(57)【要約】【課題】現像性不足、デベ溢れ、かぶりの問題を回避できる現像装置を提供する。【解決手段】トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像装置であって、前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記像担持体の回転における周速度に対する前記現像剤担持体の回転における周速度の比ｋとの関係が、下記関係式：      ８８．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１１２．７５      ０．１７５×ｋ≦ＤＳＤ≦０．２５×ｋ      １．２≦ｋ≦２．５で表される。【選択図】図８
2020140140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像装置であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記像担持体の回転における周速度に対する前記現像剤担持体の回転における周速度の比ｋとの関係が、下記関係式：
８８．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１１２．７５
０．１７５×ｋ≦ＤＳＤ≦０．２５×ｋ
１．２≦ｋ≦２．５
で表されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置であって、
９４．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１０６．００
であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持し、内部にマグネット部材が設けられた現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像装置であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記現像剤担持体の表面における前記マグネット部材の磁極の垂直磁力が最大となる主極位置Ｐ１と前記現像剤担持体の回転中心Ｏと前記現像剤担持体の表面における前記像担持体までの距離が最短となる位置Ｐ２とが成す角度θについて、Ｐ１はＰ２に対し前記現像剤担持体の回転方向の下流に位置し、ρとＤＳＤとθは下記４つの関係式：
（１５×θ）＋２１．５≦ρ／ＤＳＤ
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ
ρ／ＤＳＤ≦（（４×θ）／ＤＳＤ）＋６２．７５
ρ／ＤＳＤ≦１３０
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置であって、
ρ／ＤＳＤ＝（１５×θ）＋２１．５
であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の現像装置であって、
ρ／ＤＳＤ＝（（４×θ）／ＤＳＤ）＋４６．５
であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする複合機。
【請求項７】
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像方法であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記像担持体の回転における周速度に対する前記現像剤担持体の回転における周速度の比ｋとの関係が、下記関係式：
８８．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１１２．７５
０．１７５×ｋ≦ＤＳＤ≦０．２５×ｋ
１．２≦ｋ≦２．５
で表されることを特徴とする現像方法。
【請求項８】
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持し、内部にマグネット部材が設けられた現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像方法であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記現像剤担持体の表面における前記マグネット部材の磁極の垂直磁力が最大となる主極位置Ｐ１と前記現像剤担持体の回転中心Ｏと前記現像剤担持体の表面における前記像担持体までの距離が最短となる位置Ｐ２とが成す角度θについて、Ｐ１はＰ２に対し前記現像剤担持体の回転方向の下流に位置し、ρとＤＳＤとθは下記４つの関係式：
（１５×θ）＋２１．５≦ρ／ＤＳＤ
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ
ρ／ＤＳＤ≦（（４×θ）／ＤＳＤ）＋６２．７５
ρ／ＤＳＤ≦１３０
を満たすことを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、複合機及び現像方法に関し、特に電子写真方式の現像装置、複合機及び現像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの複合機には記録紙などの記録媒体などに画像を形成するための電子写真方式の画像形成装置が含まれている。そして、電子写真方式の画像形成装置では、駆動装置により回転駆動される円筒状の感光体ドラム（本発明の像担持体に対応する。）、感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電ユニット、感光体ドラムに画像信号に従って潜像を形成するための露光ユニット、潜像をトナー画像にするための現像ユニット（本発明の現像装置に対応する。）、トナー画像を中間ベルトに転写するための転写ユニット、中間ベルトに転写されたトナー画像を記録媒体に転写するための転写ユニット、記録媒体に転写されたトナー画像を定着するための定着ユニット、転写後に感光体ドラムに残存したトナーを除去するためのクリーナユニット、転写後に中間ベルトに残存したトナーを除去するためのクリーナユニット、トナーを除去した後に感光体ドラムの表面を除電するための除電ユニットを含んでいる。感光体ドラムの回転方向でみて上流から帯電ユニット、露光ユニット、現像ユニット、転写ユニットの順に感光体ドラムの周囲に配置されている。
