JP2000284574A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体と所要間隔を介して対向する現像剤
担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置にお
いて、像担持体と現像剤担持体との間隔が変動した場合
にも、形成される画像の画像濃度が変化するのを抑制す
る。 【解決手段】 現像剤２を現像剤担持体11により像担持
体１と所要間隔ｄを介して対向する現像領域に導き、現
像剤担持体に交流電圧を印加させて現像を行う現像装置
において、少なくとも現像剤を像担持体に送る方向に作
用する現像方向の電圧がそのピーク値から連続的又は段
階的に小さくなったパルス状の交流電圧を電源14から抵
抗15を介して現像剤担持体に印加させ、或いは抵抗層11
a が設けられた現像剤担持体に印加させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、像担持体に形成された
静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特
に、現像剤を保持する現像剤担持体と、静電潜像が形成
された像担持体とを所要間隔を介して対向するように設
け、この現像剤担持体に交流電圧を印加して、現像剤担
持体と像担持体との間に交流電界を作用させ、現像剤担
持体に保持された現像剤を像担持体に形成された静電潜
像に供給して現像を行うようにした現像装置において、
現像剤担持体と像担持体との間の間隔が変動した場合で
あっても、形成される画像の濃度が大きく変動するとい
うことがなく、安定した画像濃度を有する良好な画像が
得られるようにした点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を
現像するのに様々な現像装置が使用されていた。

【０００３】そして、このような現像装置としては、現
像剤担持体を像担持体と接触するように設け、この現像
剤担持体によって現像剤を像担持体と接触する現像領域
に導いて現像を行うようにした接触現像方式の現像装置
と、現像剤担持体を像担持体と所要間隔を介して対向す
るように設け、この現像剤担持体により現像剤を像担持
体と対向する現像領域に導き、この現像剤担持体に交流
電圧を印加して現像剤担持体と像担持体との間に交流電
界を作用させ、これにより現像剤を像担持体に形成され
た静電潜像に供給して現像を行うようにした非接触現像
方式の現像装置とが知られている。

【０００４】ここで、上記の接触現像方式の現像装置の
場合、現像剤を像担持体と接触させて現像を行うため、
像担持体に形成された静電潜像の再現性に優れるが、現
像剤が静電潜像の形成されていない非画像部分にも付着
して、形成される画像にカブリが発生したり、像担持体
の表面が現像剤担持体によって摩耗される等の問題があ
った。

【０００５】一方、現像剤担持体を像担持体と所要間隔
を介して対向するように設けた非接触現像方式の現像装
置の場合、接触現像方式の現像装置における上記のよう
な問題は少なくなる。

【０００６】しかし、このような非接触現像方式の現像
装置の場合、例えば、像担持体や現像剤担持体の成形精
度やその取付精度等が悪くて、像担持体と現像剤担持体
との間隔が変動することがあり、現像剤担持体と像担持
体との間隔が小さくなると、現像剤担持体と像担持体と
の間に作用する交流電界が強くなって形成される画像の
濃度が高くなる一方、現像剤担持体と像担持体との間隔
が大きくなると、現像剤担持体と像担持体との間に作用
する交流電界が弱くなって形成される画像の濃度が低下
し、これにより形成される画像に濃度ムラ等が発生し
て、安定した画像濃度を有する良好な画像が得られなく
なるというの問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、現像剤を
現像剤担持体に保持させて、この現像剤を像担持体と所
要間隔を介して対向する現像領域に導き、この現像剤担
持体に交流電圧を印加させて、現像剤担持体から現像剤
を像担持体に形成された静電潜像に供給して現像を行う
ようにした現像装置における上記のような問題を解決す
ることを課題とするものである。

【０００８】すなわち、この発明においては、上記のよ
うな現像装置において、現像剤担持体と像担持体との間
の間隔が変動した場合において、形成される画像の濃度
が変化するのを抑制し、濃度ムラの発生が少なく、一定
した画像濃度を有する良好な画像が安定して得られるよ
うにすることを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
ける第１の現像装置においては、上記のような課題を解
決するために、現像剤を現像剤担持体に保持させて、こ
の現像剤を像担持体と所要間隔を介して対向する現像領
域に導き、この現像剤担持体に電源から交流電圧を印加
させて像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給す
る現像装置において、少なくとも現像剤を像担持体に送
る方向に作用する現像方向の電圧がそのピーク値から連
続的又は段階的に小さくなったパルス状の交流電圧を上
記の電源から抵抗を介して現像剤担持体に印加させるよ
うにしたのである。

