(57)【要約】【課題】画像形成速度が高速化した近年においても、トナー飛散や画像のかすれなど画像品質の低下を起こさずに画像の粒状性を改善する現像装置を提供する。【解決手段】像担持体と、現像剤担持体を備え、像担持体に形成された静電潜像に対しトナーと磁性粒子を含む２成分現像剤を現像剤担持体に担持させて供給することにより像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、現像剤担持体の像担持体に対する線速比を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、制御手段は、像担持体の線速を遅くすることで、現像剤担持体の像担持体に対する線速比を上げるように制御する。【選択図】図３
2013210489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
現像剤担持体を備え、前記像担持体に形成された静電潜像に対しトナーと磁性粒子を含む２成分現像剤を前記現像剤担持体に担持させて供給することにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記像担持体の線速を遅くすることで、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を上げるように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成速度の異なる２つ以上の画像出力モードを備え、
前記制御手段は、前記２つ以上の画像出力モードのうち画像形成速度の遅い画像出力モードで画像形成を行うとき、
前記現像剤担持体の線速を前記２つ以上の画像出力モードのうち少なくとも前記画像形成速度の遅い画像出力モードより画像形成速度が速い画像出力モードにおける現像剤担持体の線速から変えず、
前記像担持体の線速を少なくとも前記画像形成速度の遅い画像出力モードより画像形成速度が速い画像出力モードにおける像担持体の線速より遅くすることで、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を上げるように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記画像形成速度の遅い画像出力モードで画像形成を行うとき、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を２．３以上に制御することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記磁性粒子として樹脂を母材とし磁性材料を練り込んだ磁性粒子を用いることを特徴とする請求項1から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体は内側に磁極を配設し、
前記磁極のうち、前記像担持体に対向する位置に配設される磁極により発生する法線方向磁束密度が前記現像剤担持体上で１２０ｍＴ以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
像担持体と、
現像剤担持体を備え、前記像担持体に形成された静電潜像に対しトナーと磁性粒子を含む２成分現像剤を前記現像剤担持体に担持させて供給することにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を制御する制御手段とを備えたプロセスカートリッジであって、
前記制御手段は、前記像担持体の線速を遅くすることで、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を上げるように制御することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
画像形成速度の異なる２つ以上の画像出力モードを備え、
前記制御手段は、前記２つ以上の画像出力モードのうち画像形成速度の遅い画像出力モードで画像形成を行うとき、
前記現像剤担持体の線速を前記２つ以上の画像出力モードのうち少なくとも前記画像形成速度の遅い画像出力モードより画像形成速度が速い画像出力モードにおける現像剤担持体の線速から変えず、
前記像担持体の線速を少なくとも前記画像形成速度の遅い画像出力モードより画像形成速度が速い画像出力モードにおける像担持体の線速より遅くすることで、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を上げるように制御することを特徴とする請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記制御手段は、前記画像形成速度の遅い画像出力モードで画像形成を行うとき、前記現像剤担持体の前記像担持体に対する線速比を２．３以上に制御することを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記磁性粒子として樹脂を母材とし磁性材料を練り込んだ磁性粒子を用いることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記現像剤担持体は内側に磁極を配設し、
前記磁極のうち、前記像担持体に対向する位置に配設される磁極により発生する法線方向磁束密度が前記現像剤担持体上で１２０ｍＴ以上であることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の高画質化のための画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置において、現像剤担持体上に現像剤を担持し、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像剤規制部材で規制した後に、感光体等の像担持体に対向する現像領域に現像剤を搬送し、現像剤担持体に現像バイアスを印加して形成された現像電界により現像剤としてのトナーを現像領域において現像する現像装置が知られている。
