブへの移動を抑制してトナーによるスリーブ汚れを防ぎ、ハーフトーン画像の残像を改善した現像方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
（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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、現像領域内で、表面に磁性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るときに磁性トナーを離脱させて、形成されている潜像を離脱トナーで現像する現像方法であって、該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇであることとした（請求項１）。
（２）．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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成されている潜像を上記磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを含む磁気ブラシで現像する現像方法であって、磁気ブラシと像担持体とが接触する現像ニップ内で、表面に磁性トナーを有する磁性キャリアから、磁性トナーを像担持体に散布して現像した後、この現像ニップで現像された像担持体を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像する現像方法であって、該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０ｅｍｕ／ｇであることとした（請求項２）。
（３）．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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成されている潜像を上記磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを含む磁気ブラシで現像する方法であって、磁気ブラシと像担持体とが接触する現像ニップ内で、磁性トナーを表面に有する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させて現像した後、この現像ニップで現像された像担持体を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時に磁性トナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像することを特徴とする現像方法であって、該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナーの１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇであることとした（請求項３）。
（４）．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が、磁性トナーと磁性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担持し、像担持体との間に形成されている現像領域に搬送し、像担持体表面上に形成されている潜像を上記磁性キャリア表面から離脱した遊離トナーを含む磁気ブラシで現像する方法であって、磁気ブラシと像担持体とが接触する現像ニップ内で、磁性トナーを表面に有する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させて現像し、かつ表面にトナーを有する磁性キャリアから、磁性トナーを像担持体に散布して現像した後、この現像ニップで現像された像担持体を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像し、該現像剤が磁性を有する磁性トナーと磁性キャリアとを少なくとも含有し、磁性トナー（Ａ）の１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化：σｔが１０〜３０　ｅｍｕ／ｇであることした（請求項４）。
（５）．（１）乃至（４）の何れか一つに記載の現像方法であって、上記像担持体、上記現像剤担持体がドラム状をした回転体であり、これら像担持体、現像剤担持体について対向面を互いに反対方向に移動させて行なうこととした（請求項５）。
（６）．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、この現像剤担持体が磁性トナーと磁性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表面に担持して、この担持した二成分現像剤を上記像担持体との間の対向領域に搬送し、上記現像剤担持体と上記像担持体との間に電界を印加し、上記像担持体の表面上に形成されている潜像をトナーで現像する現像装置において、（２）乃至（５）の何れかに記載の現像方法により現像することとした（請求項６）。
（７）．光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担持体と、この像担持体を帯電する帯電装置と、前記像担持体に対向して配置されていて磁性トナーを保持する磁性キャリアと磁性トナーとを収納し前記像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体表面に形成されるトナー像をシート状媒体に転写する転写装置を有する画像形成装置において、（６）記載の現像装置を備えていることとした（請求項７）。
【０００９】
【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。
本発明の現像方法は、ドラム状をした感光体に対向して配置され、内部に磁石を有する円筒状をした現像スリーブが、磁性トナー（以下、単にトナー）ＴとトナーＴを保持する磁性キャリアＣｒとを含む二成分現像剤を担持し、感光体との間に形成されている現像領域に搬送し、現像領域内で、表面にトナーを有する磁性キャリアＣｒ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、現像領域で現像された感光体を、磁性キャリアＣｒの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時にトナーＴを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像する現像方法である。
【００１０】
先に本発明者等が出願した特願２００１−１８０８９８号において、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を用い、現像スリーブ１１１が感光体１００に対向する現像ニップ内における、現像領域前域部Ａから中域部Ｂ、および後域部Ｃにかけての磁性キャリアＣｒとトナーＴの挙動を説明した。
【００１１】
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図１により説明する。ここでの現象の特徴は、磁気ブラシが穂立ちするときに穂に含まれるトナーが飛び出す所にある。そしてこの現象を本発明者等はスプラッシング（ＳＰＬＡＳＨＩＮＧ）現象と呼ぶことにした。すなはち本発明は、磁気ブラシが穂立ちするときに穂に含まれるトナーが飛び出すスプラッシング現象を用いた新規な現像方法に関するものである。
【００１２】
ここで、現像領域とは、磁性キャリアＣｒが集合する穂が磁気ブラシを形成しているか又は筒状をした回転体であって内側に不動の磁石を有する現像スリーブ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トナーＴが感光体１００に向かって現像される領域をいう。
