JP5396785B2 - 現像方法、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような現像装置で、画像のザラツキ感をなくして、ドット再現性が高く、粒状性に優れた高品位な画像を得るための改良がおこなわれている。その一つとして、像担持体と現像スリーブとの間に形成される電界を交番電界とし、トナーの再配置を促しながら現像することでザラツキ感をなくすものが知られている。しかし、交番電界を形成すると、直流電界のみの場合に比べ、電界の最大値が大きくなり像担持体へのキャリア付着を起こしやすいという問題がある。また、交番電界を形成するめの電源が必要であり、コスト高となる。このため、直流電界を用いて現像するものでも、ザラツキ感をなくして、ドット再現性が高く、粒状性に優れた高品位な画像が望まれている。
また、現像剤をむらなく担持し、現像領域に搬送させるために、現像剤担持体表面にフォトレジスト方式のエッチングによる凹凸を形成するものが提案されている(例えば、特許文献2 参照。)。現像剤の搬送方向とは直角な方向に搬送ムラが生じないように、凹部の配列を千鳥状にしてある。また凹凸を現像剤の搬送方向とは直角な方向に連続したパターンにするのが好適な点から、この方向に連続する波形あるいは直線状の凹溝とし、これを現像剤の搬送方向に等ピッチで密に配列するようにしても好結果が得られる。
しかし、特許文献2に記載の技術では、確かに現像剤担持体の外周に振れや歪は生じないものの、その表面に形成される溝の間隔周期に起因する画像欠陥が生じるおそれがある。そこで、これらの課題を解決するために、現像剤の搬送方向とは直角な方向に密にムラなく連続したパターンを形成させるものも提案されている(例えば、特許文献3 参照。)。
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、二成分現像剤の磁気ブラシ先端部の状態、すなわち動的現像剤密度を特性値として規定し、ザラツキ感をなくして、ドット再現性が高く、粒状性に優れた高品位な画像を得ることのできる現像方法、現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
前記現像剤担持体の直径が15から20mmであって、前記像担持体の1点が二成分現像剤に接触し、離れるまでの間に、二成分現像剤が前記像担持体に接触し始める位置から離れるまでの動画を元画像として切り出し、該元画像を二成分現像剤が該像担持体に接触している領域と二成分現像剤が接触していない領域とが区別可能な閾値で2値化処理し、2値化処理した元画像のグリーン輝度値を抽出した画像を乗算し、二成分現像剤が前記像担持体に接触し始める位置から離れるまでの複数の画像処理画像を得て、該画像処理画像を積算して積算画像を得て、該像担持体表面に接触する現像剤密度を積算した該積算画像を二次元FFT解析し、得られたパワースペクトルの5〜12[cycle/mm]の間の積算値をPSとし、標準汲み上げ量に対し上下限10[mg/cm2]の間でのPSの最大値と最小値の差が0.11以下であることを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の現像方法において、前記現像剤担持体の軸方向に延びる複数の波線溝が形成され、その波線溝の溝幅および溝ピッチは、回転方向に均一であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3のいずれか1つに記載の現像方法において、前記磁性キャリアが、1000・(103/4π)[ A/m]の磁場を印加したときのキャリア粒子当たりの磁気モーメントは、70[A・m2/kg]以下であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、請求項5記載の現像装置において、前記現像剤担持体の軸方向に延びる複数の波線溝が形成され、その波線溝の溝幅および溝ピッチは、回転方向に均一であることを特徴とする。
請求項7に記載の発明では、請求項5または6に記載の現像装置において、前記磁性キャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Dwが20〜40μmであることを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、請求項5乃至7のいずれか1つに記載の現像装置において、前記磁性キャリアが、1000・(10 3 /4π)[ A/m]の磁場を印加したときのキャリア粒子当たりの磁気モーメントは、70[A・m 2 /kg]以下であることを特徴とする。
請求項9に記載の発明では、像担持体と、現像装置と、帯電装置またはクリーニング装置のいずれか一方若しくは両方とを一体化し、画像形成装置本体に対して着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、請求項5乃至8のいずれか1つに記載の現像装置であることを特徴とする。
