JPH0580648A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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- JPH0580648A JPH0580648A JP3241822A JP24182291A JPH0580648A JP H0580648 A JPH0580648 A JP H0580648A JP 3241822 A JP3241822 A JP 3241822A JP 24182291 A JP24182291 A JP 24182291A JP H0580648 A JPH0580648 A JP H0580648A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】静電潜像に忠実な画像再現をめざし、良好な中
間調の再現特性を得ることを可能とする画像形成を提供
することを目的とする。 【構成】１成分接触現像方法において、現像剤の摩擦帯
電量Ｑ（C/g)、現像バイアス電圧Ｖｂ（Ｖ）、静電像の
画像部の表面電位Ｖｓ（Ｖ）、及び静電像の非画像部の
表面電位Ｖｏ（Ｖ）が、下記式（１）及び（２）に示す
関係を有することを特徴とする。 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ …（１） ｜Ｖｏ−Ｖｂ｜＞３００ …（２）
間調の再現特性を得ることを可能とする画像形成を提供
することを目的とする。 【構成】１成分接触現像方法において、現像剤の摩擦帯
電量Ｑ（C/g)、現像バイアス電圧Ｖｂ（Ｖ）、静電像の
画像部の表面電位Ｖｓ（Ｖ）、及び静電像の非画像部の
表面電位Ｖｏ（Ｖ）が、下記式（１）及び（２）に示す
関係を有することを特徴とする。 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ …（１） ｜Ｖｏ−Ｖｂ｜＞３００ …（２）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真や静電記録な
どに用いられる、静電潜像を現像して可視像化する画像
形成装置に係り、特に、一成分現像剤によって高品位の
画像を得ることが可能な画像形成装置に関する。
どに用いられる、静電潜像を現像して可視像化する画像
形成装置に係り、特に、一成分現像剤によって高品位の
画像を得ることが可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一成分現像剤を用いる現像方法の一つと
して、加圧現像法（Impression Developmennt ）が知ら
れている。この方法は、静電潜像とトナー粒子もしくは
トナー担持体とを実質的に零の相対周辺速度で接触させ
ることを特徴としている（米国特許3,152,012 同3,731,
148 特開昭47-13088，同47-13089等）。この加圧現像法
は、磁性材料が不要であるため、装置の簡素化および小
型化が可能であるとともに、非磁性のトナーを使用して
いるためカラー化が容易である等、多くの利点を持って
いる。
して、加圧現像法（Impression Developmennt ）が知ら
れている。この方法は、静電潜像とトナー粒子もしくは
トナー担持体とを実質的に零の相対周辺速度で接触させ
ることを特徴としている（米国特許3,152,012 同3,731,
148 特開昭47-13088，同47-13089等）。この加圧現像法
は、磁性材料が不要であるため、装置の簡素化および小
型化が可能であるとともに、非磁性のトナーを使用して
いるためカラー化が容易である等、多くの利点を持って
いる。
【０００３】加圧現像法では、トナー担持体表面を静電
潜像に押圧もしくは接触させて現像を行うため、トナー
担持体として弾性および導電性を有する現像ローラを用
いることが必要となる。特に静電潜像保持体が剛体であ
る場合には、これを傷付けることを避けるため、現像ロ
ーラを弾性体より構成することが必須条件となる。
潜像に押圧もしくは接触させて現像を行うため、トナー
担持体として弾性および導電性を有する現像ローラを用
いることが必要となる。特に静電潜像保持体が剛体であ
る場合には、これを傷付けることを避けるため、現像ロ
ーラを弾性体より構成することが必須条件となる。
【０００４】また、周知の現像電極効果やバイアス効果
を得るため、現像ローラ表面もしくは表面近傍に導電層
を設け、必要に応じてバイアス電圧を印加することが好
ましい。更に、加圧現像法では、トナーへの電荷の付与
はトナー担持体と、トナー層を形成するためのブレード
との摩擦帯電によりなされる。
を得るため、現像ローラ表面もしくは表面近傍に導電層
を設け、必要に応じてバイアス電圧を印加することが好
