(57)【要約】【課題】  磁性一成分現像剤を使用し、複数の現像スリーブによって感光ドラム上の静電潜像を現像する現像装置において、上流側の現像スリーブに対するトナーのコーティングを均一で安定させて、高画質で安定した濃度を維持する。【解決手段】  上流側の現像スリーブ１１内部の固定マグネット１１は、感光ドラム１に面する磁極Ｓ１と下流側の現像スリーブ１２に面する磁極Ｎ２とを有する。下流側の現像スリーブ１２内部の固定マグネット１２は、感光ドラム１に面する磁極Ｎ１と現像スリーブ１１に面する磁極Ｓ１との間に、反発極Ｎ２，Ｎ３を有する。また、反発極Ｎ２，Ｎ３に対向するように配置されて、この反発極Ｎ２，Ｎ３による法線方向の磁力が最大となる位置を覆う壁２０を設ける。さらに、現像スリーブ１２表面のトナーの層厚を、現像スリーブ１１により規制する。【選択図】      図３ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面の移動方向に沿っての上流側と下流側とに相互に近接状態で同方向に回転するように配設され、前記像担持体表面の静電潜像を一成分現像剤によって現像する上流側の現像剤担持体と下流側の現像剤担持体とを備え、前記上流側の現像剤担持体が前記下流側の現像剤担持体の現像剤層厚規制部材を兼ねる現像装置において、
前記上流側の現像剤担持体の内部に配設された第１の磁性部材と、
前記下流側の現像剤担持体の内部に配設された第２の磁性部材と、を備え、
前記第１の磁性部材は、前記下流側の現像剤担持体に面する磁極を有し、
前記第２の磁性部材は、前記像担持体に面する磁極Ａと、前記上流側の現像剤担持体に面する磁極Ｂと、前記下流側の現像剤担持体の回転方向に沿っての前記磁極Ａの下流側でかつ前記磁極Ｂの上流側に配設されて相互に反発極を構成する同極性の磁極Ｃ，Ｄを有し、
前記磁極Ｃ，Ｄに対向するように配置されて、前記磁極Ｃ，Ｄによる法線方向の磁力が最大となる位置を覆う壁を有する、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記磁極Ｄは、磁極の強さが６０〜１００ｍＴである、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記磁極Ｂは、前記上流側の現像剤担持体の中心と前記下流側の現像剤担持体の中心とを結ぶ線に対して前記像担持体と反対側に配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記下流側の現像剤担持体と前記壁との距離が、０．５〜３ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記上流側の現像剤担持体と前記下流側の現像剤担持体とに、交流成分及び直流成分を有する現像バイアスを印加する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記上流側の現像剤担持体及び前記下流側の現像剤担持体は、表面が結晶性グラファイト、フェノール樹脂を有するコーティング部材で被覆されている、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記上流側の現像剤担持体及び前記下流側の現像剤担持体は、表面が金属メッキで覆われている、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
クリーニング手段によって前記像担持体から回収された現像剤を再利用する、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体表面を露光する露光手段と、前記静電潜像を現像する現像手段と、現像された現像剤像を被転写部材に転写する転写手段と、を備えた画像形成装置において、
前記現像手段が、請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置である、
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、プリンタ，複写機，ファクシミリ，印刷装置等の画像形成装置に使用される現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ，複写機，ファクシミリ，印刷機等の画像形成装置の高速化に対応した現像装置として、特許文献１〜５には、以下のような内容が記載されている。
【０００３】
特許文献１には、二成分磁気ブラシを用いた現像スリーブ（現像剤担持体）を複数用いるものが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、感光体との間の距離を、下流側の現像スリーブほど近づけて、現像スリーブからのトナーの補給量を均一化するものが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、複数の現像スリーブを有する現像装置の小型化について記載されている。
【０００６】
そして、特許文献４，５には、二成分現像剤を用いた複数の現像スリーブの磁力に関して記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２０４０８４号公報
【特許文献２】特開平２−１８８７７８号公報
【特許文献３】特公平３−５５７９号公報
【特許文献４】特開平９−８０９１９号公報
【特許文献５】特許第３０１７５１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１〜５の現像装置は、以下の（１）〜（３）のような問題があった。
【０００９】
（１）磁性一成分現像剤を用いた現像方式で複数の現像スリーブが近接して配設され、上流側の現像スリーブが下流側の現像スリーブの現像剤（トナー）層厚規制部材を兼ねる現像装置においては、省スペースで小型であるものの、キャリヤを用いた従来の二成分現像とは異なり、現像剤を均一にコートすることは困難であった。
【００１０】
特に、カートリッジ方式ではなく現像剤を随時補給していく補給系の現像装置や、複数の現像スリーブを用いた現像装置は、高速機に向いてはいるものの、さらなる高速が要求された場合には、耐久性、安定性に問題があった。
【００１１】
（２）高速機においては耐久中の現像スリーブの高速回転に伴う昇温、機械的なシェアによりトナー劣化を起こしやすく、結果として耐久における濃度低下、画質劣化を起こしていた。
【００１２】
（３）最近では環境対応が要求されており、廃棄物を低減するためにトナーの消費量を減らすことが必要になってきている。
【００１３】
そこで、本発明は、磁性一成分現像剤を用いて現像を行う現像装置であって、複数の現像剤担持体が近接して配置され、上流側の現像剤担持体が下流側の現像剤担持体の現像剤層厚規制部材を兼ねる現像装置において、上流側の現像剤担持体の現像剤の均一で安定したコーティングを実現し、高画質で安定した濃度を維持することのできる現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
また、このような現像装置及び画像形成装置において、現像剤の消費量を少なくすることを目的とするものである。
【００１５】
さらに、このような現像装置及び画像形成装置において、省スペース化したコンパクトな現像装置にすることで分散型の小型のプリントオンデマンドに適した高速機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明（請求項１に係る発明）は、像担持体表面の移動方向に沿っての上流側と下流側とに相互に近接状態で同方向に回転するように配設され、前記像担持体表面の静電潜像を一成分現像剤によって現像する上流側の現像剤担持体と下流側の現像剤担持体とを備え、前記上流側の現像剤担持体が前記下流側の現像剤担持体の現像剤層厚規制部材を兼ねる現像装置において、
