JP2000035709A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2000035709A
JP2000035709A JP10204991A JP20499198A JP2000035709A JP 2000035709 A JP2000035709 A JP 2000035709A JP 10204991 A JP10204991 A JP 10204991A JP 20499198 A JP20499198 A JP 20499198A JP 2000035709 A JP2000035709 A JP 2000035709A
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carrier
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent suction and void and to stably form a high-quality image by applying the developing bias voltage obtained by superposing AC voltage on DC voltage between a developer carrier and an image carrier. SOLUTION: A gap between a developing sleeve and a photoreceptor in a developing area is made larger than the thickness of a developer layer, and the AC voltage VAC is superposed on the DC voltage VDC and applied between the developing sleeve and the photoreceptor. The DC voltage VDC, the electrification potential VH of the photoreceptor and the electrification potential of toner have the same polarity, and the toner, to which a chance to separate from carrier at the AC voltage VAC is given, does not adhere to the electrification potential VH part of the photoreceptor where absolute potential is high but adheres to a latent image potential VL part where it is low, so that an image is developed. In the case of applying a blank pulse to the developing sleeve, the attenuation of toner flying speed is a little and hardly goes along the bent line of electric force in a blank part, and the toner easily adheres even to a low density part, then the suction is prevented and the bound of the toner on the image carrier is restrained, so that the void is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上の静電
潜像を現像して可視画像を形成する現像装置及びこの現
像装置を備えて画像を形成する複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等の画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for forming a visible image by developing an electrostatic latent image on an image carrier, and a copying machine, a printer, a facsimile machine, etc., having the developing device for forming an image. The present invention relates to an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、現像剤担持体の表面に現像剤を担
持して、この現像剤を静電潜像を担持した像担持体と対
向した現像領域に搬送し、現像剤担持体に直流電圧に交
流電圧を連続的に重畳して印加しながら、静電潜像を現
像して可視画像を形成する画像形成装置が知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a developer is carried on the surface of a developer carrier, and the developer is conveyed to a development area facing an image carrier carrying an electrostatic latent image. 2. Description of the Related Art There is known an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image to form a visible image while continuously superimposing an AC voltage on a voltage and applying the AC voltage.

【0003】また、静電潜像を現像する際に、現像剤担
持体に担持させた現像剤層を像担持体に摺擦して現像す
る磁気ブラシ現像等の接触現像と、現像領域においてト
ナー粒子を現像剤担持体から像担持体に向けて空気層中
を飛翔させて静電潜像を現像する非接触現像とが知られ
ている。
In developing an electrostatic latent image, contact development such as magnetic brush development in which a developer layer carried on a developer carrier is rubbed against the image carrier to develop the toner, and toner in a development area is developed. 2. Description of the Related Art Non-contact development is known in which particles are caused to fly from a developer carrier to an image carrier in an air layer to develop an electrostatic latent image.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図10は、像担持体と
現像剤担持体とが対向する現像領域におけるトナー移動
を示す拡大模式図である。
FIG. 10 is an enlarged schematic view showing the movement of toner in a development area where an image carrier and a developer carrier are opposed to each other.

【0005】例えば、前述した現像領域において非接触
現像をする場合、像担持体上の潜像電位にギャップがあ
るエッジ部では、対向する現像剤担持体(現像スリー
ブ)上のエッジ部付近のトナーtが、高濃度部(電位差
大領域)に吸い込まれてしまい、境界部付近のトナー付
着量が予想以上に多くなり、画像濃度が高まったりす
る。また、トナーtが多く付着する領域も広くなったり
した(以下、この現象を「吸い込み」と称す)。
For example, when non-contact development is performed in the above-described developing area, at the edge portion where there is a gap in the latent image potential on the image carrier, the toner near the edge portion on the opposite developer carrier (developing sleeve) is used. t is sucked into the high-density portion (potential difference large region), and the toner adhesion amount near the boundary increases more than expected, and the image density increases. In addition, the area to which a large amount of the toner t adheres has been widened (hereinafter, this phenomenon is referred to as “suction”).

【0006】逆に、高濃度部に隣接する低濃度部(電位
差小領域)に付着したトナーtが、図10の破線のよう
に高濃度部に吸い込まれる結果、低濃度部にトナーtが
付着し難くなり、白く抜けてしまうことがあった(以
下、この現象を「白抜け」と称す)。
Conversely, the toner t attached to the low-density portion (small potential difference area) adjacent to the high-density portion is sucked into the high-density portion as shown by the broken line in FIG. In some cases, white spots may occur (hereinafter, this phenomenon is referred to as "white spots").

【0007】これらの吸い込みや白抜けの問題は、非接
触現像方法で顕著に発生する。
[0007] These problems of suction and white spots occur remarkably in the non-contact developing method.

【0008】この吸い込み、白抜けの発生メカニズム
を、図10の模式図を用いて更に説明する。
The mechanism of the occurrence of the suction and white spots will be further described with reference to the schematic diagram of FIG.

【0009】トナーが現像剤担持体(現像スリーブ)か
ら離れ、像担持体(感光体)に付着するまでの空気層で
は、低濃度部上の領域(空間)から高濃度部上の領域
(空間)に電気力線(図示の矢印)が生じている。この
電気力線は、図中の等電位線に垂直作用するものであ
る。
In the air layer from when the toner separates from the developer carrying member (developing sleeve) and adheres to the image carrying member (photosensitive member), the area (space) on the low-density portion changes from the region (space) on the high-density portion. ) Have lines of electric force (arrows shown). These lines of electric force act perpendicular to the equipotential lines in the figure.

【0010】通常は、像担持体上の静電潜像に対するト
ナー付着量は、潜像電位により一義的に定まるとされて
いる。しかしながら実際は、低濃度部に対向した現像剤
担持体上のトナーtがこの電気力線に沿いながら飛翔す
るので、エッジ部の高濃度部側のトナー付着量が、潜像
電位より予想されたトナー付着量より多く、また、エッ
ジ部の低濃度部側のトナー付着量は、潜像電位より予想
されたトナー付着量より少なくなってしまうと考えられ
る。
Normally, the amount of toner adhering to an electrostatic latent image on an image carrier is uniquely determined by the latent image potential. However, in actuality, the toner t on the developer carrier opposed to the low-density portion flies along the lines of electric force, so that the amount of toner adhering to the high-density portion of the edge portion is determined based on the toner potential estimated from the latent image potential. It is considered that the amount of toner adhering more than the adhering amount and the amount of toner adhering to the low density portion side of the edge portion becomes smaller than the amount of toner adhering expected from the latent image potential.

【0011】即ち、現像剤担持体に交流連続波を印加し
たとき、交流電圧による電界の向きが半周期毎に変わる
ため、その都度トナーtの移動する方向が変わるので、
トナーtの移動する方向が変わる点付近でのトナー飛翔
速度が減衰し、トナーtが図10に示す電気力線に沿い
やすく、エッジ部の高濃度部側のトナー付着量が多くな
り、吸い込みが発生する。この吸い込みにより、エッジ
部の低濃度部側のトナー付着量が減少し、白抜けが発生
する。
That is, when an AC continuous wave is applied to the developer carrier, the direction of the electric field due to the AC voltage changes every half cycle, and the direction in which the toner t moves changes each time.
The flying speed of the toner near the point where the direction of movement of the toner t changes attenuates, the toner t easily follows the lines of electric force shown in FIG. 10, the amount of toner attached to the high-density portion side of the edge increases, and suction occurs. appear. Due to this suction, the amount of toner adhered to the low density portion side of the edge portion decreases, and white spots occur.

【0012】また、トナーtが像担持体の低濃度部に飛
翔しても、トナーtが像担持体上でバウンドを繰り返す
際に最終的に高濃度部に着床することも吸い込み、白抜
けの原因と考えられる。
Further, even if the toner t flies to the low density portion of the image carrier, it also absorbs that the toner t finally landed on the high density portion when the bouncing is repeated on the image carrier, resulting in white spots. It is considered the cause.

【0013】非接触現像では、現像剤担持体上の現像剤
層と像担持体面とを非接触状態に維持するため、現像剤
担持体表面と像担持体面との間の距離を、接触現像の場
合と比べ、長く設定する必要がある。この距離設定によ
り、電気力線の曲がりが大きくなり、吸い込み、白抜け
が目立ってしまった。
In non-contact development, in order to maintain the developer layer on the developer carrier and the image carrier surface in a non-contact state, the distance between the developer carrier surface and the image carrier surface is increased by contact development. It needs to be set longer than in the case. With this distance setting, the bending of the lines of electric force became large, and suction and white spots became conspicuous.

【0014】また、この吸い込み、白抜けの現象は、非
接触現像程は目立たないが、接触現像においても、発生
するものである。
The phenomenon of suction and white spots is not so noticeable as in non-contact development, but also occurs in contact development.

【0015】この吸い込み、白抜けに対して、交流電圧
に直流電圧を重畳したバイアス電圧を印加している電圧
波形において、交流成分を断続的に休止させるブランク
部を有し、このブランク部では直流成分のみを印加する
波形(ブランクパルス波形)の印加電圧を現像剤担持体
に印加することにより解決できることが近年発見されて
いる。
A blank portion for intermittently stopping an AC component is provided in a voltage waveform in which a bias voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage is applied to the sucking and white spots. It has recently been discovered that the problem can be solved by applying an applied voltage having a waveform (blank pulse waveform) for applying only the component to the developer carrying member.

【0016】従来の現像バイアス電圧にブランクパルス
波形を用いた現像方法の公知例を以下に示す。特開平7
−311497号、特開平8−160725号、特開平
5−35063号、特開昭60−134262号、特開
昭60−53968号、特開平7−295373号、特
開平6−348117号、特開平7−92786号各公
報等。
A known example of a conventional developing method using a blank pulse waveform as a developing bias voltage will be described below. JP 7
JP-A-311497, JP-A-8-160725, JP-A-5-35063, JP-A-60-134262, JP-A-60-53968, JP-A-7-295373, JP-A-6-348117, JP-A-6-348117 No. 7-92786.

