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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−84760
公開日 平成11年(1999)3月30日
出願番号 特願平9−241244
出願日 平成9年(1997)9月5日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮一
発明者 伊東 展之
要約 目的
ガサツキが無く、低濃度から高濃度まで良好な諧調を有する画像を出力することができる画像形成装置を提供すること。

構成
被記録画像信号に対応して感光ドラム(像担持体)43に形成されたドット分布静電潜像をトナーで現像する画像形成装置において、定着過程前に転写紙P上にてトナー・ドット画像を評価するCCDセンサー1を設け、該CCDセンサー1による評価結果に基づいて転写プロセス条件又は現像プロセス条件を変えるようにする。本発明によれば、定着過程前に転写紙P上にてトナー・ドット画像を評価し、その評価結果に基づいて転写プロセス条件又は現像プロセス条件を変えるようにしたため、従来は不可能であった細かい制御が可能となり、ガサツキが無く、低濃度から高濃度まで良好な諧調を有する画像を出力することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】 被記録画像信号に対応して像担持体に形成されたドット分布静電潜像をトナーで現像する画像形成装置において、定着過程前に転写紙上にてトナー・ドット画像を評価する装置を設け、該装置による評価結果に基づいて転写プロセス条件を変えるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 被記録画像信号に対応して像担持体に形成されたドット分布静電潜像をトナーで現像する画像形成装置において、像担持体上にてトナー・ドット画像を評価する装置を設け、該装置による評価結果に基づいて現像プロセス条件を変えるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被記録画像信号に対応して像担持体に形成されたドット分布静電潜像をトナーで現像する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被記録画像信号に対応して変調されたレーザービームによって電子写真感光体を走査露光し、ドット分布静電潜像(ドット状の潜像を画像に対応して分布させた静電潜像)を形成する画像形成方法が知られている。その中でもレーザーの駆動パルス電流の幅(つまり、継続時間長)を被記録画像の濃淡に対応して変調する所謂パルス幅変調(PWM)法は、高記録密度(即ち、高解像度)と高い階調性を得ることができるものである。
【0003】ところが、感光体上の現像後のドットトナー像はきれいであるのに、転写紙上に形成された微小ドットから成る画像には反射濃度にして0.3以下のハーフトーン領域においてガサツキが生じてしまった。
【0004】そこで、上記ガサツキの発生原因について検討した結果、以下のことが判明した。
【0005】即ち、図11に示すように、各画素Pにおいてドット状トナー像が転写紙に付着している。ここで、転写された領域をTで示すが、ここのトナーが非常に飛び散っている様子が分かる。
【0006】このように個々のドット状トナー像の飛び散り転写像が2次元的に分布することによって低濃度領域がガサついて見え、特に複数色のトナーを重畳してカラー画像を形成する場合には、この『ガサツキ』が特に目立って画像品質を低下させていた。
【0007】又、PWM法を用いてドット分布静電潜像を感光体上に形成し、2成分現像剤の磁気ブラシを感光体に接触させて感光体上の静電潜像を反転現像したところ、形成された微小ドットから成る画像には反射濃度にして0.3以下のハーフトーン領域においてガサツキが生じてしまった。
【0008】そこで、上記ガサツキの発生原因について検討した結果、以下のことが判明した。
【0009】通常、ドット分布潜像により低濃度部の潜像を形成する場合、ミクロに見ると感光体上の潜像はアナログ潜像のようなブロードな潜像ではなく、図12に示すように局所的なドット状潜像の2次元的分布となっている。図13にこれを示す。尚、図13においてPは1画素を示し、各画素Pに、PWM法により変調されたレーザービームによって低濃度画像に対応するドット状潜像L1〜L4が形成されている。D1〜D4はドット状潜像L1〜L5のトナー付着領域(即ち、現像された領域)を示す。
【0010】図13に示す状態では、ドット状潜像L2は完全に現像されているが、ドット状潜像L1,L3は現像トナー量が多かったり、少なかったりしている。そして、ドット状潜像L4は全く現像されていない。
