画像形成装置
【課題】 ６００〜１２００ＤＰＩ超の高解像度画像パターンを忠実に再現する高画質画像形成装置を提供する。
【解決手段】 露光装置に用いられる露光ビームのピーク強度１／ｅ2の径Ｗがｐの２倍以下であり、感光体の膜厚ｌおよび該感光体の誘電率εaと、現像剤層厚ｍおよび現像剤層誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとで定義される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntの値が０．３以上であることを特徴とする画像形成装置。
【解決手段】 露光装置に用いられる露光ビームのピーク強度１／ｅ2の径Ｗがｐの２倍以下であり、感光体の膜厚ｌおよび該感光体の誘電率εaと、現像剤層厚ｍおよび現像剤層誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとで定義される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntの値が０．３以上である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、静電潜像を形成し、トナーにて可視像化するデジタル画像形成装置であって、特に階調性・解像性・安定性の向上を図る画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式による複写機・プリンタなどにおいては、高画質化の要求に応えるため、デジタルプリンティング技術の高解像度化が進んでいる。すなわち、従来４００〜６００ＤＰＩの解像度が主流であったのに対し、１２００ＤＰＩ以上の解像度の画像形成装置が実用化されつつある。この高解像度化を実現するためには電子写真方式の各プロセスにおいてその技術レベルの向上が必要となる。その手段として、定性的には露光ビームの小径化、トナー粒径の小径化、感光体の薄膜化等が有効であることが論じられている。
【０００３】最小ドット記録周期ｐ（解像度の逆数）とビーム径Ｗとの関係に関して、特開昭５８−１５２２６９号公報に、１．８ｐ≦Ｗ≦１．９ｐの数値限定例が開示されており、詳細なものとしては、電子写真学会誌第２６巻第１４号２４頁以降（１９８７）に、最適スポット径に関して論じられており、その値はレーザーパワーにより変動するが、一例として１．３ｐ＜Ｗ＜１．６ｐの数値限定例が開示されている。
【０００４】また、感光体膜厚を規定するものとして、特開平９−３１９１６４号公報には、露光ビーム径と感光体膜厚・潜像コントラスト電位の関係を限定することで、薄膜感光体を用いなくても潜像劣化を抑制できると開示されている。また、特開平１０−２８２７０９号公報には、感光体膜厚と転写電流および露光ビーム面積との関係を限定することで潜像劣化と転写劣化を抑制できると開示されている。同様に、特開平５−２１６３３０号公報では膜厚・ビーム径・トナー粒径・キャリア径を限定し、特開平１０−１７１２２１号公報では膜厚・ビーム径・露光エネルギー・感光体感度を限定している。
【０００５】また、Journal of Imaging Technology,Vol.12,144(1986)の" Ion PrintingTechnology "には、上記のような感光体や光露光装置を用いるものとは異なり、絶縁体上にイオンを直接供給して静電潜像を形成するものが開示されており、３００ｄｐｉの画像形成を実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、近年、複写機やプリンタの高画質化の要求に応えるため、６００ＤＰＩから１２００ＤＰＩへと高解像度化が進んできた。しかしながら、様々な実用上の問題で、真の高解像度化は進んでいないのが現状である。
【０００７】例えば、従来の６００ＤＰＩ用のφ７０〜８０μｍ程度のビームを用いて分解能のみ１２００ＤＰＩとしている装置では、１２００ＤＰＩの孤立ドットや孤立ラインを実現できていない。これは、潜像が高解像度化すると潜像電位のコントラストが低下し、現像に必要な電界強度を形成できなくなるからである。
【０００８】従来の膜厚の感光体で高解像度化を実現しようとすると、特開平９−３１９１６４号公報に示されるように、露光ビームを小径化しコントラスト電位を上げる方法が考えられる。ここで定義されているコントラスト電位とは、感光体の初期帯電電位と全面露光時の電位との差である。即ち、潜像の周波数特性という観点から見るとＤＣ的な潜像に対する潜像電位のコントラストである。しかしながら、潜像の空間周波数が高くなるに従って、潜像電位のコントラストは低下していく。６００ＤＰＩ以上の解像度、特に１２００ＤＰＩ以上の解像度で形成される高周波潜像においては、この潜像電位のコントラストが極端に低下するため様々な画質劣化が生じる。
【０００９】また、単に感光体の薄膜化や露光ビームの小径化を行っても、潜像が美しく形成できるだけで、その現像は困難を極める。つまり、潜像の美しさ・忠実さとは無関係に潜像周波数が高くなることにより、その電位振幅が小さくなり、現像に必要な電界強度を形成できなくなるからである。また、摩耗による低寿命化が懸念されるため、感光体の薄膜化は必要最小限に止めなければならない。
【００１０】また、感光体膜厚が薄くなると、静電容量が増加するため、現像に必要な帯電電位を得るより多くの表面電荷密度が必要となる。これは感光体膜内の電界強度上昇を招くため、材料の絶縁破壊という問題が発生する。さらに、有機感光体の場合は特に摩耗により薄膜化し低寿命化するという問題が生じるため、感光体の薄膜化は必要最小限に止めなければならない。
【００１１】さらに、最小ＯＮ／ＯＦＦ記録周期λ［μｍ］の周期ラインパターン（λ＝２ｐ）と、孤立オンラインパターンと、孤立オフラインパターンとの両立性が、高解像度化に伴い悪化してくるのも大きな課題である。
【００１２】本発明の目的は、６００〜１２００ＤＰＩ超の高解像度画像パターンを忠実に再現する高画質画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、最小ドット記録周期ｐをもって感光体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記露光装置に用いられる露光ビームのピーク強度１／ｅ2の径ＷがＷ≦２ｐであり、かつ、前記感光体の膜厚ｌおよび前記感光体の誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【００１４】
【数３】
【００１５】で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３である。
【００１６】また、静電潜像担持体上に最小ドット記録周期ｐの静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記最小ドット記録周期ｐが４３μｍ以下であり、かつ、前記静電潜像担持体の誘電体膜厚ｌおよび前記静電潜像担持体の誘電体の比誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層の比誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【００１７】
【数４】
【００１８】で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３である。
【００１９】また、静電潜像形成装置は、複数の電荷供給源から構成される電荷供給装置を選択的に駆動してイオンもしくは電子を静電潜像担持体上に供給し、静電潜像を形成する。
【００２０】さらに、潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．４８であり、また、前記現像剤の体積平均粒径ＤtがＤt≦ｐ／４であり、また、非磁性１成分接触現像方式を用い、また、前記現像装置内の現像剤担持体の現像部での抵抗Ｒdevが１０6［Ω］以下である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図をもとに本発明について説明する。
【００２２】まず、図１をもとに画像形成装置の概略構成について説明する。
【００２３】図１に示すように、画像形成装置は、そのほぼ中央部に配置された感光体１、感光体１表面を均一に帯電する帯電器２、画像に応じた光３による像を照射する光学系（図示せず）、光学系により露光されることで感光体１表面に形成された静電潜像を可視像化するための現像装置４、現像された像（トナー１０の像）を適宜搬送されてくるシート状の用紙Ｐに転写する転写器５、転写後に感光体１表面に転写されなかった残留現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置６、及び感光体１表面に残る帯電電荷を除去する除電器７等から構成され、帯電器２から除電器７が、感光体１の周囲に対向するように、この順序で感光体１の回転方向に配置されている。
【００２４】感光体１は、ドラム形状を有し、画像形成動作時に矢印方向に一定速度で回転駆動され、その表面に静電潜像を形成する。
【００２５】感光体１は、導電性基材上に電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）を積層した機能分離構造が一般的であるが、電荷発生と電荷輸送を同一の層で行う単層タイプのもの等を用いても良い。
【００２６】導電性基材としては、基材自体が導電性を有するもの、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム等が用いられ、その他に、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ合金、等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体基材に被膜形成し、導電層としたものや、導電性微粒子をプラスチックや紙に混合したものも用いられる。
【００２７】また、導電性支持体と電荷発生層の間に、電荷注入の阻止機能と接着機能を持つ下引き層を設けることもある。下引き層の材料としては、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、エチレン−アクリル酸共重合体等が用いられる。下引き層の膜厚５μｍ以下、好ましくは０．１〜３μｍの範囲がよい。
【００２８】電荷発生層の材料としては、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料等が用いられ、膜厚は０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍの範囲がよい。
【００２９】電荷輸送層の材料としては、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、ベンジジン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアリールメタン系化合物、カルバゾール系化合物等が用いられ、膜厚は３〜６０μｍ、好ましくは５〜４０μｍの範囲がよい。
【００３０】また、上記電荷発生材料や電荷輸送材料とともにバインダー樹脂が用いられる。バインダー樹脂の例としては、ポリカーボネート、スチレン、ポリエステル、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、塩化ビニル、メタクリル酸エステル、ポリウレタン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、セルロース樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、けい素樹脂等がある。
【００３１】用紙Ｐは、例えばトレイまたはカセットに多量に収容されており、収容された用紙が給送装置（図示せず）にて１枚給紙され、上述した転写器５が配置された感光体１と対向する転写領域へと、感光体１表面に形成されたトナー像の先端と一致するように送り込まれる。この転写後の用紙Ｐは、感光体１より剥離され、定着装置８へと送り込まれる。
【００３２】定着装置８は、用紙上に転写された未定着のトナー像を永久像として定着させるものであって、トナー像と対向する面が、トナーを溶融し、定着させる温度に加熱されたヒートローラからなり、ヒートローラに対向して用紙Ｐをヒートローラ側へと密着させる加圧ローラ等を設けて構成している。
【００３３】この定着装置８を通過した用紙Ｐは、画像形成装置外へと排出ローラ（図示せず）を介して排出トレイ（図示せず）上に排出処理される。
【００３４】光学系は、画像形成装置がプリンタやデジタル複写機であるため、半導体レーザを画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ駆動した光像を照射する。特にデジタル複写機においては、コピー原稿からの反射光を画像読取センサ（ＣＣＤ素子等）にて読取った画像データを半導体レーザを含む光学系へと入力し、画像データに応じた光像を出力するようにしている。また、プリンタにおいては、他の処理装置、例えばワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等からの画像データに応じた光像に変換し、これを照射するようにしている。この光像への変換は、半導体レーザだけでなく、ＬＥＤ素子、液晶シャッタ等であっても構わない。
【００３５】以上の構成をもとに、画像形成装置における画像形成動作を開始すれば、感光体１が矢印方向に回転駆動され、帯電器２にて感光体１表面が特定極性の電位に均一帯電される。この帯電後に、図示しない光学系により光像３が照射され、その光像３に応じた静電潜像が感光体１表面に形成される。この静電潜像を可視化するために次の現像装置４にて現像される。この現像は、ここでは一成分トナーによる現像であって、該トナーが感光体１表面に形成された静電潜像に例えば静電気力により選択的に吸引され、現像が行われる。
【００３６】このようにして現像された感光体１表面のトナー像は、適宜感光体１の回転に同期して搬送されてくる用紙Ｐに、転写領域に配置された転写器５にて静電転写される。この転写は、トナーの帯電極性と逆の極性にて転写器５が用紙Ｐ背面を帯電させることで、トナー像を用紙Ｐ側へと転移させている。
【００３７】転写後、感光体１表面には転写されなかったトナー像の一部が残留し、この残留トナーが、クリーニング装置６にて感光体１表面から除去され、感光体１を再利用するために除電器７にて感光体１表面が均一電位、例えばほぼ０電位に除電される。
【００３８】一方、転写後の用紙Ｐは、感光体１より剥離され、定着装置８へと搬送される。この定着装置８にて、用紙Ｐ上のトナー像は、溶融され用紙Ｐにローラ間の加圧力により圧着され融着される。この定着装置８を通過する用紙は、画像形成済み用紙Ｐとして画像形成装置の外部に設けられている排出トレイ（図示せず）等に排出処理される。
【００３９】次に、図２をもとに、非磁性一成分接触現像による現像装置について説明する。
【００４０】現像装置４は、一成分トナー、例えば非磁性の一成分トナー１０を収容した現像槽４０内に回転可能に現像ローラ４１、一成分トナー１０を現像ローラ４１側へと供給する供給ローラ４２を備え、現像槽４０の図において右側には必要に応じて補給される一成分トナー１０を現像槽４０内へと送り込むアジテーターまたはスクリューローラ９等を設けている。なお、一成分トナー１０は、例えば平均粒径約７μｍ程度の一成分非磁性トナーであって、ポリエステル系トナーあるいはスチレンアクリル系トナーが用いられる。