【0017】しかし、これらの公知例に示された現像方
法では、吸い込み、白抜けに対しては効果がある一方、
交流電圧の印加を休止するブランク部において、トナー
が現像剤担持体表面から離脱するきっかけを与える交流
電圧が印加されないことから、トナーの離脱量が減少
し、ブランク部ではない連続波形部に比べ、全体的に現
像性(トナー付着性)が低下するという問題があった。
However, while the developing methods shown in these known examples are effective against suction and white spots,
In the blank portion where the application of the AC voltage is stopped, since the AC voltage that triggers the toner to separate from the surface of the developer carrying member is not applied, the amount of the separated toner is reduced, compared to the continuous waveform portion that is not the blank portion. There is a problem that the developability (toner adhesion) is reduced as a whole.

【0018】本発明は、上述の吸い込み、白抜けを防止
し、かつ、現像性(トナー付着性)の低下を防止する画
像形成装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which prevents the above-mentioned sucking and white spots and prevents a decrease in developability (toner adhesion).

【0019】また、近年では、画質の向上のため、小粒
径のトナーが採用されている。しかしながら、小粒径の
トナーは前述した電気力線の影響を受けやすい。
In recent years, a toner having a small particle size has been employed to improve image quality. However, a toner having a small particle diameter is easily affected by the above-mentioned line of electric force.

【0020】そこで、本発明は、トナー粒径が小さい場
合に顕著に発生する吸い込み、白抜けを防止することに
より、高解像度と高階調性を有する高品位の画像を安定
して形成する画像形成装置を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention provides an image forming method for stably forming a high-quality image having high resolution and high gradation by preventing suction and white spots which occur remarkably when the toner particle size is small. It is intended to provide a device.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成装置は、像担持体の周囲に少なくとも、該
像担持体表面を帯電する帯電装置と、帯電された前記像
担持体表面を露光し静電潜像を形成する露光装置と、該
静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持
体を有する現像装置と、該現像装置によって現像された
現像像を転写材に転写する転写装置とを有する画像形成
装置において、前記現像装置は、前記現像剤担持体と前
記像担持体との間に交流電圧と直流電圧とを重畳した現
像バイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段を有
し、前記交流電圧は、該交流電圧の1周期において非点
対称な波形であり、かつ断続的に印加されていることを
特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention comprises a charging device for charging at least the surface of an image carrier around the image carrier, and a charged surface of the image carrier. Exposure device for exposing to form an electrostatic latent image, a developing device having a developer carrying member for carrying a developer for developing the electrostatic latent image, and transferring the developed image developed by the developing device An image forming apparatus having a transfer device for transferring to a material, wherein the developing device includes a bias voltage for applying a developing bias voltage obtained by superimposing an AC voltage and a DC voltage between the developer carrier and the image carrier. The AC voltage has an asymmetry waveform in one cycle of the AC voltage, and is applied intermittently.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本発明の画像形成装置の一例であるカラープリン
タの構成とその作用を図1の断面構成図によって説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to the description of an embodiment of the present invention, the structure of a color printer as an example of the image forming apparatus of the present invention and its operation will be described with reference to the sectional view of FIG.

【0023】このカラープリンタは、像担持体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に1回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像担持体面から記録紙を分離する方
式のカラー画像形成装置である。
In this color printer, after each color toner image sequentially formed on the image carrier is superimposed, the color image is formed on the recording paper by a transfer unit once, and then the color image is formed. This is a color image forming apparatus that separates recording paper from the surface of a carrier.

【0024】図1において、1は像担持体である感光体
ドラム(以下、感光体と称す)で、有機感光体層をドラ
ム基体上に塗布形成したもので、接地されて図示の時計
方向に回転する。2は帯電装置(スコロトロン帯電器)
で、感光体1の周面に対し高電位の感光体帯電電位VH
の一様な帯電を、グリッド電位VGに電位保持されたグ
リッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与
える。この帯電装置2による帯電に先だって、今までの
感光体1の履歴をなくするために、発光ダイオード等を
用いた帯電前除電器(PCL)8による露光を行って感
光体1の周面の除電をしておく。上記の感光体1上の履
歴とは、先行した画像形成時の帯電、画像露光で作像し
た感光体1上に残留した静電潜像パターンをいう。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photoreceptor drum (hereinafter, referred to as a photoreceptor) serving as an image bearing member, which is formed by coating an organic photoreceptor layer on a drum base, and is grounded to be clockwise in the drawing. Rotate. 2 is a charging device (scorotron charger)
, The photosensitive member charging potential V H having a high potential with respect to the peripheral surface of the photosensitive member 1
The uniform charging of, given by a corona discharge by a grid and the corona discharge wire which is the potential held at grid potential V G. Prior to the charging by the charging device 2, in order to eliminate the history of the photoconductor 1 up to now, exposure is performed by a pre-charging static eliminator (PCL) 8 using a light emitting diode or the like to eliminate the peripheral surface of the photoconductor 1. Keep it. The history on the photoreceptor 1 refers to an electrostatic latent image pattern remaining on the photoreceptor 1 formed by charging and image exposure during preceding image formation.

【0025】感光体1への一様帯電ののち、露光装置
(像露光手段)3により画像信号に基づいた像露光が行
われ、感光体1上の表面に静電潜像が形成される。露光
装置3は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし
回転するポリゴンミラー、fθレンズ、シリンドリカル
レンズ及び反射ミラーを経て、主走査がなされるもの
で、感光体1の回転(副走査)によって潜像が形成され
る。本実施の形態では、トナーを付着させる予定の部分
に対して露光を行い、感光体1上の画像部(露光部)の
潜像電位VLの絶対電位が、感光体1上の感光体帯電電
位VHの絶対電位よりも低電位となる反転潜像を形成す
る(|VH|>|VL|)。
After the photosensitive member 1 is uniformly charged, an exposure device (image exposing means) 3 performs image exposure based on an image signal to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 1. The exposure device 3 performs main scanning through a rotating polygon mirror, fθ lens, cylindrical lens, and reflection mirror using a laser diode (not shown) as a light emitting light source, and forms a latent image by rotation (sub-scanning) of the photoconductor 1. Is done. In this embodiment, the portion where the toner is to be adhered is exposed, and the absolute potential of the latent image potential VL of the image portion (exposed portion) on the photoconductor 1 is changed to the photoconductor charge on the photoconductor 1. than the absolute potential of V H to form a reversal latent image becomes a low potential (| V H |> | V L |).

【0026】感光体1の周縁には、イエロー(Y),マ
ゼンタ(M),シアン(C),黒色(K)等のトナーと
キャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ内蔵した複
数の現像器4Y,4M,4C,4Kから成る現像装置4
が設けられている。
A plurality of developing devices each containing a two-component developer composed of a toner such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) and a carrier are provided at the periphery of the photosensitive member 1. 4Y, 4M, 4C, 4K developing device 4
Is provided.

【0027】先ず1色目のイエローの現像が、複数の磁
石体から成る磁界発生手段42を内蔵し現像剤を保持し
て回転する現像剤担持体(以下、現像スリーブと称す)
41によって行われる。現像剤はマグネタイトをコアと
してそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングした粒径3
0〜80μmのキャリアと、ポリエステルを主材料とし
て色に応じた顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等
を加えた粒径4〜10μmのトナーとからなるもので、
現像剤は後述する現像剤層規制部材43によって現像ス
リーブ41上に100〜600μmの現像剤層厚に規制
されて現像領域へと搬送される。
First, for developing the first color of yellow, a developer carrier (hereinafter referred to as a developing sleeve) which contains a magnetic field generating means 42 composed of a plurality of magnets and holds and rotates the developer.
41. The particle size of the developer is magnetite core with insulating resin coating around it.
A carrier having a particle size of 4 to 10 μm including a carrier having a particle size of 0 to 80 μm, a pigment corresponding to a color, a charge control agent, silica, titanium oxide and the like with polyester as a main material,
The developer is regulated to a developer layer thickness of 100 to 600 μm on the developing sleeve 41 by a later-described developer layer regulating member 43, and is conveyed to the developing area.

【0028】現像領域における現像スリーブ41と感光
体1との間隙は現像剤層厚よりも大きい0.5〜1.0
mmとして、この間に交流電圧VACと直流電圧VDCが重
畳して印加される。直流電圧VDCと感光体帯電電位
H、トナーの帯電は同極性であるため、交流電圧VAC
によってキャリアから離脱するきっかけを与えられたト
ナーは、直流電圧VDCより絶対電位の高い感光体帯電電
位VHの部分には付着せず、直流電圧VDCより絶対電位
の低い画像部(露光部)の潜像電位VLの部分に付着
し、顕像化(反転現像)が行われる。
The gap between the developing sleeve 41 and the photosensitive member 1 in the developing area is 0.5 to 1.0, which is larger than the thickness of the developer layer.
As mm, an AC voltage V AC and the DC voltage V DC is applied to overlap therebetween. DC voltage V DC and the photosensitive member charge potential V H, for charging the toner are the same polarity, the AC voltage V AC
The toner given the opportunity to leave the carrier does not adhere to the portion of the DC voltage V DC from the absolute potential high photoconductor charge potential V H, lower image portion absolute potential than the DC voltage V DC (exposed portion adhering to a portion of the latent image potential V L of), visualized (reversal development) is carried out.

【0029】1色目の顕像化が終った後、2色目のマゼ
ンタの画像形成行程に入り、再び帯電装置2による一様
帯電が行われ、2色目の画像データによる潜像が露光装
置3によって形成される。このとき1色目の画像形成行
程で行われたPCL8による除電は、1色目の画像部に
付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛び
散るため行わない。
After the visualization of the first color is completed, the magenta image forming process of the second color is started, and the charging device 2 performs uniform charging again. The latent image based on the image data of the second color is exposed by the exposure device 3. It is formed. At this time, the charge elimination by the PCL 8 performed in the image forming process of the first color is not performed because the toner attached to the image portion of the first color scatters due to a sharp decrease in the surrounding potential.

【0030】再び感光体1周面の全面に亘って帯電電位
Hに帯電された感光面のうち、1色目の画像のない部
分に対しては1色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、1色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、1色目の付着したトナーによる遮光とトナー
自身のもつ電荷の影響によって、1色目の露光部の潜像
電位VLよりも若干高い電位VMの潜像が形成され、直流
バイアス電圧VDCと電位VMの電位差に応じた現像が行
われる。
[0030] Among the photosensitive surface which is charged to the charging potential V H over the entire surface of the photosensitive member 1 the circumferential surface again, one for the portion having no color image similar latent image and the first color is made development However, in the portion where the image of the first color is developed again for the portion where the image of the first color is present, the latent image potential VL of the exposed portion of the first color is reduced by the influence of the light shielding by the toner attached to the first color and the charge of the toner itself. also a latent image of a slightly higher voltage V M is formed, developed in accordance with the voltage of the DC bias voltage V DC and the potential V M is performed.