ましい。更に、加圧現像法では、トナーへの電荷の付与
はトナー担持体と、トナー層を形成するためのブレード
との摩擦帯電によりなされる。
【０００５】図２に、加圧現像法による現像ガンマ特性
と２成分現像法による現像ガンマ特性を示す。図２から
わかるように、加圧現像法による現像ガンマ特性（曲線
２）は、２成分現像法のガンマ特性（曲線１）にくらべ
てガンマ値（曲線の傾き）が大きいのが特徴である。
と２成分現像法による現像ガンマ特性を示す。図２から
わかるように、加圧現像法による現像ガンマ特性（曲線
２）は、２成分現像法のガンマ特性（曲線１）にくらべ
てガンマ値（曲線の傾き）が大きいのが特徴である。
【０００６】２成分現像法では、通常１mm−２mmの現像
ギャップを設定するが、加圧現像法では弾性ローラを押
し付けて現像するため、現像ギャップは現像ローラ上の
トナー層厚程度と考えられる。従って、現像領域の電場
の強さはソリッド部分については２成分現像法より高く
なり、現像のガンマ値も大きくなる。また、現像される
トナーの帯電量Ｑ（μC/g)が低いと高ガンマとなり、逆
にトナーの帯電量Ｑ（μC/g)を大きくすることでガンマ
値を低くすることはできる。あるいは、現像ローラ表面
の導電度を下げてゆくことでもガンマ値を低くできる。
ギャップを設定するが、加圧現像法では弾性ローラを押
し付けて現像するため、現像ギャップは現像ローラ上の
トナー層厚程度と考えられる。従って、現像領域の電場
の強さはソリッド部分については２成分現像法より高く
なり、現像のガンマ値も大きくなる。また、現像される
トナーの帯電量Ｑ（μC/g)が低いと高ガンマとなり、逆
にトナーの帯電量Ｑ（μC/g)を大きくすることでガンマ
値を低くすることはできる。あるいは、現像ローラ表面
の導電度を下げてゆくことでもガンマ値を低くできる。
【０００７】このように、接触現像法で低ガンマ値を志
向する場合、現像に必要となる電位差、即ち反転現像方
式では、感光体の露光残留電位と現像バイアス電圧の
差、正規現像方式では感光体の未露光部表面電位と現像
バイアス電圧との差を大きくとることが必要となる。そ
うしないと十分な画像濃度を維持出来ないからである。
しかし、上記した反転現像方式で現像電位差を大きくと
ることは、未露光部の表面電位を高くすることにつなが
り、コロトロンによる負帯電の場合に発生するオゾン量
が増加し、大変好ましくない。
向する場合、現像に必要となる電位差、即ち反転現像方
式では、感光体の露光残留電位と現像バイアス電圧の
差、正規現像方式では感光体の未露光部表面電位と現像
バイアス電圧との差を大きくとることが必要となる。そ
うしないと十分な画像濃度を維持出来ないからである。
しかし、上記した反転現像方式で現像電位差を大きくと
ることは、未露光部の表面電位を高くすることにつなが
り、コロトロンによる負帯電の場合に発生するオゾン量
が増加し、大変好ましくない。
【０００８】いずれにしても、比較的低い感光体表面電
位で画像再現をめざすほうが好ましく、従って、現像ト
ナーの帯電量は低めに設定することが要求される。その
場合、先にのべたガンマ値は大きくなってしまい、表面
電位のアナログ値に対応する中間的な濃度は出しにくく
なる。
位で画像再現をめざすほうが好ましく、従って、現像ト
ナーの帯電量は低めに設定することが要求される。その
場合、先にのべたガンマ値は大きくなってしまい、表面
電位のアナログ値に対応する中間的な濃度は出しにくく
なる。
【０００９】つまりこの現像方式は、感光体の表面電位
に応じたアナログ的な中間調の再現には不向きであり、
実際にハーフトーンの再現特性において２成分現像法よ
りも劣っているのが実状である。
に応じたアナログ的な中間調の再現には不向きであり、
実際にハーフトーンの再現特性において２成分現像法よ
りも劣っているのが実状である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】潜像担持体に現像剤担
持体を摺接させて現像を行う接触現像方式では、先に述
べたガンマ特性より、感光体表面電位の各電位レベルに
応じたアナログ中間調は再現しにくい。従って、本発明
の目的は、静電潜像に忠実な画像再現をめざし、良好な
中間調の再現特性を得ることを可能とする画像形成を提
供することを目的とする。
持体を摺接させて現像を行う接触現像方式では、先に述
べたガンマ特性より、感光体表面電位の各電位レベルに
応じたアナログ中間調は再現しにくい。従って、本発明
の目的は、静電潜像に忠実な画像再現をめざし、良好な
中間調の再現特性を得ることを可能とする画像形成を提
供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、導電性表面に現像剤層を有し、現像バイア
ス電圧が印加された現像剤担持体を、静電像を表面に担
持する静電像担持体に押圧摺接することにより静電像を
