(57)【要約】【課題】磁気ブラシ先端部の密度だけでなく現像領域内でのトナーの挙動をも考慮することで、安定してザラツキ感のない高品位な画像を得ることである。【解決手段】ベタトナー像が形成された静止状態の感光体ドラム１７の表面に、静止状態の現像スリーブ５０２上に形成された磁気ブラシを接触させる。そして、これらの対向領域に現像バイアスと同じ大きさで逆極性の回収バイアスを印加して、磁気ブラシが接触した部分近傍のトナーを磁気ブラシ側に離脱させる。その後、感光体ドラムを磁気ブラシから離間させ、トナー離脱面積Ｓ１／ブラシ被覆面積Ｓ０を算出し、このＳ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下となるように現像条件を設定する。【選択図】  図１
2005037618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体に対して、非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体を所定の現像ギャップを空けて対向させ、現像磁極により該現像剤担持体上の磁性キャリアを穂立ちさせて該現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシが該潜像担持体表面を摺擦する現像領域に現像電界を形成して該潜像担持体上の静電潜像を所定の現像条件で現像する現像装置とを備えた画像形成装置の該所定の現像条件を設定する現像条件設定方法において、
少なくとも上記現像領域よりも広い範囲にわたって上記潜像担持体の表面にトナーを均一に付着させてベタトナー像を形成し、
静止状態の該潜像担持体に対し、上記磁気ブラシが形成された静止状態の現像剤担持体を上記所定の現像ギャップと同じ距離を空けて対向させ、その対向領域に、該ベタトナー像を形成する際に形成した現像電界と同じ電界強度をもつ逆向きの電界を形成し、
その後、該潜像担持体を該現像剤担持体上の磁気ブラシから離間させ、
該潜像担持体の表面上でトナーが存在しない部分のトナー離脱面積Ｓ１を計測した後、該磁気ブラシによって覆われていた該潜像担持体の表面部分のブラシ被覆面積Ｓ０に対するトナー離脱面積Ｓ１の比率Ｓ１／Ｓ０を算出し、
該比率Ｓ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下となるように、上記所定の現像条件を設定することを特徴とする現像条件設定方法。
【請求項２】
請求項１の現像条件設定方法において、
上記潜像担持体を上記現像剤担持体上の磁気ブラシから離間させた後の該潜像担持体表面を撮像手段により撮像し、
その撮像画像データを、トナーが存在しない部分が１となりトナーが存在する部分が０となるように２値化処理し、
該２値化処理後の撮像画像データを該潜像担持体の表面移動方向に対して直交する方向に複数分割したときの各部分の２値化データについて、上記磁気ブラシによって覆われていた該潜像担持体の表面部分の該表面移動方向中央部分を中心に該表面移動方向の摺擦幅Ｗに相当する長さ分の２値化データの平均値をそれぞれ算出した後、各平均値のバラツキを示す標準偏差を算出し、
該標準偏差が０．０９以下となるように、上記所定の現像条件を設定することを特徴とする現像条件設定方法。
ただし、上記摺擦幅Ｗは、上記画像形成装置における上記潜像担持体の表面移動速度に対する上記現像剤担持体の表面移動速度の比率をｋとし、現像領域中で上記磁気ブラシが接触している潜像担持体表面部分の表面移動方向長さをｂとしたとき、Ｗ＝ｂ（ｋ−１）を満たすものである。
【請求項３】
静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体と、
該潜像担持体に対して、非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体を所定の現像ギャップを空けて対向させ、現像磁極により該現像剤担持体上の磁性キャリアを穂立ちさせて該現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシが該潜像担持体表面を摺擦する現像領域に現像電界を形成して該潜像担持体上の静電潜像を所定の現像条件で現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記所定の現像条件が、請求項１又は２の現像条件設定方法を用いて設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記現像剤担持体によって上記現像領域に搬送される現像剤搬送量が、３０［ｍｇ／ｃｍ２］以上１００［ｍｇ／ｃｍ２］以下となるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
上記潜像担持体の表面移動速度に対する上記現像剤担持体の表面移動速度の比率が、１．２以上３．０以下となるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の画像形成装置において、
上記現像磁極によって発生する上記現像剤担持体表面上の法線方向磁束密度が、６０［ｍＴ］以上１２０［ｍＴ］以下となるように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記現像磁極の磁極角度が、上記現像剤担持体表面移動方向の上流側に０［°］よりも大きく５［°］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項３、４、５、６又は７の画像形成装置において、
上記磁性キャリアとして、単位質量当たりの磁化の強さが、１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中において３０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上１００×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、
上記磁性キャリアとして、動的抵抗値が１０５［Ω・ｃｍ］以上１０１０［Ω・ｃｍ］以下であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、
上記磁性キャリアとして、体積平均粒径が２０［μｍ］以上６０［μｍ］以下であるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、