請求項11に記載の発明では、像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像化する現像装置と、得られた可視像を記録媒体に転写させる転写装置と、像転写後の像担持体に残留する現像剤を回収するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、請求項9に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
請求項12に記載の発明では、請求項10に記載の画像形成装置において、前記現像装置を複数備えたことを特徴とする。
請求項13に記載の発明では、請求項11に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを複数備えたことを特徴とする。
さらに、スリーブ表面形状を波線溝とすることで、経時で汲み上げ量変動が起こった場合でも動的現像剤密度が変化しにくい現像状態にすることができ、経時でザラツキ感のない、ドット再現性の良い高品質の画像を形成することができる。
同図において符号1は感光体ドラム、2は帯電ローラ、3は書き込み手段、4は現像手段、5は中間転写ベルト、6はレジストローラ対、7は紙転写ベルト、8は定定着手段、9はクリーニングブレード、10はトナーボトル、11はトナーホッパ部、12は転写ローラ、13はベルトクリーニングブレード、14は回収トナー搬送経路、15は廃トナー収容容器をそれぞれ示す。
添字a〜dは相異なる現像色を区別するための符号である。
以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
以下に本発明の実施例の一例を示す。同図は中間転写ベルトを用いた、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する。いわゆるタンデム型のカラー複写機の作像部分である。
感光体上の中間転写ベルトに転写されなかった未転写トナーは感光体クリーニングブレード9a〜9dによって感光体上から掻き落とされる。感光体上の残留電荷は除電手段(図示せず)により除電され、次の作像動作に備える。
次に現像装置4a〜4dへのニュートナーの補給について説明する。トナーカートリッジに充填されたニュートナーはトナー補給装置10a〜10dにより機械本体の後側のトナーホッパ部11a〜11dへ補給される。トナーホッパ部に貯められたトナーは現像装置内のトナー濃度検知手段(後述)により現像装置内のトナー濃度が低いと判断された場合、トナーホッパ内のトナー補給スクリュを(図示せず)を回転させ、適量のトナーをトナーホッパ内から現像装置へ供給する。トナーボトルのトナー残量検知はトナーホッパ内にトナー有り無しセンサ(図示せず)を配置し、そのセンサがトナー無しを検知した場合トナー補給装置にトナーの供給を要求する。そして所定時間要求してもトナー有りを検知しなかった場合トナー無しと判断する。
同図において符号16は現像ローラ、17は規制部材、18はスクリュ部材、19はスクリュ部材、21はトナー濃度センサ、22はトナー補給スクリュ、23は現像トナー供給口、25はマグネットローラの磁石をそれぞれ示す。
同図において、現像装置4と感光体1は、例えば一体に形成されたプロセスカートリッジとなっている。このプロセスカートリッジは、感光体1と、現像装置4の外、帯電ローラ2と、クリーニング手段9(本実施例ではクリーニングブレード)とを一体化して画像形成装置本体に対して着脱自在に形成されている。
現像装置4には、感光体1上に、書込手段3によって光学的に形成された静電潜像に対してトナー像を形成するための現像ローラ(以下、現像スリーブともいう)16が設けられている。現像ローラ16の現像領域の上流側には現像ローラ上の現像剤量をある所定量に規制する規制部材(以下、現像ドクタともいう)17が配置されている。現像装置4内の現像タンク部にはトナー粒子と磁性粒子(キャリア)を混合した二成分現像剤が納められており、この現像剤はスクリュ部材18、19の等速回転により、現像装置4内を循環しながらトナーとキャリアが攪拌により摩擦帯電する。そして、搬送スクリュ18は現像剤の一部を現像スリーブ16に供給し、現像ローラ16はその現像剤を磁気的に担持して搬送する。スクリュ19の下方にはトナー濃度センサ21が配置され、現像タンク内のトナー濃度を随時計測し、適正値に収まるよう制御している。なお、トナー補給部からのトナーは一旦図示省略したサブホッパに蓄えられた後、現像タンク内のトナー濃度がトナー濃度センサによって低いと検知されたときに、所定の換算式により換算された時間だけトナー補給スクリュ22を回転させ、これによって、適量のトナーが現像トナー供給口23に補給される。
被覆率(%)=(Wt/Wc)×(ρc/ρt)×(Dc/Dw)×(1/4)×100
上記式中、Dcはキャリアの重量平均粒径 [μm]、
Dwはトナーの重量平均粒径 [μm]、
Wtはトナーの重量 [g]、
Wcはキャリアの重量 [g]、
ρtはトナー真密度 [g/cm3]、
ρcはキャリア真密度 [g/cm3]
を表す。
重量平均粒径は、個数基準で測定された粒子の粒径分布(個数頻度と粒径との関係)に基づいて算出されたものである。この場合の重量平均粒径Dwは以下の式で表される。
Dw={1/Σ(nD3)}×{Σ(nD4)}
上記式中、Dは各チャネルに存在する粒子の代表粒径[μm]を示し、
