(57)【要約】【課題】  ハキメムラ現象を抑制し、高品位な画質を維持したまま、高速化対応を達成した現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  １００ｍＴの外部磁場において、３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有す磁性キャリアを含有する現像剤を用い、現像剤担持体を複数有する現像装置４００において、下流現像剤担持体１１ｂに内蔵された磁界発生手段１２ｂにおいて、現像極の現像剤担持体回転方向で上流側と下流側に、反発磁極との間に少なくともひとつの搬送極が配置され、現像極と下流搬送極との磁極間が、現像極と上流搬送極との磁極間より小さく設定され、且つ、現像極が、現像剤担持体１１ｂ回転中心を中心とした角度で、現像剤担持体１１ｂと像担持体１との最近接部５０に対して±５°以内の角度領域内に配置される。【選択図】図３
2005221780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性トナー及び１００ｍＴの外部磁場において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有す磁性キャリアを含有する現像剤を用い、回転可能な導電性円筒から構成され、該回転に対して固定した磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体を複数有する現像手段により、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記複数の現像剤担持体は前記像担持体の移動する表面に対向して並べて配置され、前記複数の現像剤担持体のうち該像担持体表面移動方向下流側に位置する下流現像剤担持体に内蔵された前記磁界発生手段は、外周に沿って複数の磁極を有し、該複数の磁極は、前記像担持体に対向した現像極と、前記現像剤担持体の回転方向で前記現像極の下流側に配置された反発磁界を形成する反発磁極と、を含み、
前記下流現像剤担持体に内蔵された前記磁界発生手段の前記複数の磁極配置は、
前記現像極の前記下流現像剤担持体回転方向で上流側と下流側それぞれに、前記反発磁極との間に少なくともひとつの搬送極が配置され、
前記現像極と前記下流現像剤担持体回転方向下流側に隣り合う前記搬送極である下流搬送極との磁極間が、前記現像極と前記下流現像剤担持体回転方向上流側に隣り合う前記搬送極である上流搬送極との磁極間より小さく設定され、
且つ、前記現像極が、前記下流現像剤担持体回転中心を中心とした角度で、前記下流現像剤担持体と前記像担持体との最近接部に対して±５°以内の角度領域内に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体回転中心を中心とした角度で、前記現像極と前記上流搬送極との極間角度が５０°以上７０°以下、前記現像極と前記下流搬送極との極間角度が２０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
前記複数の現像剤担持体において、前記下流現像剤担持体の直径は、前記像担持体の回転方向上流側に位置する前記現像剤担持体である上流現像剤担持体の直径より短いことを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
【請求項４】
前記複数の現像剤担持体において、前記上流現像剤担持体の直径を１６ｍｍ以上５０ｍｍ以下、前記下流現像剤担持体の直径を１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、とすることを特徴とする請求項３の現像装置。
【請求項５】
前記現像手段は、前記像担持体に対して現像剤が接触状態で現像動作を行う接触現像方式を実行する手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記複数の現像剤担持体が、複数の現像器に分割して備えられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記複数の現像剤担持体が、１つの現像器に全て備えられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記像担持体表面移動速度が、２５０ｍｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記像担持体表面移動速度に対する、前記複数の現像剤担持体回転速度の移動速度比が、１．０以上２．０以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記像担持体と前記現像剤担持体とが対向部において、交流電圧を重畳した直流電圧を含む現像バイアスが印加されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記静電潜像がデジタル方式にて形成された潜像であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項１２】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像する請求項１〜１１のいずれかの項に記載の現像装置と、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、像担持体上に形成された静電潜像を二成分現像剤により現像する現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、画像形成工程の一工程において、一様帯電された像担持体の表面に、電子写真方式或いは静電記録方式等の方法で形成された静電潜像を、現像剤にて現像する現像装置が設置されている。
【０００３】
この現像動作を実施するための現像手段として、一般に、大別して３種の現像方式が知られており、その１つは、一成分現像剤による非磁性一成分現像方式であり、一成分現像剤に含まれる非磁性トナーをブレード等により現像スリーブ（現像剤担持体）上にコーティングし、非磁性トナーを現像スリーブが像担持体である感光ドラムに搬送し、感光ドラムに対し非接触状態で現像する。
【０００４】
２つ目は、磁性トナーによる磁性一成分現像方式であり、一成分現像剤に含まれる磁性トナーを磁気力によって現像スリーブ上にコーティングし、同様に、感光ドラムに搬送して接触で現像する。
【０００５】
３つ目は、非磁性トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を用い、これを磁気力により現像スリーブ上にコーティングして現像スリーブにより感光ドラムに搬送し、感光ドラムに対し接触状態で現像する二成分接触現像方式即ち二成分磁気ブラシ現像法である。
【０００６】
この３つのうち、３つ目の二成分接触現像方式は、磁性キャリアによりトナーが確実に電荷付与されるので、濃度均一性に優れた高画質化が可能となる現像方式である。又、現像部となる現像スリーブと感光ドラムとの対向部において、現像スリーブ表面と感光ドラム表面との間の距離（ＳＤギャップ）は、常に一定に安定していることが望ましいが、各部材の回転運動や耐久により変動しやすい。二成分接触現像方式は、こうしたＳＤギャップの変動にも比較的影響されずに安定した画像形成が可能である。
【０００７】