【０００３】
ここで、現像ユニットに含まれる現像剤担持体が担持するトナーとキャリアを含んだ２成分現像剤にのうちのトナーが感光体ドラムに移ることにより、帯電ユニット、露光ユニットなどにより感光体ドラムに形成されている潜像がトナーにより現像される。特に、カウンタタイプの現像剤の現像剤担持体は、その表面が感光体ドラムの表面の進行方向と逆方向に進行するように回転する。
【０００４】
特許文献１には、カウンタ現像、キャリア平均粒径が２０〜４０μｍ、ＤＳＤ(Drum Sleeve distance；現像剤担持体と像担持体との距離)が０．２ｍｍ以上、単位面積当りの搬送量が１５ｍｇ／平方ｃｍ、たまり量ρ／ＤＳＤが３７．５〜１１２．５（ｍｇ／平方ｃｍ）／ｍｍ、回転速度比Ｋ値が０．５〜２．５の現像装置が記載されている。ここで、回転における周速度比とは、像担持体の周速度に対する現像剤担持体の周速度の比率のことである。
【０００５】
特許文献２には、カウンタ現像、単位面積当りの搬送量が３〜２０ｍｇ／平方ｃｍ、Ｖｐｐ／ＤＳＤが３．０〜５．０ｋＶ／ｍｍ、トナーの形状係数の変動係数が１６％以下、個数粒度分布の個数変動係数が２７％以下、キャリア体積平均粒径が２０〜５０μｍ、個数平均粒径／体積平均粒径（ＣＶ）が２０％以下の現像装置が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、カウンタ現像、キャリア平均粒径が２０〜４０μｍ、ＤＳＤが０．２ｍｍ以上、単位面積当りの搬送量が１５ｍｇ／平方ｃｍ、たまり量ρ／ＤＳＤが３７．５〜１１２．５（ｍｇ／平方ｃｍ）／ｍｍ、回転速度比Ｋ値が０．５〜２．５の現像装置が記載されている。
【０００７】
特許文献４には、カウンタ現像、ＰＰが−２０≦ＰＰ≦０、Ｎ１の全幅６０度以内、Ｎ１のピーク磁力Ｂ１≧３０ｍＴ、Ｎ１ピークからＮ１Ｓ１間の極小までの角θ２とＮ１Ｓ１ピーク間θ３とＳ１磁力Ｂ２が｜Ｂ１−Ｂ２｜×（θ３−θ２）≦７００の現像装置が記載されている。
【０００８】
特許文献５には、ＰＰマイナス、Ｎ１磁力分布がある割合（例えば半値）までは左右対称、Ｏまでは上流が広く下流が狭い現像装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−９８５９３号公報
【特許文献２】特開２００４−９３９１２号公報
【特許文献３】特開２００９−９８５９３号公報
【特許文献４】特開２００２−６６３５号公報
【特許文献５】特開２００９−３００９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、現像装置においては、パラメータの設定が不適切であると、現像性不足、デベ溢れ、かぶりの問題が生じることがある。
【００１１】
そこで、本発明は、現像性不足、デベ溢れ、かぶりの問題を回避できる現像装置、それを含む複合機及び現像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像装置であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記像担持体の回転における周速度に対する前記現像剤担持体の回転における周速度の比ｋとの関係が、下記関係式：
８８．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１１２．７５
０．１７５×ｋ≦ＤＳＤ≦０．２５×ｋ
１．２≦ｋ≦２．５
で表されることを特徴とする現像装置が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持し、内部にマグネット部材が設けられた現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像装置であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記現像剤担持体の表面における前記マグネット部材の磁極の垂直磁力が最大となる主極位置Ｐ１と前記現像剤担持体の回転中心Ｏと前記現像剤担持体の表面における前記像担持体までの距離が最短となる位置Ｐ２とが成す角度θについて、Ｐ１はＰ２に対し前記現像剤担持体の回転方向の下流に位置し、ρとＤＳＤとθは下記４つの関係式：
（１５×θ）＋２１．５≦ρ／ＤＳＤ
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ
ρ／ＤＳＤ≦（（４×θ）／ＤＳＤ）＋６２．７５
ρ／ＤＳＤ≦１３０
を満たすことを特徴とする現像装置が提供される。
【００１４】
更に、本発明によれば、上記の現像装置を備えることを特徴とする複合機が提供される。
【００１５】
更に、本発明によれば、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持する現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像方法であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記像担持体の回転における周速度に対する前記現像剤担持体の回転における周速度の比ｋとの関係が、下記関係式：
８８．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１１２．７５
０．１７５×ｋ≦ＤＳＤ≦０．２５×ｋ
１．２≦ｋ≦２．５
で表されることを特徴とする現像方法が提供される。