【００４１】現像ローラ４１は、現像領域へとトナーを搬送するために、現像槽４０内から一部が露出して感光体１と対向し、図示しない駆動モータが連結されて、感光体１と同一方向（矢印方向）に回転するように駆動されている。また、現像ローラには、上述した供給ローラ４２が圧接されている。
【００４２】現像ローラ４１表面に吸着され一成分の非磁性トナー１０は、感光体１表面と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像ローラ４１が感光体１表面に圧接されているため、その圧接された領域が現像領域となって、一成分トナー１０が感光体１表面の静電潜像に吸引され現像されることになる。なお、この現像ローラ４１と感光体１とが接触する現像領域での条件設定が本発明の重要な部分であるので後に詳細に説明する。
【００４３】また、現像ローラ４１には、現像バイアス電源回路１１から現像バイアス電圧Ｖａが供給されている。この現像バイアス電圧Ｖａは、感光体１に形成された静電潜像にトナー付着させ、それ以外の領域、つまり非画像領域にトナーを付着させないような極性及び電圧値に設定されている。
【００４４】現像ローラ４１は、その構造として例えば金属ローラ（回転軸を含む）の表面を高分子弾性体でコーティングして構成されている。高分子弾性体としては、ポリウレタン等にカーボンを分散したもの、あるいはイオン導電性のソリッドゴム等を用いるようにすれば、トナーの融着等が生じない所定の抵抗値を維持でき、後述するように現像バイアス電圧を供給する時に有効に作用する。
【００４５】詳細には、現像ローラ４１は、金属あるいは低抵抗樹脂の芯金（軸４１ａ）に、例えば比誘電率約１０程度の弾性部材である半導電層４１ｂを被覆して構成されている。この半導電層４６表面上には、トナー層４５が形成される。
【００４６】この現像ローラ４１表面の弾性部材としては、ＥＰＤＭ、ウレタン、シリコン、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどから選択された樹脂に、電気抵抗調整材料として導電性微粒子、例えばカーボン、ＴｉＯ2（酸化チタン）のいずれか一つ、もしくは複数を用いて分散混合した分散型抵抗調整樹脂をベースにした物や、上述した樹脂にイオン性導電材料、例えば過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、塩化ナトリウム等の無機イオン性導電物質などのいずれか一つ、もしくは複数を用いた電気的抵抗調整樹脂をベースにしたものが適切である。また、弾性を得るための発泡・混合工程として発泡剤を用いる場合には、シリコン系界面活性剤（ポリジアルシロキサン、ポリシロキサン、ポリアルキレノキシドブロック共重合体）が適切である。
【００４７】上記発泡成形の一つの方法として、加熱ブロー発泡成形の例としては、上記材料を適当量混合し、混合注入機で攪拌、射出押し出し金型に注入し、８０℃〜１２０℃で加熱し、射出する。加熱時間は、約５分〜１００分が好ましい。
【００４８】射出成形で芯金と一体成形する場合には、あらかじめ用意された金型に導電性金属芯金（軸）を中央に配設して、上述と同様に混合物質を流し込み、約１０分〜１６０分加熱加硫することによって一体成形品が得られる。
【００４９】上記現像ローラ４１の電気抵抗調整材料の一つのカーボンブラックは、窒素吸着比表面積２０ｍ2／ｇ以上１３０ｍ2／ｇ以下で、ＤＢＰ吸油量６０ｍｌ／ｇ以上１２０ｍｌ／ｇ以下のカーボンブラック（ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ等）を用い、これをポリウレタン１００重量部に対して０．５〜１５重量部（場合によっては７０重量部程度）として混合する。
【００５０】上記ポリウレタンとしては、軟質ポリウレタンフォームやポリウレタンエラストマーが適当である。これとは別に、上述したＥＰＤＭ、ウレタン、シリコン、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴムなども用いることができる。
【００５１】また、現像ローラ４１を構成する主成分として、ポリウレタンを用いるものとは別に、ＥＰＤＭを主成分に用いる場合、該ＥＰＤＭは、エチレン、プロピレンと第三成分、例えばジンクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、１．４−ヘキサジエン等を適当に配合したものであるから、エチレン含有量５〜９５重量部、プロピレン５〜９５重量部、第三成分がヨウソ価で０〜５０重量部で配合されることが好ましい。そこで、カーボンブラックの配合量は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１〜３０重量部にすると良好な分散性が得られる。用いるカーボンブラックは、上述したようにＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦなどである。
【００５２】また、抵抗調整材料であるカーボンブラックとともに、抵抗調整基材として、過塩素酸ナトリウム、テトラエチルアンモニウムクロライド等のイオン導電性物質やジメチルポリシロキサン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の界面活性剤等をＥＰＤＭ１００重量部に対して、０．１〜１０重量部用いると、一層良好な分散均一性が得られる。
【００５３】上記イオン導電性材料としては、イオン性導電性材料、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、塩化ナトリウム等の無機イオン性導電物質、もしくは変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート、ラウリルアンモニウムアセテート、オクタデシルトリメチルアンモニウム過塩素酸塩等の有機イオン性導電物質を用いることができる。これらは、いずれか一つ、もしくは複数を用いることができる。
【００５４】供給ローラ４２は、回転方向としては、現像ローラ２１の対向（圧接領域）部分で現像ローラ４１の回転方向と逆方向になるように回転駆動されている。この供給ローラ４２は、現像ローラ４１と同様な素材を用いており、電気的抵抗の調整も現像ローラ４１と同様の抵抗調整材料で可能である。また、供給ローラ４２の弾性をさらに大きくするために、発泡された（多孔質）素材を用いている。
【００５５】また、供給ローラ４２には、バイアス電源回路１２からバイアス電圧Ｖｃが印加されており、一般的にはトナーを現像ローラ４１側に押す方向、つまり供給ローラ４２側のトナーを反発し現像ローラ４１へと供給する方向のバイアス電圧が設定されている。例えば、負極性のトナーを用いる場合は、負極性側にさらに大きなバイアス電圧Ｖｃを供給ローラ４２に印加している。
【００５６】現像ローラ４１および供給ローラ４２は、図示しない駆動モータが連結されており、図において矢印方向に回転駆動されることで、供給ローラ４２によって現像ローラ４１にトナーを供給すると共に、現像後に現像に寄与されなかった現像ローラ４１表面のトナーを剥離（除去）する。
【００５７】この供給ローラ４２にて供給されたトナー１０は、現像ローラ４１表面に付着され、感光体１表面と対向する現像領域へ搬送される前に、現像ローラ４１に適度に圧接されたトナー付着量を規制する部材であるブレード４３によって、トナー付着量が規制され、一定のトナー層厚に規制されている。
【００５８】ブレード４３は、現像ローラ４１に適度の圧力にて圧接されている。このブレード４３は板状の金属材からなるブレード構成部材で形成されており、その先端近傍の腹（面）の部分が現像ローラ４１に圧接されている。従って、現像ローラ４１に供給されたトナー１０は、ブレード４３の所定の設定圧力や設定位置によって所定の帯電電荷量と厚みに規制され、感光体１と対向接触する現像領域へと搬送されていく。
【００５９】ブレード４３は、一端が現像槽４０側に固定され、他端の自由端側の腹の部分が現像ローラ４１表面に圧接するように設けられている。このブレード４３は、例えば板厚０．１〜０．２ｍｍ程度のリン青銅、あるいはステンレス（ＳＵＳ）等の金属板にて構成され、現像ローラ４１に対して所定圧で、その長手方向（現像ローラの回転軸方向）に沿って先端の近傍の腹部分が圧接されている。これにより、ブレード４３にて、現像ローラ４１表面に供給ローラ４２を介して担持された一成分トナー１０の量が一定にされ、感光体１と接触する現像領域へと搬送される。
【００６０】また、ブレード４３においても、バイアス電源回路１３から所定の電圧Ｖｂが供給されている。このバイアス電圧Ｖｂにおいても、トナー１０を現像ローラ４１側へと押す方向、他とえば負極性トナーであればより負極性側に大きな値が設定されている。また、ブレード４３に供給するバイアス電圧Ｖｂは、現像ローラ２１に供給される現像バイアス電圧Ｖｂと同電位に、またその絶対値で大きい値に設定する場合もある。
【００６１】一方、感光体１と対向する現像領域に搬送されたトナー１０は、感光体１表面に形成された静電潜像に応じて選択的に付着され、静電潜像をトナーの色により顕像化する。そして、現像に寄与されなかったトナー１０は、現像ローラ４１の回転により現像槽４０内に戻される。その戻される位置には、トナーのリセット部材４４が現像ローラ４１に圧接されるように設けられている。このリセット部材４４は、供給ローラ４２の現像ローラ４１の回転方向の手前に配置されており、適度に現像ローラ４１に圧接させるように一端部分が現像槽４０に固定され、自由端側の腹を現像ローラ４１に圧接する領域を有するバネ性を利用して圧接させるようにしている。
【００６２】リセット部材４４にて現像後の現像に寄与されなかったトナーは、現像ローラ４１の回転により現像槽４０へと回収される時に除電・除去され、再利用されることになる。
【００６３】また、リセット部材４４にも、トナーを除電・除去するためのバイアス電圧Ｖｄが電源回路１４から供給されている。
【００６４】以上のようにして現像装置４は、トナー１０を感光体１と対向する領域へと搬送し、感光体１表面の潜像を可視像化する。この感光体１表面のトナー像は上述したように転写領域にて適宜搬送されてくる用紙Ｐに転写器５の作用により転写され、該用紙が定着装置８を通過して画像形成装置外へと排出される。
【００６５】非磁性一成分系の現像剤であるトナーとしては、スチレンーアクリル共重合体８０〜９０重量部、カーボンブラック５〜１０重量部、また帯電制御剤０〜５重量部の組成からなる材料を混合、混練し、粉砕、分級することで平均粒径５〜１０μｍ程度の負帯電トナーを得ることができる。このトナーに対して、流動性を良好にするために内添又は外添されるシリカ（ＳｉＯ2）を０．５〜１．５重量部添加され、非磁性の一成分トナーを得ることができる。
【００６６】トナーとしては、負帯電に限らず、正帯電トナーを得ることもできる。これは、主成分の結着樹脂、帯電制御剤等を適宜選択することで簡単に得ることできる。また、トナーはモノクロ複写機、プリンタ用としての黒トナーに被らず、カラー複写機やプリンタ用のカラートナーにも応用可能である。
【００６７】また、非磁性一成分トナーは、上述した組成材料に限定されることはなく、以下に示す組成であっても本発明の画像形成装置に用いることができる。
【００６８】主成分である結着樹脂である熱可塑性樹脂としては、スチレンーアクリル共重合体以外に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、低分子量ポリプロピレン、エポキシ、ポリアミド、ポリビニルブチラール等であってもよい。
【００６９】また着色剤としては、黒トナーの場合には上述したカーボンブラックを用いる他に、ファーネスブラック、ニグロシン系染料、含金属染料等がある。そしてカラートナー用としては、黄色用のベンジジン系黄色顔料、フォノンイエロー、アセト酢酸アニリド系不溶性アゾ顔料、モノアゾ顔料、アゾメチン系色素等、マゼンタ用のキサンテン系マゼンタ染料、リンタングステンモリブデン酸レーキ顔料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料と有機カルボン酸から成る色材、チオインディゴ、ナフトール系不溶性アゾ顔料等、シアン用の銅フタロシアニン系顔料等がある。
【００７０】さらに、トナーの流動化材として用いられる例えば外添剤のシリカ以外に、コロイダルシリカ、酸化チタン、アルミナ、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンやそれらの混合物であってもよい。
【００７１】さらにまた、帯電制御剤としては、負帯電トナー用として、アゾ系含金染料、有機酸金属錯塩、塩素化パラフィン等を用いることができる。そして、正帯電トナー用としては、ニグロシン系染料、脂肪酸金属塩、アミン、４級アンモニウム塩等を用いることができる。
【００７２】上述の画像形成装置の説明を踏まえ、以下に本発明の特徴となる部分について説明する。
【００７３】電子写真方式でデジタル記録を行う場合、走査光学系もしくはＬＥＤ等を用いて感光体上に光を結像する。この結像ビームの光強度分布Ｉ（ｘ、ｙ）は一般的に下記の数５のＧａｕｓｓ分布で表される。
【００７４】
【数５】
【００７５】ここで、Ｐはレーザーパワー、Ｗx、Ｗyはそれぞれｘ方向およびｙ方向のスポット径の光強度Ｉが中心の１／ｅ2になるときの半径である。
【００７６】最小記録ドット幅での孤立ライン潜像を考察する場合、例えばｙ方向の光強度が均一とすると、光強度分布Ｉline（ｘ）は下記の数６で表される。
【００７７】
【数６】
【００７８】上記の数６を用いて、最小記録周期ｐとビーム径Ｗとの比をパラメーターに露光ビーム強度のプロファイル計算を行った。計算した潜像パターンは、最小記録ドット幅でのライン潜像がＯＮ／ＯＦＦで繰り返す１ｂｙ１パターンと５ライン周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す５ｂｙ５パターンとした。計算結果の一例を図３に示す。このときのパラメーター条件はＷ＝２ｐである。
【００７９】コントラストを評価する指標として下記の数７で定義されるＭＴＦがよく用いられる。
【００８０】
【数７】
【００８１】ＭＴＦ＝１でコントラストが最大であり、コントラストの低下に伴いＭＴＦは０に近づく。上記図３R>３のシミュレーション結果において、１ｂｙ１パターンのＭＴＦ値は０．７３であった。その他、上記パラメータを変えたときのＭＴＦ値は容易に計算できる。例えば、Ｗ＝√２ｐの場合ＭＴＦ＝０．９６、Ｗ＝２√２ｐの場合ＭＴＦ＝０．３０である。これは最小記録周期ｐに対してビーム径Ｗが大きすぎると隣接ドットとのクロストークが大きくなり、コントラストが低下することを示している。
【００８２】後述する実験装置にて実際に最小記録周期ｐとビーム径Ｗとの比をパラメーターにして実験を行った結果と上記シミュレーション結果とから、ＭＴＦ値が０．７以上が実用上必要な値と判断した。即ち、最小記録周期ｐとビーム径Ｗの比で現すと、Ｗ≦２ｐとなる。
【００８３】最小記録周期ｐとビーム径Ｗとの比に関して、これに類する結果は前述のように過去報告されているが、本発明において、後述する高周波潜像の現像電界を確保する条件が有効に働くためには、このビーム径に関する数値限定が重要かつ不可欠な前提条件となる。
【００８４】次に、現像部潜像電界の周波数特性解析理論について説明する。
【００８５】図４に現像部の電場解析モデルを示す。ここで、１層目は感光体層であり、層厚ｌ、誘電率εa、ポテンシャル関数Φ1である。２層目は現像剤層であり、層厚ｍ、誘電率εb、ポテンシャル関数Φ2である。ｚ軸方向座標原点は１層目と２層目の境界にある。感光体層の下部は導電性基板で電位０［Ｖ］であり、現像剤層の上部は現像電極（現像ローラー）で電位Ｖ0［Ｖ］である。