前記上流側の現像剤担持体の内部に配設された第１の磁性部材と、
前記下流側の現像剤担持体の内部に配設された第２の磁性部材と、を備え、
前記第１の磁性部材は、前記下流側の現像剤担持体に面する磁極を有し、
前記第２の磁性部材は、前記像担持体に面する磁極Ａと、前記上流側の現像剤担持体に面する磁極Ｂと、前記下流側の現像剤担持体の回転方向に沿っての前記磁極Ａの下流側でかつ前記磁極Ｂの上流側に配設されて相互に反発極を構成する同極性の磁極Ｃ，Ｄを有し、
前記磁極Ｃ，Ｄに対向するように配置されて、前記磁極Ｃ，Ｄによる法線方向の磁力が最大となる位置を覆う壁を有する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、上流側の現像剤担持体に現像剤を均一で安定してコーティングすることができ、高画質で安定した濃度を維持しつつトナー消費量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１９】
＜実施の形態１＞
［画像形成装置］
図１に本発明を適用することができる画像形成装置の一例としてデジタル複写機の概略構成を模式的に示す。
【００２０】
同図に示す複写機（以下「画像形成装置」という。）は、画像形成装置本体（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転自在に支持された、像担持体としての電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、感光ドラム１表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電器２と、帯電後の感光ドラム１表面を露光して静電潜像を形成する露光手段としての露光装置３と、静電潜像をトナー像として現像する現像手段としての現像装置４と、現像後の感光ドラム１表面を帯電するポスト帯電器５と、感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐ上に転写する転写手段としての転写帯電器６と、トナー像転写後の記録材Ｐを感光ドラム表面から分離する分離手段としての分離帯電器７と、トナー像転写後の感光ドラム１表面を清掃する清掃手段としてのクリーニング装置８と、給搬送手段（不図示）によって搬送され、トナー像転写後の記録材Ｐ上にトナー像を定着させる定着手段としての定着装置９と、が配設されている。上述の現像装置４には、トナーを補給するホッパー１０が設けられている。また現像装置４は、現像剤（トナー）担持体としての２本の現像スリーブ、すなわち感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿っての上流側の現像スリーブ１１と下流側の現像スリーブ１２とを有している。なお、以下の説明では、適宜、「上流側の現像スリーブ１１」を「第１の現像スリーブ１１」、また「下流側の現像スリーブ１２」を「第２の現像スリーブ１２」というものとする。
【００２１】
上述構成の画像形成装置において、感光ドラム１としては、高耐久な直径１０８ｍｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体が使用される。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体は、正の帯電特性を有する。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に４７０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。記録材Ｐとしては、シート状の紙（普通紙やコート紙、封筒等）、透明フィルムを使用することができる。Ａ４サイズの記録材Ｐを縦通し（記録材Ｐの短辺を搬送方向に向けた姿勢）の場合には、ほぼ９０枚／ｍｉｎのスループットとなる。
【００２２】
感光ドラム１は、一次帯電器２により例えば＋４５０Ｖに一様帯電された後、露光装置３によって６００ｄｐｉで画像露光がなされる。露光装置３は、例えば、半導体レーザーを光源として画像信号に基づいて変調されたレーザー光を発振する。発振されたレーザー光は、モータにより一定の回転数で高速回転するポリゴンミラー（不図示）により偏光され、結像レンズ（不図示）を経て、折り返しミラー（不図示）で反射された後、感光ドラム１上をラスタ走査する。感光ドラム１表面は、この走査（露光）により露光部分の電荷が除去されて、例えば＋１００Ｖに減衰され、これにより静電潜像が形成される。なお、レーザー光の波長は６８０ｎｍである。
【００２３】
こうして感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナーが付着され、トナー像として現像される。
【００２４】
つづいてポスト帯電器５で差電流＋１００μＡ（ＡＣ＋ＤＣ）流してトナー像を帯電させるとともに、感光ドラム１とトナー像との間の吸着力を弱めて、転写・分離が容易に行われるようにする。
【００２５】
感光ドラム１上のトナー像は、給搬送装置（不図示）によって矢印Ｋ方向に搬送されてきた記録材Ｐに、転写帯電器６によって転写される。トナー像転写後の記録材Ｐは、分離帯電器７によって感光ドラム１表面から分離される。
【００２６】
記録材Ｐが分離された感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置８によって除去され、次の画像形成に供される。
【００２７】
一方、感光ドラム１から分離された記録材Ｐは、定着装置９に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にとトナー像が定着される。これにより、１枚の記録材Ｐに対する画像形成が終了する。
【００２８】
上述の画像形成装置に使用される現像装置４、すなわち本発明が適用され得る現像装置４の概略を説明する。
【００２９】
現像装置４は、複数（２本）の現像スリーブ１１，１２を用いることで、高速での画像形成を可能としている。本実施の形態では、現像装置４の現像方式として、構成が簡単で、寿命となる２０００ｋ枚（２００００００枚）まで現像スリーブ１１，１２のメンテナンスが不要な、高耐久な現像方式である、ブラック（黒）の磁性一成分現像剤を使用した現像を行っている。トナーはポジトナー（正帯電性のトナー）で重量平均粒径は８．０μｍである。樹脂はスチレンアクリル樹脂からなり磁性体を９０重量部入れている。また、外添剤として０．８％（重量％）のＳｉＯ２をまぶしてある。そして本実施の形態では、複数の現像スリーブ１１，１２を用いた反転現像を行う。トナー補給の動作は、図２中の攪拌部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうちの攪拌部材１３ａ付近のトナーがなくなると、圧電素子１４の信号により、制御装置１５が、ホッパー１０のニュートナー（新規のトナー）収納室１０ａ底部に配置されているマグネットローラ１６を回転させるような信号を出力し、マグネットローラ１６の回転によりホッパー１０からトナーが現像容器１８内に補給されるようになっている。同図中の符号１７は、ニュートナー収納室１０ａ内のトナーをマグネットローラ１６の長手方向に沿って搬送するスクリューを示す。また、符号１９は、現像剤（トナー）層厚規制部材としての磁性ブレードを示している。
【００３０】
現像装置４としては、磁性一成分現像方法によりジャンピング現像を行うようにした。現像装置４は、現像剤担持体として上述のように２本の現像スリーブ、すなわち第１の現像スリーブ１１と第２の現像スリーブ１２とを有している。第１の現像スリーブ１１と第２の現像スリーブ１２は、図３に示すように、ほぼ上下に配置され、同方向、すなわちそれぞれ矢印Ｒ１１方向，矢印１２方向に回転する。