【００１６】
更に、本発明によれば、
トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を担持し、内部にマグネット部材が設けられた現像剤担持体から像担持体に前記トナーを移して現像を行う現像方法であって、
前記現像剤担持体と前記像担持体は、互いに対向する表面が逆方向へ移動する向きに回転し、前記現像剤担持体が搬送する前記現像剤の量ρ（ｇ／平方ｃｍ）と、前記現像剤担持体と前記像担持体との距離ＤＳＤ（ｍｍ）と、前記現像剤担持体の表面における前記マグネット部材の磁極の垂直磁力が最大となる主極位置Ｐ１と前記現像剤担持体の回転中心Ｏと前記現像剤担持体の表面における前記像担持体までの距離が最短となる位置Ｐ２とが成す角度θについて、Ｐ１はＰ２に対し前記現像剤担持体の回転方向の下流に位置し、ρとＤＳＤとθは下記４つの関係式：
（１５×θ）＋２１．５≦ρ／ＤＳＤ
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ
ρ／ＤＳＤ≦（（４×θ）／ＤＳＤ）＋６２．７５
ρ／ＤＳＤ≦１３０
を満たすことを特徴とする現像方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現像性不足、デベ溢れ、かぶりの問題を回避できる
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による評価項目を説明するための像担持体及び現像剤担持体の模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態においてＤＳＤを変化させたときの現像品質の変化の様子を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態においてたまり量ρ／ＤＳＤを変化させたときの現像品質の変化の様子を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態において像担持体の回転における周速度に対する現像剤担持体の回転における周速度の比ｋを変化させたときの現像品質の変化の様子を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態において条件を変えたときの現像品質に関する評価結果を示す表である。
【図６】図５に示す評価結果を分類するための条件を示す図である。
【図７】図５に示す評価結果を図６に示す分類条件に従って分類した結果を示す表である。
【図８】本発明の第１の実施の形態において複数の条件を変えたときの現像品質に関する評価結果を（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）座標においてまとめたグラフである。
【図９】本発明の第２の実施の形態による評価項目を説明するための像担持体及び現像剤担持体の模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態において主極の角度を変化させたときの現像品質の変化の様子を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態において条件を変えたときの現像品質に関する評価結果を示す表である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態において現像性不足に関して（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）座標における範囲を決めるための左側直線に関連したパラメータを求めるための表である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態においてかぶり量に関して（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）座標における範囲を決めるための左下曲線に関連したパラメータを求めるための表である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態においてカケに関して（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）座標における範囲を決めるための右上曲線に関連したパラメータを求めるための表である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態においてデベ溢れに関して（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）座標における範囲を決めるための右側直線に関連したパラメータを求めるための表である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態において複数の条件を変えたときの現像品質に関する評価結果を（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）座標においてまとめたグラフである。
【図１７】本発明の第３の実施の形態による複合機の概念的断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態による複合機の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１は、電子写真式の画像形成装置に含まれる円筒型の像担持体担持体と円筒型の現像剤担持体の断面を模式的に示す。
【００２１】
図１でみると、像担持体も現像剤担持体も反時計方向に回転するため、像担持体の現像剤担持体に対向する表面に対して、現像剤担持体の像担持体に対向する表面は逆方向に進行する。また、像担持体が担持するトナーとキャリアを含んだ２成分現像剤のうちのトナーが像担持体に移ることにより、像担持体に形成されている潜像がトナーにより現像される。従って、図１に示すものは、カウンタ現像装置である。
