JP2006221147A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電潜像担持体を高速度で移動させて現像を行う高速現像においても、ワーム状の画像ムラを十分に低減し、高画質の画像を高速度で形成することができる画像形成装置を実現する。
【解決手段】現像バイアス電圧の交流成分の周波数をｆ（ｋＨｚ）、潜像担持体の線速度をｖｐ（ｍｍ／ｓｃ）するとき、ｖｐ／ｆ≦７０を満足する条件下で現像を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、現像装置の改良に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置には高速化と高画質化に対するニーズが高まっている。高速化のニーズを満足するには、感光体等の潜像担持体の線速度を高くする必要があるが、潜像担持体の線速度を高くした場合に、現像工程において様々な問題が生ずる。

現像工程において、画質に関連した問題としては、潜像担持体の線速度を上げた場合に、オペレーションウィンドウと呼ばれる設定しうるカブリマージンの幅が狭くなると言う現象が主たる問題となる。

カブリマージンとは、潜像担持体の帯電電位（感光体における未露光部電位）と現像バイアス電位の直流成分との電位差であり、該カブリマージンは一般にカブリを発生せず、且つ、キャリア付着を発生しない値に設定される。

しかして、潜像担持体と現像剤担持体とをこれらが対向する現像領域において同方向に移動させて現像を行う正転現像と、反対方向に移動させて現像を行う逆転現像とがあるが、カブリマージンのオペレーションウィンドウを広くして、カブリの発生とキャリア付着の発生とを良好に抑制するには、逆転現像が有利である。

また、高速現像において、現像性を確保するために交番電界下で現像を行うことが行われている。

このように高速の画像形成装置を実現する手段としては、現像工程において、逆転現像方式を用い、且つ、交番電界下で現像を行うことが有力であるが、これらの手段を採った場合にも、高速現像においては、画像にワーム状の画像ムラが発生しやすいことが判明した。

このようなワーム状の画像ムラは図１に示すように、低濃度のベタ画像において発生する濃度の不均一であり、その原因を追及した結果、次のような現象によるものと考えられる。

逆転現像においては、潜像担持体と現像剤担持体との相対速度が大きいために、磁気ブラシと潜像担持体との摩擦が大きくなって、潜像担持体の摩擦帯電が起きやすくなるとともに、潜像担持体及び現像剤担持体が現像領域から離れ、両者間の間隙が拡大する際に、放電が起こることがあり得る。

ワーム状の画像ムラは、このような摩擦帯電や放電によるものと推察される。

現像工程における画質上の問題を解決するために、従来から多数の研究があり、多数の改良が提案されている。

たとえば、特許文献１では、潜像担持体と現像剤担持体との線速度比を選択し、磁性キャリアの磁化の強さを適正にすることにより、ドット画像の抜けを防止している。

また、特許文献２では、感光体の未露光部電位と露光部電位との差に対する現像バイアス電圧の交流成分（Ｖｐｐ）と現像間隙Ｄｓとの関係を適正に設定することによりキャリア付着を防止している。
特開平９−１２７７９３号公報 特開２００１−５２９５号公報

感光体等の潜像担持体を高速度で移動させる高速現像において発生するワーム状の画像ムラに対しては、前記に説明した特許文献１、２を含む従来技術によっては十分な対策とはならない。