現像する画像形成方法であって、現像剤の摩擦帯電量Ｑ
（C/g)、現像バイアス電圧Ｖｂ（Ｖ）、静電像の画像部
の表面電位Ｖｓ（Ｖ）、及び静電像の非画像部の表面電
位Ｖｏ（Ｖ）が、下記式（１）及び（２）に示す関係を
有することを特徴とする画像形成方法を提供する。 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ …（１） ｜Ｖｏ−Ｖｂ｜＞３００ …（２）
するために、導電性表面に現像剤層を有し、現像バイア
ス電圧が印加された現像剤担持体を、静電像を表面に担
持する静電像担持体に押圧摺接することにより静電像を
現像する画像形成方法であって、現像剤の摩擦帯電量Ｑ
（C/g)、現像バイアス電圧Ｖｂ（Ｖ）、静電像の画像部
の表面電位Ｖｓ（Ｖ）、及び静電像の非画像部の表面電
位Ｖｏ（Ｖ）が、下記式（１）及び（２）に示す関係を
有することを特徴とする画像形成方法を提供する。 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ …（１） ｜Ｖｏ−Ｖｂ｜＞３００ …（２）
【００１２】
【作用】本発明の画像形成方法では、現像電位差とトナ
−の帯電量の比（｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜）、及び背景
電位と現像バイアス電圧との差（｜Ｖｏ−Ｖｂ｜）を所
定の範囲に限定している。それによって、良好な中間調
の再現特性を得ることが可能である。
−の帯電量の比（｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜）、及び背景
電位と現像バイアス電圧との差（｜Ｖｏ−Ｖｂ｜）を所
定の範囲に限定している。それによって、良好な中間調
の再現特性を得ることが可能である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施例に係るレーザー
プリンタの画像形成プロセスを実施するための画像形成
装置を示す概略図である。図中、参照数字１３は感光体
を示し、本実施例では有機光導電体（ＯＰＣ）を用い
た。この光導電体は、アルミ基盤の上にディッピング法
でＣＧＬ，ＣＴＬを順次、膜形成させたもので、その膜
厚Ｄは約２０μm であり、比誘電率Ｅは約３．４であっ
た。感光層の膜厚は、渦電流式の膜厚測定器を使って測
定した。また、誘電率は感光体の断片を試料にして周波
数１ＫＨｚにてブリッジ法で測定した。
プリンタの画像形成プロセスを実施するための画像形成
装置を示す概略図である。図中、参照数字１３は感光体
を示し、本実施例では有機光導電体（ＯＰＣ）を用い
た。この光導電体は、アルミ基盤の上にディッピング法
でＣＧＬ，ＣＴＬを順次、膜形成させたもので、その膜
厚Ｄは約２０μm であり、比誘電率Ｅは約３．４であっ
た。感光層の膜厚は、渦電流式の膜厚測定器を使って測
定した。また、誘電率は感光体の断片を試料にして周波
数１ＫＨｚにてブリッジ法で測定した。
【００１５】この感光体１３は、図の矢印Ｐの方向に回
転しており、最初に帯電チャージャＡにより、その表面
は一様に帯電される。次に、ポリゴンスキャナーによっ
て振られ、レーザ露光光学系（図示せず）を通ってきた
光が、感光体１３表面上を走査する。走査光は電気信号
に応じたレーザーの直接変調によりＯＮ−ＯＦＦされ、
光が照射された部分は電位の絶対値が下がり、潜像パタ
ーンが形成される。このパターンは接触型の現像法によ
りトナー像に変換される。
転しており、最初に帯電チャージャＡにより、その表面
は一様に帯電される。次に、ポリゴンスキャナーによっ
て振られ、レーザ露光光学系（図示せず）を通ってきた
光が、感光体１３表面上を走査する。走査光は電気信号
に応じたレーザーの直接変調によりＯＮ−ＯＦＦされ、
光が照射された部分は電位の絶対値が下がり、潜像パタ
ーンが形成される。このパターンは接触型の現像法によ
りトナー像に変換される。
【００１６】感光体１３に隣接して、現像装置１４が配
置されており、この現像装置１４には、内部にトナ−を
収容するトナー容器１４と、感光体１３とが設けられて
いる。以下に、現像装置１４による現像プロセスについ
て説明する。
置されており、この現像装置１４には、内部にトナ−を
収容するトナー容器１４と、感光体１３とが設けられて
いる。以下に、現像装置１４による現像プロセスについ
て説明する。
【００１７】トナー容器１４内の非磁性トナー１５は、
ミキサー１６に撹拌されつつトナー供給ローラ１７に送
られ、更にこのトナー供給ローラ１７により現像ローラ
１２に供給される。現像ローラ１２に供給されたトナー
粒子は、現像ローラ１２との摩擦により帯電し、静電的
に吸着して搬送される。現像ローラ１２には、ブレード
ホルダ１８ａ、スペーサ１８ｂ、およびブレードホルダ
１８ｃにより保持されたブレ−ド１８が当接されてい
