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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11−174793
公開日 平成11年(1999)7月2日
出願番号 特願平9−342712
出願日 平成9年(1997)12月12日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】丸島 儀一
発明者 井上 雅博 / 脇 健一郎 / 小林 克彰 / 日比野 勝
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 注入帯電可能な像担持体と、振動成分を有する電圧が印加され感光体を注入帯電する注入帯電部材と、トナーとキャリアを有する2成分現像剤を像担持体に接触させ、且つ、交番する現像電界下で現像を行なう現像手段と、を有する現像装置において、キャリアの体積抵抗率は106〜1010Ωcmで、現像電界は交番部と休止部が繰り返してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】 休止部の時間は交番周期の1〜5倍であることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
【請求項3】 交番部は複数回交番することを特徴とする請求項1もしくは2の画像形成装置。
【請求項4】 前記現像手段は像担持体と対向し現像剤を担持する現像剤担持体を有し、休止部の現像剤担持体の電位の絶対値は、像担持体の画像部の電位の絶対値より大きく、非画像部の電位の絶対値より小さいことを特徴とする請求項1から3の画像形成装置。
【請求項5】 前記注入帯電部材は像担持体と接触する磁性粒子の穂を有することを特徴とする請求項1から4の画像形成装置。
【請求項6】 現像部の最大電界強度は帯電部の最大電界強度以上であることを特徴とする請求項1から5の画像形成装置。
【請求項7】 前記像担持体は、感光体と、感光体上に設けられ体積抵抗率109〜1014Ωcmの表面層を有することを特徴とする請求項1から6の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特には、像担持体上の静電潜像を2成分現像剤で現像する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に従来の画像形成装置の一例の断面図を示す。
【0003】同図において、まず、原稿台10上に原稿Gを複写すべき面を下側にしてセットする。次にコピーボタンを押すことにより複写が開始される。原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、CCDセンサーが一体に構成されたユニット9が原稿を照射しながら走査することにより、その照明走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてCCDセンサーに入射される。
【0004】CCDセンサーは受光部、転送部、出力部より構成されており、CCD受光部において光信号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の画像処理を行なってデジタル信号に変換してプリンター部に送る。
【0005】プリンター部においては、上記の画像信号を受けて以下のようにして静電潜像を形成する。感光ドラム1は、中心支軸を中心に所定の周速度で矢印方向に回転駆動され、その回転過程にて帯電器3により約−650Vになるように一様な帯電処理を受け、その一様帯電された表面上を画像信号に対応してON、OFF発光される固体レーザー素子の光を高速で回転する回転多面鏡によって走査することにより、感光ドラム1面には原稿画像に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【0006】ここで現像工程について説明する。一般的に現像方法は、非磁性トナーについては、ブレード等でスリーブ上にコーティングし、磁性トナーについては、磁気力によってコーティングして搬送し、感光ドラムに対して非接触状態で現像する2つの方法(1成分非接触現像)と、上記のようにしてコーティングしたトナーを感光ドラムに対して磁性キャリアを混合したものを現像剤として用いて磁気力によって搬送し、感光ドラムに対して接触状態で現像する方法(2成分接触現像)と上記の2成分現像剤を非接触状態にして現像する方法(2成分非接触現像)の4種類に大別される。
【0007】上記の4つの現像方法のなかで、高解像度でかつ中間調が得易いことからトナー粒子と磁性キャリアを混合したものを現像剤として用い、感光ドラムに対して接触状態で現像する2成分接触現像法を用いている。