【００８６】
【数８】
【００８７】感光体表面（境界面）には上記数８で表される正弦波状電荷分布σが存在する。
【００８８】
【数９】
【００８９】また、感光体層とトナー層の電場は上記数９のラプラス方程式で記述できる。
【００９０】
【数１０】
【００９１】
【数１１】
【００９２】
【数１２】
【００９３】ポテンシャル関数のＡＣ成分とＤＣ成分を上記数１０により定義する。このようなポテンシャル関数の解析解は、上記数１１および数１２で表される一般解の係数、ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を求めることにより導出できることが知られている。
【００９４】
【数１３】
【００９５】
【数１４】
【００９６】電位の連続性と電束密度の連続性を境界条件として導入することにより、トナー層のポテンシャル関数は上記数１３および数１４のように導出される。
【００９７】次に、周波数特性解析結果について考察する。
【００９８】上記解析解をもとに現像部における感光体表面潜像電位の周波数特性を分析する。ここで、感光体膜厚ｌを変数とする場合の制約条件として、表面電荷密度σ0が膜厚に依らず一定とした。
【００９９】感光体帯電時の感光体内部電界強度Ｅchは、
【０１００】
【数１５】
【０１０１】で現されるように膜厚に依らず一定である。
【０１０２】従ってσ0を一定とするとＥch一定となり、感光体の絶縁破壊強度に対する余裕度を膜厚に依らず一定の条件とすることができる。
【０１０３】また、周波数特性シミュレーションを行う際の各変数の標準値を表１にまとめる。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】感光体表面電荷密度σ0の標準値は上記表１のように、２０μｍの膜厚の感光体を１０００Ｖまで帯電する条件を標準条件として計算した値の１．３３［ｍＣ／ｍ2］とした。
【０１０６】感光体膜厚ｌをパラメータに潜像波長と潜像電位振幅との関係を計算した結果を図５に示す。感光体膜厚ｌ以外の変数は上記表１の値である。図５により、空間周波数の増加に伴い、潜像電位振幅が減少することがわかる。これは、空間周波数の高い画像の現像量が減少することに対応する。
【０１０７】また、感光体膜厚が薄い場合の特性として、電位振幅の絶対量は小さいが周波数特性がフラットな特性となることがわかる。これは、空間周波数が変化しても現像量の変動が小さく濃度が安定することに対応する。
【０１０８】同様に、トナー層厚ｍをパラメータに潜像波長と潜像電位振幅との関係を計算した結果を図６に示す。トナー層厚ｍ以外の変数は上記表１の値である。図６R>６により、空間周波数の増加に伴い、潜像電位振幅が減少する特性は同様である。またトナー層厚が薄い場合の特性も同様に、電位振幅の絶対量は小さいが周波数特性がフラットな特性となることがわかる。
【０１０９】次に、孤立ラインと周期ラインの両立性解析理論について説明する。
【０１１０】上述では、感光体表面に存在する電荷σは、正弦波状に分布するものとして取り扱った。しかしながら、孤立ラインと周期ラインの両立性について議論を行うには不十分である。したがって、孤立ライン潜像の電界を計算するために、次の関数を導入する。周期２π、幅２α、高さ１の方形波の周期関数Ｇ（θ）は、フーリエ級数を用いて下記数１６で表される。
【０１１１】
【数１６】
【０１１２】ここで、右辺第１項がＤＣ成分を表し、第２項がＡＣ成分を表している。
【０１１３】次に、潜像表面電位振幅の最大値のＡＣ成分Ａｍｐacは、φ2acにｘ＝０、ｚ＝０、ω＝ｎωを代入することによって、
【０１１４】
【数１７】
【０１１５】のように表される。
【０１１６】次に、空間周波数が０に近い低周波での潜像表面電位振幅（ＤＣ成分）Ａｍｐacω0は、φ2acにｘ＝０、ｚ＝０を代入し、ω→０の極限をとることによって、
【０１１７】
【数１８】
【０１１８】のように表される。
【０１１９】すると、感光体表面の潜像電位振幅の周波数特性ＭＴＦltntは、
【０１２０】
【数１９】
【０１２１】のように表される。
【０１２２】
【数２０】
【０１２３】また、実際の白ライン幅Ｘw、黒ライン幅Ｘbの周期ラインパターンを上記矩形周期関数Ｇに適用するためには、上記数２０の関係を上記数１６に代入すればよい。
【０１２４】結局、数１６で表される矩形周期関数ＧのＡＣ成分に対し、空間周波数に対応した周波数特性関数ＭＴＦltntを乗ずることにより、
【０１２５】
【数２１】
【０１２６】に示すようなレスポンス関数ＲＦが得られる。このレスポンス関数ＲＦは、矩形周期関数Ｇが規格化（振幅１）されていることから、規格化された関数となっている。
【０１２７】従って、実際の潜像電位プロファイルＰＲは、
【０１２８】
【数２２】
【０１２９】に示すようにレスポンス関数ＲＦに全振幅２Ａｍｐacω0を乗ずることによって得られる。
【０１３０】次に、孤立ラインと周期ラインの両立性解析結果について考察する。
【０１３１】下記表２に示す条件で孤立白ライン・孤立黒ライン・周期ラインを定義し、上記数２２を用いて潜像電位特性を計算した。
【０１３２】
【表２】
【０１３３】まず、上記表１に示す標準条件にて、最小ドット記録周期ｐを４０，２０，１０μｍとして計算した結果をそれぞれ図７乃至図９に示す。
【０１３４】最小ドット記録周期ｐが４０，２０，１０μｍというのは、それそれ６００，１２００，２４００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の解像度にほぼ相当する。
【０１３５】また、最小ドット記録周期ｐが１０μｍの条件で感光体膜厚を２０μｍから１０μｍに薄くした場合の計算結果を図１０に示す。
【０１３６】この電位に関する解析結果と現像後の濃度との関係を対応させると、潜像電位に対し現像が忠実になされた場合、電位の高い方が黒に相当し、電位が低くなるにつれて濃度が徐々に低下するグレー部分に相当し、最も低電位のグラフの最下点が白に相当することになる。例えば、図９では、孤立白ラインの白部濃度より孤立黒ラインの黒部濃度の方が薄く、また周期ラインの黒部の濃度より孤立白ラインの白部濃度が濃いことを示している。この状態では、孤立白ライン・孤立黒ライン・周期ライン等のパターンに係わらず単一の現像バイアス電位を与える現像方法では、孤立白ライン、周期ライン、孤立黒ラインはもはや両立しないといえる。この両立性に着目してみると、空間周波数の増加に伴い、孤立ライン潜像と周期ライン潜像ともに電位振幅が減少し、孤立白ラインと孤立黒ラインと周期ラインの両立性が低下していることがわかる。
【０１３７】また、図９と図１０を比較すればわかるように、感光体の薄膜化によって両立性が向上することもわかる。
【０１３８】上記両立性計算結果と周波数特性関数ＭＴＦltntとの間に密接な相関があることは上記数１７の展開から明確であるが、より理解しやすくするために、感光体膜厚が２０μｍと１０μｍの条件でＭＴＦltntを計算した結果を図１１に示す。図７から図１０に対応するＭＴＦltntの値は、それぞれ０．５８，０．３２，０．１６，０．２５である。
【０１３９】以上の結果をまとめると、周波数特性解析においては、図５および図６に示したように、電荷密度的に理想的な像が形成されていても、誘電体厚み、すなわちｌおよびｍの影響で電位のコントラストが低下することを示した。
【０１４０】両立性解析においては、上記電位コントラストの低下が単に電位振幅の絶対量の低下だけでなく、孤立白ライン・孤立黒ライン・周期ラインの両立性を著しく損なう結果を招くことを示した。
【０１４１】電位振幅の絶対量が小さいだけであれば、帯電電位を高くするもしくはトナー層中の電界強度が小さくならないように工夫することである程度対応できる。しかし、両立性低下の問題はバイアス電位・帯電電位・表面電荷密度とは無関係で、潜像波長と感光体膜厚・トナー層厚およびその誘電率のみで決定されてしまうことをＭＴＦltntの導入で示した。この点に立脚して、感光体膜厚・トナー層厚およびその誘電率とが有機的に関連づけられて定義されるＭＴＦltntの適正範囲を導出したのが本発明の特徴である。
【０１４２】上記の両立性解析の結果において、「孤立白ラインの白部濃度より孤立黒ラインの黒部濃度の方が薄くなってはならない」という両立性判断基準を設けると、ＭＴＦltntの値として下記の条件が、ＭＴＦltnt ＞ ０．２２が導出される。
【０１４３】これは、例えば表１の標準値とｐ＝１４μｍという値で計算した結果がこの臨界値にほぼ相当している。このときの孤立白ラインと孤立黒ラインの電位特性を図１２に示す。
【０１４４】しかしながら、この値は理論的に導き出された必要最小限の値であって、この条件では実際に両立性は実現しない。実際のプロセスでは、表面電荷密度が理想的に分布していなかったり、感光体表面からやや離れた位置の電界強度で現像量が決定されるなどの点で、理論解析の前提条件とやや異なる部分があるからである。従って両立性確保のためには理論解析から導き出された値よりさらに大きい値が要求される。この点について詳細な実験を行い、ＭＴＦltnt ≧ ０．３を導き出した。
【０１４５】以下に、実験装置および実験過程について説明する。
【０１４６】まず、実験装置について説明する。
【０１４７】図１３に、上記両立性判断基準値を導出するための検証実験に用いた実験装置の側面模式図を示す。ここでは、感光体上のライン形成を観察するため、電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機を構成する各要素から、帯電部１２０、露光部１３０、現像部１４０及び感光体１１０を抽出し、実験装置を構成している。通常の電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機においては、これらの他に、転写、定着、感光体のクリーニング、感光体の除電、用紙搬送等が加わり装置を構成するが、本検討においては感光体上のライン形成状態に注目するためにプロセスを簡略化している。
【０１４８】テストピース１１０は、感光対面が形成された面を下にしてテストピースホルダ１１１に取り付けられている。テストピースホルダ１１１はテストピースを直線的に駆動するリニアスライダ１１２に機械的に連結されており、プロセス中は６６ｍｍ／ｓの一定速度で移動するよう図示しないコントローラにより制御される。
【０１４９】テストピース１１０は導体基板上にアンダーコート層（ＵＣ層）、電荷発生層（ＣＧ層）、電荷輸送層（ＣＴ層）の順に積層されている。本検討においては、これら感光体層の厚さは８〜２０μｍの範囲において行った。また、テストピース１１０の感光体は負極性に帯電するフタロシアニン系有機感光体を用いた。また、テストピース１１０の導電基板は図示しない電極を介して接地されている。
【０１５０】帯電部１２０は、テストピース１１０の感光対面と対向する側に位置し、グリッド１２１、ケース１２２、ワイヤ１２３から成るスコロトロン型帯電器である。グリッド１２１、ケース１２２、ワイヤ１２３はそれぞれ電源１２４、１２５、１２６に接続され、テストピース１１０の感光体表面電位が所望の値となるよう制御されている。本検討においては、現像時の感光体表面電位が−４００〜−１０００Ｖとなるように、感光体の暗減衰を考慮して条件を設定した。
【０１５１】露光部１３０は、半導体レーザ（ＬＤ）１３１を露光用光源とし、ＬＤ１３１より発せられたレーザ光はコリメータレンズ１３２を通過し、平行光に整形される。コリメータレンズ１３２を通過したレーザ光は、図示しないＮＤフィルターを通過することで光強度を適正値に減衰し、アパーチャ１３３により所望の開口に制限され、対物レンズ１３４に入射する。対物レンズ１３４はレーザ光を収束しテストピース１１０の感光体面上に焦点を結ぶよう、テストピース１１０までの距離を調整されている。これら露光部１３０は全体をＸＹ２軸で駆動可能なＸＹステージ１３５上に固定され、ＸＹステージ１３５を図示しないコントローラで所望の位置に１μｍの精度で位置決めすることができる。さらに、ＬＤ１３１は図示しないレーザドライバ（キノ・メレスグリオ社製）により駆動され、レーザパワーやレーザの点灯時間を任意に制御することが可能である。
【０１５２】本検討に用いた光学系の詳細は次の通りである。ＬＤ１３１の波長は７８０ｎｍであり、コリメータレンズ１３２の焦点距離は２５．６ｍｍであり、対物レンズ１３４の焦点距離は２５．６ｍｍと４８ｍｍのものを使い分けた。アパーチャ１３３の開口部直径は０．８〜８．０ｍｍ。光学系の収差はほぼ回折限界以下まで除去できているため、回折限界を利用した光学系となっている。このアパーチャ１３３の開口部直径と前記対物レンズを適宜調整することによりＮＡが調整でき、感光体表面でのビーム径を３００ＤＰＩから６０００ＤＰＩまで調整できる。また、上記ＮＤフィルターと前記レーザドライバを適宜調整することにより、感光体面上でのレーザ光のパワーは０．５ｎＷ〜３ｍＷまで調整できる。
【０１５３】現像部１４０は、テストピース１１０に対向するよう設置されており、現像ローラ１４１上にある一定の付着量のトナー１４５の層を形成する。現像部１４０はその容器内部にトナー１４５を貯蔵しており、現像ローラ１４１に接触しているトナー供給ローラ１４２が、図中の矢印で示した方向に回転することにより現像ローラ１４１へトナー１４５を供給する。現像ローラ１４１に供給されたトナー１４５は、現像ローラ１４１の回転に伴いドクターローラ１４３と現像ローラ１４１の接触部へ搬送される。ドクターローラ１４３は図中の矢印の方向へ回転し、現像ローラ１４１上のトナー１４５をある一定の付着量の層に形成する。現像ローラ１４１上のトナー１４５がテストピース１１０との現像領域を通過し、トナー１４５が現像された後、現像されずに現像ローラ１４１上に残ったトナー１４５は、回収ローラ１４４により現像ローラ１４１上から回収され再び容器内に戻される。現像ローラ１４１は図示しないモータによりカップリングを介して駆動され、その回転により図示しないギアを介して、ドクターローラ１４３、トナー供給ローラ１４２並びに回収ローラ１４４がそれぞれ駆動される。本検討においては、現像ローラ１４１の周速が１００ｍｍ／ｓとなるようにギヤ比等を設定している。
【０１５４】現像ローラ１４１、ドクターローラ１４３、トナー供給ローラ１４２並びに回収ローラ１４４のシャフトにはそれぞれ電源１４６、１４７、１４８、１４９が接続され、独立に電圧が印加される。本検討においては、現像ローラ１４１のバイアスを−２５０〜−７５０Ｖの範囲で電源１４６により設定し、ドクターローラ１４３、トナー供給ローラ１４２並びに回収ローラ１４４のバイアスはそれぞれ現像ローラ１４１に対して、ドクターローラ１４１は−３００〜＋３００Ｖとなるように電源１４７を、トナー供給ローラ１４２は０〜−３００Ｖとなるように電源１４８を、回収ローラ１４４は０〜＋３００Ｖとなるように電源１４９を制御した。
【０１５５】本検討において、現像ローラ１４１はステンレスのシャフトの周囲に、ウレタンゴム中にカーボン粒子を分散し導電性を付与したゴムローラを用いた。この現像ローラ１４１による現像部での抵抗の値Ｒdevが１０4〜１０6Ωになるように、上述した抵抗調整基材を用い、ゴム高度がＳＲＩＳ（日本ゴム協会標準規格）に準ずるアスカーＣ硬度で、６５〜７０度、表面の粗さはＪＩＳＢ０６０１に準ずる１０点平均粗さＲｚで２〜８μｍのものを使用した。ドクターローラ１４３は金属製の表面を有し、表面粗さをＪＩＳ Ｂ０６０１に規定される中心線平均粗さＲａを０．１μｍに形成されている。供給ローラ１４２については、ステンレス製の回転軸表面上に体積抵抗率１０5Ω・ｃｍ、セル密度８０〜１００個／ｉｎｃｈの導電性ウレタンフォームを被覆して構成した。そして、現像ローラ１４１に対して接触深さ０．５ｍｍで接触させ、その周速を６６ｍｍ／ｓｅｃで矢印方向に回転駆動させている。回収ローラ１４４は、ドクターローラ１４３と同じく金属製の表面をＲａ＝０．１μｍに加工されている。