【0031】3色目のシアン、4色目の黒色についても
2色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体1周面上には4色のカラートナー像が形成される。
For the third color cyan and the fourth color black, an image forming process similar to that for the second color magenta is performed, and four color toner images are formed on the peripheral surface of the photosensitive member 1.

【0032】前記現像器4Y,4M,4C,4Kには、
トナーカートリッジ5(Y,M,C,K)から新規の各
色トナーが補給される。
The developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K include:
New toner of each color is supplied from the toner cartridge 5 (Y, M, C, K).

【0033】一方、給紙カセット20より半月ローラ2
1を介して搬出された一枚の記録媒体(転写紙等)P
は、中間給紙ローラ対22A,22Bを経て、レジスト
センサ(図示せず)位置近傍で一旦停止し、転写のタイ
ミングの整った時点で、給紙部のレジストローラ対23
の回転動作により転写域へと給紙される。
On the other hand, the half-moon roller 2
1 recording medium (transfer paper, etc.) P unloaded through
Is temporarily stopped near the position of a registration sensor (not shown) via the intermediate sheet feeding roller pairs 22A and 22B, and when the transfer timing is adjusted, the registration roller pair 23 of the sheet feeding unit is stopped.
The paper is fed to the transfer area by the rotation of.

【0034】転写域においては、転写のタイミングに同
期して感光体1の周面に形成されたトナー像を記録媒体
Pに転写するための電圧を印加する転写ローラ等の転写
装置6が感光体1に圧接され、給紙された記録媒体Pを
挟着して4色のカラートナー像が記録媒体Pに一括して
転写される。
In the transfer area, a transfer device 6 such as a transfer roller for applying a voltage for transferring a toner image formed on the peripheral surface of the photoreceptor 1 to the recording medium P in synchronization with the transfer timing is used. The four color toner images are collectively transferred onto the recording medium P while sandwiching the recording medium P pressed against and fed to the recording medium P.

【0035】次いで、記録媒体Pは、鋸歯電極7によっ
て除電され、感光体1の周面より分離して、定着装置2
4に搬送され、熱ローラ(上ローラ)241と圧着ロー
ラ(下ローラ)242の加熱、加圧によって転写された
トナーを溶着されたのち、排紙ローラ対25A,25
B,25Cを経て装置外部の排紙トレイ26上に排出さ
れる。なお、転写装置6は記録媒体Pの通過後、感光体
1の周面より退避離間して、次なるトナー像の形成に備
える。
Next, the recording medium P is neutralized by the sawtooth electrode 7 and separated from the peripheral surface of the photoreceptor 1 to form a fixing device 2.
4, and the toner transferred by heating and pressing of the heat roller (upper roller) 241 and the pressure roller (lower roller) 242 is welded, and then the paper discharge roller pair 25A, 25
B and 25C, and are discharged onto a discharge tray 26 outside the apparatus. After passing through the recording medium P, the transfer device 6 is retracted and separated from the peripheral surface of the photoconductor 1 to prepare for the formation of the next toner image.

【0036】一方、記録媒体Pを分離した感光体1は、
クリーニング装置9のブレード91の圧接により残留ト
ナーを除去・清掃され、再びPCL8による除電とスコ
ロトロン帯電器2による帯電を受けて次なる画像形成の
プロセスに入る。なお、ブレード91は感光体1面のク
リーニング後、直ちに移動して感光体1の周面より退避
する。ブレード91によってクリーニング装置9内に掻
き落された廃棄トナーは、スクリュー92により排出さ
れたのち、図示しない廃トナー回収容器内へ貯留され
る。
On the other hand, the photosensitive member 1 from which the recording medium P is separated is
The residual toner is removed and cleaned by the pressure contact of the blade 91 of the cleaning device 9, and is again subjected to the charge removal by the PCL 8 and the charge by the scorotron charger 2 to enter the next image forming process. The blade 91 moves immediately after cleaning the surface of the photoconductor 1 and retracts from the peripheral surface of the photoconductor 1. The waste toner scraped into the cleaning device 9 by the blade 91 is discharged by a screw 92 and then stored in a waste toner collecting container (not shown).

【0037】図2は本発明による複数組の現像器4Y,
4M,4C,4Kから成る現像装置4の断面図である。
これらの現像器4Y,4M,4C,4Kは、各現像スリ
ーブ41Y,41M,41C,41Kが前記感光体1の
感光面に対向して、上下方向に平行配置されている。
FIG. 2 shows a plurality of sets of developing devices 4Y and 4Y according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a developing device 4 including 4M, 4C, and 4K.
In these developing units 4Y, 4M, 4C, and 4K, the respective developing sleeves 41Y, 41M, 41C, and 41K are arranged in parallel in the vertical direction so as to face the photosensitive surface of the photosensitive member 1.

【0038】これら複数組の現像器4Y,4M,4C,
4Kは、ほぼ同一構造をなすから、以下、現像器4Yを
代表して説明する。
These plural sets of developing units 4Y, 4M, 4C,
Since 4K has almost the same structure, the following description will be made on behalf of the developing device 4Y.

【0039】図3は現像器4Yの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the developing device 4Y.

【0040】図において、40はトナーとキャリアとか
ら成る二成分現像剤を収容する現像剤収容部、41は現
像剤を担持して搬送する現像剤担持体(以下、現像スリ
ーブと称す)、42は現像スリーブ41の内部に複数の
固定磁石体を配置した磁界発生手段(以下、マグネット
ロールと称す)、43は現像スリーブ41上の現像剤層
厚を所定量に規制する磁性の丸棒から成る現像剤層規制
部材(現像剤の穂立ちを規制する部材)である。44は
現像後の現像スリーブ41上に付着した現像剤を除去す
るスクレーパ、45はスクレーパ44により現像スリー
ブ41の周面上から除去された現像剤を現像剤攪拌部に
搬送するパドルホイール形状の現像剤搬送ローラ、46
は現像スリーブ41に現像剤を現像剤攪拌部分から補給
するパドルホイール形状の現像剤供給ローラ、47A,
47Bは現像剤攪拌部の現像剤を攪拌する現像剤攪拌ス
クリューである。図示の矢印は各ローラの回転方向を示
す。なお、現像スリーブ41に圧接するスクレーパ44
の代わりに、現像剤除去手段として、現像スリーブ41
の外周に接触せず近接して磁石を配置してもよい。
In the figure, reference numeral 40 denotes a developer accommodating portion for accommodating a two-component developer composed of toner and carrier; 41, a developer carrying member (hereinafter, referred to as a developing sleeve) for carrying and transporting the developer; Numeral 43 denotes a magnetic field generating means (hereinafter, referred to as a magnet roll) in which a plurality of fixed magnets are arranged inside the developing sleeve 41. Numeral 43 denotes a magnetic round bar for regulating the thickness of the developer layer on the developing sleeve 41 to a predetermined amount. A developer layer regulating member (a member that regulates the rising of the developer). Reference numeral 44 denotes a scraper for removing the developer adhered on the developing sleeve 41 after the development, and reference numeral 45 denotes a paddle wheel-shaped developing device that conveys the developer removed from the peripheral surface of the developing sleeve 41 by the scraper 44 to a developer stirring section. Agent transport roller, 46
Is a paddle wheel-shaped developer supply roller for replenishing the developer to the developing sleeve 41 from the developer stirring portion;
47B is a developer stirring screw for stirring the developer in the developer stirring section. The illustrated arrows indicate the direction of rotation of each roller. It should be noted that a scraper 44 that is pressed against the developing sleeve 41
Instead of the developing sleeve 41,
The magnets may be arranged close to each other without contacting the outer periphery of the magnet.

【0041】現像スリーブ41内には、複数個のN極、
N1,N2,N3と、複数個のS極、S1,S2が交互
に配置されたマグネットロール42が固設されている
(5極配置)。これらの複数個の磁極のうち、互いに隣
接して配置された2つの磁極N2と磁極N3は同極性で
あり、この隣接する同極性の磁極N2,N3により反発
磁界が形成され、現像スリーブ41上の現像剤を除去す
る。磁極S1は現像剤層規制部材43に対向する。スク
レーパ44の先端部は、同極性の磁極N2とN3との中
間の現像スリーブ41の周面に圧接する。
In the developing sleeve 41, a plurality of N poles,
A magnet roll 42 in which N1, N2, and N3 and a plurality of S poles and S1 and S2 are alternately arranged is fixed (five pole arrangement). Of these plural magnetic poles, two magnetic poles N2 and N3 arranged adjacent to each other have the same polarity, and the adjacent magnetic poles N2 and N3 having the same polarity form a repulsive magnetic field. Of the developer is removed. The magnetic pole S1 faces the developer layer regulating member 43. The tip end of the scraper 44 is pressed against the peripheral surface of the developing sleeve 41 between the magnetic poles N2 and N3 of the same polarity.

【0042】現像スリーブ41の外径は、φ8mm以
上、φ60mm以下が望ましい。外径が、φ8mm以上
であると、画像形成に必要な少なくとも5極の磁極を有
するマグネットロール42を形成することが容易であ
る。
The outer diameter of the developing sleeve 41 is preferably not less than φ8 mm and not more than φ60 mm. When the outer diameter is 8 mm or more, it is easy to form the magnet roll 42 having at least five magnetic poles required for image formation.

【0043】また、現像スリーブ41の外径がφ60m
m以下であると、現像装置が小型化し易い。特に、複数
組の現像装置(現像器4Y,4M,4C,4K)を有す
るカラープリンタ(図1参照)においては、現像装置4
が小型化すると、感光体1の外径を小さくできるから、
記録媒体Pへの転写、除電後に、記録媒体Pを感光体1
の周面から曲率分離することが可能になる。更に、現像
装置4と感光体1の小型化により画像形成装置がコンパ
クトに構成できる。
The outer diameter of the developing sleeve 41 is φ60 m.
m or less, the developing device is easily reduced in size. In particular, in a color printer (see FIG. 1) having a plurality of sets of developing devices (developing units 4Y, 4M, 4C, 4K), the developing device 4
Is smaller, the outer diameter of the photoconductor 1 can be reduced.
After the transfer to the recording medium P and the charge elimination, the recording medium P is
Can be separated from the peripheral surface by the curvature. Further, the image forming apparatus can be made compact by downsizing the developing device 4 and the photoconductor 1.