【0011】このようにドット状潜像の欠損現像像が2次元的に分布することによって低濃度領域がガサついて見え、特に複数色のトナーを重畳してカラー画像を形成する場合には、この『ガサツキ』が特に目立って画像品質を低下させていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前述のドット状のトナー像の飛び散り転写像が2次元的に分布することの原因としては、転写バイアスが不適当であること、転写ガイドの構成(位置や接地条件)がその転写紙(硬さや厚み、電気抵抗値等)に合わないこと、転写紙の感光体からの分離時の除電条件が不適当であること等が考えられ、転写紙を変えたり、環境が変わったり、感光体を変えたりする度に状態が変わるというものである上、その程度が極めて微妙なために従来のように設置してあるセンサーでは感知できないレベルであることが判明した。
【0013】又、前述のドット状潜像の欠損現像像が2次元的に分布することの原因としては、現像バイアス値(直流成分、交流成分)が不適当であること、現像器内の現像剤の撹拌が不十分であること、現像剤の量が不適当であること、2成分現像剤においてその混合比が適当でないこと、現像剤のトナー又はキャリアが劣化していること等が考えられ、その程度が極めて微妙なために従来のような現像器内に設置してあるセンサーでは感知できないレベルであることが判明した。
【0014】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ガサツキが無く、低濃度から高濃度まで良好な諧調を有する画像を出力することができる画像形成装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、被記録画像信号に対応して像担持体に形成されたドット分布静電潜像をトナーで現像する画像形成装置において、定着過程前に転写紙上にてトナー・ドット画像を評価する装置を設け、該装置による評価結果に基づいて転写プロセス条件を変えるようにしたことを特徴とする。
【0016】又、請求項2記載の発明は、被記録画像信号に対応して像担持体に形成されたドット分布静電潜像をトナーで現像する画像形成装置において、像担持体上にてトナー・ドット画像を評価する装置を設け、該装置による評価結果に基づいて現像プロセス条件を変えるようにしたことを特徴とする。
【0017】従って、本発明によれば、定着過程前に転写紙上にてトナー・ドット画像を評価し、その評価結果に基づいて転写プロセス条件又は現像プロセス条件を変えるようにしたため、従来は不可能であった細かい制御が可能となり、ガサツキが無く、低濃度から高濃度まで良好な諧調を有する画像を出力することができる。
【0018】尚、本発明における1画素とは諧調情報の最小単位を示しており、多値記録であるPWM方式等においては最小記録単位、即ち、その最小記録単位に相当する時間長パルスで駆動された画素は最高濃度の画素であり、それよりも短い時間長パルスで駆動された光で露光された部分と非露光部分とから成る画素は中間調濃度の画素であり、非露光部分のみから成る画素は最低濃度(白地)の画素とし、一方、2値記録で疑似諧調を出力するディザ法等においては、例えば2×2の最小記録単位で疑似諧調を出力する場合には4の最小記録単位の集合を1画素としている。
【0019】
【発明の実施の形態】
[第1発明]以下に第1発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0020】<実施の形態1>図7に本発明に係る電子写真画像形成装置における光ビームのスポット径と感光体の膜厚との関係を示す。
【0021】光ビームのスポット径はピーク強度の1/e2 に減少するまでの部分で表される。用いられる光ビームとしては半導体レーザーを用いた走査光学系、LEDや液晶シャッター等の固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布、ローレンツ分布等があるが、それぞれのピーク強度の1/e2 までの部分をスポット径とする。
【0022】光スポットは一般的には図7に示すように楕円形の形状を有しており、本発明におけるスポット径とは図中の主走査スポット径と副走査スポット径の何れの場合にも適用できる。
【0023】光ビームのスポット径はピーク強度の1/e2 以上の強度の大きさで表され、70μm以下で用いられる。因に、70μm以上では400dpi、256階調の画像信号を与えた場合に隣接画像の重複による影響が大きくなり、階調再現性が不安定となることから好ましくない。
【0024】本発明に係る電子写真感光体を製造する場合、基材としては基材自体が導電性を有するもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム、インジウム、金、白金、銀、鉄等を用いることができる。その他にアルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ、金等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体基材と光導電層の中間に、注入阻止機能と接着機能を持つ下引層を設けることもできる。尚、下引層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン等によって形成される、その膜厚は0.1μm〜10μm、好ましくは0.3μm〜3μmに設定される。