上記非磁性トナーとして、体積平均粒径が７［μｍ］以下であるものを用い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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の現像条件を設定する現像条件設定方法、及び、この方法により現像条件が設定された画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置としては、磁性キャリアと非磁性トナー（以下、単に「トナー」という。）よりなる現像剤（二成分現像剤）を用いた現像装置により、感光体ドラム等の潜像担持体上の静電潜像をトナー像化するものがある。このような現像装置の現像剤担持体には、内部に複数の磁極を有する磁界発生手段を固定配置し、その外周の現像スリーブが回転する機構のものが用いられる。この現像装置では、現像スリーブを回転させることで、現像スリーブの表面に担持した現像剤を搬送する。現像剤は、潜像担持体と現像スリーブとの最近接点付近を中心として磁気ブラシを形成し、その磁気ブラシと潜像担持体とが接触する現像領域を形成する。この現像領域では、潜像担持体の表面電位と現像バイアスが印加された現像スリーブの表面電位との電位差（現像ポテンシャル）によって現像電界が形成される。そして、トナーは、その現像電界から受ける力によって潜像担持体上の静電潜像に付着し、現像が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置においては、画像にザラツキ感が出ることがあるが、この画像のザラツキ感は、現像領域のおける磁気ブラシの密度が疎であり、均一な現像が行われないことが原因の１つであることが知られている。そのため、特許文献１では、現像領域のおける磁気ブラシの密度を、現像領域中のキャリアの体積比率を用いて規定し、画質を向上させようとする現像装置について提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１４６６６８号公報公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、潜像担持体に向けて飛翔するトナーのほとんどは、磁気ブラシ先端部に存在するトナー、すなわち、潜像担持体に接触するキャリアに付着したトナーである。よって、画像のザラツキ感は、磁気ブラシの先端部におけるキャリアの配列状態や密度に大きく影響され、磁気ブラシの内部におけるキャリアの配列状態や密度にはほとんど影響されない。したがって、上述したように現像領域中のキャリアの体積比率を同じにしても、現像ギャップを変更するなどすると、磁気ブラシの先端部におけるキャリアの配列状態や密度が変化するため、画像のザラツキ感に差が生じる場合がある。
【０００６】
そこで、本出願人は、特願２００２−２３５４６１号において、現像領域における磁気ブラシを静止状態の潜像担持体に接触させたときの空隙率を調べ、これを適正な値に規定してザラツキ感を改良する方法を提案した。ここで、空隙率とは、現像領域を像担持体側からみたとき観察される磁気ブラシ先端部の（空隙の総面積）／（現像領域総面積）である。この方法では、この空隙率を、磁気ブラシ先端部の密度すなわち潜像担持体に接触するキャリア密度とみなし、この空隙率を２５％以下と規定することで、画像のザラツキ感を改良している。
【０００７】
ところが、本発明者らの更なる研究の結果、上記空隙率が同じものでも画像のザラツキ感に差が生じる場合があることが判明した。その原因は、次のように考えられる。
すなわち、画像のザラツキ感は、現像により潜像担持体表面に付着したトナーの付着状態が画像に現れた結果と言える。そのため、画像のザラツキ感は、磁気ブラシ先端部の密度だけでなく、その磁気ブラシの先端部から静電潜像に向かって移動してこれに付着するまでに至るトナーの挙動にも大きく影響される。すなわち、このトナーの挙動によっては、潜像担持体上の静電潜像に付着するトナー量にムラが生じ、このムラが画像のザラツキ感となって現れる。上記方法では、磁気ブラシ先端部の密度のみを考慮し、トナーの挙動については全く考慮されていなかったことから、磁気ブラシ先端部の密度が同じものでも、画像のザラツキ感に差が出たものと考えられる。
【０００８】
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、磁気ブラシ先端部の密度だけでなく現像領域内でのトナーの挙動をも考慮することで、安定してザラツキ感のない高品位な画像を得ることを可能にする現像条件設定方法及び画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体に対して、非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体を所定の現像ギャップを空けて対向させ、現像磁極により該現像剤担持体上の磁性キャリアを穂立ちさせて該現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシが該潜像担持体表面を摺擦する現像領域に現像電界を形成して該潜像担持体上の静電潜像を所定の現像条件で現像する現像装置とを備えた画像形成装置の該所定の現像条件を設定する現像条件設定方法において、少なくとも上記現像領域よりも広い範囲にわたって上記潜像担持体の表面にトナーを均一に付着させてベタトナー像を形成し、静止状態の該潜像担持体に対し、上記磁気ブラシが形成された静止状態の現像剤担持体を上記所定の現像ギャップと同じ距離を空けて対向させ、その対向領域に、該ベタトナー像を形成する際に形成した現像電界と同じ電界強度をもつ逆向きの電界を形成し、その後、該潜像担持体を該現像剤担持体上の磁気ブラシから離間させ、該潜像担持体の表面上でトナーが存在しない部分のトナー離脱面積Ｓ１を計測した後、該磁気ブラシによって覆われていた該潜像担持体の表面部分のブラシ被覆面積Ｓ０に対するトナー離脱面積Ｓ１の比率Ｓ１／Ｓ０を算出し、該比率Ｓ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下となるように、上記所定の現像条件を設定することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像条件設定方法において、上記潜像担持体を上記現像剤担持体上の磁気ブラシから離間させた後の該潜像担持体表面を撮像手段により撮像し、その撮像画像データを、トナーが存在しない部分が１となりトナーが存在する部分が０となるように２値化処理し、該２値化処理後の撮像画像データを該潜像担持体の表面移動方向に対して直交する方向に複数分割したときの各部分の２値化データについて、上記磁気ブラシによって覆われていた該潜像担持体の表面部分の該表面移動方向中央部分を中心に該表面移動方向の摺擦幅Ｗに相当する長さ分の２値化データの平均値をそれぞれ算出した後、各平均値のバラツキを示す標準偏差を算出し、該標準偏差が０．０９以下となるように、上記所定の現像条件を設定することを特徴とするものである。