この二成分接触現像方式において、更に、ミクロ画質をも高画質化する現像方法として、キャリアの磁化量を小さくする現像方式が提案されている。この方法によれば、感光ドラムに対する摺擦力が弱くなり、感光ドラム上に現像された現像剤像（トナー像）を乱さないのでガサツキが低減する。その結果、ノイズの少ないハーフトーン画像をも形成することができ、出力画像の高画質化が可能となる。
【０００８】
ところで、近年、フルカラー化、システム化、デジタル化が進むと共に、こうした出力画像の高画質化のみならず、高速化、高安定化の要求も高まっており、複写機、各種プリンタの軽印刷市場においても期待されている。
【０００９】
高速化に際しては、感光ドラムの移動速度を速くすることが必須になり、同時に現像スリーブ移動速度も高速にする必要性が出てくる。
【００１０】
一般に、現像性（現像性能）は、現像剤、感光ドラムの特性を含めた現像ハード条件が共通の場合、現像部における、感光ドラムの移動速度に対する現像スリーブの移動速度比（周速比）にほぼ依存しており、例えば、感光ドラム移動速度が、１００ｍｍ／ｓで現像スリーブの移動速度が２５０ｍｍ／ｓの場合は、周速比は２．５である。又、感光ドラムの移動速度が２００ｍｍ／ｓで、現像スリーブの移動速度が５００ｍｍ／ｓの場合も、周速比は２．５である。従って、これらの場合は、ハード条件が同じ場合は、ほぼ同じ濃度を出せる能力がある。
【００１１】
しかし、更なる高速化、例えば、感光ドラムの移動速度が２５０ｍｍ／ｓ以上になる場合は、周速比を２．５倍にするためには、現像スリーブの移動速度を６２５ｍｍ／ｓに設定しなければ十分な濃度を確保することが出来ず、その場合、現像スリーブの移動速度が非常に大きくなり、現像剤が劣化したり、トナーが飛散したりする弊害が新たに発生してしまう。
【００１２】
そこで、現像スリーブの回転速度を高くしなくとも安定して高速化を実現する対策として、現像機会を２回以上設ける現像方式が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
例えば、感光ドラム回りに、独立した現像器が２個以上設けられた方式や、現像器の中に現像スリーブを２個以上配置し、その現像スリーブ上に現像器内の現像剤が順々にコートされる方式等である。
【００１４】
この方式を用いると、静電潜像に対して現像機会が２回以上あることにより、現像スリーブの移動速度を大きく取らない構成にすることが可能になる。その結果、現像剤の劣化やトナー飛散に対して強い構成が実現可能となる。
【００１５】
しかしながら、比較的低磁化量の磁性キャリアを用いても、現像機会が２回以上あることで、感光ドラム上に現像されたトナー像が下流側の現像スリーブの磁気ブラシの摺擦により掻き取られる、所謂ハキメムラ現象が発生しやすく、結果として、画像は、粒状度が低下し、低品位になった。
【特許文献１】特開２００３−２９５６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、高速対応のために、感光ドラム回りに現像スリーブを２個以上配置することにより発生しやすくなるハキメムラ現象を抑制し、高品位な画質を維持したまま、高速化対応を達成した現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、非磁性トナー及び１００ｍＴの外部磁場において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有す磁性キャリアを含有する現像剤を用い、回転可能な導電性円筒から構成され、該回転に対して固定した磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体を複数有する現像手段により、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、
前記複数の現像剤担持体は前記像担持体の移動する表面に対向して並べて配置され、前記複数の現像剤担持体のうち該像担持体表面移動方向下流側に位置する下流現像剤担持体に内蔵された前記磁界発生手段は、外周に沿って複数の磁極を有し、該複数の磁極は、前記像担持体に対向した現像極と、前記現像剤担持体の回転方向で前記現像極の下流側に配置された反発磁界を形成する反発磁極と、を含み、
前記下流現像剤担持体に内蔵された前記磁界発生手段の前記複数の磁極配置は、
前記現像極の前記現像剤担持体回転方向で上流側と下流側それぞれに、前記反発磁極との間に少なくともひとつの搬送極が配置され、
前記現像極と前記現像剤担持体回転方向下流側に隣り合う前記搬送極である下流搬送極との磁極間が、前記現像極と前記現像剤担持体回転方向上流側に隣り合う前記搬送極である上流搬送極との磁極間より小さく設定され、
且つ、前記現像極が、前記現像剤担持体回転中心を中心とした角度で、前記現像剤担持体と前記像担持体との最近接部に対して±５°以内の角度領域内に配置されることを特徴とする現像装置を提供する。
【００１８】
本発明の一実施態様によると、前記複数の現像剤担持体において、前記下流現像剤担持体の直径は、前記像担持体の回転方向上流側に位置する前記現像剤担持体である上流現像剤担持体の直径より短い。
【００１９】
第２の本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像する第１の本発明の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の現像装置及び画像形成装置は、非磁性トナー及び１００ｍＴの外部磁場において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有す磁性キャリアを含有する現像剤を用い、回転可能な導電性円筒から構成され、該回転に対して固定した磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体を複数有する現像手段により、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置において、複数の現像剤担持体は像担持体の移動する表面に対向して並べて配置され、複数の現像剤担持体のうち像担持体表面移動方向下流側に位置する下流現像剤担持体に内蔵された磁界発生手段は、外周に沿って複数の磁極を有し、複数の磁極は、像担持体に対向した現像極と、現像剤担持体の回転方向で現像極の下流側に配置された反発磁界を形成する反発磁極と、を含み、下流現像剤担持体に内蔵された磁界発生手段の複数の磁極配置は、更に、現像極の現像剤担持体回転方向で上流側と下流側に、反発磁極との間に少なくともひとつの搬送極が配置され、現像極と現像剤担持体回転方向下流側に隣り合う搬送極である下流搬送極との磁極間が、現像極と現像剤担持体回転方向上流側に隣り合う前記搬送極である上流搬送極との磁極間より小さく設定され、且つ、現像極が、現像剤担持体回転中心を中心とした角度で、現像剤担持体と像担持体との最近接部に対して±５°以内の角度領域内に配置されるので、高品位な画質を維持したまま、高速化対応が可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る現像装置及びそれを備えた画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】
実施例１