【0025】又、光導電層は電荷発生層と電荷輸送層とで構成され、機能分離タイプのものや、電荷発生と電荷輸送を同一の層で行う単層タイプが用いられる。
【0026】電荷発生材料としては、例えば、セレン−テルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、シアニン系顔料等を用いることができる。
【0027】そして、上記電荷発生材料や電荷輸送材料は必要に応じてバインダーポリマーが用いられる。バインダーポリマーの例としては、スチレン、酸化ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン等のビニル化合物の重合対及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂等が挙げられる。
【0028】尚、光導電層には前記化合物以外にも機械的特性の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤、導電性制御剤等が用いられる。
【0029】ここで、図4にレーザー光を走査するレーザー操作部300の概略機構を示す。
【0030】このレーザー操作部300によりレーザー光を走査する場合には、先ず入力された画像信号に基づいて発光信号発生器301によりレーザー素子302から放射されたレーザー光は、コリメーターレンズ系303により概略平行な光束に変換され、更に矢印b方向に回転する回転多面鏡304によって走査されるとともに、fθレンズ群305a,305b,305cにより感光ドラム等の被走査面306にスポット状に結像される。このようなレーザー光の走査により被走査面306上には画像一走査分の露光分布が形成され、該被走査面306を前記走査方向とは垂直に所定量だけスクロールさせれば、該被走査面306上に画像信号に応じた露光分布が得られる。
【0031】本実施の形態においては、レーザーPWM方式(パルス幅変調方式)を用いて1画素の面積階調による多値記録を行ったため、PWM方式について以下に簡単に説明する。
【0032】図5はパルス幅変調回路の1例を示す回路ブロック図、図6はパルス幅変調回路の動作を示すタイミングチャートである。
【0033】図5において、401は8ビットのデジタル画像信号をラッチするTTLラッチ回路、402はTTL論理レベルをECL論理レベルに変換する高速レベル変換器、409はECL論理レベルをアナログ信号に変換する高速D/Aコンバーター、405はECL論理レベルをTTL論理レベルに変換するレベル変換器、406はクロック信号2fを発振するクロック発振器(OSC)、407は三角波発生器、408はクロック信号2fを1/2分周する1/2分周器である。尚、回路を高速動作させるために随所にECL論理回路が配されている。
【0034】以上のように構成されるパルス幅変調回路の動作を図6に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
【0035】信号(a)はクロック信号2f、信号(b)は画像クロック信号fであり、これらは図示のように画像信号と関係付けられている。又、三角波発生器407の内部においても三角波信号のデューティー比を50%に保つため、クロック信号2fを一旦1/2分周してから三角波信号(c)を発生させている。そして、この三角波信号(c)はECLレベルに変換されて三角波信号(d)になる。
【0036】一方、画像信号は00h(白)〜FF(黒)まで256階調レベルで変化する。尚、画像信号(e)は幾つかの画像信号値についてそれらをD/A変換したECL電圧レベルを示している。例えば、第1画素は黒画素レベルのFFh、第2画素は中間調レベルの80h、第3画素は中間調レベルの40h、第4画素は中間調レベルの20hの電圧をそれぞれ示している。
【0037】図5に示すコンパレーター404は三角波信号(d)と画像信号(e)を比較することにより、形成すべき画素濃度に応じたパルス幅T,t2,t3,t4等のPWM信号を発生する。そして、このPWM信号は0V又は5VのTTLレベルに変換されてPWM信号(f)となってレーザードライバ回路500に入力される。このようにして得られたPWM信号値に対応して1画素当たりの露光時間を変化させることによって1画素で最大256階調を得ることができる。
【0038】尚、本実施の形態ではPWM方式による階調制御を用いたが、ディザ法等の面積階調法やレーザー光強度変調を用いることができ、更に、それらを組み合わせても良い。
【0039】このようにして、図1に示す感光ドラム43に形成された静電潜像は現像器41によって現像されてトナー像として顕像化され、トナー像は転写帯電器(転写ローラでも可)40によって転写材P上に静電転写される。その後、転写材Pは分離帯電器50によって静電分離されて定着器47へと搬送され、該定着器47によってトナー像が熱定着されて画像が出力される。
【0040】一方、トナー像転写後の感光ドラム43の面はクリーナ42によって転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて繰り返し画像形成に供される。
