JPH1020634A

JPH1020634A - 現像装置、画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH1020634A
Application number: JP8171069A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高温高湿或いは低温低湿での重ね合わせ現像
でも安定した撹拌、搬送が得られ、現像剤が劣化する事
なく、また、現像剤の撹拌、搬送のためのスクリューに
かかる消費電力を減少させることの出来る、画像濃度が
安定な現像装置、画像形成方法、画像形成装置を提供す
ることにある。【解決手段】現像剤を像担持体の現像領域に搬送する
現像スリーブと該現像スリーブに現像剤を撹拌、搬送す
るための撹拌スクリューとを備えた現像装置において、
撹拌スクリューの外径部分と現像装置の内側面との最近
接距離がトナーの体積平均粒径よりも大きいことを特徴
とする現像装置。

Description

【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
等に用いられる静電潜像の現像装置、画像形成方法、画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等に用いられる
画像形成方式のうち、高画質のものについては、殆ど全
て電子写真方式によっている。

【０００３】近年は、これらの分野においてもカラー化
の要望が強く、電子写真方式によるカラー画像形成方法
及び装置の研究が盛んにされてきている。その中で、コ
ンパクトな機構であり、高画質な画像も得られることか
ら、像形成体上に一様帯電、像露光を行い形成された潜
像を反転現像する一連の工程を繰り返し行って、重ね合
わせカラー画像を形成後、転写体上に一括転写する画像
形成方式（いわゆるＫＮＣ方式）が注目され多くの技術
検討がなされている。

【０００４】代表的な特許としては、特開昭６０−７６
７６６号を始めとして多数あるが、特開昭６０−９５４
５６号には、現像剤搬送担持体と像形成体の間に形成さ
れた振動電界により、該像担持体上に形成されている潜
像を非接触現像する工程を２回以上繰り返しカラー重ね
合わせ像を作製する画像形成方法において、レーザー光
等によりドット露光によって静電潜像を作製し、イエロ
ー、マゼンタ、シアンの色像の各ドットを重ね合わせる
事によってより良い画質が得られるという技術が開示さ
れている。

【０００５】又、特開昭６１−１１８７７５号には、上
記方式において繰り返し像形成体上に作製する潜像の重
ね合わせの精度をあげるためには、金属製等剛体の感光
体ドラムを用い、そのドラム軸にドラムインデックスを
取り付る。ここから発生させた信号に基づいて毎回露光
開始することによって、極めて重ね合わせ精度良く、各
色像の潜像を形成できることが述べられている。

【０００６】一方、画像形成方法の中心的技術として静
電荷像現像法の検討は盛んになされており、その中で現
像剤の粒径を問題にしているもの、非接触現像に関する
ものも数多く特許出願されている。

【０００７】例えば、特開昭５８−１２９４３７号に
は、実用上の支障回避の観点から、２成分系現像剤のト
ナー平均粒径に関し重量分布及び個数分布から二重に平
均粒径、含有率を規制し、更にキャリアについても重量
分布から規定している。又、特開昭５７−１４７６５２
号はトナーの摩擦帯電方式として、互いに対峙する板の
構成する間隙に２成分現像剤を導入し、板間に与えた交
番電界により帯電させ、このトナーを用いて非接触現像
するというものである。更に、特開昭６０−１４０３６
１号では、２成分現像剤を振動電界下で現像する方法に
おいて、トナー粒子が該トナー粒子の平均粒径の１／４
以下の粒子の量が、トナー量の２重量％以下である現像
方法を開示している。

【０００８】しかし、これらを組み合わせて、真に実用
化に耐え得る技術の開発は、なお十分に行われていな
い。

【０００９】特にＫＮＣ方式では、現像スリーブ上に２
００〜６００μｍ程度の薄い現像剤層を形成する必要か
ら、現像剤を劣化させる事なく撹拌、搬送してスリーブ
表面まで運ぶことは安定した画像を得るために非常に重
要である。