【００１０】また、この発明の請求項４における第２の
現像装置においては、上記のような課題を解決するため
に、現像剤を現像剤担持体に保持させて、この現像剤を
像担持体と所要間隔を介して対向する現像領域に導き、
この現像剤担持体に電源から交流電圧を印加させて像担
持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像装置
において、上記の現像剤担持体に抵抗層を設け、少なく
とも現像剤を像担持体に送る方向に作用する現像方向の
電圧がそのピーク値から連続的又は段階的に小さくなっ
たパルス状の交流電圧を上記の電源からこの現像剤担持
体に印加させるようにしたのである。

【００１１】ここで、この発明における上記の第１及び
第２の現像装置のように、像担持体と所要間隔を介して
設けられた現像剤担持体に対して電源から抵抗を介して
交流電圧を印加させる場合や、交流電圧を印加させる現
像剤担持体に抵抗層を設けた場合を等価回路で表すと、
図１に示すように、電源Ｓに抵抗素子Ｒと所要間隔を介
して対向する像担持体と現像剤担持体とで構成されるコ
ンデンサ素子Ｃとが直列に接続された回路として表され
る。

【００１２】そして、このような回路において、上記の
電源Ｓから図２（Ａ），（Ｂ）に破線で示すように、現
像剤を像担持体に送る方向に作用する現像方向の電圧が
そのピーク値から連続的に小さくなる一方、現像剤を現
像剤担持体に戻す方向に作用する回収方向の電圧が矩形
波になったパルス状の交流電圧を現像剤担持体に印加さ
せると、現像剤担持体の表面における電位は時定数を持
って立ち上がるようになる。

【００１３】ここで、像担持体と現像剤担持体とが対向
する間隔ｄが小さくなると、コンデンサ素子Ｃにおける
キャパシタンスが大きくなって時定数が大きくなり、現
像剤担持体の表面における電位は、図２（Ａ）に実線で
示すように、その立ち上がりが大きく遅れ、特に、現像
剤を像担持体に送る方向に作用する現像方向の電圧はそ
のピーク値から連続的に小さくなっているため、現像剤
担持体の表面における電位はそのピーク値に達しない状
態で減少し、現像剤担持体の表面に実際に作用する交流
電圧の平均電圧値ＶL'は、電源Ｓから出力された交流電
圧の平均電圧値ＶL よりも回収方向に大きく移動して現
像が強く抑制されるようになる。このため、像担持体と
現像剤担持体とが対向する間隔ｄが小さくなって、像担
持体と現像剤担持体との間に作用する交流電界が強くな
った場合においても、形成される画像の画像濃度が上昇
するのが防止される。

【００１４】一方、像担持体と現像剤担持体とが対向す
る間隔ｄが大きくなった場合には、コンデンサ素子Ｃに
おけるキャパシタンスが小さくなって時定数が小さくな
り、現像剤担持体の表面における電位の立ち上がりの遅
れが少なくなり、現像剤担持体の表面に実際に作用する
交流電圧の波形は、図２（Ｂ）に実線で示すように、電
源Ｓから出力される交流電圧の波形との差が少なくなっ
て、現像剤担持体の表面に実際に作用する交流電圧の平
均電圧値ＶL'が、電源Ｓから出力される交流電圧の平均
電圧値ＶL から回収方向に移動するのが抑制され、形成
される画像の画像濃度が低下するのが抑制される。

【００１５】この結果、上記の第１及び第２の現像装置
において、図２（Ａ），（Ｂ）に破線で示すような交流
電圧を現像剤担持体に印加させると、像担持体と現像剤
担持体との間隔ｄが変動した場合においても、形成され
る画像の画像濃度が変化するのが抑制され、濃度ムラの
発生が少なく、一定した画像濃度を有する良好な画像が
安定して得られるようになる。

【００１６】次に、上記の第１及び第２の現像装置にお
いて、この発明の請求項２，５に示すように、現像剤を
像担持体に送る方向に作用する現像方向の電圧及び現像
剤を現像剤担持体に戻す方向に作用する回収方向の電圧
がそれぞれのピーク値から連続的又は段階的に小さくな
ったパルス状の交流電圧を電源から現像剤担持体に印加
させる場合について説明する。

【００１７】ここで、電源Ｓから図３（Ａ），（Ｂ）に
破線で示すように現像剤を像担持体に送る方向に作用す
る現像方向の電圧及び現像剤を現像剤担持体に戻す方向
に作用する回収方向の電圧がそれぞれのピーク値から連
続的に小さくなったパルス状の交流電圧を現像剤担持体
に印加させた場合にも、現像剤担持体の表面における電
位は、上記の場合と同様に時定数を持って立ち上がるよ
うになる。

