(57)【要約】【課題】  ２成分現像剤を使用して静電潜像を現像する現像方法において、エッジ効果のないライン像を現像すること。【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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法を採用し、ライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めるようにした。【選択図】図５
2004280051.tif 000002
【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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて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方法において、
前記現像方法は、磁性キャリアを前記像担持体に非接触とし、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始めることを特徴とする現像方法。
【請求項２】
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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、
前記現像方法は、ライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることを特徴とする現像方法。
【請求項３】
請求項２に記載の現像方法において、
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て対向領域をつくり、この磁石のまわりを当該現像剤担持体を前記二成分現像剤の搬送方向に回転駆動させ、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法において、
前記磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも２つ形成し、前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であって前記像担持体に最も近い位置に配置された磁石である第１の磁石により前記２つの穂立ち部のうち１つの穂立ち部を形成し、前記１つの穂立ち部よりも前記搬送方向上流側の位置に配置した第２の磁石により他の１つの穂立ち部を形成させ、
前記第２の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層（第１層）を形成し、第１の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることを特徴とする現像方法。
【請求項４】
請求項３記載の現像方法において、
少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最接近位置と、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置で前記穂立ち部を形成することを特徴とする現像方法。
【請求項５】
請求項３記載の現像方法において、
少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最近接位置を間にして、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向での上流側の位置と下流側の位置でそれぞれ前記穂立ち部を形成することを特徴とする現像方法。
【請求項６】
請求項５記載の現像方法において、前記第１の磁石の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向の下流側に傾けた配置により、前記上流側の位置と前記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成することを特徴とする現像方法。
【請求項７】
請求項２乃至９に記載の現像方法において、
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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、
前記現像方法は、磁気ブラシ先端と像担持体とが最接近した位置で、ライン潜像のエッジ部分を現像することを特徴とする現像方法。
【請求項８】
請求項２乃至７記載の現像方法において、
トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷（カウンターチャージ）が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、像担持体と現像剤担持体との速度、像担持体と現像担持体との間隔（現像ギャップ）および磁性キャリアの抵抗を定めて現像を行なうことを特徴とする現像方法。
【請求項９】
請求項２乃至８に記載の現像方法において、
前記現像方法は、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現像することを特徴とする現像方法。
【請求項１０】
請求項２乃至９の何れかに記載の現像方法において、
前記対向領域で前記像担持体に前記穂立ち部を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１１】
請求項２乃至１０の何れかに記載の現像方法において、
前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置より現像剤移動方向の上流側にある領域であることを特徴とする現像方法。
【請求項１２】
請求項２乃至１１の何れかに記載の現像方法において、
前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置を含む領域であることを特徴とする現像方法。
【請求項１３】
請求項２乃至１２の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、磁性キャリアの集合した穂が磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーの発生領域を、現像剤担持体が有する磁界発生手段で調整することを特徴とする現像方法。
【請求項１４】
請求項２乃至１３の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、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、前記磁界発生手段により、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から分離し、磁性キャリアからトナーを離脱させて遊離トナーを生ぜしめて行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１５】
請求項２乃至１４の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、前記現像剤担持体（Ｖｓ）と前記像担持体（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）は、０．９＜Ｖｓ／Ｖｐ＜４の範囲にあることを特徴とする現像方法。
【請求項１６】
請求項２乃至１５の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、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で現像させることを特徴とする現像方法。
【請求項１７】
請求項２乃至１６の何れかに記載の現像方法において、
前記現像方法は、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１８】
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トナーと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、現像領域に搬送し、現像剤担持体と像担持体の間に電界を印加し、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において、
前記現像装置は、請求項１乃至２０のいず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１９】
光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に対向して配置され、表面にトナーとトナーを保持する磁性キャリアを収納し、像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、像担持体表面に形成されるトナー像を記録部材に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１８に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の静電画像形成プロセスに適用可能な電子写真方式を応用した現像方法、現像装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。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は磁気ブラシ現像と呼称されている。
【０００４】
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。従って、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。
【０００６】
a.  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（例えば、特許文献１参照）。交番電界を用いた場合、一旦感光体上に付着したトナーが交番電界によりホッピング運動し、潜像の深いドット中心部やライン中央部に移動し再配置するため、エッジの強調されない滑らかな画像を得ることができることが知られている。
【０００７】
また別の方法として高濃度、低地カブリ達成のために予め感光体上にトナーを保持させ、次いで余分なトナーを取り除くものがある。そのようなものとしては、以下の例が挙げられる。
【０００８】
b.  内部に磁石を有する静電潜像保持体の表面に担持された磁性トナーを内部に磁石を有する電極ローラーと接触させて画像部以外の不要トナーを除去する装置が開示される（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００９】
c.  第１の現像ロールで現像を行った後、キャリアのみが供給される第２の現像ロールで余分なトナーを吸着除去する装置が開示される（例えば、特許文献４参照）。
【００１０】
しかし、上記提案の現像方法では、現像領域は磁性キャリア等が摺擦している領域であって、この領域にある磁性キャリア等の穂に保持されたトナーと現像スリーブ上のトナー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、磁性キャリア等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。
【００１１】
このため従来の装置では、現像剤中のトナー濃度を高めてベタむらの発生を防止しているが、そのため通常状態では現像能力が過剰になっている状態が続いてしまい、その結果、現像の方向により画像のライン幅が異なってしまい、結果として、ラインの縦横比が１から大きくずれてしまうことがあるという新たな問題が発生している。ここで、縦横比とは、主走査方向ライン（横ライン）幅に対するそれに直交する副走査方向ライン（縦ライン）幅の比、縦ライン幅／横ライン幅である。
【００１２】
d.  ベタ黒画像の画像濃度も高い高品位の画像を得る手段として、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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法が知られている（例えば、特許文献５参照）。しかし、エッジ強調されていない画像を得る手段について一切言及されていない。
【００１３】
【特許文献１】特許第２６６８７８１号
【特許文献２】特開平６−２０８３０４号公報
【特許文献３】特開平７−３１９１７４号公報
【特許文献４】特開平５−４６０１４号公報
【特許文献５】ＵＳ２００２／０１４６６３２Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、ベタ部の濃度むらがなく、ベタ部以外の縦横比を抑制しつつ、エッジ強調されていない滑らかな高品位の画像を得ることができる現像方法、現像装置、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。  
（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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて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方法において、前記現像方法は、磁性キャリアを前記像担持体に非接触とし、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始めることとした（請求項１）。
（２）．  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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、前記現像方法は、ライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることとした（請求項２）。
（３）．  （２）に記載の現像方法において、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て対向領域をつくり、この磁石のまわりを当該現像剤担持体を前記二成分現像剤の搬送方向に回転駆動させ、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法において、前記磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも２つ形成し、前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であって前記像担持体に最も近い位置に配置された磁石である第１の磁石により前記２つの穂立ち部のうち１つの穂立ち部を形成し、前記１つの穂立ち部よりも前記搬送方向上流側の位置に配置した第２の磁石により他の１つの穂立ち部を形成させ、前記第２の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層（第１層）を形成し、第１の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることとした（請求項３）。
（４）．  （３）記載の現像方法において、少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最接近位置と、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向の上流側の位置で前記穂立ち部を形成することとする（請求項４）。