【００１０】しかし、高温高湿或いは低温低湿での重ね
合わせ現像でも安定した撹拌、搬送が得られ、現像剤が
劣化する事なく、また、現像剤の撹拌、搬送のためのス
クリューにかかる消費電力を減少させることの出来る技
術は、なお開発されていないのが現状である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
高湿或いは低温低湿での重ね合わせ現像でも安定した撹
拌、搬送が得られ、現像剤が劣化する事なく、また、現
像剤の撹拌、搬送のためのスクリューにかかる消費電力
を減少させることの出来る、画像濃度が安定な現像装
置、画像形成方法、画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、現像剤の撹拌、搬送のためのスクリューと現像
装置の内側面や内側底面との距離は適正な範囲で設計し
ないと、現像剤が劣化したり滞留したりすることを見い
だし本発明に至った。

【００１３】本発明の目的は、下記構成の何れかを採る
ことによって達成される。

【００１４】（１）現像剤を像担持体の現像領域に搬
送する現像スリーブと該現像スリーブに現像剤を撹拌、
搬送するための撹拌スクリューとを備えた現像装置にお
いて、撹拌スクリューの外径部分と現像装置の内側面と
の最近接距離がトナーの体積平均粒径よりも大きいこと
を特徴とする現像装置。

【００１５】（２）前記トナーの体積平均粒径をＣと
するとき、前記最近接距離Ａとの間に、下記関係を有す
ることを特徴とする（１）記載の現像装置。

【００１６】Ｃ＜Ａ＜Ｃ×５００（３）現像剤を像担持体の現像領域に搬送する現像ス
リーブと該現像スリーブに現像剤を撹拌、搬送するため
の撹拌スクリューとを備えた現像装置において、撹拌ス
クリューの外径部分と現像装置の内底面との最近接距離
がトナーの体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする
現像装置。

【００１７】（４）前記トナーの体積平均粒径をＣと
するとき、前記最近接距離Ｂとの間に、下記関係を有す
ることを特徴とする（１）記載の現像装置。

【００１８】Ｃ＜Ｂ＜Ｃ×５００（５）像担持体上で少なくとも２色以上の重ね合わせ
カラー画像を形成する画像形成装置において、（１）〜
（４）の何れか１項に記載の現像装置を用いて現像する
ことを特徴とする画像形成装置。

【００１９】（６）像担持体上で少なくとも２色以上
の重ね合わせカラー画像を形成する画像形成装置におい
て、（１）〜（４）の何れか１項に記載の現像装置を用
いて現像し、前記重ね合わせカラー画像を被転写材に一
括転写することを特徴とする画像形成装置。

【００２０】（７）重ね合わせカラー画像形成時に
（１）〜（４）の何れか１項記載の現像装置を用いて現
像する画像形成方法において、静電潜像を担持する像担
持体と二成分現像剤を担持する現像スリーブ間に直流成
分と交流成分の電圧を重畳させて現像することを特徴と
する画像形成方法。

【００２１】（８）重ね合わせカラー画像形成時に
（１）〜（４）の何れか１項記載の現像装置を用いて現
像する画像形成方法において、該現像を非接触現像方式
にて行うことを特徴とする画像形成方法。

【００２２】（９）重ね合わせカラー画像形成時に請
求項１〜４の何れか１項記載の現像装置を用いて現像す
る画像形成方法において、該現像を反転現像方式にて行
うことを特徴とする画像形成方法。

【００２３】本発明の範囲内では、高温、高湿或いは低
温低湿での重ね合わせ現像でも安定した撹拌、搬送が得
られ、現像剤が劣化する事なく、画像濃度が安定に推移
した。また、現像剤の撹拌、搬送のためのスクリューに
かかる消費電力を減少させることが出来た。

【００２４】この効果が得られる理由については、上記
範囲では現像剤の撹拌が十分に行われるが、現像剤に余
分なストレスを与えることがないため現像剤の劣化は伴
わずに、トナーの帯電条件としてはあまり適当でない苛
酷な環境下でも常に必要十分な帯電が得られるためと推
定されるが、それが実証されている訳ではない。