【０００３】
また、上記の現像装置を備えた画像形成装置における画像品質には、画像の粒状性あるいはざらつき感といった表現で表される特性が挙げられる。そして、近年の画像形成装置における画像の高画質化を望む声とも相俟って、画像の粒状性の改善やざらつき感の解消が求められている。
【０００４】
そこで、２成分現像方式を採用する画像形成装置において、上記画像の粒状性を改善し、ざらつき感を解消すべく、像担持体と現像剤担持体の線速比を大きくする、すなわち現像剤担持体を像担持体よりも速く回転させる発明が特許文献１に開示されている。
【０００５】
上記の２成分現像方式を採用する画像形成装置においては、現像剤担持体の像担持体に対する線速比が大きいほど画像の粒状性が改善される傾向がある。これは、像担持体上に形成された静電潜像に対し、現像剤としてのトナーを保持したキャリアが十分に接触することでトナー供給の均一性が向上することによるものである。
【０００６】
また、現像バイアスと現像ローラ線速との両者を現像条件制御テーブルを参照して適当に調整することにより、現像剤劣化等により変動してしまった粒状性及び平均トナー付着量を出荷時状態に復元する技術が特許文献２に記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、画像形成速度の高速化に伴い、現像剤担持体の線速も速くなってきている。このような状況下で、特許文献１に記載のように画像の粒状性の改善につき、像担持体と現像剤担持体の線速比を上げてしまうと、現像剤担持体の線速が速すぎてトナー飛散が発生することになる。また、現像領域におけるキャリアの通過速度が速くなることから、現像時に像担持体に付着したトナーの一部が現像領域内でキャリアにより再びかぎとられるという、いわゆるスキャベンジングという現象が生じ画像がかすれてしまう。
【０００８】
つまり、画像形成速度の高速化が進んだ近年においては、粒状性を改善するために像担持体と現像剤担持体の線速比を上げるべく現像剤担持体の線速を速くすることが、トナー飛散や画像のかすれなど画像品質の低下を起こし、却って粒状性を低下させることになる。
【０００９】
一方、２成分現像方式を採用する画像形成装置において、厚紙などに対応するために画像形成速度を下げるモードを設けたものが存在する。しかし、このモードでは現像剤担持体の線速も同時に下げており、普通紙に対応した通常モードと線速比は同じであるため、粒状性の改善に繋がることはない。
【００１０】
そこで本発明は、画像形成速度が高速化した近年においても、トナー飛散や画像のかすれなど画像品質の低下を起こさずに画像の粒状性を改善する画像形成装置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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像剤担持体を備え、像担持体に形成された静電潜像に対しトナーと磁性粒子を含む２成分現像剤を現像剤担持体に担持させて供給することにより像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置と、現像剤担持体の像担持体に対する線速比を制御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、制御手段は、像担持体の線速を遅くすることで、現像剤担持体の像担持体に対する線速比を上げるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体の線速を遅くして現像剤担持体の像担持体に対する線速比を上げるので、画像形成速度が高速化した近年においても、トナー飛散や画像のかすれなど画像品質の低下を起こさずに画像の粒状性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置内のプロセスカートリッジが備える現像装置の概略構成を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置において、実験により現像剤担持体の像担持体に対する線速比を変化させた場合における粒状性の評価結果を示すグラフ図である。
【図４】本発明の実施形態の画像形成装置におけるマグネットローラにより発生する現像スリーブ上の法線方向磁束密度を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態の画像形成装置１は、ユーザが例えば高画質モードなどの画像形成速度が遅い画像出力モード（後述する高画質モード）を選択した際に、画像出力時の感光体の線速を低減し且つ、現像スリーブの線速を高画質モードより画像形成速度が速い画像出力モードと同じ速度のまま画像形成を行うことを特徴としている。上記記載の本実施形態の画像形成装置１の特徴について、以下図面を用いて詳細に解説する。
【００１５】
本実施形態の画像形成装置１について、図１を用いて説明する。本実施形態の画像形成装置１は、電子写真方式を採用しており、作像部としてのプロセスカートリッジとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋとする。）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ１１Ｙ・１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋとを備えている。
