(57)【要約】【課題】実際のプロセススピードにおいて、現像領域における潜像に対するトナー挙動および、二成分現像における現像剤挙動をトナー１個が観察できる倍率で観察できる観察方法および観察装置の提供。【解決手段】像担持体表面上に形成される潜像を、像担持体と現像剤担持体が対向する位置で、現像剤担持体長手方向断面部を、顕微鏡を通して高速度カメラでトナーが現像する過程を観察する手段を有することを特徴とするトナーが現像する過程を観察する観察装置。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面上に形成される潜像を、像担持体と現像剤担持体が対向する位置で、現像剤担持体長手方向断面部を、顕微鏡を通して高速度カメラでトナーが現像する過程を観察する手段（以下、観察手段ともいう）を有することを特徴とするトナーが現像する過程を観察する観察装置。
【請求項２】
請求項１に記載の観察装置において、現像剤規制用ガラス部材を有することを特徴とする観察装置。
【請求項３】
像担持体表面上に形成される潜像を、像担持体と現像剤担持体が対向する位置で、トナーが現像する過程を観察する方法において、トナーが現像する過程の観察を、請求項１または２に記載の観察手段を採用して行うことを特徴とするトナーが現像する過程を観察する方法。
【請求項４】
請求項３に記載の観察方法において、現像剤規制用ガラス部材が現像剤担持体上で穂が形成される長手方向端部より、磁力分布が中央部と一致する最端部より中央側に配置され、この現像剤規制用ガラス部材越しにトナーの現像過程を観察することを特徴とするトナーが現像する過程を観察する方法。
【請求項５】
請求項４に記載の観察方法において、同様な現像剤規制用ガラス部材がより中央部にさらに配置し、この２個の現像剤規制用ガラス部材によりに挟まれた領域にのみ現像剤が搬送されるようにして観察することを特徴とするトナーが現像する過程を観察する方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の観察方法において、観察を現像剤規制用ガラス部材と現像剤担持体とを一緒に回転させ観察を行うことを特徴とするトナーが現像する過程を観察する方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載の観察方法において、像担持体は現像剤規制用ガラス部材に挟まれるようにスライスされていることを特徴とするトナーが現像する過程を観察する方法。
【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、ファクシミリ等の画像形成装置による電子写真方式の現像時のトナー現像過程を観察するための観察方法およびその観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、一般に筒状に形成された感光体の外周側に帯電装置，現像装置，転写装置，クリーニング装置，除電装置等の作像用エレメントを設け、上記の感光体を回転させ、この感光体の表面を帯電装置によって帯電させた後、このように帯電された感光体の表面に適当な露光手段から光を照射して感光体上に静電潜像を形成し、このように形成された静電潜像に対して現像装置からトナーを供給して感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写装置により紙等の転写部材上に転写させた後、この感光体の表面に残留するトナー等をクリーニング装置により除去し、更にこの感光体に残留する電位を除電装置により除電させるようにしていた。
【０００３】
このような画像形成装置における特性を調べるにあたって、従来においては、一般にこの画像形成装置により画像形成を行ない、転写部材上に形成された画像に基づいてその特性を調べられている。特に、現像時の特性を調べるために現像直後の転写される前の感光体上のトナー像を観察することで現像特性が調べられるようになってきている。しかし、このようにして画像形成装置の特性を調べるようにした場合、いろいろなパラメータや材料を変化させて最終画像で評価を行うため、どのようなプロセスで画像が形成され、パラメータや材料がどのように最終画像に影響を及ぼしているかを調べるまでには至っていない。
【０００４】
透明ガラス管の外周に電荷輸送層を形成し、透明ガラス管の内側にＣＣＤカメラを設置し、観察するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方法においては、感光体上に近いトナーの挙動は観察できるが、特に現像時の現像剤担持体上から感光体までのトナー挙動までを観察することは困難である。
感光体と現像スリーブとの間を半導体レーザーとその対向位置に設置された光ディテクタによりトナーの位置を計測するものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この計測方法においては、トナーの影を観測することになるため、トナーの位置は計測できるが、トナーが集団で飛翔する場合や、二成分現像におけるトナー挙動を観察するのは困難である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２８６５７５号公報
【特許文献２】
特許第３２８８１８６号掲載明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、従来の観察方法では、現像時のトナー挙動に特化した観察は十分にはできていない。本発明は、実際のプロセススピードにおいて、現像領域における潜像に対するトナー挙動および、二成分現像における現像剤挙動をトナー１個が観察できる倍率で観察できる観察方法および観察装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、前記課題を解決するために、像担持体表面上に形成される潜像を、像担持体と現像剤担持体が対向する位置で、現像剤担持体長手方向断面部を、顕微鏡を通して高速度カメラでトナーが現像する過程を観察する手段（以下、観察手段ともいう）を有することを特徴とするトナーが現像する過程を観察する観察装置を提供することにある。
前記観察装置は、観察する際に使用する現像剤規制用ガラス部材を有するのが好ましい。