図３は、本発明の現像装置を用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【００２３】
画像形成装置（複写機）は、電子写真方式の画像形成装置であり、外部情報、例えば原稿Ｇより画像情報を読み取る、原稿台１０及び光走査ユニット９を有するリーダ部１００の下に、リーダ部１００から送信されてきた画像情報に基づいて、画像形成を実施するプリンタ部２００を設置して構成されており、プリンタ部２００には、各画像形成工程における画像形成手段である、像担持体（感光ドラム）１、２個の現像装置（現像器）４、５、及び潜像形成手段であり本実施例では露光手段であるレーザ走査部１００ａ等が備えられている。本実施例では、電子写真方式の画像形成装置を例に上げるが、静電記録方式のものにおいても、本発明は適用できる。
【００２４】
リーダ部１００にて、原稿台１０上に原稿Ｇを複写すべき面を下側にして置き、外部から不図示のコピーボタンを押すと、つまり画像形成信号が発信されると、原稿Ｇの複写、即ち画像形成が開始される。
【００２５】
光走査ユニット９は、原稿照射用ランプ９ａ、短焦点レンズアレイ９ｂ、ＣＣＤセンサ９ｃを一体に組込んで構成されており、コピーボタンを押すことにより、このユニット９が照射用ランプ９ａで原稿Ｇを照射しながら走査し、その照射光の原稿面からの反射光が短焦点レンズアレイによって結像してＣＣＤセンサ９ｃに入射される。
【００２６】
ＣＣＤセンサ９ｃは不図示の受光部、転送部および出力部から構成されており、受光部で入射光信号を電荷信号に変え、転送部でその電荷信号をクロックパルスに同期して順次出力部に転送し、出力部で電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。
【００２７】
このようにして得られた画像信号（アナログ信号）は、周知の画像処理によりデジタル信号に変換された後、プリンタ部２００に送られる。
【００２８】
プリンタ部２００では、画像形成工程が各々実施される。感光ドラム１は、中心支軸を中心にして所定の周速度で回転駆動され、その回転過程において、周面が各画像形成手段との対向部を通過することによって表面に画像が形成される。
【００２９】
本発明では、感光ドラム１として、通常使用される有機感光体を使用したが、勿論、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。アモルファスシリコンドラムを採用すれば、感光ドラムも長寿命になる。
【００３０】
まず、像担持体である感光ドラム１の表面を一様帯電した上で静電潜像を形成する。帯電工程にて、帯電器３により表面がたとえば−６５０Ｖとなるように一様な帯電処理を受ける。
【００３１】
本実施例では、帯電器３としてコロナ帯電器を用いたが、接触帯電器、特に電荷注入系の磁気ブラシ帯電方式の帯電器を用いるとより好適である。
【００３２】
ついで、潜像形成工程にて、レーザ走査部１００ａの固体レーザ素子１０２（図５）が上記の画像信号（デジタル信号）を受けてＯＮ／ＯＦＦ発光によりレーザビームＬを発生し、回転多面鏡を用いてそのレーザビームＬにより感光ドラム１の表面を走査し、感光ドラム１の表面に原稿画像に対応した静電潜像が順次形成される。
【００３３】
図５に、上記の固体レーザ素子１０２を備えたレーザ走査部１００ａの概略構成を示す。レーザ走査部１００ａでは、まず、入力された画像信号に基づき発光信号発生器１０１により固体レーザ素子１０２を所定タイミングで明滅させる。このようにして固体レーザ素子１０２から放射されたレーザ光Ｌ０を、コリメータレンズ系１０３により略平行な光束Ｌ１に変換し、更に矢印ｂ方向に回転する回転多面鏡１０４により走査するとともに、ｆθレンズ群１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃにより感光ドラム１の被走査面１０６にスポット状に結像する。このようなレーザ光Ｌの走査により、被走査面１０６上に画像１走査分の露光分布が形成され、更に各走査ごとに被走査面１０６を前記の走査方向とは垂直に所定量だけスクロールすることにより、被走査面１０６上に画像信号に応じた露光分布が得られる。つまり、静電潜像が形成される。
【００３４】
この静電潜像は、現像工程にて、感光ドラム１の周囲に設置された二成分接触現像方式を採用した現像装置、本実施例では、２つの二成分現像器４、５により、非磁性トナーと比較的低磁化の磁性キャリアを含む現像剤にて、現像され、現像剤像（トナー像）として可視化される。現像器４、５については後に詳しく説明する。
【００３５】
感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写工程にて、給紙カセット８０から搬送されて来る転写材Ｐ上に転写される。
【００３６】
ここで、感光体ドラム１の下側には、転写手段として、駆動ローラ７２及び従動ローラ７３に掛け廻されて、矢印Ｄ方向に回動する転写ベルト７１が設置されている。転写材Ｐは給紙カセット８０から取り出され、感光ドラム１の回転と同期をとって適正なタイミングで転写ベルト７１上に給紙され、所定のタイミングで感光ドラム１と転写ベルト７１とが当接した転写部７０に搬送される。転写ベルト７１の転写部７０の内側には転写帯電ブレード７４が設置され、この転写帯電ブレード７４により転写ベルト７１を感光体ドラム１の方向に押圧しつつ、転写帯電ブレード７４に図示しない高圧電源から給電することにより、転写材Ｐに裏面側からトナーと逆極性の帯電を行なって、感光ドラム１上に形成されたトナー像を転写材Ｐ上に静電転写する。
【００３７】
本実施例では、転写ベルト７１として厚さ７５μｍのポリイミド樹脂のシートを用いた。転写ベルト７１としては、他に、ポリカーボネート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエテールエーテルケトン樹脂、ポリエテーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などの樹脂シート、あるいはフッ素系やシリコン系のゴムシートを好適に用いることができる。転写ベルト７１の厚みも７５μｍに限定されるわけではなく、約２５〜２０００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍのものを好適に使用することができる。
【００３８】
転写帯電ブレード７４としては、抵抗が１０5〜１０7Ωで、厚さが２ｍｍ、長さが３０６ｍｍのものを用いた。転写時、転写帯電ブレード７４に印加した電流は＋１５μＡで、これを定電流制御して給電した。
【００３９】
以上のようにして、トナー像が転写された転写材Ｐは、転写ベルト７１から分離したのち定着手段である定着器６へ搬送され、定着工程にて、転写材Ｐを加熱及び加圧して画像の定着を行ない、画像形成物としてのプリント画像として画像形成装置の機外に出力される。
【００４０】
トナー像を転写後の感光体ドラム１は、表面に付着した転写残りのトナー等の汚染物をクリーナ９によって除去し、繰り返し画像形成に使用される。
【００４１】
尚、画像形成装置の構成はこれに限定されず、像担持体の数が複数のものや、中間転写方式をとるもの等の他の構成のものにも適用できる。
【００４２】