【0044】現像剤層規制部材43は、磁性ステンレス
鋼(SUS)等の磁性部材から成る丸棒により形成され
ている。
The developer layer regulating member 43 is formed of a round bar made of a magnetic member such as magnetic stainless steel (SUS).

【0045】現像剤攪拌スクリュー47Aと現像剤攪拌
スクリュー47Bとは、現像器ハウジング(現像剤収容
部)40の底部から直立した仕切り壁40aを挟んで両
側に形成された第1の攪拌室40b及び第2の攪拌室4
0c内にそれぞれ平行に配置され、互いに逆方向に回転
する。第1の攪拌室40b及び第2の攪拌室40cの上
部は、蓋体40Aにより閉蓋されている。
The developer stirring screw 47A and the developer stirring screw 47B are connected to a first stirring chamber 40b formed on both sides of a partition wall 40a standing upright from the bottom of the developing device housing (developer accommodating section) 40. Second stirring chamber 4
0c, and rotate in opposite directions to each other. The upper portions of the first stirring chamber 40b and the second stirring chamber 40c are closed by a lid 40A.

【0046】トナーカートリッジ5から補給されたトナ
ーは、蓋体40Aに穿設されたトナー補給口部(図示せ
ず)から現像器ハウジング40の第1の攪拌室40b内
に投入、補給された後、第1の攪拌室40b及び第2の
攪拌室40c内において、現像剤攪拌スクリュー47
A,47Bにより現像剤と混合、攪拌されて、現像剤供
給ローラ46により現像スリーブ41に供給される。マ
グネットロール42を内蔵する回転可能な現像スリーブ
41上に供給された現像剤は、現像剤層規制部材43に
より現像剤層厚が規制され、感光体1に対向する現像領
域に搬送され、非接触現像が行われる。
The toner replenished from the toner cartridge 5 is fed into a first stirring chamber 40b of the developing device housing 40 from a toner replenishing port (not shown) formed in the lid 40A and replenished. , A developer stirring screw 47 in the first stirring chamber 40b and the second stirring chamber 40c.
A and 47B mix and agitate the developer, and are supplied to the developing sleeve 41 by the developer supply roller 46. The developer supplied onto the rotatable developing sleeve 41 containing the magnet roll 42 has its developer layer thickness regulated by the developer layer regulating member 43, and is conveyed to a development area facing the photoconductor 1, and is contactless. Development takes place.

【0047】図3において、48は、AC電源E1、D
C電源E2等から成るバイアス電圧印加手段、49は波
形制御回路である。波形制御回路49は、後述の交流電
圧波形の休止部(ブランク部)時間TB、パルス部時間
P、パルス部と休止部の時間比(TP/(TP
B))、パルス振幅、パルス周波数(f)等を制御す
る。
In FIG. 3, 48 is an AC power source E1, D
A bias voltage applying means 49 including a C power source E2 and the like are a waveform control circuit 49. The waveform control circuit 49 outputs a pause portion (blank portion) time T B , a pulse portion time T P , and a time ratio between the pulse portion and the pause portion (T P / (T P +
T B )), the pulse amplitude, the pulse frequency (f) and the like are controlled.

【0048】図4は、ブランクパルスの波形を示す図で
ある。ブランクパルスの波形とは、交流電圧に直流電圧
を重畳したバイアス電圧を印加している電圧波形におい
て、交流成分を断続的に休止させるブランク部を有し、
このブランク部では直流成分のみを印加する波形のこと
である。
FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a blank pulse. The waveform of the blank pulse has a blank portion that intermittently suspends an AC component in a voltage waveform in which a bias voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage is applied,
This blank portion is a waveform for applying only a DC component.

【0049】前記の発明が解決しようとする課題におい
て、図10を用いトナーの挙動による吸い込み、白抜け
を説明したが、ここで連続波とブランクパルスとの違い
によるトナーの挙動を説明する。
In the problem to be solved by the invention, suction and white spots due to the behavior of the toner have been described with reference to FIG. 10. Here, the behavior of the toner due to the difference between the continuous wave and the blank pulse will be described.

【0050】図4において、実線及び破線で示す連続波
を現像スリーブに印加した場合、交流電圧の半周期毎に
電界の向きが変わるため、その都度トナーtの移動する
方向が変わるので、トナーtの移動する方向が変わる点
付近でのトナー飛翔速度が減衰し、トナーtが図10に
示す電気力線に沿いやすく、エッジ部の高濃度部側のト
ナー付着量が多くなり、吸い込みが発生する。この吸い
込みにより、エッジ部の低濃度部側のトナー付着量が減
少し、白抜けが発生する。
In FIG. 4, when a continuous wave indicated by a solid line and a broken line is applied to the developing sleeve, the direction of the electric field changes every half cycle of the AC voltage. The flying speed of the toner near the point where the moving direction of the toner changes is attenuated, the toner t easily follows the lines of electric force shown in FIG. 10, the amount of toner attached on the high density portion side of the edge increases, and suction occurs. . Due to this suction, the amount of toner adhered to the low density portion side of the edge portion decreases, and white spots occur.

【0051】また、連続波であると像担持体上でトナー
tが頻繁にバウンドするので白抜けが更に発生しやす
い。
In the case of a continuous wave, the toner t frequently bounces on the image carrier, so that white spots are more likely to occur.

【0052】図4において実線で示すブランクパルスを
現像スリーブに印加した場合は、連続波と比較してブラ
ンク部におけるトナーtの移動する方向の変化がなく、
トナー飛翔速度の減衰が少ない。
When a blank pulse indicated by a solid line in FIG. 4 is applied to the developing sleeve, there is no change in the moving direction of the toner t in the blank portion as compared with the continuous wave.
Attenuation of toner flying speed is small.

【0053】その結果、ブランク部においては曲がった
電気力線に沿いにくく低濃度部にもトナーtが付着しや
すくなり、吸い込みを防止できる。また、ブランク部に
おいては像担持体上でトナーtのバウンドも抑えられる
ので白抜けも防止できる。
As a result, in the blank portion, it is difficult to follow the curved lines of electric force, and the toner t easily adheres to the low-density portion, and suction can be prevented. Further, in the blank portion, the bounding of the toner t on the image carrier is also suppressed, so that white spots can be prevented.

【0054】この吸い込み、白抜けはトナー粒径が小さ
い10μm以下の場合、顕著に発生し、このようなトナ
ー粒径を使用した画像形成装置において、ブランクパル
スを現像スリーブに印加すれば非常に効果的であること
を本発明者は発見した。
This sucking and white spotting occurs remarkably when the toner particle size is small, ie, 10 μm or less. In an image forming apparatus using such a toner particle size, applying a blank pulse to the developing sleeve is very effective. The present inventor has found that this is the case.

【0055】トナー径が大きい(例えば、粒径15μ
m)場合には、現像領域内でトナーが潜像に付着するこ
とにより、画像部の潜像電位が飽和しやすい。潜像電位
が飽和すると、それ以上にトナーが付着しないために、
潜像電位の大きい高濃度部の領域内部とエッジ部とでト
ナー付着量の差がなくなるため、吸い込みが起こりにく
くなる。また、潜像電位の小さい低濃度部の領域部のエ
ッジ部にも規定量のトナーが付着し、白抜けも起こりに
くくなる。
The toner diameter is large (for example, a particle diameter of 15 μm).
In the case of m), the latent image potential in the image area is likely to be saturated due to the toner adhering to the latent image in the development area. When the latent image potential is saturated, no more toner adheres,
Since there is no difference in the amount of toner adhered between the inside of the high-density area where the latent image potential is large and the edge, suction is unlikely to occur. Further, a specified amount of toner adheres to the edge portion of the low-density portion where the latent image potential is small, and white spots are less likely to occur.

【0056】このように、ブランクパルスを印加するこ
とにより吸い込み、白抜けを防止できることが分かった
が、交流電圧の印加を休止するブランク部において、ト
ナーが現像スリーブ表面から離脱するきっかけを与える
交流電圧が印加されないから、トナーの離脱量が減少
し、ブランク部のない連続波形部に比べ、全体的に現像
性(トナー付着性)が低下(10〜20%低下)すると
いう問題がある。
As described above, it was found that suction and white spots could be prevented by applying the blank pulse. However, in the blank portion where the application of the AC voltage was stopped, the AC voltage which caused the toner to separate from the surface of the developing sleeve was obtained. Is not applied, there is a problem that the detachment amount of the toner is reduced and the developability (toner adhesion) is reduced as a whole (10 to 20% lower) as compared with the continuous waveform portion having no blank portion.

【0057】そこで、本発明者はブランクパルスの現像
性低下防止策を検討した。
Therefore, the present inventor has studied a measure for preventing the developing property of the blank pulse from lowering.

【0058】図5は、従来の現像バイアス電圧波形と画
像欠陥を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a conventional developing bias voltage waveform and image defects.

【0059】図5(a)は、現像スリーブ41Y上のイ
エロートナーYtが、現像領域において、現像スリーブ
41Yに印加される交流電圧VACと直流電圧VDCとによ
り飛翔して感光体1の周面に付着することを示す模式図
である。
[0059] FIG. 5 (a), yellow toner Yt on the developing sleeve 41Y is in the developing area, an AC voltage V AC and the DC voltage V DC and flying to the peripheral of the photosensitive member 1 by being applied to the developing sleeve 41Y It is a schematic diagram which shows that it adheres to a surface.

【0060】現像スリーブ41Yには、交流電圧VAC
直流電圧VDCとが重畳印加される。交流電圧VACを28
00V、直流電圧VDCを−600Vとすると、重畳印加
電圧は、+800V[(+1400V)+(−600
V)]から−2000V[(−1400V)+(−60
0V)]の間で変化する。
[0060] The developing sleeve 41Y, and an AC voltage V AC and DC voltage V DC is superimposed applied. An AC voltage V AC 28
Assuming that 00 V and the DC voltage VDC are −600 V, the superimposed applied voltage is +800 V [(+1400 V) + (− 600 V).
V)] to -2000V [(-1400V) + (-60
0V)].