【００１３】
現像領域前域部とは、図１中に符号Ａで示すように、感光体１００と現像主磁石の近傍に近づいた現像剤中の磁性キャリアＣｒは、表面にトナーＴを有しながら、複数の磁性キャリアＣｒ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Ｃｒの穂が立ち上がり始める領域をいう。
現像スリーブ１１１内には、複数の磁石が設けられている。具体的には、感光体１００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（図７の符号Ｐ１が相当）、現像スリーブ１１１上に現像剤を汲み上げる汲み上げ磁石（図７のＰ３、Ｐ４が相当）、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（図７のＰ５が相当）、また、現像した後の現像剤を現像装置１１０内に回収するための搬送用磁石（図７のＰ２が相当）を配置している。これらの磁石は、現像スリーブ１１１の周方向に間隔をおいて配置されている。
【００１４】
＜穂が立ち上がるときに離脱した遊離トナーによる現像＞
穂が立ち上がるときに離脱した遊離トナーによる現像は、図１の現像領域前域部Ａで行なわれ、ここでの磁性キャリアＣｒの穂の立ち上がる状況は図２に模式的に示されている。
前記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２に示すように、それまで磁性キャリアＣｒ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Ｃｒ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Ｃｒ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Ｃを現像剤層の集団の中に留めておかれる。
【００１５】
この現像剤層が現像主磁石に対応した位置（感光体１００と現像スリーブとの最接近位置）に近づくにつれて、いくつかの磁性キャリアＣｒ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Ｃｒの個数は、一般に現像剤規制部材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Ｃｒ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。
【００１６】
また、現像主磁石は現像スリーブ１１１の内側に現像スリーブ１１１内面とは非接触状態で不動状に不動部材に固定されているが、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Ｃｒ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Ｃｒ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Ｃｒの磁気的な極性はは同一方向を向いているおり、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Ｃｒの現像剤層が突然に割れて、磁性キャリアＣｒの穂が磁気ブラシとして立ち上がる。図２において、現像スリーブ１１１に付した該現像スリーブ１１１の回転方向を示す矢印の順に穂状に分かれて次第に立ち上がる様子を示している。
【００１７】
このように、磁性キャリアＣｒ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Ｃｒの集団の中に閉じこめられていたのが空間に解放され、さらに、磁性キャリアＣｒ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Ｃｒ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Ｃｒ表面から離脱させた遊離トナーＴは、磁性キャリアＣｒ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。
【００１８】
本発明の現像方法は、磁性キャリアＣｒ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Ｃｒ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。そして現像ニップで現像された感光体１００上の静電潜像Ｌ（画像部ともいう。）をさらに、この遊離トナーＴを有する磁気ブラシで現像することで、感光体１００上の潜像Ｌに対するトナー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方法を得ることができる。
【００１９】
＜感光体にトナーを散布する現像＞
感光体にトナーを散布する現像は、図１中に符号Ｂで示す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Ｃｒから、トナーＴを感光体１００に散布して行なう現像である。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。
【００２０】
現像領域中域部Ｂで磁性キャリアＣｒの穂が感光体１００に強く接触する状況を図３に模式的に示す。本発明では感光体１００、現像スリーブ１１１は共にドラム状をした回転体であり、これら感光体１００、現像スリーブ１１１について対向面を互いに反対方向に移動させるため、これら回転体の回転方向は同じ方向としている。
【００２１】
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Ｃｒ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Ｃｒ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Ｃｒ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Ｃｒ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１１１の周速の両方の速度を持って感光体１００に強く接触する。
【００２２】
また、感光体１００に強く接触する前に、磁性キャリアＣｒの穂が完全に立ち上がっていたとしても、ドラム状をした感光体１００と現像スリーブ１１１とが対向配置された関係にあるため現像スリーブ１１１と感光体１００との間で形成される現像領域の中心部に近づくほど対向面間の距離が狭く、中心部で最も距離が狭くなっており（最接近部）、したがって、磁性キャリアＣｒ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Ｃｒの穂の高さが、現像スリーブ１１１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Ｃｒの穂は、対向面が互いに逆向きに移動する現像スリーブ１１１の周速と感光体１００の周速を併せた速度で感光体１００に強く接触する。本発明では、磁性キャリアＣｒの穂の高さが、現像スリーブ１１１と感光体１００との間の最近接部よりも大きくなるように設定されている。
【００２３】
よって、磁性キャリアＣｒの穂が感光体１００に強く接触し、このときに、磁性キャリアＣｒ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Ｃｒ表面から離脱し、遠心力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１１１と感光体１００間に印加されている電界によって、感光体１００上に現像される。
【００２４】
＜磁気ブラシを感光体に摺擦させる現像＞
磁気ブラシを感光体に摺擦させる現像は、図１中に符号Ｃで示す現像領域後域部内で、磁気ブラシを感光体１００に摺擦させて、磁性キャリアＣｒ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Ｃｒの磁気ブラシが、感光体１００に摺擦したまま現像スリーブ１１１上を搬送される領域である。