【００１８】そして、像担持体と現像剤担持体とが対向
する間隔ｄが小さくなると、上記のように時定数が大き
くなり、現像剤担持体の表面に実際に作用する交流電圧
の波形は、図３（Ａ）に実線で示すように、その立ち上
がりが大きく遅れ、現像方向及び回収方向の電圧がそれ
ぞれのピーク値に達する前の低い電位で減少し始め、現
像剤担持体の表面に実際に作用する交流電圧のピーク・
ピーク値Ｖpp' は電源Ｓから出力される交流電圧のピー
ク・ピーク値Ｖppより大きく減少し、像担持体と現像剤
担持体とが対向する間隔ｄが小さくなっても、像担持体
と現像剤担持体との間に作用する交流電界が強くなるの
が抑制され、形成される画像の画像濃度が上昇するのが
防止される。

【００１９】一方、像担持体と現像剤担持体とが対向す
る間隔ｄが大きくなった場合には、上記のように時定数
が小さくなり、現像剤担持体の表面に実際に作用する交
流電圧の波形は図３（Ｂ）に実線で示すようになって、
現像剤担持体の表面に実際に作用する交流電圧のピーク
・ピーク値Ｖpp' が電源Ｓから出力される交流電圧のピ
ーク・ピーク値Ｖppより減少するのが少なくなり、形成
される画像の画像濃度が低下するのが抑制される。

【００２０】この結果、上記の第１及び第２の現像装置
において、図３（Ａ），（Ｂ）に破線で示すような交流
電圧を現像剤担持体に印加させると、像担持体と現像剤
担持体との間隔ｄが変動した場合においても、形成され
る画像の画像濃度が変化するのが抑制され、濃度ムラの
発生が少なく、一定した画像濃度を有する良好な画像が
安定して得られるようになる。

【００２１】また、上記の第１及び第２の現像装置にお
いて、この発明の請求項６に示すように、上記の交流電
圧において現像剤を像担持体に送る方向に作用する現像
方向の電圧の作用時間が５０％未満になるようにする
と、現像剤担持体の表面における電位の立ち上がりの遅
れによる影響は、現像剤を現像剤担持体に戻す方向に作
用する回収方向の電圧よりも、作用時間が短くて電圧変
化の大きな現像方向の電圧において大きくなる。

【００２２】このため、像担持体と現像剤担持体とが対
向する間隔ｄが小さくなって、現像剤担持体の表面にお
ける電位の立ち上がりが大きく遅れる場合には、現像剤
担持体の表面に実際に作用する交流電圧の平均電圧値Ｖ
L'は電源Ｓから出力された交流電圧の平均電圧値ＶL よ
りも回収方向に大きく移動して、現像が強く抑制される
一方、像担持体と現像剤担持体とが対向する間隔ｄが大
きくなるとその影響が少なくなり、像担持体と現像剤担
持体との間隔ｄが変動した場合においても、形成される
画像の画像濃度が変化するのが抑制され、濃度ムラの発
生が少なく、一定した画像濃度を有する良好な画像が安
定して得られるようになる。

【００２３】また、上記の第１の現像装置において、こ
の発明の請求項３に示すように、上記の電源と現像剤担
持体との間に抵抗と整流素子とを並列に接続させると共
に、この整流素子を上記の交流電圧において現像剤を像
担持体に送る方向に作用する現像方向の電圧による電流
を遮断する方向に接続させると、現像剤を像担持体に送
る方向に作用する現像方向の電圧の場合、現像剤担持体
の表面に実際に作用する電圧は上記のように時定数の影
響を受けてその立ち上がりが遅れる一方、現像剤を現像
剤担持体に戻す方向に作用する回収方向の電圧の場合に
は、電流が整流素子を通して流れて時定数の影響を受け
なくなる。

【００２４】このため、像担持体と現像剤担持体とが対
向する間隔ｄが小さくなって、現像剤担持体の表面にお
いて現像方向の電位の立ち上がりが大きく遅れると、現
像剤担持体の表面に実際に作用する交流電圧の平均電圧
値ＶL'は、電源Ｓから出力された交流電圧の平均電圧値
ＶL よりも回収方向に大きく移動して現像が強く抑制さ
れる一方、像担持体と現像剤担持体とが対向する間隔ｄ
が大きくなると、その影響が少なくなり、像担持体と現
像剤担持体との間隔ｄが変動した場合においても、形成
される画像の画像濃度が変化するのが抑制され、濃度ム
ラの発生が少なく、一定した画像濃度を有する良好な画
像が安定して得られるようになる。

【００２５】なお、この発明における第１及び第２の現
像装置においては、上記のように像担持体と現像剤担持
体とが対向する間隔ｄが小さくなった場合に、その現像
を抑制して、形成される画像の画像濃度が上昇するのを
防止する一方、像担持体と現像剤担持体とが対向する間
隔ｄが大きくなった場合に、その画像濃度が低下するの
を少なくして、両者の濃度差を少なくするものであるた
め、十分な画像濃度を有する画像を得る場合には、通常
の現像条件よりも、現像剤担持体に印加させる交流電圧
のピーク・ピーク値を大きくしたり、直流電圧を現像が
促進される方向に高く設定すること等が必要となる。