【０１５６】トナー１４５は、スチレン−アクリル共重合体の主樹脂の中に、抵抗調整剤且つ顔料としてのカーボン粒子や、帯電制御剤としてのＣＣＡ、外添剤としてのシリカなどから成り、本検討においては体積平均粒径３〜１０μｍのものを用いた。また、本検討では負極性に帯電するトナーを使用し、その帯電量は−１０〜−５０μＣ／ｇであった。
【０１５７】以下、実験過程について述べる。上記実験機全体は図示しない暗幕などにより暗所に設けられている。
【０１５８】テストピース１１０がリニアスライダ１１２により駆動され、帯電部１２０と対向する帯電領域に到達すると、予め設定された条件で帯電部１２０により所定の表面電位に帯電される。帯電されたテストピース１１０は、露光部１３０に対向する露光領域に到達すると停止し、予め設定したデータに基づきＸＹステージ１３５を移動しつつ、ＬＤ１３１をレーザドライバにより点滅させテストピース１１０の感光体面上にレーザ光を照射する。レーザ光が照射された部分の電荷は減衰し、潜像が形成される。露光が完了するとともに、リニアスライダ１１２が再び駆動し、テストピース１１０を現像部１４０と対向する現像領域へ搬送する。現像領域に搬送されたテストピース１１０は、一定速度で移動しつつ現像ローラ１４１と接触する。現像ローラ１４１上のある一定の帯電量・付着量のトナー１４５の層は潜像が形成されたテストピース１１０の感光体面と接触することで、潜像に応じて静電気的に現像される。現像領域を通過したテストピース１１０は、完全に現像領域から離脱した後停止する。この後、テストピース１１０をテストピースホルダ１１１から取り外し、現像されたトナー１４５の像を観察する。
【０１５９】この実験装置を用いて、図１４に示すパターンをテストピース１１０上に形成し、現像された像を観察・評価した。
【０１６０】
【表３】
【０１６１】上述一連の実験を行う際の各パラメータの標準値を上記の表３にまとめる。
【０１６２】まず、感光体膜厚と画質との相関を検証するために、次表４の８種類の膜厚の感光体を用意した。
【０１６３】
【表４】
【０１６４】膜厚以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を評価した。なお、実験での両立性判断基準は、「周期ラインパターンの白／黒デューティーが５０％となる条件で孤立黒ラインが形成されるかどうか」とした。これは、前記解析結果の両立性判断基準「孤立白ラインの白部濃度より孤立黒ラインの黒部濃度の方が薄くなってはならない」と等価である。
【０１６５】孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、感光体膜厚２０μｍまでは両立することが確認された。上記表４において、判定１として結果を示す。この条件を数１７のＭＴＦltntにあてはめると、その値は０．３となった。
【０１６６】さらに、図１４に示すパターンでは孤立ドットと周期ラインとの両立性評価も可能である。上記の孤立ライン両立性評価と同様に、「周期ラインパターンの白／黒デューティーが５０％となる条件で孤立黒ドットが形成されるかどうか」という判断基準にて評価を行った結果、感光体膜厚１０μｍまでは両立することが確認された。上記表４において、判定２として結果を示す。この条件を数１７のＭＴＦltntにあてはめると、その値は０．４８となった。
【０１６７】次に、露光ビーム径Ｗと画質との相関を検証するために、次表５の４種類のビーム径Ｗにて実験を行った。
【０１６８】
【表５】
【０１６９】露光ビーム径以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を上記同様に評価した。孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、標準値３０μｍより小さい２０μｍではさらに画質の向上がみられ、標準値より大きい４０μｍでは画質が劣化した。しかし、かろうじて前記両立性判断基準を満足することができた。５０μｍのビーム径では両立性を満足することができなかった。ここで、両立性を満足したビーム径Ｗと最小ドット記録周期ｐとの関係は、Ｗ≦２ｐとなる。
【０１７０】次に、トナー粒径Ｄｔと画質との相関を検証するために、次表６の５種類の体積平均粒径トナー径Ｄｔを用意した。
【０１７１】
【表６】
【０１７２】トナー径以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を上記同様に評価した。孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、標準値５μｍより小さい３．２μｍではさらに画質の向上がみられ、標準値より大きい７．５μｍでは画質が劣化両立性を満足することができなかった。ここで、両立性を満足したトナー体積平均粒径Ｄtと最小ドット記録周期ｐとの関係は、Ｄt≦ｐ／４となる。
【０１７３】次に、本発明の現像装置に用いる現像ローラーの抵抗値について説明する。
【０１７４】図１５は現像ローラーの抵抗値を測定する簡易装置の説明図である。絶縁体の平板１０３の上に配置された金属の検出電極１０４の上に現像ローラー４１を置き、重り１０５によって所定の荷重を加えた状態で、電源１０６からバイアスを印加し、検出電極に流れる電流を電流計１０２によって測定する。抵抗値に不均一性がある場合は、周方向に何点か測定した平均値を代表値とする。このとき圧力Fは実際に感光体に押当てる圧力と同等とすることにより検出電極に押当てたときに形成されるニップ部の接触面積は実際に感光体に接触する面積と同等になるようにする。この状態で、現像ローラー４１の導電性シャフトにバイアス印加手段１０６によってバイアスを印加し、電圧−電流特性を測定する。このようにして測定された抵抗値は、前記現像部での現像ローラ抵抗Ｒdevとほぼ等価である。
【０１７５】現像ローラー抵抗層として、ウレタン樹脂にカーボンブラックを分散させた電子伝導タイプのローラー２種類（Ａ、Ｂ）およびウレタン樹脂をベースとしたイオン導電タイプのローラー１種類（Ｃ）を、上記測定装置で抵抗を測定し、各々のローラーについて抵抗値の平均値、をまとめたものを表７に示す。抵抗値は、１０Ｖ印加時の電流値をＡｄｖａｎｔｅｓｔ製Ｒ６８７１Ｅにて計測し、換算したものである。
【０１７６】
【表７】
【０１７７】現像ローラ抵抗以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を上記同様に評価した。孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、現像ローラＡ、Ｂでは両立性を満足できたが、現像ローラＣは両立性を満足することができなかった。ここで、両立性を満足した現像ローラ抵抗Ｒdevは、１ＭΩ以下となる。
【０１７８】上記の実験の他に、最小ドット周期ｐ（解像度）を変えて同様の実験を行ったが、上述と同様の結論が導き出された。
【０１７９】なお、上記説明の中で黒ライン等の表現で説明を行っているが、カラートナーを用いたプロセスでも当然同様の結果となる。
【０１８０】次に感光体を用いない静電潜像形成装置の実施例を説明する。
【０１８１】これまで説明してきたように感光体を帯電器により均一帯電し、光ビームを露光して静電潜像を形成する方法が一般的であるが、"Ion Printing Technology"のような電荷供給装置により、絶縁体上にイオンを直接供給して静電潜像を形成する方法も従来より知られている。
【０１８２】静電潜像担持体が感光体の場合では、前述のように材料の制約や摩耗の問題や膜の絶縁破壊の問題があるため、膜厚ｌや比誘電率εaを大幅に変更することができない。
【０１８３】これに対し電荷供給装置による直接潜像形成方法のメリットは、静電潜像担持体を感光体ではなく一般の絶縁体とすることができるため、材料選択の自由度が増すことである。これにより、静電潜像担持体の比誘電率εaをさらに大きくできたり、耐摩耗性の良くすることで膜厚ｌを小さくできたりする。
【０１８４】図１６に直接潜像形成を可能とする電荷供給装置１９を用いたときの画像形成プロセスの概略を示す。
【０１８５】図１に示した感光体を用いたプロセスとの違いは、静電潜像担持体が感光体１から誘電体ドラム１８となり、帯電器２・露光３・除電器７の３つが電荷供給装置１９になった点である。そして、複数の電荷供給源から構成される電荷供給装置を選択的に駆動してイオンもしくは電子を静電潜像担持体上に供給し、静電潜像を形成する。要するに、静電潜像形成方法が感光体と光を用いたものから、イオンもしくは電子を直接供給する方法に変わっただけで、その他のプロセスは同様である。
【０１８６】図１７に直接潜像形成を可能とする電荷供給装置を用いたときの潜像周波数特性関数ＭＴＦltntの改善効果を説明するシミュレーション結果を示す。
【０１８７】最小ドット記録密度が６００ｄｐｉの場合、周期ライン潜像の空間周波数は約１２（ラインペア／ｍｍ）であり、表１の標準値に基づく条件ではＭＴＦltntは約０．６の値となり、露光・現像・転写等の条件を適正化すれば良好な出力画像が期待できる。このままの条件で記録密度を１２００ｄｐｉとすると、空間周波数は２４（ラインペア／ｍｍ）となり、ＭＴＦltntは約０．３と劣化してしまう。
【０１８８】電荷供給装置による直接潜像形成方法とすることで、、静電潜像担持体の膜厚ｌを２０μｍから１０μｍに薄膜化し、比誘電率εaを３から１０に高くできる。これにより、記録密度が１２００ｄｐｉにおいても、ＭＴＦltntは約０．６の値を維持でき、６００ｄｐｉと同程度の画質が期待できることがわかる。
【０１８９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、潜像周波数特性関数ＭＴＦltntの値を０．３以上となるように設定することで、隣接ビームとのクロストークを低減し、ＭＴＦ劣化の少ない高品位潜像を形成することができ、現像部における潜像電位コントラストの低下を防止し、現像の周波数特性を改善することができる。よって、周期ラインと孤立ラインの両立性を改善することができる。
【０１９０】また、静電潜像担持体への直接潜像形成を可能とする電荷供給装置を用いることで、静電潜像担持体を感光体ではなく一般の絶縁体とすることができるため、材料選択の自由度が増し、静電潜像担持体の比誘電率εaをさらに大きくでき、上記ＭＴＦltntを改善できる。
【０１９１】さらに、ＭＴＦltnt≧０．４８とすることにより、周期ラインと孤立ドットの両立性が良好となり、より高品位な出力画像が得られる。
【０１９２】また、現像剤の体積平均粒径Ｄtをｐの１／４倍以下とすることで、ｐが４３μｍ以下であるような高解像度静電潜像の電場でもトナーに対して現像駆動力が有効に働くようにでき、良好な画質を得ることができる。
【０１９３】また、非磁性１成分接触現像方式を用いることで、現像電極を感光体近傍に設置することができ、高解像度化が図れる。即ち、ｍを小さくできるので、ＭＴＦltntを大きくでき、結果的に現像電界の周波数特性を改善し、高解像度画像が得られる。
【０１９４】さらに、現像装置内の現像剤担持体の現像部での抵抗Ｒdevを１０6［Ω］以下とすることで、現像剤担持体をほぼ導体として扱うことができ、現像剤担持体表面を現像電極とみなすことできるため、現像剤層厚ｍを小さくでき同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく画像形成装置の全体構造の概略を説明するための構成図である。
【図２】本発明に基づく画像形成装置に用いられる現像装置の概略を説明するための構成図である。
【図３】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図４】本発明に基づく画像形成装置の解析モデル図である。
【図５】本発明に基づく画像形成装置の潜像周波数特性の説明図である。
【図６】本発明に基づく画像形成装置の潜像周波数特性の説明図である。
【図７】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図８】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図９】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図１０】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図１１】本発明に基づく画像形成装置の潜像周波数特性の説明図である。
【図１２】孤立白ラインと孤立黒ラインの電位特性を示す図である。
【図１３】実験装置の模式図である。
【図１４】評価に用いた画像パターンの模式図である。
【図１５】本発明の現像装置を構成する現像ローラの静的な抵抗値を測定する装置の説明図である。
【図１６】直接潜像形成可能な電荷供給装置を用いた画像形成装置の全体構造の概略を説明するための構成図である。
【図１７】直接潜像形成可能な電荷供給装置を用いたときの潜像周波数特性関数ＭＴＦltntの改善効果を説明する図である。
【符号の説明】
１ 感光体（静電潜像担持体）
４ 現像装置
１０ （非磁性）一成分トナー
１１ 現像バイアス電圧の供給用の電源回路
１２ 規制部材への電圧供給用の電源回路
１３ 供給ローラヘの電圧供給用の電圧回路
１８ 誘電体ドラム
１９ 電荷供給装置
４０ 現像槽
４１ 現像ローラ（トナー担持体）
４２ 供給ローラ（供給手段）
４３ ブレード（規制部材）
４４ リセット部材
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像を形成し、トナーにて可視像化するデジタル画像形成装置であって、特に階調性・解像性・安定性の向上を図る画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式による複写機・プリンタなどにおいては、高画質化の要求に応えるため、デジタルプリンティング技術の高解像度化が進んでいる。すなわち、従来４００〜６００ＤＰＩの解像度が主流であったのに対し、１２００ＤＰＩ以上の解像度の画像形成装置が実用化されつつある。この高解像度化を実現するためには電子写真方式の各プロセスにおいてその技術レベルの向上が必要となる。その手段として、定性的には露光ビームの小径化、トナー粒径の小径化、感光体の薄膜化等が有効であることが論じられている。
【０００３】最小ドット記録周期ｐ（解像度の逆数）とビーム径Ｗとの関係に関して、特開昭５８−１５２２６９号公報に、１．８ｐ≦Ｗ≦１．９ｐの数値限定例が開示されており、詳細なものとしては、電子写真学会誌第２６巻第１４号２４頁以降（１９８７）に、最適スポット径に関して論じられており、その値はレーザーパワーにより変動するが、一例として１．３ｐ＜Ｗ＜１．６ｐの数値限定例が開示されている。
【０００４】また、感光体膜厚を規定するものとして、特開平９−３１９１６４号公報には、露光ビーム径と感光体膜厚・潜像コントラスト電位の関係を限定することで、薄膜感光体を用いなくても潜像劣化を抑制できると開示されている。また、特開平１０−２８２７０９号公報には、感光体膜厚と転写電流および露光ビーム面積との関係を限定することで潜像劣化と転写劣化を抑制できると開示されている。同様に、特開平５−２１６３３０号公報では膜厚・ビーム径・トナー粒径・キャリア径を限定し、特開平１０−１７１２２１号公報では膜厚・ビーム径・露光エネルギー・感光体感度を限定している。
