JP2001005266A - デジタル画像の現像装置 - Google Patents
デジタル画像の現像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電潜像の大きさに忠実なドット画像の再現
及び現像方向の前後差に起因する濃度ムラ等の画像ムラ
の防止して、高品位の画像を得ることができるデジタル
画像の現像装置を提供する。 【解決手段】 現像ローラに印加するパルス状の交流現
像バイアスの１周期内でトナー現像側バイアスＶＨ と
印加時間ＴＨ を、ドットの副走査方向最小径ｄ ｙ の
現像ローラ通過時間Ｔ１ 以下にし、かつ デューティ
ーηが０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨ の関係を満足する
デジタル画像の現像装置である。
及び現像方向の前後差に起因する濃度ムラ等の画像ムラ
の防止して、高品位の画像を得ることができるデジタル
画像の現像装置を提供する。 【解決手段】 現像ローラに印加するパルス状の交流現
像バイアスの１周期内でトナー現像側バイアスＶＨ と
印加時間ＴＨ を、ドットの副走査方向最小径ｄ ｙ の
現像ローラ通過時間Ｔ１ 以下にし、かつ デューティ
ーηが０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨ の関係を満足する
デジタル画像の現像装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾式現像剤を薄層
担持する回動部材である現像ローラを用いて像担持体表
面の静電潜像を現像するデジタル画像の現像装置に関す
る、さらに詳細には、レーザ光などで像担持体表面にド
ットにより形成される潜像を現像剤により顕像化するた
めのデジタル画像の現像装置に関するものである。
担持する回動部材である現像ローラを用いて像担持体表
面の静電潜像を現像するデジタル画像の現像装置に関す
る、さらに詳細には、レーザ光などで像担持体表面にド
ットにより形成される潜像を現像剤により顕像化するた
めのデジタル画像の現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方法による静電潜像の画像情報
を顕像化する方法は、現在様々の分野で利用されてい
る。電子写真方法においては、帯電、露光工程により感
光体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電
潜像を現像し、転写し、定着する工程により顕像化され
る。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアか
らなる２成分現像剤と、磁性体を含む磁性トナー等のよ
うにトナー単独で用いられる１成分現像剤と、さらに磁
性体を含まないが単独で用いられる非磁性１成分現像剤
がある。いずれの現像剤も、現像ローラとして磁石を配
置するロール部材を用いる磁気ブラシ現像法によって現
像工程に供される。電子写真方式を用いた画像形成装置
では、近年カラー画像やモノクロ画像の区別無く、高画
質画像の要求が強くなっている。画像形成装置では、通
常、帯電、露光、現像、転写の工程を繰り返すが、この
工程の中で、現像工程がとくに、画像の品位に大きく影
響するために、静電潜像に忠実な現像方法及び現像装置
が求められている。
を顕像化する方法は、現在様々の分野で利用されてい
る。電子写真方法においては、帯電、露光工程により感
光体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電
潜像を現像し、転写し、定着する工程により顕像化され
る。ここで用いられる現像剤には、トナーとキャリアか
らなる２成分現像剤と、磁性体を含む磁性トナー等のよ
うにトナー単独で用いられる１成分現像剤と、さらに磁
性体を含まないが単独で用いられる非磁性１成分現像剤
がある。いずれの現像剤も、現像ローラとして磁石を配
置するロール部材を用いる磁気ブラシ現像法によって現
像工程に供される。電子写真方式を用いた画像形成装置
では、近年カラー画像やモノクロ画像の区別無く、高画
質画像の要求が強くなっている。画像形成装置では、通
常、帯電、露光、現像、転写の工程を繰り返すが、この
工程の中で、現像工程がとくに、画像の品位に大きく影
響するために、静電潜像に忠実な現像方法及び現像装置
が求められている。
【０００３】このような問題を解消するために、ロール
部材を現像剤搬送担体として用い、潜像担持体と現像剤
を非接触状態に保持しながら交流電界を作用させて現像
を行う方法と、直流電界のみを作用させて現像を行う方