【0008】この場合、キャリアとしては過帯電防止、現像電極効果から体積抵抗率106〜1010Ωcmのものを用い、更に、現像電界に交番電界を用い現像効率、画像品位を向上させている。
【0009】また、近年環境意識の高まりとともにコロナ放電を用いない帯電方法として直接帯電部材が使用されるようになってきた。特に注入帯電方式が感光体を帯電する際に放電量が極めて少ない方式で非常に優れている。注入帯電方式とは、感光体表面材質の持つトラップ電位に注入帯電部材で電荷を注入して帯電を行なうもの、あるいは、感光体表面に導電性粒子を分散させた電荷注入層を設け、この導電性粒子に対して注入帯電部材で電荷を充電して帯電を行なうものである。
【0010】この注入帯電は注入帯電部材に印加するバイアスに交番電圧を重畳すると帯電効率が良化し、接触帯電部材の長寿命化を達成し得ることがわかっている。又、重畳する交番電界としては、ピークtoピーク電圧、即ちVppが500V以上、特には700V以上、周波数が、300〜5000Hz、好ましくは500〜2000Hzのものが好適である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように注入帯電と交番現像電界を用いる2成分接触現像を採用した装置では、画像にかぶりや濃度低下が発生するという問題が生じた。
【0012】そこで、本発明者らは、上記のかぶりならびに画像濃度の低下が発生する現象について様々な検討を行なった結果、これらの現象は、感光ドラムに対して、現像時に磁性キャリアから電荷が注入され静電潜像の電位が変わってしまうことにより発生することが判明した。
【0013】詳述すると、体積抵抗率が、1010Ω・cm以下、体積平均粒径が略100μm以下、好ましくは15〜50μmのフェライト等の磁性粒子をマグネットを内包した帯電用スリーブに対し、帯電用スリーブ表面の単位面積(1cm2)あたり100mg以上、ただし、上述磁性粒子の比重が5.0であるとき、即ち、100mg/cm2以上のコート状態で担持し、感光ドラムに対し、前記帯電用スリーブを略500μmの間隔を保って摺擦しながら、帯電させた目標電位に略等しい直流電圧にVpp=500V以上、好ましくは700V以上で、周波数Vf=300〜5000Hz、好ましくは500〜2000Hzの交番電圧を重畳したバイアスを印加することによって感光ドラムを帯電することができるような装置では、体積抵抗率が、106〜1010Ω・cm程度の磁性キャリアを用い感光体に、これらの磁性キャリアを直接接触させて現像を行なう2成分接触現像においても、注入帯電と同様の電荷注入現象が発生する場合があることがわかった。
【0014】又、これは、現像時に現像スリーブ−感光ドラム間に発生する、最大電界強度Εmax-De={−1000+(−500)}/500×10-6=−3.0×106〔V/m〕
が、注入帯電時に注入帯電用スリーブ−感光ドラム間に発生する最大電界強度Εmax-ch={−350+(−650)}/500×10-6=−2.0×106〔V/m〕
よりも大きくなってしまっていることも原因の1つと考えられる。
【0015】従って注入帯電用の感光ドラムに体積抵抗率が106〜1010Ω・cm程度の磁性キャリアを有する2成分現像剤にVppが500V以上、周波数が2000Hz程度の交番電界を重畳して反転現像を行なおうとすると、現像部において現像用の磁性キャリアが感光ドラムに対して電荷注入が行なわれるため、白地部(感光ドラムに一様帯電した後、露光しなかった部分)、黒字部(感光ドラムに一様帯電した後、露光した部分)共に、その電位が現像スリーブに印加している電圧のDC成分に収束するようになる。このため、白地部と現像スリーブの電位差が減少し、かぶりが発生するとともに、黒字部と現像スリーブの電位差も減少することから画像濃度が低下してしまうことを見出した。
【0016】上述の従来例の説明においては、現像方式としては反転現像方式についてのみ説明したが、このような問題は反転現像方式特有のものではなく、正規現像方式を用いた場合に同様に発生することも本発明者等の研究により判明した。
【0017】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発明は、注入帯電可能な像担持体と、振動成分を有する電圧が印加され感光体を注入帯電する注入帯電部材と、トナーとキャリアを有する2成分現像剤を像担持体に接触させ、且つ、交番する現像電界下で現像を行なう現像手段と、を有する現像装置において、キャリアの体積抵抗率は106〜1010Ωcmで、現像電界は交番部と休止部が繰り返してなることを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】図2は本発明の実施例の画像形成装置の断面図である。
