(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送する現像剤担持体の内部に、上記の現像剤を磁気力により現像剤担持体の表面に保持させるマグネット部材を設けると共に、上記の現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制する規制部材を現像剤担持体と所要間隔を介して対向するように設けた現像装置において、上記の現像剤におけるキャリアの動摩擦係数をμ、キャリアの嵩密度をρ（ｇ／ｃｍ3 ）とした場合に、０．３０９≦μ≦０．３９８及び１５μ＋ρ≦７．００の条件を満たすようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載した現像装置において、上記の規制部材と現像剤担持体を介して対向する部分におけるマグネット部材の磁極における垂直磁力をＴ（ガウス）とした場合に、（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔ≦４５．００の条件を満たすようにしたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した現像装置において、上記の現像剤担持体によって搬送されてきた現像剤が衝突する規制部材における現像剤の搬送方向上流側の角部を切欠して、現像剤担持体と対向する規制部材の端部を傾斜させたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載した現像装置において、上記の規制部材を現像剤担持体の下部側において現像剤担持体と所要間隔を介して対向するようにして設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載した現像装置において、上記の現像剤におけるキャリアが、６．４４≦１５μ＋ρ≦６．９５の条件を満たすことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特に、現像剤担持体の内部にマグネット部材を設け、このマグネット部材の磁気力によりトナーとキャリアとを含む現像剤を現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、このようにして現像領域に搬送される現像剤の量を現像剤担持体と所要間隔を介して対向する規制部材によって規制するようにした現像装置において、現像剤中のキャリアに加わる機械的ストレスを低減して、キャリアが劣化するのを抑制するようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された潜像を現像するのに様々な種類の現像装置が使用されており、このような現像装置の１つとして、図１に示すような現像装置が使用されている。
【０００３】
ここで、この図１に示す現像装置においては、トナーとキャリアを含む現像剤２を装置本体１０内に収容させ、像担持体１と所要間隔ｄを介して対向するようにスリーブ状になった現像剤担持体１１を設けると共に、この現像剤担持体１１の内周側にその周方向に沿って複数の固定磁極Ｎ，Ｓ，…が設けられたマグネット部材１２を設け、装置本体１０内に収容された上記の現像剤２をバケットローラ等の現像剤供給部材１３によって現像剤担持体１１の表面に供給し、この現像剤２をマグネット部材１１ａの磁気力によって現像剤担持体１１の表面に保持させるようにしている。
【０００４】
そして、このように現像剤２を現像剤担持体１１の表面に保持させた状態で、この現像剤担持体１１を回転させて現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に搬送させると共に、このように現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に搬送する途中において、現像剤担持体１１と所要間隔を介して対向するように板状の規制部材１４を設け、この規制部材１４により像担持体１と対向する現像領域に搬送される現像剤２の量を規制し、このように規制された現像剤２を現像剤担持体１１により像担持体１と対向する現像領域に搬送し、この現像剤２中におけるトナーを像担持体１に供給して現像を行うようにしている。
【０００５】