【００２６】また、この発明における上記の第１及び第
２の現像装置において、上記のような交流電圧を抵抗を
介して現像剤担持体に印加させたり、抵抗層を設けた現
像剤担持体に印加させるにあたり、上記の抵抗や抵抗層
における抵抗値が低いと、上記のような時定数による影
響が弱まって、形成される画像の画像濃度が変化するの
を十分に抑制することができなくなる一方、抵抗値が高
くなり過ぎると、現像剤担持体と像担持体との間に作用
する交流電界が弱くなって、十分な画像濃度を有する画
像が得られなくなるため、上記の抵抗や抵抗層における
抵抗値を１０³〜１０⁷ Ωの範囲にすることが好まし
い。

【００２７】また、この発明の請求項１における第１の
現像装置のように、上記のような交流電圧を電源から抵
抗を介して現像剤担持体に印加させる場合において、上
記の抵抗に可変抵抗を用い、この現像装置により所定パ
ターンの現像を行ってその濃度を検知し、この検知結果
に基づいて、可変抵抗における抵抗値を調整し、像担持
体と現像剤担持体との間隔ｄが変動した場合における画
像濃度の変化をより適切に制御することが好ましい。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００２９】（実施形態１）実施形態１における現像装
置においては、図４に示すように、像担持体１と所要間
隔ｄを介して対向するようにローラ状になった現像剤担
持体１１を設けると共に、装置本体１０内に現像剤２と
してトナー２を収容させ、このトナー２を装置本体１０
内に設けられた供給部材１２により上記の現像剤担持体
１１に供給するようにしている。

【００３０】そして、このようにトナー２が供給された
現像剤担持体１１を回転させて、トナー２をこの現像剤
担持体１１によって搬送させると共に、この現像剤担持
体１１の表面に規制部材１３を圧接させ、この規制部材
１３により搬送されるトナー２の量を規制すると共にト
ナー２を摩擦帯電させ、このように帯電されたトナー２
を像担持体１と所要間隔ｄを介して対向する現像領域に
導くようにしている。

【００３１】ここで、上記の現像剤担持体１１として
は、例えば、表面をブラスト処理して十点平均粗さＲｚ
が７μｍ程度になった金属ローラが用いられ、また規制
部材１３としては、例えば、厚さが０．０８ｍｍ〜０．
２ｍｍのステンレスやリン青銅の板材が用いられる。

【００３２】そして、この実施形態における現像装置に
おいては、上記の現像剤担持体１１と電源１４との間に
抵抗値が１０³ 〜１０⁷ Ωの範囲になった抵抗１５を設
け、前記の図２（Ａ），（Ｂ）に破線で示すように、ト
ナー２を像担持体１に送る方向に作用する現像方向の電
圧がそのピーク値から連続的に小さくなる一方、トナー
２を現像剤担持体１１に戻す方向に作用する回収方向の
電圧が矩形波になったパルス状の交流電圧に直流電圧を
重畳させた現像バイアス電圧を上記の電源１４から出力
し、この現像バイアス電圧を上記の抵抗１５を介して上
記の現像剤担持体１１に印加させ、これにより現像剤担
持体１１に保持されたトナー２を像担持体１に形成され
た静電潜像に供給して現像を行うようにしている。

【００３３】また、このようにして現像を行った後は、
現像後におけるトナー２を現像剤担持体１１によって装
置本体１０に導き、除去部材１６によりトナー２を現像
剤担持体１１から除去して装置本体１０内に戻すように
している。

【００３４】ここで、この実施形態における現像装置の
ように、上記のような現像バイアス電圧を電源１４から
抵抗１５を介して現像剤担持体１１に印加させて現像を
行う場合と、上記のような現像バイアス電圧を抵抗１５
を介さずに現像剤担持体１１に直接印加させて現像を行
う場合とにおいて、それぞれ上記の電源１４から印加さ
せる直流電圧の電圧値を変化させて、現像バイアス電圧
の平均電圧値を変化させ、像担持体１と現像剤担持体１
１との間隔ｄが大きくなった場合と小さくなった場合と
における現像特性を調べ、その結果を図５に示した。な
お、この図５においては、この実施形態の現像装置のよ
うに上記の現像バイアス電圧を抵抗１５を介して現像剤
担持体１１に印加させて現像を行った場合の現像特性を
実線で、上記の現像バイアス電圧を抵抗１５を介さずに
現像剤担持体１１に直接印加させて現像を行った場合の
現像特性を破線で示した。