nは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。
チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本実施形態では、2μmの長さを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルを区分する粒子粒径の下限値を採用した。
トナーには流動性付与剤を添加することが好ましい。使用可能な流動性付与剤として種々のものが挙げられるが、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に、両微粒子の平均粒径が50nm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデアワールス力を小さくすることができ、トナーの流動性向上を図ることができる。その結果、現像剤の所望の帯電レベルを得ることができ、良好な画像品質が得られ、さらに転写残トナーの低減が図られる。更に、酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にある。よって、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、帯電立ち上がり特性の悪化の影響が大きくなることが考えられる。しかし疎水性シリカ微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲で、疎水性酸化チタン微粒子が0.2〜1.2(wt%)の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られ、トナー飛散を抑制することができる。
現像剤におけるキャリアの重量平均粒径Dwは、20〜60μm、より好ましくは20〜40μmである。これにより、動的現像剤密度を密(現像剤が感光体に接触しない領域を減らすことができる)にすることが可能となり、ザラツキ感のない、ドット再現性の良い高品質の画像を形成することができる。
キャリアの重量平均粒径Dwが60μmよりも大きい場合には、感光体上の磁気的なキャリア保持力が強く、キャリア付着は起こりにくいが、単位重量当たりのキャリア表面積が小さくなるため、高画像濃度を得るためにトナー濃度を高くすると、地汚れが急速に増大する。また、潜像のドット径が小さい場合は、ドット径のバラツキが大きくなる。一方、キャリアの重量平均粒径Dwが20μmよりも小さい場合には、キャリア粒子当たりの磁気モーメントが低下し、現像スリーブ上の磁気的なキャリア保持力が弱くなり、キャリア付着が起き易くなる。
キャリアの磁気モーメントは、以下のようにして測定することができる。B−Hトレーサー(BHU−60/理研電子社製)を使用し、円筒のセルにキャリア粒子1.0gを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし3000エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし、3000エルステッドとする。更に徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、B−Hカーブを図示し、その図より1000エルステッドの磁気モーメントを算出する。
(MO)x(NO)y(Fe2O3)z
但し、x+y+z=100mol%であって、M、Nはそれぞれ、Ni、Cu、Zn、Li、Mg、Mn、Sr、Ca等であり、2価の金属酸化物と3価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
但し、式中、R1は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4の低級アルキル基、またはアリール基(フェニル基、トリル基など)を示す。R2は、炭素数1〜4のアルキレン基、またはアリーレン基(フェニレン基など)を示す。
H2N(CH2)3Si(OCH3)3:MW179.3
H2N(CH2)3Si(OC2H5)3:MW221.4
H2NCH2CH2CH2Si(CH3)2(OC2H5):MW161.3
H2NCH2CH2CH2Si(CH3)(OC2H5)2:MW191.3
H2NCH2CH2NHCH2Si(OCH3)3:MW194.3
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2:MW206.4
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3:MW224.4
(CH3)2NCH2CH2CH2Si(CH3)(OC2H5)2:MW219.4
(C4H9)2NC3H6Si(OCH3)3:MW291.6
キャリア芯材粒子表面上に形成する樹脂層の厚みは、通常0.02〜1μm、好ましくは0.03〜0.8μmである。樹脂層の厚みはきわめて小さいことから、樹脂層を被覆した芯材粒子からなるキャリアとキャリア芯材粒子の粒度分布は実質的に同じである。