【００３１】
図４に示すように、キャリヤを有する二成分現像のトナーの流れは、２本の現像スリーブ１１，１２の近接部で現像剤を、第１の現像スリーブ１１から第２の現像スリーブ１２に受け渡すようにしている。すなわち感光ドラム１に面した現像スリーブ周上に現像剤を搬送する。これは、二成分現像においては、主にキャリヤでトナーを帯電するため、現像スリーブ１１，１２は、現像剤の搬送のみできればよいからである。
【００３２】
しかし、主に現像スリーブが帯電に寄与する磁性一成分トナーを用いた場合、現像スリーブ上に安定な薄層コートにしてトナーの帯電を十分にする必要があるため、第２の現像スリーブ１２での現像剤の流れは、図５に示すようになり、図４の二成分現像剤の場合とは明らかに異なる。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、トナー搬送に加えてコートを均一で安定にし、かつ帯電させるといった課題に対しての新技術を提案するものである。
【００３４】
一成分現像剤を用いた、同方向に回転する複数の現像スリーブを近接させた状態で配置し、感光ドラムの回転方向に沿っての上流側（第１）の現像スリーブが下流側（第２）の現像スリーブのトナー層厚規制部材を兼ねた現像装置においては、図６中の領域Ｚ部付近のトナー量、トナー密度が第２の現像スリーブ１２上のトナーコート層のトナー量、帯電量に特に敏感である。
【００３５】
二成分現像剤の場合、例えば、特開平６−３１７９８７号公報、特開平８−１０１５８５号公報に記載されているような磁極パターンでは耐久時や朝一番での電源投入時で状態が異なり、また低湿環境と高湿環境でも変動しており、コート不良を起こしていた。また、高速機においては現像スリーブが高速回転するためトナー層厚規制部（トナーコート規制部）でトナーは機械的シェア（せん断力）を受ける。耐久が進むと現像装置近傍も昇温し、極端な場合には、図６に示すような領域Ｚ部でトナー塊を形成して固まってしまい、現像スリーブがロックして回転しないおそれがある。これを本実施の形態の構成にすることで解決するものである。
【００３６】
本実施の形態の構成としては、図７に示すように第１の現像スリーブ１１内部に配設される固定マグネット（第１の磁性部材）２１は、感光ドラム１に面する磁極ａと、第２の現像スリーブ１２に面する磁極ｂとを有している。一方、第２の現像スリーブ１２内部に配設された固定マグネット（第２の磁性部材）２２は、感光ドラム１に面する磁極Ａと、第１の現像スリーブ１１に面する磁極Ｂとを少なくとも有し、さらに矢印Ｒ１２方向に沿っての磁極Ａの下流側でかつ磁極Ｂの上流側に配設されて相互に反発極を構成する同極性の磁極Ｃ，Ｄ（磁極対）を有する。
【００３７】
このように、本実施の形態の特徴の１つは、反発極である磁極Ｃ，Ｄを設けること、及び両磁極Ｃ，Ｄの法線方向磁力の最大位置をすべて壁で覆うことである。なお、これについては、後にさらに詳述する。
【００３８】
本発明の別の特徴の１つは、第２の現像スリーブ１２の磁極Ｃ，Ｄのうち、最下流の磁極Ｄの強さを６０ｍＴ（ミリテスラ）以上にすることである。
【００３９】
このことにより、現像スリーブ上のトナーコートを安定にさせ、かつ現像スリーブの高速回転においてもトナー劣化を低減することが可能になる。
【００４０】
この点について説明する。
【００４１】
図８（ａ）に従来の現像装置の構成での、高湿時で耐久中時のハーフトーン画像を示す。矢印Ｋ方向は、記録材Ｐの搬送方向である。トナーコート不良の場合、このようにむらのある画像となる。白地部においてはかぶりむらとなる。なお、かぶりの評価基準については後述する。これは図６に示すようにトナーの流動性が悪い状態で放置された後は、トナーが固まりとなって第２の現像スリーブ１２の磁極Ｎ２によって搬送され、一部は第１の現像スリーブ１１に行くものの、ある程度以上で領域Ｚ部に詰まり始める。トナーが詰まると、急激な圧力がトナー自身にかかり、いわゆるブロッキング現象が発生して、トナーは粉体としてではなく、固体状態として現像スリーブ１１，１２間を通過するため、第２の現像スリーブ１２上のトナーは均一ではなく、不均一でむらのあるコートとなる。これが図８（ａ）のむらを引き起こす原因である。そして、極端な場合には、現像スリーブはその抵抗で回転しなくなる現象、いわゆるブロッキングが発生する。
【００４２】
これは磁性一成分トナーを用いた場合、前述のように現像剤の流れが二成分とは異なること、及びトナー層厚規制の方法が薄層コートにしてトナーの帯電を十分にする必要があるために生じる問題である。
【００４３】
これに対して、図３に示すように、第２の現像スリーブ１２の、感光ドラム１表面に対向しない部分に反発極（反発磁極）Ｎ２，Ｎ３を設けるとともに、現像容器１８に、これらの磁極Ｎ２，Ｎ３を覆うように壁２０を設けた。なお図３中の磁極Ｎ２，Ｎ３は、それぞれ図７中の磁極Ｃ，Ｄに対応する。また、図３中の磁極Ｎ１，Ｓ１は、それぞれ図７中の磁極Ａ，Ｂに対応する。図３に示す構成による、１００ｋ枚（１０００００枚）耐久におけるハーフトーン画像を、図８（ｂ）に示す。このように耐久においてもむらのない画像となり、これはトナーの流動性が悪い状態で放置された後でも変わらなかった。
【００４４】
また、画像濃度については、図９に示すように、従来、耐久１００ｋ枚連続コピーで常温環境で濃度１．１だったのに対して、本実施の形態では１．３であった。これは反発極を形成することで、図６中の領域Ｚ部での現像剤の圧縮を低減する効果があり、トナーの層厚規制部での機械的なシェアを減らすこと、及びこれらの反発極を壁２０で覆うことで、詰まりトナーを第２の現像スリーブ１２に取り込む磁極Ｎ２，Ｎ３を壁２０で覆うことにより、第２の現像スリーブ１２上に新しいトナーが供給されすぎないようにして、さらに領域Ｚ部への過剰なトナーの圧迫を防ぐ効果による。本実施の形態では、第１の現像スリーブ１１の磁極を４極としたが、例えば磁極Ｎ２と磁極Ｓ２との間に、磁極Ｎ２に対して反発極となる磁極Ｎ３を設けるようにしてもよい。
【００４５】
図１０に、コート性について、従来例との比較を示す。
【００４６】
従来はコート不良、帯電不良、トナー劣化を起こし、その結果むら画像、画像濃度低下となっていた。また、低湿環境と高湿環境などでも変動していた。これに対して、本実施の形態では、ブロッキング（高温高湿環境下）、画像むら（帯電不良、トナーコートむら）がなく、濃度についても安定化でき、また全環境、耐久で問題のない現像系を達成できた。この耐久とは朝一番での画像形成時、及び耐久後ともに問題のないことを意味する。
【００４７】
［壁と磁力］
次に、現像容器１８に設けた壁２０（図３参照）と磁力との関係について詳述する。まず、壁２０の効果について、図１１に示すように、反発極ではない場合についてみる。壁２０を設けないで、直接磁極Ｄ（ここでは磁極Ｎ２）の磁力を変化させた場合を図１２に示す。これは磁極の強さと、トナー搬送性及びブロッキング性との関係についての結果である。
【００４８】
同図から、単純に磁力を低下させていくと（８０ｍＴ→２０ｍＴ）トナー搬送力が低下していく。一方トナーブロッキングに関しては磁力を下げると良化するものの、その磁力は２０〜３０ｍＴ程度とトナー搬送力としては不足で両者を満足する設計の範囲がないことがわかる。
【００４９】
したがって、このことから壁２０を設けることは意味があり、単に壁２０を設けて取り込み部の磁力を下げたのではないことがわかる。
【００５０】
また、磁力の最大位置と壁２０の関係について調べたところ、法線方向最大磁力の位置を壁２０で覆うところから効果を発揮することがわかった。
【００５１】
［反発極の効果］