【０００５】また、Journal of Imaging Technology,Vol.12,144(1986)の" Ion PrintingTechnology "には、上記のような感光体や光露光装置を用いるものとは異なり、絶縁体上にイオンを直接供給して静電潜像を形成するものが開示されており、３００ｄｐｉの画像形成を実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、近年、複写機やプリンタの高画質化の要求に応えるため、６００ＤＰＩから１２００ＤＰＩへと高解像度化が進んできた。しかしながら、様々な実用上の問題で、真の高解像度化は進んでいないのが現状である。
【０００７】例えば、従来の６００ＤＰＩ用のφ７０〜８０μｍ程度のビームを用いて分解能のみ１２００ＤＰＩとしている装置では、１２００ＤＰＩの孤立ドットや孤立ラインを実現できていない。これは、潜像が高解像度化すると潜像電位のコントラストが低下し、現像に必要な電界強度を形成できなくなるからである。
【０００８】従来の膜厚の感光体で高解像度化を実現しようとすると、特開平９−３１９１６４号公報に示されるように、露光ビームを小径化しコントラスト電位を上げる方法が考えられる。ここで定義されているコントラスト電位とは、感光体の初期帯電電位と全面露光時の電位との差である。即ち、潜像の周波数特性という観点から見るとＤＣ的な潜像に対する潜像電位のコントラストである。しかしながら、潜像の空間周波数が高くなるに従って、潜像電位のコントラストは低下していく。６００ＤＰＩ以上の解像度、特に１２００ＤＰＩ以上の解像度で形成される高周波潜像においては、この潜像電位のコントラストが極端に低下するため様々な画質劣化が生じる。
【０００９】また、単に感光体の薄膜化や露光ビームの小径化を行っても、潜像が美しく形成できるだけで、その現像は困難を極める。つまり、潜像の美しさ・忠実さとは無関係に潜像周波数が高くなることにより、その電位振幅が小さくなり、現像に必要な電界強度を形成できなくなるからである。また、摩耗による低寿命化が懸念されるため、感光体の薄膜化は必要最小限に止めなければならない。
【００１０】また、感光体膜厚が薄くなると、静電容量が増加するため、現像に必要な帯電電位を得るより多くの表面電荷密度が必要となる。これは感光体膜内の電界強度上昇を招くため、材料の絶縁破壊という問題が発生する。さらに、有機感光体の場合は特に摩耗により薄膜化し低寿命化するという問題が生じるため、感光体の薄膜化は必要最小限に止めなければならない。
【００１１】さらに、最小ＯＮ／ＯＦＦ記録周期λ［μｍ］の周期ラインパターン（λ＝２ｐ）と、孤立オンラインパターンと、孤立オフラインパターンとの両立性が、高解像度化に伴い悪化してくるのも大きな課題である。
【００１２】本発明の目的は、６００〜１２００ＤＰＩ超の高解像度画像パターンを忠実に再現する高画質画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、最小ドット記録周期ｐをもって感光体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記露光装置に用いられる露光ビームのピーク強度１／ｅ2の径ＷがＷ≦２ｐであり、かつ、前記感光体の膜厚ｌおよび前記感光体の誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【００１４】
【数３】
【００１５】で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３である。
【００１６】また、静電潜像担持体上に最小ドット記録周期ｐの静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記最小ドット記録周期ｐが４３μｍ以下であり、かつ、前記静電潜像担持体の誘電体膜厚ｌおよび前記静電潜像担持体の誘電体の比誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層の比誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【００１７】
【数４】
【００１８】で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３である。
【００１９】また、静電潜像形成装置は、複数の電荷供給源から構成される電荷供給装置を選択的に駆動してイオンもしくは電子を静電潜像担持体上に供給し、静電潜像を形成する。
【００２０】さらに、潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．４８であり、また、前記現像剤の体積平均粒径ＤtがＤt≦ｐ／４であり、また、非磁性１成分接触現像方式を用い、また、前記現像装置内の現像剤担持体の現像部での抵抗Ｒdevが１０6［Ω］以下である。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図をもとに本発明について説明する。
【００２２】まず、図１をもとに画像形成装置の概略構成について説明する。
【００２３】図１に示すように、画像形成装置は、そのほぼ中央部に配置された感光体１、感光体１表面を均一に帯電する帯電器２、画像に応じた光３による像を照射する光学系（図示せず）、光学系により露光されることで感光体１表面に形成された静電潜像を可視像化するための現像装置４、現像された像（トナー１０の像）を適宜搬送されてくるシート状の用紙Ｐに転写する転写器５、転写後に感光体１表面に転写されなかった残留現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置６、及び感光体１表面に残る帯電電荷を除去する除電器７等から構成され、帯電器２から除電器７が、感光体１の周囲に対向するように、この順序で感光体１の回転方向に配置されている。
【００２４】感光体１は、ドラム形状を有し、画像形成動作時に矢印方向に一定速度で回転駆動され、その表面に静電潜像を形成する。
【００２５】感光体１は、導電性基材上に電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）を積層した機能分離構造が一般的であるが、電荷発生と電荷輸送を同一の層で行う単層タイプのもの等を用いても良い。
【００２６】導電性基材としては、基材自体が導電性を有するもの、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム等が用いられ、その他に、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ合金、等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体基材に被膜形成し、導電層としたものや、導電性微粒子をプラスチックや紙に混合したものも用いられる。
【００２７】また、導電性支持体と電荷発生層の間に、電荷注入の阻止機能と接着機能を持つ下引き層を設けることもある。下引き層の材料としては、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、エチレン−アクリル酸共重合体等が用いられる。下引き層の膜厚５μｍ以下、好ましくは０．１〜３μｍの範囲がよい。
【００２８】電荷発生層の材料としては、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料等が用いられ、膜厚は０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍの範囲がよい。
【００２９】電荷輸送層の材料としては、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、ベンジジン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアリールメタン系化合物、カルバゾール系化合物等が用いられ、膜厚は３〜６０μｍ、好ましくは５〜４０μｍの範囲がよい。
【００３０】また、上記電荷発生材料や電荷輸送材料とともにバインダー樹脂が用いられる。バインダー樹脂の例としては、ポリカーボネート、スチレン、ポリエステル、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、塩化ビニル、メタクリル酸エステル、ポリウレタン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、セルロース樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、けい素樹脂等がある。
【００３１】用紙Ｐは、例えばトレイまたはカセットに多量に収容されており、収容された用紙が給送装置（図示せず）にて１枚給紙され、上述した転写器５が配置された感光体１と対向する転写領域へと、感光体１表面に形成されたトナー像の先端と一致するように送り込まれる。この転写後の用紙Ｐは、感光体１より剥離され、定着装置８へと送り込まれる。
【００３２】定着装置８は、用紙上に転写された未定着のトナー像を永久像として定着させるものであって、トナー像と対向する面が、トナーを溶融し、定着させる温度に加熱されたヒートローラからなり、ヒートローラに対向して用紙Ｐをヒートローラ側へと密着させる加圧ローラ等を設けて構成している。
【００３３】この定着装置８を通過した用紙Ｐは、画像形成装置外へと排出ローラ（図示せず）を介して排出トレイ（図示せず）上に排出処理される。
【００３４】光学系は、画像形成装置がプリンタやデジタル複写機であるため、半導体レーザを画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ駆動した光像を照射する。特にデジタル複写機においては、コピー原稿からの反射光を画像読取センサ（ＣＣＤ素子等）にて読取った画像データを半導体レーザを含む光学系へと入力し、画像データに応じた光像を出力するようにしている。また、プリンタにおいては、他の処理装置、例えばワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等からの画像データに応じた光像に変換し、これを照射するようにしている。この光像への変換は、半導体レーザだけでなく、ＬＥＤ素子、液晶シャッタ等であっても構わない。
【００３５】以上の構成をもとに、画像形成装置における画像形成動作を開始すれば、感光体１が矢印方向に回転駆動され、帯電器２にて感光体１表面が特定極性の電位に均一帯電される。この帯電後に、図示しない光学系により光像３が照射され、その光像３に応じた静電潜像が感光体１表面に形成される。この静電潜像を可視化するために次の現像装置４にて現像される。この現像は、ここでは一成分トナーによる現像であって、該トナーが感光体１表面に形成された静電潜像に例えば静電気力により選択的に吸引され、現像が行われる。
【００３６】このようにして現像された感光体１表面のトナー像は、適宜感光体１の回転に同期して搬送されてくる用紙Ｐに、転写領域に配置された転写器５にて静電転写される。この転写は、トナーの帯電極性と逆の極性にて転写器５が用紙Ｐ背面を帯電させることで、トナー像を用紙Ｐ側へと転移させている。
【００３７】転写後、感光体１表面には転写されなかったトナー像の一部が残留し、この残留トナーが、クリーニング装置６にて感光体１表面から除去され、感光体１を再利用するために除電器７にて感光体１表面が均一電位、例えばほぼ０電位に除電される。
【００３８】一方、転写後の用紙Ｐは、感光体１より剥離され、定着装置８へと搬送される。この定着装置８にて、用紙Ｐ上のトナー像は、溶融され用紙Ｐにローラ間の加圧力により圧着され融着される。この定着装置８を通過する用紙は、画像形成済み用紙Ｐとして画像形成装置の外部に設けられている排出トレイ（図示せず）等に排出処理される。
【００３９】次に、図２をもとに、非磁性一成分接触現像による現像装置について説明する。
【００４０】現像装置４は、一成分トナー、例えば非磁性の一成分トナー１０を収容した現像槽４０内に回転可能に現像ローラ４１、一成分トナー１０を現像ローラ４１側へと供給する供給ローラ４２を備え、現像槽４０の図において右側には必要に応じて補給される一成分トナー１０を現像槽４０内へと送り込むアジテーターまたはスクリューローラ９等を設けている。なお、一成分トナー１０は、例えば平均粒径約７μｍ程度の一成分非磁性トナーであって、ポリエステル系トナーあるいはスチレンアクリル系トナーが用いられる。
【００４１】現像ローラ４１は、現像領域へとトナーを搬送するために、現像槽４０内から一部が露出して感光体１と対向し、図示しない駆動モータが連結されて、感光体１と同一方向（矢印方向）に回転するように駆動されている。また、現像ローラには、上述した供給ローラ４２が圧接されている。
【００４２】現像ローラ４１表面に吸着され一成分の非磁性トナー１０は、感光体１表面と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像ローラ４１が感光体１表面に圧接されているため、その圧接された領域が現像領域となって、一成分トナー１０が感光体１表面の静電潜像に吸引され現像されることになる。なお、この現像ローラ４１と感光体１とが接触する現像領域での条件設定が本発明の重要な部分であるので後に詳細に説明する。
【００４３】また、現像ローラ４１には、現像バイアス電源回路１１から現像バイアス電圧Ｖａが供給されている。この現像バイアス電圧Ｖａは、感光体１に形成された静電潜像にトナー付着させ、それ以外の領域、つまり非画像領域にトナーを付着させないような極性及び電圧値に設定されている。
【００４４】現像ローラ４１は、その構造として例えば金属ローラ（回転軸を含む）の表面を高分子弾性体でコーティングして構成されている。高分子弾性体としては、ポリウレタン等にカーボンを分散したもの、あるいはイオン導電性のソリッドゴム等を用いるようにすれば、トナーの融着等が生じない所定の抵抗値を維持でき、後述するように現像バイアス電圧を供給する時に有効に作用する。
【００４５】詳細には、現像ローラ４１は、金属あるいは低抵抗樹脂の芯金（軸４１ａ）に、例えば比誘電率約１０程度の弾性部材である半導電層４１ｂを被覆して構成されている。この半導電層４６表面上には、トナー層４５が形成される。
【００４６】この現像ローラ４１表面の弾性部材としては、ＥＰＤＭ、ウレタン、シリコン、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどから選択された樹脂に、電気抵抗調整材料として導電性微粒子、例えばカーボン、ＴｉＯ2（酸化チタン）のいずれか一つ、もしくは複数を用いて分散混合した分散型抵抗調整樹脂をベースにした物や、上述した樹脂にイオン性導電材料、例えば過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、塩化ナトリウム等の無機イオン性導電物質などのいずれか一つ、もしくは複数を用いた電気的抵抗調整樹脂をベースにしたものが適切である。また、弾性を得るための発泡・混合工程として発泡剤を用いる場合には、シリコン系界面活性剤（ポリジアルシロキサン、ポリシロキサン、ポリアルキレノキシドブロック共重合体）が適切である。
【００４７】上記発泡成形の一つの方法として、加熱ブロー発泡成形の例としては、上記材料を適当量混合し、混合注入機で攪拌、射出押し出し金型に注入し、８０℃〜１２０℃で加熱し、射出する。加熱時間は、約５分〜１００分が好ましい。
【００４８】射出成形で芯金と一体成形する場合には、あらかじめ用意された金型に導電性金属芯金（軸）を中央に配設して、上述と同様に混合物質を流し込み、約１０分〜１６０分加熱加硫することによって一体成形品が得られる。