ここで使用されるトナーの結着樹脂としては、従来からトナー用結着樹脂として使用されてきたものは全てが適用可能である。具体的にはポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレンおよびその置換体の単重合体;スチレン/p−クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビニルナフタレン共重合体、スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン/ビニルメチルケトン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、スチレン/アクリロニトリル/インデン共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して使用される。
また、トナーに離型性を持たせるために、低分子量のポリエチレン、ポリプロピレン等の合成ワックス類の他、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油等の植物系ワックス類;みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス類;モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス類;硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステル等の油脂系ワックス類をトナーに含有させることができ、これらは単独でまたは2種以上が混合して使用される。
次に、本発明の別の実施形態を説明する。
同図において、このプロセスカートリッジは、像担持体31、帯電装置32、現像装置34およびクリーニング装置39を一体化したものである。このプロセスカ−トリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自在であり、現像装置34としては、上記実施形態と同様の構成のものが採用される。
このプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置は、感光体31が所定の周速度で回転駆動される。感光体31は回転過程において、帯電手段32によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受けて感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、現像手段34によりトナー現像され、現像されたトナー像は、図示されていない給紙部から感光体31と転写手段との間に感光体31の回転と同期するように給送された転写材に、転写手段により順次転写される。
本実施形態によれば、プロセスカートリッジは独立して取り外しが可能で、感光体ユニット、現像装置とも本発明で寿命は延びるが、必ずしもその長さは一致しない場合もあり、その時はそれぞれ別々に容易に交換することが可能である。また、独立して配設できるので簡単な機構を追加することで、非現像時に現像ローラを感光体から退避させることができ、これによって、現像ローラへのトナーフィルミングの促進が低減され、更に現像装置の寿命を延ばすことができる。
本実施態様に係る画像形成装置では、現像装置の現像スリーブの材質としてはアルミニウムを用い、同図に示すように現像スリーブの表面には現像剤担持体の軸方向に波線溝を加工したものを用いた。波線溝は溝幅および溝ピッチを、回転方向に均一に形成する。これにより、現像剤をむらなく担持し、現像領域に搬送させることができるようになる。
また、現像ローラの長手方向に関してもむらをなくすために、長手方向に連続的なパターンを形成している。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
イオン交換水710gに、0.1M−Na3PO4水溶液450gを投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12000rpmにて攪拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液68gを徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
(トナー成分)
スチレン 170g
n−ブチルアクリレート 30g
キナクリドン系マゼンタ顔料 10g
ジ−t−ブチルサリチル酸金属化合物 2g
ポリエステル樹脂 10g
Dv=7.0μm
Dn=6.5μm
Dv/Dn=1.077
3μm以下の粒子個数比率=1%
シリコーン樹脂(SR2411.トーレダウコーニングシリコーン社製)を希釈して、シリコーン樹脂溶液(固形分:5%)を用意した。そして、流動床型コーティング装置を用いて、キャリア芯材粒子(1)の各粒子表面上に、上記シリコーン樹脂溶液を、100℃の雰囲気下で約40g/minの割合で塗布し、更に240℃で2時間加熱して、膜厚0.53μm、真比重5.0g/cm3のキャリアを得た。膜厚の調整はコート液量により行った。
感光体線速 205 [mm/sec]
感光体径 40 [mm]
スリーブ/感光体線速比 1.98
Gp 0.3 [mm]
Gd(現像ローラ−ドクターGap) 0.33[mm]