上記に説明した図３に示す画像形成装置にて実施される画像形成工程において、本発明では、現像工程を実施する現像手段として、従来と同様、現像装置には、２つの現像器４、５のそれぞれに、内部に磁界発生手段が配置されている現像スリーブ（現像剤担持体）１１ａ、１１ｂが備えられ、その表面に、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を担持して、感光ドラム１との対向部である現像部へ搬送し、磁界発生手段の現像極により現像部に現像剤の磁気ブラシを形成して、感光ドラム１上の静電潜像を現像する、いわゆる二成分接触現像方式を採用する。尚、ここでは、比較的低磁化の磁性キャリア、つまり１００ｍＴの外部磁場において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有する磁性キャリアを含んだ二成分現像剤を用いて、ガサツキのない高品質な画像を作成しようとするものである。
【００４３】
そして、高速化対応のために、複数の現像スリーブ１１ａ、１１ｂを感光ドラム１表面に沿ってその移動方向上、下流に並べて配置した構成をとる。現像スリーブ１１ａ、１１ｂは、回転可能な導電性中空の円筒から構成され、内蔵された磁界発生手段、ここでは円筒状のマグネットローラによる磁力と現像スリーブ１１ａ、１１ｂの回転により感光ドラム１との対向部である現像部４０、５０に現像剤を搬送する。
【００４４】
ここで、現像装置について詳しく説明する。ここでは、現像装置として、現像器４、５を２個設けることによって、それぞれに設けられた現像スリーブ１１ａ、１１ｂの２つの現像手段によって、一画像における現像機会が２回あるように構成される。
【００４５】
図２は、感光ドラム１回転方向で上流側の現像器（以下、「上流側現像器」と称す。）４の概略構成図である。本現像器４は、二成分接触現像装置として構成されている。現像器４は、トナーと上記の比較的低磁化の磁性キャリアを含有する二成分現像剤１９を収容した現像容器１６を備え、その現像容器１６の感光ドラム１と対面した開口部に、現像剤１９を担持して感光ドラム１と対向した現像部に搬送する現像スリーブ１１ａが設置され、現像スリーブ１１ａは、感光ドラム１との対向部が同方向に移動する向きに回転される。
【００４６】
ここで、現像スリーブ１１ａの直径は２４．５ｍｍ、感光ドラム１の直径は８０ｍｍ、又、この現像スリーブ１１ａと感光ドラム１との最近接領域つまりＳＤギャップを約５００μｍの距離とすることによって、現像部４０に搬送した現像剤１９を感光ドラム１と接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。本実施例では、この時、現像スリーブ１１ａ上の、単位面積当りの現像剤コート量が３０ｍｇ／ｃｍ2となるように設定している。現像スリーブ１１ａは、ＡｌやＳＵＳ等の導電性の材質で形成されている。
【００４７】
現像スリーブ１１ａ内には、磁界発生手段であるマグネットローラ１２ａが現像スリーブ１１ａの回転に対して固定配置され、又、現像スリーブ１１ａの略上部には、現像スリーブ１１ａに担持する現像剤層の厚さ、つまり現像剤量を規制するために、磁性部材を有す規制ブレード１５が配置されている。通常、この構成においては、規制ブレード１５と現像スリーブ１１ａは、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定する。本実施例では６００μｍに設定した。
【００４８】
又、現像器４を構成する現像容器１６内には、現像剤撹拌搬送スクリュー１３、１４が配置され、二成分で構成された現像剤が均一になるように攪拌されている。
【００４９】
感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像器４を用いて二成分接触現像方式により、以下のようにして現像される。まず、現像スリーブ１１ａが回転され、その回転にともなってマグネットローラ１２ａの磁極Ｎ３により、現像容器１６内の現像剤１９が現像スリーブ１１ａ上に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１１ａの回転によって、磁極Ｓ２からＮ２へと搬送される。この搬送過程で、現像剤は規制ブレード１５により現像剤層の厚みを磁気的に規制されて、現像スリーブ１１ａ上に薄層の現像剤層に形成される。その現像剤薄層は、マグネットローラ１２ａの現像極Ｓ１に搬送されて来ると、現像極Ｓ１の磁力により感光ドラム１に向けて穂立ちする。この現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）が感光ドラム１の表面に接触して、感光ドラム１上の静電潜像を現像し、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００５０】
現像部４０を通過した現像剤は、現像スリーブ１１ａの回転によって反発磁界を形成する反発磁極Ｎ１とＮ３との間まで搬送され、反発磁界によって現像スリーブ１１ａから離れ、現像容器１６内へと戻される。
【００５１】
現像時には、現像スリーブ１１ａには、感光ドラム１との間に、図示しないバイアス電源から直流電圧および交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。本実施例では、−５００Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが２０００Ｖ、周波数ｆが２０００Ｈｚの交流電圧が用いられるが、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。一般に、二成分接触現像方式においては、交流電圧を含む現像バイアスを印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなる。このため、現像スリーブ１１ａに印加する直流電圧と感光ドラム１の帯電電位即ち白地部電位との間に電位差を設けることにより、かぶりを防止するようにしている。
【００５２】
次に、図１を用いて、感光ドラム１の回転方向で下流側の現像器（以下、「下流側現像器」と称す。）５の説明を行う。現像器５の構成は、上流側現像器４の構成に対して、現像スリーブ１１ｂ内に内蔵されたマグネットローラ１２ｂとして、磁極パターンがマグネットローラ１２ａから変更されたマグネットローラ１２ｂを用いる。
【００５３】
現像器５は、感光ドラム１の表面移動方向つまり回転方向で、現像器４よりも下流側に配される。現像器５も、上流側現像器４と同様に、トナーと低磁化の磁性キャリアを含有する二成分現像剤１９を収容した現像容器１６を備え、その現像容器１６の感光ドラム１と対面した開口部に、現像剤１９を担持して感光ドラム１と対向した現像部５０に搬送する、現像スリーブ１１ａと同様の構成を有する現像スリーブ１１ｂが設置されている。現像スリーブ１１ｂは、感光ドラム１との対向部５０における表面移動方向が現像器４と同様に、順方向に移動する向きになるように回転する。
【００５４】
ここで、現像スリーブ１１ｂの直径は２４．５ｍｍ、現像スリーブ１１ｂと感光ドラム１との最近接領域ＳＤギャップを約５００μｍの距離としており、現像器４と同条件に設定されている。又、単位面積当りの現像剤コート量は、３０ｍｇ／ｃｍ2であり、現像スリーブ１１ｂはＡｌやＳＵＳ等の導電性の材質で形成されている。
【００５５】