る。トナー搬送量は、ブレード１８の先端のシリコンゴ
ムチップ１８ｄにより規制されると同時に、両者の摩擦
によりトナーの摩擦帯電が行われる。本発明において
は、負帯電の有機感光体１３を使用した反転現像である
ため、トナーには負帯電トナーを用い、ブレード１８も
負帯電を付与しやすい材質を使用している。
ミキサー１６に撹拌されつつトナー供給ローラ１７に送
られ、更にこのトナー供給ローラ１７により現像ローラ
１２に供給される。現像ローラ１２に供給されたトナー
粒子は、現像ローラ１２との摩擦により帯電し、静電的
に吸着して搬送される。現像ローラ１２には、ブレード
ホルダ１８ａ、スペーサ１８ｂ、およびブレードホルダ
１８ｃにより保持されたブレ−ド１８が当接されてい
る。トナー搬送量は、ブレード１８の先端のシリコンゴ
ムチップ１８ｄにより規制されると同時に、両者の摩擦
によりトナーの摩擦帯電が行われる。本発明において
は、負帯電の有機感光体１３を使用した反転現像である
ため、トナーには負帯電トナーを用い、ブレード１８も
負帯電を付与しやすい材質を使用している。
【００１８】現像バイアスは、現像ローラ１２の金属シ
ャフト１２Ａに給電され、現像ローラ１２は感光ドラム
１３と１．２倍−４倍の速度比で矢印方向（ＷＩＴＨ）
に回転している。さらに、現像ローラ１２は、感光体１
３と１−４mm程度の接触幅（現像ニップ）をもって接触
回転している。
ャフト１２Ａに給電され、現像ローラ１２は感光ドラム
１３と１．２倍−４倍の速度比で矢印方向（ＷＩＴＨ）
に回転している。さらに、現像ローラ１２は、感光体１
３と１−４mm程度の接触幅（現像ニップ）をもって接触
回転している。
【００１９】現像ローラ１２上に付着した荷電トナーＴ
は、表面に潜像パターンを有した感光体１３と現像ニッ
プにおいて接触し、潜像パターンに応じて感光体１３上
に付着し、現像が行われる。
は、表面に潜像パターンを有した感光体１３と現像ニッ
プにおいて接触し、潜像パターンに応じて感光体１３上
に付着し、現像が行われる。
【００２０】以上説明した現像方式においては、感光体
１３上に付着するトナー量を規定する支配的な因子は、
主として現像電位差（感光体表面電位と現像バイアス電
圧との差）とトナーの帯電量である。図１に示す接触型
現像装置を用い、トナー粒子の摩擦電荷量と、現像電位
差の双方のパラメータを変化させ、それらと画質との関
係を調べた。なお、画質とは、画像濃度、かぶり、そし
て中間調の再現特性である。
１３上に付着するトナー量を規定する支配的な因子は、
主として現像電位差（感光体表面電位と現像バイアス電
圧との差）とトナーの帯電量である。図１に示す接触型
現像装置を用い、トナー粒子の摩擦電荷量と、現像電位
差の双方のパラメータを変化させ、それらと画質との関
係を調べた。なお、画質とは、画像濃度、かぶり、そし
て中間調の再現特性である。
【００２１】中間調の再現については、図３に示すよう
な、ブロック方式の面積階調法を採用した。１ブロック
は３×３のピクセルからなり、１つのピクセルは５００
ＤＰＩではＷ＝５０μm ×Ｗ＝５０μm の大きさをも
つ。また、面積率は同じく図３に示す６つの潜像パター
ン（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）によりそれぞれ異なる値
となり、接触現像法による、それらのパターンの現像特
性から中間調再現の忠実性を調べた。実験装置としては
レーザープリンタを用い、レーザー光により前記潜像パ
ターンを形成した。
な、ブロック方式の面積階調法を採用した。１ブロック
は３×３のピクセルからなり、１つのピクセルは５００
ＤＰＩではＷ＝５０μm ×Ｗ＝５０μm の大きさをも
つ。また、面積率は同じく図３に示す６つの潜像パター
ン（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）によりそれぞれ異なる値
となり、接触現像法による、それらのパターンの現像特
性から中間調再現の忠実性を調べた。実験装置としては
レーザープリンタを用い、レーザー光により前記潜像パ
ターンを形成した。
【００２２】トナー帯電量の測定については、図１の装
置において、前記した６つの潜像パターン像について感
光体上にトナー像を形成した後、感光体上のトナーの荷
電量Ｑ（μC/G)を、図７に示す帯電量測定装置を用いて
測定した。この装置は、感光体上の荷電トナーを吸引
し、その重量を測ると同時にトナーが保持していた帯電
量を測定するものである。
置において、前記した６つの潜像パターン像について感
光体上にトナー像を形成した後、感光体上のトナーの荷
電量Ｑ（μC/G)を、図７に示す帯電量測定装置を用いて
測定した。この装置は、感光体上の荷電トナーを吸引
し、その重量を測ると同時にトナーが保持していた帯電
量を測定するものである。