現像剤汲み上げ量 50 [mg/cm2]
ローラ径 φ18 [mm]
ローラ表面 波線溝:表1参照
主極角度 6°
主極磁束密度 105 [mT]
ドクター対向極磁束密度 71 [mT]
帯電電位V0 −520 [V]
露光後電位VL −50 [V]
現像バイアスVB(DC成分) −400 [V]
現像バイアスVB DC
上記条件で、画像形成を行い、画像のザラツキ感、ドット再現性を評価した。ザラツキ感の程度を表す評価基準として粒状度を用いる。ここで、粒状度の測定原理を説明する。粒状度を測定用として、ハーフトーン領域の画像をスキャナで読み取り、1cm2程度のパッチを用意する。この画像をフーリエ変換して得られたパワースペクトルに対し、人間の視覚特性を表す周波数フィルタをかけて、人間の目に目立ちやすい部分を抽出したパワースペクトルを積分する。このようにしてパッチ毎に得られた数値のことを粒状度と呼ぶ。本実施形態では、特に明度が40〜80となる部分のパッチの粒状度の平均値を用いた。粒状度は、小さい程ザラツキ感のない良好な画像であるといえる。
次に、本実施形態における現像領域で感光体ドラム側から見た動的現像剤密度の解析方法について説明する。
ここで、現像領域とは、同図に示すように現像スリーブ上の磁気ブラシと感光体ドラムが接触している領域のことである。
感光体ドラム側から見た磁気ブラシの現像剤密度を求めるために、現像領域の磁気ブラシを以下に示す可視化装置を用いて観察する。
可視化装置は、φ60mmの透明ガラスドラムを感光体の代わりとして備え、これに、所定の現像ギャップだけ離れた位置に、現像スリーブを配置する。そしてガラスドラムは1/4にカットされており、カットされた部分から現像領域の磁気ブラシ先端部を観察できるようにする。このとき、ガラスドラムは実機線速で移動可能である。また、トナーが摩擦帯電により付着しないように、ガラスドラム表面に透明電極を作製し、非画像部電位を外部電源により印加した。さらに、ガラスドラムの最表面には摩擦係数等を実際の感光体と同じにするために、像担持体の表面層を塗布してある。また、常に感光体の同一箇所を観察するために、ガラスドラムの中心に感光体と同期回転するミラーを設け、現像剤挙動はこのミラー越しに観察を行う。
この可視化装置で観察される磁気ブラシ先端部を、実体顕微鏡(オリンパス製 SZ60)で拡大し、高速度カメラ(フォトロン製 Fastcam MAX-120KC)を用い6000FPSで撮影を行った。撮影した動画像データの内、現像剤が感光体に接触し始める位置から離れるまでの動画を元画像として切り出し〔同図(a)〕、動画像処理ソフト(Image Pro Plus)と画像解析ソフト(NI Vision Assistant)を用い、現像剤が感光体に接触している領域と現像剤が接触していない領域とが区別可能な適当な閾値で2値化処理を行う〔同図(b)〕。このとき現像剤が存在する部分を1(白)、現像剤が存在しない部分を0(黒)で現す。2値化処理した元画像のグリーン輝度値を抽出した画像〔同図(c)〕を乗算〔同図(d)〕する。このようにして現像剤が感光体に接触し始める位置から離れるまでの複数の画像処理画像を得ることができる〔同図(e)〕。これら画像を積算し、1枚の画像を得〔同図(f)〕、この画像を二次元FFT解析を行い、パワースペクトルを得る〔同図(g)〕。600dpi、2×2dot以下の周波数である、5〜12[cycle/mm]のパワースペクトル積算値〔同図(h)〕を動的現像剤密度の代用値とした。このパワースペクトル積算値が小さいほど動的現像剤密度は高い、すなわち現像剤が感光体に接触しない領域が少ないことを表す。また、5[cycle/mm]未満は、撮影している面積が狭いので、低周波は意味がないため除外した。
標準の汲み上げ量50[mg/cm2]とその上下限10[mg/cm2](すなわち、40, 60[mg/cm2])でのパワースペクトル(PS)を図7に示す。
実施例1において、スリーブ表面形状を表1のようにサンドブラストに変更した以外は実施例1と同じ条件で実施例1同様に行い、比較例1とした。
標準の汲み上げ量[50mg/cm2]とその上下限10[mg/cm2](すなわち、40, 60[mg/cm2])でのパワースペクトルを同図に示す。 表2に同図から求めた標準汲み上げ量に対し上下限10[mg/cm2]の間でのPSの最大値と最小値の差、初期と75Kランニング後のザラツキ感、ドット再現性の判定結果を示す。なお、粒状度0.31未満を〇、0.31以上を×として、ザラツキ感の良否を判定した。
この表から、PSの最大値と最小値の差、すなわち幅は0.11を境に粒状度の良否が決まると言える。上記の幅が0.11以下であれば、ザラツキ感は悪くならない。
図7、8における5〜12[cycle/mm]のパワースペクトル積算値を図9に示す。実施例におけるPSの最大値と最小値の差は0.068であり、比較例におけるそれは0.112であった。
2 帯電ローラ
4 現像手段
16 現像ローラ
17 現像剤規制部材
Claims (13)
- 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、