【００２５】本発明を更に具体的に説明する。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は本発明による画像形成方法
に用いられる現像装置（現像器）の一例を示す断面図
（ａ）及び上面より見た概要図（ｂ）である。この図に
おいて、４１は内部に固定の磁石体４２を有する現像剤
搬送体である現像スリーブ、４６は現像剤搬送量規制部
材である規制棒、４７は現像剤掻き取り部材であるスク
レーパ、４８は現像剤撹拌部材である撹拌スクリュー、
４９は現像装置のケーシング、５０はトナーとキャリア
からなる二成分現像剤、５１はバイアス印加手段として
の電源、５２はトナー補給口、１０は導電性基体１１上
に感光層１２を形成した像形成体である感光体ドラム、
Ｄ₁は前記感光体ドラム１０と前記現像スリーブ４１の
最近接距離、また図中１０における矢印は前記感光体ド
ラム１０及び前記現像スリーブ４１の回転方向を示す。

【００２７】又、図１中のＡは撹拌スクリューの外径部
分と現像装置の内側面との最近接距離、Ｂは撹拌スクリ
ューの外径部分と現像装置の内底面との最近接距離であ
る。

【００２８】現像スリーブ４１は例えばアルミニウム、
ステンレス等の非磁性かつ導電性の金属からなる直径
０．５〜３ｃｍの円筒であり、表面粗さ（Ｒｚ）が１〜
３０μｍとなるように加工されている。前記現像スリー
ブ４１の内部には、該現像スリーブ４１の表面の磁界が
１，０００Ｇ以上、２，５００Ｇ以下となるようにＮ極
又はＳ極に着磁された４〜１２極の磁極を有する円柱状
或いは割り箸状（柱状）の集合体等の磁石体４２が固定
して配設されており、前記現像スリーブ４１は前記磁石
体４２に対して回転可能になっている。

【００２９】ケーシング４９は例えばアクリル、ポリカ
ーボネート等の絶縁性の樹脂からなるケーシングであ
り、ケーシング４９内には前記固定の磁石体４２を内包
した現像スリーブ４１、供給ローラ４５、スクレーパ４
７及び撹拌スクリュー４８が配置され、前記ケーシング
４９の出口には規制棒４６が配置されている。

【００３０】前記ケーシング４９の内部にはトナーＴと
キャリアＣからなる二成分現像剤５０が貯留される。該
二成分現像剤５０は前記撹拌スクリュー４８により撹拌
混合されるとともに、前記供給ローラ４５により供給さ
れて前記現像スリーブ４１上に付着して磁気ブラシを形
成する。該磁気ブラシは前記現像スリーブ４１の回転と
ともに前記規制棒４６により搬送量を規制されながら搬
送される。

【００３１】前記現像スリーブ４１には前記電源５１か
ら直流成分を有する交流電圧が、前記現像スリーブ４１
と前記感光体ドラム１０との間隙にはそれぞれ強い振動
電界が形成されている。前記強い振動電界によりトナー
ＴがキャリアＣから離れて飛翔し、トナークラウドが発
生する。これにより前記感光体ドラム１０上の潜像に向
かう飛翔を起こし、前記感光体ドラム１０上にトナー像
が形成される。

【００３２】図２は本発明の画像形成装置の一例を示す
構成図である。図２において、１０は像形成体である感
光体ドラム、２０は帯電手段であるスコロトロン帯電
器、２５は画像読み取り部、３０は露光手段であるレー
ザービームを用いた画像書き込み部、４０Ａ、４０Ｂ、
４０Ｃ及び４０Ｄはそれぞれ異なる色の二成分現像剤を
収容した図１に示す現像装置、６０は第１給紙ローラ６
１及び第２給紙ローラ６２を備えた給紙部、７０は転写
手段である転写用コロナ帯電器、７５は分離手段である
分離用コロナ帯電器、８０は搬送部、８５は定着部、９
０はクリーニングブレード９１を備えたクリーニング装
置、９５は帯電前露光ランプを表す。また図中の矢印は
前記感光体ドラム１０の回転方向を示す。