法があるが、ライン画像の画質、特に細線再現性の点か
ら、前者の交流電界を作用させて現像を行う方法が有利
であるとされている。さらに、この現像方法では、現像
剤により形成される磁気ブラシ層を潜像担持体に対して
非接触状態に保つためには、従来の接触現像法と比較し
て、磁気ブラシ層をより薄層にするために、現像空間に
供給できるトナー量を相対的に少なくなり、現像空間中
のトナーを接触現像法よりも高効率で潜像に移行させな
ければ画像濃度が高く、かつ高品位の画像を得ることが
できない。 また、例えば、特開平１０−７８６９４号
公報には、良好なハーフトーンの画像が得られ、また画
像にカブリが発生する事がなく、適切な画像濃度を有す
ると共にきめの良い画像を得るために、交流電界作用期
間と交流電界休止期間を交互に繰り返す態様で、且つ交
流電界作用期間の最初と最後の電界の方向を逆にすると
共に、休止期間を経過した後の次の作用期間における交
流電界の最初の電界の方向を先の作用期間における交流
電界の最後の電界の方向と同方向になるようにし、該交
流電界の作用期間の長さを休止期間の長さの２／３倍以
上の長さになるようにする現像装置が提案されている。
また、特開平１０−９７１１２７号公報には、安価な構
成で、適切に濃度を調整するために、現像濃度の基準運
を示す濃度基準に応じて、所定レベルの現像バイアスを
供給する時間とゼロレベルを供給する時間の割合を調整
する手段を備える画像記録装置及び方法が提案されてい
る。
部材を現像剤搬送担体として用い、潜像担持体と現像剤
を非接触状態に保持しながら交流電界を作用させて現像
を行う方法と、直流電界のみを作用させて現像を行う方
法があるが、ライン画像の画質、特に細線再現性の点か
ら、前者の交流電界を作用させて現像を行う方法が有利
であるとされている。さらに、この現像方法では、現像
剤により形成される磁気ブラシ層を潜像担持体に対して
非接触状態に保つためには、従来の接触現像法と比較し
て、磁気ブラシ層をより薄層にするために、現像空間に
供給できるトナー量を相対的に少なくなり、現像空間中
のトナーを接触現像法よりも高効率で潜像に移行させな
ければ画像濃度が高く、かつ高品位の画像を得ることが
できない。 また、例えば、特開平１０−７８６９４号
公報には、良好なハーフトーンの画像が得られ、また画
像にカブリが発生する事がなく、適切な画像濃度を有す
ると共にきめの良い画像を得るために、交流電界作用期
間と交流電界休止期間を交互に繰り返す態様で、且つ交
流電界作用期間の最初と最後の電界の方向を逆にすると
共に、休止期間を経過した後の次の作用期間における交
流電界の最初の電界の方向を先の作用期間における交流
電界の最後の電界の方向と同方向になるようにし、該交
流電界の作用期間の長さを休止期間の長さの２／３倍以
上の長さになるようにする現像装置が提案されている。
また、特開平１０−９７１１２７号公報には、安価な構
成で、適切に濃度を調整するために、現像濃度の基準運
を示す濃度基準に応じて、所定レベルの現像バイアスを
供給する時間とゼロレベルを供給する時間の割合を調整
する手段を備える画像記録装置及び方法が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような現像装置等では以下に示すような問題点がある。
上記現像装置では、カブリがなく、適切な濃度で、きめ
の細かい良好な画像が得られ、また上記画像記録装置で
は、安価な構成で、適切に濃度調整を行うことができる
が、これらのデジタル画像形成装置における交流（Ａ
Ｃ）バイアス現像では、静電潜像よりトナー顕像の方が
広がり気味になり、副走査方向については画像の高解像
度化の画像が得られないという問題点がある。
ような現像装置等では以下に示すような問題点がある。
上記現像装置では、カブリがなく、適切な濃度で、きめ
の細かい良好な画像が得られ、また上記画像記録装置で
は、安価な構成で、適切に濃度調整を行うことができる
が、これらのデジタル画像形成装置における交流（Ａ
Ｃ）バイアス現像では、静電潜像よりトナー顕像の方が
広がり気味になり、副走査方向については画像の高解像
度化の画像が得られないという問題点がある。
【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、画像形成装置のＡＣバイアス条件に
副走査方向のドット径と関連付けた新規条件を追加する
ことにより、静電潜像の大きさに忠実なドット画像の再
現及び現像方向の前後差に起因する濃度ムラ等の画像ム
ラの防止して、高品位の画像を得ることができるデジタ
ル画像の現像装置を提供することである。また、本発明
は、微小ドット画像や細線画像の潜像パターンに忠実な
現像を行なうことができるデジタル画像の現像装置を提