ここで、上記のようにマグネット部材１１ａの磁気力によって現像剤担持体１１に保持させた現像剤２を現像剤担持体１１の回転によって搬送し、またこのように搬送される現像剤２を規制部材１４によって規制するようにした場合、現像剤２に機械的なストレスが加わり、何度も現像を繰り返して行うと、現像剤２中のキャリアが次第に劣化し、このキャリアとの接触によるトナーの帯電が適切に行われなくなり、帯電不良のトナーが次第に増加して、外部に飛散するトナーが多くなる等の問題が生じた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、現像剤担持体の内部にマグネット部材を設け、このマグネット部材の磁気力によりトナーとキャリアとを含む現像剤を現像剤担持体の表面に保持させて像担持体と対向する現像領域に搬送させると共に、このようにして現像領域に搬送される現像剤の量を現像剤担持体と所要間隔を介して対向する規制部材によって規制するようにした現像装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【０００７】
すなわち、この発明における現像装置においては、上記のようにトナーとキャリアとを含む現像剤を現像剤担持体によって搬送し、またこのように搬送される現像剤を規制部材によって規制するようにした場合において、現像剤に加わる機械的ストレスを低減して、現像剤中のキャリアが劣化するのを防止し、キャリアとの接触によりトナーが長期にわたって安定して帯電されるようにし、外部に飛散するトナーが多くなるのを防止することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送する現像剤担持体の内部に、上記の現像剤を磁気力により現像剤担持体の表面に保持させるマグネット部材を設けると共に、上記の現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤の量を規制する規制部材を現像剤担持体と所要間隔を介して対向するように設けた現像装置において、上記の現像剤におけるキャリアの動摩擦係数をμ、キャリアの嵩密度をρ（ｇ／ｃｍ3 ）とした場合に、０．３０９≦μ≦０．３９８及び１５μ＋ρ≦７．００の条件を満たすようにした。
【０００９】
ここで、この発明における現像装置のように、現像剤におけるキャリアの動摩擦係数μやキャリアの嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ3 ）を低くして、１５μ＋ρ≦７．００の条件を満たすようにすると、現像剤担持体によって現像剤がスムーズに搬送されるようになると共に、規制部材による現像剤の量の規制もスムーズに行われて、現像剤に加わる機械的ストレスが低減され、キャリアが劣化するのが抑制されるようになり、特に、１５μ＋ρ≦６．７５の条件を満たすキャリアを用いると、キャリアの劣化がより一層抑制されるようになる。
【００１０】
また、この発明における現像装置において、請求項２に示すように、上記の規制部材と現像剤担持体を介して対向する部分におけるマグネット部材の磁極における垂直磁力をＴ（ガウス）とした場合に、（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔ≦４５．００の条件を満たすようにすると、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を規制部材によって規制する場合に、現像剤に加わる機械的ストレスがより低減されて、キャリアが劣化するのがより一層抑制され、特に、（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔ≦４２．０の条件を満たすようにすると、キャリアの劣化がさらに抑制されるようになる。
【００１１】
また、請求項３に示すように、現像剤担持体によって搬送されてきた現像剤が衝突する規制部材における現像剤の搬送方向上流側の角部を切欠して、現像剤担持体と対向する規制部材の端部を傾斜させるようにしたり、請求項４に示すように、規制部材を現像剤担持体の下部側において現像剤担持体と所要間隔を介して対向するように設けると、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を規制部材によって規制する場合に、現像剤に加わる機械的ストレスがさらに低減されて、キャリアの劣化がさらに抑制されるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
この実施形態における現像装置も、図２に示すように、前記の図１に示した従来の現像装置とほぼ同じように構成したものを用いており、像担持体１と所要間隔ｄを介して対向するようにスリーブ状になった現像剤担持体１１を設けると共に、この現像剤担持体１１の内周側にその周方向に沿って複数の固定磁極Ｎ，Ｓ，…が設けられたマグネット部材１２を設けている。
【００１４】
そして、この現像装置の装置本体１０内に収容されたキャリアとトナーとを含む現像剤２をバケットローラ等の現像剤供給部材１３によって現像剤担持体１１の表面に供給し、上記のマグネット部材１２の磁気力によって現像剤２を現像剤担持体１１の表面に保持させ、この状態で現像剤担持体１１を回転させて、現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に搬送させるようにしている。