【００３３】本実施例に好ましく用いられる多色画像形
成プロセスの基本動作は、まず、図示しない操作部から
図示しない制御部にコピー開始指令が送出され、感光体
ドラム１０が回転を始める。前記感光体ドラム１０の回
転に従い、その周面はスコロトロン帯電器２０により一
様に帯電される。また、画像読み取り部２５では原稿か
らの光情報が電気信号に変換され、該電気信号は画像処
理を加えられた後、画像書き込み部３０に入力される。
前記帯電された感光体ドラム１０上には、画像書き込み
部３０によりレーザービームが照射され、前記感光体ド
ラム１０上に潜像が形成される。前記感光体ドラム１０
上の潜像は、前記現像装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ又は
４０Ｄの何れかにより現像され、前記感光体ドラム１０
上にトナー像が形成される。

【００３４】前記トナー像が形成された感光体ドラム１
０は、再び前記スコロトロン帯電器２０により一様に帯
電され、前記画像書き込み部３０によりレーザービーム
が照射され、次の潜像が形成される。前記感光体ドラム
１０上の潜像は、前記現像装置４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ
又は４０Ｄの何れかにより現像され、前記感光体ドラム
１０上に次のトナー像が重ね合わされる。

【００３５】本実施例の好ましい態様の一つでは潜像形
成工程、現像工程が４回繰り返され、前記感光体ドラム
１０上には４色のトナー像が重ね合わされる。

【００３６】給紙部６０には転写材である記録紙が収納
されており、第１給紙ローラ６１及び第２給紙ローラ６
２により前記感光体ドラム１０上に重ね合わされたトナ
ー像と同期して転写用コロナ帯電器７０に送出される。
前記感光体ドラム１０上で重ね合わされたトナー像は前
記転写用コロナ帯電器７０により記録紙上に転写され、
該記録紙は分離用コロナ帯電器７５により前記感光体ド
ラム１０から分離される。トナー像を転写された記録紙
は搬送部８０を経て定着部８５へ搬送され、溶融加圧定
着された後、装置外に排出される。

【００３７】一方、記録紙に転写されずに前記感光体ド
ラム１０上に残ったトナーはタイミングをとって前記感
光体ドラム１０上に圧着されるクリーニングブレード９
１を備えたクリーニング装置９０により掻き落とされ、
帯電前露光ランプ９５により残留電位を除去された後、
次回の画像形成プロセスに入る。

【００３８】本発明における現像においては、交流電圧
を印加した非接触現像を行う場合、周波数は５０〜５
０，０００Ｈｚが望ましく、現像領域における現像電界
が０．５ＭＶ／ｍ以上２０ＭＶ／ｍ以下が良い。

【００３９】ここにおいて、感光体面上に形成するイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラック等色像の重ね合わせ
順序は何れでも良いが、現像スリーブ上の現像剤層厚は
非接触現像を行う必要上Ｄｓｄ（像担持体と現像スリー
ブとの最近接距離）より小さくせねばならない。

【００４０】本発明には磁性キャリア、特にはコーティ
ング磁性キャリアと非磁性樹脂トナーの組み合わせによ
るいわゆる二成分現像剤、が好ましく用いられることが
出来る。又、磁性粒子を樹脂中に分散した樹脂分散磁性
キャリアと非磁性樹脂トナーの組み合わせによる二成分
現像剤も好ましく用いられることが出来る。

【００４１】この現像剤用キャリアの磁性粒子（コーテ
ィングキャリアの場合は芯材粒子）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
用いることができる。上記芯材粒子を被覆したキャリア
の体積平均粒径としては１０μｍ以上、５０μｍ以下、
特に２０μｍ以上、４０μｍ以下のものが好ましい。

【００４２】コーティング膜厚は０．５〜３μｍが良
く、樹脂にカーボンなどの導電性物質を添加してもよ
い。また磁性体芯材にコーティング樹脂が密着するよう
シランカップリング剤などを添加してもよい。

【００４３】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパチィク（ＳＹＭＰＡ
ＴＥＣ）社製）により測定される。