本発明は、高速現像においてもワーム状の画像ムラが発生することを防止し、高画質の画像を形成する画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により実現される。
１．
潜像担持体、
該潜像担持体に対向して配置された現像剤担持体、
該現像剤担持体の表面に磁界を発生する磁界発生手段及び、
前記潜像担持体と前記現像剤担持体との間に、直流成分に交流成分が重畳された現像バイアス電圧を印加するバイアス電源を有し、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用い、前記潜像担持体と前記現像剤担持体とを、これらが対向する現像領域において互いに反対方向に移動させ、接触現像による現像を行う画像形成装置において、
前記交流成分の周波数をｆ（ｋＨｚ）、前記潜像担持体の線速度をｖｐ（ｍｍ／ｓｃ）とするとき、
条件１・・・ｖｐ／ｆ≦７０
を満足することを特徴とする画像形成装置。
２．
前記潜像担持体と前記現像剤担持体との間の最短距離である現像間隙Ｄｓ（ｍｍ）、前記２成分現像剤により前記現像領域において形成される磁気ブラシの穂の高さの最大値をｈ（ｍｍ）とするとき、
条件２・・・０＜ｈ−Ｄｓ≦０．３ｍｍ
を満足することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記周波数ｆ及び前記線速度ｖｐが
条件３・・・４０≦ｖｐ／ｆ
を満足することを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
４．
前記周波数ｆ、前記交流成分の電圧｛ピークツウピーク（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）電圧（ｋＶ）｝Ｖａｃ及び前記潜像担持体と前記現像剤担持体間の最短距離をである現像間隙Ｄｓ（ｍｍ）が
条件４・・・１．２５≦（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａｃ≦１．６
を満足することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
現像に寄与する前記交流成分の波高値Ｖｈ（Ｖｈ＝Ｖａｃ／２）、前記潜像担持体と前記現像剤担持体間の距離をＤｓ（ｍｍ）及びカブリマージンΔＶｄｃが
条件５・・・（Ｖｈ＋ΔＶｄｃ）／Ｄｓ≦３．８
を満足することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．
前記ｖｐ（ｍｍ／ｓｃ）が
条件６・・・・・ｖｐ≧２５０
を満足することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
７．
前記現像剤担持体の線速度をｖｓ（ｍｍ／ｓｃ）とするとき、前記ｖｐ及び前記ｖｓが
条件７・・・・・１．５＜ｖｓ／ｖｐ≦３．０
を満足することを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
８．
前記キャリアとして磁性粒子を樹脂で被覆したキャリアを用いることを特徴とする前記１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

本発明により、高速度の画像形成においても、ワーム状の画像ムラの発生が十分に低減され、高画質の画像を形成する画像形成装置が実現される。

＜画像形成装置＞
以下に、実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略図である。

図２において、１０は潜像担持体としての感光体、１１は帯電装置、１２は露光装置、１３は現像装置、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１６は現像装置１３を構成する現像剤担持体としての現像スリーブ、２０は中間転写ベルトをそれぞれ示す。画像形成手段１は感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３及びクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。帯電装置１１及び露光装置１２は潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段を構成する。

各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置されており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。

中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、転写装置２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。

中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。

感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。

読み取り装置８０又は外部機器からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、露光装置１２によって感光体１０が像露光される。

現像装置１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。なお、現像装置１３の詳細については後述する。

中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０１５〜０．０５ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

２５は転写装置であり、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写装置２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。

２６はアースローラ２２から当接および当接解除可能な転写ローラからなる転写装置であり、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を記録材Ｐに再転写する。

２８はクリーニングブレード２９を有するクリーニング装置であり、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー画像を記録材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０はクリーニング装置２８を通過し、クリーニングブレード２９によって周面上に残ったトナーが清掃される。

７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラである。

４は定着装置で、中間転写ベルト２０上のトナー像が転写された記録材Ｐ上のトナー像を、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とで形成されるニップ部Ｔにおいて加熱加圧して定着する。８１は排紙ローラで、定着された記録材を排紙皿８２へ排紙する。

＜現像装置＞
次に、現像装置について説明する。

現像装置としては、キャリアとトナーとを主成分とする２成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、小粒径トナーを用いた２成分現像装置が好ましい。また、正規現像で現像を行うもの又は反転現像を行うものを現像装置に用いることができるが、現像スリーブ１６に感光体１０の帯電と同極性の現像バイアスを印加し、感光体の帯電と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像が好ましく、本実施の形態では、負帯電トナーを用いた反転現像により現像が行われる。