供することである。また、現像能力を検出して現像バイ
アス補正を行なった場合でも、微小ドット画像や細線画
像の潜像パターンに忠実な現像状態を維持することがで
きるデジタル画像の現像装置を提供することである。ま
た、一成分現像において、トナーの帯電不足を防止し、
トナー飛散、地肌汚れ、現像不足による画像濃度低下等
の問題を防止することができるデジタル画像の現像装置
を提供することである。また、２成分現像において、ト
ナーの帯電不足を防止し、トナー飛散、地肌汚れ、現像
不足による画像濃度低下等の問題を防止することができ
るデジタル画像の現像装置を提供することである。ま
た、現像バイアスのＡＣ成分に起因する現像ムラを防止
するによる画像濃度低下等の問題を防止することができ
るデジタル画像の現像装置を提供することである。ま
た、現像バイアス電源構成の簡略化及びコストダウンす
ることができるデジタル画像の現像装置を提供すること
である。また、現像方向の前後差に起因する濃度ムラを
目立たなくするために、画像部後端部が前端部より濃く
するデジタル画像の現像装置を提供することである。さ
らに、現像方向の前後差に起因する濃度ムラを目立たな
くするために、画像部前端部が後端部より濃くするデジ
タル画像の現像装置を提供することである。
されたものであり、画像形成装置のＡＣバイアス条件に
副走査方向のドット径と関連付けた新規条件を追加する
ことにより、静電潜像の大きさに忠実なドット画像の再
現及び現像方向の前後差に起因する濃度ムラ等の画像ム
ラの防止して、高品位の画像を得ることができるデジタ
ル画像の現像装置を提供することである。また、本発明
は、微小ドット画像や細線画像の潜像パターンに忠実な
現像を行なうことができるデジタル画像の現像装置を提
供することである。また、現像能力を検出して現像バイ
アス補正を行なった場合でも、微小ドット画像や細線画
像の潜像パターンに忠実な現像状態を維持することがで
きるデジタル画像の現像装置を提供することである。ま
た、一成分現像において、トナーの帯電不足を防止し、
トナー飛散、地肌汚れ、現像不足による画像濃度低下等
の問題を防止することができるデジタル画像の現像装置
を提供することである。また、２成分現像において、ト
ナーの帯電不足を防止し、トナー飛散、地肌汚れ、現像
不足による画像濃度低下等の問題を防止することができ
るデジタル画像の現像装置を提供することである。ま
た、現像バイアスのＡＣ成分に起因する現像ムラを防止
するによる画像濃度低下等の問題を防止することができ
るデジタル画像の現像装置を提供することである。ま
た、現像バイアス電源構成の簡略化及びコストダウンす
ることができるデジタル画像の現像装置を提供すること
である。また、現像方向の前後差に起因する濃度ムラを
目立たなくするために、画像部後端部が前端部より濃く
するデジタル画像の現像装置を提供することである。さ
らに、現像方向の前後差に起因する濃度ムラを目立たな
くするために、画像部前端部が後端部より濃くするデジ
タル画像の現像装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 現像剤を無端移動可
能に担持する現像ローラと、 現像ローラにより現像剤
を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現像ローラと
感光体間にパルス状の交流バイアスを作用させて現像を
行なう電源を具備するデジタル画像の現像装置におい
て、 現像ローラに印加するパルス状の交流現像バイア
スの１周期内でトナー現像側バイアスＶＨ と印加時間Ｔ
Ｈ を、 ドットの副走査方向最小径ｄｙ の現像ロー
ラ通過時間Ｔ１ 以下にし、かつ デューティーηが
０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨ の関係を満足するデジタ
ル画像の現像装置である。
めに、請求項１に記載の発明は、 現像剤を無端移動可
能に担持する現像ローラと、 現像ローラにより現像剤
を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現像ローラと
感光体間にパルス状の交流バイアスを作用させて現像を
行なう電源を具備するデジタル画像の現像装置におい
て、 現像ローラに印加するパルス状の交流現像バイア
スの１周期内でトナー現像側バイアスＶＨ と印加時間Ｔ
Ｈ を、 ドットの副走査方向最小径ｄｙ の現像ロー
ラ通過時間Ｔ１ 以下にし、かつ デューティーηが
０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨ の関係を満足するデジタ