【0019】尚、図6に示した装置と同一部材には同一番号を符して説明は省略する。
【0020】図7は、前記の装置においてレーザー光を走査するレーザー走査部100の概略構成を示すものである。このレーザー走査部100によりレーザー光を走査する場合には、まず入力された画像信号に基づき発光信号発生器101により、固体レーザー素子102を所定タイミングで明滅させる。そして固体レーザー素子102から放射されたレーザー光は、コリメーターレンズ系103により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104により矢印C方向に走査されると共にfθレンズ群105a、105b、105cにより感光ドラム1等の被走査面106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106上には画像一走査分の露光分布が形成され、更に各走査毎に被走査面106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、被走査面106上に画像信号に応じた露光分布が得られる。
【0021】現像装置4は、図8に示すように現像剤容器16を備え、この現像剤容器16の内部は隔壁17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、トナー貯蔵室R3内には補給用トナー(非磁性トナー)18が収容されている。なお、トナー貯蔵室R3の底部には補給口20が設けられ、消費されたトナーに見合った量の補給用トナー18が補給口20を経て撹拌室R2内に落下補給される。
【0022】これに対し現像室R1及び撹拌室R2内には現像剤19が収容されている。現像剤19は、前述したように非磁性トナーと磁性粒子(キャリア)とを有する2成分現像剤である。なお、混合比は重量比で非磁性トナーが約4〜10%である。非磁性トナーは約5〜15μmの体積平均粒径を有する。また、磁性粒子は樹脂コーティングされたフェライト粒子(最大磁化60emu/g)からなり、その重量平均粒径は25〜60μmであり、その抵抗値は106 〜1010Ω・cmの値を示す。また、磁性粒子の透磁率は約5.0である。
【0023】現像剤容器16の感光ドラム1に近接する部位には開口部が設けられ、該開口部から現像スリーブ11が外部に半周分突出し、現像剤容器16内に回転可能に組込まれている。現像スリーブ11の外径寸法は32mmであり、その周速は280mm/secで、図中矢印の方向に回転される。現像スリーブ11は感光ドラム1との間隔が500μmになるように配置されている。現像スリーブ11は非磁性体からなり、その内部には磁界発生手段である磁石12が固定されている。
【0024】磁石12は現像磁極S1とその下流に位置する磁極N3と現像剤を搬送するための磁極N2、S2、N1とを有する。磁石12は現像磁極S1が感光ドラム1に対向するように現像スリーブ11内に配置されている。現像磁極S1は、現像スリーブ11と感光ドラム1との間の現像部の近傍に磁界を形成し、該磁界によって磁気ブラシが形成される。
【0025】現像スリーブ11の上方にはブレード15が現像スリーブ11と800μmの間隔をおいて現像剤容器16に固定され、現像スリーブ11上の現像剤19の層厚を規制する。ブレード15はアルミニウム、SUS316などの非磁性材料からなる。
【0026】現像室R1内には搬送スクリュー13が収容されている。搬送スクリュー13は図中の矢印が示す方向に回転され、該搬送スクリュー13の回転駆動によって現像室R1内の現像剤19は現像スリーブ11の長手方向に向けて搬送される。
【0027】貯蔵室R2内には搬送スクリュー14が収容されている。搬送スクリュー14はその回転によってトナーを現像スリーブ11の長手方向に沿って搬送し、そのトナーは補給口20から撹拌室R2内に自由落下する。
【0028】現像スリーブ11は磁極N2近傍の位置で現像剤を担持し、現像スリーブ11の回転に伴い現像剤19が現像部に向けて搬送される。現像剤19が現像部近傍に到達すると現像剤19の磁性粒子が磁極S1の磁気力で連なりながら現像スリーブ11から立ち上がり、現像剤19の磁気ブラシが形成される。 図3に帯電器3を示す。
【0029】尚、注入帯電とは、帯電部材から被帯電部材へ直接電荷注入を行ないながら帯電する方式で、帯電部材に印加したバイアスとほぼ1:1で立ち上がる表面電位が、被帯電部材表面に得られる。
【0030】下図にも示すように従来のローラー帯電等の接触帯電では、放電による被帯電部材への帯電であるため、帯電部材に印加したバイアスと、被帯電部材表面に表れる表面電位との間に差分が生じる。(通常約600V)