ただし、上記摺擦幅Ｗは、上記画像形成装置における上記潜像担持体の表面移動速度に対する上記現像剤担持体の表面移動速度の比率をｋとし、現像領域中で上記磁気ブラシが接触している潜像担持体表面部分の表面移動方向長さをｂとしたとき、Ｗ＝ｂ（ｋ−１）を満たすものである。
また、請求項３の発明は、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体に対して、非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体を所定の現像ギャップを空けて対向させ、現像磁極により該現像剤担持体上の磁性キャリアを穂立ちさせて該現像剤担持体上に磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシが該潜像担持体表面を摺擦する現像領域に現像電界を形成して該潜像担持体上の静電潜像を所定の現像条件で現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記所定の現像条件が、請求項１又は２の現像条件設定方法を用いて設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記現像剤担持体によって上記現像領域に搬送される現像剤搬送量が、３０［ｍｇ／ｃｍ２］以上１００［ｍｇ／ｃｍ２］以下となるように設定したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記潜像担持体の表面移動速度に対する上記現像剤担持体の表面移動速度の比率が、１．２以上３．０以下となるように設定したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３、４又は５の画像形成装置において、上記現像磁極によって発生する上記現像剤担持体表面上の法線方向磁束密度が、６０［ｍＴ］以上１２０［ｍＴ］以下となるように設定したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項３、４、５又は６の画像形成装置において、上記現像磁極の磁極角度が、上記現像剤担持体表面移動方向の上流側に０［°］よりも大きく５［°］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項３、４、５、６又は７の画像形成装置において、上記磁性キャリアとして、単位質量当たりの磁化の強さが、１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中において３０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上１００×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、上記磁性キャリアとして、動的抵抗値が１０５［Ω・ｃｍ］以上１０１０［Ω・ｃｍ］以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、上記磁性キャリアとして、体積平均粒径が２０［μｍ］以上６０［μｍ］以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、上記非磁性トナーとして、体積平均粒径が７［μｍ］以下であるものを用いたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１及び２の現像条件設定方法においては、ベタトナー像が形成された静止状態の潜像担持体の表面に、静止状態の現像剤担持体上に形成された磁気ブラシを接触させる。そして、これらの対向領域に電界（回収電界）を形成して、磁気ブラシが接触した部分近傍のトナーを磁気ブラシ側に回収する。その後、潜像担持体を磁気ブラシから離間させ、その磁気ブラシによって覆われていた潜像担持体の表面部分のブラシ被覆面積Ｓ０に対する、その表面部分内でトナーが存在しないトナー離脱面積Ｓ１の比率Ｓ１／Ｓ０を算出する。したがって、この比率Ｓ１／Ｓ０は、現像領域中における磁気ブラシ先端部の密度に対応するものである。そして、本方法では、この比率Ｓ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下となるように、画像形成装置の現像条件を設定する。この現像条件は、現像により潜像担持体表面に付着するトナーの付着状態に変化を与える条件であり、具体的には、現像剤担持体に印加する現像バイアス値、潜像担持体表面の画像部電位や非画像部電位、現像剤担持体によって現像領域に搬送される現像剤搬送量、潜像担持体の表面移動速度に対する現像剤担持体の表面移動速度の比率（線速比）などである。本発明者らは、後述する実験の結果、上記比率Ｓ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下の範囲内となる現像条件で現像を行うことで、ザラツキ感のない画像を得ることができることを確認した。
ここで、画像のザラツキ感は、上述したように、現像により潜像担持体表面に付着したトナーの付着状態が画像中に現れた結果と言える。そのため、画像のザラツキ感は、磁気ブラシ先端部の密度だけでなく、その磁気ブラシの先端部から静電潜像に向かって移動してこれに付着するまでに至るトナーの挙動にも大きく影響される。そこで、本方法では、上記回収電界として、潜像担持体上に上記ベタトナー像を形成するときに用いた現像電界と同じ電界強度をもつ逆向きの電界を用いる。これにより、トナーが回収電界から受ける力の大きさは、ベタトナー像を形成するときに働いていた現像電界から受ける力の大きさとほぼ同じものとなる。その結果、潜像担持体上のトナーを磁気ブラシ側に回収する際に、トナー移動方向は逆向きであるが、実際の現像時に磁気ブラシ上のトナーが潜像担持体の静電潜像へ移動するときのトナーの挙動と同様のトナーの挙動を再現できる。
上記比率Ｓ１／Ｓ０は、上述したように磁気ブラシ先端部の密度に対応するものであるが、この比率Ｓ１／Ｓ０はトナー離脱面積Ｓ１の計測値によって変化する。そして、このトナー離脱面積Ｓ１の計測値は、現像時と同様のトナーの挙動によって変動する。したがって、上記比率Ｓ１／Ｓ０の値は、磁気ブラシ先端部の密度と現像時におけるトナーの挙動の両方の影響を受けたものとなる。本方法によれば、磁気ブラシ先端部の密度と現像時におけるトナーの挙動の両方の影響を受けた上記比率Ｓ１／Ｓ０に基づいて、ザラツキ感のない画像を得るための現像条件を設定するので、このような現像条件に設定された画像形成装置においてザラツキ感のない画像を安定して得ることが可能となる。