【００４９】上記現像ローラ４１の電気抵抗調整材料の一つのカーボンブラックは、窒素吸着比表面積２０ｍ2／ｇ以上１３０ｍ2／ｇ以下で、ＤＢＰ吸油量６０ｍｌ／ｇ以上１２０ｍｌ／ｇ以下のカーボンブラック（ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ等）を用い、これをポリウレタン１００重量部に対して０．５〜１５重量部（場合によっては７０重量部程度）として混合する。
【００５０】上記ポリウレタンとしては、軟質ポリウレタンフォームやポリウレタンエラストマーが適当である。これとは別に、上述したＥＰＤＭ、ウレタン、シリコン、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴムなども用いることができる。
【００５１】また、現像ローラ４１を構成する主成分として、ポリウレタンを用いるものとは別に、ＥＰＤＭを主成分に用いる場合、該ＥＰＤＭは、エチレン、プロピレンと第三成分、例えばジンクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、１．４−ヘキサジエン等を適当に配合したものであるから、エチレン含有量５〜９５重量部、プロピレン５〜９５重量部、第三成分がヨウソ価で０〜５０重量部で配合されることが好ましい。そこで、カーボンブラックの配合量は、ＥＰＤＭ１００重量部に対して１〜３０重量部にすると良好な分散性が得られる。用いるカーボンブラックは、上述したようにＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦなどである。
【００５２】また、抵抗調整材料であるカーボンブラックとともに、抵抗調整基材として、過塩素酸ナトリウム、テトラエチルアンモニウムクロライド等のイオン導電性物質やジメチルポリシロキサン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の界面活性剤等をＥＰＤＭ１００重量部に対して、０．１〜１０重量部用いると、一層良好な分散均一性が得られる。
【００５３】上記イオン導電性材料としては、イオン性導電性材料、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、塩化ナトリウム等の無機イオン性導電物質、もしくは変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート、ラウリルアンモニウムアセテート、オクタデシルトリメチルアンモニウム過塩素酸塩等の有機イオン性導電物質を用いることができる。これらは、いずれか一つ、もしくは複数を用いることができる。
【００５４】供給ローラ４２は、回転方向としては、現像ローラ２１の対向（圧接領域）部分で現像ローラ４１の回転方向と逆方向になるように回転駆動されている。この供給ローラ４２は、現像ローラ４１と同様な素材を用いており、電気的抵抗の調整も現像ローラ４１と同様の抵抗調整材料で可能である。また、供給ローラ４２の弾性をさらに大きくするために、発泡された（多孔質）素材を用いている。
【００５５】また、供給ローラ４２には、バイアス電源回路１２からバイアス電圧Ｖｃが印加されており、一般的にはトナーを現像ローラ４１側に押す方向、つまり供給ローラ４２側のトナーを反発し現像ローラ４１へと供給する方向のバイアス電圧が設定されている。例えば、負極性のトナーを用いる場合は、負極性側にさらに大きなバイアス電圧Ｖｃを供給ローラ４２に印加している。
【００５６】現像ローラ４１および供給ローラ４２は、図示しない駆動モータが連結されており、図において矢印方向に回転駆動されることで、供給ローラ４２によって現像ローラ４１にトナーを供給すると共に、現像後に現像に寄与されなかった現像ローラ４１表面のトナーを剥離（除去）する。
【００５７】この供給ローラ４２にて供給されたトナー１０は、現像ローラ４１表面に付着され、感光体１表面と対向する現像領域へ搬送される前に、現像ローラ４１に適度に圧接されたトナー付着量を規制する部材であるブレード４３によって、トナー付着量が規制され、一定のトナー層厚に規制されている。
【００５８】ブレード４３は、現像ローラ４１に適度の圧力にて圧接されている。このブレード４３は板状の金属材からなるブレード構成部材で形成されており、その先端近傍の腹（面）の部分が現像ローラ４１に圧接されている。従って、現像ローラ４１に供給されたトナー１０は、ブレード４３の所定の設定圧力や設定位置によって所定の帯電電荷量と厚みに規制され、感光体１と対向接触する現像領域へと搬送されていく。
【００５９】ブレード４３は、一端が現像槽４０側に固定され、他端の自由端側の腹の部分が現像ローラ４１表面に圧接するように設けられている。このブレード４３は、例えば板厚０．１〜０．２ｍｍ程度のリン青銅、あるいはステンレス（ＳＵＳ）等の金属板にて構成され、現像ローラ４１に対して所定圧で、その長手方向（現像ローラの回転軸方向）に沿って先端の近傍の腹部分が圧接されている。これにより、ブレード４３にて、現像ローラ４１表面に供給ローラ４２を介して担持された一成分トナー１０の量が一定にされ、感光体１と接触する現像領域へと搬送される。
【００６０】また、ブレード４３においても、バイアス電源回路１３から所定の電圧Ｖｂが供給されている。このバイアス電圧Ｖｂにおいても、トナー１０を現像ローラ４１側へと押す方向、他とえば負極性トナーであればより負極性側に大きな値が設定されている。また、ブレード４３に供給するバイアス電圧Ｖｂは、現像ローラ２１に供給される現像バイアス電圧Ｖｂと同電位に、またその絶対値で大きい値に設定する場合もある。
【００６１】一方、感光体１と対向する現像領域に搬送されたトナー１０は、感光体１表面に形成された静電潜像に応じて選択的に付着され、静電潜像をトナーの色により顕像化する。そして、現像に寄与されなかったトナー１０は、現像ローラ４１の回転により現像槽４０内に戻される。その戻される位置には、トナーのリセット部材４４が現像ローラ４１に圧接されるように設けられている。このリセット部材４４は、供給ローラ４２の現像ローラ４１の回転方向の手前に配置されており、適度に現像ローラ４１に圧接させるように一端部分が現像槽４０に固定され、自由端側の腹を現像ローラ４１に圧接する領域を有するバネ性を利用して圧接させるようにしている。
【００６２】リセット部材４４にて現像後の現像に寄与されなかったトナーは、現像ローラ４１の回転により現像槽４０へと回収される時に除電・除去され、再利用されることになる。
【００６３】また、リセット部材４４にも、トナーを除電・除去するためのバイアス電圧Ｖｄが電源回路１４から供給されている。
【００６４】以上のようにして現像装置４は、トナー１０を感光体１と対向する領域へと搬送し、感光体１表面の潜像を可視像化する。この感光体１表面のトナー像は上述したように転写領域にて適宜搬送されてくる用紙Ｐに転写器５の作用により転写され、該用紙が定着装置８を通過して画像形成装置外へと排出される。
【００６５】非磁性一成分系の現像剤であるトナーとしては、スチレンーアクリル共重合体８０〜９０重量部、カーボンブラック５〜１０重量部、また帯電制御剤０〜５重量部の組成からなる材料を混合、混練し、粉砕、分級することで平均粒径５〜１０μｍ程度の負帯電トナーを得ることができる。このトナーに対して、流動性を良好にするために内添又は外添されるシリカ（ＳｉＯ2）を０．５〜１．５重量部添加され、非磁性の一成分トナーを得ることができる。
【００６６】トナーとしては、負帯電に限らず、正帯電トナーを得ることもできる。これは、主成分の結着樹脂、帯電制御剤等を適宜選択することで簡単に得ることできる。また、トナーはモノクロ複写機、プリンタ用としての黒トナーに被らず、カラー複写機やプリンタ用のカラートナーにも応用可能である。
【００６７】また、非磁性一成分トナーは、上述した組成材料に限定されることはなく、以下に示す組成であっても本発明の画像形成装置に用いることができる。
【００６８】主成分である結着樹脂である熱可塑性樹脂としては、スチレンーアクリル共重合体以外に、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、低分子量ポリプロピレン、エポキシ、ポリアミド、ポリビニルブチラール等であってもよい。
【００６９】また着色剤としては、黒トナーの場合には上述したカーボンブラックを用いる他に、ファーネスブラック、ニグロシン系染料、含金属染料等がある。そしてカラートナー用としては、黄色用のベンジジン系黄色顔料、フォノンイエロー、アセト酢酸アニリド系不溶性アゾ顔料、モノアゾ顔料、アゾメチン系色素等、マゼンタ用のキサンテン系マゼンタ染料、リンタングステンモリブデン酸レーキ顔料、アントラキノン系染料、キサンテン系染料と有機カルボン酸から成る色材、チオインディゴ、ナフトール系不溶性アゾ顔料等、シアン用の銅フタロシアニン系顔料等がある。
【００７０】さらに、トナーの流動化材として用いられる例えば外添剤のシリカ以外に、コロイダルシリカ、酸化チタン、アルミナ、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンやそれらの混合物であってもよい。
【００７１】さらにまた、帯電制御剤としては、負帯電トナー用として、アゾ系含金染料、有機酸金属錯塩、塩素化パラフィン等を用いることができる。そして、正帯電トナー用としては、ニグロシン系染料、脂肪酸金属塩、アミン、４級アンモニウム塩等を用いることができる。
【００７２】上述の画像形成装置の説明を踏まえ、以下に本発明の特徴となる部分について説明する。
【００７３】電子写真方式でデジタル記録を行う場合、走査光学系もしくはＬＥＤ等を用いて感光体上に光を結像する。この結像ビームの光強度分布Ｉ（ｘ、ｙ）は一般的に下記の数５のＧａｕｓｓ分布で表される。
【００７４】
【数５】
【００７５】ここで、Ｐはレーザーパワー、Ｗx、Ｗyはそれぞれｘ方向およびｙ方向のスポット径の光強度Ｉが中心の１／ｅ2になるときの半径である。
【００７６】最小記録ドット幅での孤立ライン潜像を考察する場合、例えばｙ方向の光強度が均一とすると、光強度分布Ｉline（ｘ）は下記の数６で表される。
【００７７】
【数６】
【００７８】上記の数６を用いて、最小記録周期ｐとビーム径Ｗとの比をパラメーターに露光ビーム強度のプロファイル計算を行った。計算した潜像パターンは、最小記録ドット幅でのライン潜像がＯＮ／ＯＦＦで繰り返す１ｂｙ１パターンと５ライン周期でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す５ｂｙ５パターンとした。計算結果の一例を図３に示す。このときのパラメーター条件はＷ＝２ｐである。
【００７９】コントラストを評価する指標として下記の数７で定義されるＭＴＦがよく用いられる。
【００８０】
【数７】
【００８１】ＭＴＦ＝１でコントラストが最大であり、コントラストの低下に伴いＭＴＦは０に近づく。上記図３R>３のシミュレーション結果において、１ｂｙ１パターンのＭＴＦ値は０．７３であった。その他、上記パラメータを変えたときのＭＴＦ値は容易に計算できる。例えば、Ｗ＝√２ｐの場合ＭＴＦ＝０．９６、Ｗ＝２√２ｐの場合ＭＴＦ＝０．３０である。これは最小記録周期ｐに対してビーム径Ｗが大きすぎると隣接ドットとのクロストークが大きくなり、コントラストが低下することを示している。
【００８２】後述する実験装置にて実際に最小記録周期ｐとビーム径Ｗとの比をパラメーターにして実験を行った結果と上記シミュレーション結果とから、ＭＴＦ値が０．７以上が実用上必要な値と判断した。即ち、最小記録周期ｐとビーム径Ｗの比で現すと、Ｗ≦２ｐとなる。
【００８３】最小記録周期ｐとビーム径Ｗとの比に関して、これに類する結果は前述のように過去報告されているが、本発明において、後述する高周波潜像の現像電界を確保する条件が有効に働くためには、このビーム径に関する数値限定が重要かつ不可欠な前提条件となる。
【００８４】次に、現像部潜像電界の周波数特性解析理論について説明する。
【００８５】図４に現像部の電場解析モデルを示す。ここで、１層目は感光体層であり、層厚ｌ、誘電率εa、ポテンシャル関数Φ1である。２層目は現像剤層であり、層厚ｍ、誘電率εb、ポテンシャル関数Φ2である。ｚ軸方向座標原点は１層目と２層目の境界にある。感光体層の下部は導電性基板で電位０［Ｖ］であり、現像剤層の上部は現像電極（現像ローラー）で電位Ｖ0［Ｖ］である。
【００８６】
【数８】
【００８７】感光体表面（境界面）には上記数８で表される正弦波状電荷分布σが存在する。
【００８８】
【数９】
【００８９】また、感光体層とトナー層の電場は上記数９のラプラス方程式で記述できる。
【００９０】
【数１０】
【００９１】
【数１１】
【００９２】
【数１２】
【００９３】ポテンシャル関数のＡＣ成分とＤＣ成分を上記数１０により定義する。このようなポテンシャル関数の解析解は、上記数１１および数１２で表される一般解の係数、ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２を求めることにより導出できることが知られている。
【００９４】
【数１３】
【００９５】
【数１４】
【００９６】電位の連続性と電束密度の連続性を境界条件として導入することにより、トナー層のポテンシャル関数は上記数１３および数１４のように導出される。
【００９７】次に、周波数特性解析結果について考察する。
【００９８】上記解析解をもとに現像部における感光体表面潜像電位の周波数特性を分析する。ここで、感光体膜厚ｌを変数とする場合の制約条件として、表面電荷密度σ0が膜厚に依らず一定とした。
【００９９】感光体帯電時の感光体内部電界強度Ｅchは、
【０１００】
【数１５】
【０１０１】で現されるように膜厚に依らず一定である。
【０１０２】従ってσ0を一定とするとＥch一定となり、感光体の絶縁破壊強度に対する余裕度を膜厚に依らず一定の条件とすることができる。
【０１０３】また、周波数特性シミュレーションを行う際の各変数の標準値を表１にまとめる。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】感光体表面電荷密度σ0の標準値は上記表１のように、２０μｍの膜厚の感光体を１０００Ｖまで帯電する条件を標準条件として計算した値の１．３３［ｍＣ／ｍ2］とした。
【０１０６】感光体膜厚ｌをパラメータに潜像波長と潜像電位振幅との関係を計算した結果を図５に示す。感光体膜厚ｌ以外の変数は上記表１の値である。図５により、空間周波数の増加に伴い、潜像電位振幅が減少することがわかる。これは、空間周波数の高い画像の現像量が減少することに対応する。
【０１０７】また、感光体膜厚が薄い場合の特性として、電位振幅の絶対量は小さいが周波数特性がフラットな特性となることがわかる。これは、空間周波数が変化しても現像量の変動が小さく濃度が安定することに対応する。
【０１０８】同様に、トナー層厚ｍをパラメータに潜像波長と潜像電位振幅との関係を計算した結果を図６に示す。トナー層厚ｍ以外の変数は上記表１の値である。図６R>６により、空間周波数の増加に伴い、潜像電位振幅が減少する特性は同様である。またトナー層厚が薄い場合の特性も同様に、電位振幅の絶対量は小さいが周波数特性がフラットな特性となることがわかる。
【０１０９】次に、孤立ラインと周期ラインの両立性解析理論について説明する。
【０１１０】上述では、感光体表面に存在する電荷σは、正弦波状に分布するものとして取り扱った。しかしながら、孤立ラインと周期ラインの両立性について議論を行うには不十分である。したがって、孤立ライン潜像の電界を計算するために、次の関数を導入する。周期２π、幅２α、高さ１の方形波の周期関数Ｇ（θ）は、フーリエ級数を用いて下記数１６で表される。
