(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の磁気ブラシを用いて現像する磁気ブラシ現像装置において、
前記磁性キャリアとして、異なるコア材量からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であり、
しかも、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値と等しいか、又は前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記２種類のキャリアのうち、磁力が低いキャリアは、その形状が球形状に形成されてい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２種類のキャリアのうち、磁力が低いキャリアは、フェライトキャリアからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記２種類のキャリアのうち、磁力が相対的に低いキャリアと磁力が高いキャリアとの混合比が、８：２〜５：５に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、６．５〜１１（ｌｏｇΩ）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６】
トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の磁気ブラシを用いて現像する磁気ブラシ現像装置を備え、
像担持体上に形成される静電潜像を、前記磁気ブラシ現像装置を用いて現像することにより画像を形成する画像形成装置において、
前記磁気ブラシ現像装置は、前記磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であり、
しかも、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値と等しいか、又は前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定した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】
この発明は、磁気ブラシ現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開昭５８−１４０７５３号公報
【特許文献２】特開平０８−２９７３８１号公報
【特許文献３】特開２０００−３１９０２２号公報
【特許文献４】特許第３３６８７２０号公報
【０００３】
従来、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、メンテナンス性やユーザーの利便性の向上等のために、装置の長寿命化が強く求められており、画像形成装置の長寿命化にあたっては、感光体ドラムとして、感光層の表面に硬質の合成樹脂からなるオーバーコート層を設けたものが用いられている。
【０００４】
しかしながら、上記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像する現像装置として、フェライト系のキャリアを用いた場合には、感光体ドラム表面のオーバーコート層に、フェライト系のキャリアによって引掻き傷が発生してしまい、感光体ドラムの長寿命化を達成することができない。
【０００５】
そこで、感光体ドラムの長寿命化を達成するためには、フェライト系のキャリアに代わって、球形状の樹脂製キャリアを使用することが考えられるが、球形状の樹脂製キャリアは、現像ロール上においてスリップが発生しやすいため、当該現像ロールの現像スリーブの表面に溝形状を設けたものを用いることによって対応するのが望ましい。
【０００６】
かかる現像スリーブの表面に溝形状を設けた場合であっても、生産性の向上に伴うプロセススピードの高速化に伴い、高速領域で現像スリーブを回転した場合における寿命保証領域において、現像剤のスリップを抑制しつつ、現像剤の搬送性を保障する必要がある。
【０００７】
ところで、この種の画像形成装置に用いられる現像剤のキャリアに関する技術としては、例えば、特開昭５８−１４０７５３号公報や特開平０８−２９７３８１号公報、特開２０００−３１９０２２号公報、あるいは特許第３３６８７２０号公報等に開示されたものが既に提案されている。
【０００８】
上記特開昭５８−１４０７５３号公報に係る電子複写機の現像剤は、平均粒径が５〜２０μからなるトナーに平均粒径が１０〜４０μからなる小粒径キャリアを混合して小粒径現像剤を形成し、これに平均粒径が４０〜２００μからなる大粒径キャリアを全重量の５０％以下混合してなるように構成したものである。
【０００９】
また、上記特開平０８−２９７３８１号公報に係る静電潜像現像用キャリアは、バインダー樹脂中に磁性粉が分散されてなるバインダー型の静電潜像現像用キャリアにおいて、バインダー樹脂中に残留磁化が１３ｅｍｕ／ｇ以下の磁性粉が含有されて平均粒径が８０〜１５０μｍの範囲にある第１キャリアと、バインダー樹脂中に残留磁化が１７〜３０ｅｍｕ／ｇの範囲にある磁性粉が含有されて平均粒径が１５〜５０μｍの範囲にある第２キャリアとが含有されているように構成したものである。
【００１０】
さらに、上記特開２０００−３１９０２２号公報に係る酸化鉄粒子粉末は、球状酸化鉄粒子と八面体酸化鉄粒子が混在することを特徴とするものであり、更に具体的には、個数平均粒径が０．１５〜０．５μｍ、かつ全個数に対する八面体酸化鉄粒子の存在個数率［八面体酸化鉄粒子個数／（球状酸化鉄粒子個数＋八面体酸化鉄粒子個数）×１００］が５〜９０％で、その中の球状酸化鉄粒子の平均粒径をＸμｍ、八面体酸化鉄粒子の平均粒径をＹμｍ、八面体酸化鉄粒子の存在個数率Ｚ（％）とした時、下記式（１）を満足するように構成したものである。
１０≦（５．２／６×πＹ3 Ｚ）／［（５．２／６×πＹ3 Ｚ）＋（５．２／６×πＸ3 （１−Ｚ）］×１００・・・・・（１）
【００１１】
又、上記特許第３３６８７２０号公報に係る静電潜像現像用キャリアは、バインダー樹脂中に磁性粉が分散されてなるバインダー型の静電潜像現像用キャリアにおいて、バインダー樹脂中に残留磁化が１３ｅｍｕ／ｇ以下の磁性粉が含有されて平均粒径が８０〜１５０μｍの範囲にあり残留磁化が１０ｅｍｕ／ｇ以下の第１キャリアと、バインダー樹脂中に残留磁化が１７〜３０ｅｍｕ／ｇの範囲にある磁性粉が含有されて平均粒径が１５〜５０μｍの範囲にあり残留磁化が１６〜３０ｅｍｕ／ｇの範囲にある第２キャリアとが含有されるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、この発明が解決しようとする課題は、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図るとともに、樹脂製キャリアを用いた場合のようなキャリア表面の高抵抗化による像担持体表面へのキャリアの付着といった不具合が発生するのを抑制することが可能な磁気ブラシ現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
また、この発明が解決しようとする課題は、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図るとともに、樹脂製キャリアを用いた場合のようなキャリア表面の高抵抗化による像担持体表面へのキャリアの付着といった不具合が発生するのを抑制するために、磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であるものを用いた場合に生じる技術的課題を解決することにある。
【００１４】