ル画像の現像装置である。
【０００７】但し、上記記号は、以下に示すように、 Ｔ１＝ｄｙ ／｜ＶＲ−ＶＰ ｜ ＫＬ＝（ｍＰ−ＭＩＮ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＡＸ×
ＶＲ） ＫＨ＝（ｍＰ−ＭＡＸ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＩＮ×
ＶＲ）、 さらに、 ＶＰ：感光体線速 ＶＲ：現像ローラ線速 ＴＨ：１周期内トナー現像側バイアスＶＨ印可時間 ＴＬ：１周期内トナー非現像側バイアスＶＬ印可時間 ＴＬ＋Ｈ＝ＴＬ＋ＴＨ：パルス・バイアス１周期 η＝ＴＨ／ＴＬ＋Ｈ＜１ ｍＰ−ＭＩＮ：感光体上の単位面積当ソリッド部許容最
少付着量 ｍＰ−ＭＡＸ：感光体上の単位面積当ソリッド部許容最
多付着量 ｍＲ−ＭＩＮ：現像直前の現像ローラ上単位面積当許容
最少トナー付着量 ｍＲ−ＭＡＸ：現像直前の現像ローラ上単位面積当許容
最多トナー付着量 の意味を有する。
ＶＲ） ＫＨ＝（ｍＰ−ＭＡＸ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＩＮ×
ＶＲ）、 さらに、 ＶＰ：感光体線速 ＶＲ：現像ローラ線速 ＴＨ：１周期内トナー現像側バイアスＶＨ印可時間 ＴＬ：１周期内トナー非現像側バイアスＶＬ印可時間 ＴＬ＋Ｈ＝ＴＬ＋ＴＨ：パルス・バイアス１周期 η＝ＴＨ／ＴＬ＋Ｈ＜１ ｍＰ−ＭＩＮ：感光体上の単位面積当ソリッド部許容最
少付着量 ｍＰ−ＭＡＸ：感光体上の単位面積当ソリッド部許容最
多付着量 ｍＲ−ＭＩＮ：現像直前の現像ローラ上単位面積当許容
最少トナー付着量 ｍＲ−ＭＡＸ：現像直前の現像ローラ上単位面積当許容
最多トナー付着量 の意味を有する。
【０００８】請求項２に記載の発明は、 請求項１の現
像装置において、 感光体上に形成する感光体上付着ト
ナー量を検出して、 デューティーηを補正するデジタ
ル画像の現像装置である。
像装置において、 感光体上に形成する感光体上付着ト
ナー量を検出して、 デューティーηを補正するデジタ
ル画像の現像装置である。
【０００９】請求項３に記載の発明は、 請求項１又は
請求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、
前記現像剤が一成分系現像剤であり、かつ 現像直前の
現像ローラ上の単位面積当許容最多トナー付着量ｍＲ−
ＭＡＸが、トナー体積平均粒径２ｒｔ とトナー真比重
ρｔ 及び単位面積の積の１．５倍以下にするデジタル
画像の現像装置である。
請求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、
前記現像剤が一成分系現像剤であり、かつ 現像直前の
現像ローラ上の単位面積当許容最多トナー付着量ｍＲ−
ＭＡＸが、トナー体積平均粒径２ｒｔ とトナー真比重
ρｔ 及び単位面積の積の１．５倍以下にするデジタル
画像の現像装置である。
【００１０】請求項４に記載の発明は、 請求項１又は
請求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、
前記現像剤が二成分系現像剤であり、かつ 現像直前
の現像ローラ上のキャリア表面に形成するトナー層を、
１層以下にするデジタル画像の現像装置である。
請求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、
前記現像剤が二成分系現像剤であり、かつ 現像直前
の現像ローラ上のキャリア表面に形成するトナー層を、
１層以下にするデジタル画像の現像装置である。
【００１１】請求項５に記載の発明は、 請求項１ない
し請求項４のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置
において、 感光体が現像可能領域を通過する間に、パ
ルス状の交流現像バイアスを（１／η）周期以上作用さ
せるデジタル画像の現像装置である。
し請求項４のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置
において、 感光体が現像可能領域を通過する間に、パ
ルス状の交流現像バイアスを（１／η）周期以上作用さ
せるデジタル画像の現像装置である。
【００１２】請求項６に記載の発明は、 請求項１ない
し請求項５のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置
において、 パルス状の交流現像バイアスが、予め設定
するレベルとゼロレベルの間を往復する現像バイアスで
あるデジタル画像の現像装置である。
し請求項５のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置