【００２５】
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した図４において、現像スリーブ１１１と感光体１００との間には、通常トナーＴを現像するための電界が印加されている。電界の印加方式として直流方式と交流方式がある。
【００２６】
直流方式の一例を、反転現像方式において直流電界を印加する態様で説明する。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、レーザ光で書き込む場合、書込量を少なくするために画像部（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５に示すように、画像部電位が低下する。
【００２７】
現像スリーブ１１１に負極性の電界を印加して、この画像部（文字部）に負極性のトナーＴを現像させる。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Ｃｒ上のトナーＴは、感光体１００と現像スリーブ１１１との間の電界及び感光体１００と磁性キャリアＣｒとの間に生ずる電界により感光体１００の画像部（文字部）である静電潜像Ｌに現像される。また、現像領域前域部Ａ又は現像領域中域部Ｂで現像されて少なくなった表面に存在するトナーＴを補完するために穂の根元に存在するトナーＴが穂の表面へ移動するドリフト現象が起こる。
【００２８】
ドリフト現象は、磁性キャリアＣｒの移動方向と感光体１００の移動方向とを互いに逆向きにして潜像電界が現像スリーブ側からみた現像の上流側よりも下流側の方を強くした本発明に固有の現象である。この結果、穂の根元、即ち現像スリーブ１１１の表面のトナー汚れが減少する。一方、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Ｃｒは、感光体１００を摺擦しながら移動するために、現像下流側で先に現像した感光体１００上のトナーＴと対向して、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Ｃｒ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。
【００２９】
ここで説明している現像領域前域部Ａ、現像領域中域部Ｂおよび現像領域後域部Ｃの呼称は現像スリーブ１１１の移動方向から見た順番であり、感光体１００から見た潜像の現像順は、現像領域後域部Ｃ→現像領域中域部Ｂ→現像領域前域部Ａであることはもちろんである。
【００３０】
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１１１が、トナーＴとトナーＴを保持する磁性キャリアＣｒ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１１１表面上に形成される静電潜像ＬをトナーＴで現像する現像方法において、現像ニップで現像された感光体１００を、磁性キャリアの集合した現像ニップ接触前の穂が立ち上がる時にトナーを離脱させて、この離脱させた遊離トナーで更に現像する方法であって、現像スリーブ１１１は、現像領域で、表面にトナーＴを有する磁性キャリアＣｒが集合した穂と、磁性キャリアＣｒ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、スプラッシング現象による離脱トナーＴで現像し、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Ｃｒを感光体１００に摺擦させて現像する現像方法である。
【００３１】
現像領域前域部Ａでは、磁性キャリアＣｒが集合して穂になり、立ち上がるときにトナーＴを磁性キャリアＣｒ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Ｃｒの穂がさらに感光体１００に接触し、磁性キャリアＣｒ上のトナーＴを感光体１００上に散布して、感光体１００の静電潜像Ｌを現像する。さらに、この接触により、現像スリーブ側からみた現像下流側で先に現像されている感光体１００上のトナーＴを吸着され、再び磁性キャリアＣｒ上に回収する。これにより、現像領域後域部Ｃ及び現像領域中域部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トナーＴを引き戻されるので高品位の画像を得る。さらに、現像領域後域部Ｃでは、磁気ブラシ先端の磁性キャリアＣｒが感光体１００に摺擦して、印加される電界によりトナーＴで感光体１００上の静電潜像Ｌを現像する。
【００３２】
この摺擦により、現像領域前域部Ａ又は現像領域中域部Ｂで現像されて少なくなった表面に存在するトナーＴを補完するために穂の根元に存在するトナーＴが穂の表面へ移動するドリフト現象が起こる。また現像スリーブ側からみた現像の上流側では、現像する電界が交流方式の場合、印加された交番電界の作用で感光体１００上からトナーＴを離脱させ、再び磁性キャリアＣｒ上に付着させることも起こる。ドリフト現象により、穂の根元の現像スリーブ１１１の表面のトナー汚れが減少するので後域部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るトナーＴはその現像能力が低下する。また、残像の原因となるスリーブ汚れが防止されるので高品位の画像を得る。
【００３３】
このように、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Ｃｒの運動態様が特徴的な３領域に注目した磁性キャリアＣｒ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。
【００３４】
また、本発明の現像方法では、現像スリーブ１１１の内部に有する磁極の中心は、現像領域内で、現像剤搬送方向（現像スリーブ１１１の回転方向）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Ａを広くすることができ、スプラッシング現象発生時のトナーＴを増やすことができる。
【００３５】
さらに、本発明の現像方法では、現像スリーブ１１１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１１１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Ｃ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。線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）は０．９より大きな線速比とした現像スリーブ１１１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。遊離トナーＴの量によっては、更に線速比を下げられる可能性が残っている。
【００３６】
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に摺擦すると、磁性キャリアＣｒ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。
【００３７】
現像する電界が交流方式の場合、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。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図６に模式的に示す。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１１１上の磁性キャリアＣｒが誘電体であるために、感光体１００と磁性キャリアＣｒ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Ｃｒ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、次第に静電潜像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Ｃｒ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。