【0031】これに対し、注入帯電では、図からもわかるように帯電部材に印加したバイアスと、被帯電部材表面に表れる電位の差は、前述のようにほぼOVか、200V以下、特に好ましくは100V以下である。
【0032】帯電器3は容器34の中に、固定されたマグネット32を内包したスリーブ31に注入帯電用の帯電用磁性粒子35を規制部材33でコーティングし、感光体1との接触部において感光体1の移動方向とは逆方向にスリーブ31が移動するように接触摺擦しながら、スリーブ31を回転させる。又、スリーブ31と感光体1との距離は略500μmとなるよう構成した。
【0033】ところで帯電用磁性粒子35は、・樹脂とマグネタイト等の磁性粉体を混練して粒子に成型したもの、もしくはこれに抵抗値調節のために導電カーボン等を混ぜたもの、・焼結したマグネタイト、フェライト、もしくはこれらを還元または酸化処理して抵抗値を調節したもの、・上記の磁性粒子を抵抗調整したコート材(フェノール樹脂にカーボンを分散したもの等)でコートまたはNi等の金属でメッキ処理して抵抗値を適当な値にしたもの、等が考えられる。
【0034】これら帯電用磁性粒子35の抵抗値としては、高すぎると感光体に電荷が均一に注入できず、微小な帯電不良によるカブリ画像となってしまう。低すぎると感光体表面にピンホールがあったとき、ピンホールに電流が集中して帯電電圧が降下し、感光体表面を帯電することができず、帯電ニップ状の帯電不良となる。よって磁性粒子の抵抗値としては、1×102 〜1×1010Ωのものが、好ましくは、感光ドラムにピンホールのようなものが存在することを考慮すると1×106 Ω以上が望ましい。帯電磁性粒子の抵抗値は、電圧が印加できる金属セル(低面積228mm2 )に帯電磁性粒子を2g入れた後加重し、電圧を100V印加して測定した。
【0035】帯電用磁性粒子の磁気特性としては、ドラムへの帯電用磁性粒子付着を防止するために磁気拘束力を高くする方がよく、飽和磁化が100(emu/cm3 )以上が望ましい。
【0036】実際に、本実施例で用いた帯電用磁性粒子は、平均粒径が30μmで、抵抗値が1×106 Ω、飽和磁化が200(emu/cm3 )であった。
【0037】帯電用スリーブ31に対してバイアス−650VにVpp=700V,Vf=1000HzのSin波からなる交番電界を重畳したバイアスを印加することによって、感光体1は一様に−650Vに帯電する。あとは従来例で説明したような工程で画像を形成する。従って、帯電時に帯電用スリーブ31と感光体1間で、発生する最大電界強度は、{−350+(−650)}/500×10-6=−2.0×10-6〔V/m〕である。
【0038】帯電器3はコロナ帯電器を用いてもよいが、注入帯電方式は感光体を帯電する際に放電量が極めて少ない方式で感光体表面の状態を放電生成物等による汚染を押さえる、非常に優れた方式である。
【0039】次に、本実施例における感光ドラムについて説明する。
【0040】・感光ドラムAについてφ30mmのアルミニウム製のドラム基体に第1層として下引き層が設けられ、露光の反射によるモアレの発生を防止するための厚さ20μmの導電層とされている。第2層は正電荷注入防止層であり、ドラム基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって体積抵抗率106 Ω・cm程度に抵抗調整された厚さ約0.1μmの中抵抗層である。第3層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂分散した厚さ約0.3μmの層で、露光によって正負の電荷対を発生する。第4層は電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したもので、p型の半導体である。第5層はポリカーボネイト樹脂に表面抵抗率を落とすためにSnO2 等の低抵抗粒子を樹脂3重量部に対し、5重量部分散した2μmの表面層である。その表面層の体積抵抗率は1013Ω・cmである。表面抵抗率をこのようにコントロールすることにより直接帯電性が向上し高品位な画像を得ることができる。感光体はOPCに限らずa−Siドラムでも実現でき、さらに高耐久化を実現できる。
【0041】この第4層は、画像形成時に感光ドラムに与えられるマイナス電荷に対しては、体積抵抗率に換算して1016Ω・cm以上の絶縁性を示す。従って、本発明の特徴の1つである第5層とは、電気物性的に違いがありその関係は体積抵抗率で見ると第4層>第5層の関係になる。
【0042】ここで表面層の体積抵抗率は、金属の電極を200μmの間隔で配し、その間に表面層の調合液を流入して成膜させ、電極間に電圧を100V印加して測定した値である。測定は温度23℃、湿度50%RHの条件下で測定した値である。