現像スリーブ１１ｂ内にはマグネットローラ１２ｂが固定配置され、現像器４と同様に、導電性磁性の規制ブレード１５が配置されている。規制ブレード１５と現像スリーブ１１ｂは、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定されている。本実施例では５００μｍに設定した。
【００５６】
更に、現像容器１６内には、現像剤撹拌搬送スクリュー１３、１４が配置される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像器４で現像された後、現像器５による二成分磁気ブラシ現像法により、更に現像される。
【００５７】
現像スリーブ１１には感光ドラム１との間に、図示しないバイアス電源から直流電圧および交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されるが、この現像バイアスもまた、現像器４と共通としている。
【００５８】
つまり、現像器５の構成は、マグネットローラ１２ｂの磁極配置以外、現像器４と本質的にはほとんど同じ構成であり、感光ドラム１に対する現像スリーブ１１ｂの位置の違いに起因して、現像器５内部のスリーブ１１ｂやスクリュー１３、１４等の位置関係を変えたものである。本実施例での特徴部分は、後述する現像器５のマグネットローラ１２ｂの磁極パターンの形成状態である。
【００５９】
現像スリーブ１１ｂによる現像剤搬送方法も基本的には上流現像剤担持体である現像スリーブ１１ａと同様である。現像スリーブ１１ｂが回転され、その回転にともなってマグネットローラ１２ｂの磁極Ｓ２により、現像容器１６内の現像剤１９が現像スリーブ１１ｂ上に汲み上げられ、汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１１ｂの回転によって、磁極Ｓ２からＮ２へと搬送される。この搬送過程で、現像剤は規制ブレード１５により現像剤層の厚みを磁気的に規制されて、現像スリーブ１１ｂ上に薄層の現像剤層に形成される。その現像剤薄層は、マグネットローラ１２ｂの現像極Ｓ１に搬送されて来ると、現像極Ｓ１の磁力により感光ドラム１に向けて穂立ちする。この現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）が感光ドラム１の表面に接触して、感光ドラム１上の静電潜像を現像し、静電潜像がトナー像として可視化される。
【００６０】
現像部５０を通過した現像剤は、現像スリーブ１１ｂの回転によって反発磁界を形成する反発磁極Ｓ２とＳ３との間まで搬送され、反発磁界によって現像スリーブ１１ａから離れ、現像容器１６内へと戻される。
【００６１】
尚、本明細書では、感光ドラム１回転方向に対して上流側に設けられた上流側現像器４に設けられた現像スリーブ１１ａを「上流現像剤担持体（上流現像スリーブ）」と称し、下流側に設けられた下流側現像器５に設けられた現像スリーブ１１ｂを「下流現像剤担持体（下流現像スリーブ）」と称す。
【００６２】
現像領域４０、５０においては、現像器４、５の現像スリーブ１１ａ、１１ｂの外周は、感光ドラム１の外周の移動速度である３００ｍｍ／ｓに対して、共に、対感光ドラム１で１．３倍で移動している。現像スリーブが感光ドラム１周囲にひとつしかない通常の構成では、感光ドラム１に対する現像スリーブの移動速度比（以後「周速比」と称す。）は１．５〜３．０の範囲で設定されるが、本発明の構成では現像の機会が２回あることで、１．０〜２．０の範囲で設定できる。周速比を小さくすることにより、トナー飛散や、剤劣化等の問題に対し有利になる。そして、そのことにより画像形成装置の高速化が可能となり、このような複数の現像スリーブを有する構成は、感光ドラム１の回転速度が２５０ｍｍ／ｓ以上の構成に対して、特に有効と考えられる。
【００６３】
以上の構成の中で、現像器４、５それぞれの対感光ドラム１の周速比に関しては、互いに異なる比となっても構わない。本実施例では、現像器４、５のスリーブ１１ａ、１１ｂの周速比はともに１．３に設定した。
【００６４】
以上のような現像器構成をとる複数の現像器４、５によって、非磁性トナーと１００ｍＴの外部磁場において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有す比較的低磁化の磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用い、現像を行なった場合、周速比が１．３であるので、１回目の現像では、現像が完全に終了している状態で終わっていない。
【００６５】
尚、ここで述べている「現像が完全に終了している状態」とは、本件では以下のように定義する。即ち、現像終了後に、静電潜像の明部電位と現像スリーブの電位との間の電位差をトナーが移動することで埋めきった、つまりゼロにさせた状態であり、現像終了状態において、現像後にトナーが付着した状態の電位を測定すると、電位は現像スリーブ１１に印加したＤＣ電位（Ｖｄｃ）に収束される。
【００６６】
現像器４によって１回目の現像が終了した時点では、現像が完全に終了している状態に比べて、トナー量自体が少ないので、比較的低磁化量を有するキャリアを使用したにもかかわらず、若干のハキメムラが生じており、がさついている。もちろん、磁化量が大きいものを使用した場合に比較すれば、軽微なガサツキである。
【００６７】
さて、２回目の現像では、１回目の現像で不十分ではあるが、潜像電位をトナーの移動で埋めた状態、即ち明部の潜像に付着したトナー層の最外層の電位と現像スリーブ電位との間の電位差が小さくなった状態において、その状態を初期電位状態として、更に２回目の現像が行なわれるので、周速比が小さくても、容易に現像終了段階に達し得る。
【００６８】
ここで、従来では、比較的低磁化量の磁性キャリアを用いても、現像機会が２回以上あることで、感光ドラム１上に現像されたトナー像が下流現像剤担持体である現像スリーブ１１ｂの磁気ブラシの摺擦により掻き取られる、所謂ハキメムラ現象が発生しやすいといった問題が生じがちであった。
【００６９】
ところで、２回目の現像時において、１回目の現像で感光ドラム１に付着したトナーをも再度現像バイアス印加下のもとＡＣ電界に追従して飛翔し、潜像に対してトナーが再配置するときに、潜像ドットに忠実にトナーが付着するように修正される作用が働く。よって、下流側の現像器５にて、感光ドラム１近傍でトナーの再付着を邪魔する磁気ブラシの存在を少なくすれば、ハキメムラのような画質の劣化がより発生しづらくなると考えられる。
【００７０】
そのため、本発明の構成は、２回目の現像時において、現像領域５０の感光ドラム１回転方向で最下流側での磁気ブラシの存在を少なくするために、図１に示すように、下流現像スリーブである現像スリーブ１１ｂ回転中心を中心とした角度基準で、現像極Ｓ１と現像スリーブ１１ｂ回転方向で現像極Ｓ１のひとつ下流側の磁極（以下、「下流搬送極」と称す。）Ｎ１との間の極間角度βを、現像極Ｓ１と現像スリーブ１１ｂ回転方向で現像極Ｓ１のひとつ上流側の磁極（以下、「上流搬送極」と称す。）Ｎ２との極間角度αより狭くしている。
【００７１】
具体的には、現像スリーブ１１ｂ回転中心を中心とした角度基準で、現像スリーブ１１ｂ回転方向で現像極Ｓ１より下流側に配置されるマグネットローラ１２ｂの磁極配置は、現像極Ｓ１と上流搬送極Ｎ２との角度をα（°）、現像極Ｓ１と下流搬送極Ｎ１との角度をβ（°）としたとき、以下の（１）且つ（２）の条件を満たすように設定している。
【００７２】
（１）現像極Ｓ１位置；対感光ドラム１の表面移動方向で上流５°〜下流５°