において、 パルス状の交流現像バイアスが、予め設定
するレベルとゼロレベルの間を往復する現像バイアスで
あるデジタル画像の現像装置である。
【００１３】請求項７に記載の発明は、 現像剤を無端
移動可能に担持する現像ローラと、現像ローラにより現
像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現像ロー
ラと感光体間にパルス状の交流現像バイアスを作用させ
て現像を行なう電源を具備するデジタル画像の現像装置
において、 感光体の移動方向に対し現像ローラの現
像領域での対向部分が同方向で、且つより早く移動さ
せ、パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー非現
像側バイアスＶＬ と印加時間ＴＬ 内で、予め設定す
る現像バイアスのレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、
かつ パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現
像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ直後側バイアスＶ
Ｌ１との差を、 次パルス状の交流現像バイアス１周期
内のトナー現像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前
側ＶＬ２との差より大きくするデジタル画像の現像装置
である。
移動可能に担持する現像ローラと、現像ローラにより現
像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現像ロー
ラと感光体間にパルス状の交流現像バイアスを作用させ
て現像を行なう電源を具備するデジタル画像の現像装置
において、 感光体の移動方向に対し現像ローラの現
像領域での対向部分が同方向で、且つより早く移動さ
せ、パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー非現
像側バイアスＶＬ と印加時間ＴＬ 内で、予め設定す
る現像バイアスのレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、
かつ パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現
像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ直後側バイアスＶ
Ｌ１との差を、 次パルス状の交流現像バイアス１周期
内のトナー現像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前
側ＶＬ２との差より大きくするデジタル画像の現像装置
である。
【００１４】請求項８に記載の発明は、 現像剤を無端
移動可能に担持する現像ローラと、現像ローラにより現
像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現像ロー
ラと感光体間にパルス状の交流現像バイアスを作用させ
て現像を行なう電源を具備する現像装置において、 感
光体の移動方向に対し現像ローラの現像領域での対向部
分が反対方向に移動させ、 パルス状の交流現像バイア
ス１周期内トナー非現像側バイアスＶＬ を印加時間Ｔ
Ｌ 内で現像バイアスレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２と
し、かつ パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナ
ー現像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直後側バイア
スＶＬ１との差を、 次パルス状の交流現像バイアス１
周期内のトナー現像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ
直前側ＶＬ２との差より大きくするデジタル画像の現像
装置である。
移動可能に担持する現像ローラと、現像ローラにより現
像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現像ロー
ラと感光体間にパルス状の交流現像バイアスを作用させ
て現像を行なう電源を具備する現像装置において、 感
光体の移動方向に対し現像ローラの現像領域での対向部
分が反対方向に移動させ、 パルス状の交流現像バイア
ス１周期内トナー非現像側バイアスＶＬ を印加時間Ｔ