【００４４】キャリア製造の一例においては、磁性体粒
子と被覆用の樹脂微粒子とを水平方向回転体を有する撹
拌混合装置により撹拌して均一に混合し、得られた混合
物に更に撹拌により繰り返し機械的衝撃力を付与するこ
とにより、磁性体粒子の表面に被覆樹脂微粒子による被
覆樹脂層を形成する。又、湿式法である浸積法によって
製造することも出来る。

【００４５】尚、トナーとの混合割合はトナー濃度が１
〜１５重量％となることが好ましい。

【００４６】また、キャリアの飽和磁化は１０ｅｍｕ／
ｇ以上、５０ｅｍｕ／ｇ以下であることが望ましく、特
に望ましいのは２０ｅｍｕ／ｇ以上、３０ｅｍｕ／ｇ以
下である。１０ｅｍｕ／ｇ未満ではキャリアが感光体の
未現像部に付着してしまう現象を起こし、５０ｅｍｕ／
ｇを越えると現像スリーブ上に柔らかく均一な現像層が
形成しにくくなる。更に、コーティングキャリアの比抵
抗は１０⁵Ω・ｃｍ以上、１０¹²Ω・ｃｍ以下であるこ
とが望ましく、１０⁵Ω・ｃｍ未満では、電荷注入が起
こる場合があり、一方１０¹²Ω・ｃｍを越えると現像層
の上面（現像剤の穂の先端）まで電荷が達しにくく現像
性が低くなる。

【００４７】次に現像スリーブ上の磁界の強さは、本発
明では１０００Ｇ以上、望ましくは１５００Ｇ以上であ
る。１０００Ｇ以上にすることにより、現像剤層の高さ
（穂立ち）のばらつきが小さくなり、ノイズ減少等に好
結果をもたらす。ちなみに従来の現像装置のスリーブ上
の磁界の強さは、７００Ｇ程度であった。また、実用的
には２５００Ｇ以上にすることは容易でなく、その効果
も飽和してくるので、２５００Ｇを越えた値にする必要
はない。

【００４８】トナーの体積平均粒径の測定には通常コー
ルターカウンターが用いられる。コールターカウンター
は例えばＣｏｕｌｔｅｒＴＡ−II（コールター社製）
を用いる。測定はトナーを電界液ＩＳＯＴＯＮＥ−II
（（株）日科機製）に溶解、分散し、前述のコールター
カウンターで行った。精度を上げるため測定を２〜３回
行うとよい。

【００４９】トナーの体積平均粒径は、通常５〜２０μ
ｍ程度であるが、４〜１０μｍが高画質を得る点では特
に望ましい。着色剤、離型剤以外の添加剤としては、例
えば荷電制御剤、クリーニング性向上剤、流動性向上剤
等を用いることができる。

【００５０】トナーを構成する結着樹脂としては、特に
限定されず、従来この種の用途に使用されている樹脂を
用いることができる。具体的には、例えば、スチレン系
樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、スチレン／ブタジエ
ン系樹脂、エステル系樹脂、エポシキ系樹脂を用いるこ
とができる。このうち、トナーの摩擦帯電性が安定して
いるものとして、特にエステル系樹脂、スチレン／アク
リル系樹脂を好ましく用いることができる。これらの樹
脂は単独或いは２種以上の混合物として用いられる。

【００５１】着色剤としては、特に限定されず、従来こ
の種の用途に使用されているカーボンブラック、フタロ
シアニンブルー、ピグメントグリーンＢ、ソルベントレ
ッド４９等多くの染料及び顔料等を用いることができ
る。離型剤としては、例えば低分子量ポリオレフィン、
脂肪族エステル及び脂肪族エステル系ワックス、カルナ
バワックス等を用いることができる。荷電制御剤として
は、例えばニグロシン系染料、金属錯体系染料等を用い
ることができる。

【００５２】クリーニング性向上剤としては、例えばス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム等の脂肪族金属
塩、ポリマー微粒子等を用いることができる。流動性向
上剤としては、例えば無機微粒子が用いられ、シリカ、
アルミナ、チタニア等の無機酸化物微粒子が好ましく用
いられる。これらの無機酸化物微粒子はシランカップリ
ング剤等により疎水化処理されていることが好ましい。