【００３８】
＜トナーの磁化レベル＞
トナーＴとしては、１０００　Ｏｅ．　の磁場中での磁化が１０〜３０［ｅｍｕ／ｇ］、好ましくは１５〜２５［ｅｍｕ／ｇ］が良い。１０［ｅｍｕ／ｇ］より小さいと、トナーの磁気バイアス効果が小さくなるため、トナー飛散や地肌汚れが発生し、また、３０［ｅｍｕ／ｇ］より大きいと、トナーの現像スリーブ方向への磁気束縛力が大きくなるため、現像スリーブ１１１から現像領域前域部Ａでの遊離トナーが減少し、感光体１００への現像量が小さくなるため画像濃度が低くなる。
【００３９】
＜トナーの磁性体含有量＞
さらに、本発明に用いられるトナーの磁性体はＦｅＯ含有量が１０〜２５ｗｔ％、好ましくは１５〜２５ｗｔ％で、比表面積が１〜６０ｍ２／ｇ、好ましくは３〜２０ｍ２／ｇであることが好ましい。この範囲のＦｅＯ含有量及び比表面積とする事により、トナーの抵抗と帯電性を両立することができるため、画像濃度の高く地肌汚れのない画像を得ることができる。
【００４０】
＜トナー粒径＞
粒径分布が、重量平均粒径が６．０〜１０．０μｍ、５μｍ以下のトナ−粒子が２０〜８０個数％が良い。より好ましくは重量平均粒径６．０〜８．０μｍ、５μｍ以下のトナ−粒子が４０〜６０％であることにより、更に高精細かつ高解像の画像を得ることができる。重量平均粒径６．０μｍ未満では、長期間の使用でトナ−の電荷が高くなり、画像濃度の低下特に低湿環境下での画像濃度低下等の問題が生じやすい。また、重量平均粒径が８．０μｍを超える場合では、１２００ｄｐｉの微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品質が劣る傾向にあった。５μｍ以下の粒子個数が８０％より多いとトナーとしての流動性が悪化し、画像濃度ムラが発生しやすくなる。また、５μｍ以下の粒子個数が４０％未満の場合には、潜像を忠実に再現する微細粒子が減少するため、特に高解像度の画像を出力する場合、その再現性に劣るという問題が生ずる。
【００４１】
＜トナー粒度分布＞
トナ−粒度分布は、種々の方法で測定可能であるが、本発明においてはコ−ルタ−カウンタ−を用いて行なった。即ち、測定装置としてはコ−ルタ−カウンタ−ＴＡ−ＩＩ型（コ−ルタ−社製）を用い、個数分布、体積分布を出力するインタ−フェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１パ−ソナルコンピュ−タ−（ＮＥＣ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。
【００４２】
測定法としては、前記電解水溶液１０〜１５ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加え、超音波分散器で約１〜３分分散処理を行なう。別のビ−カ−に電解水溶液１００〜２００ｍｌを入れ、その中に前記サンプル分散液を所定の濃度になるように加え、前記コ−ルタ−カウンタ−ＴＡ−ＩＩ型によりアパ−チャ−として１００μｍアパ−チャ−を用いて個数を基準として２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し、２〜４０μｍの粒子の体積分布と個数分布を算出し、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ４：各チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする）を求めた。
【００４３】
＜トナーの結着樹脂＞
結着樹脂として従来公知のものを広く使用することができる。本発明で使用される結着樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；、スチレン−Ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエ−テル共重合体、スチレン−ビニルエチルエ−テル共重合体、スチレンビニルメチルケトン共重合体、スチレン−プタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体などのスチレン系共重合体；アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノ−ル樹脂、天然樹脂変性フェノ−ル樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、クマロインデン樹脂、シリコン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、これらを単独或いは混合して使用される。特に、スチレン系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性、定着性等の面で好ましい。
【００４４】
スチレン系共重合体のスチレンモノマ−に対するコモノマ−としては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体；マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルのような二重結合を有するジカルボン酸及びその置換体；塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエステル類；エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビニルケトン類；ビニルメチルエ−テル、ビニルエチルエ−テル、ビニルイソブチルエ−テルのようなビニルエ−テル類が挙げられ、これらのビニル単量体が単独もしくは２種以上用いられる。
【００４５】
ポリエステル樹脂はアルコ−ル成分と酸成分を原材料に公知の合成方法で製造することができる。
アルコ−ル成分としては、ポリエチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、１，２−プロピレングリコ−ル、１，３−プロピレングリコ−ル、１，４−プロピレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、１，４−ブテンジオ−ルなどのジオ−ル類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノ−ルＡ、水素添加ビスフェノ−ルＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノ−ルＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノ−ルＡなどのエ−テル化ビスフェノ−ル類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した二価のアルコ−ル単位体、その他の二価のアルコ−ル単位体、ソルビト−ル、１，２，３，６−ヘキサンテトロ−ル、１，４−サルビタン、ペンタエスリト−ル、ジペンタエスリト−ル、トリペンタエスリト−ル、蔗糖、１，２，４−ブタントリオ−ル、１，２，５−ペンタトリオ−ル、グリセロ−ル、２−メチルプロパントリオ−ル、２−メチル−１，２，４−ブタントリオ−ル、トリメチロ−ルエタン、トリメチロ−ルプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の他価アルコ−ル単量体等が挙げられる。
【００４６】