Ｌ 内で現像バイアスレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２と
し、かつ パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナ
ー現像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直後側バイア
スＶＬ１との差を、 次パルス状の交流現像バイアス１
周期内のトナー現像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ
直前側ＶＬ２との差より大きくするデジタル画像の現像
装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。請求項１に記載の発明は、現像剤
５を無端移動可能に担持する現像ローラと、現像ローラ
により現像剤５を像担持体と対向する現像領域に搬送
し、現像ローラと感光体間にパルス状の交流バイアスを
作用させて現像を行なう電源６を具備するデジタル画像
の現像装置において、 現像ローラ２に印加するパルス
状の交流現像バイアスの１周期内でトナー現像側バイア
スＶＨ と印加時間ＴＨ を、ドットの副走査方向最小
径ｄｙ の現像ローラ通過時間Ｔ１ 以下にし、かつデ
ューティーηが０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨ の関係を
満足するデジタル画像の現像装置である。
に基づいて説明する。請求項１に記載の発明は、現像剤
５を無端移動可能に担持する現像ローラと、現像ローラ
により現像剤５を像担持体と対向する現像領域に搬送
し、現像ローラと感光体間にパルス状の交流バイアスを
作用させて現像を行なう電源６を具備するデジタル画像
の現像装置において、 現像ローラ２に印加するパルス
状の交流現像バイアスの１周期内でトナー現像側バイア
スＶＨ と印加時間ＴＨ を、ドットの副走査方向最小
径ｄｙ の現像ローラ通過時間Ｔ１ 以下にし、かつデ
ューティーηが０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨ の関係を
満足するデジタル画像の現像装置である。
【００１６】図１は、請求項１に記載の発明の一実施形
態である１成分現像装置を示す概略構成図である。ここ
では、請求項１に記載の発明を一成分現像装置により説
明するが、請求項１に記載の発明は以下の説明する条件
に限定するものではない。この１成分現像装置は、表面
に帯電させる静電電荷による電位の差により静電潜像を
形成することができる像担持体（以下、「感光体ドラ
ム」と記す。）と対向する位置に設けられ、１成分現像
装置内に、現像剤５を貯蔵し、必要により現像ローラ２
にトナーを供給する現像剤収納部４と、表面にトナーを
付着させて搬送し、感光体ドラム１に近接する現像ロー
ラ２と、この現像ローラ２表面に付着させるトナー量を
規制して現像剤５層を形成させる現像剤薄層ブレード３
と、さらに、感光体ドラム１の表面に形成した静電潜像
を直流及び交流の現像バイアス印加することができる現
像バイアス回路を有している。現像ローラ２は、回転可
能に支持され、現像バイアス回路から感光体ドラム１と
現像ローラ２間に電圧が印加される。これにより、現像
ローラ２と感光体ドラム１との間に電界が形成され、現
像剤５が感光体ドラム１の静電潜像を現像し顕像化する
ことができる。このとき、印加される電圧は直流と交流
が重畳されているものである。また、とくに、ここで
は、現像剤層を長期にわたり安定に維持する為、現像ロ
ーラ２表面を微粒子によるブラスト加工で適度に且つ均
等に粗面化処理することができ、以下ではブラスト加工
処理した現像ローラ２が抱えている表面削れによる現像
ローラ２の現像剤搬送能力の経時低下問題を、簡単且つ
安価な現像ローラ加工方法、条件を付加することにより
改良した現像ローラ２を使用することができる。
態である１成分現像装置を示す概略構成図である。ここ
では、請求項１に記載の発明を一成分現像装置により説
明するが、請求項１に記載の発明は以下の説明する条件
に限定するものではない。この１成分現像装置は、表面
に帯電させる静電電荷による電位の差により静電潜像を
形成することができる像担持体（以下、「感光体ドラ
ム」と記す。）と対向する位置に設けられ、１成分現像
装置内に、現像剤５を貯蔵し、必要により現像ローラ２
にトナーを供給する現像剤収納部４と、表面にトナーを
付着させて搬送し、感光体ドラム１に近接する現像ロー
ラ２と、この現像ローラ２表面に付着させるトナー量を
規制して現像剤５層を形成させる現像剤薄層ブレード３
と、さらに、感光体ドラム１の表面に形成した静電潜像