【００３５】この結果、この実施形態における現像装置
のように、上記のような現像バイアス電圧を抵抗１５を
介して現像剤担持体１１に印加させて現像を行うと、抵
抗１５を介さずに現像剤担持体１１に直接印加させて現
像を行う場合に比べて、像担持体１と現像剤担持体１１
との間隔ｄが大きくなった場合と小さくなった場合とに
おける画像濃度の差が小さくなり、像担持体１と現像剤
担持体１１との間隔ｄが変動した場合における画像濃度
の変化が抑制され、濃度ムラの発生の少ない安定した画
像濃度を有する良好な画像が得られるようになる。

【００３６】なお、この実施形態における現像装置にお
いては、上記の現像剤担持体１１と現像バイアス電圧を
供給する電源１４との間に抵抗値が１０³ 〜１０⁷ Ωの
範囲になった抵抗１５を設けるようにしたが、図６に示
す現像装置のように、現像剤担持体１１と上記の電源１
４との間に、抵抗値を変更できる可変抵抗１５ａを設け
ると共に、現像剤担持体１１に近接させて、現像剤担持
体１１に形成されたトナー像のトナー濃度を検出するセ
ンサ１７を設け、このセンサ１７により測定されたトナ
ー濃度に基づいて、制御装置１８により上記の可変抵抗
１５ａの抵抗値を変化させるようにすることも可能であ
る。

【００３７】（実施形態２）実施形態２の現像装置にお
いては、図７に示すように、現像剤担持体１１と現像バ
イアス電圧を供給する電源１４との間に抵抗１５を設け
ずに、現像剤担持体１１の表面に抵抗値が１０³ 〜１０
⁷ Ωの範囲になった抵抗層１１ａを設けるようにし、そ
れ以外は、上記の実施形態１の現像装置と同様に構成し
ている。

【００３８】ここで、上記の現像剤担持体１１として
は、金属ローラ等の導電性ローラを用い、この現像剤担
持体１１の表面に、ＥＰＤＭ，シリコンゴム，ウレタン
ゴム等のゴム材料や、ポリスチレン，ポリオレフィン，
ポリウレタン，ポリエステル，ポリ塩化ビニル，ポリブ
タジエン、ポリアミド等の樹脂材料で構成された抵抗層
１１ａを設けるようにしている。

【００３９】そして、この実施形態における現像装置に
おいても、上記の実施形態１の場合と同様に、前記の図
２（Ａ），（Ｂ）に破線で示すように、トナー２を像担
持体１に送る方向に作用する現像方向の電圧がそのピー
ク値から連続的に小さくなる一方、トナー２を現像剤担
持体１１に戻す方向に作用する回収方向の電圧が矩形波
になったパルス状の交流電圧に直流電圧を重畳させた現
像バイアス電圧を上記の電源１４から出力し、この現像
バイアス電圧を上記のように抵抗層１１ａが設けられた
現像剤担持体１１に印加させ、これにより現像剤担持体
１１に保持されたトナー２を像担持体１に形成された静
電潜像に供給して現像を行うようにしている。

【００４０】このようにして現像を行うと、上記の実施
形態１の場合と同様に、像担持体１と現像剤担持体１１
との間隔ｄが大きくなった場合と小さくなった場合とに
おける画像濃度の差が小さくなり、像担持体１と現像剤
担持体１１との間隔ｄが変動した場合における画像濃度
の変化が抑制されて、濃度ムラの発生の少ない安定した
画像濃度を有する良好な画像が得られるようになる。

【００４１】（実施形態３）この実施形態における現像
装置においては、図８に示すように、現像剤担持体１１
と電源１４との間に、抵抗値が１０³ 〜１０⁷ Ωの範囲
になった抵抗１５とダイオード等の整流素子１９とを並
列に接続させ、この整流素子１９をトナー２を像担持体
１に送る方向に作用する現像方向の電圧による電流を遮
断する方向に接続させるようにし、それ以外は、上記の
実施形態１の現像装置と同様に構成している。

【００４２】そして、この実施形態における現像装置に
おいても、上記の実施形態１の場合と同様に、前記の図
２（Ａ），（Ｂ）に破線で示すように、トナー２を像担
持体１に送る方向に作用する現像方向の電圧がそのピー
ク値から連続的に小さくなる一方、トナー２を現像剤担
持体１１に戻す方向に作用する回収方向の電圧が矩形波
になったパルス状の交流電圧に直流電圧を重畳させた現
像バイアス電圧を上記の電源１４から出力し、この現像
バイアス電圧を上記の並列に接続された抵抗１５や整流
素子１６を通して上記の現像剤担持体１１に印加させ、
これにより現像剤担持体１１に保持されたトナー２を像
担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行うよ
うにしている。

【００４３】なお、上記の実施形態１〜３の現像装置に
おいては、上記の電源１４から現像バイアス電圧におけ
る交流電圧として、前記の図２（Ａ），（Ｂ）に破線で
示すような交流電圧を出力させるようにしたが、電源１
４から出力させる交流電圧はこのようなものに限定され
るものではない。