次に、反発極の効果について図３を参照して説明する。従来は第２の現像スリーブ１２上のトナーは現像部を通過した後、再度、図６中の領域Ｚ部に移動し、複数現像スリーブ系においては、第１の現像スリーブ１１で感光ドラム１上に形成されたトナー像は、第２の現像スリーブ１２でさらに現像されるため、最終画像濃度は下流側の現像部で決まる。すなわち、第２の現像スリーブ１２上のトナーが劣化した場合は、結果として濃度薄となる。このため、本実施の形態の構成のように、第１の現像スリーブ１１を第２の現像スリーブ１２のトナー層厚規制部材として使用する場合は、領域Ｚ部で第１の現像スリーブ１１上のトナーが第２の現像スリーブ１２とは逆方向に移動するため、トナーは特に機械的なシェアを受けやすい。したがって、現像スリーブ１１，１２が高速回転をする場合、トナーの劣化が顕著となり濃度薄となるのである。
【００５２】
本実施の形態ではこれを防止すべく、取り込み極を反発極にした。反発極にすることで、反発極間で現像スリーブ１２上のトナーは全部ではないが６割ほどは現像スリーブ１２から自然に引き剥がされる。引き剥がされたトナーは回転とともに壁２０を越える。このことで、従来は現像終了後もすべて、現像スリーブ１２上に連れ回っていたトナーを減らすことができる。連れ回りがないために、領域Ｚ部でのトナー圧縮を低減できる。この結果、先に述べたように耐久１００ｋ枚での濃度が、従来１．１であったのを、１．３に維持することができた。
【００５３】
［壁の距離とトナー搬送性、ブロッキング性］
次に、図１３に、壁２０の距離（壁２０と現像スリーブ１２との距離をいう。以下同じ。）と、トナー搬送性及びブロッキング性との関係についての結果を示す。同図から、壁２０の距離は、０．５〜３．０ｍｍが好ましいであることがわかる。
【００５４】
［壁を設けた際の最下流磁極の磁力］
次に壁２０を設けた際の最下流磁極の磁力に関しては、図１４に示すように６０〜１００ｍＴが好ましい。この場合、壁２０の距離を２ｍｍとしたが、１ｍｍにしてもこの傾向は同じであった。なお、１００ｍＴ以上に関しては磁力を出すことが難しく検討できなかった。
【００５５】
以上のように、第２の現像スリーブ１２に反発極を設け、反発極の最高磁力部を壁２０で覆うことで第２の現像スリーブ１２のコート性、帯電性、画像濃度を安定にすることができた。壁２０の距離に関しては１〜５ｍｍが好ましく、同極性の磁極対の最下流の磁極（取りこみ極）の磁力に関してはトナー搬送性の点から６０〜１００ｍＴが好ましい。
【００５６】
［磁極配置］
次に、本実施の形態の磁極配置について述べる。
【００５７】
現像装置４の構成で、まず第１の現像スリーブ１１と第２の現像スリーブ１２との対向部Ｍでの極性に関して述べる。図１５に示すように極性を変えて第２の現像スリーブ１２のトナーコートの状態を検討した。対向部Ｍにおける磁極は７０ｍＴで磁極の位置は対向である。その結果を図１６に示す。このように対向部Ｍの磁極は異極にすることで第２の現像スリーブ１２のトナーコートは安定する。
【００５８】
なお、前述のとおり二成分現像とは異なり、図３中の反発極Ｎ２，Ｎ３の位置については検討の結果、磁極Ｎ２と磁極Ｎ３を、２個の現像スリーブ１１，１２のそれぞれの中心を結ぶ線Ｈよりも感光ドラム１側（現像装置４の外側）に出すと、第２の現像スリーブ１２でのトナー帯電を安定させることができないため、両磁極Ｎ２，Ｎ３とも線Ｈよりも現像装置４側（現像装置４の内側）に配置することが好ましい。本実施の形態では、図３中の角度θは５°とした。なお、角度θを０〜２０°で同様の検討を行ったが定性的にこれらの関係はほぼ同じであった。
【００５９】
［現像装置］
次に、本実施の形態で用いた現像装置４について詳述する。
【００６０】
現像剤は、前述のように取り扱いが簡易でメンテランスが不要で、かつ高耐久高信頼性で生産性の高い正帯電性の一成分磁性トナーを用いた。現像装置４は、図２に示すように、現像剤担持体として２本の現像スリーブ１１，１２を有している。感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿っての上流側（第１）の現像スリーブ１１と下流側（第２）の現像スリーブ１２である。
【００６１】
第１の現像スリーブ１１は、図１７に示すように、芯金１１ａと、円筒状の基体１１ｂとを有している。基体１１ｂは、直径２０ｍｍの非磁性部材であるＳＵＳ（ステンレス）３０５の表面をＦＧＢ＃６００でブラスト処理をしたものであり、その後、基体１１ｂの表面をコーティングしてコート層１１ｃを設けている。第２の現像スリーブ１２も同様である。すなわち図１７に示すように、芯金１２ａと、円筒状の基体１２ｂとを有している。基体１２ｂは、直径２０ｍｍの非磁性部材であるＳＵＳ３０５の表面をＦＧＢ＃６００でブラスト処理をしたものであり、その後、基体１２ｂの表面をコーティングしてコート層１２ｃを設けている。第１，第２の現像スリーブ１１，１２のブラスト処理後の表面粗さは、Ｒｚ３μｍとなるようにした。ここで、表面粗さの測定には、接触式表面粗さ計（サーフコーダー  ＳＥ−３３００  （株）小坂研究所）を用いた。測定条件はカットオフ値が０．８ｍｍ、測定長さが２．５ｍｍ、送りスピードが０．１ｍｍ／ｓｅｃ、倍率５０００倍である。
【００６２】
第１の現像スリーブ１１の内部には、図３，図１８に示すような４極の磁場パターンを有する磁性部材としての第１の固定マグネット２１が固定状態で配設されている。これらの図に示すように、磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２は、固定マグネット２１の真上（時計の１２時の位置）を基準として、左回り（反時計周り）に、この順に、０°，１００°，２００°，２７０°の位置にそれぞれ配置されている。また、磁極の強さは、この順に９５．０ｍＴ，１００．０ｍＴ，９０．０ｍＴ，６０．０ｍＴとなっている。
【００６３】
第１の現像スリーブ１１は、感光ドラム１に対して１５０％の周速度で回転する。トナーは、磁気ブレード１９で層厚を規制し、Ｓ−Ｂｇａｐ（現像スリーブ１１と磁性ブレード１９との距離）は２５０μｍとした。第１の現像スリーブ１１と感光ドラム１との距離Ｓ−Ｄｇａｐは２００μｍとし、現像スリーブ１１には、＋３００ＶのＤＣバイアスと、図１９に示すような矩形波、すなわちピーク間電圧Ｖｐｐが１２００Ｖ、周波数が２．５ｋＨｚの矩形波をＡＣバイアスとして印加した。これにより磁性一成分非接触現像を行う。したがって、現像コントラストは飛翔方向に２００Ｖ、かぶりとりコントラストが１５０Ｖとなる。
【００６４】
第２の現像スリーブ１２の内部には、図３，図２０に示すような５極の磁場パターンを有する磁性部材としての第２の固定マグネット２２が固定状態で配設されている。これらの図に示すように、磁極Ｓ１，Ｎ１，Ｓ２，Ｎ２，Ｎ３は、固定マグネット２２の真上（時計の１２時の位置）を基準として、左回り（反時計周り）に、この順に、−５°，８５°，１８０°，２２０°，２６０°の位置にそれぞれ配置されている。また、磁極の強さは、この順に７０．０ｍＴ，１００．０ｍＴ，６０．０ｍＴ，７０．０ｍＴ，７０．０ｍＴとなっている。
【００６５】
第２の現像スリーブ１２には＋３００ＶのＤＣバイアスと、図１９に示すような矩形波、すなわちピーク間電圧Ｖｐｐが１２００Ｖ、周波数が２．５ｋＨｚの矩形波をＡＣバイアスとして印加した。これらの数値は、上述の第１の現像スリーブ１１のものと同じであり、従って、これら第１，第２の現像スリーブ１１，１２に現像バイアスを印加する電源は、共通（１つ）でよいので、その分、構成を簡略化して、スペーサの削減、コストダウンを図ることができる。現像スリーブ１２は、感光ドラム１に対して、１５０％の周速度で回転する。第２の現像スリーブ１２上のトナーの層厚規制は、第１の現像スリーブ１１で行う。Ｓ−Ｄｇａｐ（第１，第２の現像スリーブ１１，１２間の距離）は２５０μｍとする。