（５）．  （３）記載の現像方法において、少なくとも、前記像担持体と前記現像剤担持体との前記対向領域内での最近接位置を間にして、この最接近位置よりも前記二成分現像剤の搬送方向での上流側の位置と下流側の位置でそれぞれ前記穂立ち部を形成することとした（請求項５）。
（６）．  （５）記載の現像方法において、前記第１の磁石の中心を前記最接近位置よりも前記現像剤の搬送方向の下流側に傾けた配置により、前記上流側の位置と前記下流側の位置のそれぞれに前記穂立ち部を形成することとした（請求項６）。
（７）．（２）乃至（９）に記載の現像方法において、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、この現像剤担持体表面にトナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を層状に担持させて、前記現像剤担持体と前記磁石間に速度差を与えることにより前記二成分現像剤層を前記像担持体との少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを前記像担持体上の潜像に付着させて現像に供する現像方法であって、前記現像方法は、磁気ブラシ先端と像担持体とが最接近した位置で、ライン潜像のエッジ部分を現像することとした（請求項７）。
（８）．  （２）乃至（７）記載の現像方法において、トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷（カウンターチャージ）が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、像担持体と現像剤担持体との速度、像担持体と現像担持体との間隔（現像ギャップ）および磁性キャリアの抵抗を定めて現像を行なうこととした（請求項８）。
（９）．（２）又は（８）に記載の現像方法において、前記現像方法は、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現像することとした（請求項９）。
（１０）．（２）乃至（２）の何れかに記載の現像方法において、前記対向領域で前記像担持体に前記穂立ち部を非接触状態で現像することとした（請求項１０）。
（１１）．（２）乃至（１０）の何れかに記載の現像方法において、前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置より現像剤移動方向の上流側にある領域であることとした（請求項１１）。
（１２）．（２）乃至（１１）の何れかに記載の現像方法において、前記遊離トナーの発生領域は、前記像担持体と前記現像剤担持体との最近接位置を含む領域であることとした（請求項１２）。
（１３）．（２）乃至（１２）の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、磁性キャリアの集合した穂が磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーの発生領域を、現像剤担持体が有する磁界発生手段で調整することとした（請求項１３）。
（１４）．（２）乃至（１３）の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、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、前記磁界発生手段により、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から分離し、磁性キャリアからトナーを離脱させて遊離トナーを生ぜしめて行うこととした（請求項１４）。
（１５）．（２）乃至（１４）の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、前記現像剤担持体（Ｖｓ）と前記像担持体（Ｖｐ）との線速比（Ｖｓ／Ｖｐ）は、０．９＜Ｖｓ／Ｖｐ＜４の範囲にあることとした（請求項１５）。
（１６）．（２）乃至（１５）の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、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で現像させることとした（請求項１６）。
（１７）．（１）乃至（１６）の何れかに記載の現像方法において、前記現像方法は、印加する電界が、交番電界であることとした（請求項１７）。
（１８）．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トナーと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、現像領域に搬送し、現像剤担持体と像担持体の間に電界を印加し、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において、前記現像装置は、（１）ないし（１７）のいず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１８）。
（１９）．  光導電性を有し、表面に潜像を形成する像担持体と、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に対向して配置され、表面にトナーとトナーを保持する磁性キャリアを収納し、像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、像担持体表面に形成されるトナー像を記録部材に転写する転写装置とを有する画像形成装置において、前記画像形成装置は、（１８）に記載の現像装置を有することとした（請求項１９）。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、１８、１９記載の発明では、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始めることにより、ベタ部の濃度むらがなく、ベタ部以外の縦横比を抑制しつつ、エッジ効果の強調されない画像を得ることが可能となる。
【００１７】
請求項２、１８、１９記載の発明では、遊離トナーを用い、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始めることにより、エッジ効果の強調されない画像を得ることが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明では、対向間隔が次第に狭まり遂に最接近位置に至るまでの現像剤搬送過程を利用して、この間で遊離トナーを生じさせて効果的に現像を実現することができるため、エッジ効果がなく、粒状性のよい画像を得ることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、対向間隔が次第に狭まり遂に最接近位置に至るまでの現像剤搬送過程を利用してこの間で遊離トナーを生じさせることでベタ濃度が高く、しかも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。
【００２０】
請求国５記載の発明では、上流側、下流側のそれぞれの穂立ち部で生じた遊離トナーを現像に供し得る。
【００２１】
請求項６記載の発明では、上流側の位置で形成された穂立ち部と下流側の位置で形成された穂立ち部との間の遊離トナーが多く存在し潜像へ遊離トナーが移動できる空間部で強い電界強度のもとで、良好な現像が行われる。
【００２２】
請求項７記載の発明では、現像剤担持体と内包する磁石との間に速度差を設けることで、磁気ブラシの穂立ち時の挙動が激しくなり、より多くの遊離トナーが発生するため、ベタ濃度が高くしかも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。
【００２３】
請求項８記載の発明では、トナー放出後の磁性キャリアに残ったカウンターチャージ量が減少するので、エッジ効果は起こりにくくなる。
【００２４】
請求項９記載の発明では、遊離トナーによる現像領域が広がる。
【００２５】
請求項１０記載の発明では、磁性キャリアによるトナー像の乱れが回避される。
【００２６】
請求項１１、１２記載の発明では、現像電界が最も強く作用する最近接位置を含む領域で遊離トナーを発生することで、遊離トナーによる現像を行なうことができる。
【００２７】
請求項１３記載の発明では、遊離トナーの発生領域を磁界発生手段により調整可能である。
【００２８】
請求項１４記載の発明では、磁性キャリアからトナーを離脱させて遊離トナーを生ぜしめる。
【００２９】
請求項１５記載の発明では、画像濃度の高い画像を得ることができる。
【００３０】
請求項１６記載の発明では、遊離トナーを電界の作用で現像できる。
【００３１】
請求項１７記載の発明では、トナーが振動するように激しく運動し、さらに潜像に忠実に揃えられ高品位の画像を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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、現像剤担持体表面の磁性キャリアを前記像担持体に非接触とし、ライン潜像に対して潜像の幅方向の中央部から現像し始める現像方法である。
［１］ライン潜像における現像過程
発明者らは、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ライン潜像に対するトナーTの現像課程を解析した。
このときの感光体上の潜像部（破線で示した区間内）に時間の経過と共に、トナーがどのような位置から付着するかを模式的に示したのが図１である。図１（ａ）は（イ）、（ロ）、（ハ）の順に時間が経過し、（イ）では潜像部の中央にトナーが付いており、（ロ）ではさらに中央に重なるようにトナーが付き、（ハ）では最下層部で潜像全域にトナーが埋まり、その上に潜像部の両端を除いてトナーが埋まっている。このようなトナーの付き方がなされた場合には、エッジの部分でトナーの厚みが薄くなり、エッジ効果は強調されない。つまり、トナーの最初に付く位置が重要であり、ライン潜像についてその中央部からトナーが付き始めることになれば、そのライン潜像はエッジ効果を強調されない画像となることがわかった。
【００３３】
これに対して、図１（ｂ）に示すように、（イ）、（ロ）、（ハ）の順に時間が経過し、（イ）では潜像部の全域にトナーがまばらに付いており、（ロ）ではさらに両端部に重なるようにトナーが付き、（ハ）では両端部に過剰にトナーが付着している。このようなトナーの付き方がなされた場合には、エッジの部分でトナーの厚みが厚くなり、エッジ効果が強調される。
【００３４】
図１（ａ）は本発明に沿う現像態様に相当し、トナーが最初にライン潜像の幅方向に中央からつき始めれば、エッジ効果は強調されないこととなる。図１（ｂ）は従来の現像態様に相当し、最初に画像部の全域につけば、エッジ効果が強調される結果となる。
【００３５】
そこで、エッジ効果がなぜ起こるかを考えながら、本発明によりエッジ効果のない滑らかな画像が得られた原因について考える。
【００３６】
エッジ効果については、「電子写真プロセス技術」（株式会社トリケップス発行・編集トリケップス出版部・発行者  河内健・９２年１月３１日発行）の２７頁〜２８頁及び１１６頁〜１２３頁に、概略以下の趣旨の記載（1.1〜1.3に記載した内容）がある。
【００３７】
1.1  現像電界とエッジ効果について
二成分現像において、現像領域ではキャリアが電極として働くため、図２に示すように、電界は感光体の容量と、電極〜感光体間の容量に分配され、現像に必要な電界が感光体からキャリア（スリーブ）側へ引き出されるようになる。この電界が現像電界である。そして、現像電界は現像電極が近接するほど効果が大きくなる。
【００３８】
そして、（＋）電荷を帯びた領域（潜像）の端部において、電気力線は外側に回り込むように形成される。これがエッジ効果である。図２はアナログ（ポジ）現像の様子を示したものであるが、本発明のデジタル（ネガ）現像でも原理は変わりない。
【００３９】
1.2 カウンターチャージについて
二成分現像において現像時にキャリアからトナーが放出された後、キャリアには放出されたトナーと同量の反対電荷（カウンターチャージ）が残る。このカウンターチャージはキャリア抵抗が低いほど（導電性キャリア）少なくてよいが、キャリア抵抗が低いとキャリアが接触した際に静電潜像を除電してしまう効果が働く。一方、絶縁性キャリアの場合、ベタ部ではこのカウンターチャージが潜像面の電場を打ち消すように働き、現像は進まなくなり濃度の高い画像が得られない。以上の理由から、現在は中低抵抗キャリアが主に用いられるようになっている。
【００４０】
1.3 カウンターチャージを考慮したエッジ効果について
潜像にトナーが現像される過程で、『細線やエッジ部分では電場が扇状に広がるため、対応するカウンターチャージも広がり、現像阻害効果が小さくなり、ベタ中央部に比べ端部や細線の濃度が上昇する』ことになり、見かけ上エッジが強調された画像となる。つまり、細線やエッジ以外の濃度が不十分となりエッジが強調されたように見え、ベタ部の理論飽和付着量以上にエッジにトナーが付着したものではない。
【００４１】
また図３は、現像剤流れの方向によりエッジ効果の出方が異なることを示したものである。図３において、右から左に向かう矢印を現像剤の流れる向きとすると、（−）帯電領域（潜像）の後端（右端）では、潜像端部の電場（曲線で示す）が現像剤中に入り込み端部をドーム状に囲み、現像トナーの端部への接近を妨げてしまう。一方、画像先端（左端）ではこのようなことは起こらず、逆に高付着となる。
【００４２】
このようなことから、現像剤流れの方向によりエッジ効果の出方が異なり、図４に示すように、画像先端部（左端部）は濃度が高く、逆に後端部の濃度が低下（シャープ性がなくなる）する。図中、Densityは画像濃度、ＶＢ  は現像バイアス、ＶＳ  は画像部電位を示す。図４からエッジ効果の方向性が中間調で顕著で、現像剤層が厚いほど、現像ローラーの回転が速い（線速比が大きい）ほど、バイアス電圧が高いほどひどくなっていることがわかる。
【００４３】
以上1.1〜1.3の内容から、エッジ効果のない滑らかな画像を得るためには、トナーの付着過程をコントロールし、そしてカウンターチャージの影響を受けないような現像方法にすればよいことがわかり、本発明がこれら要件を達成しているものと考えられる。
【００４４】
［２］トナーの付着過程をコントロールした現像方法、装置等（請求項１、２関連）
前記した図１（ａ）のように、潜像部（紙面と垂直な方向に長い潜像と考えれば、ライン潜像）の中央部から現像が行なわれれば、エッジ効果が強調されない。かかる現像態様が以下に述べる遊離トナーによる現像方法において可能であり、エッジ効果が強調されない良好な画像を得ることができる。  
図１（ａ）において、（イ）は後述する感光体と現像スリーブとの最近接部の前の部位において、遊離トナー中における現像が該当し、（ロ）は最近接部直前における現像が該当し、（ハ）は最近接部およびそれより後の部位における現像がそれぞれ該当する。  
遊離トナーを用いた現像方法において、トナーは図２に示す電気力線に沿って移動することになり、ライン潜像の中央から現像されるものと考えられる。
【００４５】
他方、図１（ｂ）は遊離トナーを利用しない従来技術に従う現像方法であり、磁性キャリアを感光体に接触させて行なう現像方法である。かかる現像方法では、磁気ブラシが感光体に接触する際の衝撃力によりトナーが潜像へ移動したり、感光体に最接近する際にキャリア−トナー間付着力に現像電界による力が勝り潜像側へ移動したりするため、ライン潜像の幅方向に対してランダムにトナーが付着し、前述したようにカウンターチャージの影響を受けるようになり、『細線やエッジ部分では電場が扇状に広がるため対応するカウンターチャージも広がり、現像阻害効果が小さくなり、端部や細線の濃度が上昇する』ため、エッジ部が強調された画像となる。  