酸成分としては、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などのモノカルボン酸、マレイン酸、フマ−ル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した二価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルトリノレイン酸の二量体、その他の二価の有機酸単量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボ−ル三量体酸、これら酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体等が挙げられる。
【００４７】
＜トナーの着色剤＞
必要に応じて着色剤を含有してもよい。着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレトＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂１００重量部に対し０．１〜５０重量部である。
【００４８】
＜トナーの離型剤＞
トナ−には定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することも可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、サゾ−ルワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステルなどがある。これらは、結着樹脂および定着ローラー表面材質により選択される。
【００４９】
これら離型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナ−の保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ロ−ラ−温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
【００５０】
＜トナーの荷電制御剤＞
トナーには荷電制御剤をトナー粒子に内添、またはトナー粒子に外添して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、特に本発明では荷電制御剤を用いることにより前記のトナー濃度を制御しない現像方法に用いた場合、有効である。
【００５１】
＜トナーの極性制御剤＞
トナーに用いられる極性制御剤としては従来より公知の物でよく、正極性制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレートを単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ニグロシン系化合物、有機四級アンモニウム塩の如き極性制御剤が特に好ましく用いられる。
【００５２】
負極性制御剤としては、例えば有機金属化合物、キレート化合物が有効である。その例としてはアルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート、３，５−ジタ−シャリ−ブチルサリチル酸クロム等があり、特にアセチルアセトン金属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチル酸系の金属錯体または塩が好ましく、特にサリチル酸系金属錯体、モノアゾ金属錯体またはサリチル酸系金属塩が好ましい。前記の極性制御剤は、微粒子状として用いることが好ましく、具体的には、３μｍ以下の個数平均粒径が好ましい。
【００５３】
トナーに使用される極性制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着剤１００重量部に対して、０．１〜２０重量部の範囲、好ましくは０．２〜１０重量部で用いられる。０．１重量部未満では、トナーの帯電量が不足し実用的でない。また２０重量部を越える場合にはトナーの帯電量が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００５４】
＜トナー＞
トナーに用いられる磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の磁性酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルの如き磁性金属；酸化鉄又は磁性金属と、コバルト、スズ、チタン、銅、鉛、亜鉛、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、珪素の如き金属との複合金属酸化物合金又は、混合物が使用される。また、これらの表面にシランカップリング剤を結着剤としてカーボンブラック等の着色剤を被覆しても良い。
【００５５】
シランカップリング剤の量は磁性酸化鉄粒子に対し０．３〜３．０重量％、好ましくは０．３〜１．５重量％で用いられる。０．３重量％未満では着色剤が磁性酸化鉄粒子に強固に付着しないために、トナー製造時に磁性体の分散工程において磁性体表面の着色剤が脱離してしまい、カブリ等の問題が発生する。また、３重量％を超えると、酸化鉄粒子表面の着色剤が被覆層が不均一となり、トナー中への分散性が悪くなったり、極端になると複合酸化鉄粒子自体が造粒してしまい、問題となる。
【００５６】
さらに、着色剤の量は磁性酸化鉄粒子に対し、３〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％である。５重量％未満では、磁性体自体の着色度に劣るため、出力した画像の濃度が低いという問題が発生する。また、２０重量％を超えると磁性体の流動性が低下しトナー製造時の磁性体分散性に劣る結果となり、更に磁性体からのカーボンブラックの脱離が起こりやすくなるため、地カブリ等の異常画像となる。
【００５７】
磁性酸化鉄粒子粉末の粒子表面のシランカップリング剤による被覆は、磁性酸化鉄粒子にシランカップリング剤の溶液を噴霧しながら混合攪拌すればよい。
【００５８】
結着剤に用いられるシランカップリング剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルメチルクロルシラン、プロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシランメチルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサンが挙げられる。
【００５９】
本発明で用いられる磁性体としては、特に磁性酸化鉄であるマグネタイトが好ましく、公知の製造方法で作られる。例えば、硫酸鉄水溶液をアルカリ性水溶液で中和し、水酸化鉄を得る。その後ｐＨを１０以上に調整した水産化鉄懸濁液を酸素を含有するガスで酸化しマグネタイトスラリーを得る。次いで、該スラリーを水洗、濾過、乾燥、解砕しマグネタイト粒子が得られる。
【００６０】
これらの強磁性体の好ましい態様としては、実質的にケイ素を含有しない球状磁性体で、平均粒子が０．２〜０．４μｍ、好ましくは０．２〜０．３μｍのものがよい。トナー中に含有させる量としてはトナーに対し好ましくは５〜８０ｗｔ％、特に好ましくはトナー対し１０〜３０ｗｔ％が良い。
磁性体の粒子の形状としては、８　面体、６　面体、球形、針状、鱗片状があるが、球形の異方性の少ないものが好ましい。
【００６１】
また、さらに離型剤を含有させても良い。例えば、カルナバワックス、モンタン系ワックス、酸化ライスワックス、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコールおよび低分子量ポリプロピレンワックス等の従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。この中でもカルナバワックスが好ましく、特に脱遊離脂肪酸型カルナバワックスが好ましい。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。これらの離型剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部である。
【００６２】