【００２２】
像担持体の表面の周速度をＶ１＝ω１×Ｒ１として、現像剤の表面の周速度をＶ２＝ω２×Ｒ２とすれば、回転における周速度比ｋをＶ２／Ｖ１＝ω２×Ｒ２／（ω１×Ｒ１）として表すことができる。
【００２３】
更に、現像剤担持体表面における単位面積当りの現像剤の質量をρ（ｇ／平方ｃｍ）として表すことができる。
【００２４】
更に、像担持体の表面から現像剤担持体の表面までの最短距離をＤＳＤ(Drum Sleeve distance)と通常称する。
【００２５】
次に、図２を参照すると、ＤＳＤが広がると、現像剤の穂が像担持体に当たる量が減り、逆にＤＳＤが狭まると、現像剤の穂が像担持体に当たる量が増える。従って、ＤＳＤが広がると、かぶりが減るが、像担持体にトナーが乗りにくくなる。逆に、ＤＳＤが狭まると、像担持体にトナーが乗りやすくなるが、かぶりが増加する。
【００２６】
従って、現像性が不足しないようにするためには、ＤＳＤが所定値以下である必要がある。また、かぶりが増加しないようにするためには、ＤＳＤが所定値以上である必要がある。
【００２７】
次に、図３を参照すると、たまり量は、単位面積当りの現像剤の質量ρとＤＳＤによりρ／ＤＳＤと定義される。たまり量が増えると穂が像担持体に当たる量が増えるので、像担持体にトナーが沢山乗り、トナーが像担持体を沢山擦るようになる。しかし、たまり量が多すぎると、カケが悪化し、更に多すぎると、現像剤が溢れることがある。逆に、カケが少なくなるが、たまり量が少なすぎると、現像性が不足してしまう。
【００２８】
従って、カケが悪化したり、現像剤が溢れないようにするためには、たまり量が所定値以下である必要がある。また、現像性が不足しないようにするためには、たまり量が所定値以上である必要がある。
【００２９】
また、同じたまり量ρ／ＤＳＤであれば、現像剤の質量ρ及びＤＳＤが共に大きいほどかぶりが少なくなるが大きすぎると、現像性が確保できない。なお、図２を参照して説明したＤＳＤに関する上限と下限の所定値は、たまり量ρ／ＤＳＤに対する依存性をもたない
次に、図４を参照すると、上述した回転における周速度比ｋが大きくなると、現像剤担持体が沢山の現像剤を現像剤担持体と像担持体の境界付近に運ぶことになり、また、トナーが像担持体を擦る程度が増えるので、現像性が向上するが、カケが悪化する。回転における周速度比ｋが大きすぎると、カケが悪化する。逆に回転における周速度比ｋが小さすぎると、トナー供給不足で現像性が不足し、現像ネガメモリが発生する。
【００３０】
従って、カケが生じないようにするためには、回転における周速度比ｋが所定値以下である必要がある。また、現像性が不足したり、現像ネガメモリが発生しないようにするためには、回転における周速度比ｋが所定値以上である必要がある。
【００３１】
ここで、現像性が不足しないようにするためには、ＤＳＤが所定値以下である必要があり、また、かぶりが増加しないようにするためには、ＤＳＤが所定値以上である必要があるという説明をしたが、これらの所定値は、回転における周速度比ｋの関数として表すことができる。つまり、現像性が不足しないようにするためのＤＳＤの上限の所定値とかぶりが増加しないようにするためのＤＳＤの下限の所定値は、回転における周速度比ｋの影響を受けるため、ＤＳＤの範囲は回転における周速度比ｋに依存する。
【００３２】
次に、図５は、回転における周速度比ｋ、ＤＳＤ及び単位面積当りの質量ρの値に応じて、現像性、かぶり、カケ及び現像剤溢れ（デベ溢れ）がどのようになるのかを実験した結果をまとめた表を示す。
【００３３】
図５の表に示すデータは、評価マシン：MX-M6070において測定したものである。
【００３４】
評価の程度を示す記号は、下記の通りに割り当てている。
（１）現像性（濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（エックスライト））による測定）
○    １．２５以上
△    １．１５〜１．２５未満
×    １．１５未満
（２）かぶり（白度計（側色色差計ＺＥ６０００（日本電色工業））による測定）
○    ０．８未満
△    ０．８〜１．２未満
×    １．２以上
（３）カケ
１ｄｏｔの細線を引き、引き始め０．５ｍｍの平均線幅がその他の部分の平均線幅より
○    １割未満の細さ
△  １割以上細い
×  １．５割以上細い
（４）デベ溢れ
○    溢れない
×    溢れる
図６は、図５に示すデータを見やすくするために分類するための区分の一覧上である。
【００３５】
図５に示すデータより、現像性が不足しないようにするためのたまり量ρ／ＤＳＤの下限値は、８８．７５であることがわかり、デベ溢れが生じないようにするためのたまり量ρ／ＤＳＤの上限値は、１１２．７５であることがわかるのであるが、
Ａ１は、たまり量ρ／ＤＳＤが下限値８８．７５未満である区分であり、
Ａ２は、たまり量ρ／ＤＳＤが下限値８８．７５以上且つ上限値１１２．７５以下である区分であり、
Ａ３は、たまり量ρ／ＤＳＤが上限値１１２．７５を超過する区分である。
【００３６】
また、図５に示すデータより、かぶりが発生しないようにするためのＤＳＤの下限値が０．１７５ｋであることがわかるのであるが、
Ｃ１は、ＤＳＤが０．１７５ｋ以上である区分であり、
Ｃ２は、ＤＳＤが０．１７５ｋ未満である区分である。
【００３７】
更に、図５に示すデータより、現像性が不足しないようにするためのＤＳＤの上限値が０．２５ｋであることがわかるのであるが、
Ｄ１は、ＤＳＤが０．２５ｋを超過する区分であり、
Ｄ２は、ＤＳＤが０．２５ｋ以下である区分である。
【００３８】
従って、たまり量ρ／ＤＳＤが区分Ａ２に属し、且つ、ＤＳＤが区分Ｃ１及び区分Ｄ２に属していれば、良好な現像特性が得られることになる。
【００３９】
図７は、図５の各データが、図６に示されるどの区分に属しているのかを示す。