しかし、遊離トナーによるライン潜像幅方向中央から現像される現像方法を用いても、エッジ効果を生ずる場合があることがわかった。それは、磁性キャリアが画像に接触する場合で、前述したようにカウンターチャージの影響を受けるようになり、『細線やエッジ部分では電場が扇状に広がるため対応するカウンターチャージも広がり、現像阻害効果が小さくなり、端部や細線の濃度が上昇する』ためで、トナーを放出したキャリアが潜像に近づくことでエッジ効果が起きることになる。  
そこで本発明では、現像領域で磁性キャリア先端と感光体とは非接触とした。しかし、本発明の磁気ブラシの穂立ちを利用した遊離トナーを用いない、従来の非接触二成分現像においては、現像に参加し得るトナーが十分になく、ベタ追従性等現像量が不十分となる。そこで、かなり高電界の現像バイアスを印加することとなるが、これによりエッジ部の電界の回りこみが大きくなり、よりエッジの強調された画像となってしまう。
【００４６】
［３］磁性キャリアのカウンターチャージの影響を受けない現像方法(請求項１１関連)  トナーを放出後、磁性キャリアに残ったカウンターチャージは、磁性キャリアの抵抗により時間とともに現像スリーブ側に電荷が移動して減少する。以下で説明する本発明の遊離トナーによる現像方法では、最近接部のかなり前の位置で磁性キャリアがトナーを放出（離脱）するため、トナーを放出してから放出したキャリアが潜像部に至るまで時間がかかり（図１（ａ）の（イ）、（ロ）から（ハ）までの時間）、磁性キャリアのカウンターチャージの減衰が起こるため、エッジ効果の強調されない滑らかな画像が得られる。
【００４７】
さらに、より積極的にこの減衰時間を稼ぐことを考えれば、トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷（カウンターチャージ）が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、像担持体と現像剤担持体との速度、像担持体と現像担持体との間隔（現像ギャップ）および磁性キャリアの抵抗を定めることで効果を得る。
【００４８】
（請求項１０関連）
次に、以下に説明する現像方法を実施することができる本発明で用いられる現像装置の基本構成を説明する。  
図５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５において矢印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、内部に磁石を有する筒状をした現像スリーブ１１１が配置されている。
【００４９】
現像ケーシング１１５内には現像剤（前記したようにトナーと磁性キャリアからなる）が収容されていて、撹拌スクリュー１１２、１１３の回転により撹拌されて現像スリーブ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。
【００５０】
感光体１００について、帯電器１０１よりもこの感光体１００の回転方向１００Ｒの下流部位には、予め帯電器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の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、現像スリーブ１１１と対向した対向領域に至り、この対向領域で該静電潜像Ｌに帯電したトナーが付着してトナー像が形成される。
【００５１】
現像スリーブ１１１の回転とともに搬送される現像剤の搬送方向１１１Ｒ（図において時計回り方向）における対向領域の上流側部分には、トナーを保持した磁性キャリアによる磁気穂の穂高さ、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。
【００５２】
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。
【００５３】
図５では、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は省略してある。
【００５４】
このような構成において、カラー画像の形成に際しては感光体１００上のトナー像が、例えばシアンのトナー画像であるとすると、これが中間転写ベルト上に転写され、順次、マゼンタ、イエロー、ブラックなどのトナー像が同様の画像形成プロセスにより中間転写ベルト上に重ね合わせて転写されてフルカラートナー像が形成される。このフルカラートナー画像は不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写され、この記録紙上の未定着のトナー画像は該記録紙が中間転写ベルトから分離された後、不図示の定着装置を通過する間に定着される。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。残留トナーを除去された感光体１００は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。
【００５５】
現像スリーブ１１１としては、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が用いられ、円筒形の該現像スリーブ１１１が不図示の回転駆動機構によって磁石ＭＧのまわりを図５の例では時計回りの向きに回転されるようになっている。
【００５６】
これらの磁石ＭＧは、現像スリーブ１１１の回転と共に現像剤を穂立ちさせつつ搬送するように磁界を形成する。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性キャリアが集合して穂が形成され、さらに、この穂が集合して磁気ブラシが形成される。穂や、磁気ブラシは磁性キャリアの集合からなり、この磁性キャリアには帯電したトナーが保持されている。
【００５７】
現像スリーブ１１１は現像ギャップＧＰを介して感光体１００に近接して配置されていて、双方の対向領域で現像が行われる。本例では、感光体１００も現像スリーブ１１１も共に筒状をしているので、凸曲面同士が近接して対向する対向領域では、現像スリーブ１１１と感光体１００との間隔が最も近接する位置である最近接位置を間にしてその両側に進むにつれて次第に間隔が広がるという対向面を構成する。なお、感光体１００が筒状でなく、例えば、ベルト状に構成されることにより、平面状の場合でも、同じように最近接位置は構成される。図５に示した例では、現像スリーブ１１１の中心Ｏ１と、感光体１００の中心Ｏ２とを結ぶ仮想の線上に最近接位置がある。
【００５８】
図５において、現像スリーブ１１１の回りには、磁力分布Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６が模式的に示すように生じている。これらは、現像スリーブ１１１の内側に配置された図示されない磁石ＭＧ１、ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ５、ＭＧ６に対応して形成されたものである。
【００５９】
特に、現像主極を形成する磁力分布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それぞれ、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。
【００６０】
磁石ＭＧ１（磁力分布Ｐ１）は最近接位置に対応して位置し、現像スリーブ１１１の回転方向１１１Ｒ上であって、この磁石ＭＧ１（磁力分布Ｐ１）の上記回転方向下流側に、磁石ＭＧ２（磁力分布Ｐ２）、磁石ＭＧ３（磁力分布Ｐ３）、磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）、磁石ＭＧ５（磁力分布Ｐ５）、磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）が順に位置している。これらのうち、磁石ＭＧ１（磁力分布Ｐ１）のみが現像スリーブ１１１と感光体１００との対向領域に位置している。
【００６１】
この現像装置１１０を用いた本発明の現像方法は、少なくとも磁石ＭＧ１（磁力分布Ｐ１）により形成される磁気ブラシの立ち上がりから寝るまでの動作態様を利用して行なう。  
このために、現像スリーブ１１１の直径は１８〜３０ｍｍであって、内部に配置される磁力分布Ｐ１に対応する現像主磁石は、ピーク磁束密度の半値幅で表した磁石の幅が６〜８ｍｍで、磁束密度が１００〜１３０ｍＴを有することが好ましい。
【００６２】
現像スリーブ１１１の直径を１８mmとしたとき、前述の実体顕微鏡（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から、穂が立ち上がり、そして寝るという動作が急激に（速く）行なわれて磁気ブラシはカクカク動くようになっていることがわかった。このため、磁気ブラシの動きが速くなり、穂の形態が乱されるなど攪乱効果を生じて磁性キャリアからのトナーの分離、飛翔が起こり易くなると考えられる。また、現像剤が感光体に接触している時間を短くできるため、磁性キャリアへのカウンターチャージの誘起も起こり難くなると考えられる。
【００６３】
磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）は現像スリーブ１１１上に現像剤を汲み上げる機能を有する。磁石ＭＧ３（磁力分布Ｐ３）は現像後トナー濃度の下がった現像剤を穂切れさせる機能を有する。磁石ＭＧ２、磁石ＭＧ５、磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６）は現像スリーブ１１１上に汲み上げられた現像剤を対向領域まで搬送する機能を有する。
【００６４】
これら各磁石ＭＧ１（磁力分布Ｐ１）、ＭＧ２（Ｐ２）、ＭＧ３（Ｐ３）、ＭＧ４（Ｐ４）、ＭＧ５（Ｐ５）、ＭＧ６（Ｐ６）の中心は現像スリーブの半径方向に向けて配置されている。
【００６５】
本例では磁石を６極で構成し現像スリーブ１１１と感光体１００との対向領域では１つの磁石（磁石ＭＧ１）を設けているが、遊離トナーをより多く発生させるためには、現像スリーブ１１１と感光体１００との対向領域に磁石を２つ以上設けてもよい。  
現像剤の汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるために、磁石Ｐ４からドクターブレード１１４の間に磁石を増やして８極や１０極で構成しても良い。
【００６６】
この現像装置１１０では、現像スリーブと導通しているスリーブ軸に接地されたバイアス用の電源が接続されている。スリーブ軸に接続された電源の電圧は、現像スリーブ１１１に印加される。一方、感光体１００を構成する最下層の導電性支持体は接地されている。
【００６７】
こうして、対向領域には、磁性キャリアから離脱したトナーを感光体１００側へ移動させる電界を形成しておき、トナーを感光体１００側に向けて移動させることに供している。
【００６８】
以上、図５で説明したように、感光体１００に対向して配置され、内部に磁石ＭＧを有する現像スリーブ１１１を備え、この現像スリーブ１１１がトナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む現像剤を表面に担持して、この担持した現像剤を感光体１００との間の対向領域に搬送し、現像スリーブ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Ｌをトナーで現像する現像装置１１０が構成される。本発明の現像方法は、かかる現像装置１１０を用いて行なうことができる。
【００６９】
なお、本例の現像装置はレーザー光線Ｌｂで書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電装置１０１により感光体１００上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために文字部をレーザー光線Ｌｂで露光することで、低下した電位の文字部（潜像Ｌ）に負極性のトナーで現像する所謂反転現像方式を採用している。これは一例であり、本発明の現像方式の中で、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。
【００７０】
この現像装置１１０では、内部に磁石ＭＧを有する現像スリーブ１１１を感光体１００に対向して配置しており、このスリーブ１１１表面にトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を層状に担持させて、不動の磁石ＭＧに対して現像スリーブ１１を回動させることで、現像スリーブ１１１と磁石間ＭＧに速度差を与え、この速度差を利用して現像剤層を少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを感光体１００上の潜像Ｌに付着させて現像に供することを前提としている。
【００７１】
現像スリーブ１１１と磁石間ＭＧに速度差を与える手段として、上記例では磁石ＭＧを不動とし、現像スリーブ１１１を回動させることとしたが、これに限らず、現像スリーブ１１１を不動とし、磁石ＭＧを回動させることにより現像スリーブ１１１と磁石間ＭＧに速度差を与えて、同様の現像を行なうこと、また、現像スリーブ１１１と磁石ＭＧを反対方向に回動することも可能である。
【００７２】
（請求項８関連）
現像スリーブと感光体１００との関係では、エッジ効果をなくすためには、トナー離脱により当該磁性キャリアに残る反対電荷（カウンターチャージ）が現像阻害効果を生じなくなる程に減少したのち、当該磁性キャリアがライン潜像部を通過するように、現像スリーブ１１１と感光体１００の速度、現像スリーブ１１１と感光体１００との間隔（現像ギャップ、GP）および磁性キャリアの抵抗を定めて現像を行なう。
【００７３】
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１１５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Cからなり、この現像剤は図示しない駆動手段により回転させられる攪拌スクリュー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〜−３５μＣ／ｇがよい。
【００７４】
また、磁性キャリアＣＣ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の強磁性体粒子を用いることができる。
【００７５】
さらに、この強磁性体粒子をスチレン−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。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。
【００７６】
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。  
強磁性体の飽和磁化の強さは、３５（４．４×１０-5Ｗｂ・ｍ／ｋｇ）〜８５（１０．７＋１０-5Ｗｂ・ｍ／ｋｇ）ｅｍｕ／ｇが好ましい。３５ｅｍｕ／ｇ未満では、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、磁化の強さが高いために、磁気ブラシが強く、硬い穂となる。
【００７７】
また、体積平均粒径は、２５〜１００μｍ、好ましくは３０〜６０μｍがよい。少なくとも、粒径が７４μｍ以上の磁性キャリアＣＣは１５％の含有量であることが好ましい。磁性キャリアＣＣの穂は、含まれる磁性キャリアＣＣの体積がある程度決まっているために、粒径が大きくなると含有されるトナーTの量が少なくなるからである。
【００７８】
また、体積固有抵抗は、６〜１２ＬｏｇΩ・ｃｍの範囲にあることが好ましい。磁性キャリアの電位が現像スリ−ブの電位とある程度早く同電位になることが好ましいからである。
【００７９】
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。
【００８０】