（２）α＞β（但し、５０°≦α≦７０°、２０°≦β≦６０°）
【００７３】
つまり、下流現像スリーブ１１ｂの磁極配置は、現像スリーブ１１ｂ回転方向の現像領域５０より上流側では、現像性を保つために現像極Ｓ１を感光ドラム１近傍に配置し、且つαの値を大きくし、その結果、磁気ブラシが十分感光ドラム１に接触するようにする。
【００７４】
一方、現像部５０下流側では、磁気ブラシが接触することに起因するハキメムラを低減するために、現像極Ｓ１の位置を下流５°を下限にしつつβの値を小さくし、現像後に磁気ブラシがすぐ感光ドラム１から離れるように設定している。
【００７５】
本実施例においては、図１を用いて説明すると、現像極Ｓ１の位置は感光ドラム１の回転方向で、現像スリーブ１１ｂと感光ドラム１との最近接位置に対して上流５°（図１でα＝５°）、現像極Ｓ１と上流搬送極Ｎ２との間の角度；αを６０°、現像極Ｓ１と下流搬送極Ｎ１との間の角度；βを４０°、に設定している。
【００７６】
しかし、このとき、現像極Ｓ１と、現像極Ｓ１の下流側に位置する反発磁界を形成している磁極Ｓ３とＳ２のうちの上流側の磁極Ｓ３との間で、上述の構成を形成すると、現像極のガウス、及びガウスの絶対値の勾配に比例する磁気力を、所望の値に設定することができなくなる。
【００７７】
即ち、現像剤の剥ぎ取り性能を確保するために、反発磁界のガウス及び半値幅等のガウスパターンを保証すると、隣接極に相当する現像極Ｓ１のガウスを所望の値に設定できなくなり、現像性能を確保するするために、現像極Ｓ１のマグパターンを保証すると、反発磁界の形成が難しくなる。
【００７８】
従って、本発明では、現像極Ｓ１の、現像スリーブ１１ｂの回転方向下流側で、反発磁界を形成する磁極の前に、少なくともひとつの搬送極Ｎ１を配置しており、下流搬送極が反発磁界を形成しないようにしている。図１では、現像極Ｓ１極と、反発磁界を形成する磁極のうちの上流側の磁極であるＳ３極との間に設定されているＮ１極が、この下流搬送極に相当している。
【００７９】
尚、ＳやＮ等の極性は上記のものに限定されず、適宜決定する。
【００８０】
本発明者が行った検討によると、下流現像剤担持体におけるマグネットローラ１２ｂの磁極パターンを上記範囲内に設定すれば、周速比が１．３倍でも、画像濃度が十分あり、またガサツキレベルも非常に良好な画像が得られた。又、飛散も少なく、長期に渡り安定した画像を出力し続けることが可能になった。
【００８１】
以上説明してきたように、複数の現像器を用いる現像構成であり、１００ｍＴの磁界において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の比較的低磁化量を有する磁性キャリアを用いた現像装置において、感光ドラムの回転方向下流側に位置する現像スリーブの現像極と、現像極のひとつ下流側の極との間の角度を、現像極と現像極のひとつ上流側の極との間の角度より狭くし、且つ現像主極位置を感光ドラム対向位置より±５°以内に配置することにより、ハキメムラのない高品位な画質を維持したまま、高速化対応が達成出来た。
【００８２】
ここで、本発明に使用される現像剤について詳しく説明する。
【００８３】
本発明では、その現像工程に使用する二成分現像剤中の磁性キャリアとして、１００ｍＴの磁界において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有するものを使用することが大きな特徴であり、磁性キャリアの物性値に関して、以下に説明する。
【００８４】
本発明では、磁性キャリアとしては、たとえば表面酸化、未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属からなるフェライト、あるいは、それらの酸化物からなるフェライトなどを用いることができ、その製法は問われない。もちろん、磁性体を分散させた樹脂キャリアを用いても構わない。この磁性キャリアは周知の方法で樹脂被覆することができる。
【００８５】
又、本実施例では、ネオジウム、サマジウム、バリウム等を含むフェライト粒子に樹脂被覆した、重量平均粒径が２０〜１００μｍ、好ましくは２０〜７０μｍであり、１０6〜１０12Ω・ｃｍの体積抵抗値を有する磁性キャリアを用いた。
【００８６】
磁性キャリアの平均粒径は、垂直方向最大限長で示しており、本発明では、顕微鏡により５０〜１０００倍の倍率でキャリアを写真撮影し、得られた写真画像内のキャリア粒子から３０００個以上のキャリア粒子をランダムに選び、それらの長軸を実測して算術平均を取ることにより求めた。
【００８７】
キャリアの磁化量は、２．５×１０5Ａ／ｍより大きい磁気特性を有するキャリアでは、本発明の効果である、高画質／高安定化が達成できない。磁化量が大きいものを使用すると、特に感光ドラムの移動方向下流側の現像器により、ハキメムラが発生するからである。また、３．０×１０4Ａ／ｍ未満の特性をもつキャリアでは、現像スリーブ上の現像剤コート不良等の問題が発生するので、３．０×１０4Ａ／ｍ以上が好ましい。従って、上述の領域のものを使用した。
【００８８】
磁化量は、キャリアの磁気特性を理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置にて、１００ｍＴの外部磁場中にパッキングしたキャリアの磁化（Ａｍ2／ｋｇ）を求め、その後キャリアの真比重（ｋｇ／ｍ3）をかける事で磁化量（Ａ／ｍ）を算出した。
【００８９】
上記の磁性キャリアとともに現像剤に使用されるトナーとしては、従来公知の、例えば粉砕系のトナー等を用いることができる。
【００９０】
トナーの体積平均粒径は４〜１５μｍが好適である。トナーの体積平均粒径は、たとえば下記の測定法で測定することができる。
【００９１】
測定装置としてコールカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、これに、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェース（日科機製）およびＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続する。電解液は、塩化ナトリウム（試薬１級）を用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。
【００９２】
上記の電解液１００〜１５０ｍｌ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ホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料のトナーを０．５〜５０ｍｇ加えて懸濁する。この試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約１〜３分分散処理した後、上記のコールカウンターＴＡ−ＩＩ型により、１００μｍのアパチャーを用いて２〜４０μｍのトナー粒子の粒度分布を測定し、トナーの体積分布を求める。このようにして求めたトナーの体積分布からトナーの体積平均粒径が得られる。
【００９３】
又、本発明で使用する外添剤は、トナーに添加したときの耐久性の点から、トナー粒子の重量平均粒径の１／１０以下の粒径であることが好ましい。この外添剤の粒径は、顕微鏡によるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。外添剤は、トナー１００重量部に対し０．０１〜１５重量部が用いられ、好ましくは０．０５〜１２重量部である。