小粒径トナーとしては、体積平均粒径が４．５μｍ〜６μｍのものが好ましい。

体積平均粒径は、次の方法により測定された。

コールターマリツサイザーII（ベックマン・コールター社製）にデータ処理用のコンピュータシステム（ベックマン・コールター社製）を接続した装置を用いて、測定・算出したものである。

測定手順としては、トナー０．０２ｇを、界面活性剤２０ｍｌ（トナーの分散を目的として、例えば、界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で１０倍希釈した界面活性剤溶液）でなじませた後、超音波分散を１分間行い、トナー分散液を作成する。このトナー分散液をサンプルスタンド内のＩＳＯＴＯＮII（ベックマン・コールター社製）の入ったビーカーに、測定濃度５％〜１０％になるまでピペットで注入し、測定機カウントを３００００個に設定して測定する。なお、コールターマリツサイザーのアパーチャー径は１００μｍであった。

このような小粒径トナーにより高解像度の高画質画像を形成することができる。体積平均粒径が６μｍより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。

体積平均粒径が４．５μｍよりも小さいトナーを用いた場合、カブリ等による画質の低下が起きやすくなる。

前記のような小粒径トナーには重合トナーを用いることが望ましい。

重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。

具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。

磁性キャリアの磁性粒子としては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ましい。

キャリアは、磁性粒子、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが用いられるが磁性粒子を樹脂で被覆したキャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。

高速現像を可能にするには、トナーの帯電の立ち上がりを速くするために、比較的低抵抗のキャリアが好ましい。即ち、次の方法により測定された抵抗が０．０９×１０⁹〜２×１０⁹Ωのキャリアが用いられる。

図３はキャリア抵抗の測定装置である。

アルミ製の円筒体Ｒ１に対向してマグネットロールＲ２を配置し、円筒体Ｒ１と導電性スリーブＳＲと固定磁石ＭからなるマグネットロールＲ２の外周間の間隔Ｌを０．５ｍｍに設定した。マグネットロールＲ２の表面に８００〜１０００ｇ／ｃｍ²のキャリア層を形成し、キャリア層を円筒体Ｒ１に軽く接触させ、導電性スリーブＳＲ（径３５φ、長さ５５っｍ）に５００Ｖの直流電圧を印加し、そのときの電流を電流計ＡＭで測定して、キャリアＣＲの抵抗を検出した。

前記のような比較的低抵抗のキャリアは樹脂被覆層にカーボンブラックを含有させる等の手段で樹脂被覆層の抵抗を下げることにより得られる。

図４は、現像装置１３の断面図である。

図４において、１３０はトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容するケーシングで、現像剤担持体としての現像スリーブ１６の内側には、磁界発生手段としての固定のマグネットロール１３２が内設される。マグネットロール１３２はＮ１、Ｎ２で示す２つのＮ極及びＳ１〜Ｓ３で示す３つのＳ極を有する。

マグネットロール１３２の着磁中心、即ち、各磁極の着磁方向の中心は現像スリーブ１６の回転中心にほぼ一致する。

Ｎ１極は現像スリーブ１６が感光体１０に対向する現像領域Ｇにおいて現像剤の磁気ブラシを形成する現像極、Ｓ１極とＳ２極は反発磁界を形成する磁極であり、該反発磁界により、現像スリーブ１６上の現像剤が剥離される。Ｓ１極は現像極であるＮ１極の直ぐ下流側に形成された下流側磁極である。Ｓ２極は、現像スリーブ１６に現像剤を付着させ、層を形成する層形成極でる。現像シリーブ１６は矢印Ｗ１で示すように回転して現像剤を搬送するが、搬送方向に順に形成されたＳ２、Ｎ２、Ｓ３、Ｎ１は交互に異極が配列された搬送磁極列であり、現像剤は該搬送磁極列により搬送されて現像領域Ｇに供給される。Ｓ２極とＮ２極の間に規制部材１３３が現像スリーブ１６に対向して配置され、層形成磁極としてのＳ２極と規制部材１３３との規制作用により、現像スリーブ１６上を搬送される現像剤の量が規制され、現像スリーブ１６上に均一な現像剤の層が形成される。