【００４４】ここで、上記の電源１４から出力させる交
流電圧としては、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、トナー２を像担持体１に送る方向に作用する現像
方向の電圧がそのピーク値から段階的に小さくなる一
方、トナー２を現像剤担持体１１に戻す方向に作用する
回収方向の電圧が矩形波になったパルス状の交流電圧
や、トナー２を像担持体１に送る方向に作用する現像方
向の電圧がそのピーク値からある程度の電位まで連続的
に小さくなる一方、トナー２を現像剤担持体１１に戻す
方向に作用する回収方向の電圧が矩形波になったパルス
状の交流電圧を用いることができる。

【００４５】また、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示
すように、トナー２を像担持体１に送る方向に作用する
現像方向の電圧がそのピーク値から連続的に小さくなる
一方、トナー２を現像剤担持体１１に戻す方向に作用す
る回収方向の電圧が連続的に増加してピーク値に達する
ようになったパルス状の交流電圧や、トナー２を像担持
体１に送る方向に作用する現像方向の電圧がそのピーク
値から段階的に小さくなる一方、トナー２を現像剤担持
体１１に戻す方向に作用する回収方向の電圧が段階的に
増加してピーク値に達するようになったパルス状の交流
電圧や、トナー２を像担持体１に送る方向に作用する現
像方向の電圧がそのピーク値からある程度の電位まで連
続的に小さくなる一方、トナー２を現像剤担持体１１に
戻す方向に作用する回収方向の電圧がある程度の電位か
ら連続的に増加してピーク値に達するようになったパル
ス状の交流電圧を用いることもできる。

【００４６】また、前記の図３（Ａ），（Ｂ）に破線で
示すように、トナー２を像担持体１に送る方向に作用す
る現像方向の電圧及びトナー２を現像剤担持体１１に戻
す方向に作用する回収方向の電圧がそれぞれのピーク値
から連続的に小さくなったパルス状の交流電圧や、図１
１（Ａ），（Ｂ）に示すように、トナー２を像担持体１
に送る方向に作用する現像方向の電圧及びトナー２を現
像剤担持体１１に戻す方向に作用する回収方向の電圧が
それぞれのピーク値から段階的に小さくなったパルス状
の交流電圧や、トナー２を像担持体１に送る方向に作用
する現像方向の電圧及びトナー２を現像剤担持体１１に
戻す方向に作用する回収方向の電圧がそれぞれのピーク
値からある程度の電位まで連続的に小さく段階的に小さ
くなったパルス状の交流電圧を用いることもできる。

【００４７】さらに、図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に
示すように、トナー２を像担持体１に送る方向に作用す
る現像方向の電圧及びトナー２を現像剤担持体１１に戻
す方向に作用する回収方向の電圧がそれぞれのピーク値
から連続的に小さくなると共に現像方向の電圧の作用時
間が短くなったパルス状の交流電圧や、トナー２を像担
持体１に送る方向に作用する現像方向の電圧及びトナー
２を現像剤担持体１１に戻す方向に作用する回収方向の
電圧がそれぞれのピーク値から段階的に小さくなると共
に現像方向の電圧の作用時間が短くなったパルス状の交
流電圧や、トナー２を像担持体１に送る方向に作用する
現像方向の電圧及びトナー２を現像剤担持体１１に戻す
方向に作用する回収方向の電圧がそれぞれのピーク値か
らある程度の電位まで連続的に小さくなると共に現像方
向の電圧の作用時間が短くなったパルス状の交流電圧を
用いることもできる。

【００４８】

【実施例】次に、この発明における具体的な実施例に係
る現像装置と比較例の現像装置とを比較し、この発明の
実施例における現像装置においては、像担持体と現像剤
担持体との間隔が変動した場合においても画像濃度の変
化が抑制され、濃度ムラの発生の少ない良好な画像が得
られることを明らかにする。

【００４９】ここで、実施例１，２の現像装置において
は、図４に示した上記の実施形態１の現像装置におい
て、上記の現像剤担持体１１と電源１４との間に抵抗値
が６００ｋΩの抵抗１５を設けるようにした。一方、比
較例の現像装置においては、抵抗層１１ａを設けていな
い現像剤担持体１１を用いると共にこの現像剤担持体１
１と電源１４との間に抵抗１５を設けないようにした。