また、請求項３乃至１１の画像形成装置においては、その現像条件が上述した現像条件設定方法により設定されるので、ザラツキ感のない画像を安定して得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、画像形成装置であるタンデム型間接転写方式のデジタル複写機（以下、「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の全体的な構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機は、複写機本体２００、この複写機本体を載せる給紙テーブル１００、複写機本体上に取り付けるスキャナ３００、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００から主に構成されている。
【００１２】
複写機本体２００には、中央に、無端状の中間転写ベルト１２が設けられている。この中間転写ベルト１２は、支持部材としてのローラ１０，１１，１５に張架されており、図中時計回り方向に無端移動する。中間転写ベルト１２の上方には、その無端移動方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４つの画像形成ユニットが並んて配置されている。また、これらの画像形成ユニットの上方には、デジタル書込装置５が設けられている。
【００１３】
中間転写ベルト１２の内部には、中間転写ベルトを潜像担持体としての感光体ドラム１７に押し当てる１次転写ローラ１８が設けられ、１次転写装置３が構成されている。また、中間転写ベルト１２を挟んで上記画像形成ユニットの反対側には、２次転写装置７が設けられている。この２次転写装置７は、２つのローラ３１，３２間に無端状の２次転写ベルト３０を張架して構成されており、中間転写ベルト１２上のトナー像をシートに２次転写する。なお、２次転写ベルト３０の代わりに、ローラを用いたり、コロナチャージャを用いたりした装置でも２次転写を行うことが可能である。また、中間転写ベルト１２を張架するローラ１１と１５との間には、２次転写後に中間転写ベルト１２上に残留する残留トナーを除去するクリーニングブレード２３を備えた中間転写体クリーニング装置２２が設けられている。また、２次転写装置７の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置８が設けられている。２次転写装置７の２次転写ベルト３０は、２次転写後のシートを定着装置８へと搬送する搬送手段としても機能している。
【００１４】
上記構成の複写機では、スキャナ３００を駆動し、原稿内容を読み取る。また、不図示の駆動モータでローラ１０を回転駆動してローラ１１，１５を従動回転させ、中間転写ベルト１２を回転駆動する。同時に、各画像形成ユニットの感光体ドラム１７を回転し、各感光体ドラム上にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの単色画像をそれぞれ形成する。そして、それらの単色画像を中間転写ベルト１２上に順次重なり合うように転写して合成トナー像を形成する。一方、給紙テーブル１００では給紙カセットからシートを繰り出し、複写機本体２００内の給紙路に搬送する。そして、中間転写ベルト１０上の合成トナー像の搬送タイミングを合わせて、中間転写ベルト１２と２次転写装置７との間にシートを送り込み、２次転写装置７で転写してシート上に合成トナー像を２次転写する。２次転写後のシートは、２次転写装置７で搬送して定着装置８へと送り込み、定着装置８で熱と圧力とを加えて合成トナー像をシート上に定着し、機外へ排出する。一方、２次転写後の中間転写ベルト１２は、中間転写体クリーニング装置２２で、中間転写ベルト上に残留する残留トナーを除去し、再度の画像形成に備える。
【００１５】
次に、上記画像形成ユニットの構成及び動作について説明する。
画像形成ユニットは、感光体ドラム１７のまわりに、帯電装置１、現像装置２、１次転写ローラ１８、感光体ドラムクリーニング装置４、図示しない除電装置などを備えてなる。各画像形成ユニットでは、感光体ドラム１７の回転とともに、まず帯電装置１で感光体ドラム表面を一様に帯電する。次いで、スキャナ３００の読取り内容に応じてデジタル書込装置５からレーザやＬＥＤ等による書込光Ｌを照射して、感光体ドラム１７上に静電潜像を形成する。そして、現像装置２により現像されることで、その静電潜像にトナーが付着し、静電潜像がトナー像化される。このトナー像は、感光体ドラム１７の回転に伴って搬送され、１次転写ローラ１８で中間転写ベルト１２上に１次転写される。１次転写後の感光体ドラム１７の表面は、感光体ドラムクリーニング装置４で残留トナーを除去して清掃し、除電装置で除電して再度の画像形成に備える。
【００１６】
次に、現像装置２の構成及び動作について詳しく説明する。
図２は、現像装置２の概略構成図である。この現像装置２は、感光体ドラム１７の側方に配置され、感光体ドラム１７に向けて開口部が形成された本体ケース５０１を有している。この本体ケース５０１の開口部から、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラが一部露出するよう配置されている。現像ローラは非磁性材料からなる円筒状の現像スリーブ５０２と、内部に固定された磁界発生手段としてのマグネットローラとから構成されており、現像スリーブ５０２はマグネットローラの周りを自在に回転することができる。また、現像装置２には、現像領域に搬送される現像剤の量を調節するため、現像スリーブ５０２上に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード５が設けられている。また、現像スリーブ５０２に平行かつ対向して配置されたパドル５０３も設けられている。上記マグネットローラは、感光体ドラム１７の対向領域に現像磁極（Ｐ１極）を有し、反時計回り方向にＳ極とＮ極とが交互に配置されている。また、感光体ドラム１７との対向領域より現像スリーブ表面移動方向下流側では、現像剤を現像スリーブ５０２から剥離するために同極性の磁極が隣接して配置されている。なお、本実施形態においては、現像スリーブ５０２の材質としてはアルミニウムを用い、その表面をサンドブラスト仕上げしたものを用いている。
【００１７】
上記構成の現像装置２では、現像剤は現像装置２内での攪拌作用によって摩擦帯電される。これにより、プラス帯電したキャリアのまわりにマイナス帯電したトナーが付着する。そして、図示しないモータによるパドル５０３の矢印方向の回転により、本体ケース５０１内部の現像剤がパドル５０３により現像スリーブ５０２に搬送される。このとき、現像剤は、現像スリーブ５０２の内部に配置されたマグネットローラによる磁力によって現像スリーブ表面に汲み上げられ、その表面に担持される。そして、このようにして担持された現像剤は、ドクターブレード５０４により層厚が規制された後、感光体ドラム１７との対向領域まで搬送される。この対向領域では、現像磁極による磁力によって磁性キャリアが穂立ちし、その磁性キャリアの先端部が感光体ドラム１７の表面に接触して現像領域を形成する。そして、この現像領域に所定の現像電界が形成されることで現像電界が形成される。これにより、その磁性キャリアに付着している帯電したトナーは、感光体ドラム１７上の静電潜像に向かって静電力により移動し、これに付着する。