トナーTは、体積平均粒径は４〜１０μｍで、４μｍ以下の微粉の含有量が２０個数％以下であることが好ましい。また、前述のようにシリカ、アルミナ、チタニア等の添加剤を含有しても良いが、かさ密度は０．２５ｇ／ｃｍ3以上であることが好ましい。かさ密度が高いほど、トナーＴが磁性キャリアから離脱しやすくなる。
【００８１】
次に、本発明の現像装置における磁気ブラシの形成過程について説明する。  
図６に示したように、現像スリーブ１１１の外周面からは、その内部に設けた磁石ＭＧにより磁力分布Ｐ１、P２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６が放射状に形成されている。
【００８２】
現像スリーブ１１１の回転により、現像剤は該現像スリーブ１１１上に担持されて該現像スリーブ１１１と共に搬送される。この搬送過程で各磁力分布中を現像剤が通過するとき、磁性キャリアが穂状に集合した磁気穂が現像スリーブ１１１上の現像剤層から立ち上がり、そして該磁気穂が寝るという現象がある。ここで、磁気穂は磁力分布における法線方向磁力線に沿うように形成される。  
ここでは、図５に示した磁力分布のうち、任意の１つの磁力分布、例えば、磁力分布Ｐ１を通過する現像剤が形成する磁気穂に着目してその変化を模式的に例示した図６を参照しつつ、磁気穂、遊離トナー、穂立ち部等について説明する。  
図６において、磁力分布Ｐ１内で形成されている法線方向磁力線を（１）〜（７）の符号で模式的に示す。これらの法線磁力線（１）〜（７）は、法線磁力線（１）が現像スリーブ１１１の略接線方向に向いていて、法線磁力線（２）〜（３）への番号が進むにつれて、立ち上がりの角度を増し、法線磁力線（４）で現像スリーブ１１１の周面に略垂直となり、最も高く立ち上がった状態となる。
【００８３】
この法線磁力線（４）を対称軸として先程の立ち上がり時における各法線磁力線（３）、（２）、（１）と対称に、法線磁力線（５）、（６）、（７）の順に寝る方向に傾きを増していき、法線磁力線（７）では現像スリーブ１１１の略接線方向近くまで傾いて寝た状態となっている。法線磁力線（４）は、図５における中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ線分と合致する。
【００８４】
これらの法線磁力線（１）〜（２）は、現像スリーブ１１１の表面から外方に向けて定位置に形成されている。現像スリーブ１１１上に担持されて該現像スリーブ１１１と共に搬送される現像剤は、該現像スリーブ１１１上に層をなしているが、図６では繁雑さを避けるため図示を省略している。また、磁性キャリアＣＣにはトナーＴが静電力で保持されているが、これも個々に図示すると繁雑になるので図示を省略している。
【００８５】
（請求項１４関連）
現像スリーブ１１１上の現像剤層が現像スリーブ１１１とともに移動し磁力分布Ｐ１にさしかかると、図６（ａ）に示すように、法線磁力線（１）に沿って磁性キャリアＣＣが穂状に集合した磁気穂として現像剤層から分離して立ち上がる。この磁気穂は現像スリーブ１１１の軸長手方向から見ると穂状をなし、磁気穂が紙面を貫く方向である現像スリーブ１１１の長手方向に磁石ＭＧ１に対向して形成されている。
【００８６】
本例の現像方法は、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、前記磁界発生手段により、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から分離し、磁性キャリアからトナーを離脱させて遊離トナーを生ぜしめて行う。
【００８７】
（請求項９、１１関連）
図６（ａ）に示したように現像剤層から法線磁力線（１）に沿って磁性キャリアＣＣが立ち上がるときに、該磁性キャリアＣＣからトナーＴが離脱する。この離脱した遊離トナーの発生領域は、感光体と現像スリーブとの最近接位置より現像剤移動方向の上流側にある領域である。
【００８８】
こうして磁性キャリアから離脱し空間に放たれたトナーＴは磁気穂の立ち上がり側（磁気穂の現像スリーブ１１１周面に対向する側の裏側）の空間に遊離する。また、磁気穂が現像剤層から立ち上がることにより現像剤層側でも現像剤に変位が生じ、この変位により現像剤層側からも磁性キャリアよりトナーが離脱されて、遊離トナーＴを生じる。
【００８９】
なお、隣り合う磁気ブラシの間の現像剤層、従って穂が立ち上がらない部分においても磁性キャリアＣＣからトナーが離脱して遊離トナーＴとなり、現像に供される。
【００９０】
かかる遊離トナーＴは、感光体１００の画像部（帯電後露光された部位つまり、静電潜像Ｌ部）が対向領域にあるときに生じて画像部への飛翔がなされ、感光体の非画像部（帯電されたままで未露光の部位）が対向領域にあるときには遊離トナーＴは生じなかった。
【００９１】
図６（ａ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、磁気穂は法線磁力線（１）から法線磁力線（２）に沿うように形態及び位置を変える。この変化後における磁気穂の状態を図６（ｂ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の立ち上がり側（磁気穂の回転方向１１１Ｒでの上流側）に向けて放たれて遊離トナーとなる。
【００９２】
図６（ｂ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、磁気穂は法線磁力線（２）から法線磁力線（３）に沿うように形態及び位置を変える。この変化後における磁気穂の状態を図６（ｃ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の立ち上がり側（磁気穂の回転方向１１１Ｒでの下流側）に向けて放たれて遊離トナーとなる。
【００９３】
図６（ｃ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、磁気穂は、法線磁力線（３）から法線磁力線（４）に沿うように形態及び位置を変え現像スリーブ１１１周面から直立状に最も立ち上がった状態となる。この変化後における磁気穂の状態を図６（ｄ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の先端部のまわりに放たれ、遊離トナーとなる。
【００９４】
図６（ｄ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、磁気穂は法線磁力線（５）に沿うように形態及び位置を変える。この法線磁力線（５）は法線磁力線（４）よりも回転方向１１１Ｒ上の下流側に隣接して位置し現像スリーブ１１１周面から離れるにつれて下流側（寝る側）に傾いて形成されているので、磁気穂もこれに沿う形で形成される。
【００９５】
この変化後における磁気穂の状態を図６（ｅ）に示す。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱されて磁気穂が寝る側と反対側（磁気穂の回転方向１１１Ｒでの上流側）及び磁気穂の先端部近傍に放たれた遊離トナーとなる。しかし、（ａ）から（ｄ）の過程で潜像にトナーが付着し現像電界が弱まり、さらに磁気ブラシと感光体との距離が離れるため、遊離トナーは僅かとなる。
【００９６】
図６（ｅ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、磁気穂は、法線磁力線（５）からさらに寝る度合いを増した法線磁力線（６）に沿うように形態及び位置を変える。この変化後における磁気穂の状態を図６（ｆ）に示す。この変化の過程では、ほとんど新たな遊離トナーＴは離脱されない。
【００９７】
図６（ｆ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、磁気穂は、磁力線（６）からさらに寝る度合いを増した磁力線（７）に沿うように形態及び位置を変える。この変化後における磁気穂の状態を図６（ｇ）に示す。この変化の過程でも、ほとんど新たな遊離トナーＴは離脱されない。
【００９８】
図６（ｇ）に示した状態から、さらに現像スリーブ１１１の回転が進むことにより、図示しないが、磁気穂は現像スリーブ１１１の周面に形成されている現像剤層と一緒になり、この変位によっても、ほとんど新たな遊離トナーＴは離脱されない。
【００９９】
図６では、１つの磁気穂のみに着目してその変位と遊離トナーの発生状態を模式的に図示したので、あたかも各法線磁力線（１）〜（７）のうちの一つにだけ磁気穂が形成されこれだけが変位していくかのように見えるが、実際には、各磁力線（１）〜（７）に沿ってそれぞれに同時的に磁気穂が形成されていて、現像スリーブ１１１の回転に従い、次々に隣の法線磁力線に磁気穂が変位し、この変位を伴う流動の過程で磁性キャリアからトナーが離脱し、この離脱した遊離トナーが現像に供される。
【０１００】
図６の例では、各法線磁力線（１）〜（７）に沿って形成される磁気穂の集合で磁気ブラシが形成される。本例では、対向領域内で磁気穂が立ち上がり、そしてこの磁気穂が寝るまでの間の現像スリーブまわりの領域が穂立ち部である。
【０１０１】
ここで、磁気穂が立ち上がり、そして磁気穂が寝るまでの間とは、現像スリーブ１１１上を現像剤が搬送される過程でこの現像剤が磁石ＭＧの磁力により、現像スリーブ１１１上の現像剤層から磁気穂としてその先端部が分離したときから、この磁気穂の先端部が現像スリーブ１１１上の現像剤層と一緒になったときまでの間であり、主としてこの間での磁気穂の形態変化に応じて磁性キャリアに保持されていたトナーが磁性キャリアから離脱する。
【０１０２】
別の表現をすれば、１つの磁力分布での多数の法線磁力線に沿って形成される磁気穂の集合を磁気ブラシと称し、この磁気ブラシを構成する磁気穂が位置する現像スリーブ１１１まわりの領域が穂立ち部であり、この穂立ち部で形成されている磁気ブラシ（磁気穂）の磁性キャリアから離脱した遊離トナーを用いて現像する。
【０１０３】
磁気穂の形態変化に応じて多量の遊離トナーを生じさせ、この遊離トナーは磁気ブラシ（磁気穂）のまわりに多量に存在することから、この遊離トナーを現像に供することができ、従来の磁性キャリアから直接潜像にトナーを転移させる現像法に比べて、現像効率を高めることが可能となる。
【０１０４】
上記遊離トナーを生じさせる磁気穂の形態変化は前記したように小径スリーブを用いるか、スリーブ径が大きい場合は磁石の形成する磁力の半値幅を狭くすることにより、穂が立ち上がり、そして寝るという動作が急激に（速く）行なわれて磁気ブラシがカクカク動くという現象によるところが大きいと考えられる。
【０１０５】
以上説明した現像装置では、以下に説明する本発明の現像方法を行なうための構成を備えることにより、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から、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）を大きくすることなく、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。
【０１０６】
ここで現像領域とは、磁性キャリアが集合する磁気穂が磁気ブラシを形成しているか又は現像スリーブ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と定義される。
【０１０７】
（請求項８関連）
次に、これら遊離トナーを現像スリーブ１１１と感光体１００間に電界を形成し、現像するための現像バイアスについて説明する。  
図７は、現像スリーブに接続される電源として直流電源を用いた場合であって、反転現像方式における直流電界を印加しているときの現像状態を模式的に示した図である。有機顔料をキャリア生成材料に用いる感光体１００では、一般に負極性に帯電させて負極性のトナーで画像形成することが多く、本例もこれによる。尤も、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。
【０１０８】
レーザー光線Ｌｂ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、画像部（文字部）の電位である画像部電位が低下する。
【０１０９】
この低下した電位の画像部に、現像スリーブ１１１に接続した電源により負側に偏倚した直流電圧を印加することで、負極性の遊離トナー及び磁性キャリアＣＣに保持されたトナー（図７、図８では何れもトナーＴと表示）に現像スリーブ１１１側か画像部に向かうベクトルが作用する。
【０１１０】
図５において、感光体１００上の非画像部に仮にトナーが存在したとしても、非画像部側から現像スリーブ１１１側へ向かうベクトルが作用することにより非画像部から確実に離間させられて地肌汚れが防止される。
【０１１１】
本発明の現像方法は、キャリアＣＣの粒径等の粉体特性、飽和磁化の強さ等の磁気特性と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キャリアＣＣ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、この遊離トナーＴを生ず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。
【０１１２】
（請求項１６、１７関連）
図８は、現像スリーブに接続される電源として交番電圧電源を用いた場合、更に詳しくは、直流と交流を重畳した電圧を発生する電源を用いることで、現像バイアスの電界を交番電界としたときの反転現像方式における現像状態を模式的に示した図である。
【０１１３】
このように、感光体１００と現像スリーブ１１１が対向する部位において、交番電界を印加することもできる。本例の現像方法では、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。
【０１１４】
図８において、上述した直流電界の場合と同じように、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。
【０１１５】
この場合も、現像スリーブ１１１上の磁性キャリアＣＣが誘電体であるために、感光体１００と磁性キャリアＣＣが集合した磁気穂では、さらに電界が強められることにより、磁性キャリアＣＣ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ＣＣ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。
【０１１６】
つまり、現像バイアス電界として、負側に偏倚した交番電界が印加されていることにより、画像部においては遊離トナーＴが画像部に向かう強弱のベクトルの作用を受けつつ確実に画像部に到達し、非画像部に仮に存在したとしても、非画像部側から現像スリーブ１１１側へ向かう強弱のベクトルの作用を受けつつ確実に非画像部から離間させられて地肌汚れが防止される。
【０１１７】
（請求項１５関連）
以上の現像方法において、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の範囲として現像する。
【０１１８】
現像スリーブ１１１と感光体１００は、対向している部分では同方向に回転している。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ＣＣ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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
（請求項１０関連）
本例の現像方法は、前述した通り、対向領域で感光体１００に磁気ブラシの穂立ち部を非接触状態で遊離トナーを用いて現像する現像方法である。かかる非接触状態は現像ギャップＧＰと、現像剤の汲み上げ量、すなわちドクターギャップと、対向領域に存在する磁石の磁力強度、さらには磁性キャリアの粒径や飽和磁気モーメント等の兼ね合いにより構成することができる。
【０１２１】
本例の現像方法によれば、磁気ブラシが感光体１００に非接触であることから、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提供することができる。