【００４０】
例えば、Ｎｏ．１のデータは、Ａ１、Ｃ１、Ｄ２の区分に属する。Ｃ１及びＤ２の区分に属しているので、ＤＳＤに起因してかぶりが発生することがなく、また、ＤＳＤに起因して現像性することがないが、Ａ１に属しているので、たまり量ρ／ＤＳＤに起因してデベ漏れが発生しないが、たまり量ρ／ＤＳＤに起因して現像性が不足するので、全体としての評価は良くない。これは、図５の表からも直接的に読み取ることができる。
【００４１】
Ｎｏ．３のデータは、Ａ２、Ｃ１、Ｄ２に属するので、全体としての評価が良い。これも、図５の表からも直接的に読み取ることができる。
【００４２】
Ｎｏ．７のデータは、Ａ２、Ｃ１、Ｄ２に属するので、全体としての評価が良い。これも、図５の表からも直接的に読み取ることができる。
【００４３】
Ｎｏ．１０のデータは、Ａ２、Ｃ１、Ｄ２に属するので、全体としての評価が良い。これも、図５の表からも直接的に読み取ることができる。
【００４４】
ここで、図５を参照するとＮｏ．７のデータは、現像性、かぶり、カケ及びデベ漏れに関して評価が○△○○であるのに対して、Ｎｏ．３及びＮｏ．１０のデータは、現像性、かぶり、カケ及びデベ漏れに関して評価が○○○○である。従って、Ｎｏ．７の評価を得ることができる区分とＮｏ．３及びＮｏ．１０の評価を得ることができる区分に分けることができる。実際に分けてみると、ＤＳＤに関しては、細分することができないが、たまり量ρ／ＤＳＤに関しては、たまり量ρ／ＤＳＤが下限値８８．７５以上且つ上限値１１２．７５以下である区分Ａ２を、下限値９４．７５以上且つ上限値１０６．００以下である最高の評価（現像性、かぶり、カケ及びデベ漏れに関して評価が○○○○である区分）に対応した区分とそれ以外の区分に分けることができる。
【００４５】
図８は、上記のデータとそれに対する評価を（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）平面においてまとめたグラフである。
【００４６】
図３を参照して説明したことに関連して、
ＤＳＤ＜０．１７５ｋ
の領域及び
ＤＳＤ＞０．２５ｋ
の領域が排除される。
【００４７】
また、図４を参照して説明したことに関連して、
ρ／ＤＳＤ＜８８．７５
の領域及び
ρ／ＤＳＤ＞１１２．７５
の領域が排除される。
【００４８】
この結果残るのが、図８のグラフにおいて、ハッチングを施した長方形の領域である。この領域は、
８８．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１１２．７５・・・（１）
且つ
０．１７５ｋ≦ＤＳＤ≦０．２５ｋ・・・（２）
である領域である。なお、図５を参照して説明したことに関連して、
１．２≦ｋ≦２．５・・・（３）
という条件が追加される。従って、式（１）乃至（３）の全てを満たした場合、良好な現像特性を得ることができることになる。また、上述の最高の評価に関連して、式（１）は、
９４．７５≦ρ／ＤＳＤ≦１０６．００・・・（４）
に変更される。
【００４９】
なお、搬送量の規定は次のようになる。
【００５０】
搬送の厚さを規定する幅(ドクターギャップ)は、0.5〜0.65mmでだいたい搬送量30〜60mg/cm2に相当する。この値は現像剤により上下する。現像剤のかさ密度は、1.5〜1.7g/cc程度である。これも現像剤により上下する。
【００５１】
［第２の実施の形態］
図９は、第１の実施の形態と同様に、電子写真式の画像形成装置に含まれる円筒型の像担持体担持体と円筒型の現像剤担持体の断面を模式的に示す。
【００５２】
図９でみると、像担持体も現像剤担持体も反時計方向に回転するため、像担持体の現像剤担持体に対向する表面に対して、現像剤担持体の像担持体に対向する表面は逆方向に進行する。また、像担持体が担持するトナーとキャリアを含んだ２成分現像剤のうちのトナーが像担持体に移ることにより、像担持体に形成されている潜像がトナーにより現像される。従って、図１に示すものは、カウンタ現像装置である。
【００５３】
現像剤担持体表面における単位面積当りの現像剤の質量をρ（ｇ／平方ｃｍ）として表すことができる。
【００５４】
また、像担持体の表面から現像剤担持体の表面までの最短距離をＤＳＤ(Drum Sleeve distance)と通常称する。
【００５５】
更に、現像剤担持体の表面におけるマグネット部材の磁極の垂直磁力が最大となる主極位置Ｐ１と前記現像剤担持体の回転中心Ｏと前記現像剤担持体の表面における前記像担持体までの距離が最短となる位置Ｐ２とが成す角度θを定義することができる。
【００５６】
次に、図１０を参照すると、角度θを大きくすると、
・現像性が落ち、ρ/DSDの下限が上がる
・かぶりが悪化し、ρ/DSDの下限が上がる
・かけにくく、ρ/DSDの上限が上がる
・デベ溢れに関するρ/DSDの上限には寄与しない
より詳細に説明すると、図１０を参照すると、角度θを大きくすると、穂の当たる位置がドラム上流にシフトする。従って、穂が、既にのったトナーを掻きとりにくく、カケが改善される。また、下流で余剰トナーを回収できず、かぶりが悪化する。
【００５７】
角度θが大きいほど、現像性が落る。つまり、角度θが大きくなると、一定の現像性を維持するためのたまり量ρ／ＤＳＤの下限値が増加する。
【００５８】
また、角度θが大きいほど、（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）の二次平面におけるかぶり量を一定量以下に維持するための下限値が増加する。つまり、角度が大きいほど、（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）の二次平面におけるかぶり量を一定量以下に維持するための（θ＋３０／ＤＳＤ）で表される曲線が右上にシフトする。
【００５９】