【００２３】また、一般に潜像パターン面積によって感
光体表面電位は変化するが、ここでは感光体を、潜像パ
ターンを形成するときと同じ露光条件（レーザーパワ
ー、ビーム径）で全面露光した時の表面電位と現像バイ
アス電位との差に着目してこれを変数にとり、現像電位
差とした。現像電位差は現像バイアスを制御することで
調整した。さらに、背景部の電位も現像特性に影響を与
えるので、未露光部電位と現像バイアスの差も変化させ
た。現像バイアスは、電源電圧をコントロールすること
により調整し、感光体の未露光部表面電位は、コロトロ
ンによる帯電工程での帯電ワイヤーに印加する電圧を変
えることで調整が可能である。
光体表面電位は変化するが、ここでは感光体を、潜像パ
ターンを形成するときと同じ露光条件（レーザーパワ
ー、ビーム径）で全面露光した時の表面電位と現像バイ
アス電位との差に着目してこれを変数にとり、現像電位
差とした。現像電位差は現像バイアスを制御することで
調整した。さらに、背景部の電位も現像特性に影響を与
えるので、未露光部電位と現像バイアスの差も変化させ
た。現像バイアスは、電源電圧をコントロールすること
により調整し、感光体の未露光部表面電位は、コロトロ
ンによる帯電工程での帯電ワイヤーに印加する電圧を変
えることで調整が可能である。
【００２４】トナー付着量を規定する支配的因子は、さ
きに述べたように、トナー帯電量と現像電位差、さらに
は背景電位である。感光体上の露光部電位は潜像面積の
大きさやパターンに依存し、面積階調により中間調再現
を行なう場合、潜像面積の大きさによらず単位面積あた
りのトナー付着量が一定であることが要求される。一般
に、感光体１３上の潜像表面電荷密度が一定でも潜像面
積が小さくなれば、潜像電位の絶対値は小さくなり現像
されにくくなる。つまり、面積によって、単位面積あた
りに付着するトナー量が変化する。また、潜像の状態が
同じでも、より帯電量の高いトナーは、鏡像力により現
像スリーブに強く付着し、感光体１３に転移しにくい。
原理的にどんなに小さい面積でも、等しいトナー付着量
（単位面積あたり）を実現することは不可能であるか
ら、本発明では解像力の上限値を８００ＤＰＩとし、な
おかつ良好な面積階調を行なうことのできる条件を見つ
けることに力を注いだ。
きに述べたように、トナー帯電量と現像電位差、さらに
は背景電位である。感光体上の露光部電位は潜像面積の
大きさやパターンに依存し、面積階調により中間調再現
を行なう場合、潜像面積の大きさによらず単位面積あた
りのトナー付着量が一定であることが要求される。一般
に、感光体１３上の潜像表面電荷密度が一定でも潜像面
積が小さくなれば、潜像電位の絶対値は小さくなり現像
されにくくなる。つまり、面積によって、単位面積あた
りに付着するトナー量が変化する。また、潜像の状態が
同じでも、より帯電量の高いトナーは、鏡像力により現
像スリーブに強く付着し、感光体１３に転移しにくい。
原理的にどんなに小さい面積でも、等しいトナー付着量
（単位面積あたり）を実現することは不可能であるか
ら、本発明では解像力の上限値を８００ＤＰＩとし、な
おかつ良好な面積階調を行なうことのできる条件を見つ
けることに力を注いだ。
【００２５】中間調の評価は図３に示す６つの潜像パタ
ーンについて行い、先の吸引式帯電量測定装置を使っ
て、一定の吸引面積（Ｓ）から吸引されたトナーの重量
を測定した。各パターンに対応する現像トナーの重量が
面積率に比例していれば階調性が良いという評価をす
る。評価法はパターンの面積率（COVERAGE IN ）に対応
して、全ベタのトナー重量を１として、各パターン
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）のトナー付着量（ｍa ，ｍ
b ，…ｍf ）の全ベタ（ｍf ）に対する割合をCOVERAGE
OUTという指標で表し、COVERAGE IN とCOVERAGE OUTの
関係をみた。その結果を図４に示す。なお、図３の斜線
のあるピクセルはレーザー露光部に対応しており、トナ
ーが現像される部分で、５００ＤＰＩ，８００ＤＰＩの
解像力になるように、それぞれレーザービーム径および
レーザパワーを調整して先に述べた実験を行った。図４
中の曲線３は、COVERAGE IN とCOVERAGE OUTの関係を次
の条件で出したものである。 現像電位差：１３０Ｖ、トナー帯電量：−１５（uc/
g）、解像力：５００DPI
ーンについて行い、先の吸引式帯電量測定装置を使っ
て、一定の吸引面積（Ｓ）から吸引されたトナーの重量
を測定した。各パターンに対応する現像トナーの重量が
面積率に比例していれば階調性が良いという評価をす
る。評価法はパターンの面積率（COVERAGE IN ）に対応
して、全ベタのトナー重量を１として、各パターン