【０１２２】
さらに詳細には、本例の現像方法は、現像スリーブ１１１上において、現像領域で、現像剤が磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で表面にトナーＴを有する磁性キャリアＣＣが集合した磁気穂が立ち上がり、そして磁気穂が寝る間にトナーＴを離脱させて磁性キャリアＣＣ表面からトナーＴを離脱させて遊離トナーＴを生じさせてこの遊離トナーで現像する。
【０１２３】
また、現像領域内で、磁気穂（磁気ブラシ）の磁性キャリアＣＣを感光体１００に近接して移動し、これにより磁性キャリアＣＣ上のトナーＴが潜像Ｌに向けて離脱されて飛翔して現像される。
【０１２４】
そして磁気ブラシが現像スリーブ１１１とともに搬送される間は、磁気ブラシの先端部を感光体１００に近接させても、既に感光体１００の潜像Ｌに付着しているトナー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。
【０１２５】
（請求項１９関連）
以上説明した本発明にかかる現像方法を行なう現像装置を備えた画像形成装置を例示する。この画像形成装置は、前記図５で説明した基本構成を備えた現像装置を具備している。この現像装置は、必要に応じて、前記した内容の変更を加えて実施される。
【０１２６】
図９は、画像形成装置の一例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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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４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。
【０１２９】
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−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、これを重ねあわせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【０１３０】
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、現像装置としてのリボルバ現像ユニット１１、中間転写装置１２、定着装置１３等で構成されている。
【０１３１】
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、リボルバ現像ユニット１１の選択された現像器２４（これが前記図５で説明した現像装置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。
【０１３２】
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。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−タ２１、ｆ／θレンズ２２、反射ミラー２３などで構成されている。
【０１３３】
また、上記リボルバ現像ユニット１１は、Ｂｋ現像器２４Ｋ、Ｃ現像器２４Ｃ、Ｍ現像器２４Ｍ、Ｙ現像器２４Ｙ、及び各現像器を矢印の反時計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成されている。
【０１３４】
各現像器は、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を備え、このスリーブ１１１がトナーと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感光体１００との間の対向領域に搬送し、現像スリーブ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。
【０１３５】
各現像器２４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、各現像スリ−ブ１１１には図示しない現像バイアス用の電源によって負の直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス等が印加され、現像スリ−ブ１１１が感光体１００の導電性支持体に対して所定電位にバイアスされている。
複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット１１はＢｋ現像器２４Ｋが現像位置にセットされており、コピ−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が開始し、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潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。
【０１３６】
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現像スリ−ブ１１１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くるまで、リボルバ現像ユニット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。なお、このリボルバ現像ユニット１１については、後で詳しく説明する。
【０１３７】
また、上記中間転写装置１２は、中間転写ベルト１８、ベルトクリ−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は駆動ローラー１８ａ、転写対向ロ−ラ１８ｂ、クリ−ニング対向ロ−ラ１８ｃ及び従動ロ−ラ群に張架されており、図示しない駆動モ−タにより駆動制御される。
【０１３８】
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−ニング装置２５は、入口シ−ル、ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−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−ル、ブレ−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紙２７に一括転写する。
【０１３９】
また、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３００ａ、ｂ、ｃ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、ｂ、ｃによってレジストロ−ラ対３０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。
【０１４０】
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−タによって回転される。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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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）。
【０１４４】
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−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。
【０１４５】
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、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバ現像ユニット１１の回転動作が行われ、Ｃ現像器２４Ｃ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。
【０１４６】
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２４Ｋの場合と同様にリボルバ現像ユニット１１の回転動作を行い、次のＭ現像器２４Ｍ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。なお、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。
【０１４７】
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色のトナー像が記録紙２７に紙転写器２６により一括転写される。
【０１４８】
上記画像形成動作を開始する時期に、記録紙２７は上記記録紙カセット又は手差しトレイのいずれかから給送され、レジストローラー対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さしかかるときに、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ー対３２が駆動され、搬送ベルト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。
【０１４９】
記録紙５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から剥離されて、搬送ベルト２７から搬送ベルト３５に移る。
【０１５０】
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−ラ３６ａと加圧ロ−ラ３６ｂのニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ローラー対３７で装置本体外に送り出され、図示しないコピ−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。
【０１５１】
一方、ベルト転写後の感光体１００の表面は、感光体クリ−ニング装置１４（ブラシロ−ラ、ゴムブレ−ド）でクリ−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−ニング装置２５のブレードを再びブレ−ド接離機構で押圧することによってクリ−ニングされる。
【０１５２】
ここで、リピ−トコピ−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−ニング装置２５でクリ−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枚目と同様動作になる。
【０１５３】
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、上記同様の動作を行うことになる。
【０１５４】
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−ニング装置２５のブレ−ドを中間転写ベルト１８に押圧状態のまま連続してコピ−動作を行う。
【０１５５】
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現像ユニット１１の回転動作は、上記空回転時に行う。
【０１５６】
本発明の画像形成装置では、遊離トナーで現像を行なう現像装置を備え、遊離トナーで現像することで、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画像形成装置を提供することができる。
【０１５７】
実施例
感光体１００の感光体径が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、本例では、感光体１００の線速に対する現像スリーブ１１１の線速の比（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。
【０１５８】
現像ケーシング内の現像剤は、トナーＴと磁性キャリアＣＣ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速度１５２ｒｐｍで回転する攪拌スクリューで混合・攪拌され、トナーＴが摩擦帯電される。
【０１５９】
ここで用いた磁性キャリアＣＣは、銅−亜鉛の球形フェライトの表面にシリコーン樹脂をコートし、体積平均粒径は５８μｍ、磁化の強さは６５ｅｍｕ／ｇ（８．２×１０-5Ｗｂ・ｍ／ｋｇ）、体積固有抵抗は８．５ＬｏｇΩ・ｃｍの特性を有している。トナーTは、ポリオール樹脂に顔料、荷電制御剤を内添させ、疎水性シリカ０．７wt％、疎水性チタン０．８５wt％外添させている。体積平均粒径７μｍ、かさ密度０．３３ｇ／ｃｍ3以上である。黒トナーは顔料にカーボンブラック、イエロートナーはビスアゾ系顔料、マゼンタトナーはキナクリドン系顔料、シアントナーは銅フタロシアニン系顔料を用いた。これらを混合した現像剤は、初期トナー濃度５wt％にし、初期トナー帯電量はいずれの色のトナーも−２０〜−３５μＣ／ｇである。
【０１６０】
本実施例では図９において、回転式現像装置（リボルバ現像装置１１）を感光体１００の横に配置したが、下側に配置すれば、現像装置１１０におけるトナー飛散防止機能を向上させることができる。
【０１６１】
特に示さない限り上述した現像剤を用いて、磁気ブラシと感光体１００が非接触状態で現像して評価した。なお、評価はイエロートナーTのみで行ったが、黒等の異なった色のトナーTであっても同様の結果が得られる。
【０１６２】
［例１］穂立ち部中心を最近接位置に合わせた例
発明者らは、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対向領域で生じている磁性キャリアＣＣとトナーＴの挙動を解析した。以下、この解析に基づき、開口部１１５ａの範囲である制限された対向領域で行なわれる現像態様を説明する。
【０１６３】
基本構成として示した図５における磁石配置、磁力分布のもとで、現像スリーブ１１１が回転方向１１１Ｒの向きに回転することにより、磁力分布Ｐ４で汲み上げられた現像剤はドクターブレード１１４部のドクターギャップを通過することで通過量を一定に規制されて、回転方向に磁力分布Ｐ６により（磁力分布Ｐ５の寝る途中にドクターブレード１１４があるため）搬送されて、上記制限された対向領域（以下、単に対向領域という。）に至る。
【０１６４】
対向領域には、磁力分布Ｐ１が形成されていて、これらの磁力分布部で磁気ブラシができ、現像スリーブ１１１の回転に応じて、現像剤は磁気ブラシを形成しつつ流動し、この対向領域内の現像領域でトナーが潜像に転移して現像がなされ、現像後の残りの現像剤は穂切れ極であるＰ３で殆ど全て取り除かれ、撹拌スクリュー１１２側に落ちる。
【０１６５】
（請求項１２関連）
本例は穂立ち部中心を最近接位置に合わせた構成による現像であり、現像スリーブ１１１と感光体１００との関係及び穂立ち部との関係は、図１０のようになっている。遊離トナーの発生領域は、感光体と現像スリーブとの最近接位置を含む領域となる。
【０１６６】
図１０は図５に示した現像装置の基本構成のもとで、磁気ブラシ、穂立ち部等を示している。図１０において、磁力分布Ｐ１での磁気ブラシを符号ＢＲ１で示す。磁気ブラシＢＲ１は図６で説明したような磁気穂が多数の法線磁力線（１）〜（７）に沿って集合したもので、各磁気穂を構成する磁性キャリアはトナーを保持しつつ流動し、この流動の過程で磁性キャリアからトナーを離脱して遊離トナーを生じさせる。
【０１６７】
さらに観察結果を詳細に説明する。
現像スリーブ１１１上では、磁石ＭＧ１の極性に係わらず磁気ブラシＢＲ１を形成し、磁気穂が立ち上がり始める部分に相当する磁石の間（例えば、磁石ＭＧ６と磁石ＭＧ１との間や、磁石ＭＧ１と磁石ＭＧ２との間に対応する現像スリーブ１１１上）では現像剤の層が接線磁力が強いため、現像剤が現像スリーブ１１１側に押し付けられている。