【００１６】
また、本実施形態の画像形成装置１は、上記４つのプロセスカートリッジに加え、潜像形成手段としての露光装置２５と、給紙手段４０と、中間転写ユニット２４と、定着装置２０と、用紙排出部として画像形成装置１の本体上面に形成されたスタック部３０とにより構成される。
【００１７】
上記４つのプロセスカートリッジは、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。上記Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーは、４つのトナー供給手段１９Ｙと、１９Ｍと、１９Ｃと、１９Ｋとから供給される。
【００１８】
プロセスカートリッジの概略構成について、Ｙトナーを用いるプロセスカートリッジ１１Ｙを例にとり説明する。プロセスカートリッジ１１Ｙは、像担持体としてのドラム状の感光体１２Ｙと、ドラムクリーニング装置５７Ｙと、不図示の除電装置と、帯電装置５６Ｙと、現像装置５０Ｙとを備えている。このプロセスカートリッジ１１Ｙは、画像形成装置１本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１９】
ドラムクリーニング装置５７Ｙは、感光体１２Ｙ表面に残留したトナーを除去する装置である。また、除電装置はドラムクリーニング装置５７Ｙによるドラムクリーニング後の感光体１２Ｙの残留電荷を除電する装置である。さらに、帯電装置５６Ｙは感光体１２Ｙの表面を一様に帯電する装置である。さらに、現像装置５０Ｙは感光体１２Ｙの表面に担持された静電潜像をＹトナー像に現像する装置である。現像装置５０Ｙの具体的構成については後述する。
【００２０】
露光装置２５は、上記４つのプロセスカートリッジの下方に配設され、不図示の光源から発したレーザ光Ｌを、不図示の駆動手段によって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、不図示の複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射する装置である。
【００２１】
給紙手段４０は、上記露光装置２５の下方に配設され、用紙収容カセット１８、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２などからなる。用紙収容カセット１８は、記録媒体としての転写紙Ｐを複数枚かさねて収容するための用紙収容部である。また、給紙ローラ２１は、用紙収容カセット１８から転写紙Ｐをレジストローラ対２２へ向けて給紙する部材である。またレジストローラ対２２は、回転駆動により転写紙Ｐを挟み込み後述の２次転写ニップＮ２へ送り出す部材である。
【００２２】
中間転写ユニット２４は、上記４つのプロセスカートリッジの上方に配設され、中間転写ベルト１５と、４つの１次転写バイアスローラ１３Ｙ・１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｋと、クリーニング装置１６と、２次転写バックアップローラ１４と、クリーニングバックアップローラ２６と、テンションローラ２８とを備える。
【００２３】
定着装置２０は、熱と圧力により、転写紙Ｐの表面に転写された上記各色のトナー像を定着する装置である。
【００２４】
次に、上述の構成を備えた本実施形態の画像形成装置１による画像形成動作についてＹトナーを用いたプロセスカートリッジ１１Ｙを例にとり、以下説明する。まず、帯電装置５６Ｙは、図示しない駆動手段により時計回りに回転する感光体１２Ｙの表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体１２Ｙの表面は、露光装置２５から照射されるレーザ光Ｌによって露光走査されてＹトナー用の静電潜像を担持する。このＹトナー用の静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５０ＹによってＹトナー像に現像される。その後、中間転写ベルト１５上に中間転写される。
【００２５】
ドラムクリーニング装置５７Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１２Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、不図示の除電装置は、クリーニング後の感光体１２Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１２Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００２６】
他のプロセスカートリッジ１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋにおいても、同様にして感光体１２Ｍ・１２Ｃ・１２Ｋ上にＭ・Ｃ・Ｋの各トナー像が形成され、各トナー像が中間転写ベルト１５上に中間転写される。
【００２７】
中間転写ベルト１５は、２次転写バックアップローラ１４と、クリーニングバックアップローラ２６と、テンションローラ２８に張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって反時計回りに無端移動せしめられる。
【００２８】
１次転写バイアスローラ１３Ｙ・１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｋは、上記のように無端移動せしめられる中間転写ベルト１５を感光体１２Ｙ・１２Ｍ・１２Ｃ・１２Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップＮ１をそれぞれ形成する。