【００１５】
また、このように現像剤担持体１１によって現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に搬送する途中において、現像剤担持体１１の内周側に設けられたマグネット部材１２における固定磁極Ｎ1 と対向する位置において、この現像剤担持体１１と所要間隔を介して対向するように板状の規制部材１４を設け、この規制部材１４により像担持体１と対向する現像領域に搬送される現像剤２の量を規制するようにしている。
【００１６】
そして、このように規制された現像剤２を現像剤担持体１１によって現像領域に導き、この現像剤担持体１１に電源１５から直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアス電圧を印加させて、上記の現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行うようにしている。
【００１７】
そして、この実施形態における現像装置においては、上記の現像剤２におけるキャリアとして、その動摩擦係数μと嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ3 ）とが、０．３０９≦μ≦０．３９８及び１５μ＋ρ≦７．００の条件を満たすものを用いるようにしたのである。
【００１８】
【実施例】
次に、上記の図４に示すような現像装置を、市販のカラー複写機（ミノルタ社製：ＣＦ−９００）を改造した装置に使用し、現像剤２に使用するキャリアの種類を変更させて実験を行い、この発明の条件を満たすキャリアを使用した実施例の現像装置においては、現像剤２中におけるキャリアが劣化するのが抑制され、何度も現像を行った場合においても、トナーが飛散するのが抑制されることを、比較例を挙げて明らかにする。
【００１９】
ここで、キャリアとしては、下記のようにして作製した９種類のバインダー型キャリアＡ１〜Ａ９と、２種類の樹脂コートキャリアＢ１，Ｂ２を用いるようにした。
【００２０】
（バインダー型キャリアＡ１）
バインダー型キャリアＡ１を作製するにあたっては、酸価が３．５のポリエステル樹脂を９０重量部、アミン基を含有するスチレン−アクリル樹脂を１０重量部、粒径０．６μｍ，飽和磁気力６０ｅｍｕ／ｇ，保磁力５０Ｏｅのマグネタイトを５００重量部の割合にし、これらをヘンシェルミキサーで混合した後、この混合物を２軸押し出し機により溶融混練し、この混練物を冷却した後、これを１〜２ｍｍの粒径に粗粉砕し、さらにジェットミルにより微粉砕し、これを風力分級して平均粒径が３０μｍになったバインダー型キャリアＡ１を得た。
【００２１】
（バインダー型キャリアＡ２）
バインダー型キャリアＡ２を作製するにあたっては、上記のバインダー型キャリアＡ１の作製において、上記のマグネタイトの割合を６５０重量部にし、それ以外は、バインダー型キャリアＡ１の場合と同様にして、平均粒径が３０μｍになったバインダー型キャリアＡ２を得た。
【００２２】
（バインダー型キャリアＡ３）
バインダー型キャリアＡ３を作製するにあたっては、上記のバインダー型キャリアＡ１の作製において、上記のマグネタイトの割合を３００重量部にし、それ以外は、バインダー型キャリアＡ１の場合と同様にして、平均粒径が３０μｍになったバインダー型キャリアＡ３を得た。
【００２３】
（バインダー型キャリアＡ４）
バインダー型キャリアＡ４を作製するにあたっては、上記のマグネタイトの割合をバインダー型キャリアＡ３の場合と同様に３００重量部にすると共に、風力分級する条件を変更し、それ以外は、バインダー型キャリアＡ１の場合と同様にして、平均粒径が１６．８μｍになったバインダー型キャリアＡ４を得た。
【００２４】
（バインダー型キャリアＡ５）
バインダー型キャリアＡ５を作製するにあたっては、上記のマグネタイトの割合をバインダー型キャリアＡ３の場合と同様に３００重量部にすると共に、風力分級する条件を変更し、それ以外は、バインダー型キャリアＡ１の場合と同様にして、平均粒径が３１．６μｍになったバインダー型キャリアＡ５を得た。
【００２５】
（バインダー型キャリアＡ６）
バインダー型キャリアＡ６を作製するにあたっては、上記のマグネタイトの割合をバインダー型キャリアＡ３の場合と同様に３００重量部にすると共に、風力分級する条件を変更し、それ以外は、バインダー型キャリアＡ１の場合と同様にして、平均粒径が３７μｍになったバインダー型キャリアＡ６を得た。
【００２６】
（バインダー型キャリアＡ７）
バインダー型キャリアＡ７を作製するにあたっては、マグネタイトの割合を３００重量部にした上記のバインダー型キャリアＡ３を得た後、このバインダー型キャリアＡ３を３００℃で熱処理してバインダー型キャリアＡ７を得た。