更に、角度θが大きいほど、（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）の二次平面におけるカケを一定量以下に維持するための上限値が増加する。つまり、角度が大きいほど、（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）の二次平面におけるカケを一定量に維持するための（（４×θ／ＤＳＤ）＋６２．７５）で表される曲線が上に伸びる。
【００６０】
なお、角度θは、ρ／ＤＳＤを介して、デベ溢れに影響することはない。
【００６１】
次に、図１１は、主極の角度θ、単位面積当りの質量ρの値に応じて、現像性、かぶり、カケ及び現像剤溢れ（デベ溢れ）がどのようになるのかを実験した結果をまとめた表を示す。
【００６２】
図１１の表に示すデータは、評価マシン：MX-M6070において測定したものである。
【００６３】
評価の程度を示す記号は、下記の通りに割り当てている。
（１）現像性（濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８（エックスライト））による測定）
○    １．２５以上
△    １．１５〜１．２５未満
×    １．１５未満
（２）かぶり（白度計（側色色差計ＺＥ６０００（日本電色工業））による測定）
○    ０．８未満
△    ０．８〜１．２未満
×    １．２以上
（３）カケ
１ｄｏｔの細線を引き、引き始め０．５ｍｍの平均線幅がその他の部分の平均線幅より
○    １割未満の細さ
△  １割以上細い
×  １．５割以上細い
（４）デベ溢れ
○    溢れない
×    溢れる
図１２の表は、図１１の表から現像性に関連した部分を抜粋したものである。所定の現像性を維持するためのたまり量ρ／ＤＳＤの下限値の位置を調整するパラメータとして、
Ｓ＝ρ／ＤＳＤ−（１５×θ）
を定義する。現像性が○であるのは、Ｓが２１．５以上の場合である。また、総合が◎となるのは、Ｓが２１．５の場合である。従って、所定の現像性を維持するためには、
（１５×θ）＋２１．５≦ρ／ＤＳＤ
にすればよい。特に総合の特性が◎となるのは、
ρ／ＤＳＤ＝（１５×θ）＋２１．５
のときである。
【００６４】
図１３の表は、図１１の表からかぶり量に関連した部分を抜粋したものである。
【００６５】
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ
であるときに、かぶりの評価が○であるが、
（θ＋３０）／ＤＳＤ＞ρ／ＤＳＤ
であるときに、かぶりの評価が△であることがわかる。従って、（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）平面において、
ρ／ＤＳＤ＝（θ＋３０）／ＤＳＤ
の曲線がかぶり量を一定量に維持するための曲線となる。従って、かぶり量を所定量未満にするためには、
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ
にすればよい。
【００６６】
図１４の表は、図１１の表からカケに関連した部分を抜粋したものである。所定量以下のカケを維持するための（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）の二次平面における領域を右上から制限する曲線の位置を調整するパラメータとして、
Ｔ＝ρ／ＤＳＤ−（（４×θ）／ＤＳＤ）
を定義する。カケが×であるときのＴの値は除外される。除外されない範囲におけるＴの最小値は６２．７５である。従って、（ρ／ＤＳＤ，ＤＳＤ）平面において、
６２．７５＝ρ／ＤＳＤ−（（４×θ）／ＤＳＤ）
の曲線がカケを一定程度未満に維持するための曲線となる。従って、かけを一定程度未満にするためには、
ρ／ＤＳＤ≦（（４×θ）／ＤＳＤ）＋６２．７５
にすればよい。特に総合の特性が◎となるのは、
ρ／ＤＳＤ＝（（４×θ）／ＤＳＤ）＋４６．５
のときである。
【００６７】
図１５の表は、図１１の表からデベ溢れに関連した部分を抜粋したものである。たまり量ρ／ＤＳＤが１３０以上であれば、デベ溢れの評価が○であるが、それ未満であると×であることがわかる。従って、デベ溢れを所定の程度未満に維持するためには、
ρ／ＤＳＤ≦１３０
にすればよい。
【００６８】
この結果残るのが、図１５のグラフにおいて、ハッチングを施した長方形の領域である。この領域は、
（１５×θ）＋２１．５≦ρ／ＤＳＤ  （１１）
（θ＋３０）／ＤＳＤ≦ρ／ＤＳＤ      （１２）
ρ／ＤＳＤ≦（（４×θ）／ＤＳＤ）＋６２．７５    （１３）
ρ／ＤＳＤ≦１３０    （１４）
である領域である。また、特に総合の特性が◎となるのは、上述したとおり、
ρ／ＤＳＤ＝（１５×θ）＋２１．５
ρ／ＤＳＤ＝（（４×θ）／ＤＳＤ）＋４６．５
のときである。
【００６９】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態による原稿読取装置を含む複合機８００に関するものである。図１７及び図１８は、複合機８００の構成などを示すものである。
【００７０】
図１７及び図１８に示すように、複合機８００は、原稿の画像を読み取る原稿読取装置８２０と、シートに画像を形成する複合機本体（画像形成部本体）８３０と、原稿読取装置８２０及び複合機本体８３０を操作するための操作パネル部８４３と、操作パネル部８４３による操作に基づいて原稿読取装置８２０及び複合機本体８３０を制御する演算処理部８４１と、を備えている。
【００７１】
画像読取りのために原稿読取装置８２０を単体で用いること、画像形成のために複合機本体８３０を単体で用いることの他に、画像を複写するためにこれらを連動させることもできる。また、複合機８００は図示しない記憶装置及びファクシミリ装置を含んでいてもよい。記憶装置は、原稿読取装置８２０により読み取られた画像やファクシミリ装置により受信した画像を格納することができる。ファクシミリ装置は、原稿読取装置８２０により読み取られた画像や記憶装置に格納されている画像を送信することと、外部から画像を受信することができる。更に、複合機８００は、ネットワークを介してパーソナルコンピュータと接続するためのインターフェースを含んでいてもよい。複合機８００に接続されたパーソナルコンピュータは、これが管理できるデータについて複合機の機能を利用することができる。