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）のトナー付着量（ｍa ，ｍ
b ，…ｍf ）の全ベタ（ｍf ）に対する割合をCOVERAGE
OUTという指標で表し、COVERAGE IN とCOVERAGE OUTの
関係をみた。その結果を図４に示す。なお、図３の斜線
のあるピクセルはレーザー露光部に対応しており、トナ
ーが現像される部分で、５００ＤＰＩ，８００ＤＰＩの
解像力になるように、それぞれレーザービーム径および
レーザパワーを調整して先に述べた実験を行った。図４
中の曲線３は、COVERAGE IN とCOVERAGE OUTの関係を次
の条件で出したものである。 現像電位差：１３０Ｖ、トナー帯電量：−１５（uc/
g）、解像力：５００DPI
【００２６】この場合、トナー帯電量が高いため、ある
いは現像電位差が低いために、各面積率に対応するパタ
ーンの現像が不十分となり、中間調再現の忠実性が良く
ない。忠実性がよいということは、この曲線の傾きが４
５度近くになることである。なお、４５度を越えると単
位面積あたりのトナー付着量がベタ画像より多くなると
いうことで、これは現像すべき潜像パターンの外側まで
現像していることになり解像力が低下することを意味す
るので好ましくない。
いは現像電位差が低いために、各面積率に対応するパタ
ーンの現像が不十分となり、中間調再現の忠実性が良く
ない。忠実性がよいということは、この曲線の傾きが４
５度近くになることである。なお、４５度を越えると単
位面積あたりのトナー付着量がベタ画像より多くなると
いうことで、これは現像すべき潜像パターンの外側まで
現像していることになり解像力が低下することを意味す
るので好ましくない。
【００２７】そこで、COVERAGE IN ＝５０％に対するCO
VERAGE OUT＝Ｘとした時、Ｋ（傾き）＝Ｘ／５０の値を
忠実性を表す代表的な指標とした。そして先に述べた現
像パラメータを種々に変えてみた。それらはＶS −ＶB
、Ｑ、ＶO −ＶB であるが、現像トナーの帯電量との
対比として（ＶS −ＶB ）／Ｑというパラメータ値をと
ることが可能である。そこで、下に示す条件１のもとで
Ｋと（ＶS −ＶB ）／Ｑの関係をもとめた。その結果を
図５に示す。但し、５００ＤＰＩ、８００ＤＰＩの双方
について実験を行った。 条件１ トナー帯電量：Ｑ＝−０．１、−１、−５、−１０、−
１４（uc/g） 現像電位差 ：ＶS −ＶB ＝１３０、１８０、２３０、
２８０、３３０、３８０、４３０（Ｖ） 背景電位差 ：ＶO −ＶB ＝２００、３００、４００
（Ｖ） その結果、図５に示した斜線内の領域をＫ値が満足する
ことがわかった。
VERAGE OUT＝Ｘとした時、Ｋ（傾き）＝Ｘ／５０の値を
忠実性を表す代表的な指標とした。そして先に述べた現
像パラメータを種々に変えてみた。それらはＶS −ＶB
、Ｑ、ＶO −ＶB であるが、現像トナーの帯電量との
対比として（ＶS −ＶB ）／Ｑというパラメータ値をと
ることが可能である。そこで、下に示す条件１のもとで
Ｋと（ＶS −ＶB ）／Ｑの関係をもとめた。その結果を
図５に示す。但し、５００ＤＰＩ、８００ＤＰＩの双方
について実験を行った。 条件１ トナー帯電量：Ｑ＝−０．１、−１、−５、−１０、−
１４（uc/g） 現像電位差 ：ＶS −ＶB ＝１３０、１８０、２３０、
２８０、３３０、３８０、４３０（Ｖ） 背景電位差 ：ＶO −ＶB ＝２００、３００、４００
（Ｖ） その結果、図５に示した斜線内の領域をＫ値が満足する
ことがわかった。
【００２８】良好な中間調の再現に対する値Ｋの目安
は、ハーフトーン画像の官能評価により約０．９以上で
あることから、解像力５００ＤＰＩ−８００ＤＰＩを満
足し、かつ良好な面積階調を実現するためには ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ が満たされることが必要な条件となる。しかし、これだ
けでは十分ではなく未露光部電位と現像バイアス電位の
差についての条件が必要となる。
は、ハーフトーン画像の官能評価により約０．９以上で
あることから、解像力５００ＤＰＩ−８００ＤＰＩを満
足し、かつ良好な面積階調を実現するためには ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ が満たされることが必要な条件となる。しかし、これだ
けでは十分ではなく未露光部電位と現像バイアス電位の
差についての条件が必要となる。
【００２９】図７は、８００ＤＰＩでのラインペアー像
についてＶO −ＶB の値を変えて感光体上にトナー像を
形成し、アセテートテープ上にこれを感光体上から転写
したトナ−像をマイクロデンシトメータでそのＭＴＦ値
を測定した結果である。この実験結果から、｜ＶO −Ｖ
B ｜：背景電位と現像バイアスの差の値が３００Ｖ以上