【0061】感光体1上の画像部の潜像電位VLが−5
0Vの高濃度の場合、現像器4Yによる現像時には、イ
エロートナーYtは、−600Vの直流電圧VDCによ
り、スリーブ電位が−2000Vの現像スリーブ41Y
面上から画像部の潜像電位VL(−50V)の感光体1
面上に飛翔する(図示の矢印方向)。
The latent image potential VL of the image area on the photosensitive member 1 is -5.
In the case of a high density of 0 V, during development by the developing device 4Y, the yellow toner Yt is applied with a DC voltage VDC of -600V to a developing sleeve 41Y having a sleeve potential of -2000V.
Photoconductor 1 having latent image potential V L (−50 V) of image portion from above
Fly over the surface (in the direction of the arrow shown).

【0062】感光体1上へのトナー付着量を増大させる
ため、交流バイアス電圧を印加している間の交流電圧値
ACを、前記の2800Vから更に3800V〜480
0Vに増大させることによって、トナーをキャリアから
剥ぎ取る力が大となり、現像スリーブ41上へのトナー
付着量を増大させることが可能となる。しかし、このよ
うにすると、現像スリーブ41と感光体1との電位差が
周期的に大きくなり、画像部の潜像電位VL(−50
V)との電位差が増大し、現像スリーブ41Yと感光体
1との間で放電破壊(落雷現象)を発生し、感光体1上
にリング状にクレータを生じるいわゆるリングマークを
発生する。したがって、交流電圧値VACを増大させるこ
とによりトナー付着量を増大させるには限界がある。
[0062] To increase the amount of toner adhered onto the photoreceptor 1, an AC voltage V AC during the application of the AC bias voltage, further from said 2800V 3800V~480
By increasing the voltage to 0 V, the force for peeling the toner from the carrier is increased, and the amount of toner attached to the developing sleeve 41 can be increased. However, in this case, the potential difference between the developing sleeve 41 and the photoconductor 1 periodically increases, and the latent image potential V L (−50)
V), a discharge breakdown (lightning phenomena) occurs between the developing sleeve 41Y and the photoconductor 1, and a so-called ring mark that generates a ring-shaped crater on the photoconductor 1 is generated. Therefore, there is a limit in increasing the toner adhesion amount by increasing the AC voltage value VAC.

【0063】図5(b)は、感光体1上に複数のトナー
像を重ね合わせて形成する際の現像領域において、感光
体1上に先行形成されたイエロートナーYtが感光体1
上から剥ぎ取られて、現像スリーブ41に再付着するこ
とを示す模式図である。
FIG. 5B shows that the yellow toner Yt previously formed on the photoreceptor 1 is applied to the photoreceptor 1 in a developing area when a plurality of toner images are superimposed on the photoreceptor 1.
FIG. 4 is a schematic view showing that the toner is peeled off from the top and re-attached to a developing sleeve.

【0064】現像器4Mによりマゼンタ画像を現像処理
するとき、感光体1上には、先行の帯電、露光、現像か
ら成るイエロー画像形成プロセスにより、イエロートナ
ーYtが付着している。現像器4Mによりマゼンタ画像
を現像処理時に、前述のように交流電圧VACを増大させ
ると、再帯電された感光体電位(−750V)の感光体
1上に付着しているイエロートナーYtを感光体1上か
ら剥ぎ取る力も増大してしまい、現像スリーブ41Mに
印加される交流電圧VACと、直流電圧VDCとにより、イ
エロートナーYtが現像スリーブ41Yから剥ぎ取られ
て、更にスリーブ電位(+800V)の現像スリーブ4
1Mに向けて飛翔して、イエロートナーYtが現像スリ
ーブ41M上のマゼンタトナーMtに混合してしまうこ
とがある(以下、この現象を剥ぎ取りと称す)。
When a magenta image is developed by the developing unit 4M, a yellow toner Yt is adhered onto the photoreceptor 1 by a preceding yellow image forming process including charging, exposure and development. The magenta image by the developing device 4M during development, increasing the AC voltage V AC as described above, the yellow toner Yt adhering on the photosensitive member 1 of the re-charged photoreceptor potential (-750 V) photosensitive power take off from on the body 1 also will be increased, and the AC voltage V AC applied to the developing sleeve 41M, the DC voltage V DC, a yellow toner Yt is stripped from the developing sleeve 41Y, further sleeve potential (+ 800 V ) Developing sleeve 4
In some cases, the yellow toner Yt flies toward 1M and mixes with the magenta toner Mt on the developing sleeve 41M (hereinafter, this phenomenon is referred to as peeling).

【0065】以上をまとめると、交流電圧VACを増大さ
せると、トナー付着量(現像性)は増大するが、ある電
圧値を越えると、前記放電破壊(落雷現象)を発生
し、感光体1にダメージを与えたり、感光体1上に複
数のトナー像を重ね合わせる画像形成装置においては、
前記剥ぎ取りが発生して異色トナーの混合を生じる。し
たがって、トナー付着量(現像性)を向上させるために
は、放電破壊を防止し、かつ剥ぎ取りの発生を抑える工
夫が必要である。
[0065] In summary, increasing the AC voltage V AC, the toner adhesion amount (developability) is increased, and generation exceeds a certain voltage value, the discharge breakdown (lightning phenomena), the photosensitive member 1 In an image forming apparatus that damages the toner or superimposes a plurality of toner images on the photoconductor 1,
The peeling is caused to cause the mixing of different color toners. Therefore, in order to improve the toner adhesion amount (developability), it is necessary to devise a method of preventing discharge breakdown and suppressing occurrence of peeling.

【0066】そこで本発明者は、鋭意、検討した結果、
ブランクパルス波形の交流電圧の印加部の波形を交流電
圧の1周期において非点対称の波形にすることにより、
ブランクパルス部における現像性低下を防止できること
を発見した。
Thus, the present inventors have conducted intensive studies and as a result,
By making the waveform of the AC voltage application part of the blank pulse waveform an asymmetric waveform in one cycle of the AC voltage,
It has been found that a decrease in developability in the blank pulse portion can be prevented.

【0067】図6は、現像バイアス電圧の非点対称波形
を示す図である。図において、破線は対称波形を示し、
実線は本発明による非点対称波形を示す。この波形は、
交流電圧の1周期において、対称点の無い波形、すなわ
ち非点対称波形である。また、好ましくは、この非点対
称波形は、現像スリーブ41から感光体1上へトナーが
移動する現像駆動側の積分値(図示上側のハッチング部
の面積)と、感光体1上から現像スリーブ41側へトナ
ーが移動する戻り側の積分値(図示下側のハッチング部
の面積)とを等しい一定値となし(実効電圧レベル一
定)、非点対称波形のピーク値と、実効的に印加されて
いる直流電圧値との差の絶対値が、直流電圧値の高い側
と低い側で異なるようにしたものである。印加電圧と時
間の比率を変更したものである。
FIG. 6 is a diagram showing an astigmatically symmetric waveform of the developing bias voltage. In the figure, the broken line indicates a symmetric waveform,
The solid line shows an astigmatic waveform according to the invention. This waveform
In one cycle of the AC voltage, the waveform has no symmetry point, that is, an asymmetry waveform. Preferably, the astigmatism symmetrical waveform includes an integral value on the developing drive side (area of a hatched portion on the upper side in the drawing) in which toner moves from the developing sleeve 41 onto the photosensitive member 1 and a developing sleeve 41 from the photosensitive member 1. The integral value on the return side where the toner moves to the side (the area of the hatched portion on the lower side in the figure) is equal to a constant value (effective voltage level is constant), and the peak value of the asymmetry waveform is effectively applied. The absolute value of the difference from the DC voltage value is different between the high and low DC voltage values. The ratio between the applied voltage and time is changed.

【0068】図示のT1は現像駆動側の印加時間、T2
戻り側の印加時間である。なお、図示の波形は、Dut
y比:T2/(T1+T2)を0.6に設定したものであ
る(T2>T1)。更に、この実効的に印加されている直
流電圧V′DCが実際に実際に印加されている直流電位差
DCと等しいことが望まれる。
T 1 in the figure is the application time on the developing drive side, and T 2 is the application time on the return side. The waveform shown is Dut.
y ratio: T 2 / (T 1 + T 2 ) is set to 0.6 (T 2 > T 1 ). Further, it is desired that the effectively applied DC voltage V ′ DC is equal to the actually applied DC potential difference V DC .

【0069】図6に示すように現像バイアス電圧の交流
電圧を非点対称波形にすることにより、対称波形に比べ
て現像駆動側の印加電圧の絶対値が上昇するので、ブラ
ンク部で低下する現像性を、交流電圧印加部により補う
ことができ、現像スリーブ41から感光体1に付着する
トナー量が全体的に増大し現像性が向上する。かつ、戻
り側の印加電圧の絶対値も小さくなるので、前述した剥
ぎ取りも抑えられる。
As shown in FIG. 6, by making the AC voltage of the developing bias voltage an asymmetry waveform, the absolute value of the applied voltage on the developing drive side increases as compared with the symmetric waveform, so that the developing voltage decreases in the blank portion. This can be compensated for by the AC voltage applying unit, and the amount of toner adhering to the photoreceptor 1 from the developing sleeve 41 increases as a whole, thereby improving the developing property. In addition, since the absolute value of the applied voltage on the return side also becomes small, the above-described stripping can be suppressed.

【0070】以下に、対称ブランクパルス波形、非点対
称ブランクパルス波形の現像性の比較を示す。なお、感
光体1の帯電電位VH=−750V、感光体1上の潜像
電位VL=−50V、直流電圧VDC=−600V、感光
体1と現像スリーブ41間の最近接距離d=0.57m
m、現像スリーブ41の現像剤搬送量DWS=9mg/
cm2、周波数f=6kHzに設定した。また、パルス
部2波長分、その後にブランク部2波長相当分を印加し
た。
The following is a comparison of the developability of the symmetric blank pulse waveform and the astigmatic symmetric blank pulse waveform. Note that the charging potential V H of the photoconductor 1 is −750 V, the latent image potential V L on the photoconductor 1 is −50 V, the DC voltage VDC is −600 V, and the closest distance d between the photoconductor 1 and the developing sleeve 41 is d = 0.57m
m, developer transport amount DWS of the developing sleeve 41 = 9 mg /
cm 2 and frequency f = 6 kHz. Further, two wavelengths of the pulse portion and then a portion corresponding to two wavelengths of the blank portion were applied.