更に、この発明が解決しようとする課題は、２種類のキャリアのうち、相対的に磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアとして用いられる樹脂キャリアの抵抗値が、相対的に磁力が高く下層に位置するフェライトキャリア等よりも高いと、“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けや、低温低湿環境下における現像性の低下を招くのを防止することにある。
【００１５】
さらに説明すると、２種類のキャリアのうち、相対的に磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアとして用いられる樹脂キャリア等の抵抗値が、相対的に磁力が高く下層に位置するフェライトキャリア等よりも高いと、上層に位置する樹脂キャリア等が電荷が逃げずに過剰に帯電してしまい、濃度の高いベタの画像などを現像する際に、当該濃度の高いベタ画像の後端部に現像されるべきトナーが、過剰に帯電した樹脂キャリア等からなる磁気ブラシによって静電的に掻き取られてしまい、“スタベーション”と呼ばれる画像後端の白抜けが生じるという技術的課題を生じることがわかった。
【００１６】
また、２種類のキャリアのうち、相対的に磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアとして用いられる樹脂キャリア等の抵抗値が、相対的に磁力が高く下層に位置するフェライトキャリア等よりも高い場合には、低温低湿環境下において、トナーの帯電量が過剰となり、上層の樹脂キャリアからトナーが離れずに、現像性が低下してしまうという技術的課題を生じることがわかった。
【００１７】
そこで、この発明が解決しようとする他の課題は、上述したように、“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けが生じたり、低温低湿環境下における現像性の低下が生じるのを抑制することが可能な磁気ブラシ現像装置及びこれを用いた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】
【００１８】
すなわち、請求項１に記載された発明は、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の磁気ブラシを用いて現像する磁気ブラシ現像装置において、
前記磁性キャリアとして、異なるコア材量からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であり、
しかも、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値と等しいか、又は前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定したことを特徴とする現像装置である。
【００１９】
また、請求項２に記載された発明は、前記２種類のキャリアのうち、磁力が低いキャリアは、その形状が球形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
【００２０】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記２種類のキャリアのうち、磁力が高いキャリアは、フェライトキャリアからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置である。
【００２１】
又、請求項４に記載された発明は、前記２種類のキャリアのうち、磁力が相対的に低いキャリアと磁力が高いキャリアとの混合比が、８：２〜５：５に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置である。
【００２３】
また、請求項５に記載された発明は、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、６．５〜１１（ｌｏｇΩ）であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
【００２５】
又、請求項６に記載された発明は、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の磁気ブラシを用いて現像する磁気ブラシ現像装置を備え、
像担持体上に形成される静電潜像を、前記磁気ブラシ現像装置を用いて現像することにより画像を形成する画像形成装置において、
前記磁気ブラシ現像装置は、前記磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であり、
しかも、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値と等しいか、又は前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定したことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載された発明によれば、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図ることができるとともに、樹脂製キャリアを用いた場合のようなキャリア表面の高抵抗化による像担持体表面へのキャリアの付着といった不具合が発生するのを抑制することができる。
更に、請求項１に記載された発明によれば、“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けが生じたり、低温低湿環境下における現像性の低下が生じるのを抑制することが可能となる。
【００２７】
また、請求項２に記載された発明によれば、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図ることができる。
【００２８】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、現像剤の搬送性を確保することができる。
【００２９】
又、請求項４に記載された発明によれば、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図ることができるとともに、現像剤の搬送性を確保することができる。
【００３１】
また、請求項５に記載された発明によれば、“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けが生じたり、低温低湿環境下における現像性の低下が生じるのを抑制することが可能となるとともに、キャリアの抵抗値が低く過ぎることに起因した像担持体表面へのキャリアの付着といった不具合が発生するのを抑制することができる。
【００３２】
さらに、請求項６に記載された発明によれば、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図ることができるとともに、樹脂製キャリアを用いた場合のようなキャリア表面の高抵抗化による像担持体表面へのキャリアの付着といった不具合が発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
又、請求項６に記載された発明によれば、“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けが生じたり、低温低湿環境下における現像性の低下が生じるのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る磁気ブラシ現像装置を適用した画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラー複写機を示すものである。なお、このタンデム方式のフルカラー複写機は、画像読取装置を備えているが、画像読取装置を備えていないフルカラープリンタやファクシミリとして構成しても良いことは勿論である。