ないと、本来現像すべき潜像パターンの外側まで現像さ
れてＭＴＦ値が５０％以下となり、解像力が低下する。
についてＶO −ＶB の値を変えて感光体上にトナー像を
形成し、アセテートテープ上にこれを感光体上から転写
したトナ−像をマイクロデンシトメータでそのＭＴＦ値
を測定した結果である。この実験結果から、｜ＶO −Ｖ
B ｜：背景電位と現像バイアスの差の値が３００Ｖ以上
ないと、本来現像すべき潜像パターンの外側まで現像さ
れてＭＴＦ値が５０％以下となり、解像力が低下する。
【００３０】また、トナー帯電量（平均）を小さくして
いく場合、実際にはトナーが帯電量分布をもっているた
め、小さくしすぎると低帯電量トナ−により画像かぶり
が増大し、電界によるコントロールが効かなくなるた
め、画像濃度も出にくくなる。従って、トナー帯電量の
下限値が存在する。トナーは、スチレン−アクリル樹脂
に帯電調整剤、顔料等を混合し、粉砕法により製造した
ものを使用した。但し、高解像力を志向するため、トナ
ー平均粒径は分級工程を調整することで７um程度とし
た。また、帯電特性の調整についてはトナーに混合する
ＣＣＡ（帯電調整剤）の含有率を変えることで対応し
た。中間調再現以外の画質、つまり画像かぶりと画像濃
度について先の帯電量−０．１uc/gの条件では、背景か
ぶりが激しくなる。
いく場合、実際にはトナーが帯電量分布をもっているた
め、小さくしすぎると低帯電量トナ−により画像かぶり
が増大し、電界によるコントロールが効かなくなるた
め、画像濃度も出にくくなる。従って、トナー帯電量の
下限値が存在する。トナーは、スチレン−アクリル樹脂
に帯電調整剤、顔料等を混合し、粉砕法により製造した
ものを使用した。但し、高解像力を志向するため、トナ
ー平均粒径は分級工程を調整することで７um程度とし
た。また、帯電特性の調整についてはトナーに混合する
ＣＣＡ（帯電調整剤）の含有率を変えることで対応し
た。中間調再現以外の画質、つまり画像かぶりと画像濃
度について先の帯電量−０．１uc/gの条件では、背景か
ぶりが激しくなる。
【００３１】図８に、トナー帯電量とかぶり量の関係を
示す。かぶり量については、背景部のトナーをドラム上
からアセテートテープ上に転写し、反射率計によりトナ
ーが付着しているテープとトナーが付着していないテー
プの光学反射率の差を測定し、これをかぶり量とした。
この結果により、少なくとも−１uc/gより絶対値で大き
くなければならないことがわかる。また、絶対値で高い
ほうの帯電量：−１４uc/gでは、図５と条件式 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜より
示す。かぶり量については、背景部のトナーをドラム上
からアセテートテープ上に転写し、反射率計によりトナ
ーが付着しているテープとトナーが付着していないテー
プの光学反射率の差を測定し、これをかぶり量とした。
この結果により、少なくとも−１uc/gより絶対値で大き
くなければならないことがわかる。また、絶対値で高い
ほうの帯電量：−１４uc/gでは、図５と条件式 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜より
【００３２】ＶER−ＶB ＞７００Ｖとなり、背景電位差
３００Ｖを考慮すると未露光部電位を１０００Ｖ程度と
らねばならず、この場合、感光体の耐圧、発生オゾン量
を考えると、大変好ましくない。このことから、絶対値
で高いほうの許容帯電量は−１０uc/gとした。
３００Ｖを考慮すると未露光部電位を１０００Ｖ程度と
らねばならず、この場合、感光体の耐圧、発生オゾン量
を考えると、大変好ましくない。このことから、絶対値
で高いほうの許容帯電量は−１０uc/gとした。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子写真装置において導電性表面をもつ弾性ローラを現
像ローラとして使用し、これを感光体に接触させて現像
する現像方式において、面積階調法により中間調を再現
し、適切な現像パラメータを設定することで静電潜像に
忠実な画像再現が図られ、理想的なハーフトーン再現特
性を得ることが可能である。
電子写真装置において導電性表面をもつ弾性ローラを現
像ローラとして使用し、これを感光体に接触させて現像
する現像方式において、面積階調法により中間調を再現
し、適切な現像パラメータを設定することで静電潜像に
忠実な画像再現が図られ、理想的なハーフトーン再現特
性を得ることが可能である。
【図１】本発明の現像条件を見い出すために使用した現
像装置の断面図。
像装置の断面図。
【図２】接触現像方式のγ曲線と２成分現像方式のγ曲
線の特性比較図。
線の特性比較図。
【図３】面積階調法を行なうために、面積率を変えた６