【００５３】トナーの製造方法は、結着樹脂、着色剤、
離型剤等をヘンシェルミキサー等により混合し、種々の
条件により着色剤・離型剤等を所定の分散径に分散させ
ながら混練し、その後粉砕、分級の各工程を経て、更に
場合によってはクリーニング性向上剤、流動性向上剤な
どを外部添加混合することができる。

【００５４】以下、実施例を挙げて本発明を更に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。なお、本文
中「部」とは「重量部」を表す。

【００５５】〔実施例１〕１）キャリアの作製体積平均粒径３４μｍのＣｕ−Ｚｎフェライト粒子（パ
ウダーティック社製）に、以下のようにして膜厚１μｍ
の樹脂コーティングを行い実施例用キャリアを得た。

【００５６】シリコーン樹脂（東レシリコーン社製）１
部をキシレン５０部に溶解して成る被覆樹脂溶液中に、
上記フェライト粒子１００部を浸漬した後、加熱してキ
シレンを除去し、更に１８０℃で３時間にわたり熱処理
し、次いで凝集物を篩分けした。

【００５７】２）トナーの作製ポリエステル樹脂１００部、カーボンブラック５部、低
分子量ポリプロピレン３部を加えて熔融、混練し、粉砕
分級して体積平均粒径８．３μｍの着色粒子を得た。つ
いで疎水性シリカを０．８重量％添加してトナーを得
た。

【００５８】３）現像剤の調製キャリアに対してトナーを添加し、トナー濃度９重量％
になる様に現像剤を作製した。

【００５９】４）画像形成条件非接触２成分現像方式のコニカ（株）製カラーＬＢＰ
ＫｏｎｉｃａＫＬ２０１０を改良し、前記図１の構成
を持つ現像装置に装填し、下記条件で行った。

【００６０】感光体表面帯電電位：チタニルフタロシア
ニン積層型有機感光体を用い−７５０ＶＤＣバイアス：−６５０ＶＡＣバイアス：１．７ｋＶ_p-p，８ｋＨｚ現像領域間隙：５００μｍ現像剤層厚：現像スリーブ（現像剤搬送体）に直径３ｍ
ｍの磁性ステンレス規制棒（ＳＵＳ４１６）を押圧し６
００μｍに形成撹拌スクリュー：外径１４ｍｍ、スクリューピッチ１４
ｍｍ、スクリュー軸径６ｍｍ、スクリュー回転数１６０
ｒｐｍ５）評価方法と結果＜帯電量の変動率の測定＞現像装置のＡ（撹拌スクリュ
ー外径部分と現像装置内側面の最近接距離）、Ｂ（撹拌
スクリュー外径部分と現像装置内底面の最近接距離）と
トナーの体積平均粒径Ｃの関係比を下記の如く変えて、
その帯電量との関係を測定した。

【００６１】Ａ／Ｃ比：０．２〜７００Ｂ／Ｃ比：０．２〜８００帯電量の変動率（％）＝（ｂ／ａ）×１００ａ：プリントテスト初期の帯電量ｂ：１００００プリント時での帯電量の変動量なお、帯電量の測定に当たっては、現像装置の撹拌スク
リューの近傍より現像剤を採取し、それを下記の如き方
法にて測定した。

【００６２】〈帯電量測定方法〉トナーとキャリアとを
混合した試料をステンレス製のメッシュスクリーンをセ
ットした測定用セルにいれ、窒素ガスを用いて内圧が
０．２ｋｇ／ｃｍ²となる圧力で６秒間ブローオフし、
飛散した粉体の電荷と質量から測定する。

【００６３】結果は図３、４に示した。

【００６４】このグラフを見ると明らかにＡ／Ｃ、Ｂ／
Ｃ比が１以上になった段階で、帯電量の変動率が極めて
低く安定していることがわかる。

【００６５】＜帯電量の変動と最高現像画像濃度との関
係＞上記の装置を用い、下記条件（１）、（２）での帯
電量の変動と最高現像画像濃度を測定した結果を図５、
６に示す。