【００３６】
図２において、１はタンデム方式のフルカラー複写機の本体を示すものであり、このフルカラー複写機本体１の一端側の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置３と、原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の両像を所定のドット密度（例えば、４００ｄｐｉや６００ｄｐｉ等）で読み取るようになっている。
【００３７】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の両像は、例えば、赤（Ｒ）緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の画像データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の画像データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００３８】
そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの画像露光装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに送られ、これらの画像露光装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋでは、各色の画像データに応じてレーザービームＬＢによる画像露光が行われる。
【００３９】
ところで、上記タンデム方式のフルカラー複写機本体１の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて直列的に配置されている。
【００４０】
これらの４つの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電用のスコロトロン１６と、当該感光体ドラム１５の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する磁気ブラシ現像装置１７と、クリーニング装置１８とから構成されている。
【００４１】
上記感光体ドラム１５としては、装置の長寿命化のために、感光体層の表面に硬質樹脂をコーティングしたコーティング層を備えたものを用いるのが望ましい。
【００４２】
上記画像露光装置１４は、図２に示すように、半導体レーザー１９を画像データに応じて変調して、この半導体レーザー１９からレーザービームＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー１９から出射されたレーザービームＬＢは、コリメータレンズによって平行光化された後、回転多面鏡２０によって偏向走査され、ｆ−θレンズ２１、２２で走査角度に応じて焦点距離が調整された状態で、反射ミラー２３等を介して像担持体としての感光体ドラム１５上に走査露光される。
【００４３】
上記画像処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの画像露光装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに各色の画像データが順次出力され、これらの画像露光装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから画像データに応じて出射されるレーザービームＬＢが、それぞれの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。上記各感光体ドラム１５Ｙ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された静電潜像は、磁気ブラシ現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００４４】
上記各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２５上に、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって多重に転写される。この中間転写ベルト２５は、ドライブロール２７と、アイドルロール２８と、ステアリングロール２９と、アイドルロール３０と、バックアップロール３１と、アイドルロール３２との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、欠印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５としては、例えば、可撓性を有するＰＥＴ等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。
【００４５】
上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ) 、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップロール３１に圧接する２次転写ロール３３によって、圧接力及び静電気力で記録媒体としての記録用紙３４上に２次転写され、この各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、搬送ベルト３５によって定着器３６へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録用紙３４は、定着器３６の加熱ロール３７と加圧ロール３８とによる熱及び圧力で定着処理を受け、複写機本体１の外部に設けられた排出トレイ３９上に排出される。
【００４６】
上記記録用紙３４は、図２に示すように、用紙トレイ４０から所定のサイズや材質のものが、給紙ローラ４１及び分離ローラ対４２、並びに用紙搬送用のローラ対４３からなる用紙搬送経路４４を介して、レジストロール４５まで一旦搬送されて停止する。上記用紙トレイ４０から供給された記録用紙３４は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール４５によって中間転写ベルト２５上へ送出される。
【００４７】
なお、図２中、符号４６Ｙ、４６Ｍ、４６Ｃ、４６Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ  （Ｍ) 、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーを収容したトナーカートリッジを示すものである。
【００４８】
ところで、この実施の形態に係る現像装置は、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の磁気ブラシを用いて現像する磁気ブラシ現像装置において、
前記磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であるように構成したものである。
【００４９】
図３は上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の磁気ブラシ現像装置１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋとして用いられる現像装置を示すものである。
【００５０】