１３５、１３６は現像剤を攪拌搬送するスクリューである。

トナーは図４において１３７で示す開口から現像装置１３内に供給される。

スクリュー１３５が配置された攪拌室ｂとスクリュー１３６が配置された供給回収室ｃとは仕切１３１により隔てられ、仕切１３１には、図示しないが、スクリュー１３５、１３６の回転軸方向端部に現像剤が通過する通過穴が設けられる。

ハウジング１３０には、現像スリーブ１６が感光体１０に対向する部分で開口が形成され現像領域Ｇが形成される。

現像は次のようにして行われる。

図４において、感光体１０がＷ０で示すように、現像スリーブ１６がＷ１で示すように、スクリュー１３５が矢印Ｗ２で示すように、スクリュー１３６が矢印Ｗ３で示すようにそれぞれ回転して、現像剤がスクリュー１３５→スクリュー１３６→現像スリーブ１６のように搬送され、現像領域Ｇにおいて、現像が行われる。図示のように、現像領域Ｇにおいて、感光体１０と現像スリーブ１６とは反対方向に移動し、逆転現像が行われる。

逆転現像により高濃度のトナー像を形成することが可能となり、キャリア付着を抑制することができる。また、逆転現像により、感光体１０の帯電電位と現像バイアスの直流成分との差であるカブリマージンのオペレーションウィンドウ、即ち、カブリ及びキャリア付着を発生する良好な現像を行うカブリマージンの幅が広くなる。

現像スリーブ１６には、バイアス電源Ｅ１及びＥ２により交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。バイアス電源Ｅ１は直流成分の電源であり、バイアス電源Ｅ２は交流成分の電源である。

現像装置１３において、高速度の画像形成、即ち、感光体１０を高い線速度で移動させ、現像を行う画像形成工程において、次の条件を満足することにより、十分な最高濃度を有し、カブリ、キャリア付着、ワーム状の画像ムラ等の画質低下現象が十分に低減された高い画質の画像を形成することができる。

特に、感光体１０の線速度を２５０ｍｍ／ｓｃ以上とするように高速で潜像担持体を移動させて現像を行う場合には、ワーム状の画像ムラを始めとする画質の低下を防止することが困難になるが、下記の条件を満足することにより、画質の低下を防止し、高画質の画像を形成することができる。なお、潜像担持体の線速度を４５０ｍｍ／ｓｃ程度まで上げて画像形成を行うことが出来るが、本発明においては、更に高い高速現像を行うことを妨げない。
条件１（本発明における条件）・・・ｖｐ／ｆ≦７０
ｖｐは感光体１０の線速度（ｍｍ／ｓｃ）、ｆは現像バイアスの交流成分の周波数（ｋＨｚ）である。

潜像担持体と現像剤担持体との相対速度が大きい場合には、磁気ブラシと潜像担持体との摩擦が大きくなって、潜像担持体の摩擦帯電が起きやすくなるとともに、潜像担持体及び現像剤担持体が現像領域から離れ、両者間の間隙が拡大する際に、放電が起こることがあり得る。

感光体１０と現像スリーブ１６とを現像領域において、互いに反対方向に移動させて現像を行う逆転現像においては、感光体１０と現像スリーブ１６との相対速度差が大きくなるために、接触現像の際に起こる摩擦帯電や放電によってワーム状の画像ムラが発生しやすくなるが、条件１の下で現像を行うことにより、ワーム状の画像ムラの発生を十分に抑制することができた。

ここに、接触現像は磁気ブラシを感光体１０に接触させて現像する現像方式であり、現像間隙Ｄｓと磁気ブラシの穂の高さｈとの関係がｈ＞Ｄｓとなるように条件設定して行われる現像である。