【0071】(1)対称ブランクパルス波形現像:この
ときの、剥ぎ取りが発生しない最大交流電圧はVAC
2.4kV、感光体1上のトナー付着量(M/A)は
0.56mg/cm2であった。
(1) Symmetric blank pulse waveform development: At this time, the maximum AC voltage at which peeling does not occur is V AC =
At 2.4 kV, the toner adhesion amount (M / A) on the photoconductor 1 was 0.56 mg / cm 2 .

【0072】(2)Duty比:T2/(T1+T2)を
0.6に設定した非点対称ブランクパルス波形現像:こ
のときの、剥ぎ取りが発生しない最大交流電圧はVAC
2.6kVに向上し、感光体1上のトナー付着量は0.
78mg/cm2に増大した。
(2) Duty ratio: Astigmatic symmetric blank pulse waveform development in which T 2 / (T 1 + T 2 ) is set to 0.6: The maximum AC voltage at which peeling does not occur is V AC =
It is improved to 2.6 kV, and the toner adhesion amount on the photoreceptor 1 is 0.3 kV.
Increased to 78 mg / cm 2 .

【0073】図4で示したブランクパルスのパルス部の
波形を、非点対称波形にしたこと(非点対称ブランクパ
ルス)により、ブランクパルスで問題であった現像性低
下を抑えることができ、現像性低下を押さえたことによ
り、高濃度部の電位が飽和しやすくなるので、前述の吸
い込み、白抜けも起こりづらくなるという効果もある。
By making the pulse portion waveform of the blank pulse shown in FIG. 4 a non-point symmetric waveform (a non-point symmetric blank pulse), it is possible to suppress a decrease in developability which is a problem with the blank pulse, and By suppressing the decrease in the property, the potential of the high-density portion is likely to be saturated, so that there is also an effect that the above-described suction and white spots are hard to occur.

【0074】図7は、現像バイアス電圧の非点対称ブラ
ンクパルス波形の一例を示す図である。図において、破
線は前述の連続波形を示し、実線は非点対称ブランクパ
ルス波形を示す。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a non-point symmetric blank pulse waveform of the developing bias voltage. In the figure, the broken line indicates the above-mentioned continuous waveform, and the solid line indicates the non-point symmetric blank pulse waveform.

【0075】なお、帯電電位VH、潜像電位VL、直流電
圧VDC、距離dmm、現像剤搬送量DWS、周波数fは
上述の設定値と同じである。
The charging potential V H , latent image potential V L , DC voltage V DC , distance dmm, developer conveyance amount DWS, and frequency f are the same as the above-mentioned set values.

【0076】非点対称ブランクパルスを採用することに
より、感光体1上のトナー付着量(M/A)は、ブラン
ク時間に対する交流電圧の印加時間の割合を上げること
によって増大する。例えば、ブランク部の時間1に対し
て、パルス部の時間を1から2に設定したときに、トナ
ー付着量(M/A)は0.7mg/cm2から0.8m
g/cm2に増加する。なお、感光体1上のトナー付着
量(M/A)の評価は、感光体1上に付着した単位面積
(cm2)当たりのトナー量(重さ、mg)を天秤で測
定したものである。
By employing the astigmatic symmetric blank pulse, the toner adhesion amount (M / A) on the photoreceptor 1 is increased by increasing the ratio of the AC voltage application time to the blank time. For example, when the time of the pulse portion is set from 1 to 2 with respect to the time 1 of the blank portion, the toner adhesion amount (M / A) is 0.7 mg / cm 2 to 0.8 m.
g / cm 2 . The evaluation of the toner adhesion amount (M / A) on the photoconductor 1 is obtained by measuring the amount of toner (weight, mg) per unit area (cm 2 ) adhering to the photoconductor 1 with a balance. .

【0077】ブランク部の時間を1、パルス部TPの時
間を2〜3としたとき、前述の吸い込みは、150LP
I(ライン/インチ)のライン1本分(170μmm)
以下となった。
[0077] 1 time of the blank portion, when the time of the pulse portion T P was 2-3, the suction of the foregoing, 150LP
For one I (line / inch) line (170 μmm)
It was as follows.

【0078】なお、現像剤搬送量DWS[mg/c
2]と、現像スリーブ41と感光体1との間の最近接
距離d[mm]との比は、以下の関係を満足することが
望ましい。
The developer transport amount DWS [mg / c
It is desirable that the ratio of m 2 ] to the closest distance d [mm] between the developing sleeve 41 and the photoconductor 1 satisfies the following relationship.

【0079】5<(DWS/d)<40 現像剤搬送量(DWS)とは、現像スリーブ41により
現像領域に搬送される現像剤の搬送量を称し、その評価
は、現像スリーブ41表面の現像剤をテープで単位面積
分採取し、天秤で現像剤の単位面積当たりの重さを測定
したものである。
5 <(DWS / d) <40 The amount of developer transport (DWS) refers to the amount of developer transported by the developing sleeve 41 to the developing area. The agent was collected by a unit area using a tape, and the weight per unit area of the developer was measured using a balance.

【0080】更に本発明者は、交流電圧VACを変化させ
たときの現像剤(トナー)が現像スリーブ41から感光
体1に移動(飛翔)する方向の最大電界Emax(=
(1/2・VAC+|VDC|−|VL|)/2)の変化
と、非点対称ブランクパルスによるパルス部時間TP
休止部時TBを変化させたときのパルス部比率TP/(T
P+TB)の変化とを組み合わせた各種可変条件で複数の
画像を形成し、これらの画像を評価して、非点対称ブラ
ンクパルスによるトナー付着量の増加と吸い込み現象の
低下とを達成可能な現像適正領域を実験的に確認した。
Further, the present inventor has found that the maximum electric field Emax (=) in the direction in which the developer (toner) moves (flies) from the developing sleeve 41 to the photosensitive member 1 when the AC voltage VAC is changed.
(1 / 2V AC + | V DC | − | V L |) / 2) and the pulse portion time T P due to the asymmetry blank pulse,
Pulse portion ratio T P / (T when changing the resting portion at T B
A plurality of images are formed under various variable conditions in combination with the change of ( P + T B ), and these images are evaluated to achieve an increase in toner adhesion amount and a reduction in a suction phenomenon due to an asymmetry blank pulse. The development appropriate area was experimentally confirmed.

【0081】図8は、パルス部の周波数fを所定値に設
定したときの、最大電界Emax[MV/m]と、パル
ス部比率TP/(TP+TB)との相関における現像適正
領域の限界を示す特性図である。
FIG. 8 shows a suitable development area in the correlation between the maximum electric field Emax [MV / m] and the pulse portion ratio T P / (T P + T B ) when the frequency f of the pulse portion is set to a predetermined value. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a limit of the graph.

【0082】なお、本発明に係わる画像形成装置は、K
onica KL−2010カラーレーザープリンタ
(コニカ(株)製)実験機を使用し、感光体1の外径は
φ100mm、現像スリーブ41の外径はφ18mmで
ある。
Note that the image forming apparatus according to the present invention
The outer diameter of the photoreceptor 1 is φ100 mm, and the outer diameter of the developing sleeve 41 is φ18 mm, using an onica KL-2010 color laser printer (manufactured by Konica Corporation).

【0083】図8における実験では、現像スリーブ41
と感光体1との最近接距離d=0.5mm、直流電圧V
DC=−600V、感光体帯電電位VH=−750V、画
像部の潜像電位VL=−50Vに設定した。
In the experiment shown in FIG.
The closest distance d between the photoconductor 1 and the photoconductor 1 is 0.5 mm, and the DC voltage V
DC = −600 V, photoconductor charging potential V H = −750 V, and latent image potential V L of the image area were set to −50 V.

【0084】なお、DWS=11.6mg/cm2、d
=O.5mmに設定したので、(DWS/d)は23.
2である。
Incidentally, DWS = 11.6 mg / cm 2 , d
= O. (DWS / d) is 23.
2.

【0085】まず、パルス部の周波数f=4kHzに設
定し、Duty、VACを変えながら、EmaxとTP
(TP+TB)とをそれぞれ適宜選択設定して現像し、前
述の主走査方向に発生する吸い込み、副走査方向に発生
する白抜け、トナー付着量の評価を行った結果、図8
(a)に示すように線分Aより図示の右側の領域内です
べて良好であった。
[0085] First of all, set to the frequency f = 4kHz of the pulse part, Duty, while changing the V AC, Emax and T P /
(T P + T B ) was selected and developed as appropriate, and development was performed. As a result of the above-described evaluation of suction occurring in the main scanning direction, white spots occurring in the sub-scanning direction, and the amount of adhered toner, FIG.
As shown in (a), all were good in the area on the right side of the drawing from the line segment A.

【0086】例えば、VAC=2600V、Duty=
0.6にすると、最大電界Emaxは、Emax=(2
600×0.6+600−50)/0.5=4.22
[MV/m]となる。
For example, V AC = 2600 V, Duty =
When it is set to 0.6, the maximum electric field Emax is Emax = (2
(600 × 0.6 + 600−50) /0.5=4.22
[MV / m].

【0087】Emax=2.6[MV/m]に設定し、
Dutyを0.5〜0.9の範囲で種々変化させたとき
のVACの変化を下記に示す。
Setting Emax = 2.6 [MV / m],
The change in V AC obtained while variously changing the Duty in the range of 0.5 to 0.9 below.

【0088】 Duty:0.5のとき、VAC=1500V Duty:0.6のとき、VAC=1250V Duty:0.7のとき、VAC=1071V Duty:0.8のとき、VAC=938V Duty:0.9のとき、VAC=833V 即ち、パルス部比率が0.9のときはVAC=833Vに
したとき、Emax=2.6[MV/m]である。ま
た、Dutyが0.5のときはVAC=1500Vにした
とき、Emax=2.6[MV/m]となる。
[0088] Duty: time of 0.5, V AC = 1500V Duty: time of 0.6, V AC = 1250V Duty: time of 0.7, V AC = 1071V Duty: time of 0.8, V AC = 938V Duty: when 0.9 V AC = 833V namely, when the pulse unit ratio that the V AC = 833V when 0.9 is Emax = 2.6 [MV / m] . Further, when Duty is 0.5, when V AC = 1500 V, Emax = 2.6 [MV / m].