【００１８】
次に、本発明の特徴部分である、現像条件の設定方法について説明するとともに、その効果を確認するために行った実験についても説明する。
以下に説明する実験は、上記構成の複写機を用いて行い、その具体的な条件は次のとおりである。現像スリーブ５０２の直径は３０［ｍｍ］であり、感光体ドラム１７の直径は６０［ｍｍ］である。また、感光体ドラム１７の非画像部の電位Ｖｄは−６４０［Ｖ］であり、画像部の電位ＶＬは−１３０［Ｖ］であり、現像スリーブに印加する現像バイアスＶｂは−４７０［Ｖ］の直流バイアスを用いた。また、中間転写ベルト１２は、ポリフッ化ビニルデン樹脂フィルムシートで成型されたシームレスベルト（体積抵抗８×１０９［Ω・ｃｍ］）を用いた。なお、このベルト材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムシート（ＰＥＴシート）やポリウレタン樹脂フィルムシートなどの誘電体樹脂製のフィルムを用いることもできる。その他の条件としては、現像ギャップを０．２５［ｍｍ］以上０．４０［ｍｍ］以下とし、現像領域への現像剤搬送量を４０［ｍｇ／ｃｍ２］以上８０［ｍｇ／ｃｍ２］以下とし、感光体ドラム１７の表面移動速度（線速）を２４５［ｍｍ／ｓ］とし、感光体ドラムの線速に対する現像スリーブ５０２の線速の比率（線速比）を１．５以上２．０以下とし、キャリアの体積平均粒径を３５［μｍ］以上５５［μｍ］以下とし、トナーの体積平均粒径を４．５［μｍ］とし、トナーの帯電量を−２５［μＣ／ｇ］とし、キャリアの単位質量当たりの磁化の強さを１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中において６０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］とした。
【００１９】
図３は、本実施形態における現像条件設定方法を使用するための単体試験機を示す概略構成図である。
この単体試験機は、上記複写機から現像装置２と感光体ドラム１７を取り出したものである。本設定方法では、感光体ドラム１７の表面を観察する上、本方法を繰り返し行って最適な現像条件を見いだすという作業を行う。そのため、本実施形態では、その作業効率を高めるべく単体試験機を用いる。この単体試験機の感光体ドラム１７は、試験台６０１に固定されている感光体ドラム取付部６０２に取り付けられている。また、現像装置２は、試験台６０１に対して水平移動可能な現像ユニット取付部６０３に取り付けられている。この現像ユニット取付部を移動させることで、現像装置２の現像スリーブ５０２と感光体ドラム１７との距離を自由に変えることができる。
【００２０】
本実施形態では、この単体試験機に帯電装置や露光装置を設けていないので、今回は感光体ドラム１７の表面電位をアースに落とし、現像スリーブ５０２に印加するバイアスを調節して、上記複写機と同じ現像電界を得るようにした。具体的には、上記複写機では、感光体ドラム１７の画像部の電位ＶＬが−１３０［Ｖ］であり、現像バイアスＶｂが−４７０［Ｖ］の直流バイアスであるので、その現像ポテンシャルは−３４０［Ｖ］となる。よって、本単体試験機では、感光体ドラムの表面電位が０［Ｖ］なので、現像スリーブ５０２に印加するバイアスを−３４０［Ｖ］とした。
【００２１】
本実施形態の現像条件設定方法では、上記単体試験機を用い、まず、現像スリーブ５０２上に現像剤が汲み上がった状態で現像装置２を、上記複写機と同じ現像ギャップ（０．４［ｍｍ］）となるようにセットする。そして、その現像スリーブ５０２に−３４０［Ｖ］のバイアスを印加して、感光体ドラム１７上にベタトナー像を形成する。このときの感光体ドラム１７へのトナー付着量は０．５［ｍｇ／ｃｍ２］であった。次に、いったん現像スリーブ５０２を感光体ドラム１７から離した後、感光体ドラム上で完全なベタトナー像が形成されている面と現像スリーブ５０２とが対向するように、再び現像装置２をセットする。このとき、感光体ドラム１７及び現像スリーブ５０２はともに静止状態とし、磁気ブラシを動かさないように気をつけて、現像スリーブ５０２が上記現像ギャップ（０．４［ｍｍ］）分だけ感光体ドラム１７から離してセットする。そして、今度は、上記ベタトナー像を形成したときの現像バイアスと同じ絶対値を有する逆極性のバイアスを印加するため、現像スリーブ５０２に＋３４０［Ｖ］のバイアスを２秒程度印加する。その後、印加バイアスを切り、磁気ブラシを動かさないように気をつけながら、現像スリーブ５０２を感光体ドラム１７から離す。これにより、感光体ドラム１７上のベタトナー像を構成していたトナーのうち、磁気ブラシ先端部を構成するキャリアに付着した分のトナーが、感光体ドラム表面から離脱する。
【００２２】
この感光体ドラム表面を観察すると、ベタトナー像から磁気ブラシの先端部が接触していた部分のみトナーが離脱して穴が空いたような模様が観察される。このような状態の感光体ドラム表面を、撮像手段であるデジタルマイクロスコープＶＨ−７０００（キーエンス社製）を用い、ＶＨ−Ｚ３５レンズを装着して１００倍で撮影する。そして、この撮像画像データを適当な閾値で２値化し、磁気ブラシによって覆われていた感光体ドラム表面部分について示したものが図４である。図示の例では、トナーが離脱した領域が白色で現れ、トナーが付着したままの領域が黒色で現れている。この撮像画像データから、全画像面積（ブラシ被覆面積）Ｓ０と、白色で表された領域の面積（トナー離脱面積）Ｓ１を求め、これらの比率Ｓ１／Ｓ０を算出する。
【００２３】
ここで、上記ブラシ被覆面積Ｓ０は、現像スリーブ軸方向における撮像範囲の長さｌと、現像ニップ幅ｂとを乗じたものである。なお、この現像ニップ幅ｂは、次のようにして測定したものである。すなわち、上記単体試験機において、まず、上記と同様の方法で、感光体ドラム１７上にベタトナー像を形成する。そして、この感光体ドラム１７と現像スリーブ５０２とを現像ギャップ分を空けて配置した後、現像スリーブに＋１００［Ｖ］のバイアスを印加するとともに、現像スリーブのみ０．５秒間駆動させて磁気ブラシにより感光体ドラム表面を摺擦させる。その後、感光体ドラム１７の表面上のトナーが剥ぎ取られた部分における現像スリーブ表面移動方向長さを計測し、これを現像ニップ幅ｂとした。
【００２４】