【００６６】
現像装置４は、図２に示すように、現像容器１８のうちの感光ドラム１に対向する部分が開口しており、この開口部に上述の第１の現像スリーブ１１、第２の現像スリーブ１２が配設されており、現像スリーブ１１の上方には、上述の磁性ブレード１９が配設されている。現像容器１８の内部には、トナーを攪拌するとともに現像スリーブ側に向けてトナーを搬送する攪拌部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃが配設されている。
【００６７】
かぶり、むらの評価基準については下記に示すとおりである。
【００６８】
かぶり
○：２％未満    ×：２％以上
コート安定性（主観評価）
×：ハーフトーン画像（反射濃度Ｄ：０．５）にむら有り    むら濃度差０．１以上
【００６９】
次に、磁気シール部材について説明する。図３に示すように、第１の現像スリーブ１１は、内部に、４極の磁極からなる固定マグネット２１を有する現像スリーブであり、また第２の現像スリーブ１２は、内部に、５極の磁極からなる固定マグネット２２を有する現像スリーブである。これら第１，第２の現像スリーブ１１，１２の両端部近傍には、外周面に沿って、図２１，図２２に示す形状の磁気シール部材２３，２３を設けた。磁気シール部材２３は、主に鉄からなるモルダロイ（ＫＮメッキ、透磁率１０−６）で作製した磁気シール部材である。第１，第２の現像スリーブ１１，１２表面と、磁気シール部材２３との間のギャップＧは、周方向のいずれの位置においても４００μｍ±１００μｍとなるようにした。第１の固定マグネット２１の長さＬ１は、３０５ｍｍ、また第２の固定マグネット２２の長さＬ２も同様に３０５ｍｍとした。
【００７０】
磁性シール部材２３の取り付け位置については、それぞれの磁性シール部材２３，２３の外側の端部２３ａ，２３ａの位置と、固定マグネット２１，２２の端部の２１ａ，２１ａ，２２ａ，２２ａの位置とを一致させるのが最も好ましい。これは磁気シール部材２３の端部２３ａから固定マグネット２１，２２の端部２１ａ，２２ａが外側に出ている場合には、長手方向の外にも磁力が存在することになるために、その磁力でトナーが外に運ばれてしまい、トナー漏れを引き起こすためである。また、逆に磁性シール部材２３の端部２３ａに対して、固定マグネット２１，２２の端部２１ａ，２２ａが内側に入りすぎた場合には、本来、磁性シール部材２３と固定マグネット２１，２２との間で磁気ブラシを形成して、トナー漏れを無くす磁性シールが、磁気シール部材２３の外端部では磁力が存在しないのにもかかわらず、現像スリーブ２１，２２上には磁気シール部材２３の幅で磁気ブラシを形成するために、外側のトナーは端部に漏れると同時に、トナー層厚も大きくなり、ボタ落ちする場合も有る。また、長手方向には、現像スリーブ１１，１２と、固定マグネット２１，２２との関係等でガタがあるために、これを考慮して、図２２に示すように、実際には、固定マグネット２１，２２の端部２１ａ，２２ａから１ｍｍ内側に入ったところに磁性シール部材２３の端部２３ａが位置するようにした。
【００７１】
［画像処理］
本実施の形態では、画像処理はディザ法による２値化を行った。図２３に示すように、画像処理部（信号処理部）３１は、入力される画像信号に対して、解像度変換等、操作者（ユーザー）の所望する画像処理を施す。γ補正部３２は、入力された画像信号に対して、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３２ａを参照してγ補正を行う。そして、２値処理部３３は、それぞれγ補正後の画像信号に基づいて、露光装置３のレーザー発振部３４の駆動信号を発生する。レーザー発振部３４から出力される駆動信号に基づき、帯電済みの感光ドラム１表面の画像部に対応する画像露光を行う。同図中の符号３５は、ＬＵＴ算出部を示す。本実施の形態では、ＬＵＴ算出部３５は、現像コントラストに対して、γ補正部３２内のＬＵＴ３２ａを現在の動作環境において適切となるようにしている。本実施形態では、適切な現像コントラストに加え、適切な階調補正（例えばγ補正等）を施す。そして、得られた階調特性が理想的な濃度再現曲線（ＴＲＣ；ｔｏｎｅ  ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｃｕｒｖｅ）になるように、ＬＵＴ算出部３５においてγ補正部３２のＬＵＴ３２ａを更新している。
【００７２】
以上説明した実施の形態では、感光ドラム１は正の帯電特性のａ−Ｓｉ感光体を使用し、ポジトナーを用いて反転現像をする場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、負の帯電特性の感光ドラム（例えばＯＰＣ感光体）、ネガトナー（負帯電性のトナー）を用いた反転現像を行う場合においても同様に適用することができ、適用した場合には、同用の効果を奏することができる。
【００７３】
また、上述では、交流成分の現像バイアスを印加しているため、その他の効果として第１の現像スリーブ１１で余分に現像した部分を、第２の現像スリーブ１２で再び現像容器１８内に戻すことができ、トナー消費量を減らすことができる。本実施の形態の構成のように、反発極と壁２０とを設けてトナー劣化を低減させた場合、トナー帯電性が維持されるため、余分な未帯電トナーがない分、さらに有利となる。実際にトナー消費量に関して画像比率が６％の原稿で測定したところ、従来の磁性一成分現像剤を用いた現像装置において５０〜６０ｍｇ／枚であるところ、本実施の形態では４２．５ｍｇ／枚となり、トナー消費量が少なくなった。
【００７４】
以上説明したように、本発明によると、磁性一成分トナーを用いたメンテナンスフリーな小型の現像装置において、すなわち、磁性一成分現像剤を用い、複数の現像剤担持体（現像スリーブ１１，１２）が近接して、第１の現像剤担持体（現像スリーブ１１）が第２の現像剤担持体（現像スリーブ１２）の現像剤（トナー）層厚規制部材を兼ねる現像装置（現像装置４）において、上側の流現像剤担持体上の現像剤の、均一で安定したコーティングを実現し、耐久においても高画質で安定した濃度を維持しつつトナー消費量の少ない現像装置を提供することができる。
【００７５】
また、複数の現像剤担持体を有する現像装置において、高速機に使用可能な、省スペース化されたコンパクトな現像装置を構成することができるので、この現像装置を使用した画像形成装置は、分散型の小型のプリントオンデマンドに適した高速機とすることができる。
【００７６】
＜実施の形態２＞
本実施の形態においては、第１の現像スリーブでのトナー劣化をさらに低減すること、及び磁極と壁構成の最適化をしている。一般に、現像スリーブは、ＳＵＳやＡｌ（アルミニウム）素管で形成されている場合には、表面に担持する現像剤のトリボの制御が難しいとされている。
【００７７】
本実施の形態では、これに鑑みて、第１の現像スリーブと第２の現像スリーブとのトナーのトリボを制御するために、それぞれ最適なコート処方を採用し、また、負帯電性の磁性一成分トナーを用いるようにした。さらに、第１の現像スリーブ内の固定マグネットの磁極は、トナーの搬送性を鑑みて５極構成にして、第１の現像スリーブのうちの、現像容器内に位置する部分に反発極を設け、現像スリーブから一度、トナーの大きな固まりを離して、トナーの現像スリーブへの連れ回りを低減するようにした。第１の現像スリーブの場合は撹拌部材による現像スリーブの直接の供給がないために、壁を設ける必要がない。コーティングは、特開平３−３６５７０号公報で問題となってる、スリーブ周期で発生するスリーブゴースト画像を防止するとともにスリーブ表面の耐久性を高めるためである（Ａｌ表面を保護する膜である）。
【００７８】