【００２７】
（バインダー型キャリアＡ８）
バインダー型キャリアＡ８を作製するにあたっては、マグネタイトの割合を３００重量部にした上記のバインダー型キャリアＡ３を得た後、このバインダー型キャリアＡ３を１５０ｇ採取し、これをオングミル（ホソカワミクロン社製：ＡＭＧ−１型）を用い、ローター回転数１５００ｒｐｍの条件で１０分間処理してバインダー型キャリアＡ８を得た。
【００２８】
（バインダー型キャリアＡ９）
バインダー型キャリアＡ９を作製するにあたっては、マグネタイトの割合を３００重量部にした上記のバインダー型キャリアＡ３を得た後、このバインダー型キャリアＡ３を５０ｇ採取し、これをハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所社製：ＮＨＳ−０型）を用い、ローター回転数１２０００ｒｐｍの条件で１０分間処理してバインダー型キャリアＡ９を得た。
【００２９】
（樹脂コートキャリアＢ１）
樹脂コートキャリアＢ１を作製するにあたっては、コア材に、体積平均粒径が３５μｍの焼成フェライト粉（パウダーテック社製）を用いるようにした。
【００３０】
そして、メチルメタクリレートを３６．７重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを５．１重量部、３−メタクリロキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シランを５８．２重量部、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）を１重量部の割合にし窒素雰囲気下において１００重量部のメチルエチルケトンに溶解させる一方、撹拌器とコンデンサーと温度計と窒素導入管と滴下装置とを備えた容量５００ｍｌのフラスコにメチルエチルケトンを１００重量部の割合で加え、このフラスコ内を８０℃の窒素雰囲気にして上記の溶液を２時間かけて滴下し、これを５時間熟成させた。次いで、この熟成物にジイソシアネート系の架橋剤を加えて架橋させ、得られた樹脂をメチルエチルケトンで希釈して固形分が３重量％になったコート樹脂溶液を調製した。
【００３１】
そして、スピラコーター（岡田精工社製）を用い、上記のコア材に被覆樹脂量が１．５重量％になるようにして上記のコート樹脂溶液を塗布し、これを乾燥させた後、これを１６０℃の熱風循環式オーブン中に１時間放置して焼成し、これを冷却させた後、目開き１０６μｍと７５μｍのスクリーンメッシュを取り付けたフルイ振とう器を用いて解砕し、平均粒径が約３５μｍになった樹脂コートキャリアＢ１を得た。
【００３２】
（樹脂コートキャリアＢ２）
樹脂コートキャリアＢ２を作製するにあたっては、コア材として、体積平均粒径が５０μｍの焼成フェライト粉（パウダーテック社製）を用い、それ以外は、上記の樹脂コートキャリアＢ１の場合と同様にして、平均粒径が５０μｍになった樹脂コートキャリアＢ２を得た。
【００３３】
そして、上記のようにして作製したバインダー型キャリアＡ１〜Ａ９及び樹脂コートキャリアＢ１，Ｂ２について、それぞれ動摩擦係数μ及び嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ3 ）を測定すると共に、１５μ＋ρの値を求め、その結果を下記の表１に示した。
【００３４】
ここで、上記の各キャリアにおける動摩擦係数μを測定するにあたっては、市販のパウダーヘッドテスタ（三協電業社製：ＰＴＨＮ−１３ＢＡ）を用い、キャリア層の厚みを３ｍｍにし、面積が３５ｃｍ2 ，重量が４１．４ｇの可動板を用い、圧密荷重を５４９ｇ、可動板の移動距離を１．５ｃｍにして剪断応力を測定し、この剪断応力を圧縮応力で割って動摩擦係数μを求めた。また、各キャリアにおける嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ3 ）については、ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１に規定される方法で測定した。
【００３５】
（実験例１）
この実験例１においては、上記の各キャリアと上記のカラー複写機ＣＦ−９００用の負帯電性のマゼンダトナーとを混合させた各現像剤をそれぞれ上記の現像装置に使用して下記の条件で現像を行うようにした。
【００３６】
ここで、現像を行うにあたっては、像担持体１の初期表面電位Ｖｏを−４５０Ｖ、この像担持体１と現像剤担持体１１とが対向する間隔ｄを０．３０ｍｍ、像担持体１の回転速度（ｖ１）に対する現像剤担持体１１の回転速度（ｖ２）の比θ（＝ｖ２／ｖ１）を１．８にした。
【００３７】