すなわち、この磁気ブラシ現像装置１７は、図３に示すように、感光体ドラム１５の軸方向に沿った箱体状に形成された現像装置ハウジング５０を備えており、当該現像装置ハウジング５０の内部には、図４に示すように、トナーとキャリアからなる二成分の現像剤５１が収容されている。また、上記現像装置ハウジング５０には、感光体ドラム１５と対向する現像領域に開口部５２が設けられており、当該開口部５２には、現像剤担持体としての現像ロール５３が矢印方向に沿って回転可能に配設されている。
【００５１】
この現像ロール５３は、その周方向に沿って所定位置に所定極性の磁極が配置されたマグネットロール５４が、内部に固定した状態で配置されているとともに、当該マグネットロール５４の外周には、アルミニウムや非磁性ステンレス等からなる現像スリーブ５５が回転可能に配置されて構成されている。上記現像スリーブ５５の表面には、例えば、感光体ドラム１５の軸方向に沿った溝が、その周方向に沿って一定の間隔で多数形成されるか、又はブラスト処理が施されている。
【００５２】
また、上記現像ロール５３の斜め下方には、現像剤５１を攪拌しつつ現像ロール５３へと供給する供給手段としての供給オーガー５６が配設されているとともに、当該供給オーガー５６の背面側には、仕切り板５７を介して現像剤２１を攪拌しつつ搬送する攪拌手段としての攪拌オーガー５８が配設されている。
【００５３】
上記現像剤５１としては、トナーと磁性キャリアとからなる二成分の現像剤が用いられているが、トナーは、非磁性トナーであっても、磁性トナーであっても良い。
【００５４】
また、上記現像装置１７の攪拌オーガー５８は、図３に示すように、現像ロール５３の軸方向の一端部側に突出するように延長されており、当該攪拌オーガー５８の延長部５８ａには、その延長された円筒状ハウジング５９の上端部に、トナーカートリッジ４６からトナーを供給するための開口部６０が設けられている。
【００５５】
さらに、上記現像装置６の供給オーガー５６は、図３に示すように、現像ロール５３の軸方向の一端部側に突出するように延長されており、当該供給オーガー５６の延長部５６ａには、その延長された円筒状ハウジング６１の下端部に、現像装置ハウジング５０内の使用済の現像剤４１を排出するための開口部６２が設けられている。
【００５６】
上記現像装置６では、図６に示すように、トナーカートリッジ４６から供給された新しいトナーが、攪拌オーガー５８によって現像装置ハウジング５０内の現像剤４１と攪拌されつつ、当該攪拌オーガー５８の搬送方向の下流側に搬送されて、仕切り部材５７に設けられた通路６３を介して供給オーガー５６に受け渡され、供給オーガー５６に受け渡された現像剤４１は、当該供給オーガー５６の搬送方向の下流側に搬送されて、仕切り部材５７に設けられた通路６４を介して攪拌オーガー５８に受け渡される。その間、上記供給オーガー５６に受け渡された現像剤４１は、供給オーガー５６によって攪拌搬送されつつ、現像ロール５３へと供給される。そして、現像ロール５３へと供給された現像剤４１は、図４に示すように、層厚規制部材６５によって層厚が規制された後、現像ロール５３の回転に伴って感光体ドラム１５と微小な間隙を介して対向する現像領域Ｇへと搬送されて、感光体ドラム１５の表面に形成された静電潜像を顕像化するようになっている。
【００５７】
また、上記現像装置１７の背面側には、図４に示すように、攪拌オーガー５８に対応した現像装置ハウジング５０の外壁面に、現像装置ハウジング５０内の現像剤４１のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサー６５が配設されており、このトナー濃度センサー６５としては、例えば、透磁率センサーが用いられる。
【００５８】
上記現像装置１７は、図４に示すように、現像装置ハウジング５０内の現像剤４１のトナー濃度を、所定のタイミングでトナー濃度センサー６５によって検知し、当該トナー濃度センサー６５の出力値に基づいて、現像装置ハウジング５０内のトナー濃度が所定の目標値に等しくなるように、トナーカートリッジ４６から新しいトナーを所定のタイミングで供給するように構成されている。
【００５９】
ところで、この実施の形態では、上記磁気ブラシ現像装置１７で使用される磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であるように構成されている。
【００６０】
上記２種類のキャリアのうち、一方の第１のキャリアとしては、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であるフェライトキャリアが用いられ、他方の第２のキャリアとしては、樹脂製の重合キャリアが用いられる。
【００６１】
上記樹脂製の重合キャリアは、例えば、空隙を有するフェライトコアに、樹脂を加圧ニーダ製法で充填したキャリア、或いは、重合製法で作成したコアに加圧ニーダ製法で樹脂被覆したキャリアが用いられる。この樹脂製キャリアとしては、例えば、戸田工業株式会社の出願に係る特開平１１−２４３２２号公報に開示された複合体粒子粉末からなる電子写真用磁性キャリアが用いられる。この複合体粒子粉末は、例えば、磁性粒子を芯粒子として、その表面に表面処理剤層を有し、さらにその上層に最表層部を有する三層構造を有しており、当該複合体粒子粉末からなるキャリアの形状は、図７に示すように、略球形に形成されている。
【００６２】
この複合体粒子粉末からなるキャリアは、体積固有抵抗の調整が可能となっているが、フェライトキャリアに比較して、相対的に体積固有抵抗の値が高くなっている。また、上記複合体粒子粉末からなるキャリアは、合成樹脂を成分としており、磁力（飽和磁化）がフェライトキャリアに比較して相対的に低くなっている。
【００６３】
また、上記フェライトキャリアは、従来から使用されているものをそのまま使用することができ、このフェライトキャリアは、図８に示すように、その形状が不定形なものである。このフェライトキャリアは、その磁力（飽和磁化）が５４ｅｍｕ／ｇ程度であり、複合体粒子粉末からなるキャリアよりも高く、かつ形状が不定形となっている。
【００６４】
上記フェライトキャリアと複合体粒子粉末からなるキャリアの混合比は、種々の割合に設定したものが用いられるが、これらフェライトキャリアと複合体キャリアの混合比としては、例えば、８：２〜５：５に設定される。上記フェライトキャリアの混合比が２割未満となった場合には、後述するように、キャリア中の複合体キャリアの性質が支配的となり、現像剤４１の搬送性が低下するための望ましくない。また、上記フェライトキャリアの混合比が５割を越えた場合には、後述するように、当該フェライトキャリアによって感光体ドラム１５の表面が傷付けられてしまい、感光体ドラム１５の寿命が低下するための望ましくない。
【００６５】
以上の構成において、この実施の形態に係る磁気ブラシ現像装置を適用した画像形成装置では、次のようにして、キャリアによる感光体表面の摩耗を抑制し、感光体の長寿命化を図るとともに、樹脂キャリアを用いた場合のようなキャリア表面の高抵抗化による像担持体表面へのキャリアの付着といった不具合が発生するのを抑制することが可能となっている。
【００６６】
すなわち、この実施の形態に係る磁気ブラシ現像装置１７を適用した画像形成装置では、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいて、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を、現像装置１７によって現像する際に、当該現像装置１７では、次のようにして、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像が現像される。
【００６７】
上記現像装置１７では、図４に示すように、現像装置ハウジング５０内に、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤５１が収容されており、当該キャリアとしては、フェライトキャリアと樹脂重合キャリアの２種類を各々一定の割合で混合したものが用いられている。