【0089】なお、上記の吸い込みの評価は、感光体1
上の露光量が20%と100%との境界部において、1
50LPI(ライン/インチ)のラインが1本分(17
0μm)欠けると画像不良と判断した。
The above-mentioned evaluation of the suction was carried out for the photosensitive member 1
At the boundary between the upper exposure amount of 20% and 100%, 1
One 50 LPI (line / inch) line (17
0 .mu.m) If it was missing, it was judged that the image was defective.

【0090】同じように、パルス部の周波数f=6kH
Zの場合は、図8(b)に示すように線分Bより図示の
右側の領域内ですべて良好であった。
Similarly, the frequency f of the pulse section is 6 kHz.
In the case of Z, as shown in FIG.

【0091】パルス部の周波数f=8kHZの場合は、
図8(c)に示すように線分Cより図示の右側の領域内
ですべて良好であった。
When the frequency f of the pulse section is 8 kHz,
As shown in FIG. 8 (c), all were good in the region on the right side of the drawing from the line segment C.

【0092】パルス部の周波数f=8kHZの場合は、
図8(d)に示すように線分Dより図示の右側の領域内
ですべて良好であった。
When the frequency f of the pulse portion is 8 kHz,
As shown in FIG. 8 (d), all were good in the region on the right side of the drawing from the line segment D.

【0093】以上の結果より、非点対称ブランクパルス
によるトナー付着量の増加と吸い込み現象の低下とを達
成可能な現像適正領域を、最大電界Emax、パルス部
比率TP/(TP+TB)、パルス部の周波数fをパラメ
ータにした近似式で表すと、TP/(TP+TB)>(−
4Emax)+11.3+0.4(f−4):式であ
ることが分かった。
From the above results, the optimum development area in which the increase in the amount of adhered toner and the reduction in the suction phenomenon due to the asymmetry blank pulse are determined by the maximum electric field Emax and the pulse portion ratio T P / (T P + T B ). , is represented by an approximate expression in which the frequency f of the pulse portion to the parameter, T P / (T P + T B)> (-
4Emax) + 11.3 + 0.4 (f-4): It was found that this was the formula.

【0094】図9も同じように、パルス部周波数fを所
定値に設定したときの、最大電界Emax[MV/m]
と、パルス部比率TP/(TP+TB)との相関における
現像適正領域の限界を示す特性図である。
Similarly, FIG. 9 shows the maximum electric field Emax [MV / m] when the pulse frequency f is set to a predetermined value.
When a characteristic diagram showing the limits of developing appropriate region in the correlation between the pulse portion ratio T P / (T P + T B).

【0095】まず、パルス部の周波数f=4kHzに設
定し、EmaxとTP/(TP+TB)とをそれぞれ適宜
選択設定して現像し、前述の主走査方向に発生する吸い
込み、副走査方向に発生する白抜け、トナー付着量の評
価を行った結果、図9(a)に示すように線分Eより図
示の左側の領域内ですべて良好であった。
First, the frequency f of the pulse portion is set to 4 kHz, Emax and T P / (T P + T B ) are appropriately selected and developed, and the suction and the sub-scan generated in the main scanning direction are performed. As a result of the evaluation of the white spots generated in the direction and the toner adhesion amount, as shown in FIG.

【0096】なお、上記の吸い込みの評価は、感光体1
上の露光量が20%と100%との境界部において、1
50LPIのラインが1本分欠けると画像不良と判断し
た。
The above-mentioned evaluation of the suction was carried out for the photosensitive member 1
At the boundary between the upper exposure amount of 20% and 100%, 1
If one line of 50 LPI is missing, it was determined that the image was defective.

【0097】例えば、パルス部比率が0.1のときは、
AC=2000V、Duty=0.9において、最大電
界Emaxは4.70[MV/m]となる。
For example, when the pulse ratio is 0.1,
When V AC = 2000 V and Duty = 0.9, the maximum electric field Emax is 4.70 [MV / m].

【0098】Emax=4.70[MV/m]に設定
し、Dutyを0.5〜0.9の範囲で種々変化させた
ときのVACの変化を下記に示す。
[0098] Emax = 4.70 is set to [MV / m], indicating a change in the V AC obtained while variously changing the Duty in the range of 0.5 to 0.9 below.

【0099】 Duty:0.5のとき、VAC=3600V Duty:0.6のとき、VAC=3000V Duty:0.7のとき、VAC=2571V Duty:0.8のとき、VAC=2250V Duty:0.9のとき、VAC=2000V 即ち、Dutyが0.9のときはVAC=2000Vにし
たとき、Emax=4.70[MV/m]である。ま
た、Dutyが0.5のときはVAC=3600Vにした
とき、Emax=4.70[MV/m]となる。
[0099] Duty: time of 0.5, V AC = 3600V Duty: time of 0.6, V AC = 3000V Duty: time of 0.7, V AC = 2571V Duty: time of 0.8, V AC = When 2250 V Duty: 0.9, V AC = 2000 V. That is, when Duty is 0.9, when V AC = 2000 V, Emax = 4.70 [MV / m]. Further, when Duty is 0.5, when V AC = 3600 V, Emax = 4.70 [MV / m].

【0100】同じように、パルス部の周波数f=6kH
Zの場合は、図9(b)に示すように線分Fより図示の
左側の領域内ですべて良好であった。
Similarly, the frequency f of the pulse section is 6 kHz.
In the case of Z, as shown in FIG. 9 (b), all were good in the region on the left side of the line segment F in the drawing.

【0101】パルス部の周波数f=8kHZの場合は、
図9(c)に示すように線分Gより図示の左側の領域内
ですべて良好であった。
When the frequency f of the pulse portion is 8 kHz,
As shown in FIG. 9 (c), all were good in the region on the left side of the drawing from the line segment G.

【0102】パルス部の周波数f=10kHZの場合
は、図9(d)に示すように線分Hより図示の左側の領
域内ですべて良好であった。
When the frequency f of the pulse portion was 10 kHz, all were good in the region on the left side of the line H as shown in FIG. 9D.

【0103】以上の結果より、非点対称ブランクパルス
によるトナー付着量の増加と吸い込み現象の低下とを達
成可能な現像適正領域を、最大電界Emax、パルス部
比率TP/(TP+TB)、パルス部の周波数fをパラメ
ータにした近似式で表すと、(−4Emax)+18.
9+0.4(f−4)>TP/(TP+TB):式であ
ることが分かった。
From the above results, the optimum development area in which the increase in the amount of adhered toner and the reduction in the suction phenomenon due to the asymmetry blank pulse are determined by the maximum electric field Emax and the pulse portion ratio T P / (T P + T B ). , Expressed as an approximate expression using the frequency f of the pulse portion as a parameter, (−4Emax) +18.
9 + 0.4 (f-4) > T P / (T P + T B): it was found to be an expression.

【0104】以上をまとめると、断続的に休止する交流
成分(ブランクパルス)を非点対称に形成し、かつ、前
記式、式を満たすような適正な範囲に、Emax、
P、TBを設定することにより、吸い込みや白抜けに効
果があり、かつ、現像性の低下も防止することが可能で
ある。
To summarize the above, the AC component (blank pulse) that intermittently pauses is formed asymptotically, and Emax,
T P, by setting the T B, is effective in lowering or white spots, and it is also possible to prevent lowering of developability.

【0105】なお、本発明の現像装置及びこの現像装置
を備えた画像形成装置は、上記の実施の形態に限定され
るものではなく、ベルト感光体を備えたカラー画像形成
装置や、透明感光体を備えたカラー画像形成装置やタン
デム型カラー画像形成装置及び他の静電方式のカラー画
像形成装置にも適用可能である。また、本発明の現像装
置は、二成分現像剤に限定されるものではなく、一成分
現像剤にも適用可能である。
The developing device of the present invention and the image forming apparatus provided with the developing device are not limited to the above-described embodiments, but may be a color image forming device provided with a belt photoreceptor, or a transparent photoreceptor. The present invention is also applicable to a color image forming apparatus having a color image forming apparatus, a tandem type color image forming apparatus, and other electrostatic type color image forming apparatuses. Further, the developing device of the present invention is not limited to a two-component developer, but can be applied to a one-component developer.

【0106】[0106]

【発明の効果】本発明の現像装置及び画像形成装置によ
り、非接触現像で発生する吸い込み、白抜けが防止さ
れ、特に、トナー粒径が小さい場合に顕著に発生する吸
い込み、白抜けを防止し、かつ十分な濃度が得られ、現
像性、現像安定性が向上し、高品位な画像を安定して得
ることができる。
According to the developing device and the image forming apparatus of the present invention, suction and white spots which occur during non-contact development are prevented, and suction and white spots which occur particularly when the toner particle size is small are prevented. In addition, a sufficient density can be obtained, developability and development stability are improved, and a high-quality image can be stably obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の現像装置を複数組搭載したカラープリ
ンタの断面構成図。
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color printer on which a plurality of sets of a developing device of the present invention are mounted.

【図2】本発明による複数組の現像器から成る現像装置
の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a developing device including a plurality of sets of developing devices according to the present invention.

【図3】本発明の現像装置の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the developing device of the present invention.

【図4】ブランクパルスの波形を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a blank pulse.

【図5】現像バイアス電圧波形と画像欠陥を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a developing bias voltage waveform and an image defect.

【図6】本発明による現像バイアス電圧の非点対称波形
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an asymmetry waveform of a developing bias voltage according to the present invention.

【図7】本発明による現像バイアス電圧の非点対称ブラ
ンクパルス波形を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an asymptotically symmetric blank pulse waveform of a developing bias voltage according to the present invention.

【図8】最大電界とパルス部比率との関係を示す特性
図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a maximum electric field and a pulse portion ratio.

【図9】最大電界とパルス部比率との関係を示す特性
図。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a maximum electric field and a pulse portion ratio.