また、上記の規制部材１４としては、磁性材料のＳＵＳで厚みが２．５ｍｍの板状に形成したものを用い、図３に示すように、この規制部材１４を現像剤担持体１１を介して対向する部分におけるマグネット部材１２の磁極Ｎ1 よりも現像剤２の搬送方向上流側に位置させ、現像剤２が衝突する規制部材１４の角部と上記の磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを５°にすると共に、上記磁極Ｎ1 の垂直磁力Ｔを６５０ガウスにして、現像剤担持体１１により搬送される現像剤２の量をこの規制部材１４によって規制し、現像領域に搬送される現像剤２の量を、上記のバインダー型キャリアＡ１〜Ａ９を用いた各現像剤では約５．０ｍｇ／ｃｍ2 、上記の樹脂コートキャリアＢ１，Ｂ２を用いた各現像剤では約８．０ｍｇ／ｃｍ2 になるようにした。
【００３８】
そして、上記の電源１５から現像剤担持体１１に対して−３５０Ｖの直流電圧にピーク・ピーク値Ｖｐｐが１．４ｋＶで周波数が３ｋＨｚの矩形波からなる交流電圧を重畳させた現像バイアス電圧を印加させ、各現像剤中におけるトナーを像担持体１に供給して現像を行い、画像を形成するようにした。
【００３９】
このようにして上記の各現像剤を用いてそれぞれ４万枚の画像を形成し、その途中においてトナーが飛散する状態を調べ、飛散するトナーの急激な増加が０〜２万枚の間で生じた場合を×、２万枚〜４万枚の間で生じた場合を△、４万枚の画像を形成した時点においても飛散するトナーが急激に増加しなかった場合を○として、下記の表１に合わせて示した。
【００４０】
【表１】
0004189458.tif 000002
【００４１】
この結果から明らかなように、上記の１５μ＋ρの値が１５μ＋ρ≦７．０００の条件を満たすバインダー型キャリアＡ３〜Ａ９及び樹脂コートキャリアＢ１を用いた実施例の現像装置の場合、１５μ＋ρ≦７．００の条件を満たさないバインダー型キャリアＡ１，Ａ２及び樹脂コートキャリアＢ２を用いた比較例の現像装置に比べて、キャリアに加わる機械的ストレスが軽減されてキャリアの劣化が抑制され、これにより飛散するトナーが急激に増加するのが長期にわたって防止されるようになった。特に、１５μ＋ρ≦６．７５の条件を満たすバインダー型キャリアＡ３，Ａ６，Ａ７及び樹脂コートキャリアＢ１を用いた実施例の現像装置の場合には、４万枚の画像を形成した時点においても、飛散するトナーが急激に増加するということがなく、飛散するトナーがに増加するのがさらに抑制されるようになった。
【００４２】
また、上記のバインダー型キャリアＡ１，Ａ３、樹脂コートキャリアＢ１を用いた各現像剤を使用し、それぞれ上記のようにして画像形成を行い、５０００枚毎において、その１０００枚前からのトナー飛散量（ｍｇ／1000枚）を測定し、その結果を下記の表２に示した。
【００４３】
【表２】
0004189458.tif 000003
【００４４】
この結果、１５μ＋ρの値が７．１２のバインダー型キャリアＡ１を用いた比較例の現像装置の場合には、１９０００〜２００００枚の画像形成時点においてトナーの飛散量が急激に増加していた。これに対して、１５μ＋ρの値が６．９４の樹脂コートキャリアＢ１を用いた実施例の現像装置の場合には、３００００枚の画像形成時点迄はトナーの飛散量が少なく、３４０００〜３５０００枚の画像形成時点においてトナーの飛散量が急激に増加しており、また１５μ＋ρの値が６．５９のバインダー型キャリアＡ３を用いた実施例の現像装置の場合には、４００００枚の画像形成時点においてもトナーの飛散量が少なくなっており、また表２には示していないが、５００００枚の画像形成時点においてもトナーの飛散量が急激に増加するということはなかった。
【００４５】
（実験例２）
この実験例２においては、上記の現像装置において、上記の規制部材１４を設ける位置を移動させて、現像剤２が衝突する規制部材１４の角部と上記の対向する磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを変更させるようにした。
【００４６】
ここで、このように現像剤２が衝突する規制部材１４の角部と上記の対向する磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを変更させて、現像剤担持体１１によって現像領域に搬送される現像剤２の状態を調べたところ、上記の角度αが−５°の場合には現像剤２の搬送が不安定になる一方、上記の角度αが２０°の場合には十分な量の現像剤２が搬送されなくなり、上記の角度αを０°〜１５°の範囲にすることが好ましかった。
【００４７】
そして、上記のバインダー型キャリアＡ５（１５μ＋ρ＝６．８５）及びバインダー型キャリアＡ９（１５μ＋ρ＝６．４４）を用いた各現像剤を使用し、下記の表３に示すように、それぞれ規制部材１４と対向する上記の磁極Ｎ1 における垂直磁力Ｔを５００〜７５０ガウスの範囲で変更させ、垂直磁力Ｔを変更させた場合における前記の（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔの値をそれぞれ求め、その結果を表３に合わせて示した。