本設定方法では、以上のようにして算出した比率Ｓ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下となるように、上記複写機の現像条件を設定する。この比率Ｓ１／Ｓ０が１．０に近いほど、現像に寄与する磁気ブラシ先端部の密度が高いことから、画像のザラツキ感が低減される。しかも、この比率Ｓ１／Ｓ０は、実際の現像時と同様にバイアス印加によりトナーを離脱させて測定した結果に基づいて算出されるものである。したがって、本設定方法によれば、磁気ブラシ先端部の密度だけでなく、実際に使用されるトナーや磁性キャリアの特性や劣化状態などに依存するトナーの挙動をも考慮に入れて、ザラツキ感のない画像を得るための現像条件を設定することができる。
【００２５】
一方で、画像のザラツキ感は、磁気ブラシ先端部の密度やトナーの挙動だけでなく、現像スリーブ軸方向における感光体ドラム表面に対する磁気ブラシの摺擦ムラにも影響される。すなわち、このような摺擦ムラがあると、現像スリーブ軸方向において均一な現像を行うことができず、画像にザラツキ感が出てくる。この点について説明すると、上記複写機では、上述したように現像スリーブ５０２が感光体ドラム１７よりも速い線速で回転するため、現像領域では感光体ドラム表面に対して磁気ブラシが追い越すようにして現像が行われる。このとき、現像スリーブ軸方向において磁気ブラシ先端部の密度にムラがあると、上述した摺擦ムラが生じる。このような摺擦ムラが生じると、感光体ドラム表面上の任意の点に対し、磁気ブラシ先端部を構成するキャリアが摺擦する個数に差が出てしまい、現像スリーブ軸方向における現像均一性が保たれなくなる。すなわち、磁気ブラシ先端部の密度を高めた上で更に画像のザラツキ感を低減するには、現像開始から終了までに感光体ドラム表面に接触するキャリア（磁気ブラシ先端部）の個数が、感光体ドラム表面上のどの点でもなるべく同じになるようにすることが重要となる。そこで、本実施形態では、上記のように算出した比率Ｓ１／Ｓ０から、現像スリーブ軸方向における現像均一性を評価するための評価パラメータも算出する。
【００２６】
図５は、現像スリーブ軸方向における現像均一性を評価するための評価パラメータを算出する際に用いる各数値の説明図である。
図示では、感光体ドラムの線速をＶｐとし、現像スリーブの線速をＶｓとし、感光体ドラムに対する現像スリーブの線速比をｋとする。まず、感光体ドラム表面上の点Ｘが現像開始から現像終了までに現像スリーブがどれだけ進むかを考える。上記点Ｘに対する現像時間ｔｄは、この点Ｘが点Ｘ’に移動するまでにかかる時間に相当し、ｔｄ＝ｂ／Ｖｐから求めることができる。この現像時間ｔｄ内に現像スリーブ表面が移動する距離は、Ｖｓ×ｔｄから求めることができるので、ｋ×ｂとなる。したがって、感光体ドラム１７上の点Ｘが現像領域に入ったときの現像スリーブ上の点Ｙは、上記現像時間ｔｄ内に点Ｙ’まで進むことになる。感光体ドラム上の点Ｘが現像領域を抜けるときに位置する点Ｘ’に対向する現像スリーブ上の点をＹ”とすると、現像時間ｔｄ内に上記点Ｘが対向することになる現像スリーブの表面部分は、Ｙ’からＹ”までの表面部分である。Ｙ’からＹ”までの長さは、ｋ×ｂすなわちｂ×（ｋ−１）から求めることができる。この長さｂ×（ｋ−１）は、感光体ドラム上の任意の点が現像されるときにこれを摺擦する磁気ブラシの現像スリーブ表面移動方向長さに相当する。
【００２７】
本実施形態において、上記評価パラメータを求める場合、まず、上記比率Ｓ１／Ｓ０を算出するために撮像した画像データを２値化したもの（図４参照）について、現像ニップ幅の中央部分Ｏを中心として、現像スリーブ表面移動方向（図４中縦方向）に上記長さｂ×（ｋ−１）分平均化処理を施した現像スリーブ軸方向の一次元波形を導出する。具体的には、２値化処理後の撮像画像データを現像スリーブ軸方向に、その方向のドット数分だけ分割したときの各部分の２値化データについて、現像ニップ幅ｂの中央部分Ｏが中心となるように上記長さｂ×（ｋ−１）分の２値化データの平均値をそれぞれ算出する。この算出結果は、例えば図６に示す一次元波形となり、これは現像スリーブ軸方向の各位置におけるキャリア接触確率のバラツキを表す。本実施形態では、算出した各平均値に基づき、そのバラツキを示す標準偏差を算出し、これを上記評価パラメータとして用いる。そして、本設定方法では、この標準偏差が０．０９以下となるように、上記複写機の現像条件を設定する。このこの標準偏差が０．０９以下であれば、後述する実験結果が示すように、画像のザラツキ感を更に低減することができる。
【００２８】
次に、上記現像条件設定方法による効果を確認するために行った実験について説明する。
本実験においては、上記複写機を用いて画像形成を行い、形成された画像の粒状度を基準に、画像のザラツキ感を評価した。ここで、粒状度の測定原理について説明する。粒状度測定用として上記複写機から出力した画像評価チャート中の階調パターンのうち、高明度から低明度までの１７パッチのハーフトーン領域の画像をスキャナで読み取り、１［ｃｍ２］のパッチを用意する。このときのスキャナの読取解像度は２４００［ｄｐｉ］である。読み込んだ画像の輝度を明度データに変換し、下記の数１に示す式から粒状度を算出する。なお、下記の数１中、「Ｌ」はパッチ平均明度であり、「ｆ」は空間周波数（［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］）であり、「ＷＳ（ｆ）」は明度変動のパワースペクトラムであり、「ＶＴＦ（ｆ）」は視覚の空間周波数特性であり、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」及び「ｄ」は定数である。
【数１】
粒状度＝  ｄ×ｅｘｐ（ａ×Ｌ＋ｂ）Σ（ＷＳ（ｆ））１／２×ＶＴＦ（ｆ）＋ｃ
【００２９】
上記式により、パッチ内全域の明度ムラを周波数解析し、視覚の周波数特性を乗ずることで、視覚特性の重み付けをしたザラツキ感を評価することができる。上記複写機から出力した画像の粒状度を上述の手法によって測定することによって、画像のノイズ特性（ザラツキ感）を数値化することが可能である。粒状度の数値はその定義からも分かるように、ザラツキ感が良好である場合には値が小さく、ザラツキ感が悪くなるに従って値が大きくなる。
【００３０】
本実験では、上記複写機の現像条件を変えて画像を出力し、各画像について上記粒状度を用いて画像のザラツキ感について評価した。その実験結果を、代表的な現像条件並びに上記比率Ｓ１／Ｓ０及び上記標準偏差とともに、表１に示す。なお、本実験では、ザラツキ感の評価を、二重丸「◎」、一重丸「○」、三角「△」、バツ「×」の４段階で行い、二重丸「◎」の評価が最もザラツキ感が少ないものである。なお、評価が一重丸「○」以上であれば、実用範囲内においてザラツキ感を十分に低減できるものである。
【表１】