【００５０】そして、実施例１の現像装置においては、
電源１４から直流電圧と共に、ピーク・ピーク値Ｖｐｐ
が１．５ｋＶ，周波数が２．６ｋＨｚで、上記の図１２
（Ａ）に示すように、現像方向の電圧及び回収方向の電
圧がそれぞれのピーク値から連続的に小さくなると共に
現像方向の電圧の作用時間が３０％になったパルス状の
交流電圧を、また実施例２の現像装置においては、電源
１４から直流電圧と共に、ピーク・ピーク値Ｖｐｐが
１．５ｋＶ，周波数が２．６ｋＨｚで、前記の図２
（Ａ），（Ｂ）に示すように現像方向の電圧がそのピー
ク値から連続的に小さくなる一方、回収方向の電圧が矩
形波からなるパルス状の交流電圧であってその現像方向
の電圧の作用時間が３０％になった交流電圧を、それぞ
れ上記の抵抗１５を通して現像剤担持体１１に印加させ
るようにした。

【００５１】一方、比較例の現像装置においては、電源
１４から直流電圧と共に、ピーク・ピーク値Ｖｐｐが
１．５ｋＶ，周波数が２．６ｋＨｚの矩形波で、現像方
向の電圧の作用時間が３０％になったパルス状の交流電
圧を直接現像剤担持体１１に印加させるようにした。

【００５２】そして、上記の実施例１，２及び比較例の
各現像装置において、それぞれ電源１４から印加させる
直流電圧の電圧値を変化させて、現像バイアス電圧の平
均電圧値を変化させ、像担持体１と現像剤担持体１１と
の間隔ｄが０．１２ｍｍの場合と、０．１７ｍｍの場合
とにおける現像特性を調べ、実施例１の現像装置を用い
た場合の結果を図１３に、実施例２の現像装置を用いた
場合の結果を図１４に、比較例の現像装置を用いた場合
の結果を図１５に示した。なお、図１３〜図１５におい
ては、像担持体１と現像剤担持体１１との間隔ｄが０．
１２ｍｍの場合の結果を○と破線で、像担持体１と現像
剤担持体１１との間隔ｄが０．１７ｍｍの場合の結果を
●と実線で示した。

【００５３】この結果、十分な濃度の画像が得られる画
像濃度１．５の付近において、像担持体１と現像剤担持
体１１との間隔ｄが０．１２ｍｍの場合と０．１７ｍｍ
の場合とにおける画像濃度を比較すると、比較例の現像
装置においては、上記の間隔が異なる両者の画像濃度差
が大きくなっていたが、実施例１，２の現像装置におい
ては、両者の画像濃度差が殆どなくなっており、実際に
現像を行う条件の下では、像担持体１と現像剤担持体１
１との間隔ｄが変動しても、形成される画像に濃度ムラ
が発生するということが殆どなく、一定した画像濃度を
有する良好な画像が安定して得られるようになった。

【００５４】なお、上記の実施例１，２の現像装置にお
いては、図４に示した上記の実施形態１の現像装置を用
いたが、図７に示した上記の実施形態２の現像装置を用
い、上記の現像剤担持体１１の表面に抵抗値が１．５Ｍ
Ωの抵抗層１１ａを設け、この現像装置において、電源
１４から上記の実施例１，２の場合と同じ現像バイアス
電圧を現像剤担持体１１に印加させると、上記の実施例
１，２の現像装置の場合と同様の結果が得られた。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の現像装
置においては、像担持体と所要間隔を介して対向する現
像剤担持体に対して電源から交流電圧を印加させて現像
を行うにあたり、少なくとも現像剤を像担持体に送る方
向に作用する現像方向の電圧がそのピーク値から連続的
又は段階的に小さくなったパルス状の交流電圧を抵抗を
介して現像剤担持体に印加させるようにしたり、このよ
うなパルス状の交流電圧を抵抗層が設けられた現像剤担
持体に印加させるようにしたため、現像剤担持体の表面
における電位の立ち上がりが現像剤担持体と像担持体と
の間隔に応じた時定数の影響を受けて遅れるようにな
り、この時定数の影響により、像担持体と現像剤担持体
との間隔が変動した場合においても、形成される画像の
画像濃度が変化するのが抑制されるようになった。

【００５６】この結果、この発明における現像装置にお
いては、像担持体と現像剤担持体との間隔が変動した場
合においても、濃度ムラの発生が少なくなり、一定した
画像濃度を有する良好な画像が安定して得られるように
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における現像装置と像担持体とで構成
される回路の等価回路を示した図である。

【図２】この発明における現像装置において、現像剤を
像担持体に送る方向に作用する現像方向の電圧がそのピ
ーク値から連続的に小さくなる一方、現像剤を現像剤担
持体に戻す方向に作用する回収方向の電圧が矩形波にな
ったパルス状の交流電圧を電源から現像剤担持体に印加
させた場合において、電源から出力される交流電圧の波
形と現像剤担持体の表面に実際に作用する交流電圧の波
形が、像担持体と現像剤担持体とが対向する間隔によっ
て変化する状態を示した図である。