磁気ブラシの穂の高さｈは図５に示すように、現像極であるＮ１極により現像スリーブ１６上に形成される現像剤の磁気ブラシＢの最高値である。最高値ｈは感光体１０と、現像スリーブ１６及び磁石ロール１３２とを離した状態で現像スリーブ１６を回転して、磁気ブラシＢを形成し、感光体１０による規制を受けない磁気ブラシＢの穂を観察することにより計測される。また現像間隙Ｄｓは感光体１０と現像スリーブ１６との最短距離である。

ｖｐ／ｆが７０を超えるとワーム状の画像ムラが発生しやすくなる。

以下に示す条件２〜条件７は好ましい条件である。
条件２・・・・・０＜ｈ−Ｄｓ≦０．３ｍｍ
条件２は磁気ブラシを感光体１０に接触させて現像を行う接触現像であることを意味する。ｈ−Ｄｓが負、即ち、磁気ブラシが非接触の場合は、十分な最高濃度が得られない。また、ｈ−Ｄｓが０．３ｍｍよりも大きい場合は、磁気ブラシの摺擦による濃度の不均一、キャリア付着、現像領域の現像ニップでの現像剤詰まり等が起きやすくなる。
条件３・・・・・４０≦ｖｐ／ｆ
ｖｐ／ｆが４０よりも小さいと、カブリ、キャリア付着、放電跡等が発生しやすくなる。また、細線の再現性が良くない傾向が出る。
条件４・・・・・１．２５≦（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａｃ≦１．６
条件４において、Ｖａｃは現像バイアス電圧中の交流成分の電圧（ピークツーピーク電圧）（ｋＶ）であり、図４における電源Ｅ２の出力電圧（ピークツーピーク電圧）である。

条件４は細線の再現性を良好にするための条件であり、（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａｃが１．６を超えると細線の再現性が低下する。また、（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａｃが１．２５よりも低いと、カブリが発生しやすくなる。
条件５・・・・・（Ｖｈ＋ΔＶｄｃ）／Ｄｓ≦３．８
条件５において、Ｖｈは現像バイアス電圧の交流成分のうちの現像に寄与する部分の波高値であり、Ｖｈ＝（１／２）Ｖａｃである。また、ΔＶｄｃはカブリマージンであり、感光体１０の帯電電位、即ち、未露光部の帯電電位をＶＬと現像バイアス電位の直流成分の電位Ｖｄｃとの差の絶対値、ΔＶｄｃ＝｜ＶＬ−Ｖｄｃ｜である。

条件５はキャリア付着を防止し、且つ、磁気ブラシを通した放電やリークを防止するための条件である。（Ｖｈ＋ΔＶｄｃ）／Ｄｓが３．８よりも大きい場合、キャリア付着及び放電やリークによる画像抜けが生じやすくなる。
条件６・・・・・ｖｐ≧２５０
条件６は高速画像形成のための条件である。
条件７・・・・・１．５≦ｖｓ／ｖｐ≦３．０
条件７において、ｖｓは現像剤担持体の線速度であり、図４では現像スリーブ１６の線速度である。なお、感光体１０と現像スリーブ１６とは互いに反対方向に移動するが、反対方向の移動をそれぞれ正とする。

条件７は高速現像にいて現像性を確保し、十分な最高濃度の画像を得るための条件であり、ｖｓ／ｖｐが１．５よりも低いと、現像性が低下して、十分な最高濃度が得難くなる。また、ｖｓ／ｖｐが３．０よりも大きいと、濃度ムラや現像剤飛散等が起きやすくなる。

以下に、実施例及び比較例を含む実験例について説明する。
（実施例１）
図４において、感光体１０の線速度ｖｐ＝３００ｍｍ／ｓｃ、感光体１０の速度と現像スリーブ１６の速度との比ｖｓ／ｖｐ＝１．８に設定し、表１に示すように前記条件に関連したパラメータを変えて画像を形成し、表１に示すようにワーム状画像ムラ、細線再現性及びカブリ等について評価した。