【0043】次に、本発明の最も特徴たる部分について説明する。本発明者等は、注入帯電用の像担持体、特には、表面層の体積抵抗率が109〜1014Ω・cm程度に調整された像担持体である感光ドラム、及び体積抵抗率が106〜1010Ω・cm程度の2成分現像剤を用いた現像装置を備えた画像形成装置において、現像時に白地部と現像スリーブの電位差が減少してかぶりが発生すると共に、黒字部と現像スリーブの電位差も減少して画像濃度が低下するといった問題を解消できるような現像バイアスを見出した。
【0044】即ち、本発明者等の検討によれば、現像スリーブに印加する現像バイアスを、交番電界部と、交番電界を印加した時間の合計時間の略1〜5倍の時間、DC成分だけからなる直流電界部が、交互に含まれるようなバイアスとすることにより上述のような問題を回避できることが判明した。
【0045】例えば、現像スリーブ11と感光ドラム1との間に図1に示す波形の現像バイアスを印加することにより、かぶりや画像濃度の低下を発生することなく、がさつきのない良好な画像形成が行なえるようになった。
【0046】ここで、図1を用いて、本発明による現像バイアスの特徴を説明する。
【0047】引き戻し電圧V1をT1時間印加した後、現像電圧V2をT2時間印加し、更に非画像部のかぶりとりを考慮したDCバイアスに相当する電圧、即ちブランク電圧V3=1/2・(V1+V2)をT3時間印加する。このV3の値については、(V1+V2)の1/2だけではなくV1とV2の間の値であれば同様の効果を得ることができる。
【0048】このとき、これらのバイアスの印加時間は、前述したように現像用キャリアにより、感光ドラムへの注入現象を防止し、勝つがさつきのない良好な画像を得るために下記のように設定した。
【0049】
(T1+T2)≦T3≦5・(T1+T2) (秒)
【0050】ここで、図9を用いて現像バイアスにおける交番電界部の時間的割合P、即ち、P=(T1+T2)/(T1+T2+T3)と、現像ニップ通過後の感光体電位の関係について説明する。
【0051】図9において、横軸に現像バイアスにおける交番電界部の時間的割合Pをとり、縦軸に現像ニップ通過後の感光体電位をとった。
【0052】交番電界部の時間的割合Pを0〜1の間で、ふったところ、Pの値が、0.5を超えたあたりから、感光体電位におけるVD部:非画像部電位で、例えば、−650Vに、注入帯電部材で、感光体に帯電を施した部分、又、VL部:VD部に露光を与えて、高濃度画像部に相当する電位で、例えば、−200Vに調整された部分が、それぞれ現像バイアスにおけるV1とV2の平均値図9においては−500Vに収束していくことが判明した。
【0053】図9の結果からもわかるように、現像バイアスの交番電界部に直流電圧のみからなる休止(ブランク)電圧部を設けること、特に、現像ニップ中で、実際の現像が行なわれている総時間に対し、1/2以上とることにより、現像用の磁性キャリアから感光ドラムに対して電荷注入がほとんど行なわれなくなり、その結果、かぶりや画像濃度の低下の発生を防止することが可能となった。
【0054】これはブランク部はDC電圧であるため電荷注入が起こりにくく、交番部で電荷注入しようとする動きをブランク部で阻止する効果があるためと考えられる。
【0055】尚、ブランク部の電圧の絶対値を非画像部電位VDの絶対値と画像部電位VLの絶対値の間とすることで、画像部と非画像部との電位差が小さくなり、電荷注入防止効果は高い。
【0056】又、現像バイアスにおいて、このように交番電界を印加した時間の合計時間の略1倍〜5倍の時間、DC成分だけからなるバイアスを印加することの、現像特性に与える影響について考察すると、5倍以下とすることで、交番電界を印加することにより現像スリーブ上のトナーに対する揺さぶり効果が十分に得られるようになっている上に、1倍以上であることで、現像用キャリアから離れたトナーが、逆電界が、印加されることにより現像スリーブ側に引き戻される前に、感光ドラムに付着するに十分な時間が与えられることとなり、ハイライト部のがさつき防止効果が発揮できるようになったことも見てとることができる。
【0057】尚、図1に示した現像バイアスの他にも、図4に示すように、バイアス電圧を2組としたもの、図5に示すように、バイアス電圧を3組としたもの、即ち、バイアス電圧を複数組としたものでも上記と同様の作用効果を得ることができることが判明した。
【0058】次に、図2に示すような実施形態の画像形成装置に上述の感光体Aを用いて、以下の現像条件で画像形成を行ない、転写紙上のかぶり並びに画像濃度の評価を行なった。