【００２９】
これらは中間転写ベルト１５の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ１３Ｙ・１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｋを除く他のローラは、全て電気的に接地されている。
【００３０】
中間転写ベルト１５は、上記の無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１２Ｙ・１２Ｍ・１２Ｃ・１２Ｋ上のＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋトナー像が重ね合わせて中間転写ベルト１５上に１次転写される。これにより、中間転写ベルト１５上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３１】
一方、給紙手段４０において、転写紙Ｐに当接された給紙ローラ２１が不図示の駆動手段によって反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２２へ向けて給紙される。レジストローラ対２２は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。
【００３２】
そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップＮ２に向けて送り出す。給紙手段４０においては、給紙ローラ２１と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２２との組み合わせによって搬送手段２７が構成されている。搬送手段２７は、転写紙Ｐを用紙収容カセット１８から後述の２次転写ニップＮ２まで搬送するためのものである。
【００３３】
２次転写バックアップローラ１４は、２次転写ローラ１７との間に中間転写ベルト１５を挟み込んで２次転写ニップＮ２を形成する。中間転写ベルト１５上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップＮ２で転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップＮ２を通過した後の中間転写ベルト１５には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１６によってクリーニングされる。
【００３４】
上記２次転写ニップＮ２においては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト１５と２次転写ローラ１７との間に挟まれて、上記レジストローラ対２２側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップＮ２から送り出された転写紙Ｐには、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力により、表面に転写された４色トナー像が定着される。
【００３５】
その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２３のローラ間を経て機外へと排出される。上記排紙ローラ対２３によって機外に排出された転写紙Ｐは、スタック部３０に順次スタックされる。
【００３６】
Ｙトナーを用いた場合を例にとり、上記プロセスカートリッジ１１Ｙ内の現像装置５０Ｙの具体的構成について、図２を用いて以下説明する。現像装置５０Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分現像剤を表面担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１Ｙと、現像スリーブ５１Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｙとを備えている。
【００３７】
ドクター５２Ｙの現像剤搬送方向上流側には、感光体１２Ｙと対向した現像領域に搬送されずにドクター５２Ｙで規制された現像剤を収容する１軸側現像剤収容部５３Ｙが形成されている。また、１軸側現像剤収容部５３Ｙに隣接し、Ｙトナーが補給される２軸側現像剤収容部５４Ｙが形成されている。１軸側現像剤収容部５３Ｙと２軸側現像剤収容部５４Ｙには、それぞれ、現像剤を攪拌搬送するための２本の現像剤搬送スクリュ５５Ｙが設けられている。
【００３８】
次に、現像装置５０Ｙの動作について説明する。まず、現像装置５０Ｙにおいて、現像スリーブ５１Ｙ上に現像剤層が形成される。また、トナーは２軸側現像剤収容部５４Ｙに補給され、現像剤搬送スクリュ５５Ｙにより攪拌搬送されて現像剤内に取り込まれる。このトナーの取り込みは、現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるように行われる。
【００３９】
現像剤中に取り込まれたトナーは、キャリアとの摩擦帯電により帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１Ｙの表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１Ｙに担持された現像剤層は、現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い矢印方向Ａに搬送される。
【００４０】
矢印方向Ａに搬送される途中、現像剤層はドクター５２Ｙで層厚を規制され、感光体１２Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像スリーブ５１Ｙ上には不図示の電源から、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されており、感光体１２Ｙとの電位差によりトナーが感光体１２Ｙに移動し現像が行われる。