【００７２】
原稿読取装置８２０は、原稿を自動給送する原稿自動給送部ＳＰＦ(Single Pass Feeder)８２４と、原稿の画像を読み取る読取装置本体８２２と、を備えている。なお、原稿読取装置８２０は、図１８に示す構成要素の他に、図１８は示されないが図１７に示される構成要素も含む。また、図１７に示すように、読取装置本体８２２には、原稿台８２６が備わる。
【００７３】
複合機本体８３０は、シートを給送するシート給送部１０と、シートを手差し給送可能な手差し給送部２０と、シート給送部１０又は手差し給送部２０により給送されるシートに画像を形成する画像形成部３０と、を備えている。
【００７４】
シート給送部１０は、シートを積載するシート積載部１１と、シート積載部１１に積載されたシートを１枚ずつ分離給送する分離給送部１２と、を備えている。シート積載部１１は、回転軸１３を中心に回動する中板１４を備えており、中板１４は、シートを給送する際に回動してシートを上方に持ち上げる。分離給送部１２は、中板１４により持ち上げられたシートを給送するピックアップローラ１５と、ピックアップローラ１５により給送されるシートを１枚ずつに分離する分離ローラ対１６と、を備えている。
【００７５】
手差し給送部２０は、シートを積載可能な手差しトレイ２１と、手差しトレイ２１に積載されたシートを１枚ずつ分離給送する分離給送部２２と、を備えている。手差しトレイ２１は、複合機本体８３０に回動自在に支持されており、手差し給送する際には、所定の角度に固定させることでシートを積載可能になる。分離給送部２２は、手差しトレイ２１に積載されたシートを給送するピックアップローラ２３と、ピックアップローラ２３により給送されるシートを１枚ずつに分離する分離ローラ２４及び分離パッド２５と、を備えている。
【００７６】
画像形成部３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｋと、後述する感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋと、これらの表面を露光する露光装置３２と、感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋの表面に形成されたトナー像をシートに転写する転写部（転写手段）３３と、転写したトナー像をシートに定着させる定着部３４と、を備えている。なお、符号の最後に付すアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を示している。
【００７７】
４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｋのそれぞれは、複合機本体８３０から取り外し可能に構成されており、交換可能となっている。なお、４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｋは、形成する画像の色が異なること以外は同様な構成であるため、イエロー（Ｙ）の画像を形成するプロセスカートリッジ３１Ｙの構成のみの説明し、プロセスカートリッジ３１Ｍ〜３１Ｋの説明は省略する。
【００７８】
プロセスカートリッジ３１Ｙは、像担持体としての感光体ドラム７４０Ｙと、感光体ドラム７４０Ｙを帯電させる帯電器７４１Ｙと、感光体ドラム７４０Ｙ上に形成された静電潜像を現像する現像装置７４２Ｙと、感光体ドラム７４０Ｙの表面に残留するトナーを除去するドラムクリーナ７４３Ｙと、を備えている。現像装置７４２Ｙは、感光体ドラム７４０Ｙを現像する現像装置本体（詳細には図示せず）と、現像装置本体にトナーを供給するトナーカートリッジ（詳細には図示せず）と、を備えている。トナーカートリッジは、現像装置本体に着脱可能に構成されており、収容されたトナーが無くなると、現像装置本体から取り外して、交換することができるようになっている。
【００７９】
露光装置３２は、レーザ光を照射する光源（図示せず）と、レーザ光を感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋに導く複数のミラー（図示せず）等と、を備えている。転写部３３は、感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋに形成されたトナー像を担持する中間転写ベルト３５と、感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト３５に一次転写する一次転写ローラ３６Ｙ〜３６Ｋと、中間転写ベルト３５に転写されたトナー像をシートに二次転写する二次転写ローラ３７と、中間転写ベルト３５に残留するトナーを除去するベルトクリーナ３８と、を備えている。中間転写ベルト３５は、駆動ローラ３９ａ及び従動ローラ３９ｂに掛け渡されており、一次転写ローラ３６Ｙ〜３６Ｋによって感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋに押し付けられている。二次転写ローラ３７は、駆動ローラ３９ａとで中間転写ベルト３５をニップ（挟持）しており、ニップ部Ｎで中間転写ベルト３５が担持するトナー像をシートに転写する。定着部３４は、シートを加熱する加熱ローラ３４ａと、加熱ローラ３４ａに圧接する加圧ローラ３４ｂと、を備えている。
【００８０】
操作パネル部８４３は、所定の情報を表示する表示部８４５と、利用者が原稿読取装置８２０及び複合機本体８３０への指示を入力する入力部８４７と、を備えている。本実施形態においては、操作パネル部８４３は、読取装置本体８２２の正面側に配設されている。なお、正面側は図１７の紙面の手前側に対応し、裏面側は図１７の背面側に対応する。