つ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）のパターン（露光パター
ン又は潜像パターン）を示す図。
つ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ）のパターン（露光パター
ン又は潜像パターン）を示す図。
【図４】入力面積率（COVERAGE IN ）に対する出力トナ
ーの重量比率（COVERAGE OUT：全ベタのトナー量を１と
する）の関係を示す特性図。
ーの重量比率（COVERAGE OUT：全ベタのトナー量を１と
する）の関係を示す特性図。
【図５】Ｋ（中間調再現特性の指標）と（ＶS −ＶB ）
／Ｑの関係を示す特性図。
／Ｑの関係を示す特性図。
【図６】吸引式帯電量測定装置の概略図。
【図７】トナー帯電量と画像かぶりの関係を示す特性
図。
図。
【図８】背景電位差｜ＶS −ＶB ｜と解像力（ＭＴＦ）
の関係を示す特性図。
の関係を示す特性図。
Ａ…帯電器、１２…現像ローラ、１２ａ…現像ローラシ
ャフト、１３…有機感光体、１４…一成分現像器、１５
…非磁性トナー、１６…ミキサー、１７…トナー供給ロ
ーラ、１８…現像剤規制部材、１８ａ…ブレードホル
ダ、１８ｂ…スペーサ、１８ｃ…ブレードホルダ、１８
ｄ…シリコンゴムチップ。
ャフト、１３…有機感光体、１４…一成分現像器、１５
…非磁性トナー、１６…ミキサー、１７…トナー供給ロ
ーラ、１８…現像剤規制部材、１８ａ…ブレードホル
ダ、１８ｂ…スペーサ、１８ｃ…ブレードホルダ、１８
ｄ…シリコンゴムチップ。
Claims (1)
- 【請求項１】 導電性表面に一成分現像剤層を有し、現
像バイアス電圧が印加された現像剤担持体を、静電像を
表面に担持する静電像担持体に押圧摺接することにより
静電像を現像する画像形成方法であって、現像剤の摩擦
帯電量Ｑ（C/g)、現像バイアス電圧Ｖｂ（Ｖ）、静電像
の画像部の表面電位Ｖｓ（Ｖ）、及び静電像の非画像部
の表面電位Ｖｏ（Ｖ）が、下記式（１）及び（２）に示
す関係を有することを特徴とする画像形成方法。 ５．０×１０7 ＜｜（Ｖｓ−Ｖｂ）／Ｑ｜ …（１） ｜Ｖｏ−Ｖｂ｜＞３００ …（２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241822A JPH0580648A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3241822A JPH0580648A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 画像形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580648A true JPH0580648A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17080016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3241822A Pending JPH0580648A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0580648A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7409171B2 (en) * | 2004-08-02 | 2008-08-05 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method having an intermediate transfer member with a multilayer structure that prevents abnormal images due to abnormal discharges |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3241822A patent/JPH0580648A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7409171B2 (en) * | 2004-08-02 | 2008-08-05 | Seiko Epson Corporation | Image forming apparatus and method having an intermediate transfer member with a multilayer structure that prevents abnormal images due to abnormal discharges |
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