【００４１】
なお、現像装置５０Ｙに含まれる磁性粒子の母材として使用される磁性材料は飽和磁化が５０〜７０ｅｍｕ／ｇのフェライト材料である。本実施形態に係る現像装置５０Ｙ・５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｋにおいては、磁性粒子はその平均粒径が約３５μｍに調整されており、母材にはベースとなるフェライト材料を１２５０〜１３００℃で３〜５時間ほど焼成してから、クラッシャーなどで粉砕し、その後、所望の粒径に加工したものを使用している。
【００４２】
また、本実施形態の画像形成装置１は、上記プロセスカートリッジ１１Ｙの動作を制御する制御部６０Ｙを備える。制御部６０Ｙは、例えば、感光体１２Ｙ及び現像装置５０Ｙにおける現像スリーブ５１Ｙの線速を制御すべく、感光体１２Ｙ及び現像スリーブ５１Ｙを駆動する不図示の駆動装置に制御信号を送出する。なお、制御部６０Ｙが、プロセスカートリッジ１１Ｙ内の上記感光体１２Ｙ及び現像スリーブ５１Ｙだけでなく、その他の各部材による上述の動作をも制御することは言うまでもない。
【００４３】
また、Ｍ・Ｃ・Ｋの他のトナーを用いた他のプロセスカートリッジ１１Ｍ・１１Ｃ・１１Ｋにおいても上述と同様の構成を備え、上述と同様の制御がなされる。
【００４４】
次に、本実施形態の画像形成装置１における、出力画像の粒状性を改善する画像出力モードについて説明する。本実施形態の画像形成装置１は、複数の画質モードのうちからユーザが選択可能な高画質モードを備える。例えば、高画質モードとは、画質モードが高・中・低の３モードあるとき、中画質モードよりも画像形成速度の遅い画像出力モードをいう。ユーザは画像形成装置１本体が備える不図示の操作パネルあるいは、ＬＡＮ等のネットワークインタフェースを通じて本体に接続されたＰＣなどから高画質モードを選択できる。
【００４５】
ユーザが高画質モードを選択した場合には、画像出力時に、現像スリーブの線速は通常時と変更することなく、感光体の線速を遅くすることで、現像スリーブの感光体に対する線速比を上げる制御が行われる。現像スリーブの線速を上げることなく、現像スリーブの感光体に対する線速比を上げることで、粒状性の良好な画像を得ることができる。
【００４６】
上述の粒状性改善の効果を確かめるため、本実施形態に係る画像形成装置１を用いて、感光体の線速および、現像スリーブの感光体に対する線速比を変化させる実験を行った。ここでは粒状性を評価するために、画像面積率２５％のハーフトーン画像を出力した。粒状性の評価は、あらかじめ５段階（１は悪い→５は良い）の段階見本を作成して、目視により行う。段階見本を定性的な言葉で表現すると次の表１のようになる。
【００４７】
【表１】
2013210489.tif 000003
【００４８】
上記の実験結果を図３に示す。図においてＶｏｐｃは感光体の線速（単位はｍｍ／ｓｅｃ）を表し、縦軸に粒状性ランクを、横軸に現像スリーブの感光体に対する線速比を表す。図３に示す実験結果から、感光体の線速が速い条件、つまりＶｏｐｃを２３０ｍｍ／ｓｅｃとした場合は、線速比を上げると現像スリーブの線速が速すぎることになるために、画像がかすれ粒状性が改善されないことが分かった。例えば、図において、線速比が２．３を越えると粒状性ランクが５から４へ下がり、さらに線速比が３．３を越えると粒状性ランクが４から３へと下がっていることが分かる。
【００４９】
一方、感光体線速を遅くした条件、つまりＶｏｐｃを１１５ｍｍ／ｓｅｃとした場合では、現像スリーブの線速を速くすることなく線速比を上げるため、画像がかすれ粒状性が低下することはない。例えば、図において、線速比２．３以上の領域で粒状性ランク５を維持し粒状性の良い画像が得られ、また線速比が３以上の領域においても粒状性の低下が見られず、粒状性ランク５を維持しており、粒状性の良い画像が得られることが分かる。なお、上記感光体の線速は一例であり、上記の２つの数値に限定されるものではない。
【００５０】
［変形例］
本実施形態の画像形成装置１において、上記フェライト材料を母材に用いた磁性粒子に代えて、樹脂キャリアを使用した変形例について説明する。つまり、本変形例は、各色の現像装置において、収容されている現像剤の磁性粒子として、母材として樹脂に磁性体粒子を混ぜ込んだ樹脂キャリアを使用していることを特徴としている。
【００５１】
樹脂材料を母材に用いた磁性粒子は、上記フェライト材料を母材に用いた磁性粒子よりも、飽和磁化が小さくなる。本変形例で用いた樹脂キャリアの飽和磁化は４５ｅｍｕ／ｇであった。本変形例のように飽和磁化が小さく、またフェライトよりも比重が小さい樹脂を用いることで、現像ニップ内での磁気ブラシの硬さが柔らかくなり、より滑らかで均一な現像が行われ、より粒状性の良い画像が得られることが分かった。
【００５２】
次の表２に、感光体の線速と現像スリーブの感光体に対する線速比を同一とし、樹脂キャリアを使用した条件で粒状性ランクを評価した結果を示す。
【００５３】
【表２】
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【００５４】
表２において、樹脂材料を母材に用いた樹脂キャリアを使用した場合の粒状性ランクが４であるように、フェライト材料を母材としたフェライトキャリアを使用した場合の粒状性ランクが３である場合と比較して、より粒状性の良い画像が得られることが分かる。
【００５５】