【００４８】
また、上記のように規制部材１４と対向する磁極Ｎ1 における垂直磁力Ｔを５００〜７５０ガウスの範囲で変更させると共に、現像剤２が衝突する規制部材１４の角部と上記の対向する磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを、下記の表４に示すように、それぞれ０°，５°，１０°，１５°に変更させ、それ以外は、前記の場合と同じ現像条件で現像を行ってそれぞれ４万枚の画像を形成し、その途中においてトナーが飛散する状態を調べ、飛散するトナーの急激な増加が０〜２万枚の間で生じた場合を×、２万枚〜４万枚の間で生じた場合を△、４万枚の画像を形成した時点においても飛散するトナーが急激に増加しなかった場合を○として、下記の表４に合わせて示した。
【００４９】
【表３】
0004189458.tif 000004
【００５０】
【表４】
0004189458.tif 000005
【００５１】
上記の表３及び表４の結果から明らかなように、キャリアに加わる機械的ストレスを軽減させてキャリアが劣化するのを抑制して、飛散するトナーが多くなるのを長期にわたって防止するためには、上記の（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔの値を４５．００以下にすることが好ましく、特に、（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔの値を４２．０以下にすると、飛散するトナーが多くなるのをさらに長期にわたって防止することができた。さらに、現像剤２が衝突する規制部材１４の角部と上記の対向する磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを５°〜１５°の範囲にすると、飛散するトナーが多くなるのをさらに長期にわたって防止することができた。
【００５２】
（実験例３）
この実験例３においては、図４に示すように、前記のように磁性材料のＳＵＳで厚みが２．５ｍｍの板状に形成された規制部材１４において、現像剤担持体１１によって搬送されてきた現像剤２が衝突する現像剤２の搬送方向上流側の角部を切欠し、現像剤担持体１１と対向するこの規制部材１４の端部を傾斜させ、この傾斜角βを下記の表５に示すように１５°〜９０°の範囲で変化させるようにした。
【００５３】
そして、上記のバインダー型キャリアＡ５（１５μ＋ρ＝６．８５）を用いた現像剤を使用すると共に、上記のように現像剤担持体１１と対向する端部の傾斜角βが異なる各規制部材１４を用い、現像剤担持体１１によって搬送されてきた現像剤２が衝突する規制部材１４の角部、すなわち現像剤２の搬送方向下流側における切欠されていない規制部材１４の角部と上記の対向する磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを１０°に設定し、下記の表５に示すように、規制部材１４と対向する上記の磁極Ｎ1 における垂直磁力Ｔを５００〜７５０ガウスの範囲で変更させ、それ以外は、前記の場合と同じ現像条件で現像を行って、それぞれ４万枚の画像を形成し、その途中においてトナーが飛散する状態を調べ、飛散するトナーの急激な増加が０〜２万枚の間で生じた場合を×、２万枚〜４万枚の間で生じた場合を△、４万枚の画像を形成した時点においても飛散するトナーが急激に増加しなかった場合を○として、下記の表５に合わせて示した。
【００５４】
【表５】
0004189458.tif 000006
【００５５】
この結果から明らかなように、キャリアに加わる機械的ストレスを軽減させてキャリアが劣化するのを抑制し、トナーが多く飛散するのを長期にわたって防止するためには、上記のように規制部材１１において現像剤担持体１１により搬送されてきた現像剤２が衝突する現像剤２の搬送方向上流側の角部を切欠して、現像剤担持体１１と対向する規制部材１４の端部を傾斜させることが好ましく、特に、この規制部材１４の端部における傾斜角βを小さくするほど、トナーが多く飛散するのを長期にわたって防止することができた。
【００５６】
（実験例４）
この実験例４においては、上記のバインダー型キャリアＡ５（１５μ＋ρ＝６．８５）を用いた現像剤を使用する一方、図５に示すように、前記のように磁性材料のＳＵＳで厚みが２．５ｍｍの板状に形成された規制部材１４を、現像剤担持体１１の下方において現像剤担持体１１と所要間隔を介して対向するように設けると共に、現像剤担持体１１を前記の各場合とは逆方向に回転させるようにした。
【００５７】