【０１１１】
【数１６】
【０１１２】ここで、右辺第１項がＤＣ成分を表し、第２項がＡＣ成分を表している。
【０１１３】次に、潜像表面電位振幅の最大値のＡＣ成分Ａｍｐacは、φ2acにｘ＝０、ｚ＝０、ω＝ｎωを代入することによって、
【０１１４】
【数１７】
【０１１５】のように表される。
【０１１６】次に、空間周波数が０に近い低周波での潜像表面電位振幅（ＤＣ成分）Ａｍｐacω0は、φ2acにｘ＝０、ｚ＝０を代入し、ω→０の極限をとることによって、
【０１１７】
【数１８】
【０１１８】のように表される。
【０１１９】すると、感光体表面の潜像電位振幅の周波数特性ＭＴＦltntは、
【０１２０】
【数１９】
【０１２１】のように表される。
【０１２２】
【数２０】
【０１２３】また、実際の白ライン幅Ｘw、黒ライン幅Ｘbの周期ラインパターンを上記矩形周期関数Ｇに適用するためには、上記数２０の関係を上記数１６に代入すればよい。
【０１２４】結局、数１６で表される矩形周期関数ＧのＡＣ成分に対し、空間周波数に対応した周波数特性関数ＭＴＦltntを乗ずることにより、
【０１２５】
【数２１】
【０１２６】に示すようなレスポンス関数ＲＦが得られる。このレスポンス関数ＲＦは、矩形周期関数Ｇが規格化（振幅１）されていることから、規格化された関数となっている。
【０１２７】従って、実際の潜像電位プロファイルＰＲは、
【０１２８】
【数２２】
【０１２９】に示すようにレスポンス関数ＲＦに全振幅２Ａｍｐacω0を乗ずることによって得られる。
【０１３０】次に、孤立ラインと周期ラインの両立性解析結果について考察する。
【０１３１】下記表２に示す条件で孤立白ライン・孤立黒ライン・周期ラインを定義し、上記数２２を用いて潜像電位特性を計算した。
【０１３２】
【表２】
【０１３３】まず、上記表１に示す標準条件にて、最小ドット記録周期ｐを４０，２０，１０μｍとして計算した結果をそれぞれ図７乃至図９に示す。
【０１３４】最小ドット記録周期ｐが４０，２０，１０μｍというのは、それそれ６００，１２００，２４００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の解像度にほぼ相当する。
【０１３５】また、最小ドット記録周期ｐが１０μｍの条件で感光体膜厚を２０μｍから１０μｍに薄くした場合の計算結果を図１０に示す。
【０１３６】この電位に関する解析結果と現像後の濃度との関係を対応させると、潜像電位に対し現像が忠実になされた場合、電位の高い方が黒に相当し、電位が低くなるにつれて濃度が徐々に低下するグレー部分に相当し、最も低電位のグラフの最下点が白に相当することになる。例えば、図９では、孤立白ラインの白部濃度より孤立黒ラインの黒部濃度の方が薄く、また周期ラインの黒部の濃度より孤立白ラインの白部濃度が濃いことを示している。この状態では、孤立白ライン・孤立黒ライン・周期ライン等のパターンに係わらず単一の現像バイアス電位を与える現像方法では、孤立白ライン、周期ライン、孤立黒ラインはもはや両立しないといえる。この両立性に着目してみると、空間周波数の増加に伴い、孤立ライン潜像と周期ライン潜像ともに電位振幅が減少し、孤立白ラインと孤立黒ラインと周期ラインの両立性が低下していることがわかる。
【０１３７】また、図９と図１０を比較すればわかるように、感光体の薄膜化によって両立性が向上することもわかる。
【０１３８】上記両立性計算結果と周波数特性関数ＭＴＦltntとの間に密接な相関があることは上記数１７の展開から明確であるが、より理解しやすくするために、感光体膜厚が２０μｍと１０μｍの条件でＭＴＦltntを計算した結果を図１１に示す。図７から図１０に対応するＭＴＦltntの値は、それぞれ０．５８，０．３２，０．１６，０．２５である。
【０１３９】以上の結果をまとめると、周波数特性解析においては、図５および図６に示したように、電荷密度的に理想的な像が形成されていても、誘電体厚み、すなわちｌおよびｍの影響で電位のコントラストが低下することを示した。
【０１４０】両立性解析においては、上記電位コントラストの低下が単に電位振幅の絶対量の低下だけでなく、孤立白ライン・孤立黒ライン・周期ラインの両立性を著しく損なう結果を招くことを示した。
【０１４１】電位振幅の絶対量が小さいだけであれば、帯電電位を高くするもしくはトナー層中の電界強度が小さくならないように工夫することである程度対応できる。しかし、両立性低下の問題はバイアス電位・帯電電位・表面電荷密度とは無関係で、潜像波長と感光体膜厚・トナー層厚およびその誘電率のみで決定されてしまうことをＭＴＦltntの導入で示した。この点に立脚して、感光体膜厚・トナー層厚およびその誘電率とが有機的に関連づけられて定義されるＭＴＦltntの適正範囲を導出したのが本発明の特徴である。
【０１４２】上記の両立性解析の結果において、「孤立白ラインの白部濃度より孤立黒ラインの黒部濃度の方が薄くなってはならない」という両立性判断基準を設けると、ＭＴＦltntの値として下記の条件が、ＭＴＦltnt ＞ ０．２２が導出される。
【０１４３】これは、例えば表１の標準値とｐ＝１４μｍという値で計算した結果がこの臨界値にほぼ相当している。このときの孤立白ラインと孤立黒ラインの電位特性を図１２に示す。
【０１４４】しかしながら、この値は理論的に導き出された必要最小限の値であって、この条件では実際に両立性は実現しない。実際のプロセスでは、表面電荷密度が理想的に分布していなかったり、感光体表面からやや離れた位置の電界強度で現像量が決定されるなどの点で、理論解析の前提条件とやや異なる部分があるからである。従って両立性確保のためには理論解析から導き出された値よりさらに大きい値が要求される。この点について詳細な実験を行い、ＭＴＦltnt ≧ ０．３を導き出した。
【０１４５】以下に、実験装置および実験過程について説明する。
【０１４６】まず、実験装置について説明する。
【０１４７】図１３に、上記両立性判断基準値を導出するための検証実験に用いた実験装置の側面模式図を示す。ここでは、感光体上のライン形成を観察するため、電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機を構成する各要素から、帯電部１２０、露光部１３０、現像部１４０及び感光体１１０を抽出し、実験装置を構成している。通常の電子写真プロセスを用いたプリンタや複写機においては、これらの他に、転写、定着、感光体のクリーニング、感光体の除電、用紙搬送等が加わり装置を構成するが、本検討においては感光体上のライン形成状態に注目するためにプロセスを簡略化している。
【０１４８】テストピース１１０は、感光対面が形成された面を下にしてテストピースホルダ１１１に取り付けられている。テストピースホルダ１１１はテストピースを直線的に駆動するリニアスライダ１１２に機械的に連結されており、プロセス中は６６ｍｍ／ｓの一定速度で移動するよう図示しないコントローラにより制御される。
【０１４９】テストピース１１０は導体基板上にアンダーコート層（ＵＣ層）、電荷発生層（ＣＧ層）、電荷輸送層（ＣＴ層）の順に積層されている。本検討においては、これら感光体層の厚さは８〜２０μｍの範囲において行った。また、テストピース１１０の感光体は負極性に帯電するフタロシアニン系有機感光体を用いた。また、テストピース１１０の導電基板は図示しない電極を介して接地されている。
【０１５０】帯電部１２０は、テストピース１１０の感光対面と対向する側に位置し、グリッド１２１、ケース１２２、ワイヤ１２３から成るスコロトロン型帯電器である。グリッド１２１、ケース１２２、ワイヤ１２３はそれぞれ電源１２４、１２５、１２６に接続され、テストピース１１０の感光体表面電位が所望の値となるよう制御されている。本検討においては、現像時の感光体表面電位が−４００〜−１０００Ｖとなるように、感光体の暗減衰を考慮して条件を設定した。
【０１５１】露光部１３０は、半導体レーザ（ＬＤ）１３１を露光用光源とし、ＬＤ１３１より発せられたレーザ光はコリメータレンズ１３２を通過し、平行光に整形される。コリメータレンズ１３２を通過したレーザ光は、図示しないＮＤフィルターを通過することで光強度を適正値に減衰し、アパーチャ１３３により所望の開口に制限され、対物レンズ１３４に入射する。対物レンズ１３４はレーザ光を収束しテストピース１１０の感光体面上に焦点を結ぶよう、テストピース１１０までの距離を調整されている。これら露光部１３０は全体をＸＹ２軸で駆動可能なＸＹステージ１３５上に固定され、ＸＹステージ１３５を図示しないコントローラで所望の位置に１μｍの精度で位置決めすることができる。さらに、ＬＤ１３１は図示しないレーザドライバ（キノ・メレスグリオ社製）により駆動され、レーザパワーやレーザの点灯時間を任意に制御することが可能である。
【０１５２】本検討に用いた光学系の詳細は次の通りである。ＬＤ１３１の波長は７８０ｎｍであり、コリメータレンズ１３２の焦点距離は２５．６ｍｍであり、対物レンズ１３４の焦点距離は２５．６ｍｍと４８ｍｍのものを使い分けた。アパーチャ１３３の開口部直径は０．８〜８．０ｍｍ。光学系の収差はほぼ回折限界以下まで除去できているため、回折限界を利用した光学系となっている。このアパーチャ１３３の開口部直径と前記対物レンズを適宜調整することによりＮＡが調整でき、感光体表面でのビーム径を３００ＤＰＩから６０００ＤＰＩまで調整できる。また、上記ＮＤフィルターと前記レーザドライバを適宜調整することにより、感光体面上でのレーザ光のパワーは０．５ｎＷ〜３ｍＷまで調整できる。
【０１５３】現像部１４０は、テストピース１１０に対向するよう設置されており、現像ローラ１４１上にある一定の付着量のトナー１４５の層を形成する。現像部１４０はその容器内部にトナー１４５を貯蔵しており、現像ローラ１４１に接触しているトナー供給ローラ１４２が、図中の矢印で示した方向に回転することにより現像ローラ１４１へトナー１４５を供給する。現像ローラ１４１に供給されたトナー１４５は、現像ローラ１４１の回転に伴いドクターローラ１４３と現像ローラ１４１の接触部へ搬送される。ドクターローラ１４３は図中の矢印の方向へ回転し、現像ローラ１４１上のトナー１４５をある一定の付着量の層に形成する。現像ローラ１４１上のトナー１４５がテストピース１１０との現像領域を通過し、トナー１４５が現像された後、現像されずに現像ローラ１４１上に残ったトナー１４５は、回収ローラ１４４により現像ローラ１４１上から回収され再び容器内に戻される。現像ローラ１４１は図示しないモータによりカップリングを介して駆動され、その回転により図示しないギアを介して、ドクターローラ１４３、トナー供給ローラ１４２並びに回収ローラ１４４がそれぞれ駆動される。本検討においては、現像ローラ１４１の周速が１００ｍｍ／ｓとなるようにギヤ比等を設定している。
【０１５４】現像ローラ１４１、ドクターローラ１４３、トナー供給ローラ１４２並びに回収ローラ１４４のシャフトにはそれぞれ電源１４６、１４７、１４８、１４９が接続され、独立に電圧が印加される。本検討においては、現像ローラ１４１のバイアスを−２５０〜−７５０Ｖの範囲で電源１４６により設定し、ドクターローラ１４３、トナー供給ローラ１４２並びに回収ローラ１４４のバイアスはそれぞれ現像ローラ１４１に対して、ドクターローラ１４１は−３００〜＋３００Ｖとなるように電源１４７を、トナー供給ローラ１４２は０〜−３００Ｖとなるように電源１４８を、回収ローラ１４４は０〜＋３００Ｖとなるように電源１４９を制御した。
【０１５５】本検討において、現像ローラ１４１はステンレスのシャフトの周囲に、ウレタンゴム中にカーボン粒子を分散し導電性を付与したゴムローラを用いた。この現像ローラ１４１による現像部での抵抗の値Ｒdevが１０4〜１０6Ωになるように、上述した抵抗調整基材を用い、ゴム高度がＳＲＩＳ（日本ゴム協会標準規格）に準ずるアスカーＣ硬度で、６５〜７０度、表面の粗さはＪＩＳＢ０６０１に準ずる１０点平均粗さＲｚで２〜８μｍのものを使用した。ドクターローラ１４３は金属製の表面を有し、表面粗さをＪＩＳ Ｂ０６０１に規定される中心線平均粗さＲａを０．１μｍに形成されている。供給ローラ１４２については、ステンレス製の回転軸表面上に体積抵抗率１０5Ω・ｃｍ、セル密度８０〜１００個／ｉｎｃｈの導電性ウレタンフォームを被覆して構成した。そして、現像ローラ１４１に対して接触深さ０．５ｍｍで接触させ、その周速を６６ｍｍ／ｓｅｃで矢印方向に回転駆動させている。回収ローラ１４４は、ドクターローラ１４３と同じく金属製の表面をＲａ＝０．１μｍに加工されている。
【０１５６】トナー１４５は、スチレン−アクリル共重合体の主樹脂の中に、抵抗調整剤且つ顔料としてのカーボン粒子や、帯電制御剤としてのＣＣＡ、外添剤としてのシリカなどから成り、本検討においては体積平均粒径３〜１０μｍのものを用いた。また、本検討では負極性に帯電するトナーを使用し、その帯電量は−１０〜−５０μＣ／ｇであった。
【０１５７】以下、実験過程について述べる。上記実験機全体は図示しない暗幕などにより暗所に設けられている。
【０１５８】テストピース１１０がリニアスライダ１１２により駆動され、帯電部１２０と対向する帯電領域に到達すると、予め設定された条件で帯電部１２０により所定の表面電位に帯電される。帯電されたテストピース１１０は、露光部１３０に対向する露光領域に到達すると停止し、予め設定したデータに基づきＸＹステージ１３５を移動しつつ、ＬＤ１３１をレーザドライバにより点滅させテストピース１１０の感光体面上にレーザ光を照射する。レーザ光が照射された部分の電荷は減衰し、潜像が形成される。露光が完了するとともに、リニアスライダ１１２が再び駆動し、テストピース１１０を現像部１４０と対向する現像領域へ搬送する。現像領域に搬送されたテストピース１１０は、一定速度で移動しつつ現像ローラ１４１と接触する。現像ローラ１４１上のある一定の帯電量・付着量のトナー１４５の層は潜像が形成されたテストピース１１０の感光体面と接触することで、潜像に応じて静電気的に現像される。現像領域を通過したテストピース１１０は、完全に現像領域から離脱した後停止する。この後、テストピース１１０をテストピースホルダ１１１から取り外し、現像されたトナー１４５の像を観察する。
【０１５９】この実験装置を用いて、図１４に示すパターンをテストピース１１０上に形成し、現像された像を観察・評価した。
【０１６０】
【表３】
【０１６１】上述一連の実験を行う際の各パラメータの標準値を上記の表３にまとめる。
【０１６２】まず、感光体膜厚と画質との相関を検証するために、次表４の８種類の膜厚の感光体を用意した。
【０１６３】
【表４】
【０１６４】膜厚以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を評価した。なお、実験での両立性判断基準は、「周期ラインパターンの白／黒デューティーが５０％となる条件で孤立黒ラインが形成されるかどうか」とした。これは、前記解析結果の両立性判断基準「孤立白ラインの白部濃度より孤立黒ラインの黒部濃度の方が薄くなってはならない」と等価である。
【０１６５】孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、感光体膜厚２０μｍまでは両立することが確認された。上記表４において、判定１として結果を示す。この条件を数１７のＭＴＦltntにあてはめると、その値は０．３となった。
【０１６６】さらに、図１４に示すパターンでは孤立ドットと周期ラインとの両立性評価も可能である。上記の孤立ライン両立性評価と同様に、「周期ラインパターンの白／黒デューティーが５０％となる条件で孤立黒ドットが形成されるかどうか」という判断基準にて評価を行った結果、感光体膜厚１０μｍまでは両立することが確認された。上記表４において、判定２として結果を示す。この条件を数１７のＭＴＦltntにあてはめると、その値は０．４８となった。