【００６８】
これらフェライトキャリアと樹脂重合キャリアの２種類を所定の割合で混合したキャリアは、供給オーガー５６によって現像ロール５３の現像スリーブ５５の表面に磁気吸引力によって吸着される際に、フェライトキャリアは、磁気吸引力が樹脂キャリアに比べて強いため、図１に示すように、現像スリーブ５５の表面において、相対的に現像スリーブ５５の表面近傍に多く存在するのに対して、樹脂キャリアは、磁気吸引力がフェライトキャリアに比べて弱く、現像スリーブ５５の表面において、相対的に現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に多く存在している。
【００６９】
そのため、上記現像スリーブ５５の表面には、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤４１によって形成される磁気ブラシ７０が、現像スリーブ５５の表面近傍にフェライトキャリアが多く存在し、現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に樹脂キャリアが多く存在した状態で形成される。なお、上記フェライトキャリア７２と樹脂キャリア７１からなる磁気ブラシ７０には、その表面に対応する色のトナー７３が付着した状態となっている。
【００７０】
したがって、上記現像装置１７では、長期間使用された結果、現像スリーブ５５の表面に形成された溝形状や凹凸等が徐々に磨耗した状態であっても、当該現像スリーブ５５の表面近傍には、磁気吸引力が相対的に強く、且つ不定形のフェライトキャリア７２が多く存在するため、このフェライトキャリア７２からなる磁気ブラシ７０が確実に形成されて、現像剤４１を確実に現像領域Ｇへと搬送することができる。
【００７１】
また、上記現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域には、樹脂キャリア７１が多く存在しているため、現像領域Ｇにおいて、磁気ブラシ７０の先端が所定の速度差を持って感光体ドラム１５の表面に接触した場合であっても、当該磁気ブラシ７０の先端部に存在する球形状の樹脂キャリア７１によって、感光体ドラム１５の表面が傷付くのを抑制することができ、感光体ドラム１５の長寿命化が可能となる。
【００７２】
実験例１
次に、本発明者らは、図２に示すフルカラープリンタに使用される現像装置１７を用いて、現像剤４１中のキャリアとして、フェライトキャリア７２と樹脂重合キャリア７１の２種類を所定の割合で混合したキャリアを用いて、連続してＡ４サイズの記録用紙３４に１００Ｋｐｖのプリントを行い、感光体ドラム１５表面の現像剤４１の搬送性、及び感光体ドラム１５表面の引掻き傷の発生程度を確認する実験を行った。フェライトキャリア７２としては、パウダーテック社製のＦＣ−４４４を使用し、樹脂重合キャリア７１としては、戸田工業社製のＭＰＣ−０３５を使用した。
【００７３】
なお、樹脂重合キャリア７１とフェライトキャリア７２の混合比（Ｗｔ％）は、９：１、８：２、７：３、６：４、５：５と変化させたものを用いた。樹脂重合キャリア７１とフェライトキャリア７２を混合した数平均粒子径は、３５μｍであった。
【００７４】
現像装置１７の現像スリーブ５５としては、ＳＵＳ製の素管の表面に、その表面粗さ  （Ｒｚ）が約２０μｍ程度となるようにブラスト処理を施したものを用い、トナーとしては、２成分用の重合トナーを用いた。トナーの数平均粒子径は、５〜７μｍであった。また、現像剤４１の全重量は、４５０ｇに設定した。
【００７５】
また、感光体ドラム１５としては、その最表層に硬質の合成樹脂からなる保護層を設けた直径６０ｍｍのものを使用し、現像ロール５３の周速比は、感光体ドラム１５の周速に対して１．５倍に設定した。さらに、感光体ドラム１５と現像ロール５３との距離（ＧＭＳ）は、０．３５ｍｍに設定した。
【００７６】
比較例１
現像剤４１中のキャリアとして、樹脂重合キャリア７１のみからなるキャリアを用いて、上記実験例と同じ条件で実験を行った。なお、樹脂重合キャリア７１の比重は、３．６であった。
【００７７】
比較例２
現像剤４１中のキャリアとして、フェライトキャリア７２のみからなるキャリアを用いて、上記実験例と同じ条件で実験を行った。なお、フェライトキャリア７２の比重は、４．５であった。
【００７８】
図９乃至図１２は、上記実験例、及び比較例１、２の結果を示すグラフ及び図表である。
【００７９】
上記図９から明らかなように、本発明の実験例によれば、プリント枚数が１００Ｋｐｖに至るまで、現像剤の搬送量が比較例２のフェライトキャリア７２のみからなるキャリアを用いた場合と同様に、略３５０ｇ／ｍ2 で一定であり、現像剤４１の良好な搬送性を維持することができることがわかった。
【００８０】
また、上記図１０から明らかなように、本発明の実験例によれば、プリント枚数が１００Ｋｐｖに至るまで、感光体ドラム１５表面の引っ掻き傷の発生グレードが、許容範囲であるグレード３以下であり、感光体ドラム１５の表面に引っ掻き傷が発生することによる感光体ドラムの寿命低下を抑制することができることがわかった。
【００８１】
ここで、引っ掻き傷の発生グレードは、グレード０が引っ掻き傷が発生せず、グレード１が引っ掻き傷が僅かに発生、グレード２が引っ掻き傷がやや発生、グレード３が引っ掻き傷が発生したが、実使用上問題がないレベル、グレード４が引っ掻き傷が発生し、画質上にも影響が現れるレベル、グレード５が引っ掻き傷が多く発生し、実使用上問題となるレベルである。なお、引っ掻き傷の発生状態は、レーザー探傷機を用いても確認し、深さ方向に２μｍ程度の傷であれば、引っ掻き傷が発生しても問題のないレベルであり、深さ方向に２０〜３０μｍ程度の傷になると、実使用上問題となるレベルである。
【００８２】
さらに、図１１及び図１２は、樹脂重合キャリア７１とフェライトキャリア７２の混合比（Ｗｔ％）を変化させた場合の実験結果を示す図表である。
【００８３】
上記図１１から明らかなように、感光体ドラム１５表面の引っ掻き傷の発生グレードは、混合比（Ｗｔ％）が９：１、８：２、７：３、６：４、５：５のすべての範囲で、グレード３以下であり良好であったが、混合比（Ｗｔ％）が４：６とフェライトキャリア７２の混合比（Ｗｔ％）の方が多くなると、引っ掻き傷の発生グレードが、グレード４を超えてしまい、実使用上問題があるレベルとなる。
【００８４】
また、上記図１２から明らかなように、現像剤の搬送性は、樹脂重合キャリア７１の混合比（Ｗｔ％）が多くなると、徐々に低下する傾向にあり、混合比（Ｗｔ％）が９：１と樹脂重合キャリア７１の混合比（Ｗｔ％）が極端に多くなると、現像剤の搬送性（ＭＯＳ）が２５０ｇ／ｍ2 まで低下してしまい、実使用上問題があるレベルとなる。
【００８５】
なお、図９及び図１０の実験は、樹脂重合キャリア７１とフェライトキャリア７２の混合比（Ｗｔ％）が８：２の条件で行った。
【００８６】
実施の形態２
図１３はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の磁気ブラシを用いて現像する磁気ブラシ現像装置において、
前記磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリアは、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であり、
しかも、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値と等しいか、又は前記磁力が他方のキャリアよりも高いキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定したものである。
【００８７】