そして、下記の表６に示すように、現像剤担持体１１によって搬送されてきた現像剤２が衝突する現像剤２の搬送方向上流側における規制部材１４の角部と上記の対向する磁極Ｎ1 とが現像剤担持体１１の中心に対してなす角度αを０°，５°，１０°，１５°に変更させると共に、規制部材１４と対向する上記の磁極Ｎ1 における垂直磁力Ｔを５００〜７５０ガウスの範囲で変更し、それ以外は、前記の場合と同じ条件で現像を行って、それぞれ４万枚の画像を形成し、その途中においてトナーが飛散する状態を調べ、飛散するトナーの急激な増加が０〜２万枚の間で生じた場合を×、２万枚〜４万枚の間で生じた場合を△、４万枚の画像を形成した時点においても飛散するトナーが急激に増加しなかった場合を○として、下記の表６に合わせて示した。
【００５８】
【表６】
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【００５９】
ここで、この表６に示す結果と前記の表４に示す結果とを比較すると、この実験例４に示すように、規制部材１４を現像剤担持体１１の下方において現像剤担持体１１と所要間隔を介して対向するように設け、現像剤担持体１１によって搬送されてきた現像剤２を現像剤担持体１１の下方において規制するようにした場合には、キャリアに加わる機械的ストレスが軽減されて、キャリアが劣化するのが抑制され、トナーが多く飛散するのをさらに長期にわたって防止することができた。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における現像装置においては、トナーとキャリアとを含む現像剤を内部にマグネット部材を設けた現像剤担持体によって搬送すると共に、このように搬送される現像剤を規制部材によって規制するにあたり、現像剤におけるキャリアの動摩擦係数μやキャリアの嵩密度ρ（ｇ／ｃｍ3 ）を低くして、０．３０９≦μ≦０．３９８及び１５μ＋ρ≦７．００の条件を満たすようにしたため、現像剤担持体によって現像剤がスムーズに搬送されるようになると共に、規制部材による現像剤の量の規制もスムーズに行われて、現像剤に加わる機械的ストレスが低減され、キャリアが劣化するのが抑制された。
【００６１】
この結果、この発明における現像装置においては、長期にわたって現像剤中におけるキャリアが特性を維持するようになり、キャリアとの接触によりトナーが長期にわたって適切に帯電され、外部に飛散するトナーが増加するのを長期にわたって防止できるようになった。
【００６２】
また、この発明における現像装置において、請求項２に示すように、規制部材と現像剤担持体を介して対向する部分のマグネット部材における磁極の垂直磁力をＴ（ガウス）とした場合に、（１５μ＋ρ）×ｌｏｇe Ｔ≦４５．００の条件を満たすようにすると、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を規制部材によって規制する場合に、現像剤に加わる機械的ストレスがさらに低減されて、キャリアが劣化するのがより一層抑制され、外部に飛散するトナーが増加するのをさらに長期にわたって防止できるようになった。
【００６３】
また、この発明における現像装置において、請求項３に示すように、現像剤担持体によって搬送されてきた現像剤が衝突する規制部材における現像剤の搬送方向上流側の角部を切欠して、現像剤担持体と対向する規制部材の端部を傾斜させるようにしたり、請求項４に示すように、規制部材を現像剤担持体と所要間隔を介して対向するようにして現像剤担持体の下方に設けると、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を規制部材によって規制する場合に、現像剤に加わる機械的ストレスがさらに低減されて、キャリアが劣化するのがさらに抑制され、外部に飛散するトナーが増加するのをさらに長期にわたって防止できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の現像装置の概略説明図である。
【図２】この発明の実施形態において使用した現像装置の概略説明図である。
【図３】同実施形態の現像装置において、規制部材と現像剤担持体を介して対向する位置におけるマグネット部材の磁極よりも規制部材を現像剤の搬送方向上流側に設けた状態を示した部分説明図である。
【図４】実験例３において使用した現像装置の部分説明図である。
【図５】実験例４において使用した現像装置の部分説明図である。
【符号の説明】
１  像担持体
２  現像剤
１１  現像剤担持体
１２  マグネット部材
１４  規制部材
Ｎ1   規制部材と現像剤担持体を介して対向する部分におけるマグネット部材の磁極
【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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