また、流動性改良剤としては、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等、従来公知のいかなる流動性改良剤をも単独あるいは混合して使用できる。これらの流動性改良剤の使用量は、トナー重量に対し、０．１〜５重量部、好ましくは０．５〜２重量部である。
【００６３】
＜磁性キャリア＞
本発明で使用される磁性キャリアとしては、従来公知のものが使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉、マグネタイト粉の如き磁性粒子あるいはこれら磁性粒子の表面を樹脂で処理したもの、あるいは磁性粒子が樹脂中に分散されている磁性粒子分散樹脂粒子等が挙げられる。これら磁性キャリアの平均粒径は３５〜８０μｍが良い。
【００６４】
磁性粒子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。
【００６５】
コ−ト層を形成する樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレ−ト）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテ−ト、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルブチラ−ル、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾ−ル、ポリビニルエ−テル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカ−ボネ−ト；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂、シリコ−ン樹脂等が挙げられる。
【００６６】
これらの中で、磁性粒子の表面にシリコ−ン樹脂層を設けたもの或いはカ−ボンブラックを含むシリコ−ン樹脂層を設けたものが、耐スペント性に最も優れている。
【００６７】
シリコ−ン樹脂としては、従来から知られているいずれのシリコ−ン樹脂であってもよく、下記式で示されるオルガノシロキサン結合のみからなるストレ−トシリコ−ンおよびアルキド、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなどで変成したシリコ−ン樹脂が挙げられる。
【００６８】
【化１】
2004085766.tif 000003
【００６９】
上記［化１］式中、Ｒ１は水素原子、炭素原子１〜４のアルキル基またはフェニル基、Ｒ２およびＲ３は水素基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数２〜４のアリケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、エチレンオキシド基、グリシジル基または下記の［化２］式で示される基である。
【００７０】
【化２】
2004085766.tif 000004
【００７１】
上記［化１］、［化２］式中Ｒ４，Ｒ５はヒドロキシ基、カルボキシル基、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐは１以上の整数を示す。
上記各置換基は未置換のもののほか、例えばアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、メルカプト基、アルキル基、フェニル基、エチレンオキサイド基、グリシジル基、ハロゲン原子のような置換基を有してもよい。また、コ−ト層にカ−ボンブラックを含むことによって、所望のキャリアの電気抵抗を得ることが出来る。
【００７２】
本発明で使用されるカ−ボンブラックは、例えばファ−ネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなどのすべてのカ−ボンブラックが使用出来る。この中でも特にファ−ネスブラックとアセチレンブラックの混合物を用いることにより、少量の添加で効果的に導電性の調整が可能で、更にコ−ト層の耐摩耗性に優れたキャリアを得ることが可能となる。これらのカ−ボンブラックは、粒径０．０１〜１０μｍ程度のものが好ましく、被覆樹脂１００重量部に対して２〜３０重量部添加されることが好ましく、さらには５〜２０重量部が好ましい。
【００７３】
また、キャリア被覆層中には核体粒子との接着性を向上させたり導電性付与剤の分散性を向上させる目的でシランカップリング剤、チタンカップリング剤等を添加しても良い。本発明で用いられるシランカップリング剤としては、下記［化３］式で示される化合物である。
【００７４】
【化３】
2004085766.tif 000005
【００７５】
［化３］式において、Ｘ１、Ｘ２、およびＸ３はけい素原子に結合している加水分解基でクロル基、アルコキシ基、アセトキシ基、アルキルアミノ基、プロペノキシ基などがある。Ｙは有機マトリックスと反応する有機官能基でビニル基、メタクリル基、エポキシ基、グリシドキシ基、アミノ基、メルカプト基などがある。Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基またはアルキレン基である。
【００７６】
このシランカップリング剤の中でも、特に負帯電性を有する現像剤を得るにはＹにアミノ基を有するアミノシランカップリング剤が好ましく、正帯電性を有する現像剤を得るにはＹにエポキシ基を有するエポキシシランカップリング剤が好ましい。
【００７７】
コ−ト層の形成法としては、従来と同様、キャリア核体粒子の表面にコ−ト層形成液を噴霧法、浸漬法等の手段で塗布すればよい。コ−ト層の厚さは０．１〜２０μｍが好ましい。
【００７８】
＜現像剤の製法＞
本発明に係る二成分現像剤を作製する方法の一例としては、先ず、前述した結着樹脂、着色剤としての顔料又は染料、荷電制御剤、滑剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサ−の如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロ−ル、バンバリ−ミキサ−や連続式の２軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ型２軸押出し機や、連続式の１軸混練機、例えばブッス社製コ・ニ−ダ等の熱混練機を用いて構成材料を良く混練し、冷却後、ハンマ−ミル等を用いて粗粉砕する。
【００７９】
次に、本発明の現像方法の最適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
本発明の現像方法を適用する画像形成装置の一実施形態を図７に示す。図７において、項導電性の感光体１００の左側に現像装置１１０が配置されている。感光体１００の周囲には、矢印で示す回転方向上、現像装置１１０よりも上流位置に感光体１００表面を帯電するための帯電装置１０１、この帯電装置１０１と現像装置１１０との間の感光体上１００の一様帯電処理面にレーザー光線Ｌｂを照射して静電潜像Ｌ（画像部）を形成するための露光走査手段、感光体１００表面の静電潜像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１１０、現像装置１１０により形成された感光体１００上のトナー像を記録紙などシート状媒体へ転写するための転写装置１８、感光体１００上の残留トナーＴ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が順に配設されている（上記露光走査手段及びクリーニング装置は図示せず）。
【００８０】
このような構成において、上記帯電装置１０１を構成する帯電ローラ１０１によって表面を一様に帯電された感光体１００は、レーザー光線Ｌｂの露光によって静電潜像Ｌを形成され、現像装置１１０によってトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルトなどでなる転写装置１８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。