【0059】・現像条件現像スリーブ11は感光体1との距離を略500μmに設定し、図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。つまり、図1の波形図にて、非画像部表面電位VD =−650V、高濃度画像部表面電位VL =−200V引き戻し電圧V1 =+500V、現像電圧V2 =−1500V、ブランク電圧V3 =−500Vの条件で、T1 、T2 、T3 は、T1 =1.0×10-4 秒T2 =1.0×10-4 秒T3 =2.0×10-4 秒とした。従って、現像時に、現像スリーブ11と感光体1間で発生する最大電界強度は(−1500)/500×106〔V/m〕であり、帯電時に帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0060】かぶり濃度の評価基準は下記の表1の通りである。
【0061】
【表1】

【0062】尚、かぶりは、以下の方法により求めた。TOKYO DENSHOKU CO.,LTDの濃度計TC−6DSにより転写紙上のかぶり部と画像形成前の転写紙のそれぞれの反射濃度を求め、下記の式、かぶり濃度(%)=(転写紙上のかぶり部の反射濃度)−(転写紙の反射濃度)
で求めた。
【0063】また、画像濃度についてはX−lite社製の濃度計941型を用いて転写紙上画像の反射濃度を測定した。
【0064】上記の現像条件にて画像形成を行なったところ、かぶりがなく、即ち表1の評価基準でレベルB、画像濃度も1.4以上得られ、ハイライト部のがさつきのない良好な画像が得られた。
【0065】実施例2実施例2においては、図2に示す実施形態の画像形成装置に上述の感光体Aを用いて、以下の現像条件で画像形成を行ない、転写紙上のかぶりならびに画像濃度の評価を行なった。
【0066】・現像条件現像スリーブ11は、前述実施例1と同じく、感光体1との距離を500μmに設定し、図示しない電源から図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。図1の波形図にて、非画像部表面電位VD =−650V、高濃度画像部表面電位VL =−200V引き戻し電圧V1 =+500V、現像電圧V2 =−1500V、ブランク電圧V3 =−500Vの条件で、T1 、T2 、T3 は、T1 =8.0×10-5 秒T2 =8.0×10-5 秒T3 =8.0×10-4 秒とした。従って、本実施例においても、前述実施例1と同じく、現像スリーブ11と感光体1間に発生する最大電界強度が帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0067】以上の現像条件にて画像形成を行なったところ、かぶりが殆ど無く、即ち表1の評価基準でレベルB、画像濃度も1.5以上得られ、ハイライト部のがさつきのない良好な画像が得られた。
【0068】実施例3実施例3においては、図2に示す実施形態の画像形成装置に上述の感光体Aを用いて、以下の現像条件で、画像形成を行ない、転写紙上のかぶり並びに画像濃度の評価を行なった。
【0069】・現像条件現像スリーブ11は、前述実施例1、2と同じく、感光体1との距離を500μmに設定し、図示しない電源から図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。図2の波形図にて、非画像部表面電位V =−650V、高濃度画像部表面電位V =−200V引き戻し電圧V =+500V、現像電圧V =−1500V、ブランク電圧V =−500Vの条件で、T 、T 、T は、T =8.0×10−5 秒T =8.0×10−5 秒T =1.6×10−4 秒とした。従って、本実施例においても、前述実施例1、2と同じく、現像スリーブ11と感光体1間に発生する最大電界強度が、帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0070】以上の現像条件にて画像形成を行なったところ、かぶりが殆ど無く、即ち表1の評価基準でレベルA、画像濃度も1.6以上得られ、ハイライト部のがさつきのない良好な画像が得られた。
【0071】実施例4実施例4においては、感光ドラムBを下記の構成とした。即ち、上記の感光ドラムAの製造で形成した第5層の表面層に代えて、第5層目にポリカーボネイト樹脂に表面抵抗を落とすためにSnO2 等の低抵抗粒子を樹脂2重量部に対し、5重量部分散した2μmの表面層を有した感光体を用いている。表面抵抗は109 Ωcmである。
【0072】次に、以下の現像条件で画像形成を行ない、転写紙上のかぶり並びに画像濃度の評価を行なった。