【０１６８】
図１０に示すように、それまで磁性キャリアＣＣの集団の現像剤層中に閉じこめられていた磁性キャリアＣＣは、互いに磁力を有しているために、磁石間では現像スリーブ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現像スリーブ接線磁力は大きいため、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ＣＣ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ＣＣを現像剤層の集団の中に留めておかれる。
【０１６９】
この現像剤層が磁石ＭＧ１に対応する位置にくると、いくつかの磁性キャリアＣＣが集合して磁気穂を形成して立ち上がる。この磁気穂を形成するために集合する磁性キャリアＣＣの個数は、一般にドクターブレード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ＣＣ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。
【０１７０】
また、磁石ＭＧ１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、立ち上がり始めた磁気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ＣＣ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ＣＣが集合した磁気穂は、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、すべての磁性キャリアＣＣの磁気的な極性は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ＣＣの現像剤層が突然に割れて、磁性キャリアＣＣの磁気穂が磁気ブラシとして立ち上がる。
【０１７１】
この立ち上がるときに磁界発生手段により磁気ブラシの先端が現像スリーブ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になる。こうして、磁性キャリアＣＣが磁気穂を形成して立ち上がることで、磁性キャリアＣＣの集団の中に閉じこめられていたトナーＴが空間に解放され、さらに、磁性キャリアＣＣの表面に吸着しているトナーＴに大きな衝撃力や遠心力が作用し、また、スリーブにある磁性キャリアＣＣと立ち上がった磁気穂の磁性キャリアとの間にあったトナーＴはトナー／キャリア間の付着力が弱くなり現像電界によりトナーＴは磁性キャリアＣＣ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。
【０１７２】
さらに、磁気穂は磁場の変化のため一定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ＣＣ表面から離脱して現像空間に解放されて遊離トナーＴとなる。また、磁性キャリアＣＣ表面から離脱した遊離トナーＴは、磁性キャリアＣＣ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。
【０１７３】
図１０において、対向領域で形成されている穂立ち部ＳＰ１における磁気ブラシから遊離トナーを生じさせて現像する場合、これら穂立ち部のうちで最上流側の位置にある穂立ち部（４）までに潜像の付着すべき部位に十分にトナーは付着がなされていわば、飽和状態となるため、穂立ち部（４）の下流側に位置する穂立ち部（５）〜（７）では現像は殆ど行なわれない。
【０１７４】
なお、現像スリーブ１１１と感光体１００との間に印加される電界が交番電界のもとでは、穂立ち部（５）〜（６）でトナーの振動が起こり、潜像電位に整えられてトナー付着がなされる。
【０１７５】
このような穂立ち部による現像方法では、現像スリーブ１１１と感光体１００との対向間隔が次第に狭まり遂に最近接位置に至るまでの現像剤搬送過程を利用して、この間で遊離トナーを生じさせて現像し、かつ、感光体１００上に現像されたトナーを磁気ブラシＢＲ１によりで離脱させることでベタ濃度が高くしかも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。
【０１７６】
（請求項１０関連）
図１０に示すように、対向領域内での最近接位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線上の位置）に磁気ブラシＢＲ１および穂立ち部ＳＰ１が形成されており、磁気ブラシＢＲ１は感光体１００と非接触となっている。本例の場合も後に述べるように、本発明の課題を達成できる良好な現像を行なうことができる。
【０１７７】
すなわち、図１０において、最近接位置に位置している穂立ち位置ＳＰ１では、磁気穂が立ち上がり始める領域での遊離トナーが最近接位置に対峙する磁気穂の動作と相俟って現像に供される。また、磁気ブラシＢＲ１の穂立ち部の中心に位置する磁気穂は最近接位置にあり、感光体１００に近接した非接触状態とすることで既に感光体１００上に付着しているトナーＴを感光体１００上から離脱させ、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、再び磁気穂の磁性キャリアＣＣ上に付着させる。これにより、非画像部又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。ＤＣバイアス現像では、おそらく磁気ブラシが感光体１００に最近接した位置で現像が終わっていと思われるが、ＡＣバイアス現像の場合は感光体と磁気ブラシとの間でトナーの振動が観察される。
【０１７８】
この最近接位置での磁気ブラシの先端部は感光体１００に近接して移動し、これにより磁性キャリアＣＣ上のトナーＴが潜像Ｌに向けて離脱されて飛翔して現像されるし、また、この磁気ブラシが現像スリーブ１１１とともに搬送される間は、磁気ブラシの先端部を感光体１００に近接させても、既に感光体１００の潜像Ｌに付着しているトナー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。
【０１７９】
次に、主／副走査ライン潜像にどのようにトナーが現像していくかを観察するために、感光体１００に代えて図１１に示すように透明ガラスドラム１００'上に、主走査方向に長いくし型電極２００Ｘ、副走査方向に長いくし型電極２００ＹをITO蒸着により作製したものに感光体で使用されているポリカーボネ−ト樹脂をディッピング法により塗布したものを擬似感光体とした。
【０１８０】
なお、図１１に示したくし型電極２００Ｘについて、丸印の部分を拡大して図１２に示す。図１２において、斜線部が画像部（静電潜像部）であり、短冊状の領域が非画像部である。また、数字は寸法を示す。単位はｍｍである。画像部は副走査方向（擬似感光体の回転方向）に長いライン状であり、ライン幅は０．３ｍｍである。くし型電極２００Ｙについてもこれに準ずる。
【０１８１】
かかる擬似感光体の裏側からライン潜像を現像時のトナー付着過程を実体顕微鏡（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／秒の撮影速度で観測した。
【０１８２】
トナーは前述のイエロートナー（TC=7wt%、q/m=-18μC/g）を用い、現像バイアスとして直流成分VDC=-800Vに、交流成分VPP=1kV、f=2.5kHzの矩形波（duty=50％）を重畳した電圧を印加し、感光体画像部電位を-50V、非画像部電位を-900Vとした。現像ギャップＧＰは０．７ｍｍとした。
【０１８３】
副走査方向に長い２つの横長（副走査方向に長い）のライン状トナー画像の像形成過程を観察した１シーンを図１３に、画像先端部を拡大して図１４に示す。図１３、図１４において斜線で示した部分がトナーが現像されている部分である。図１３で、疑似感光体１００'、現像剤ともに右から左へ移動している。本例では、従来の現像剤が感光体と接触する現像ニップ（最近接位置）よりも上流の位置（図１０に示す最近接位置よりも上流側の位置）から遊離トナーによる現像が始まっており、図の右端部がスキーの先端部のようにラインの幅方向の中央部よりに次第に細くなり尖っている如き形状をしており、ライン幅方向の中央部から現像が開始されていることがわかる。
【０１８４】
同様に、主走査方向に長いライン像においても、従来の現像剤が感光体と接触する現像ニップより上流から現像が始まっていることが前述の観察からわかった。また観察により得られたライン像の一部を模式的に現した図を図１５に示す。
図１５には３つの経過時間ｔ（ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３）でのトナー画像の形成過程が示されている。ｔ＝ｔ１で右斜線部が現像され、ｔ＝ｔ２でさらにラインが太くなり（左斜線部）、ｔ＝ｔ３でラインがほぼ現像トナーで埋まっており、副走査方向のライン同様にライン潜像の幅方向の中央部から現像が開始されていることがわかった。
【０１８５】
このような現像方法による画像形成装置を用い、画像評価したところ、
黒ベタ追従性：良好
縦横比：1.01
エッジ部：良好
であった。
【０１８６】
［例２］穂立ち部中心を最近接位置から上流側へずらした例
（請求項１２、１３関連）
図１６を参照するに、本例では前記図１０に示した構成をベースに、つまり、現像ギャップを適宜に設定することで磁気ブラシを感光体１００に非接触とする構成をベースに、さらに、前記図５に示した現像装置の基本構成の場合よりも、磁界発生手段である磁石ＭＧ１の中心を最近接位置である中心Ｏ１、中心Ｏ２を結ぶ仮想の線よりも現像剤の搬送方向（回転方向１１１Ｒ）の上流側に傾けた配置にしている。これに伴い磁石ＭＧ２、磁石ＭＧ６の位置を変更し、磁石ＭＧ２から磁石ＭＧ６の磁力をコントロールした。
【０１８７】
このように、本例の現像方法は、磁性キャリアの集合した穂が磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリア表面から離脱させる遊離トナーの発生領域を、現像スリーブが有する磁界発生手段としての磁石の位置、或いは磁力で調整する。
【０１８８】
これにより、現像スリーブ１１１まわりに形成される穂立ち部ＳＰ１及び磁気ブラシＢＲ１の位置が図１０に示した基本構成の場合よりも全体として上流側にシフトした形となり、最近接位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線上の位置）を間にしてその現像剤の搬送方向上で、上流側の位置に穂立ち部（４）、下流側の位置に穂立ち部（５）がそれぞれ形成される。本例においても、遊離トナーの発生領域は、感光体１００と現像スリーブ１１１との最近接位置を含む領域となる。
本例では、磁気ブラシＢＲ１が感光体１００に非接触である。本例の場合も本発明の課題を達成できる良好な現像を行なうことができる。
【０１８９】
現像条件は、図１６における傾き角θを１０°に設定した以外は実施例１と同様に行った。  
最近接位置は磁気ブラシＢＲ１の最も磁気穂が立つ位置より下流側（図１６において（４）と（５）の間）にあり、この領域には遊離トナーＴが多く存在し、かつ、感光体１００の潜像Ｌへ遊離トナーが移動できる領域である。電界強度は、最近接位置で最も強いので、この空間位置での遊離トナーＴが良好に現像に供される。
【０１９０】
かかる構成により、磁気ブラシが形成される領域で生ず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１７に基づいて段階的に説明する。
【０１９１】
図１７は、磁性キャリアの穂の状況によるトナーの離脱状況を説明するために示す模式図である。図１７（ａ）は、図１６の（２）に相当する磁性キャリアの穂が立ち上がるときのトナーの離脱状況を説明するために示す模式図であり、図１７（ｂ）は、図１６の（４）に相当する磁性キャリアの穂が完全に立ち上がり、感光体１００に最近接したときのトナーの離脱状況を説明するために示す模式図であり、図１７（ｃ）は、図１６の（５）に相当する磁性キャリアの寝始めるときのトナーの離脱状況を説明するために示す模式図である。ここで、図１７中の磁性キャリアの斜線部分は、磁性キャリア上のトナーが離脱可能な領域を示し、図１７中の矢印は、その向きがトナーの飛翔方向で長さはトナーの飛翔しやすさを示している。
【０１９２】
図１７に示すように、遊離トナーＴは磁気ブラシの感光体側にあるキャリアＣＣから離脱しやすい。したがって傾き角を１０°上流側に向けたことで、磁気穂の全表面から効率的にトナーを遊離させることが可能となる。
【０１９３】
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。また、本実施例では、感光体１００と現像スリーブ１１１が対向する部位において、交番電界を印加する電源により交番電界が印加され、磁気ブラシＢＲ１が感光体１００に近接した非接触状態となることで、既に感光体１００上に付着しているトナーＴを感光体１００上から離脱させ、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、再び磁気穂の磁性キャリアＣＣ上に付着させる。これにより、非画像部又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。
【０１９４】
また、主／副走査ライン潜像にどのようにトナーが現像していくかを前記例１と同様に観察したところ、実施例１と同様に主／副走査ラインともにライン幅の中央から現像が開始されていた。
【０１９５】
このような現像方法による画像形成装置を用い、画像評価したところ、
黒ベタ追従性：良好
縦横比：0.99
エッジ部：良好
であった。
【０１９６】
以上説明したように、本発明の現像方法では、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、すなわち、主に現像ニップ前領域で遊離トナーにより現像されることで、副走査ラインに対してはライン中央部から現像が開始されるため、エッジ効果のない滑らかな画像が得られる。また、主走査ラインに対しても主に現像ニップ前領域で遊離トナーにより現像され、ライン中央部から現像が開始されるため、現像性が高くなり、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ことができる。
【０１９７】
［比較例］
上記した実施例１において、現像装置１１０の現像剤担持体（現像スリーブ１１１）と感光体１００との間隔を狭め、図１０における最近接部に対応する穂立ち部ＳＰ１が感光体に接触するようにして、かつ、穂立ち部ＳＰ１の上流側の穂立ち部ＳＰ１からの遊離トナーの感光体側への移動を抑制するようにウレタン性のシール部材を設けた以外は同様に評価を行った。
【０１９８】
主／副走査ライン共に、磁気ブラシが接触した部分から現像が始まることがわかった。このときの画像は、TC=7wt%では黒ベタ追従性が悪く、エッジ部が強調された画像となったため、TC=10wt%としたところ、黒ベタ追従性、エッジ部は改善されたが、縦横比：1.3となった。
【０１９９】
（請求項３〜７関連）
これまで述べた現像方法、現像装置、画像形成装置は、図５で例示したように、現像スリーブ１１１（現像材担持体）を感光体１００（像担持体）に対向配置させてつくられる対向領域においては、１つの磁力分布Ｐ１が形成されるようにすることで該対向領域に磁気ブラシの穂立ち部が１つだけつくられる態様に基づいて説明した。
【０２００】
本発明は、上記のように、対向領域に磁気ブラシの穂立ち部が１つだけつくられる態様ばかりでなく、磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも２つ形成する態様においても実施される。
【０２０１】