2005037618.tif 000003
【００３１】
上記表１中に示す実験結果より、上記比率Ｓ１／Ｓ０が０．７２以上である実施例１乃至５では、ザラツキ感の評価結果が一重丸「○」以上であった。そして、本発明者らの研究の結果、上記比率Ｓ１／Ｓ０が０．７０以上であれば、一般的な現像条件において、一重丸「○」以上の評価を得ることができることが確認された。
また、上記表１中に示す実験結果より、上記標準偏差が０．０８以下である実施例２乃至５は、上記標準偏差が０．１１である実施例１に比べて、ザラツキ感の評価結果が向上した。そして、本発明者らの研究の結果、上記比率Ｓ１／Ｓ０が０．７０以上である場合、上記標準偏差が０．０９以下であれば、一般的な現像条件において、二重丸「◎」の評価を得ることができることが確認された。
【００３２】
また、実施例３と比較例２とを比較すると、現像領域に搬送される現像剤搬送量が多くなるほど、ザラツキ感が向上することがわかる。これは、現像剤搬送量が多くなるほど磁気ブラシ先端部の密度が高まる結果、上記比率Ｓ１／Ｓ０が高まり、ザラツキ感が向上したものと考えられる。そして、本発明者らの研究の結果、現像剤搬送量が３０［ｍｇ／ｃｍ２］以上であれば、ザラツキ感が十分に低減された画像を得ることができることを確認した。ただし、実施例１について現像剤搬送量を１２０［ｍｇ／ｃｍ２］に変更して実験を行ったところ、画像後端部に著しい白抜けが発生し、画質が低下してしまった。そして、本発明者らの研究の結果、現像剤搬送量が１００［ｍｇ／ｃｍ２］を越えると、画像後端部に白抜けが発生し、画質が劣化することを確認した。
【００３３】
また、実施例１と実施例２とを比較すると、感光体ドラム１７に対する現像スリーブの線速比ｋが大きくなるほど、ザラツキ感が向上することがわかる。これは、線速比ｋが大きくなるほど、感光体ドラム表面上の任意の点に対して接触する磁気ブラシ先端部のキャリア個数が増えるため、現像均一性が高まる。これは、上記標準偏差が高まっていることからも確認されている。その結果、ザラツキ感が向上したものと考えられる。そして、本発明者らの研究の結果、線速比ｋが１．２以上であれば、ザラツキ感が十分に低減された画像を得ることが可能となることを確認した。ただし、実施例１について線速比ｋを３．１に変更して実験を行ったところ、感光体ドラムへのキャリア付着が発生してしまい、また、画像後端部に著しい白抜けが発生して画質が低下してしまった。そして、本発明者らの研究の結果、線速比ｋが３．０を越えると、感光体ドラム１７へのキャリア付着や画像後端部の白抜けが発生するなどの悪影響があることを確認した。なお、この線速比ｋとしては、１．７以上２．３以下であるのがより好ましい。
また、本発明者らは、実施例５のトナーを、予め強制攪拌して劣化させたトナーに置き換えて実験を行ったところ、上記比率Ｓ１／Ｓ０が０．６１まで落ち込み、画像にザラツキ感が現れることを確認した。これは、強制攪拌によってトナー表面に付着していた外添剤が埋没した結果、トナーと磁性キャリアとの間の付着力が強くなり、現像能力が下がったことが原因であるが判明している。しかし、線速比を２．０に高めて再度実験を行ったところ、上記比率Ｓ１／Ｓ０が高まり、ザラツキ感のない画像を得ることができた。
【００３４】
また、本発明者らが行った他の実験により、マグネットローラの条件としては、現像磁極Ｐ１によって発生する現像スリーブ表面上の法線方向磁束密度が６０［ｍＴ］以上１２０［ｍＴ］以下の範囲内とすると、現像電界が直流電界であっても、ザラツキ感がなく、高画質な画像を得ることができることを確認された。例えば、上記実施例１について上記法線方向磁束密度を１３０［ｍＴ］に変更して実験を行ったところ、画像に掃き目ムラが生じてしまい、ザラツキ感のある画像となってしまった。
また、マグネットローラの現像磁極Ｐ１の磁極角度が現像スリーブ表面移動方向上流側に０［°］よりも大きく５［°］以下の範囲内とすれば、その磁極角度が０［°］のものよりも、磁気ブラシの穂倒れ位置が現像スリーブ表面移動方向上流側にシフトする。磁気ブラシの先端部の密度は、現像ニップ幅の中央から離れるに従って疎となるので、現像領域の現像スリーブ表面移動方向下流部分における密度が疎な磁気ブラシ先端部が感光体ドラムに接触するのを抑制することができる。その結果、よりザラツキ感のない画像を得ることができる。なお、本発明者らは、上記実施例１について現像磁極の磁極角度を１０「°」にして実験を行ったところ、画像後端部に白抜けが発生し、画質が低下してしまった。
【００３５】
また、現像剤のキャリアとして、単位質量当たりの磁化の強さが、１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中において３０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上１００×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下であるものを用いる。より好ましくは、同磁場中において４０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上８０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下の磁化の強さをもつキャリアを用いる。上記範囲内であれば、直流の現像バイアスを用いた場合にも、ザラツキ感がほとんどなく、高画質な画像を得ることができる。この磁化の強さが上記範囲よりも小さいと、キャリア付着によって異常画像が発生しやすくなる。一方、この磁化の強さが上記範囲よりも大きいと、現像領域における磁気ブラシが疎になってしまい、磁気ブラシ先端部の密度の低下を引き起こしてザラツキ感の悪い画像となる。
【００３６】
また、現像剤のキャリアとして、動的抵抗値が１０５［Ω・ｃｍ］以上１０１０［Ω・ｃｍ］以下のものを用いる。このような抵抗値のキャリアでは、充分な現像能力を確保しつつ、キャリア付着しない現像を行うことができ、ザラツキ感がなく、高画質な画像を得ることができる。
【００３７】
また、現像剤のキャリアとして、体積平均粒径が２０［μｍ］以上６０［μｍ］以下であるものを用いる。より好ましくは、２０［μｍ］以上４０［μｍ］以下のものを用いる。このような粒径の小さいキャリアを用いると、大きな粒径のキャリアを用いる場合よりも磁気ブラシ先端部の密度を高めることが可能となり、よりザラツキ感のない画像を得ることが可能となる。
【００３８】
また、現像剤のトナーとして、体積平均粒径が７［μｍ］以下であるものを用いる。より好ましくは、６［μｍ］以下のものを用いる。このような粒径の小さいトナーを用いると、現像均一性が高まり、よりザラツキ感のない画像を得ることが可能となる。
【００３９】