本実施の形態は、上述の実施の形態１で説明した画像形成装置とほぼ同様の画像形成装置に適用することができる。ただし、感光ドラム１としては、正の帯電特性のａ−Ｓｉ感光体に代えて、負の帯電特性のＯＰＣ感光体（有機感光体）を使用している。また、トナー（現像剤）は、ポジトナーに代えてネガトナーのものを使用している。
【００７９】
本実施の形態においては、画像形成装置は、白黒デジタル複写機であり、感光ドラム１として、直径１０８ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた。プロセススピードは４７０ｍｍ／ｓｅｃで、Ａ４サイズの記録材で９０枚／ｍｉｎのスループットとなる。現像剤は、重量平均粒径７．５μｍのネガトナーであり、樹脂はポリエステル樹脂からなり、磁性体を９０重量部入れている。また、外添剤として１．０％（重量％）のＳｉＯ２がまぶされている。
【００８０】
次に、現像スリーブ表面のコートの処方について説明する。
【００８１】
現像スリーブのコート膜の処方は、Ａｌスリーブ表面にフェノール樹脂と結晶性グラファイト及びカーボンをある重量比割合で混合して、膜厚１０μｍで１５０℃環境で硬化させた膜を用いた。安定かつ均一な膜を形成するための厚さは２０μｍ程度である。Ｂを樹脂の重量、Ｐを樹脂以外のものの重量（結晶性グラファイト＋カーボン）とするとこの場合Ｐ／Ｂ比は１／２．５とした。
【００８２】
本構成のように、第１の現像スリーブ１１で、第２の現像スリーブ１２のトナーコート量を規制する場合に、ネガトナーに対しての若干、帯電特性が高いので、本実施の形態では、これを制御するために第２の現像スリーブ１２のみに４級アンモニウム塩を７０重量部有するフェノール樹脂を用いた。
【００８３】
第４級アンモニウム塩化合物は、添加されるとフェノール樹脂中に均一に分散され、さらに、加熱硬化して被膜を形成する際にフェノール樹脂の構造中に取り込まれ、その結果、上記化合物を有するフェノール樹脂組成物自身が負帯電性を有する物質へと変化する。したがって、このような材料を用いて形成された被覆層を有する現像剤担持体（現像スリーブ）を用いれば、現像剤を若干低めに帯電させることが可能となる。
【００８４】
本実施の形態において好適に使用される、上記した機能を有する第４級アンモニウム塩化合物としては、例えば、下記一般式で表される化合物が挙げられる。
【００８５】
【化１】
2005258200.tif 000003
（式中のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルアルキル基を表し、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ同一でもあるいは異なっていてもよい。Ｘ−は、酸の陰イオンを表す。）
【００８６】
上記の一般式において、Ｘ−の酸イオンの具体例としては、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子あるいはタングステン原子を含むヘテロポリ酸等が挙げられる。
【００８７】
【化２】
2005258200.tif 000004
【００８８】
（１）のようにフェノール樹脂に、本実施の形態で用いる特定の第４級アンモニウム塩化合物を添加した樹脂組成物を使用して被覆層を形成すると、先に述べたように、結着樹脂であるフェノール樹脂を加熱硬化させて被覆層を形成した場合に、第４級アンモニウム塩化合物がフェノール樹脂の構造中に取り込まれる。このため、前記したネガ性シリカ粒子あるいはネガ性テフロン（登録商標）粒子等のような粒子添加系の場合と異なり、部分的にではなく、被覆層全体としてポジトナーに対する正摩擦帯電付与性が向上する。さらに、粒子添加系の被膜と異なり、加工性が損なわれたり、被覆層の強度低下を生じたりすることもない。
【００８９】
本実施の形態に好適に用いられる、第４級アンモニウム塩化合物としては、具体的には、以下のようなものが挙げられるが、もちろん、本実施の形態は、これらに限定されるものではない。
【００９０】
【化３】
2005258200.tif 000005
【００９１】
【化４】
2005258200.tif 000006
【００９２】
【化５】
2005258200.tif 000007
【００９３】
【化６】
2005258200.tif 000008
【００９４】
【化７】
2005258200.tif 000009
【００９５】
【化８】
2005258200.tif 000010
【００９６】
【化９】
2005258200.tif 000011
【００９７】
【化１０】
2005258200.tif 000012
【００９８】
本実施の形態において使用する結着樹脂を構成するフェノール樹脂として、その製造工程において、触媒として含窒素化合物を用いて製造されたものを用いると、特に、加熱硬化時に第４級アンモニウム塩化合物がフェノール樹脂の構造中に取り込まれ易く、トナーのチャージアップ防止に好ましいことがわかった。
【００９９】
したがって、本実施の形態においては、このような作用を有する、その製造工程において触媒として含窒素化合物を用いて製造されたフェノール樹脂を現像剤担持体上の被覆層を構成する材料の１つとして用いれば、トナーのチャージアップを防止する現像装置の実現が可能となる。
【０１００】
本実施の形態で好適に使用し得る、フェノール樹脂の製造工程において触媒として用いられる含窒素化合物としては、例えば、酸性触媒としては、硫酸アンモニウム、燐酸アンモニウム、スルファミド酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウムといったアンモニウム塩又はアミン塩類が挙げられ、塩基性触媒としては、アンモニア、あるいは、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジアミルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリｎ−ブチルアミン、トリアミルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジエチルベンジルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジｎ−ブチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジアミルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジｔ−アミルアニリン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、ｎ−ブチルジエタノールアミン、ジｎ−ブチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン等のアミノ化合物、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、２，４−ルチジン、２，６−ルチジン等のピリジン及びその誘導体、キノリン化合物、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール及びその誘導体等の含窒素複素環式化合物等が挙げられる。
【０１０１】
本実施の形態において、被覆層の抵抗値を、上記の値に調整するためには、下記に挙げる導電性物質を被覆層中に含有させることが好ましい。この際に使用される導電性物質としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、銀等の金属粉体、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ等の金属酸化物、カーボンファイバー、カーボンブラック、グラファイト等の炭素物等が挙げられる。本実施の形態においては、これらのうち、カーボンブラック、とりわけ導電性のアモルファスカーボンは、特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与したり、その添加量をコントロールするだけで、ある程度任意の導電度を得ることができるため好適に用いられる。