を直流及び交流の現像バイアス印加することができる現
像バイアス回路を有している。現像ローラ２は、回転可
能に支持され、現像バイアス回路から感光体ドラム１と
現像ローラ２間に電圧が印加される。これにより、現像
ローラ２と感光体ドラム１との間に電界が形成され、現
像剤５が感光体ドラム１の静電潜像を現像し顕像化する
ことができる。このとき、印加される電圧は直流と交流
が重畳されているものである。また、とくに、ここで
は、現像剤層を長期にわたり安定に維持する為、現像ロ
ーラ２表面を微粒子によるブラスト加工で適度に且つ均
等に粗面化処理することができ、以下ではブラスト加工
処理した現像ローラ２が抱えている表面削れによる現像
ローラ２の現像剤搬送能力の経時低下問題を、簡単且つ
安価な現像ローラ加工方法、条件を付加することにより
改良した現像ローラ２を使用することができる。
【００１７】この一成分現像装置に用いられる現像剤５
は、磁性一成分現像剤５で、スチレン系樹脂、アクリ系
樹脂、ポリエステル系樹脂又はこれらの混合された樹脂
等の熱可塑性樹脂中に磁性体、顔料、ワックス等を適宜
選択して含有することができる。また、この他に現像剤
５の帯電性に合わせて、負帯電用のアゾ系含金属染料、
正帯電用のニグロシン系染料を含有するものであっても
よい。また、５〜２０μｍに粉砕された後に、疎水化処
理されたシリカ、アルミナ、酸化チタン等の微粒子を含
するものであってもよい。また、この一成分現像装置で
は、上述した磁性１成分現像剤５のうち磁性体を除いた
非磁性磁性一成分現像剤５も用いることができる。
は、磁性一成分現像剤５で、スチレン系樹脂、アクリ系
樹脂、ポリエステル系樹脂又はこれらの混合された樹脂
等の熱可塑性樹脂中に磁性体、顔料、ワックス等を適宜
選択して含有することができる。また、この他に現像剤
５の帯電性に合わせて、負帯電用のアゾ系含金属染料、
正帯電用のニグロシン系染料を含有するものであっても
よい。また、５〜２０μｍに粉砕された後に、疎水化処
理されたシリカ、アルミナ、酸化チタン等の微粒子を含
するものであってもよい。また、この一成分現像装置で
は、上述した磁性１成分現像剤５のうち磁性体を除いた
非磁性磁性一成分現像剤５も用いることができる。
【００１８】図２は、請求項１に記載の発明の一実施形
態を模式的に示す図である。図２（ａ）は、感光体ドラ
ム上に形成される静電潜像を示す図であり、図２（ｂ）
は、現像バイアス回路により、感光体ドラムと現像ロー
ラとの間に印加される交流バイアスを模式的に示す図で
あり、図２（ｃ）は、感光体ドラム上に現像された現像
剤を模式的に示す図である。この１成分現像装置では、
以下のように動作し顕像８を形成する。現像剤収納部４
から供給される現像剤５が現像ローラ２表面に付着し、
現像ローラ２の回転により、付着している現像剤５の一
部が現像剤薄層ブレード３の押圧力を受けながら、現像
剤薄層ブレード３と現像ローラ２間を通過し現像ローラ
２上に現像剤５層を形成する。このとき、現像剤薄層ブ
レード３表面をフッ素樹脂、シリコーン樹脂で被覆して
おくことにより現像剤５を所望の極性に摩擦帯電させる
ことができる。現像ローラ２上に形成された現像剤５層
は、現像ローラ２の回転により感光体ドラム１と対向す
る現像領域に搬送される。このとき、感光体ドラム１上
には、図２（ａ）に示すように、レーザ発光素子による
レーザ光線によって、副走査方向の１ドットに相当する
静電潜像が形成されている。また、感光体ドラム１と現
像ロール間には、図２（ｂ）に示すように、現像バイア
スが印加されている。ここで、Ｖ０−ＶＨは直流流のみ
同レベル現像バイアス印可時現像ローラ２上トナーの大
半（６７％以上）が感光体ドラム１に付着するレベルの
電位差に設定する。しかし、用いる現像剤５、現像ロー
ラ２の磁界、感光体ドラム１と現像ローラ２の間隙等を
考慮として設定することが必要である。ＶＤ−ＶＬは直
流のみ同レベル現像バイアス印可時現像ローラ２上トナ
ーの大部分（９５％以上）が現像ローラ２に留まるレベ
ルの電位差に設定する。上記同様に、用いる現像剤５、
現像ローラ２の磁界、感光体ドラム１と現像ローラ２の
間隙等を考慮して設定することが必要である。
態を模式的に示す図である。図２（ａ）は、感光体ドラ
ム上に形成される静電潜像を示す図であり、図２（ｂ）
は、現像バイアス回路により、感光体ドラムと現像ロー
ラとの間に印加される交流バイアスを模式的に示す図で
あり、図２（ｃ）は、感光体ドラム上に現像された現像
剤を模式的に示す図である。この１成分現像装置では、
以下のように動作し顕像８を形成する。現像剤収納部４
から供給される現像剤５が現像ローラ２表面に付着し、
現像ローラ２の回転により、付着している現像剤５の一