【００６６】（１）Ａ／Ｃ比：０．５、Ｂ／Ｃ比：０．７５（２）Ａ／Ｃ比：５０、Ｂ／Ｃ比：７０何れも、４００００プリントまでのテストを実施した。
また、最高現像画像濃度は、最高濃度対応信号に基づい
て現像された画像の反射濃度である。

【００６７】これらの結果を見ると、帯電量の変動が最
高現像画像濃度の変化とほぼ相関している。

【００６８】即ち（１）の条件においては、先に行った
帯電量の変動率の測定テストで行った１００００プリン
トを越えても帯電量は下がり続けるし、それに対応する
ように最高現像画像濃度も低下する。

【００６９】一方、（２）の条件では、帯電量及び最高
現像画像濃度共に、４００００プリントまで、ほとんど
変動しない。

【００７０】従って、Ａ／Ｃ比、Ｂ／Ｃ比共に１以上に
することが重要なことがわかる。

【００７１】ところが、下記（３）の条件にて同様なテ
ストを実施したところ、これとは異なる傾向を示した。

【００７２】（３）Ａ／Ｃ比：７００、Ｂ／Ｃ比：７５０図７（ａ）に示す如く、この条件においては、帯電量
（Ｑ／Ｍ）はプリント数４００００まで経時的に減少し
続けた。これに対応して図７（ｂ）の画像濃度も低下し
た。

【００７３】この理由は、補給されたトナーがスクリュ
ーと現像器側面や底面との間が広いために、そこに滞留
し、良く撹拌されないまま残り、全体的には撹拌不良に
よるＱ／Ｍ低下に陥り、画像濃度低下につながるものと
考えられる。

【００７４】何れにしろ、Ａ／Ｃ，Ｂ／Ｃ比の値は大き
ければ良いというものではなく、ある値以下である必要
がありそうであるので、更にこの点を明らかにするため
の実験を行った。

【００７５】＜最高現像画像濃度の変動率の測定＞帯電
量の変動率の測定と同様にして、下記の範囲につき測定
を行った。

【００７６】Ａ／Ｃ比：１００〜７００Ｂ／Ｃ比：１００〜８００最高現像画像濃度の低下率（％）＝（ｄ／ｃ）×１００ｃ：プリントテスト初期の現像画像濃度ｄ：１００００プリント時での現像画像濃度の変動量結
果は図８、９に示した。

【００７７】このグラフを見ると明らかにＡ／Ｃ、Ｂ／
Ｃ比が５００以上になった段階で、現像画像濃度の低下
率が上昇し始めることがわかる。即ち、この面から適正
なＡ／Ｃ、Ｂ／Ｃ比は５００未満であることが明らかと
なった。

【００７８】（４）Ａ／Ｃ比、Ｂ／Ｃ比と撹拌スクリュー負荷トル
クＡ／Ｃ比，Ｂ／Ｃ比と撹拌スクリュー負荷トルクの関係
を求め図示したのが、図１０（ａ），（ｂ）のグラフで
ある。

【００７９】Ａ／Ｃ比、Ｂ／Ｃ比が１．０より小さい
と、撹拌スクリューにかかる負荷トルクが増大し、その
結果消費電力が増加する。

【００８０】尚、スクリューにかかるトルクは、スクリ
ューを回転（３００ｒｐｍ）させるに要するモーターの
ドライバ入力電流値から、予め求めてある関連図表によ
って、トルクに変換して求めた。

【００８１】〔実施例２〕上記した画像形成装置（Ａ／
Ｃ：５０，Ｂ／Ｃ＝７０）にて、高温高湿（３３℃、８
０％ＲＨ）、低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）環境下で
の階調性、混色、カブリ、キャリア付着を総合して判断
した。

【００８２】イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
４色重ね合わせ画像をもつテストチャートを用いて、連
続実写５万プリントを作製しそのスタート時から終了時
までの画像を肉眼で観察して判定した。