【０１０２】
最終的な膜の処方はフェノール樹脂２５０重量部に対して平均粒径７．５μｍのグラファイト９０重量部、カーボン１０重量部、４級アンモニウム７０部である。ちなみに、グラファイトとカーボンの比は膜全体の抵抗の安定化のため、グラファイトをカーボンの３倍以上にすることが好ましい。膜は吹き付け法によりスリーブに塗付後、１５０度で３０分間乾燥させる。
【０１０３】
このコートの最適化を行うことで、通常は第２の現像スリーブ側のトリボ（帯電量）が大きいのに対して、本実施の形態では第１の現像スリーブ上９μＣ／ｇ、第２の現像スリーブ上９．２μＣ／ｇとほぼ同等な値に制御することができた。このことにより高温高湿、常温低湿など環境の変化に対しても両現像スリーブで最適化されているため現像特性が安定になる。
【０１０４】
第１の現像スリーブ１１の内部には、図２４，図２５に示すような５極の磁場パターンを有する固定マグネット２１を備えている（磁力は省略）。第１の現像スリーブ１１は、感光ドラム１に対して１２５％の周速度で回転する。トナーは、磁気ブレード１９で層厚を規制し、第１の現像スリーブ１１と磁性ブレード１９との距離Ｓ−Ｂｇａｐは２５０μｍとした。第１の現像スリーブ１１と感光ドラム１との距離Ｓ−Ｄｇａｐは２５０μｍとし、第１の現像スリーブ１１には−５５０ＶのＤＣバイアスと、図１９に示すようにピーク間電圧Ｖｐｐ１５００Ｖ、周波数２．７ｋＨｚの矩形波をＡＣバイアスとを重畳させて印加した。これにより、磁性一成分非接触現像を行う。したがって、現像コントラストは飛翔方向に３５０Ｖ、かぶりとりコントラストが１５０Ｖとなる。
【０１０５】
第２の現像スリーブ１２は、非磁性部材である直径２０ｍｍのアルミＡ２０１７に膜を形成したものを用いる。その内部には図２４，図２５に示す５極の磁場パターンからなる固定マグネット２２を有する。第２の現像スリーブ１２には、−５５０ＶのＤＣバイアスと、図１９に示すようなピーク間電圧Ｖｐｐ１５００Ｖ、周波数２．７ｋＨｚの矩形波をＡＣバイアスとを重畳して印加する。第１，第２の現像スリーブ１１，１２の電源は、共通（１つ）とすることができるのでコストダウンになり、かつ電源のスペースが少なくて済むメリットがある。第２の現像スリーブ１２は、感光ドラム１に対して１２５％の周速度で回転する。第２の現像スリーブ１２上のトナー層厚規制は、第１の現像スリーブ１１により行う。第１の現像スリーブ１１と第２の現像スリーブ１２との間の距離は４００μｍにした。
【０１０６】
現像スリーブ１１，１２の磁極構成は、図２０に示すように、第１の現像スリーブ１１が図２４，図２５に示すような５極、また第２の現像スリーブ１２が図２４，図２０に示すような５極である。５極の理由については前述のとおりである。
【０１０７】
次に、反発極の最下流磁極Ｄの法線方向の大きさについて示す。図１４に、壁２０の距離を２．０ｍｍにした際のトナー搬送性と磁極の強さについて示す。壁２０を設けて領域Ｚ部付近のトナー量、トナー密度を安定させることができるが、壁２０を設けることによりトナーの搬送性能力は下がる。したがって、磁極の強さとしては、同図に示すように現像系として効果を発揮する適正なところが存在する。同図のように６０ｍＴ以上が好ましい。本実施の形態において、壁２０の距離を現像系として成立する範囲で変化させたところ傾向は同じであった。図１３に、壁２０と第２の現像スリーブ１２との距離に対するブロッキング性とトナー搬送性について示す。これは搬送性は壁２０が遠くにあるとトナー供給がしずらいこと、近すぎると反発極にいる磁性トナー穂が詰まり、ブロッキングしてしまうためである。同図に示すように、壁厚としては、０．５〜３．０ｍｍが好ましい。本実施の形態では１．５ｍｍとした。
【０１０８】
本実施の形態によると、前述の実施の形態１の効果に加え、上述のようにそれぞれ最適なコート処方を採用することにより、第１の現像スリーブ１１と第２の現像スリーブ１２とのトナーのトリボの制御を容易にすることができた。また、負帯電性の磁性一成分トナーを用いるようにした。さらに、第１の現像スリーブ１１内の固定マグネット２１の磁極は、トナーの搬送性を鑑みて５極構成にして、第１の現像スリーブ１１のうちの、現像容器１８内に位置する部分に反発極Ｎ２，Ｎ３を設け、第１の現像スリーブ１１から一度、トナーの大きな固まりを離して、トナーの第１の現像スリーブ１１への連れ回りを低減することができた。
【０１０９】
＜実施の形態３＞
図２６に、本発明を適用し得る、トナーのリユース（再利用）が可能な画像形成装置の概略構成を示す。
【０１１０】
リユーストナーは基本的には、転写時に記録材Ｐに転写されないで感光ドラム１上に残り、クリーニング装置８によって回収された廃トナー（転写残トナー）である。このリユーストナーは、劣化していて、ニュートナー（新規のトナー）と比較して、トリボが極端に小さい。このため、反転成分トナー量が多く、帯電安定性やトナーコート性がさらに悪くなる。リユーストナーは凝集度が高いため、第２の現像スリーブのトナー層厚規制部（図６の領域Ｚ部参照）におけるトナーの機械的シェアはさらに増す。
【０１１１】
本実施の形態はこれらのことを鑑みて実施したものである。第１，第２の現像スリーブ１１，１２の磁極、コート処方は、上述の実施の形態２と同様である。
【０１１２】
本実施の形態の画像形成装置として、図２６に示すように、感光ドラム１としてＯＰＣ感光体を使用したデジタル複写機について説明する。
【０１１３】
感光ドラム１のプロセススピードは５００ｍｍ／ｓｅｃであり、Ａ４サイズの記録材Ｐのスループットは、１１０枚／ｍｉｎとなる。この感光ドラム１の表面を、一次帯電器２により−７００Ｖに一様帯電する。ついで、露光装置３により、波長６８０ｎｍの半導体レーザーによって６００ｄｐｉでＰＷＭによる露光を行う。これにより露光部分の電荷を除去して感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【０１１４】
次に、現像装置４により反転現像し、トナー像として可視化する。現像剤は磁性一成分ネガトナーを用いジャンピング現像をする。トナー粒径は８．０μｍである。これは従来の二成分現像剤ではキャリヤの交換を１０万枚ごとにサービスマンが行わねばならずメンテフリーでないためリユースの利点があまり繁栄できない。これに対して耐久性が無限でノーメンテナンスで済む乾式磁性一成分トナーを用いた。現像バイアスは、第１，第２の現像スリーブ１１，１２ともに、＋２００Ｖの直流電圧に、交流電圧（周波数２４００Ｈｚ、ピーク間電圧１５００Ｖｐｐ、Ｄｕｔｙ５０％）を重畳した現像バイアスを印加する。Ｓ−Ｂｇａｐは、第１の現像スリーブ１１が２５０μｍとし、Ｓ−Ｄｇａｐは第１，第２の現像スリーブ１１，１２ともに２５０μｍとした。その後、ポスト帯電器５で総電流−２００μＡ流してトナー像を帯電させた後、このトナー像を、矢印Ｋ方向に搬送される記録材Ｐに対して転写帯電器６により転写する。トナー像転写後の記録材Ｐは、分離帯電器７によって感光ドラム１表面から分離する。分離された記録材Ｐは、定着装置９によって加熱・加圧され、表面にトナー像が定着される。
【０１１５】
一方、転写時に記録材Ｐに転写されないで感光ドラム１表面に残った廃トナー（転写残トナー）は、クリーニング装置８により除去、回収される。この廃トナーは、その後、搬送パイプ３６を通してホッパー１０に戻される。
【０１１６】