以下では、磁気ブラシの穂立ち部を前記対向領域に少なくとも２つ形成し、前記対向領域で前記穂立ち部を形成する磁石であって前記像担持体に最も近い位置に配置された磁石である第１の磁石により前記２つの穂立ち部のうち１つの穂立ち部を形成し、前記１つの穂立ち部よりも前記搬送方向上流側の位置に配置した第２の磁石により他の１つの穂立ち部を形成させ、前記第２の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層（第１層）を形成し、第１の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始める現像方法の例を説明する。
【０２０２】
本例の基本構成を説明した図１８〜図２１及び磁気部ブラシ及び遊離トナーの発生態様を説明した図２２、図２３において、既に説明した図に示された部材等と機能が共通する部材等については説明が重複するのでここでは符号のみ示し、説明は省略する。
【０２０３】
図１８において、現像スリーブ１１１ｃは不動の磁石の回りを回転するように構成されている。現像ローラー１１１の構造を示した図１９において、現像ローラー１１１は不動部材である現像ケーシング１１５に固定されている固定軸１１１ａ及びこの固定軸１１１ａと一体の円柱状をした磁石支持体１１１ｂと、磁石支持体１１１ｂのまわりをギャップを介して覆っている筒状の現像スリーブ１１１ｃ及びこの現像スリーブ１１１ｃと一体的な回転部材１１１ｄ等からなる。
【０２０４】
固定軸１１１ａに対して回転部材１１１ｄは軸受１１１ｅを介して回転自在であり、回転軸１１１ｄは図示省略の回転駆動手段から動力を伝達されて回転駆動される。
【０２０５】
磁石支持体１１１ｂの外周部には、図２０に示すように所定の間隔をおいて複数の磁石ＭＧ１ａ、ＭＧ１ｂ、ＭＧ１ｃ、ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ５、ＭＧ６（以下、全体をＭＧと総称する。）が固定されている。これらの磁石ＭＧの周囲を現像スリーブ１１１ｃが回転されるわけである。
【０２０６】
現像スリーブ１１１ｃとしては、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が用いられ、円筒形の該現像スリーブ１１１ｃが不図示の回転駆動機構によって磁石ＭＧのまわりを図１８、図２０の例では時計回りの向きに回転されるようになっている。
【０２０７】
これらの磁石ＭＧは、現像スリーブ１１１ｃの回転と共に現像剤を穂立ちさせつつ搬送するように磁界を形成する。これらの磁石ＭＧから発せられる法線方向磁力線に沿うように、磁性キャリアが集合して穂が形成され、さらに、この穂が集合して磁気ブラシが形成される。穂や、磁気ブラシは磁性キャリアの集合からなり、この磁性キャリアには帯電したトナーが保持されている。
【０２０８】
現像スリーブ１１１ｃは現像ギャップＧＰを介して感光体１００に近接して配置されていて、双方の対向領域で現像が行われる。本例では、感光体１００も現像スリーブ１１１ｃも共に筒状をしているので、凸曲面同士が近接して対向する対向領域では、現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との間隔が最も接近する位置である最接近位置を間にしてその両側に進むにつれて次第に間隔が広がるという対向面を構成する。なお、感光体１００が筒状でなく、例えば、ベルト状に構成されることにより、平面状の場合でも、同じように最接近位置は構成される。図１８、図１９に示した例では、現像スリーブ１１１ｃの中心Ｏ１と、感光体１００の中心Ｏ２とを結ぶ仮想の線上に最接近位置がある。
【０２０９】
図２０において、現像スリーブ１１１ｃの回りに、前記した第２の磁石ＭＧ１ａ、第１の磁石ＭＧ１ｂ、磁石ＭＧ１ｃ、ＭＧ２、ＭＧ３、ＭＧ４、ＭＧ５、ＭＧ６に対応して、これら磁石による磁力分布が符号Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６で模式的に示すように生じている。
【０２１０】
第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）は最接近位置に対応して位置し、現像スリーブ１１１ｃの回転方向１１１Ｒ上であって、この第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）を挟んで上記回転方向上流側に第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）、下流側に磁石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）がそれぞれ位置している。
【０２１１】
さらに、現像スリーブ１１１ｃの回転方向１１１Ｒ上であって、この磁石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）の上記回転方向下流側に、磁石ＭＧ３（磁力分布Ｐ３）、磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）、磁石ＭＧ５（磁力分布Ｐ５）、磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）が順に位置している。これらのうち、第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）、磁石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）は、現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との対向領域に位置している。
【０２１２】
この現像装置１１０Ａを用いた本発明の現像方法は、少なくとも第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）及び第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により形成される磁気ブラシの立ち上がりから寝るまでの動作態様を利用して行なう。
【０２１３】
磁石ＭＧ１ｃ（磁力分布Ｐ１ｃ）は隣り合う第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の形成する磁力の半値幅を、磁石ＭＧ６（磁力分布Ｐ６）は隣り合う第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の形成する磁力の半値幅を、それぞれ磁気ブラシの上記動作態様が現像に効果的に行なわれるように所定の狭い幅に規制する。これにより、現像性能を高めることができる。
【０２１４】
図２１（ａ）において、本例では、全ての磁石ＭＧは互いに隣り合うことで互いに磁石の形成する磁力の半値幅を規制する関係にあり、相互に協働して、各磁石（磁力分布）の機能を有効に果たし得るような磁石の形成する磁力の半値幅の値を設定している。
【０２１５】
磁石の形成する磁力の半値幅を狭くすることにより、穂が立ち上がり、そして寝るという動作が急激に（速く）行なわれて磁気ブラシはカクカク動くようになる。このため、磁気ブラシの動きが速くなり、穂の形態が乱されるなど攪乱効果を生じて磁性キャリアからのトナーの分離、飛翔が起こり易くなると考えられる。また、現像剤が感光体に接触している時間を短くできるため、磁性キャリアへのカウンターチャージの誘起も起こり難くなると考えられる。
【０２１６】
磁石ＭＧ４（磁力分布Ｐ４）は現像スリーブ１１１ｃ上に現像剤を汲み上げる機能を有する。磁石ＭＧ３（磁力分布Ｐ３）は穂切れ極である。磁石２、磁石５、磁石６（磁力分布Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６）は現像スリーブ１１１ｃ上に汲み上げられた現像剤を対向領域まで搬送する機能を有する。
【０２１７】
これら各磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）、ＭＧ１ｂ（Ｐ１ｂ）、ＭＧ１ｃ（Ｐ１ｃ）、ＭＧ２（Ｐ２）、ＭＧ３（Ｐ３）、ＭＧ４（Ｐ４）、ＭＧ５（Ｐ５）、ＭＧ６（Ｐ６）の中心は現像スリーブの半径方向に向けて配置されている。
【０２１８】
本例では磁石を８極で構成し現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との対向領域では３つの磁石（磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｂ、磁石ＭＧ１ｃ）を設けているが、遊離トナーをより多く発生させるためには、磁石を４つ以上設けてもよい。  
現像剤の汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるために、磁石Ｐ３からドクターブレード１１４の間に磁石を増やして１０極や１２極で構成しても良い。
【０２１９】
第２の磁石ＭＧ１ａ、ＭＧ１ｂ、ＭＧ１ｃは、この順で現像スリーブ１１１ｃの回転方向１１１Ｒ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。
【０２２０】
本例では、図２１（ａ）に示すように、第１の磁石ＭＧ１ｂ、磁石ＭＧ２、磁石ＭＧ３、磁石ＭＧ６がＮ極をなし、磁石ＭＧａ、ＭＧ１ｃ、磁石ＭＧ５がＳ極をなしている。例えば第１の磁石ＭＧ１ｂとして、現像ローラー上で８５ｍＴ以上の法線方向磁力を有する磁石が用いられた。例えば６０ｍＴ以上の磁力を有すれば、磁性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。これよりも小さい磁力の場合には磁性キャリア付着が発生した。
【０２２１】
第２の磁石ＭＧ１ａ、第１の磁石ＭＧ１ｂ、磁石ＭＧ１ｃの各磁石幅は２ｍｍであった。この時の磁力分布Ｐ１ｂの磁力の半値幅は１６°であった。更に磁石の幅を狭くすることで、磁力の半値幅は更に細くなることが確認された。１．６ｍｍ幅を用いた際の第１の磁石ＭＧ１ｂによる磁力分布Ｐ１ｂの磁力の半値幅は１２°であった。
【０２２２】
第１の磁石ＭＧ１ｂと第２の磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｃなど磁石の位置関係を示した図２１（ｂ）において、磁力分布Ｐ１ａ、磁力分布Ｐ１ｃの各磁力の半値幅は３５°以下に形成する。この部分での磁力の半値幅は外側に位置する磁力分布Ｐ２や磁力分布Ｐ６の磁力の半値幅が大きいために磁力分布Ｐ１ｂ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。
【０２２３】
第１の磁石ＭＧ１ｂと第２の磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｃの位置関係については、第１の磁石ＭＧ１ｂの両側にある第２の磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｃによる挟角を３０°以下に形成する。上記の例では、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。更に磁石ＭＧ１ａ、磁石ＭＧ１ｃとこれら磁石の各外側にある磁石ＭＧ２、ＭＧ６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°以下にしている。
【０２２４】
この現像装置１１０Ａでは、図２０に示すように、固定軸１１１ａには接地されたバイアス用の電源ＶＰが接続されている。固定軸１１１ａに接続された電源ＶＰの電圧は、図１９に示した導電性の軸受１１１ｅ、導電性の回転部材１１１ｄを経て現像スリーブ１１１ｃに印加される。一方、図２０において、感光体１００を構成する最下層の導電性支持体３１は接地されている。
【０２２５】
こうして、対向領域には、磁性キャリアから離脱したトナーを感光体１００側へ移動させる電界を形成しておき、トナーを感光体１００側に向けて移動させることに供している。
【０２２６】
以上、図１８乃至図２１で説明したように、感光体１００に対向して配置され、内部に磁石ＭＧを有する現像スリーブ１１１ｃを備え、この現像スリーブ１１１ｃがトナーとトナーを保持する磁性キャリアとを含む現像剤を表面に担持して、この担持した現像剤を感光体１００との間の対向領域に搬送し、現像スリーブ１１１ｃ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Ｌをトナーで現像する現像装置１１０Ａが構成される。本発明の現像方法は、かかる現像装置１１０Ａを用いて行なうことができる。
【０２２７】
なお、本例の現像装置１１０Ａはレーザー光線Ｌｂで書き込む方式の画像形成装置と組み合わせた例としている。帯電装置１０１により感光体１００上に一様に負極性の電荷を乗せ、書込量を少なくするために文字部をレーザー光線Ｌｂで露光することで、低下した電位の文字部（潜像Ｌ）に負極性のトナーで現像する所謂反転現像方式を採用している。これは図５により説明した現像装置１１０と同じである。
【０２２８】
この現像装置１１０Ａでも、内部に磁石ＭＧを有する現像スリーブ１１１ｃを感光体１００に対向して配置しており、このスリーブ１１１ｃ表面にトナーと磁性キャリアとを含む現像剤を層状に担持させて、不動の磁石ＭＧに対して現像スリーブ１１１ｃを回動させることで、現像スリーブ１１１ｃと磁石間ＭＧに速度差を与え、この速度差を利用して現像剤層を少なくとも対向領域で磁気ブラシを形成しつつ流動させ、この流動の過程で磁性キャリアから離脱した遊離トナーを感光体１００上の潜像Ｌに付着させて現像に供することを前提としている。
【０２２９】
（速度差）
現像スリーブ１１１ｃと磁石間ＭＧに速度差を与える手段として、上記例では磁石ＭＧを不動とし、現像スリーブ１１１ｃを回動させることとしたが、これに限らず、現像スリーブ１１１ｃを不動とし、磁石ＭＧを回動させることにより現像スリーブ１１１ｃと磁石間ＭＧに速度差を与えて、同様の現像を行なうこと、また、現像スリーブ１１１ｃと磁石ＭＧを反対方向に回動することも可能である。
【０２３０】
（現像ギャップ）
磁性キャリア粒径が感光体１００と現像スリーブ１１１との間隔である現像ギャップＧＰは、磁気ブラシの先端部を感光体１００に非接触とする。
【０２３１】
（遊離トナーの発生）
図１８、図２０、図２１等に示したように、現像スリーブ１１１ｃの外周面からは、その内部に設けた磁石ＭＧにより磁力分布Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６が放射状に形成されている。
【０２３２】
遊離トナーの発生については、既に図６により説明した。ここでも遊離トナーの発生態様は前記した図６と共通である。図１８、図２０などにおいて、現像スリーブ１１１ｃの回転により、現像剤は該現像スリーブ１１１ｃ上に担持されて該現像スリーブ１１１ｃと共に搬送される。この搬送過程で各磁力分布中を現像剤が通過するとき、磁性キャリアが穂状に集合した磁気穂が現像スリーブ１１１ｃ上の現像剤層から立ち上がり、そして該磁気穂が寝るという現象がある。ここで、磁気穂は磁力分布における法線方向磁力線に沿うように形成される。
【０２３３】
現像スリーブ１１１ｃ上の現像剤層が現像スリーブ１１１ｃとともに移動し磁力分布Ｐ１ａにさしかかると、法線方向磁力線（１）に沿って磁性キャリアＣＣが穂状に集合した磁気穂として現像剤層から分離して立ち上がる。この磁気穂は現像スリーブ１１１ｃの軸長手方向から見ると穂状をなし、磁気穂が紙面を貫く方向である現像スリーブ１１１ｃの長手方向に磁石ＭＧ１ａに対向して形成されている。
【０２３４】
現像剤層から法線方向磁力線（１）に沿って磁性キャリアＣＣが立ち上がるときに、該磁性キャリアＣＣからトナーＴが離脱する。こうして磁性キャリアから離脱し空間に放たれたトナーＴは磁気穂の立ち上がり側（磁気穂の現像スリーブ１１１ｃ周面に対向する側の裏側）の空間に遊離する。また、磁気穂が現像剤層から立ち上がることにより現像剤層側でも現像剤に変位が生じ、この変位により現像剤層側からも磁性キャリアよりトナーが離脱されて、遊離トナーＴを生じる。