以上、本実施形態の現像条件設定方法は、静電潜像を表面に担持して表面移動する潜像担持体である感光体ドラム１７に対して、非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を表面に担持して表面移動する現像剤担持体である現像スリーブ５０２を所定の現像ギャップを空けて対向させ、現像磁極Ｐ１により現像スリーブ上の磁性キャリアを穂立ちさせて現像スリーブ上に磁気ブラシを形成し、その磁気ブラシが感光体ドラム表面を摺擦する現像領域に現像バイアスを印加して感光体ドラム上の静電潜像を所定の現像条件で現像する現像装置２とを備えた画像形成装置である複写機の該所定の現像条件を設定するものである。具体的には、少なくとも上記現像領域よりも広い範囲にわたって感光体ドラム１７の表面にトナーを均一に付着させてベタトナー像を形成し、静止状態の感光体ドラム１７に対し、上記磁気ブラシが形成された静止状態の現像スリーブ５０２を上記所定の現像ギャップと同じ距離を空けて対向させ、その対向領域に、そのベタトナー像を形成する際に印加した現像バイアスと同じ絶対値であって逆極性のバイアスを印加する。その後、感光体ドラム１７を現像スリーブ５０２上の磁気ブラシから離間させ、感光体ドラムの表面上でトナーが存在しない部分のトナー離脱面積Ｓ１を算出する。そして、磁気ブラシによって覆われていた感光体ドラム１７の表面部分のブラシ被覆面積Ｓ０に対するトナー離脱面積Ｓ１の比率Ｓ１／Ｓ０を算出し、この比率Ｓ１／Ｓ０が０．７以上１．０以下となるように、上記複写機の現像条件を設定する。これにより、上述した実験でも確認されているように、上記複写機においてザラツキ感のない画像を安定して得ることが可能となる。
また、本実施形態では、感光体ドラム１７を現像スリーブ５０２上の磁気ブラシから離間させた後の感光体ドラム表面を撮像手段であるデジタルマイクロスコープにより撮像し、その撮像画像データを、トナーが存在しない部分が１となりトナーが存在する部分が０となるように２値化処理する。そして、この２値化処理後の撮像画像データを、感光体ドラム１７の表面移動方向に対して直交する方向に複数分割したときの各部分の２値化データについて、上記磁気ブラシによって覆われていた感光体ドラム表面部分の表面移動方向中央部分Ｏを中心に該表面移動方向の摺擦幅Ｗに相当する長さ分の２値化データの平均値をそれぞれ算出する。その後、各平均値のバラツキを示す標準偏差を算出し、この標準偏差が０．０９以下となるように、上記複写機の現像条件を設定する。これにより、上述した実験でも確認されているように、上記複写機において、よりザラツキ感のない画像を得ることができる。なお、上記摺擦幅Ｗは、上記複写機における感光体ドラム１７の表面移動速度に対する現像スリーブ５０２の表面移動速度の比率（線速比）をｋとし、現像領域中で磁気ブラシが接触している感光体ドラム表面部分の表面移動方向長さをｂとしたとき、Ｗ＝ｂ（ｋ−１）を満たすものである。
また、本実施形態における複写機では、現像スリーブ５０２によって現像領域に搬送される現像剤搬送量が３０［ｍｇ／ｃｍ２］以上１００［ｍｇ／ｃｍ２］以下となるように設定されているので、上述したように、画像後端部で白抜けが発生するのを抑制しつつ、ザラツキ感のない画像を得ることができる。
また、本実施形態における複写機では、感光体ドラム１７に対する現像スリーブの線速比ｋが１．２以上３．０以下となるように設定されているので、上述したように、感光体ドラム１７へのキャリア付着や画像後端部の白抜けが発生するなどの悪影響を抑制しつつ、ザラツキ感のない画像を得ることができる。
また、本実施形態における複写機では、現像磁極Ｐ１によって発生する現像スリーブ表面上の法線方向磁束密度が６０［ｍＴ］以上１２０［ｍＴ］以下となるように設定されているので、上述したように、現像電界が直流電界であっても、ザラツキ感がなく、高画質な画像を得ることができる。
また、本実施形態における複写機では、現像磁極Ｐ１の磁極角度が、現像スリーブ表面移動方向上流側に０［°］よりも大きく５［°］以下であるので、上述したように、よりザラツキ感のない画像を得ることができる。
また、本実施形態における複写機では、磁性キャリアとして、単位質量当たりの磁化の強さが１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中において３０×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以上１００×１０−７×４π［Ｗｂ・ｍ／ｋｇ］以下であるものを用いているので、上述したように、キャリア付着を抑制しつつ、ザラツキ感のない画像を得ることができる。
また、本実施形態における複写機では、磁性キャリアとして、動的抵抗値が１０５［Ω・ｃｍ］以上１０１０［Ω・ｃｍ］以下であるものを用いているので、上述したように、充分な現像能力を確保しつつ、キャリア付着しない現像を行うことができ、ザラツキ感がなく、高画質な画像を得ることができる。
また、本実施形態における複写機では、磁性キャリアとして、体積平均粒径が２０［μｍ］以上６０［μｍ］以下であるものを用いているので、上述したように、よりザラツキ感のない画像を得ることが可能となる。
また、本実施形態における複写機では、非磁性トナーとして、体積平均粒径が７［μｍ］以下であるものを用いているので、上述したように、よりザラツキ感のない画像を得ることが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至１１の発明によれば、磁気ブラシ先端部の密度だけでなく現像領域内でのトナーの挙動をも考慮することで、安定してザラツキ感のない高品位な画像を得ることを可能にするという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】同複写機に設けられた現像装置の概略構成図。
【図３】同複写機の現像条件を設定する現像条件設定方法を使用するための単体試験機を示す概略構成図。
【図４】同方法において感光体ドラム表面を撮像した撮像画像データを２値化処理したときの画像を示す説明図。
【図５】現像スリーブ軸方向における現像均一性を評価するための評価パラメータを算出する際に用いる各数値の説明図。
【図６】現像スリーブ軸方向の各位置におけるキャリア接触確率のバラツキを示す一次元波形のグラフ。
【符号の説明】
２      現像装置
１２    中間転写ベルト
１７    感光体ドラム
５０２  現像スリーブ
【図１】
2005037618.tif 000004
【図２】
2005037618.tif 000005
【図３】
2005037618.tif 000006
【図４】
2005037618.tif 000007
【図５】
2005037618.tif 000008
【図６】
2005037618.tif 000009