また、この実施の形態２では、前記磁力が他方のキャリアよりも低いキャリアの抵抗値が、６．５〜１１（ｌｏｇΩ）であるように構成したものである。
【００８８】
すなわち、この実施の形態２では、図１３に示すように、磁気ブラシ現像装置１７で使用される磁性キャリアとして、異なるコア材料からなる２種類のキャリアを混合したものを用い、前記２種類のキャリアのうち、一方のキャリア７２は、その磁力が他方のキャリア７１よりも高く、かつ形状が不定形であるように構成されている。
【００８９】
上記２種類のキャリアのうち、一方の第１のキャリア７２としては、その磁力が他方のキャリアよりも高く、かつ形状が不定形であるフェライトキャリアが用いられ、他方の第２のキャリア７１としては、樹脂製の重合キャリアが用いられる。
【００９０】
上記樹脂製の重合キャリア７１は、前述したように、例えば、空隙を有するフェライトコアに、樹脂を加圧ニーダ製法で充填したキャリア、或いは、重合製法で作成したコアに加圧ニーダ製法で樹脂被覆したキャリアが用いられる。この樹脂製キャリアとしては、例えば、戸田工業株式会社の出願に係る特開平１１−２４３２２号公報に開示された複合体粒子粉末からなる電子写真用磁性キャリアが用いられる。この複合体粒子粉末は、例えば、磁性粒子を芯粒子として、その表面に表面処理剤層を有し、さらにその上層に最表層部を有する三層構造を有しており、当該複合体粒子粉末からなるキャリアの形状は、図７に示すように、略球形に形成されている。
【００９１】
この複合体粒子粉末からなるキャリア７１は、当該キャリアの表面をコートするコート剤中のカーボンブラック等の導電粉の量を調整することによって、体積固有抵抗値などの抵抗値を調整することが可能となっている。なお、キャリアの抵抗値は、例えば、体積固有抵抗値によって評価されるが、これに限定されるものではなく、キャリアの抵抗値を測定評価可能な種々の尺度によって求められる。
【００９２】
ただし、上記複合体粒子粉末からなるキャリア７１は、そのままの状態では、フェライトキャリアに比較して、相対的に体積固有抵抗の値が高くなっている。また、上記複合体粒子粉末からなるキャリアは、合成樹脂を成分としており、磁力（飽和磁化）がフェライトキャリアに比較して相対的に低くなっている。
【００９３】
また、上記フェライトキャリア７２は、従来から使用されているものをそのまま使用することができ、このフェライトキャリアは、図８に示すように、その形状が不定形なものである。このフェライトキャリアは、その磁力（飽和磁化）が５４ｅｍｕ／ｇ程度であり、複合体粒子粉末からなるキャリアよりも高く、かつ形状が不定形となっている。
【００９４】
上記フェライトキャリア７２と複合体粒子粉末からなるキャリア７１の混合比は、種々の割合に設定したものが用いられるが、これらフェライトキャリアと複合体キャリアの混合比としては、例えば、８：２〜５：５に設定される。上記フェライトキャリアの混合比が２割未満となった場合には、後述するように、キャリア中の複合体キャリアの性質が支配的となり、現像剤４１の搬送性が低下するための望ましくない。また、上記フェライトキャリアの混合比が５割を越えた場合には、後述するように、当該フェライトキャリアによって感光体ドラム１５の表面が傷付けられてしまい、感光体ドラム１５の寿命が低下するための望ましくない。
【００９５】
さらに、この実施の形態２では、磁力がフェライトキャリアよりも低い複合体粒子粉末からなるキャリアの抵抗値が、当該フェライトキャリアの抵抗値と等しいか、又はフェライトキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定されている。
【００９６】
更に説明すると、前記実施の形態１において既に述べたように、上記現像スリーブ５５の表面には、図１３に示すように、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤４１によって形成される磁気ブラシ７０が、現像スリーブ５５の表面近傍にフェライトキャリアが多く存在し、現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に樹脂キャリアが多く存在した状態で形成される。なお、上記フェライトキャリア７２と樹脂キャリア７１からなる磁気ブラシ７０には、その表面に対応する色のトナー７３が付着した状態となっている。
【００９７】
ところで、上記フェライトキャリアは、通常、その体積固有抵抗値が１０9 〜１０11（Ωｃｍ）程度である。これに対して、複合体粒子粉末からなるキャリアは、合成樹脂を主成分とするため、特開平１１−２４３２２号公報の表２や表３に記載されているように、その体積固有抵抗値が１０11〜１０15（Ωｃｍ）程度と、フェライトキャリアに比べて高くなっている。
【００９８】
そのため、本発明者等の研究によれば、上記磁気ブラシ現像装置において、２種類のキャリアのうち、相対的に磁力が他方のキャリアよりも低い樹脂キャリアの抵抗値が、相対的に磁力が高く下層に位置するフェライトキャリアよりも高い場合には、上層に位置する樹脂キャリアの抵抗値が高いため電荷が逃げ難く、樹脂キャリアが過剰に帯電してしまい、濃度の高いベタの画像などを現像する際に、当該濃度の高いベタ画像の後端部に現像されるべきトナーが、過剰に帯電した樹脂キャリアからなる磁気ブラシによって静電的に掻き取られてしまい、“スタベーション”と呼ばれる画像後端の白抜けが生じるという技術的課題を生じることがわかった。
【００９９】
また、２種類のキャリアのうち、相対的に磁力が他方のキャリアよりも低い樹脂キャリアの抵抗値が、相対的に磁力が高く下層に位置するフェライトキャリアよりも高い場合には、低温低湿環境下において、トナーの帯電量が過剰となり、上層の樹脂キャリアからトナーが離れずに、現像性が低下してしまうという技術的課題を生じることがわかった。
【０１００】
そこで、この実施の形態では、磁力が他方のキャリアよりも低い樹脂キャリアの抵抗値が、磁力が他方のキャリアよりも高いフェライトキャリアの抵抗値と等しいか、又は磁力が他方のキャリアよりも高いフェライトキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定されている。
【０１０１】
具体的には、上記複合体粒子粉末からなるキャリアは、当該キャリアの表面をコートするコート剤中のカーボンブラック等の導電粉の量を通常よりも多く調整するか、配合する合成樹脂の量を少なく調節することなどによって、体積固有抵抗値などの抵抗値をフェライトキャリアと等しいか、又はフェライトキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定されている。
【０１０２】
ここで、上記複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアの抵抗値を評価する尺度としては、例えば、体積固有抵抗値が用いられるが、本発明の実施の形態では、複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアをそれぞれ単独で用いる訳ではなく、一定の配合量の割合で複合体粒子粉末からなるキャリアとフェライトキャリアとを混合して使用するため、キャリアの抵抗値を実際の使用状況に近い状態で測定している。
【０１０３】
上記複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアの抵抗値を測定する測定装置８０としては、図１４に示すように、実際の現像装置及び画像形成装置と同様の測定装置を製作し、当該測定装置８０を用いて複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアの抵抗値を測定している。
【０１０４】