【０２３５】
さらに現像スリーブ１１１ｃの回転が進むことにより、磁気穂は、法線方向磁力線（３）から法線方向磁力線（４）に沿うように形態及び位置を変え現像スリーブ１１１ｃ周面から直立状に最も立ち上がった状態となる。この変化の過程で、磁性キャリアＣＣからは、新たにトナーＴが離脱され、磁気穂の先端部のまわりに放たれ、遊離トナーとなる。
【０２３６】
（２つ以上の穂立ち部）
本発明の現像方法は、磁気ブラシの穂立ち部を対向領域に少なくとも２つ形成したことにある。感光体１００の径に比べて現像スリーブ１１１ｃの径が小さいので、対向領域は最大限、現像スリーブ１１１ｃの投影面積に相当する「直径幅×軸方向長さ」の領域であり、これが最大対向領域ということになる。
【０２３７】
しかし、本例では、図１８に示したように、現像ケーシング１１５が現像スリーブ１１１ｃのまわりを囲んだ構成であり、上記最大対向領域のうち、現像スリーブ側から感光体の潜像へ付着するトナーの飛翔経路を妨げない必要な部位だけを開口させており、この開口部を介して現像スリーブ１１１ｃと感光体１００とが直接対向している。
【０２３８】
本例の現像方法では、トナー飛散を防止するなどのため、上記最大対向領域よりも、ケース１１５の開口部１１５ａの回転方向１１１Ｒ方向での寸法を小さくしている。このため、開口部１１５ａで制限された、上記最大対向領域よりも狭い制限された対向領域で感光体１００と現像スリーブ１１１ｃとが直接対向している。
【０２３９】
本例の現像方法において、現像領域は、磁性キャリアが集合する磁気穂が磁気ブラシを形成しているか又は現像スリーブ１１１ｃ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と定義される。
【０２４０】
[ケース１]
図２２は図１８乃至図２１に示した現像装置の基本構成のもとで、磁気ブラシ、穂立ち部等を示している。図２２において、前記磁力分布Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃでの磁気ブラシをそれぞれ符号ＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ、ＢＲ１ｃで示す。これらの磁気ブラシは図６で説明したような磁気穂が多数の法線方向磁力線（１）〜（７）に沿って集合したもので、外観上の形状はそれほどの変化はないが、各磁気穂を構成する磁性キャリアはトナーを保持しつつ流動し、この流動の過程で磁性キャリアからトナーを離脱して遊離トナーを生じさせる。
【０２４１】
磁気ブラシは多数の磁気穂からなり、空間に位置を占める。この多数の磁気穂の示す空間領域をブラシの穂立ち部と称する。磁気ブラシＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３の各穂立ち部をそれぞれ穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃで示す。このように、対向領域で３つの穂立ち部がある。
【０２４２】
本例では、図２２に示すように、対向領域内での最近接位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線上の位置）に磁気ブラシＢＲ１ｂ及び穂立ち部ＳＰ１ｂが形成されると共に、該最接近位置よりも現像剤の搬送方向の上流側の位置に磁気ブラシＢＲ１ａ及び穂立ち部ＳＰ１ａを形成しており、これら何れの磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂも感光体１００とは非接触である。
【０２４３】
穂立ち部ＳＰ１ｂは感光体１００に対して最も近い最接近位置に対応して位置している第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により形成され、穂立ち部ＳＰ１ａはこの穂立ち部ＳＰ１ｂよりも回転方向１１１Ｒ（現像剤の搬送方向と同義）上流側に配置された第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）により形成される。
【０２４４】
図２２において、上流側の穂立ち部ＳＰ１ａについては前記領域Ａ０相当の磁性キャリアＣＣの穂の立ち上がりから穂が寝るまでの領域［Ａ０］での遊離トナーが現像スリーブ１１１ｃの回転に伴い、下流側に寄せられる傾向がある。さらに、法線磁力線(4）よりも磁気穂が寝る側で多くの遊離トナーＴがより感光体１００に近づく側に生じて現像に供される。また、穂立ち部ＳＰ１ａの下流側の穂立ち部ＳＰ１ｂについても前記領域Ａ０に相当する領域［Ａ０］がある。
【０２４５】
図２２に示した例では、対向領域で３つの穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃが形成されている。これらの穂立ち部における磁気ブラシから遊離トナーを生じさせて現像する場合、これら穂立ち部のうちで最上流側の位置にある穂立ち部ＳＰ１ａと、最接近位置にある穂立ち部ＳＰ１ｂにより潜像の付着すべき部位に十分にトナーは付着がなされていわば、飽和状態となるため、穂立ち部ＳＰ１ｂの下流側に位置する穂立ち部ＳＰ１ｃでは現像は殆ど行なわれない。
【０２４６】
なお、現像スリーブ１１１ｃと感光体１００との間に印加される電界が交番電界のもとでは、穂立ち部ＳＰ１ｂ下流側でトナーの振動が起こり、潜像電位に整えられてトナー付着がなされる。
【０２４７】
本例で穂立ち部ＳＰ１ｃが現実に存在している例が示されているのは、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の半値幅を最接近位置に狭い半値幅で設定するために当該第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）に隣接して第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）を設けなければならず、そのため、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により自動的に穂立ち部ＳＰｃが生じているのである。
【０２４８】
例えば、磁石ＭＧの構成を変えたり、現像スリーブの径を変えたり、ケース１１５を形状、寸法を変えたりすることにより、図２２に示された構成において穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂだけが存在する構成、或いは対向領域内で最接近位置の近傍を含むそれより上流側に少なくとも２つ以上の穂立ち部を構成することができれば本発明の課題は達せられる。
【０２４９】
[ケース２]
本例では前記図２２に示した構成をベースに、つまり、現像ギャップを適宜に設定することで磁気ブラシを感光体１００に非接触とする構成をベースに、さらに、前記図１８乃至図２１に示した現像装置の基本構成の場合よりも、固定軸１１１ａを回動させることにより、第１の磁石ＭＧ１ｂの中心を最接近位置である中心Ｏ１、中心Ｏ２を結ぶ仮想の仮想の線よりも現像剤の搬送方向（回転方向１１１ｃ）の下流側に傾けた配置にしている。
【０２５０】
図２３に示した穂立ち部は、前記[ケース１]のもとで、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）の磁気力のピーク位置である中心線（法線磁力線(4））を最接近位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線）よりも現像剤の搬送方向（回転方向１１１Ｒ）での下流側に傾き角θ傾けることにより構成可能である。つまり、磁力分布Ｐ１ａ〜Ｐ１ｃ（磁石ＭＧ１ａ〜ＭＧ１ｃ）を回転方向１１１Ｒに回動し、他の磁力分布Ｐ２〜Ｐ６（磁石ＭＧ２〜ＭＧ６）は前記した基本構成の位置にあるように設定する。
【０２５１】
これにより、現像スリーブ１１１ｃまわりに形成される穂立ち部ＳＰ１ａ、ＳＰ１ｂ、ＳＰ１ｃ及び磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ、ＢＲ１ｃの位置が図２２に示した[ケース１]の場合よりも全体として下流側に角度θシフトした形となり、最接近位置（中心Ｏ１と中心Ｏ２とを結ぶ仮想線上の位置）を間にしてその現像剤の搬送方向上で、上流側の位置に穂立ち部ＳＰ１ａ、下流側の位置に穂立ち部ＳＰ１ｂがそれぞれ形成される。本例では、磁気ブラシＢＲ１ｂ、ＢＲ１ａが感光体１００に非接触である。
【０２５２】
本例では、前記[ケース１]（図２２）例に比べて、磁気ブラシＢＲ１ａが寝る領域（領域［Ａ０］下流側）と磁気ブラシＢＲ１ｂが立ち上がり始める領域（領域［Ａ０］）とに囲まれた空間（この空間は遊離トナーが多く存在する）が、感光体１００に最接近することになる。本例では、前記[ケース１]に比べて、磁気ブラシＢＲ１ａ、ＢＲ１ｂ間に現像剤の存在しない空間ができるため、２つの磁気ブラシ先端の電界強度が強くなり、電源ＶＰにより与えられる電界強度が高まり、これら磁気ブラシから生ずる遊離トナーによる現像性能が高まり、本発明の課題を達成できる良好な現像を行なうことができる。
【０２５３】
（ライン潜像の現像）
図１８乃至図２３で説明した構成の現像装置１１０Ａにより、磁気ブラシの穂立ち部を対向領域に少なくとも２つ以上形成する態様において、感光体１００体に最も近い位置に配置された磁石である第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）により前記２つの穂立ち部のうち１つの穂立ち部を形成し、この１つの穂立ち部よりも搬送方向１１１Ｒ上流側の位置に配置した第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）により他の１つの穂立ち部を形成させ、前記第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層（第１層）を形成し、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始めることにより高品位の現像を行うことができる。
【０２５４】
対向領域に位置する２つ以上の穂立ち部によるライン潜像に対する現像の態様については、態様領域において穂立ち部が１つのものについて図１０乃至図１７により既に説明した内容に準ずるのでここでは重複した説明はしない。
【０２５５】
なお、本発明（請求項３）、「前記第２の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始め、かつ薄層（第１層）を形成し、第１の磁石による穂立ち部によりライン潜像に対して該ライン潜像の幅方向の中央部から現像し始める」におけるの意味は、その概要については、既に図１により説明したとおりであるが、さらに説明を加えると次のようになる。
【０２５６】
感光体上の潜像部（破線で示した区間内）に時間の経過と共に、トナーがどのような位置から付着するかを図２４に模式的に示した。図２４（イ）、（ロ）は、第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）による穂立ち部での現像の様子を示し、図２４（ハ）、（ニ）は、第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）による穂立ち部での現像の様子を示している。
【０２５７】
図２４（イ）に示すように、先ず、第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の穂立ち部により、「潜像部」と表示したライン潜像の幅方向（図中の左右方向）の中央にトナーが付着し薄層（第１層）を構成する。更に時間の経過とともに第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の穂立ち部による現像が終わりに近づくまでの間に図２４（ロ）に示すように薄層（第１層）を構成するトナーは量を増していく。しかし、この状態でも、エッジ部にはトナーは付着していない。又は中央部に比べて付着密度は粗である。
【０２５８】
更に時間の経過により、上記「潜像部」が第１の磁石ＭＧ１ｂ（磁力分布Ｐ１ｂ）による穂立ち部に至ると、図２４（ハ）に示すように、上記図２４（イ）、（ロ）に示した薄層（第１層）の上に、ライン潜像の幅方向（図中の左右方向）の中央からトナーが付着し薄層（第２層）を構成する。更に時間の経過とともに第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の穂立ち部による現像が終わりに近づくまでの間に示すように薄層（第２層）を構成するトナーは量を増していく。しかし、第２の磁石ＭＧ１ａ（磁力分布Ｐ１ａ）の穂立ち部による現像が終わる状態のもとでも、図２４（ニ）に示すように薄層（第２層）を構成するトナーは、エッジ部についてのトナーの付着密度は中央部に比べて粗の傾向と呈している。
【０２５９】
ここでは、模式的に説明したので、第１層、第２層となっているが、実際には、このようにはっきりと層が分かれるわけではない。しかし、現像を終えたときには、ライン潜像の幅方向（図中の左右方向）の中央部がエッジ部に比べてトナーの付着密度が高くなり、従来の問題であったエッジ効果が緩和される。すなわち、そのライン潜像はエッジ効果を強調されない画像となる。
【０２６０】
これに対して、従来の現像法では、前記図１（ｂ）の（ニ）、（ホ）、（ヘ）で説明したように、ライン潜像のエッジの部分でトナーの厚みが厚くなり、エッジ効果が強調されてしまっている。
【図面の簡単な説明】
【０２６１】
【図１】図１（ａ）は本発明におけるトナー現像過程を説明した模式的説明図、図１（ｂ）は従来の現像におけるトナー現像過程を説明した図である。
【図２】静電潜像部に形成される電界を模式的に示した図である。
【図３】画像エッジ近傍の電場と現像剤の流れの中のトナー粒子の動きを模式的に示した図である。
【図４】帯状パターンの現像濃度を示した図である。
【図５】現像装置の基本構成を説明した正面図である。
【図６】図５（ａ）乃至（ｇ）は、磁気穂の変位と遊離トナーの発生を段階的に説明した図である。
【図７】像担持体上でトナーに作用する静電力を模式的に説明した図である。
【図８】像担持体上でトナーに作用する静電力を模式的に説明した図である。
【図９】画像形成装置の概略構成を説明した図である。
【図１０】対向領域に穂立ち部を形成した例を説明した図である。
【図１１】疑似感光体を例示した斜視図である。
【図１２】くし型電極の部分拡大図である。
【図１３】ラインパターンの現像状態を撮影した写真を書き写した図である。
【図１４】図１３におけるラインパターンの部分拡大図である。
【図１５】ラインパターンの現像状態を撮影した写真を書き写した図である。
【図１６】対向領域に穂立ち部を形成した例を説明した図である。
【図１７】磁性キャリアの穂の状況によるトナーの離脱状況を説明するために示す模式図である。
【図１８】現像装置の基本構成を説明した正面図である。
【図１９】現像スリーブの断面図である。
【図２０】現像装置の基本構成を説明した概略構成図である。
【図２１】図２１（ａ）は磁力分布とその大きさ程度を示した図、図２１（ｂ）は各磁石の位置関係を説明した図である。
【図２２】対向領域に複数の穂立ち部を形成した例を説明した図である。
【図２３】対向領域に複数の穂立ち部を形成した例を説明した図である。
【図２４】図２４（イ）〜（ロ）は本発明におけるトナー現像過程を説明した模式的説明図である。
【符号の説明】
【０２６２】
１１１  現像剤担持体
１００  像担持体
ＣＣ  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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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