【0041】ところで、図1において、1は発光源を有するCCDセンサー(50万画素:1画素12μm×12μm、600個×800個)であり、機械立ち上げ時(複写作業前)に100個程度の標準ドット潜像を現像器41でトナー像として現像し、このトナー像を転写帯電器40によって転写材P上に静電転写し、分離帯電器50によって静電分離されてCCDセンサー1の位置に送られてきた転写材P上のドット・トナー像を読み取り、その1つ1つの大きさ、位置、立体形状(光の反射量によって推測)を読み取り、それらの平均値やバラツキを割り出し、これらが所望値になるよう転写バイアスを増減する。この動作を転写材Pが1枚(適宜増やしても良い)通過する間に数回繰り返して転写バイアスの最適値を決定することにより、図2に示すように初期→途中→最終というように転写紙P上のトナー像Tの飛び散りが少なくなるようになっていき、非常に繊細な画像のコントロールを可能とすることができた。
【0042】<実施の形態2>次に、第1発明の実施の形態2について説明する。
【0043】図3に示す除電針(又は分離帯電器、除電器でも可)50の出力を単独で又は転写ローラ40と組み合わせてその出力を変化させて転写紙P上のトナー像Tを最適化することを行ってみた。その結果を表1に示す。
【0044】
【表1】表1に示すように、転写バイアスが大き過ぎると、転写材Pの感光ドラム43からの分離不良や転写材Pが感光ドラム43に接触する前に感光ドラム43上のドット・トナー像Tが飛翔転写することによる飛び散りが発生し、転写バイアスが若干小さいとベタ画像部の転写不良が発生する(このとき、ドット部はきれいに転写する)。
【0045】又、除電針バイアスが大きいと、転写不良やトナー帯電極性を反転させて発生する再転写や剥離放電による飛び散りが発生する。そして、転写電流と除電電流は転写材Pの背面を通して干渉し合っている。そのため、例えば転写電圧が一定であるのに除電針電圧が小さいと転写電流がトータルとして増え、前述の飛翔転写による飛び散りが発生し、除電針電圧が大きいと剥離放電により飛び散りが発生してしまう。
【0046】以上のように、転写プロセスはドットという繊細な画質まで考えると非常にコントロールが難しいプロセスであることが分かる。しかも、これらの条件は環境、紙種、トナーの帯電特性によっても影響を受けるためにこれらの条件が変わる度にそれに適した転写プロセスに変更するべきである。
【0047】而して、本実施の形態によれば、表1中のOK条件(○)を発見することによって最適な転写プロセス条件を決定することができる。
【0048】<実施の形態3>次に、第1発明の実施の形態3について説明する。
【0049】実施の形態2において、機械立ち上げ時(複写作業前)にCCDセンサー1を複数用い或は移動させる等して、感光ドラム43の長手方向で奥側と手前側においてそれぞれ100個程度の標準ドット潜像を現像器41で現像し、転写帯電器40によってトナー像を転写材P上に静電転写し、分離帯電器50によって静電分離されてCCDセンサー1の位置に送られてきた転写材P上のドット・トナー像をCCDセンサー1の位置においてその1つ1つの飛び散り程度を読み取り、それらの平均値やバラツキを割り出す。そして、その情報を本体で記憶しておく。そして、サービスマンがメンテナンスをするときにこの情報を読み取り、転写ガイドの奥側と手前側のバランスを取る等の作業に役立たせることができる。又、サービスマンが作業後にドット像の奥側と手前側とのバランスが取れたか否かをチェックするために、前記行程を強制的に実行するスイッチ等を設置する。
【0050】尚、CCDセンサー1を複数用いて幅広く測定を行えば、より良い結果が得られる。
[第2発明]以下に第2発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0051】<実施の形態1>本実施の形態では、図8に示すように、微光の発光源を有するCCDセンサー(50万画素:1画素12μm×12μm、600個×800個)1を用い、機械立ち上げ時(複写作業前)に100個程度の標準ドット潜像を現像器41で現像し、CCDセンサー1の位置に送られてきたドット・トナー像を読み取り、その1つ1つの大きさ、位置、立体形状(光の反射量によって推測)を読み取り、それらの平均値やバラツキを割り出し、これらが所望値になるように現像バイアスの直流成分と交流成分を増減する。例えば、直流成分について低濃度ドット潜像を現像したときの画像のマクロ的なガサツキ具合を評価した結果を表2に示す。
【表2】表2の結果から直流成分を振るとガサツキの無いドット再現性が良い最適値があることが分かる。しかも、この最適値は環境や現像剤の劣化度合いやトナーの帯電性に大きく左右されるため、この直流成分の設定は定期的に行うことが望ましい。
【0052】このように直流成分でガサツキ度合いが変わる理由を図9に基づいて説明する。
【0053】通常、微小ドットを現像するとその輪郭(即ち、ドット・トナー像の大きさ)は現像バイアスの直流成分に大きく依存する。図12から明らかなように、低濃度部ドット潜像は高濃度部に比べて極めて潜像が浅い。