【００８３】その結果、本発明内のものは極めて良好な
画像が得られることがわかった。

【００８４】

【発明の効果】本発明により、高温高湿或いは低温低湿
での重ね合わせ現像でも安定した撹拌、搬送が得られ、
現像剤が劣化する事なく、また、現像剤の撹拌、搬送の
ためのスクリューにかかる消費電力を減少させることの
出来る、画像濃度が安定な現像装置、画像形成方法、画
像形成装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現像装置の一例を示す断面図。

【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す構成図。

【図３】帯電量の変動率の測定結果のグラフ。

【図４】帯電量の変動率の測定結果のグラフ。

【図５】帯電量の変動と最高現像画像濃度との関係を示
すグラフ。

【図６】帯電量の変動と最高現像画像濃度との関係を示
すグラフ。

【図７】帯電量の変動と最高現像画像濃度との関係を示
すグラフ。

【図８】最高現像画像濃度の変動率の測定のグラフ。

【図９】最高現像画像濃度の変動率の測定のグラフ。

【図１０】撹拌スクリューの負荷トルクを示すグラフ。

【符号の説明】

１０感光体ドラム（像形成体）１１導電性基体１２感光層２０スコロトロン帯電器２５画像読み取り部３０画像書き込み部４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ現像装置（現像器）４１現像スリーブ（現像剤搬送体）４２磁石体４５供給ローラ４６規制棒４７スクレーパ４８撹拌スクリュー４９ケーシング５０二成分現像剤５１電源６０給紙部６１第１給紙ローラ６２第２給紙ローラ７０転写用コロナ帯電器７５分離用コロナ帯電器８０搬送部８５定着部９０クリーニング装置９１クリーニングブレード９５帯電前露光ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/01 １１３Ｇ０３Ｇ 15/01 １１３Ｚ 15/09 15/09 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を像担持体の現像領域に搬送する
現像スリーブと該現像スリーブに現像剤を撹拌、搬送す
るための撹拌スクリューとを備えた現像装置において、
撹拌スクリューの外径部分と現像装置の内側面との最近
接距離がトナーの体積平均粒径よりも大きいことを特徴
とする現像装置。
【請求項２】前記トナーの体積平均粒径をＣとすると
き、前記最近接距離Ａとの間に、下記関係を有すること
を特徴とする請求項１記載の現像装置。Ｃ＜Ａ＜Ｃ×５００
【請求項３】現像剤を像担持体の現像領域に搬送する
現像スリーブと該現像スリーブに現像剤を撹拌、搬送す
るための撹拌スクリューとを備えた現像装置において、
撹拌スクリューの外径部分と現像装置の内底面との最近
接距離がトナーの体積平均粒径よりも大きいことを特徴
とする現像装置。
【請求項４】前記トナーの体積平均粒径をＣとすると
き、前記最近接距離Ｂとの間に、下記関係を有すること
を特徴とする請求項１記載の現像装置。Ｃ＜Ｂ＜Ｃ×５００
【請求項５】像担持体上で少なくとも２色以上の重ね
合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、請
求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置を用いて現像
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】像担持体上で少なくとも２色以上の重ね
合わせカラー画像を形成する画像形成装置において、請
求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置を用いて現像
し、前記重ね合わせカラー画像を被転写材に一括転写す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】重ね合わせカラー画像形成時に請求項１
〜４の何れか１項記載の現像装置を用いて現像する画像
形成方法において、静電潜像を担持する像担持体と二成
分現像剤を担持する現像スリーブ間に直流成分と交流成
分の電圧を重畳させて現像することを特徴とする画像形
成方法。
【請求項８】重ね合わせカラー画像形成時に請求項１
〜４の何れか１項記載の現像装置を用いて現像する画像
形成方法において、該現像を非接触現像方式にて行うこ
とを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】重ね合わせカラー画像形成時に請求項１
〜４の何れか１項記載の現像装置を用いて現像する画像
形成方法において、該現像を反転現像方式にて行うこと
を特徴とする画像形成方法。