【図10】現像領域における電気力線とトナー移動を示
す拡大模式図。
FIG. 10 is an enlarged schematic diagram illustrating lines of electric force and toner movement in a development area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 像担持体(感光体ドラム、感光体) 2 帯電装置(スコロトロン帯電器) 3 露光装置 4 現像装置 4Y,4M,4C,4K 現像器 6 転写装置 40 現像器ハウジング(現像剤収容部) 41 現像剤担持体(現像スリーブ) 42 磁界発生手段(マグネットロール) 43 現像剤層規制部材 44 スクレーパ 45 現像剤搬送ローラ 46 現像剤供給ローラ 47A,47B 現像剤攪拌スクリュー 48 バイアス電圧印加手段 49 波形制御回路 Emax トナーが現像スリーブから感光体に移動する
方向の最大電界 VAC 現像スリーブに印加する交流電圧 VDC 現像スリーブに印加する直流電圧 VL 感光体上の画像部の潜像電位(露光部の潜像電
位) VH 感光体帯電電位 TP 現像スリーブに印加する交流成分のパルス部時間 TB 現像スリーブに印加する交流成分の休止部時間 f 現像スリーブに印加する交流成分のパルス部周波数 DWS 現像剤搬送量 d 現像スリーブと感光体との最近接距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier (photosensitive drum, photosensitive body) 2 Charging device (scorotron charger) 3 Exposure device 4 Developing device 4Y, 4M, 4C, 4K Developing device 6 Transfer device 40 Developing device housing (developer accommodating part) 41 Development Developer carrier (developing sleeve) 42 magnetic field generating means (magnet roll) 43 developer layer regulating member 44 scraper 45 developer transport roller 46 developer supply roller 47A, 47B developer stirring screw 48 bias voltage applying means 49 waveform control circuit Emax The maximum electric field in the direction in which the toner moves from the developing sleeve to the photoconductor V AC voltage applied to the AC developing sleeve V DC voltage applied to the DC developing sleeve VL L L mark pulse unit time T B developing sleeve of the AC component applied to the potential) V H photoreceptor charging potential T P developing sleeve The closest distance of the pulse portion frequency DWS developer conveying quantity d developing sleeve of the AC component applied to the rest portion time f developing sleeve of the AC component and the photosensitive member

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体の周囲に少なくとも、該像担持
体表面を帯電する帯電装置と、帯電された前記像担持体
表面を露光し静電潜像を形成する露光装置と、該静電潜
像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を有
する現像装置と、該現像装置によって現像された現像像
を転写材に転写する転写装置とを有する画像形成装置に
おいて、前記現像装置は、前記現像剤担持体と前記像担
持体との間に交流電圧と直流電圧とを重畳した現像バイ
アス電圧を印加するバイアス電圧印加手段を有し、前記
交流電圧は、該交流電圧の1周期において非点対称な波
形であり、かつ断続的に印加されていることを特徴とす
る画像形成装置。
A charging device for charging at least a surface of the image carrier around the image carrier; an exposure device for exposing the charged surface of the image carrier to form an electrostatic latent image; An image forming apparatus comprising: a developing device having a developer carrier for carrying a developer for developing a latent image; and a transfer device for transferring a developed image developed by the developing device to a transfer material. Has bias voltage applying means for applying a developing bias voltage in which an AC voltage and a DC voltage are superimposed between the developer carrier and the image carrier, and the AC voltage is applied for one cycle of the AC voltage. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the waveform has an astigmatic symmetry and is applied intermittently.
【請求項2】 前記交流電圧は、該交流電圧の1周期に
おいて交流電圧の波形と実効的に印加されている直流電
圧とに挟まれる領域の面積値が、該実効的に印加されて
いる直流電圧値よりも高い側と低い側で同一値に設定
し、かつ、前記交流電圧のピークと前記実効的に印加さ
れている直流電圧との差の絶対値が、該実効的に印加さ
れている直流電圧よりも高い側と低い側で異なることを
特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The method according to claim 1, wherein an area value of a region sandwiched between the waveform of the AC voltage and the DC voltage that is effectively applied in one cycle of the AC voltage is the DC voltage that is effectively applied. The same value is set on the higher and lower sides than the voltage value, and the absolute value of the difference between the peak of the AC voltage and the DC voltage that is effectively applied is effectively applied. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the difference is different between a side higher than the DC voltage and a side lower than the DC voltage.
【請求項3】 前記実効的に印加されている直流電圧値
と、前記バイアス電圧印加手段によって印加される直流
電圧値とが同一値であることを特徴とする請求項2に記
載の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the DC voltage value applied effectively and the DC voltage value applied by the bias voltage applying unit are the same value. .
【請求項4】 前記バイアス電圧印加手段が下記の関係
式を満たすように直流電圧と交流電圧を印加することを
特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 0.5<〔T2/(T1+T2)〕<0.9 式中、 T1[sec]:実効的に印加されている直流電圧に対
し、現像剤が現像剤担持体から像担持体へ移動する側に
交流電圧を印加する時間 T2[sec]:実効的に印加されている直流電圧に対
し、現像剤が像担持体から現像剤担持体へ移動する側に
交流電圧を印加する時間 T1+T2:交流電圧の1周期の時間
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the bias voltage applying unit applies a DC voltage and an AC voltage so as to satisfy the following relational expression. 0.5 <[T 2 / (T 1 + T 2 )] <0.9 In the formula, T 1 [sec]: The developer is transferred from the developer carrier to the image carrier with respect to the DC voltage that is effectively applied. Time for applying AC voltage to the side moving to the body T 2 [sec]: Applying AC voltage to the side where the developer moves from the image carrier to the developer carrier with respect to the DC voltage that is effectively applied Time T 1 + T 2 : time of one cycle of AC voltage
【請求項5】 前記バイアス電圧印加手段が下記の関係
式を満たすように前記交流電圧を印加することを特徴と
する請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装
置。 0.1<〔TP/(TP+TB)〕<0.9 式中、 TP[msec]:交流電圧を印加する時間 TB[msec]:交流電圧の印加を休止する時間
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bias voltage applying unit applies the AC voltage so as to satisfy the following relational expression. 0.1 <[T P / (T P + T B) ] <in 0.9 formula, T P [msec]: time T B for applying an AC voltage [msec]: time to pause the application of the AC voltage
【請求項6】 前記画像形成装置の諸条件を、下記の関
係式を満たすように設定することを特徴とする請求項1
乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。 〔−4Emax+11.3+0.4(f−4)〕<〔T
P/(TP+TB)〕<〔−4Emax+18.9+0.
4(f−4)〕 Emax=(1/2・VAC+|VDC|−|VL|)/d 式中、 Emax[MV/m]:現像剤が現像剤担持体から像担
持体に移動する方向の最大電界 VAC[V]:バイアス電圧印加手段により印加される交
流電圧の電圧値 VDC[V]:バイアス電圧印加手段により印加される直
流電圧の電圧値 VL[V]:像担持体上に形成された潜像の最小電位 d[mm]:現像剤担持体と像担持体との最近接距離 TP[msec]:交流電圧を印加する時間 TB[msec]:交流電圧の印加を休止する時間 f[kHz]:バイアス電圧印加手段により印加される
交流電圧の周波数
6. The apparatus according to claim 1, wherein various conditions of the image forming apparatus are set so as to satisfy the following relational expression.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein [-4Emax + 11.3 + 0.4 (f-4)] <[T
P / (T P + T B ) ] <[- 4Emax + 18.9 + 0.
4 (f-4)] Emax = (1/2 · V AC + | V DC | - | V L |) in / d formula, Emax [MV / m]: developer image bearing member from the developer carrying member V AC [V]: the voltage value of the AC voltage applied by the bias voltage applying means VDC [V]: the voltage value of the DC voltage applied by the bias voltage applying means VL [V] : minimum potential of the latent image formed on the image bearing member d [mm]: shortest distance T P between the developer carrying member and the image bearing member [msec]: time T B for applying an AC voltage [msec]: Time for suspending application of AC voltage f [kHz]: Frequency of AC voltage applied by bias voltage applying means
【請求項7】 前記現像剤はトナーとキャリアから構成
される二成分現像剤であることを特徴とする請求項1乃
至6の何れか1項に記載の画像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer is a two-component developer including a toner and a carrier.
【請求項8】 前記トナーの粒径が10μm以下である
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the toner has a particle diameter of 10 μm or less.
【請求項9】 請求項1に記載の像担持体、現像装置、
露光装置を備え、前記像担持体上の均一帯電面から光ビ
ームにより電荷が除去された潜像部分に、前記現像装置
により現像剤を付着させる反転現像により顕像化するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
9. The image carrier according to claim 1, a developing device,
An image forming apparatus, comprising: an exposure device; and a reversal development in which a developer is adhered by the developing device to a latent image portion from which a charge is removed by a light beam from a uniformly charged surface on the image carrier. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.
【請求項10】 請求項1に記載の像担持体、現像装
置、バイアス電圧印加手段を備え、前記現像剤担持体
に、直流電圧に交流電圧を重畳させるバイアス電圧を印
加し、前記現像装置の現像剤担持体上の現像剤を前記像
担持体上の静電潜像上へ飛翔させる非接触現像により顕
像化することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
置。
10. An image bearing member according to claim 1, a developing device, and a bias voltage applying unit, wherein a bias voltage for superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the developer carrier, and The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer on the developer carrier is visualized by non-contact development in which the developer flies onto an electrostatic latent image on the image carrier.
【請求項11】 異なる色の現像剤をそれぞれ収容した
前記請求項1に記載の複数の現像装置を有し、前記請求
項9に記載の反転現像及び前記請求項10に記載の非接
触現像により、像担持体上に形成された静電潜像を現像
し、前記像担持体上に複数色の重ね合わせカラー現像像
を形成し、該カラー現像像を転写装置により被転写材上
に一括転写してカラー画像を形成することを特徴とする
請求項1、9、10の何れか1項に記載の画像形成装
置。
11. A plurality of developing devices according to claim 1, each containing a developer of a different color, and the developing device according to claim 9 performs the reversal development and the non-contact development according to claim 10. Developing the electrostatic latent image formed on the image carrier, forming a superimposed color developed image of a plurality of colors on the image carrier, and transferring the color developed image onto a transfer material at once by a transfer device The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus forms a color image.
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