【0054】更に、低濃度部のドット潜像は局所的な感光体や現像剤担持体のトナー層の電気的特性や表面状態によって微妙にその形状が特に図9中の斜線部の付近で異なることが多い。そのため、図9(a)や(c)に現像バイアスの直流成分を設定するよりも(b)のように設定することによって、図9に示した出力画像のようによりバラツキが少ない(即ち、結果としてガサツキの少ない)画像を出力することができる。
【0055】尚、前記の動作を数回繰り返して現像バイアスの最適値を決定することによって一層繊細な画像のコントロールが可能となる。
【0056】<実施の形態2>次に、第2発明の実施の形態2について説明する。
【0057】感光ドラム43に形成されたドット分布静電潜像を顕像化するための現像装置41として、図10に示すような2成分現像器を使用した例について説明する。
【0058】現像剤容器27の内部は隔壁19によって現像室(第1室)R1と撹拌室(第2室)R2とに区画され、撹拌室R2の上方にはトナー貯蔵室R3が形成され、該トナー貯蔵室R3内には補給用トナー(非磁性トナー)20が収容されている。尚、トナー貯蔵室R3には補給口21が設けられ、現像によって消費されたトナーに見合った量の補給用トナー20が補給口21を経て撹拌室R2内に落下補給される。
【0059】一方、現像室R1及び撹拌室R2内には上記トナー粒子と磁性キャリア粒子が混合された現像剤22が収容されている。
【0060】ところで、トナーとしてはバインダー樹脂に着色剤や帯電制御剤等を添加した公知のものが使用でき、体積平均粒径が5〜15μmのものが好適に使用できる。ここで、トナーの体積平均粒径は例えば下記測定法で測定されたものを使用する。
【0061】測定装置としてはコールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス(日科機社製)及びCX−iパーソナルコンピュータ(キヤノン社製)を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。
【0062】測定法としては、前記電解水溶液100〜150m1中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5m1加え、更に測定試料0.5〜50mgを加える方法が用いられる。
【0063】試料を懸濁した電解液に対しては超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型によりアパチャーとして100μmアパチャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定して体積分布を求める。そして、求めた体積分布によってサンプルの体積平気粒径を求める。
【0064】一方、磁性キャリアとしては磁性体粒子の表面に極めて薄い樹脂コーティングを施したもの等が好適に使用され、平均粒径は5〜70μmが好ましい。キャリアの平均粒径は水平方向最大限長で示され、測定法としては顕微鏡法が使用され、キャリア300個以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均することによってキャリア粒径とした。
【0065】而して、図10に示すように、現像室R1内には搬送スクリュー23が収容されており、この搬送スクリュー23の回転駆動によって現像室R1内の現像剤22は現像スリーブ25(直径φ32mm)の長手方向に向けて搬送される。
【0066】又、貯蔵室R2内には搬送スクリュー24が収容されており、該搬送スクリュー24はその回転によって現像剤22を現像スリーブ25の長手方向に沿って搬送する。尚、スクリュー24による現像剤搬送方向はスクリュー23によるそれとは反対方向である。
【0067】そして、隔壁19には手前側と奥側に不図示の開口が設けられており、スクリュー23で搬送された現像剤22がこの開口の1つからスクリュー24に受け渡され、スクリュー24で搬送された現像剤22が上記開口の他の1つからスクリュー23に受け渡される。尚、トナーは磁性粒子との摩擦によって潜像を現像するための極性に帯電する。
【0068】又、現像剤容器27の感光ドラム43に近接する部位には開口部が設けられ、この開口部にアルミニウムや非磁性ステンレス鋼等の非磁性現像スリーブ25が設けられている。この現像スリーブ25は図示矢印b方向に回転してトナー及びキャリアが混合された現像剤22を現像部26に担持搬送する。そして、現像スリーブ25に担持された現像剤22の磁気ブラシは現像部26で矢印a方向に回転する感光ドラム43に接触し、感光ドラム43上に形成された静電潜像は現像部26で現像される。
【0069】ところで、現像スリーブ25には、不図示の電源によつて交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加されるが、潜像の暗部電位(非露光部電位)と明部電位(露光部電位)は上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって、現像部26に向きが交互に変化する交番電界が形成され、この交番電界中でトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像スリーブ25及びキャリアへの静電的拘束を振り切って静電潜像に対応して感光ドラム43に付着する。