【0073】・現像条件現像スリーブ11は、前述実施例1、2、3と同じく感光体1との距離を500μmに設定し図示しない電源から図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。図1の波形図にて、非画像部表面電位VD =−650V、高濃度画像部表面電位VL =−200V引き戻し電圧V1 =+500V、現像電圧V2 =−1500V、ブランク電圧V3 =−500Vの条件で、T1 、T2 、T3 は、T1 =1.0×10-4 秒T2 =1.0×10-4 秒T3 =2.0×10-4 秒とした。従って、本実施例においても、前述実施例1、2、3と同じく、現像スリーブ11と感光体1間に発生する最大電界強度が、帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0074】以上の現像条件にて画像形成を行なったところ、かぶりが若干あった、即ち表1の評価基準でレベルC、画像濃度も1.5以上得られ、ハイライト部のがらつきのない良好な画像が得られた。
【0075】実施例5実施例5においては、実施例4の感光ドラムBを用いて、以下の現像条件で画像形成を行ない、転写紙上のかぶり並びに画像濃度の評価を行なった。
【0076】・現像条件現像スリーブ11は、は、前述実施例1、2、3、4と同じく、感光体1との距離を500μmに設定し図示しない電源から図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。図1の波形図にて、非画像部表面電位VD =−650V、高濃度画像部表面電位VL =−200V、引き戻し電圧V1 =+500V、現像電圧V2 =−1500V、ブランク電圧V3 =−500Vの条件で、T1 、T2 、T3 は、T1 =8.0×10-5 秒T2 =8.0×10-5 秒T3 =8.0×10-4 秒とした。従って、本実施例においても、前述実施例1、2、3、4と同じく、現像スリーブ11と感光体1間に発生する最大電界強度が帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0077】以上の現像条件にて画像形成を行なったところ、かぶりが若干あった、即ち表1の評価基準でレベルC、画像濃度も1.5以上得られ、ハイライト部のがらつきのない良好な画像が得られた。
【0078】比較例1上記実施例との比較例1として、図2に示す実施形態の画像形成装置に上述の感光体Aを用いて、以下の現像条件で画像形成を行ない、転写紙上のかぶりならびに画像濃度の評価を行なった。
【0079】・現像条件現像スリーブ11は、感光体1との距離を500μmに設定し図示しない電源から図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。図1の波形図にて、非画像部表面電位VD =−650V、高濃度画像部表面電位VL =−200V、引き戻し電圧V1 =+500V、現像電圧V2 =−1500V、ブランク電圧V3 =−500Vの条件で、T1 、T2 、T3 は、T1 =2.5×10-4 秒T2 =2.5×10-4 秒T3 =0 秒とした。従って、現像スリーブ11と感光体1間に発生する最大電界強度が帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0080】以上の条件にて画像形成を行なったところ、かぶりがあり、即ち、表1の評価基準でレベルD、画像濃度は1.0しか得られず、ハイライト部はややがさつきのある低品位な画像しか得られなかった。
【0081】実施例6上記実施例との比較例2として、図2に示す実施形態の画像形成装置に上述の感光体Bを用いて、以下の現像条件で画像形成を行ない、転写紙上のかぶりならびに画像濃度の評価を行なった。
【0082】・現像条件現像スリーブ11は、感光体1との距離を500μmに設定し図示しない電源から図1に示したような波形の直流電圧及び交流電圧を印加した。トナーの帯電極性はマイナスとした。図1の波形図にて、非画像部表面電位VD =−650V、高濃度画像部表面電位VL =−200V、引き戻し電圧V1 =+500V、現像電圧V2 =−1500V、ブランク電圧V3 =−500V、の条件で、T1 、T2 、T3 は、T1 =1.0×10-4 秒T2 =1.0×10-4 秒T3 =1.1×10-3とした。従って、現像スリーブ11と感光体1間に発生する最大電界強度が帯電用スリーブ31と感光体1間で発生する最大電界強度よりも大きくなっている。
【0083】以上の条件にて画像形成を行なったところ、かぶりはほとんどなかった、即ち、表1の評価基準でレベルAであったが、画像濃度は0.8で、ハイライト部はややがさつきがあった。
【0084】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、注入帯電方式で、且つ、かぶりや濃度低下を発生することなく2成分接触現像を行なうことができる。




 

 


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