【００８１】
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（図示せず）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、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は除電装置で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【００８２】
現像装置１１０内には、現像スリーブ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。現像スリーブ１１１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および感光体１００が不図示の回転駆動機構によっていずれも時計回り方向に回転されるようになっている。
【００８３】
本実施形態では、感光体１００のドラム状をした感光体径が９０ｍｍで、感光体１００の線速が１５６ｍｍ／秒に設定され、現像スリーブ１１１のスリーブ外径が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。なお、本実施形態では、現像スリーブ１１１の線速の感光体１００の線速に対する比（Ｖｓ／Ｖｐ）は最低０．９にまで下げてもなお必要な画像濃度を得ることができる。
【００８４】
感光体１００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Ｃｒ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。
【００８５】
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が設けられている。このドクターブレードと現像スリーブ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。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。
【００８６】
現像スリーブ１１１の感光体１００とは反対側の領域には、現像ケーシング内の現像剤を攪拌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、１１３が設けられている。
【００８７】
現像ケーシング内の現像剤は、トナーＴと磁性キャリアＣｒ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。
【００８８】
現像スリーブ１１１内には、図７において、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、現像剤の磁性キャリアＣｒが現像スリーブ１１１上に磁性キャリアＣｒの穂が形成され、この穂を形成する磁性キャリアＣｒに帯電トナーＴが付着されて、磁気ブラシが構成される。
【００８９】
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ブレード１１４を経て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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
図８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１００と現像スリーブ１１１との最近接位置Ｍ０から感光体１００の上流方向（時計回り方向で）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が角度θ＝０〜３０°だけずれるようにしている。
【００９３】
これは、磁気ブラシが形成される初期段階においてスプラッシング現象にともなう遊離トナーＴの発生部位が、感光体１００の静電潜像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１００の移動方向下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。
【００９４】
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（スプラッシングトナー）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９に基づいて段階的に説明する。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１の実施形態における現像方法が、現像領域で潜像Ｌを現像する状況を示す模式図である。
【００９５】
図９（ａ）において、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、遠心力等によりトナーＴが動き得る空間が形成され、磁性キャリアＣｒ上のトナーＴ及び磁性キャリアＣｒ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。一方、現像ニップを通過しつつある静電潜像Ｌには現像されたトナーＴが感光体１００上に保持されて、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領域（スプラッシング領域）に移動する。
【００９６】
この遊離トナーＴ（スプラッシングトナー）群は、図９（ｂ）に示すように、現像電界により感光体１００の画像部である静電潜像Ｌに引き付けられ、現像される。もちろんこの静電潜像Ｌには現像されたトナーＴが感光体１００上に保持されている。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Ｃｒに戻るか現像スリーブ１１１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。
【００９７】
また、本実施形態では、感光体１００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（現像時の電位関係は図６参照）。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１００に接触しているため、磁気ブラシ先端の磁性キャリアＣｒ（感光体１００に近いキャリア）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。
【００９８】
さらに、交番電界と接近する磁気ブラシにより、図９（ｂ）に示すように、磁気ブラシの先端の磁性キャリアＣｒと感光体との間でトナー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に対してスキヤべンジ効果をもたらす。
【００９９】
そして、図９（ｃ）に示すように、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領域（スプラッシング領域）に達した静電潜像Ｌには現像電界により付着可能なトナーのみが到達する。このとき磁気ブラシの摺擦の影響は当然受けないので現像されたトナー像が乱されることは無い。ドット再現性のよい高画質化をより一層もたらすことができる。
【０１００】
以下本発明をトナー製造例、キャリアの製造例、及び実施例により具体的に説明する。
＜トナー製造例１＞
ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　１００重量部
カーボンブラック　　　　　　　　　　　　５重量部
含クロムアゾ染料　　　　　　　　　　　　３重量部
マグネタイト微粒子　　　　　　　　　　７０重量部
（平均粒径：０．２０μｍ、ＦｅＯ含有量：２０ｗｔ％、比表面積：８．０ｍ２／ｇ、磁化：６１ｅｍｕ／ｇ）