【0070】尚、振動バイアス電圧の最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は1〜5kVが好ましく、又、周波数は1〜10kHzが好ましい。そして、振動バイアス電圧の波形としては矩形波、サイン波、三角波等を使用することができる。そして、直流電圧成分は潜像の暗部電位と明部電位の間の値のものであるが、絶対値で最小の明部電位よりも暗部電位の方により近い値であることが、暗部電位領域へのカブリとの付着を防止する上で好ましい。又、現像スリーブ25と感光ドラム43の最小間隙(この最小間隙位置は現像部26内に存在する)は0.2〜1mmであることが望ましい。
【0071】図10において、28は現像剤層厚規制ブレードであり、これは現像スリーブ25が現像部26に担持搬送する2成分現像剤22の層厚を規制するものである。この現像剤層厚規制ブレード28で規制されて現像部26に搬送される現像剤量は、後述の現像磁極S1による現像部26での磁界により形成される現像剤22の磁気ブラシの現像スリーブ25表面上での高さが、感光ドラム43を取り去った状態で、現像スリーブ25と感光ドラム43間の最小間隙値の1.2〜3倍となるような量であることが好ましい。
【0072】又、現像スリーブ25内にはローラ状の磁石29が固定配置されており、この磁石29は現像部26に対向する現像磁極S1を有している。この現像磁極S1が現像部26に形成する現像磁界によって現像剤22の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光ドラム43に接触してドット分布静電潜像を現像する。その際、磁性キャリアの穂(ブラシ)に付着しているトナーも、この穂ではなく現像スリーブ25の表面に付着しているトナーも静電潜像の露光部に転移してこれを現像する。
【0073】尚、現像磁極S1による現像磁界の現像スリーブ25の表面上での強さ(現像スリーブ25表面に垂直な方向の磁束密度)は、そのピーク値が500〜2000ガウスであることが望ましい。
【0074】本実施の形態では、磁石29は上記現像磁極S1の他にN1,N2,N3,S2極を有している。
【0075】斯かる構成により、従来と同様に、現像スリーブ25の回転によりN2極で汲み上げられた現像剤22はS2極からS1極へと搬送され、その途中で現像剤層厚規制ブレード28によって規制されて薄層を形成する。そして、現像磁極S1の磁界中で穂立ちした現像剤22が感光ドラム43上の静電潜像を現像する。その後、N3極とN2極間の反発磁界により現像スリーブ25上の現像剤22は撹拌室R1内へ落下し、撹拌室R1内に落下した現像剤22はスクリュー23,24によって撹拌搬送される。
【0076】斯かる2成分現像器41を使用し、機械立ち上げ時(複写作業前)に100個程度の標準ドット潜像を現像器41で現像し、CCDセンサー1の位置に送られてきたドット・トナー像を読み取り、その1つ1つの大きさ、位置、立体形状(光の反射量によって推測)を読み取り、それらの平均値やバラツキを割り出し、その値が基準値よりも悪い時に補給用トナー20を補給口21を経て撹拌室R2内に落下補給する動作が開始される。そして、この動作を数回繰り返し、最適のドット・トナー像に収束するまでトナーの補給作業が行われる。
【0077】尚、CCDセンサー1を複数用いて幅広く測定を行えば、より良い結果が得られる。又、CCDセンサー1を定期的に移動させる方法も効果的であった。
【0078】<実施の形態3>次に、第2発明の実施の形態3について説明する。
【0079】実施の形態2において、機械立ち上げ時(複写作業前)、CCDセンサー1を複数用い或は移動させる等して、感光ドラム43の長手方向で奥側と手前側においてそれぞれ100個程度の標準ドット潜像を現像器41で現像し、CCDセンサー1の位置に送られてきたドット・トナー像を読み取り、その1つ1つの大きさ、位置、立体形状(光の反射量によって推測)を読み取り、それらの平均値やバラツキを割り出し、その値の差が奥側と手前側で基準値よりも大きいときにはスクリュー23,24の回転を速める動作が開始される。そして、動作を数回繰り返し、奥側及び手前側共に最適のドット・トナー像に収束するまでスクリュー23,24の早回し動作が行われる。
【0080】尚、CCDセンサー1を複数用いて幅広く測定を行えば、より良い結果が得られる。
【0081】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明によれば、定着過程前に転写紙上にてトナー・ドット画像を評価し、その評価結果に基づいて転写プロセス条件又は現像プロセス条件を変えるようにしたため、従来は不可能であった細かい制御が可能となり、ガサツキが無く、低濃度から高濃度まで良好な諧調を有する画像を出力することができるという効果が得られる。




 

 


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