表１において、ΔＶｄｃはカブリマージンであり、ΔＶｄ＝ＶＬ−Ｖｄｃである。但し、ＶＬは感光体１０の未露光部帯電電位、Ｖｄｃは現像バイアスの直流成分の電圧である。

実験Ｎｏ．２９における画像濃度不足は、画像が形成されたが濃度不足であることを示し、実験Ｎｏ．３０における濃度むらは磁気ブラシの穂の摺擦による濃度むらがあったことを示す。さらに、評価欄における「−」は画像不良による評価不能を示す。

表１に示すように、ｖｐ／ｆが７０以下の実験例では良好な画像が形成されたが、ｖｐ／ｆが７０を超える実験例では、ワーム状の画像むらが発生した。また、ｖｐ／ｆが４０未満では、細線の再現性が若干低下し、その分を補うために、Ｖａｃを上げると、キャリア付着、放電跡等が発生した。

また、（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａが１．６を超える高い値の実験例では、細線の再現性が良くなく、（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａが１．２５よりも低い値の実験例では、カブリが発生しやすい。

また、（Ｖｐ＋ΔＶｄｃ）／Ｄｓが３．８を超える実験例では、キャリア付着及び放電又はリークによる画像抜けが発生しやすい。

ワーム状の画像ムラが発生した画像を示す図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略図である。 キャリアの抵抗測定装置を示す図である。 現像装置を示す図である。 磁気ブラシを示す図である。

符号の説明

１０ 感光体
１３ 現像装置
１６ 現像スリーブ
１３２ マグネットロール
Ｇ 現像領域
Ｄｓ 距離
Ｅ１、Ｅ２ バイアス電源

Claims (8)

1. 潜像担持体、
   該潜像担持体に対向して配置された現像剤担持体、
   該現像剤担持体の表面に磁界を発生する磁界発生手段及び、
   前記潜像担持体と前記現像剤担持体との間に、直流成分に交流成分が重畳された現像バイアス電圧を印加するバイアス電源を有し、
   トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用い、前記潜像担持体と前記現像剤担持体とを、これらが対向する現像領域において互いに反対方向に移動させ、接触現像による現像を行う画像形成装置において、
   前記交流成分の周波数をｆ（ｋＨｚ）、前記潜像担持体の線速度をｖｐ（ｍｍ／ｓｃ）とするとき、
   条件１・・・ｖｐ／ｆ≦７０
   を満足することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記潜像担持体と前記現像剤担持体との間の最短距離である現像間隙Ｄｓ（ｍｍ）、前記２成分現像剤により前記現像領域において形成される磁気ブラシの穂の高さの最大値をｈ（ｍｍ）とするとき、
   条件２・・・０＜ｈ−Ｄｓ≦０．３ｍｍ
   を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記周波数ｆ及び前記線速度ｖｐが
   条件３・・・４０≦ｖｐ／ｆ
   を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記周波数ｆ、前記交流成分の電圧｛ピークツウピーク（ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）電圧（ｋＶ）｝Ｖａｃ及び前記潜像担持体と前記現像剤担持体間の最短距離をである現像間隙Ｄｓ（ｍｍ）が
   条件４・・・１．２５≦（ｆ×Ｄｓ）／Ｖａｃ≦１．６
   を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 現像に寄与する前記交流成分の波高値Ｖｈ（Ｖｈ＝Ｖａｃ／２）、前記潜像担持体と前記現像剤担持体間の距離をＤｓ（ｍｍ）及びカブリマージンΔＶｄｃが
   条件５・・・（Ｖｈ＋ΔＶｄｃ）／Ｄｓ≦３．８
   を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ｖｐ（ｍｍ／ｓｃ）が
   条件６・・・・・ｖｐ≧２５０
   を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤担持体の線速度をｖｓ（ｍｍ／ｓｃ）とするとき、前記ｖｐ及び前記ｖｓが
   条件７・・・・・１．５＜ｖｓ／ｖｐ≦３．０
   を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記キャリアとして磁性粒子を樹脂で被覆したキャリアを用いることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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