搬送パイプ３６には、その内部にスクリュー状の搬送部材（不図示）が配設されていて、この搬送部材が回転することにより、廃トナーをクリーニング装置８からホッパー１０に搬送するようになっている。
【０１１７】
さらに詳細を述べると、図２６に示すように、ホッパー１０は、２つのトナー収納室１０ａ，１０ｂを有している。このうち一方のトナー収納室１０ａは、ニュートナー（新規のトナー）が収納される収納室であり、他方のトナー収納室１０ｂは、上述の搬送パイプ３６を介して搬送されてきた廃トナー（リユーストナー）が収納される収納室である。それぞれのトナー収納室１０ａ，１０ｂに収納されたニュートナー，リユーストナーは、ホッパー底部に配設されているマグネットローラ１６ａ，１６ｂにより磁力で引きつけられ、マグネットローラ１６ａ，１６ｂの回転によって、現像容器１８内に供給される。本実施の形態では、ニュートナーとリユーストナーとを現像容器１８内で混ぜる方法を採用したが、ホッパー１０内に混合するスペースを設け混ぜ合わせるようにしてもよい。現像容器１８内で混ぜられたトナーは、再び現像スリーブ１１，１２に送られて、感光ドラム１上の静電潜像の現像に供される。
【０１１８】
現像容器１８に供給されるニュートナーとリユーストナーとの量は、マグネットローラ１６ａ，１６ｂの回転を制御することで調整している。ニュートナーを供給するマグネットローラ１６ａは、通常は一定の回転速度（例えば、２回転／分）で回転させ、リユーストナーを供給するマグネットローラ１６ｂの回転を制御することにより、両トナーの供給割合を調整している。通常はマグネットローラ１６ｂは、マグネットローラ１６ａに対して１０／９０（マグローラ１６ａの回転速度：マグネットローラ１６ｂの回転速度＝９：１）に設定している。マグネットローラ１６ａ，１６ｂの回転を開始させるための信号は、現像容器１８内のピエゾセンサ（ＴＤＫ製：不図示）にトナーの自重がかからなくなって振動すると、このピエゾセンサからトナー供給信号が発せられる。これにより両現像スリーブ１１，１２の回転が開始される。
【０１１９】
本実施の形態によると、上述の実施の形態１，２の効果に加え、さらに、廃トナー（リユーストナー）を再利用することにより、廃トナーの廃棄を不要とし、またトナー消費量を低減させることができる。
【０１２０】
＜実施の形態４＞
本実施の形態はネットワークを用いた画像形成装置における現像装置に、本発明を適用したものである。
【０１２１】
複数のコンピュータに接続された画像形成装置においては、プリント信号が増加するため、画像形成のさらなる高速化が要求される。さらには通常のコピー，プリンタとして行われる画像形成に加え、コンピュータでインターネットを用いて出力するような画像比率が高い画像形成が増加する。このような画像形成装置にあっては、高速でメンテナンスレス、さらにトナー消費量が低減できる画像形成装置は特に有効となる。
【０１２２】
実際にコンピュータ２０台をネットワークを通じて結んだ場合について述べる。実施の形態２の現像装置を用いると１ヶ月に消費される量が従来の４分の３にまで低減することができた。
【０１２３】
さらに例えば、コンビニエンスストアー間を接続するネットワークを構築した際、マシンのメンテナンス時間によるダウンタイムを無くすことが必要なため、本実施の形態はメンテナンスレスという点からも磁性一成分現像剤を用いた長寿命な系なので有効となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明が適用され得る現像装置を備えた画像形成装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明が適用され得る現像装置の構成を示す縦断面図である。
【図３】上流側及び下流側の現像剤担持体（現像スリーブ）の磁極の配置、及び壁の位置を説明する図である。
【図４】キャリヤを有する二成分現像剤のトナーを流れを説明する図である。
【図５】磁性一成分のトナーの流れを説明する図である。
【図６】上流側の現像スリーブが下流側の現像スリーブのトナー層規制部材を兼ねた現像装置において、領域Ｚ部付近にトナーが凝集するようすを説明する図である。
【図７】本発明における固定マグネットの磁極の配置を説明する図である。
【図８】（ａ）は従来の現像装置により、高湿時、耐久時に出力したハーフトーン画像を示す。（ｂ）は本発明が適用された現像装置により、耐久時に出力したハーフトーン画像を示す。
【図９】耐久と濃度との関係について、従来と本発明とで比較する図である。
【図１０】コート性について、従来と本発明とで比較する図である。
【図１１】下流側の現像スリーブが反発極を有していない場合の壁の影響を説明する図である。
【図１２】壁がない場合の、磁極の強さと、トナー搬送性及びトナーブロッキングとの関係を示す図である。
【図１３】磁極Ｄの強さを６０ｍＴとした場合の、壁と現像スリーブとの距離と、トナーブロッキング及びトナー搬送性との関係を示す図である。
【図１４】壁の距離を２ｍｍとした場合の、磁力（磁極の強さ）とトナー搬送性との関係を示す図である。
【図１５】上流側の現像スリーブと下流側の現像スリーブとの対向部での極性と、コート性との関係を説明する図である。
【図１６】上流側の現像スリーブと下流側の現像スリーブとの対向部での極性と、コート性との関係を説明する図である。
【図１７】現像スリーブの構成を示す斜視図である。
【図１８】上流側の現像スリーブ内部の固定マグネットの磁極と、その磁力・角度・半値幅とを説明する図である。
【図１９】上流側及び下流側の現像スリーブに印加する現像バイアスのＡＣバイアスの矩形波を説明する図である。
【図２０】下流側の現像スリーブ内部の固定マグネットの磁極と、その磁力・角度・半値幅とを説明する図である。
【図２１】現像スリーブの磁気シール部材の形状及び配設位置を説明する図である。
【図２２】現像スリーブの磁気シール部材の形状及び配設位置を説明する図である。
【図２３】画像処理のフローを示すブロック図である。
【図２４】上流側の現像スリーブ内部の固定マグネットの磁極が５極の場合の、磁極の配置を説明する図である。
【図２５】上流側の現像スリーブ内部の固定マグネットの磁極が５極の場合の磁極と、その磁力・角度・半値幅とを説明する図である。
【図２６】トナーの再利用が可能な画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１          感光ドラム（像担持体）
２          一次帯電器（帯電手段）
３          露光装置（露光手段）
４          現像装置（現像手段）
６          転写帯電器（転写手段）
７          分離帯電器
８          クリーニング装置（クリーニング手段）
１１        第１の現像スリーブ（上流側の現像剤担持体）
１２        第２の現像スリーブ（下流側の現像剤担持体）
２０        壁
２１        固定マグネット（第１の磁性部材）
２２        固定マグネット（第２の磁性部材）
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
磁極
Ｈ          第１の現像スリーブの中チンと第２の現像スリーブの中心とを結ぶ線（上流側の現像剤担持体の中心と下流側の現像剤担持体の中心とを結ぶ線）
【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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【図２５】
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【図２６】
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