一方、飽和磁化の小さい樹脂キャリアを使用することで、感光体１２Ｙへのキャリア付着が発生し、異常画像が発生することが分かった。そこで、感光体１２Ｙへのキャリア付着の発生を抑えるために、現像スリーブ５１Ｙの内部に存在する磁界発生手段としてのマグネットローラ５０１Ｙの磁極のうち、感光体１２Ｙと対向する位置にある現像主極の法線方向磁束密度の大きさを変化させ、キャリア付着の防止を検討した。図４は、マグネットローラ５０１Ｙにより発生する現像スリーブ５１Ｙ上の法線方向磁束密度を表す概略図である。図中に示すＺが現像主極である。
【００５６】
次の表３に、現像主極の法線方向磁束密度の大きさを変化させた条件で感光体１２Ｙへのキャリア付着を評価した実験結果を示す。なお、表中、×はキャリア付着があったことを示し、○はキャリア付着がなかったことを示している。
【００５７】
【表３】
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【００５８】
表３に示すようにＺ法線方向における磁束密度を１２０ｍＴ以上とすることで、樹脂キャリアが磁場により現像スリーブ５１Ｙ側に引き寄せられる力が強くなり感光体１２Ｙへのキャリアの付着を防止することが出来る。なお、上記では、Ｙトナーを用いた現像装置５０Ｙを例にとり説明したが、他のＭ・Ｃ・Ｋの各色トナーを用いた現像装置５０Ｍ・５０Ｃ・５０Ｋにおいても同様である。
【００５９】
以上のように、上述した実施形態の画像形成装置は、画像形成速度の異なる２つ以上の画像出力モードを備え、制御手段は、２つ以上の画像出力モードのうち画像形成速度の遅い画像出力モードで画像形成を行うとき、現像剤担持体の線速を２つ以上の画像出力モードのうち少なくとも画像形成速度の遅い画像出力モードより画像形成速度が速い画像出力モードにおける現像剤担持体の線速から変えず、像担持体の線速を少なくとも画像形成速度の遅い画像出力モードより画像形成速度が速い画像出力モードにおける像担持体の線速より遅くすることで、現像剤担持体の像担持体に対する線速比を上げるように制御する。これにより、トナー飛散や画像のかすれなど画像品質の低下を起こさずに粒状性の良好な画像を得ることができる。
【００６０】
また、本実施形態の画像形成装置は、制御手段は、画像形成速度の遅い画像出力モードで画像形成を行うとき、現像剤担持体の像担持体に対する線速比を２．３以上に制御する。これにより、トナー飛散や画像のかすれなど画像品質の低下を起こさずに粒状性の良好な画像を得ることができる。
【００６１】
また、本実施形態の画像形成装置は、磁性粒子として樹脂を母材とし磁性材料を練り込んだ磁性粒子を用いる。これにより、より粒状性の良好な画像を得ることができる。
【００６２】
また、本実施形態の画像形成装置は、現像剤担持体が内側に磁極を配設し、この磁極のうち、像担持体に対向する位置に配設される磁極により発生する法線方向磁束密度が現像剤担持体上で１２０ｍＴ以上である。これにより、像担持体への磁性粒子の付着を防止することができるので、異常画像の発生を抑えることができる。
【００６３】
なお、上述する本実施形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、本実施形態の画像形成装置が備える制御部を画像形成装置内のプロセスカートリッジが備え、同様の制御を行う構成としてもよい。
【００６４】
また、本実施形態において画像出力モードを高画質・中画質・低画質の３モードとしているが、このモード数に限定されない。また、画像形成速度を基準としたモードとしてもよい。例えば、高速・中速・低速の３モードとしてもよい。この場合は、高速モードであれば低画質、低速モードであれば高画質となる。つまり、この場合は、低速モードのとき像担持体の線速を遅く制御して現像剤担持体の像担持体に対する線速比を上げるように制御することになる。
【符号の説明】
【００６５】
１    画像形成装置
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ    プロセスカートリッジ
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ    感光体
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ    １次転写バイアスローラ
１４    ２次転写バックアップローラ
１５    中間転写ベルト
１６    クリーニング装置
１７    ２次転写ローラ
１８    用紙収容カセット
１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ    トナー供給手段
２０    定着装置
２１    給紙ローラ
２２    レジストローラ対
２３    排紙ローラ対
２４    中間転写ユニット
２５    露光装置
２６    クリーニングバックアップローラ
２７    搬送手段
２８    テンションローラ
３０    スタック部
４０    給紙手段
５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ    現像装置
５１Ｙ    現像スリーブ
５２Ｙ    ドクター
５３Ｙ    １軸側現像剤収容部
５４Ｙ    ２軸側現像剤収容部
５５Ｙ    現像剤搬送スクリュ
５６Ｙ    帯電装置
５７Ｙ    ドラムクリーニング装置
６０Ｙ    制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２００２−２１４９１８号公報
【特許文献２】特許第４０５３８４８号公報
【図１】
2013210489.tif 000006
【図２】
2013210489.tif 000007
【図３】
2013210489.tif 000008
【図４】
2013210489.tif 000009