【図３】この発明における現像装置において、現像剤を
像担持体に送る方向に作用する現像方向の電圧及び現像
剤を現像剤担持体に戻す方向に作用する回収方向の電圧
がそれぞれのピーク値から連続的に小さくなったパルス
状の交流電圧を電源から現像剤担持体に印加させた場合
において、電源から出力される交流電圧の波形と現像剤
担持体の表面に実際に作用する交流電圧の波形が、像担
持体と現像剤担持体とが対向する間隔によって変化する
状態を示した図である。

【図４】電源と現像剤担持体との間に抵抗を設けたこの
発明の実施形態１における現像装置の概略説明図であ
る。

【図５】電源と現像剤担持体との間に抵抗を設けた実施
形態１の現像装置と、電源と現像剤担持体との間に抵抗
を設けていない現像装置とにおいて、像担持体と現像剤
担持体との間隔が大きい場合と小さい場合とにおける現
像特性の変化を比較した図である。

【図６】電源と現像剤担持体との間に可変抵抗を設けた
実施形態１の現像装置の変更例を示した概略説明図であ
る。

【図７】現像剤担持体に抵抗層を設けたこの発明の実施
形態２に係る現像装置の概略説明図である。

【図８】電源と現像剤担持体との間に抵抗と整流素子と
を並列に接続させたこの発明の実施形態３における現像
装置の概略説明図である。

【図９】この実施形態の現像装置において、電源から出
力させる交流電圧の変更例を示した図である。

【図１０】この実施形態の現像装置において、電源から
出力させる交流電圧の他の変更例を示した図である。

【図１１】この実施形態の現像装置において、電源から
出力させる交流電圧の他の変更例を示した図である。

【図１２】この実施形態の現像装置において、電源から
出力させる交流電圧の他の変更例を示した図である。

【図１３】この発明の実施例１の現像装置において、像
担持体と現像剤担持体との間隔が大きい場合と小さい場
合とにおける現像特性の変化を示した図である。

【図１４】この発明の実施例２の現像装置において、像
担持体と現像剤担持体との間隔が大きい場合と小さい場
合とにおける現像特性の変化を示した図である。

【図１５】比較例の現像装置において、像担持体と現像
剤担持体との間隔が大きい場合と小さい場合とにおける
現像特性の変化を示した図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 ２ トナー（現像剤） １１ 現像剤担持体 １１ａ 抵抗層 １４ 電源 １５ 抵抗 １５ａ 可変抵抗 １６ 整流素子 ｄ 像担持体と現像剤担持体との間隔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を現像剤担持体に保持させて、こ
   の現像剤を像担持体と所要間隔を介して対向する現像領
   域に導き、この現像剤担持体に電源から交流電圧を印加
   させて像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給す
   る現像装置において、少なくとも現像剤を像担持体に送
   る方向に作用する現像方向の電圧がそのピーク値から連
   続的又は段階的に小さくなったパルス状の交流電圧を上
   記の電源から抵抗を介して現像剤担持体に印加させるこ
   とを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した現像装置において、
   現像剤を像担持体に送る方向に作用する現像方向電圧及
   び現像剤を現像剤担持体に戻す方向に作用する回収方向
   の電圧がそれぞれのピーク値から連続的又は段階的に小
   さくなったパルス状の交流電圧を上記の電源から抵抗を
   介して現像剤担持体に印加させることを特徴とする現像
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載した現像装置にお
   いて、上記の電源と現像剤担持体との間に抵抗と整流素
   子とを並列に接続させると共に、この整流素子を上記の
   交流電圧において現像剤を像担持体に送る方向に作用す
   る現像方向の電圧による電流を遮断する方向に接続させ
   たことを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 現像剤を現像剤担持体に保持させて、こ
   の現像剤を像担持体と所要間隔を介して対向する現像領
   域に導き、この現像剤担持体に電源から交流電圧を印加
   させて像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給す
   る現像装置において、上記の現像剤担持体に抵抗層を設
   け、少なくとも現像剤を像担持体に送る方向に作用する
   現像方向の電圧がそのピーク値から連続的又は段階的に
   小さくなったパルス状の交流電圧を上記の電源からこの
   現像剤担持体に印加させることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載した現像装置において、
   上記の交流電圧として、上記の電源から現像剤を像担持
   体に送る方向に作用する現像方向の電圧及び現像剤を現
   像剤担持体に戻す方向に作用する回収方向の電圧がそれ
   ぞれのピーク値から連続的又は段階的に小さくなったパ
   ルス状の交流電圧を上記の現像剤担持体に印加させるこ
   とを特徴とする現像装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１項に記載した現
   像装置において、上記の交流電圧において現像剤を像担
   持体に送る方向に作用する現像方向の電圧の作用時間が
   ５０％未満になっていることを特徴とする現像装置。