【００８１】
図１８に示すように、演算処理部８４１は、シート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及び原稿読取装置８２０を駆動制御するＣＰＵ８４１ａと、ＣＰＵ８４１ａを動作させるための各種プログラムとＣＰＵ８４１ａが用いる各種情報等を記憶するメモリ８４１ｂと、を備えている。演算処理部８４１は、利用者による操作パネル部８４３への操作に基づいて、シート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及び原稿読取装置８２０の動作を統合して制御し、シートに画像を形成させる。
【００８２】
次に、上述のように構成された複合機８００による画像形成動作（演算処理部８４１による画像形成制御）について説明する。本実施形態においては、原稿自動給送部８２４により給送され、読取装置本体８２２により読み取られた読取原稿の画像を、シート給送部１０により給送されるシートに画像形成部３０が形成する画像形成動作を例にとり説明する。
【００８３】
利用者による操作パネル部８４３の入力部８４７への入力により、画像形成開始信号が発信されると、利用者により原稿自動給送部８２４に載置された読取原稿が原稿読取位置に向けて自動給送され、原稿読取位置で読取装置本体８２２によって画像が読み取られる。
【００８４】
読取装置本体８２２により原稿の画像が読み取られると、読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置３２が感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋに向けて、それぞれに対応する複数のレーザ光を照射する。このとき、感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋは、それぞれ、帯電器７４１Ｙ〜７４１Ｋにより予め帯電されており、それぞれに対応するレーザ光が照射されることで感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋ上にそれぞれの静電潜像が形成される。その後、現像装置７４２Ｙ〜７４２Ｋにより感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋ上にそれぞれ形成された静電潜像が現像され、感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋ上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。感光体ドラム７４０Ｙ〜７４０Ｋ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ３６Ｙ〜３６Ｋによって中間転写ベルト３５に重畳転写され、重畳転写されたトナー像（フルカラーのトナー像）は、中間転写ベルト３５に担持された状態でニップ部Ｎまで搬送される。
【００８５】
上述の画像形成動作に並行して、シート積載部１１に積載されたシートが、分離給送部１２によって１枚ずつに分離されながら、ピックアップローラ１５によりシート搬送路２６に給送される。そして、ニップ部Ｎのシート搬送方向上流にあるレジストローラ対２７で、斜行が補正されると共に、所定の搬送タイミングでニップ部Ｎに搬送される。ニップ部Ｎに搬送されたシートは、二次転写ローラ３７によって中間転写ベルト３５が担持するフルカラーのトナー像が転写される。
【００８６】
トナー像が転写されたシートは、定着部３４で加熱・加圧されることでトナー像が溶融定着され、排出ローラ対１８により装置外に排出される。装置外に排出されたシートは、排出シート積載部１９に積載される。
【００８７】
なお、シートの両面（第１面及び第２面）に画像を形成する場合には、第１面に画像が形成されたシートが装置外に排出される前に、排出ローラ対１８を逆回転させて両面搬送路１７に搬送し、両面搬送路１７を介して画像形成部３０に再搬送する。そして、第１面と同様に、第２面に画像を形成し、装置外に排出する。装置外に排出されたシートは、排出シート積載部１９に積載される。
【００８８】
本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の種々の形で実施することができる。そのため、前述した各実施形態は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、画像形成装置、複合機などに利用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
８００  複合機
【図１】
2020140140.tif 000003
【図２】
2020140140.tif 000004
【図３】
2020140140.tif 000005
【図４】
2020140140.tif 000006
【図５】
2020140140.tif 000007
【図６】
2020140140.tif 000008
【図７】
2020140140.tif 000009
【図８】
2020140140.tif 000010
【図９】
2020140140.tif 000011
【図１０】
2020140140.tif 000012
【図１１】
2020140140.tif 000013
【図１２】
2020140140.tif 000014
【図１３】
2020140140.tif 000015
【図１４】
2020140140.tif 000016
【図１５】
2020140140.tif 000017
【図１６】
2020140140.tif 000018
【図１７】
2020140140.tif 000019
【図１８】
2020140140.tif 000020