上記処方の混合物をヘンシェルミキサーにて混合後、１４０°Ｃに設定した混練押し出し機によって混練した後、冷却固化せしめ、これをカッターミルにて粗粉砕後、機械式粉砕機を使用して微粉砕し、得られた微粉砕物をコアンダ効果を利用した多分割分級機を使用してジェットミルで粉砕し、分級して平均７．０μｍの母体粒子を得た。この母体粒子１００重量部に対して、疎水化処理されたコロイダルシリカ：０．６重量部、疎水化処理された酸化チタン：０．３重量部を加え、ヘンシェルミキサーにて混合しトナー粒子ａを得た。このトナーの１０００　Ｏｅ．　の磁場中での飽和磁化は２４ｅｍｕ／ｇであった。
【０１０１】
＜トナー製造例２〜１３＞
上記＜製造例１＞におけると同様にトナーを作成し、［表１］に示す特性のトナー粒子ｂ〜ｌを得た。
【０１０２】
【表１】
2004085766.tif 000006
【０１０３】
キャリアの製造例を以下に示す。
＜キャリア製造例１＞
湿式法により作成したマグネタイト１００重量部に対してポリビニルアルコール２重量部、水６０重量部をボールミルに入れ１２時間混合してマグネタイトのスラリーを調整した。このスラリーをスプレードライヤーにて噴霧造粒し、平均粒径５４μｍの球形粒子とした。
この粒子を窒素雰囲気中で１０００°Ｃの温度で３時間焼成後冷却し核体粒子１を得た。
シリコーン樹脂溶液　　　　　　　　　　１００重量部
トルエン　　　　　　　　　　　　　　　１００重量部
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン　　　６重量部
カーボンブラック　　　　　　　　　　　　１０重量部
上記混合物をホモミキサーで２０分間分散し、被覆層形成液を調整した。この被覆層形成液を流動床型コーティング装置を用いて核体粒子１を１０００重量部の表面にコーティングして、シリコーン樹脂被覆キャリアＡを得た。
【０１０４】
このキャリア粒子の特性は以下の通りであった。
平均粒子径　：５８μｍ
飽和磁化　　：６５ｅｍｕ／ｇ
図７の現像装置１１０において感光体１００に対する現像スリーブ１１１の線速比を１．４に設定し、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：２ｋＨｚの矩形波を重畳した交番電界を印加し、現像剤を用いて画像出し試験を行った。
【０１０５】
【表２】
2004085766.tif 000007
【０１０６】
表２において、評価項目（地汚れ、中間調再現性、画像濃度変動）については、◎（非常によい）、〇（よい）、△（やや悪い）、×（悪い）であり、評価項目（画像濃度）にてついては、１．４以上はよい、１．５以上はより好ましい、とするとき、実施例１〜９は総合的に良好であり、比較例１〜３は総合的によくない。ここで、実施例１〜９は、トナーの磁化が１０〜３０ｅｍｕ／ｇの範囲にある。
【０１０７】
現像性能を高めるのに良好な要因としては、特に、磁性キャリアＣｒ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、スプラッシング現象を起こさせるように設定することが好ましい。特に、現像剤担持体上で磁性キャリアＣｒ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該担持体上の磁性キャリアＣｒの集合した現像剤層から分離した状態となる現像装置１１０が好ましい。また、本発明の現像装置１１０では、現像剤担持体の形態特性及び電気特性と像担持体の形態特性及び電気特性を、磁性キャリアＣｒから離脱させたトナーＴを像担持体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１１０としては、矩形波による電界を形成することが好ましい。
【０１０８】
【発明の効果】
請求項１、６、７記載の発明では、穂が立ち上がるときに離脱した遊離トナーで現像を行なうので、遊離したトナーにより広い範囲で現像領域を設定することとなり、現像領域においてトナーの現像量を多くして、ソリッド部のベタ濃度の高い高画質画像を得る。
【０１０９】
請求項２記載の発明では、散布により遊離トナーを発生させて現像に供した上で、更に、穂が立ち上がるときに離脱したトナーで現像を行なうので現像領域においてより一層トナーの現像量を多くして、ソリッド部のベタ濃度の高い高画質画像を得る。
【０１１０】
請求項３記載の発明では、磁気ブラシを像担持体に摺擦させるので、像担持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て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、かかる現像後、更に穂が立ち上がるときに離脱したトナーで現像を行なうので、現像領域においてトナーの現像量を多くして、一層ソリッド部のベタ濃度の高い高画質画像を得る。
【０１１１】
請求項４記載の発明では、磁気ブラシを像担持体に摺擦させるので、像担持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て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た後、散布により多量の遊離トナーを発生させるのでトナーの現像量を多くし、さらに、穂が立ち上がるときに離脱したトナーで現像が行なわれるので、遊離したトナーにより広い範囲で現像領域を設定することとなり、現像領域においてトナーの現像量を多くして、ソリッド部のベタ濃度の高い高画質画像を得る。
【０１１２】
請求項５記載の発明では、磁性キャリアの移動方向と像担持体の移動方向とが互いに逆向きになり、散布量が多量となるし、多数の遊離トナーがクラウド状ないしスモーク状に発生する領域（現像領域前域部Ａ）に達した潜像には現像電界により付着可能なトナーのみを到達させることとなり、磁気ブラシの摺擦の影響を受けない非接触状態が保たれ、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高画質画像を得る。また、ドリフト現象により現像剤担持体の表面のトナー汚れが減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】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】現像領域前域部Ａでの磁性キャリアＣｒの穂の立ち上がる状況を示す模式図である。
【図３】現像領域中域部Ｂでの磁性キャリアＣｒの穂が感光体に強く接触する状況を示す模式図である。
【図４】現像領域後域部ＣでトナーＴが現像される状況を示す模式図である。
【図５】反転現像方式において直流電界を印加して現像する場合の電位関係を模式的に示した図である。
【図６】反転現像方式において交流電界を印加して現像する場合の電位関係を模式的に示した図である。
【図７】本発明の現像方法を適用する画像形成装置の一実施形態を説明した概略構成図である
【図８】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を説明した図である。
【図９】図９は静電潜像の移動と現像の様子を段階的に示したおり、図９（ａ）は静電潜像が現像領域中、後域部（現像ニップ位置）で現像される様子及び現像領域前域部Ａにおける遊離トナーの発生状況を示した図、図９（ｂ）は静電潜像Ｌが現像領域前域側に移動し遊離トナーが引きつけられる様子を示した図、図９（ｃ）は静電潜像Ｌが現像領域前域部Ａに至り現像される様子を示した図である。
【符号の説明】
１００　像担持体
１１１　現像剤担持体
Ｔ　磁性トナー
Ｃｒ　磁性キャリア
【図１】
2004085766.tif 000008
【図２】
2004085766.tif 000009
【図３】
2004085766.tif 000010
【図４】
2004085766.tif 000011
【図５】
2004085766.tif 000012
【図６】
2004085766.tif 000013
【図７】
2004085766.tif 000014
【図８】
2004085766.tif 000015
【図９】
2004085766.tif 000016