【０１６７】次に、露光ビーム径Ｗと画質との相関を検証するために、次表５の４種類のビーム径Ｗにて実験を行った。
【０１６８】
【表５】
【０１６９】露光ビーム径以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を上記同様に評価した。孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、標準値３０μｍより小さい２０μｍではさらに画質の向上がみられ、標準値より大きい４０μｍでは画質が劣化した。しかし、かろうじて前記両立性判断基準を満足することができた。５０μｍのビーム径では両立性を満足することができなかった。ここで、両立性を満足したビーム径Ｗと最小ドット記録周期ｐとの関係は、Ｗ≦２ｐとなる。
【０１７０】次に、トナー粒径Ｄｔと画質との相関を検証するために、次表６の５種類の体積平均粒径トナー径Ｄｔを用意した。
【０１７１】
【表６】
【０１７２】トナー径以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を上記同様に評価した。孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、標準値５μｍより小さい３．２μｍではさらに画質の向上がみられ、標準値より大きい７．５μｍでは画質が劣化両立性を満足することができなかった。ここで、両立性を満足したトナー体積平均粒径Ｄtと最小ドット記録周期ｐとの関係は、Ｄt≦ｐ／４となる。
【０１７３】次に、本発明の現像装置に用いる現像ローラーの抵抗値について説明する。
【０１７４】図１５は現像ローラーの抵抗値を測定する簡易装置の説明図である。絶縁体の平板１０３の上に配置された金属の検出電極１０４の上に現像ローラー４１を置き、重り１０５によって所定の荷重を加えた状態で、電源１０６からバイアスを印加し、検出電極に流れる電流を電流計１０２によって測定する。抵抗値に不均一性がある場合は、周方向に何点か測定した平均値を代表値とする。このとき圧力Fは実際に感光体に押当てる圧力と同等とすることにより検出電極に押当てたときに形成されるニップ部の接触面積は実際に感光体に接触する面積と同等になるようにする。この状態で、現像ローラー４１の導電性シャフトにバイアス印加手段１０６によってバイアスを印加し、電圧−電流特性を測定する。このようにして測定された抵抗値は、前記現像部での現像ローラ抵抗Ｒdevとほぼ等価である。
【０１７５】現像ローラー抵抗層として、ウレタン樹脂にカーボンブラックを分散させた電子伝導タイプのローラー２種類（Ａ、Ｂ）およびウレタン樹脂をベースとしたイオン導電タイプのローラー１種類（Ｃ）を、上記測定装置で抵抗を測定し、各々のローラーについて抵抗値の平均値、をまとめたものを表７に示す。抵抗値は、１０Ｖ印加時の電流値をＡｄｖａｎｔｅｓｔ製Ｒ６８７１Ｅにて計測し、換算したものである。
【０１７６】
【表７】
【０１７７】現像ローラ抵抗以外は表３の標準値を用いて実験を行い、孤立ライン・周期ラインの両立性等を上記同様に評価した。孤立ライン・周期ラインの両立性評価の結果、現像ローラＡ、Ｂでは両立性を満足できたが、現像ローラＣは両立性を満足することができなかった。ここで、両立性を満足した現像ローラ抵抗Ｒdevは、１ＭΩ以下となる。
【０１７８】上記の実験の他に、最小ドット周期ｐ（解像度）を変えて同様の実験を行ったが、上述と同様の結論が導き出された。
【０１７９】なお、上記説明の中で黒ライン等の表現で説明を行っているが、カラートナーを用いたプロセスでも当然同様の結果となる。
【０１８０】次に感光体を用いない静電潜像形成装置の実施例を説明する。
【０１８１】これまで説明してきたように感光体を帯電器により均一帯電し、光ビームを露光して静電潜像を形成する方法が一般的であるが、"Ion Printing Technology"のような電荷供給装置により、絶縁体上にイオンを直接供給して静電潜像を形成する方法も従来より知られている。
【０１８２】静電潜像担持体が感光体の場合では、前述のように材料の制約や摩耗の問題や膜の絶縁破壊の問題があるため、膜厚ｌや比誘電率εaを大幅に変更することができない。
【０１８３】これに対し電荷供給装置による直接潜像形成方法のメリットは、静電潜像担持体を感光体ではなく一般の絶縁体とすることができるため、材料選択の自由度が増すことである。これにより、静電潜像担持体の比誘電率εaをさらに大きくできたり、耐摩耗性の良くすることで膜厚ｌを小さくできたりする。
【０１８４】図１６に直接潜像形成を可能とする電荷供給装置１９を用いたときの画像形成プロセスの概略を示す。
【０１８５】図１に示した感光体を用いたプロセスとの違いは、静電潜像担持体が感光体１から誘電体ドラム１８となり、帯電器２・露光３・除電器７の３つが電荷供給装置１９になった点である。そして、複数の電荷供給源から構成される電荷供給装置を選択的に駆動してイオンもしくは電子を静電潜像担持体上に供給し、静電潜像を形成する。要するに、静電潜像形成方法が感光体と光を用いたものから、イオンもしくは電子を直接供給する方法に変わっただけで、その他のプロセスは同様である。
【０１８６】図１７に直接潜像形成を可能とする電荷供給装置を用いたときの潜像周波数特性関数ＭＴＦltntの改善効果を説明するシミュレーション結果を示す。
【０１８７】最小ドット記録密度が６００ｄｐｉの場合、周期ライン潜像の空間周波数は約１２（ラインペア／ｍｍ）であり、表１の標準値に基づく条件ではＭＴＦltntは約０．６の値となり、露光・現像・転写等の条件を適正化すれば良好な出力画像が期待できる。このままの条件で記録密度を１２００ｄｐｉとすると、空間周波数は２４（ラインペア／ｍｍ）となり、ＭＴＦltntは約０．３と劣化してしまう。
【０１８８】電荷供給装置による直接潜像形成方法とすることで、、静電潜像担持体の膜厚ｌを２０μｍから１０μｍに薄膜化し、比誘電率εaを３から１０に高くできる。これにより、記録密度が１２００ｄｐｉにおいても、ＭＴＦltntは約０．６の値を維持でき、６００ｄｐｉと同程度の画質が期待できることがわかる。
【０１８９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、潜像周波数特性関数ＭＴＦltntの値を０．３以上となるように設定することで、隣接ビームとのクロストークを低減し、ＭＴＦ劣化の少ない高品位潜像を形成することができ、現像部における潜像電位コントラストの低下を防止し、現像の周波数特性を改善することができる。よって、周期ラインと孤立ラインの両立性を改善することができる。
【０１９０】また、静電潜像担持体への直接潜像形成を可能とする電荷供給装置を用いることで、静電潜像担持体を感光体ではなく一般の絶縁体とすることができるため、材料選択の自由度が増し、静電潜像担持体の比誘電率εaをさらに大きくでき、上記ＭＴＦltntを改善できる。
【０１９１】さらに、ＭＴＦltnt≧０．４８とすることにより、周期ラインと孤立ドットの両立性が良好となり、より高品位な出力画像が得られる。
【０１９２】また、現像剤の体積平均粒径Ｄtをｐの１／４倍以下とすることで、ｐが４３μｍ以下であるような高解像度静電潜像の電場でもトナーに対して現像駆動力が有効に働くようにでき、良好な画質を得ることができる。
【０１９３】また、非磁性１成分接触現像方式を用いることで、現像電極を感光体近傍に設置することができ、高解像度化が図れる。即ち、ｍを小さくできるので、ＭＴＦltntを大きくでき、結果的に現像電界の周波数特性を改善し、高解像度画像が得られる。
【０１９４】さらに、現像装置内の現像剤担持体の現像部での抵抗Ｒdevを１０6［Ω］以下とすることで、現像剤担持体をほぼ導体として扱うことができ、現像剤担持体表面を現像電極とみなすことできるため、現像剤層厚ｍを小さくでき同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく画像形成装置の全体構造の概略を説明するための構成図である。
【図２】本発明に基づく画像形成装置に用いられる現像装置の概略を説明するための構成図である。
【図３】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図４】本発明に基づく画像形成装置の解析モデル図である。
【図５】本発明に基づく画像形成装置の潜像周波数特性の説明図である。
【図６】本発明に基づく画像形成装置の潜像周波数特性の説明図である。
【図７】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図８】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図９】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図１０】本発明に基づく画像形成装置の両立性を説明するための図である。
【図１１】本発明に基づく画像形成装置の潜像周波数特性の説明図である。
【図１２】孤立白ラインと孤立黒ラインの電位特性を示す図である。
【図１３】実験装置の模式図である。
【図１４】評価に用いた画像パターンの模式図である。
【図１５】本発明の現像装置を構成する現像ローラの静的な抵抗値を測定する装置の説明図である。
【図１６】直接潜像形成可能な電荷供給装置を用いた画像形成装置の全体構造の概略を説明するための構成図である。
【図１７】直接潜像形成可能な電荷供給装置を用いたときの潜像周波数特性関数ＭＴＦltntの改善効果を説明する図である。
【符号の説明】
１ 感光体（静電潜像担持体）
４ 現像装置
１０ （非磁性）一成分トナー
１１ 現像バイアス電圧の供給用の電源回路
１２ 規制部材への電圧供給用の電源回路
１３ 供給ローラヘの電圧供給用の電圧回路
１８ 誘電体ドラム
１９ 電荷供給装置
４０ 現像槽
４１ 現像ローラ（トナー担持体）
４２ 供給ローラ（供給手段）
４３ ブレード（規制部材）
４４ リセット部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】 最小ドット記録周期ｐをもって感光体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記露光装置に用いられる露光ビームのピーク強度１／ｅ2の径ＷがＷ≦２ｐであり、かつ、前記感光体の膜厚ｌおよび前記感光体の誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【数１】
で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 静電潜像担持体上に最小ドット記録周期ｐの静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記最小ドット記録周期ｐが４３μｍ以下であり、かつ、前記静電潜像担持体の誘電体膜厚ｌおよび前記静電潜像担持体の誘電体の比誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層の比誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【数２】
で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】 前記静電潜像形成装置は、複数の電荷供給源から構成される電荷供給装置を選択的に駆動してイオンもしくは電子を前記静電潜像担持体上に供給し、静電潜像を形成することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】 前記潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．４８であることを特徴とする請求項１乃至３記載の画像形成装置。
【請求項５】 前記現像剤の体積平均粒径ＤtがＤt≦ｐ／４であることを特徴とする請求項１乃至４記載の画像形成装置。
【請求項６】 非磁性１成分接触現像方式を用いたことを特徴とする請求項１乃至５記載の画像形成装置。
【請求項７】 前記現像装置内の現像剤担持体の現像部での抵抗Ｒdevが１０6［Ω］以下であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項１】 最小ドット記録周期ｐをもって感光体を露光し静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記露光装置に用いられる露光ビームのピーク強度１／ｅ2の径ＷがＷ≦２ｐであり、かつ、前記感光体の膜厚ｌおよび前記感光体の誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【数１】
で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 静電潜像担持体上に最小ドット記録周期ｐの静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記静電潜像を現像剤により現像する現像装置とから構成される画像形成装置において、前記最小ドット記録周期ｐが４３μｍ以下であり、かつ、前記静電潜像担持体の誘電体膜厚ｌおよび前記静電潜像担持体の誘電体の比誘電率εaと、前記現像剤層厚ｍおよび前記現像剤層の比誘電率εbと、ω＝π／ｐで定義される空間周波数ωとすると、
【数２】
で表される潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．３であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】 前記静電潜像形成装置は、複数の電荷供給源から構成される電荷供給装置を選択的に駆動してイオンもしくは電子を前記静電潜像担持体上に供給し、静電潜像を形成することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】 前記潜像空間周波数特性関数ＭＴＦltntが、ＭＴＦltnt≧０．４８であることを特徴とする請求項１乃至３記載の画像形成装置。
【請求項５】 前記現像剤の体積平均粒径ＤtがＤt≦ｐ／４であることを特徴とする請求項１乃至４記載の画像形成装置。
【請求項６】 非磁性１成分接触現像方式を用いたことを特徴とする請求項１乃至５記載の画像形成装置。
【請求項７】 前記現像装置内の現像剤担持体の現像部での抵抗Ｒdevが１０6［Ω］以下であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００１−１３４０２７（Ｐ２００１−１３４０２７Ａ）
【公開日】平成１３年５月１８日（２００１．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−１４２６６３（Ｐ２０００−１４２６６３）
【出願日】平成１２年５月１６日（２０００．５．１６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年５月１８日（２００１．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年５月１６日（２０００．５．１６）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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