【００９４】
外添剤としてはつぎのようなものが挙げられる。酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化スズ、酸化亜鉛などの金属酸化物；窒化ケイ素などの窒化物；炭化ケイ素などの炭化物；硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの金属塩；ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩；カーボンブラック；シリカなど。これら外添剤は単独で使用しても、複数併用してもよい。好ましくは疎水化処理を行なったものがよい。
【００９５】
以上の成分からなるトナーの帯電極性は、ネガ極性、ポジ極性どちらでも可能であるが、本実施例では、ネガ帯電極性のトナーを用い、キャリアとの摩擦により帯電する平均帯電量（単位重量当りの電荷量；以下Ｑ／Ｍ）が−１．０×１０-2Ｃ／ｋｇ〜−６．０×１０-2Ｃ／ｋｇのものを用いた。
【００９６】
以上説明したように、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を使用し、高速化対応のために現像剤担持体を複数有する現像装置において、磁性キャリアが、１００ｍＴの外部磁場において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有する比較的低磁化キャリアであり、複数の現像スリーブを感光ドラム表面に沿ってその移動方向上、下流に並べて配置し、下流側の現像スリーブのマグネットパターンを、現像極と現像極のひとつ下流側の磁極との間隔を、現像極と現像極のひとつ上流側の磁極との間隔より狭くし、且つ現像極を感光ドラムに対して、±５°以内に収めるようにすることで、現像部で、磁気ブラシが感光ドラムをソフトに摺擦するので、感光ドラム上に現像されたトナー像に対するスキャベンジング効果が少なくなり、磁気ブラシによるハキメムラ等を防止でき、高品位な画質を、長期にわたり高速状態で出力し続けることが出来る。
【００９７】
画像形成は、以上の工程を経て行なわれるが、本発明は、以上説明してきたような一つの現像器及び感光ドラムで画像形成を行なう例に限定されるものではなく、例えば、転写ベルト７１の回りに感光ドラムと４色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、Ｂｋ等）の現像器がそれぞれセットになって配置される、タンデム方式にもあてはまるものである。
【００９８】
そして、本実施例では、現像器２つで構成された現像装置について説明したが、現像器の数はこれに限らず、３つ以上の現像器が感光ドラム周囲に設けられてもよく、それぞれが現像スリーブを備えてもよい。この場合は、下流側現像器とは、備えられた現像器のうちでも、感光ドラム回転方向で最下流に配置された現像器となり、下流現像スリーブにおいて、磁極配置が上記のように設定されればよく、他の現像スリーブの磁極構成については適宜設定する。
【００９９】
又、本発明は静電記録方式のものにも適用できる。そして、感光ドラム上には、静電潜像がデジタル方式にて形成されることが有効であるが、アナログ方式で形成されてもよい。
【０１００】
静電潜像がデジタル潜像であることが有効な点は、特に低濃度部のガサツキ感（粒状感）に対する効果であり、それは次のようなものである。
【０１０１】
アナログ潜像とデジタル潜像で、同じ濃度を形成するためにはアナログ潜像の方が潜像電位深さが浅くなる。それに対してデジタル潜像の方が1ドット潜像が深くなるので、トナーが確実に潜像に付着することで、磁気ブラシによるハキメムラレベルが良化する、といったものである。
【０１０２】
実施例２
本実施例の現像装置においては、図４に示すように、実施例１では現像装置として、２個の独立した現像器４、５を用いているのに対し、１個の現像器４００内に、現像手段である２本の現像スリーブ１１ａと１１ｂを含有し、現像剤攪拌部材１４を１個設けている。それ以外の構成は、実施例１と同じである。
【０１０３】
そして、本実施例でも、下流現像スリーブ１１ｂの現像極近傍の磁極パターンは、実施例１と同条件であり、即ち、現像極と現像極のひとつ下流側の下流搬送極との極間角度を、現像極と現像極のひとつ上流側の上流搬送極との極間角度より狭くし、且つ現像極を感光ドラムとの対向部に対して現像スリーブ基準で±５°以内に設定している。
【０１０４】
こうした現像スリーブを複数有する現像器を用いれば、本発明の目的は達成できる。そうした現像器の一例として、本実施例で用いた現像器に関して、図４を用いて説明する。
【０１０５】
本現像器４ａは、実施例１の現像４、５と同様に、二成分磁気ブラシ現像器として構成されており、実施例１にて説明したトナーと磁性キャリアを含有する二成分現像剤１９を収容した現像容器１６を備える。
【０１０６】
図４に示すように、その現像容器１６の感光ドラム１と対面した開口部に、現像剤１９を担持して感光ドラム１と対向した現像部４０に搬送する現像剤担持体である現像スリーブ１１ａ、１１ｂを２個、隣り合わせて感光ドラム１に対向させて、その移動方向に沿って上流側と下流側に設けられている。ここでは、現像スリーブ１１ａ、１１ｂは、共に感光ドラム１との対向部が同方向に移動する向きに回転する。
【０１０７】
図４に示すように、上流現像スリーブ１１ａ内のマグローラ１２ａの、現像部より現像スリーブ１１ａ回転方向上流に位置するＮ１極と現像剤層厚規制ブレード１５で現像剤層厚が規制される。そして実施例１と同様に、図示しない電源から現像バイアスが両者の現像スリーブ１１ａと１１ｂに、共通に印加される。現像バイアスに関しては実施例１と同様のものを印加する。
【０１０８】
２本の現像スリーブ１１ａと１１ｂ各々の構成は、実施例１の現像器４、５に設けられた現像スリーブ１１ａ、１１ｂと同じで、それぞれ、内側に固定された磁界発生手段であるマグネットローラ１２ａ、１２ｂが配置された、回転可能な非磁性円筒１１ａ、１１ｂから構成される。
【０１０９】
そして、２つの現像スリーブ１１ａ、１１ｂが近接して配置されているが、離れて配置されてもよい。
【０１１０】
本実施例においては、この２本の現像スリーブ１１ａ、１１ｂが近接している場合において、剤の流れについて説明する。
【０１１１】
上流現像スリーブ１１ａに、それに内蔵されたマグネットローラ１２ａにおけるＳ１極の位置で、現像剤が汲み上げられ、現像スリーブ１１ａの回転により内部の磁極の搬送極Ｎ１極Ｓ２極と搬送される過程で、規制ブレード１５により現像剤層厚が規制され、感光ドラム１に対向した第一現像極Ｎ３極に搬送され、磁気ブラシが形成され、現像に供される。１回目の現像が終了した現像剤は、マグネットローラ１２ａの、下流現像スリーブ１１ｂとの対向部に配置されたＳ３極にて現像スリーブ１１ｂに受け渡される。この時マグネットローラ１２ａのＳ３極とその現像スリーブ１１ａ回転方向下流で現像容器１６内に配置された現像剤汲み上げ磁極であるＳ１極と反発磁界を形成しているので、現像剤は２つの現像スリーブ１１ａと１１ｂとの対向部をすり抜けることはなく、上流側の現像スリーブ１１ａのマグネットローラ１２ａのＳ３極の位置から、下流現像スリーブ１１ｂに内蔵されたマグネットローラ１２ｂのＮ４極に引きつけられ、下流現像スリーブ１１ｂに担持される。