上記測定装置８０は、図１４に示すように、実際の現像装置と同様に構成された現像ロール５３を使用し、当該現像ロール５３の現像スリーブ５５の表面に、実際の現像装置と同量のキャリアのみからなる現像剤８２を付着させる。このキャリア８２の付着量は、現像スリーブ５５の表面に実際に付着される現像剤量と等しい現像剤量のうち、トナーを除いた量（重量）に設定されている。
【０１０５】
また、上記現像ロール５３と対向する位置に実際に使用する感光体ドラムと同じ直径（６０ｍｍ）を有する導電体からなる金属製のベアドラム８３を接地した状態で配置し、現像ロール５３とベアドラム８３間の距離は、実際の画像形成装置と等しい距離に設定されている。ここでは、現像スリーブ５５表面のキャリア付着量が、現像スリーブ５５の表面に実際に付着される現像剤量と等しい現像剤量のうち、トナーを除いた量（重量）に、現像ロール５３とベアドラム８３間の距離が、０．３５ｍｍに設定されている。
【０１０６】
そして、上記現像ロール５３に印加する直流電圧の値を電圧計８４によって測定するとともに、金属製のベアドラム８３に流れる電流を電流計８５によって測定することによって、複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアの抵抗値を測定した。
【０１０７】
上記複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアの抵抗値は、印加する直流電圧の値によって変化するが、複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアの抵抗値は、図１５に示す通りであった。
【０１０８】
この実施の形態２では、上述した測定装置を用いて測定した複合体粒子粉末からなるキャリアの抵抗値が、６．５〜１１（ｌｏｇΩ／ｃｍ）であるように設定されており、より望ましくは、９〜１０．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）であるように設定されている。ここで、対数ｌｏｇとしては、常用対数を用いるものである。
【０１０９】
図１５において、ＦＣ４４４がフェライトキャリアを示しており、ＴＬＫ２１３が複合体粒子粉末からなるキャリアを示している。
【０１１０】
上記図１５から明らかなように、フェライトキャリアは、現像ロール５３への印加電圧が８００Ｖのときに、その抵抗値が１０．０（ｌｏｇΩ／ｃｍ）となっているのに対して、複合体粒子粉末からなるキャリアは、現像ロール５３への印加電圧が５００Ｖのときに、その抵抗値が既に８．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）程度となっており、複合体粒子粉末からなるキャリアは、その抵抗値がフェライトキャリアの抵抗値よりも低くなるように設定されている。
【０１１１】
ただし、上記複合体粒子粉末からなるキャリアの抵抗値が低すぎると、像担持体表面へキャリアが付着するといった不具合が発生する虞れがあるため、複合体粒子粉末からなるキャリアの抵抗値は、その下限値として６．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）以上に設定するのが望ましい。
【０１１２】
その結果、この実施の形態２では、複合体粒子粉末からなるキャリアの抵抗値が、６．５〜１１（ｌｏｇΩ／ｃｍ）であるように設定されており、具体的には、９．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）となるように設定されており、フェライトキャリアと等しい値に設定されている。
【０１１３】
以上の構成において、この実施の形態２に係る磁気ブラシ現像装置を用いた画像形成装置では、次のようにして、“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けが生じたり、低温低湿環境下における現像性の低下が生じるのを抑制することが可能となっている。
【０１１４】
すなわち、この実施の形態２に係る磁気ブラシ現像装置では、図１３に示すように、複合体粒子粉末からなるキャリア７１は、その抵抗値がフェライトキャリア７２と等しいか、又はフェライトキャリア７２の抵抗値よりも低くなるように設定されている。
【０１１５】
そのため、特に低温低湿環境下において、上記磁気ブラシ現像装置１７を用いて感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を現像する際に、現像ロール５３の表面には、複合体粒子粉末からなるキャリア及びフェライトキャリアと、トナーとからなる現像剤の磁気ブラシ７０が形成される。
【０１１６】
その際、上記現像装置１７では、図４に示すように、現像装置ハウジング５０内に、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤５１が収容されており、当該キャリアとしては、フェライトキャリアと樹脂重合キャリアの２種類を各々一定の割合で混合したものが用いられている。
【０１１７】
これらフェライトキャリア７２と樹脂重合キャリア７１の２種類を所定の割合で混合したキャリアは、供給オーガー５６によって現像ロール５３の現像スリーブ５５の表面に磁気吸引力によって吸着される際に、フェライトキャリアは、磁気吸引力が樹脂キャリアに比べて強いため、図１３に示すように、現像スリーブ５５の表面において、相対的に現像スリーブ５５の表面近傍に多く存在するのに対して、樹脂キャリア７１は、磁気吸引力がフェライトキャリア７２に比べて弱く、現像スリーブ５５の表面において、相対的に現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に多く存在している。
【０１１８】
そのため、上記現像スリーブ５５の表面には、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤４１によって形成される磁気ブラシ７０が、現像スリーブ５５の表面近傍にフェライトキャリアが多く存在し、現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に樹脂キャリアが多く存在した状態で形成される。なお、上記フェライトキャリア７２と樹脂キャリア７１からなる磁気ブラシ７０には、その表面に対応する色のトナー７３が付着した状態となっている。
【０１１９】
ところで、上記の如く現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に多く存在する樹脂キャリア７１は、その抵抗値がフェライトキャリア７２と等しいか、又はフェライトキャリア７２の抵抗値よりも低くなるように設定されている。そのため、上記現像装置１７を使用する際に、キャリアの抵抗値が上昇しやすい環境である低温低湿環境下においても、現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に多く存在する樹脂キャリア７１の抵抗値が、フェライトキャリア７２よりも高くなることがなく、樹脂キャリア７１が異常に高い電位に帯電することがない。
【０１２０】
したがって、上記現像装置１７によってベタ画像のように画像濃度が高い画像が連続した場合でも、その後端部を現像ロール５３上の磁気ブラシ７０によって現像する際に、樹脂キャリア７１が異常に高い電位に帯電することがなく、樹脂キャリア７１の表面に付着したトナー７３が正常に現像されて、感光体ドラム１５表面に静電潜像に付着し、所謂“スタベーション”と呼ばれる画像の白抜けが生じるのを抑制乃至防止することができる。
【０１２１】
また、上述したように、現像スリーブ５５の表面から離れた外周領域に多く存在する樹脂キャリア７１の抵抗値が、フェライトキャリア７２よりも高くなることがないので、低温低湿環境下においても、トナー７３の帯電量が過剰となることがなく、上層の樹脂キャリア７１からトナーが離れずに、現像性が低下してしまうことを抑制乃至防止することができる。