前記現像剤担持体の直径が15から20mmであって、前記像担持体の1点が二成分現像剤に接触し、離れるまでの間に、二成分現像剤が前記像担持体に接触し始める位置から離れるまでの動画を元画像として切り出し、該元画像を二成分現像剤が該像担持体に接触している領域と二成分現像剤が接触していない領域とが区別可能な閾値で2値化処理し、2値化処理した元画像のグリーン輝度値を抽出した画像を乗算し、二成分現像剤が前記像担持体に接触し始める位置から離れるまでの複数の画像処理画像を得て、該画像処理画像を積算して積算画像を得て、該像担持体表面に接触する現像剤密度を積算した該積算画像を二次元FFT解析し、得られたパワースペクトルの5〜12[cycle/mm]の間の積算値をPSとし、標準汲み上げ量に対し上下限10[mg/cm2]の間でのPSの最大値と最小値の差が0.11以下であることを特徴とする現像方法。 - 請求項1に記載の現像方法において、前記現像剤担持体の軸方向に延びる複数の波線溝が形成され、その波線溝の溝幅および溝ピッチは、回転方向に均一であることを特徴とする現像方法。
- 請求項1または2に記載の現像方法において、前記磁性キャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Dwが20〜40μmであることを特徴とする現像方法。
- 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の現像方法において、前記磁性キャリアが、1000・(103/4π)[ A/m]の磁場を印加したときのキャリア粒子当たりの磁気モーメントは、70[A・m2/kg]以下であることを特徴とする現像方法。
- 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、前記現像剤担持体の直径が15から20mmであって、前記像担持体の1点が二成分現像剤に接触し、離れるまでの間に、二成分現像剤が前記像担持体に接触し始める位置から離れるまでの動画を元画像として切り出し、該元画像を二成分現像剤が該像担持体に接触している領域と二成分現像剤が接触していない領域とが区別可能な閾値で2値化処理し、2値化処理した元画像のグリーン輝度値を抽出した画像を乗算し、二成分現像剤が前記像担持体に接触し始める位置から離れるまでの複数の画像処理画像を得て、該画像処理画像を積算して積算画像を得て、該像担持体表面に接触する現像剤密度を積算した該積算画像を二次元FFT解析し、得られたパワースペクトルの5〜12[cycle/mm]の間の積算値をPSとした場合に、標準汲み上げ量に対し上下限10[mg/cm 2 ]の間でのPSの最大値と最小値の差が0.11以下であることを特徴とする現像装置。
- 請求項5記載の現像装置において、前記現像剤担持体の軸方向に延びる複数の波線溝が形成され、その波線溝の溝幅および溝ピッチは、回転方向に均一であることを特徴とする現像装置。
- 請求項5または6に記載の現像装置において、前記磁性キャリアが、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、該キャリアの重量平均粒径Dwが20〜40μmであることを特徴とする現像装置。
- 請求項5乃至7のいずれか1つに記載の現像装置において、前記磁性キャリアが、1000・(10 3 /4π)[ A/m]の磁場を印加したときのキャリア粒子当たりの磁気モーメントは、70[A・m 2 /kg]以下であることを特徴とする現像装置。
- 像担持体と、現像装置と、帯電装置またはクリーニング装置のいずれか一方若しくは両方とを一体化し、画像形成装置本体に対して着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置は、請求項5乃至8のいずれか1つに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像化する現像装置と、得られた可視像を記録媒体に転写させる転写装置と、像転写後の像担持体に残留する現像剤を回収するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置は、請求項5乃至8のいずれか1つ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。
- 像担持体と、像担持体表面を帯電する帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像化する現像装置と、得られた可視像を記録媒体に転写させる転写装置と、像転写後の像担持体に残留する現像剤を回収するクリーニング装置とを有する画像形成装置において、請求項9に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項10に記載の画像形成装置において、前記現像装置を複数備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項11に記載の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジを複数備えたことを特徴とする画像形成装置。
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