【０１１２】
下流現像スリーブ１１ｂに受け渡された現像剤は、下流現像スリーブ１１ｂにおいてマグネットローラ１２ｂの第２現像極であるＳ４極にて磁気ブラシとなり２回目の現像に供される。
【０１１３】
このように、本実施例では、現像スリーブ１１ａと１１ｂ間の現像剤の受け渡しは、両現像スリーブ１１ａ、１１ｂ内のマグローラ１２ａ、１２ｂそれぞれに設けられているＳ極とＮ極を対向して受け渡す構成である。
【０１１４】
この構成の場合、２回目の現像時のＴ／Ｄ比が確実に低下しているので、１回目の現像後の現像剤が確実に攪拌されずに、現像剤中のキャリアに誘起される逆電荷（キャリアからトナーが剥がされることにより、キャリアに誘起される逆電荷（＋側）即ちカウンターチャージ）が残っているとしたら、２回目の現像時にハキメムラ等が発生しやすくなる。
【０１１５】
しかし、本構成のようにすれば、カウンターチャージが発生した現像後の剤が上流スリーブ１１ａ上を移動し、更に下流スリーブ１１ｂに受け渡されて、２回目の現像を行なうまでの間に、充分なトナーとキャリアの動きがあることで、カウンターチャージは消滅する。その結果、Ｔ／Ｄ比は下がるもののハキメムラ等は発生しない。
【０１１６】
この系の場合、現像器を２個、感光ドラム１の回りに配置することがなく、１個の現像器で対応が可能となり、構成が簡略化できる。
【０１１７】
尚、図１及び図２における攪拌搬送スクリュー１３に変わるものとして、本実施例では、バケットローラ１４を用いた構成をとっている。この構成は、この例に限られるものでなく、現像器４、５と同様に、長手方向の攪拌搬送を行なう、らせん状のスクリューを用いても構わない。
【０１１８】
以上説明してきたように、複数の現像器を用いる現像構成でも、１００ｍＴの磁界において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有する磁性キャリアを用い、且つ下流現像スリーブの現像極と、反発磁界を形成する磁極のうち、上流側の反発磁極より上流側に配置された、現像極のひとつ下流側の下流搬送極との間の角度を、現像極と現像極のひとつ上流側の上流搬送極との間の角度より狭くし、且つ現像極位置を感光ドラム対向位置より±５°以内に配置することにより、ハキメムラのない高品位な画質を維持したまま、高速化対応が達成出来た。しかも、小スペース化／低コスト化も同時に達成することができた。
【０１１９】
又、ここでも現像スリーブは３つ以上備えられてもよく、その時は、感光ドラム回転方向で最下流に配置された現像スリーブが下流現像スリーブとなり、下流現像スリーブにおいて、磁極配置が上記のように設定されればよく、他の現像スリーブの磁極構成については適宜設定する。
【０１２０】
実施例３
本実施例では、上流現像スリーブ１１ａと下流現像スリーブ１１ｂの直径の関係のみが、実施例１と異なり、他の構成は全て実施例１と同じとした。
【０１２１】
本実施例でも、下流現像スリーブ１１ｂの現像極Ｓ１近傍の磁極パターンは、図１に示す実施例１と同条件で設置されており、即ち、現像極Ｓ１と下流側磁極Ｎ１との極間角度βを、現像極Ｓ１と上流側磁極Ｎ２との極間角度αより狭くし、且つ現像極Ｓ１を感光ドラム１との対向部に対して現像スリーブ基準で±５°以内に設定している。
【０１２２】
更に、本実施例では、上流現像スリーブ１１ａの直径を２４．５ｍｍ、下流現像スリーブ１１ｂの直径を２０ｍｍとし、下流側現像スリーブ１１ｂの直径を上流現像スリーブ１１ａの直径より小さくした。
【０１２３】
本実施例のように下流現像スリーブ１１ｂの径を、上流現像スリーブ１１ａの径より小さくすることにより、実施例１の構成の効果を更に高めることができる。
【０１２４】
尚、現像スリーブ数が３つより多い時には、感光ドラム１回転方向で最下流に配置された現像スリーブを下流現像スリーブとし、その直径が、備えられた現像スリーブのうち最小となるように配置する。
【０１２５】
即ち、下流現像スリーブ１１ｂ径を小さくすることで、実施例１で説明したような、現像後に感光ドラムから離間する構成、所謂磁気ブラシがすぐ寝る構成がとりやすくなる。そして、上流スリーブ１１ａの径は現像性を保つためには大きいほうが有利であり、このことから、本実施例においては、上流現像スリーブ１１ａの直径と、下流現像スリーブ１１ｂの直径との大小関係を上述のように設定している。
【０１２６】
いくつかの検討の結果、上流現像スリーブの直径を１６ｍｍ以上５０ｍｍ以下、下流現像スリーブの直径を１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下に設定し、且つ直径の大小関係を上述にすることにより、効果は得られた。
【０１２７】
ここで、下流現像スリーブの直径はあまり小さくしすぎると、現像剤の接触領域（周方向）が狭くなるので現像性が低下し、高速系において周速比を低く設定できなくなるので、１０ｍｍが下限になる。上限はコストの問題から、上流現像スリーブ径を５０ｍｍに設定したが、２本の現像スリーブを用いた現像構成であるので５０ｍｍより大きい径の現像スリーブを用いる必要はない。また、スリーブ間の大小関係は、この値の中から設定すれば良い。
【０１２８】
以上説明してきたように、複数の現像器を用いる現像構成でも、１００ｍＴの磁界において３．０×１０4Ａ／ｍ以上２．５×１０5Ａ／ｍ以下の磁化量を有する磁性キャリアを用い、且つ下流現像スリーブの現像極と、反発磁界を形成する磁極のうち現像スリーブ回転方向で上流側の反発磁極より上流側に配置された、現像極のひとつ下流側の下流搬送極との間の角度を、現像極と現像極のひとつ上流側の上流搬送極との間の角度より狭くし、且つ現像極位置を感光ドラム対向位置より±５°以内に配置することにより、ハキメムラのない高品位な画質を維持したまま、高速化対応が達成出来た。
【０１２９】
又、現像プロセスにおいて、最終的に画像性（ガサツキ）が決定されるのは、現像部最下流の領域であるので、下流スリーブの磁極パターンを上述のように設定すれば、下流スリーブ上で穂立った磁気ブラシを現像終了後にすぐ寝かせることが可能になり、更にハキメムラが発生しにくくなる。
【０１３０】
本構成をとれば、ハキメムラのない高品位な画質を、長期にわたり高速状態で出力し続けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明に係る現像装置である下流側現像器の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る現像装置である上流側現像器の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る現像装置の他の例を示す断面図である。
【図５】潜像形成手段の構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１    感光ドラム（像担持体）
４    上流側現像器
５    下流側現像器
１１ａ、１１ｂ  現像スリーブ（現像剤担持体）
１２ａ、１２ｂ  マグネットローラ（磁界発生手段）
４０、５０  現像部
【図１】
2005221780.tif 000003
【図２】
2005221780.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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