【０１２２】
さらに、選択して使用する樹脂キャリア７１の抵抗値のうち、その下限値が所定値以上のものを使用することにより、キャリア付着をも抑制乃至防止することができる。
【０１２３】
実験例２
次に、本発明者らは、図２に示すフルカラープリンタに使用される現像装置１７を用いて、現像剤４１中のキャリアとして、フェライトキャリア７２と樹脂重合キャリア７１の２種類を所定の割合で混合したキャリアを用いて、感光体ドラム１５表面のトナーの現像量を確認する実験を行った。フェライトキャリア７２としては、パウダーテック社製のＦＣ−４４４を使用し、樹脂重合キャリア７１としては、戸田工業社製のＭＰＣ−０３５を使用した。
【０１２４】
なお、樹脂重合キャリア７１とフェライトキャリア７２の混合比（Ｗｔ％）は、          に設定したものを用いた。樹脂重合キャリア７１とフェライトキャリア７２を混合した数平均粒子径は、３５μｍであった。
【０１２５】
現像装置１７の現像スリーブ５５としては、ＳＵＳ製の素管の表面に、その表面粗さ  （Ｒｚ）が約２０μｍ程度となるようにブラスト処理を施したものを用い、トナーとしては、２成分用の重合トナーを用いた。トナーの数平均粒子径は、５〜７μｍであった。また、現像剤４１の全重量は、４５０ｇに設定した。
【０１２６】
また、感光体ドラム１５としては、その最表層に硬質の合成樹脂からなる保護層を設けた直径６０ｍｍのものを使用し、現像ロール５３の周速比は、感光体ドラム１５の周速に対して１．５倍に設定した。さらに、感光体ドラム１５と現像ロール５３との距離（ＧＭＳ）は、０．３５ｍｍに設定した。
【０１２７】
さらに、上層の樹脂キャリアの抵抗値は、図１４に示す測定装置を用いて測定した抵抗値が、９．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）であり、下層のフェライトキャリアの抵抗値も、９．５のものを用いた。
【０１２８】
図１６は樹脂キャリアの抵抗値を変化させた場合における現像性を評価した結果を示すグフである。
【０１２９】
図１６では、感光体ドラム上で現像されるトナー量ＤＭＡが５．０ｍｇ／ｍ2 のトナーパッチを現像するのに必要な現像バイアスの直流電圧値を測定して比較したものである。なお、キャリアの帯電電荷量は、４０μＣ／ｇに設定されている。
【０１３０】
また、樹脂キャリアとしては、その抵抗値が９．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）のものと、１１（ｌｏｇΩ／ｃｍ）のものを用いた。
【０１３１】
図１６から明らかなように、樹脂キャリアとして抵抗値が９．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）と低いものを用いることによって、感光体ドラム上で現像されるトナー量ＤＭＡが５．０ｍｇ／ｍ2 のトナーパッチを現像するのに必要な現像バイアスの直流電圧値が２２０Ｖとなり、現像性が向上していることが判り、所謂“スタベーション”の抑制乃至防止に効果的であることがわかる。
【０１３２】
これに対して、樹脂キャリアとして抵抗値が１１（ｌｏｇΩ／ｃｍ）と高いものを用いた場合には、感光体ドラム上で現像されるトナー量ＤＭＡが５．０ｍｇ／ｍ2 のトナーパッチを現像するのに必要な現像バイアスの直流電圧値が２８０Ｖとなり、現像性が相対的に低いことが判る。
【０１３３】
実験例３
また、図１７は上記と同様の条件で、所謂“スタベーション”の発生状態を目視によって確認する実験を行った結果を示すグラフである。なお、“スタベーション”の発生状態は、目視のグレードによって評価した。その評価は、０〜５の５段階のグレードで行い、グレード０が“スタベーション”が発生しない場合、グレード１が“スタベーション”が極僅かに発生している場合、グレード２が“スタベーション”が僅かに発生しているが実使用上問題がないレベルである場合、グレード３が“スタベーション”が発生しており実使用上問題がある場合、グレード４が“スタベーション”が明らかに発生しており実使用上問題がある場合、グレード５が“スタベーション”が顕著に発生している場合をそれぞれ示している。
【０１３４】
さらに、図１７において、下段の○○／○○の数値は、／の前が磁気ブラシのトナー濃度の値を、／の後が磁気ブラシのキャリアのトライボの値をそれぞれ示している。
【０１３５】
図１７から明らかなように、樹脂キャリアとして抵抗値が９．５（ｌｏｇΩ／ｃｍ）と高いものを用いた場合には、“スタベーション”の発生グレードが、２以下と低く、“スタベーション”が僅かに発生しているが実使用上問題がないレベルであることが判る。
【０１３６】
比較例３
これに対して、図１７から明らかなように、樹脂キャリアとして抵抗値が１１（ｌｏｇΩ／ｃｍ）と高いものを用いた場合には、“スタベーション”の発生グレードが、４，４、３、３、２といずれも高い値を示しており、“スタベーション”が明らかに発生しており実使用上問題がある場合か、又は“スタベーション”が僅かに発生しているが実使用上問題がない境界のレベルであり、“スタベーション”が明らかに発生していることが判る。
【０１３７】
また、上記“スタベーション”が明らかに発生した場合のトナー濃度とトライボの値は、１１．１／４０．０、８．９／４７．０、７．４／５２．８、５．３／６０．９、３．５／６９．１といずれも高いことが判る。
【０１３８】
比較例４
樹脂キャリアとして抵抗値が６．０（ｌｏｇΩ／ｃｍ）と下限値よりも低い場合には、特に高温高湿環境下において、感光体ドラム表面へのキャリア付着（ＢＣＯ）が発生し、又、細線の再現性も悪化することがわかった。
【０１３９】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る磁気ブラシ現像装置の要部を示す拡大模式図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラー複写機を示す概略構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る磁気ブラシ現像装置を示す外観斜視図である。
【図４】図４は図３のIV−IV線断面矢視図である。
【図５】図５は図３のＶ−Ｖ線断面矢視図である。
【図６】図６は図４の断面矢視図である。
【図７】図７はキャリアを示す拡大模式図である。
【図８】図８は不定形キャリアを示す拡大模式図である。
【図９】図９は実験結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は実験結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は実験条件を示す図表である。
【図１２】図１２は実験結果を示す図表である。
【図１３】図１３はこの発明の実施の形態２に係る磁気ブラシ現像装置の要部を示す拡大模式図である。
【図１４】図１４は現像剤の抵抗値を測定する装置を示す構成図である。
【図１５】図１５は実験結果を示すグラフである。
【図１６】図１６は実験条件を示すグラフである。
【図１７】図１７は実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１４１】
１５：感光体ドラム（像担持体）、１７：現像装置、１８：クリーニング装置、５５：
現像スリーブ（現像剤担持体）、７１：一方のキャリア、７２：他方の不定形キャリア。
【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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