【０００８】
本発明の第２は、前記課題を解決するために、像担持体表面上に形成される潜像を、像担持体と現像剤担持体が対向する位置で、トナーが現像する過程を観察する方法において、トナーが現像する過程の観察を、前記の観察手段を採用して行うことを特徴とするトナーが現像する過程を観察する方法を提供したことにある。
【０００９】
前記の観察方法において、現像剤規制用ガラス部材が現像剤担持体上で穂が形成される長手方向端部より、磁力分布が中央部と一致する最端部より中央側に配置され、この現像剤規制用ガラス部材越しにトナーの現像過程を観察することが好ましい。
【００１０】
前記の観察方法において、同様な現像剤規制用ガラス部材がより中央部にさらに配置し、この２個の現像剤規制用ガラス部材によりに挟まれた領域にのみ現像剤が搬送されるようにして観察することが好ましい。
【００１１】
前記の観察方法において、観察を現像剤規制用ガラス部材と現像剤担持体とを一緒に回転させ、トナーが現像する過程を観察することが好ましい。また、前記観察方法において、像担持体は前記の現像剤規制用ガラス部材に挟まれるようにスライスされていることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のスリーブ長手方向断面を観察するための観察装置の一例である。１００は現像スリーブで、実際にコピー機・複写機で使用されているものを使用する。１０１は感光体に相当するもので、ガラス円筒の外周面に金属のくし型電極がパターン形成されており、さらに最外層に電荷輸送層が塗られている。くし型電極には、図示していない外部電源により画像部電位と非画像部電位が印加されるようになっており、任意の電界条件で現像過程を観察することができる。１０１としては、実際の感光ドラムを切断したものや、ガラス円筒の変わりに樹脂を用いたりしてもよい。
【００１３】
１０４は、トナー１個が観察できるように拡大するための装置で、焦点深度が深い実体顕微鏡である。これ以外にも拡大が可能であればよく、金属顕微鏡レンズ、超焦点顕微鏡、硬性鏡などが使用できる。１０５は、実機プロセススピードにおけるトナーや現像剤の挙動を観測するための装置で、高速度カメラである。高速度カメラとしては、モノクロ・カラーどちらでもよい。また、微小領域の観察となるため、かなり強い照明を利用しても明るさが足らない場合がある。このようなときには、イメージインテンシファイアと呼ばれる光電子増倍管を顕微鏡と高速度カメラの間にセッティングしてもよい。
１０６は、観察のための照明用光源のライトガイドである。この末端には図示していないが、ハロゲンランプ、メタルハライドランプおよびレーザー等の光源ユニットが設置してある。また、トナー等の観察においては照明の熱によりトナーが溶融してしまうため、冷光光源を用いるとよい。照明は基本的にはスポット光で、正面から当てることがよいが、被観察体のカメラと反対側から光を当て（バックライト）、影としてみることも有効である。また、観察面に平衡に１００μｍ以下のシート光を当てることで、被観察体以外からの反射光を抑制でき、被観察体のみをより鮮明に観察することが可能となる。
【００１４】
１０２は、本発明の特徴の一つである、現像剤（１０３）規制用透明ガラスである。現像スリーブ内部には、現像剤を搬送させるための磁石が入っている。このため、現像スリーブ上には磁気ブラシと呼ばれるチェーンを形成するが、スリーブ端部では、図２に示すようにスリーブ中央部とは異なった磁気ブラシを形成している。図２に示すように、スリーブ端部で磁気ブラシが端部側へ垂れてしまうのは穂立ちさせている磁石の端部によるもので、磁界がこのようになっているためである。そこで、図１に示す透明ガラスを十分に穂立ちが中央部と同じになる位置にセットすることで、現像領域のトナーおよび剤挙動を観察することが可能となる。また、図３に示すように、この透明ガラスを設置せずに、中央部よりの穂立ちを観察しようとすると、手前側の穂立ち部が邪魔をしスリーブ側の剤挙動が観察できない。
【００１５】
このような観察では、照明として正面から入射する反射光で行われるが、トナーのように反射率の低い被観察体を観察する場合はバックライトによる影を見る方法が有効である。そこで、透明ガラスを平行に２枚セットし、この間のみに現像剤を汲み上げるようにする方法が有効である。このとき２枚のガラスの距離は１ｍｍから５０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下がよい。これ以上長くなると、現像剤層が厚くなり光が通りにくくなる。また１ｍｍより狭いと現像剤の汲み上げ量が不安定になる。このような観察においては、感光体は２枚の透明ガラスに挟まれるようにセットすることで観察が可能となる。
さらに、透明ガラスは現像スリーブと一緒に回転するようにするとよい。回転しないと現像剤が透明ガラスとの間の摩擦により挙動がおかしくなったり、スリーブ径と透明ガラスの内径差が極少のため透明ガラスが割れたりするためによくない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の現像部可視化方法および現像部可視化装置においては、現像スリーブ長手方向断面部を穂立ち状態の正しい（スリーブ長手方向中央部と同じ穂立ち状態）位置で、スリーブ面から感光体面までの全領域を観察することが可能となるため、現像時のトナー挙動が現像剤挙動を詳細に調べることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の観察装置の一例の模式図である。
【図２】現像剤規制用ガラス部材を使用した場合のスリーブ端部と中央部の磁気ブラシ形状の観察結果を示す写真図である。
【図３】現像剤規制用ガラス部材を使用しない場合の観察結果を示す写真図である。
【符号の説明】
１００　現像スリーブ
１０１　感光体
１０２　透明ガラス
１０３　現像剤
１０４　実体顕微鏡
１０５　高速度カメラ
１０６　照明用光源
【図１】
2004117416.tif 000003
【図２】
2004117416.tif 000004
【図３】
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