部が現像剤薄層ブレード３の押圧力を受けながら、現像
剤薄層ブレード３と現像ローラ２間を通過し現像ローラ
２上に現像剤５層を形成する。このとき、現像剤薄層ブ
レード３表面をフッ素樹脂、シリコーン樹脂で被覆して
おくことにより現像剤５を所望の極性に摩擦帯電させる
ことができる。現像ローラ２上に形成された現像剤５層
は、現像ローラ２の回転により感光体ドラム１と対向す
る現像領域に搬送される。このとき、感光体ドラム１上
には、図２（ａ）に示すように、レーザ発光素子による
レーザ光線によって、副走査方向の１ドットに相当する
静電潜像が形成されている。また、感光体ドラム１と現
像ロール間には、図２（ｂ）に示すように、現像バイア
スが印加されている。ここで、Ｖ０−ＶＨは直流流のみ
同レベル現像バイアス印可時現像ローラ２上トナーの大
半（６７％以上）が感光体ドラム１に付着するレベルの
電位差に設定する。しかし、用いる現像剤５、現像ロー
ラ２の磁界、感光体ドラム１と現像ローラ２の間隙等を
考慮として設定することが必要である。ＶＤ−ＶＬは直
流のみ同レベル現像バイアス印可時現像ローラ２上トナ
ーの大部分（９５％以上）が現像ローラ２に留まるレベ
ルの電位差に設定する。上記同様に、用いる現像剤５、
現像ローラ２の磁界、感光体ドラム１と現像ローラ２の
間隙等を考慮して設定することが必要である。
【００１９】現像バイアスは、現像ローラ２に印加する
パルス状の交流バイアスで、１周期内でトナー現像側バ
イアスＶＨ の印加時間ＴＨ をドットの副走査方向最
小径ｄｙ の現像ローラ通過時間Ｔ１ 以下にし、デュー
ティーη（交流バイアスの１周期に対するＴＨ の比
率）を０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨとすることにより、
最小ドット画像パターンは潜像パターンに忠実に過不足
無く現像できた。このときに、η＜０．５ＫＬのとき
は、最小ドットトナー顕像パターンは潜像パターンより
濃度不足や面積不足になり易く、η＞１．５ＫＨのとき
は、最小ドットトナー顕像パターンは潜像パターンより
濃度過多や面積過大になり易い。また、より好ましくは
デューティーηは、ＫＬ≦η≦ＫＨとの範囲がよい。
パルス状の交流バイアスで、１周期内でトナー現像側バ
イアスＶＨ の印加時間ＴＨ をドットの副走査方向最
小径ｄｙ の現像ローラ通過時間Ｔ１ 以下にし、デュー
ティーη（交流バイアスの１周期に対するＴＨ の比
率）を０．５ＫＬ≦η≦１．５ＫＨとすることにより、
最小ドット画像パターンは潜像パターンに忠実に過不足
無く現像できた。このときに、η＜０．５ＫＬのとき
は、最小ドットトナー顕像パターンは潜像パターンより
濃度不足や面積不足になり易く、η＞１．５ＫＨのとき
は、最小ドットトナー顕像パターンは潜像パターンより
濃度過多や面積過大になり易い。また、より好ましくは
デューティーηは、ＫＬ≦η≦ＫＨとの範囲がよい。
【００２０】但し、現像ローラ通過時間Ｔ１は、次の式
（１） Ｔ１ ＝ｄｙ ／｜ＶＲ−ＶＰ ｜ −−−−−−（１） で表され、ここで、ＶＲは、現像ローラ線速を、Ｖ
Ｐは、感光体線速を表している。また、ＴＬ は、パル
ス状の交流バイアスの１周期内でトナーを現像しないバ
イアスＶＬ の印加時間を表し、 ＴＨ は、パルス状の
交流バイアスの１周期内でトナーを現像するバイアスＶ
Ｈ の印加時間を表し、ＴＬ＋Ｈ は、交流バイアスの１
周期の時間を表し、つぎの式（２） ＴＬ＋Ｈ＝ ＴＬ＋ＴＨ −−−−−−（２） 表される。デューティーηは、次の式（３） η＝ ＴＨ／ＴＬ＋Ｈ＜１−−−−−−（３） で表される。また、符号ＫＬは、次の式（４） ＫＬ ＝（ｍＰ−ＭＩＮ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＡＸ×ＶＲ）−−−（４） で表され、ここで、ｍＰ−ＭＩＮは、感光体ドラム上の
単位面積当ソリッド部許容最少付着量を、ｍＲ−ＭＡＸ
は、現像直前の現像ローラ上単位面積当許容最多トナー
付着量を、表している。また、符号ＫＨは、次の式
（５） ＫＨ＝（ｍＰ−ＭＡＸ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＩＮ×ＶＲ）−−−（５） で表され、ここで、ｍＰ−ＭＡＸは、感光体ドラム上の
単位面積当ソリッド部許容最多付着量を、ｍＲ−ＭＩＮ
は、現像直前の現像ローラ上単位面積当許容最少トナー
付着量を、表している。
（１） Ｔ１ ＝ｄｙ ／｜ＶＲ−ＶＰ ｜ −−−−−−（１） で表され、ここで、ＶＲは、現像ローラ線速を、Ｖ
Ｐは、感光体線速を表している。また、ＴＬ は、パル
ス状の交流バイアスの１周期内でトナーを現像しないバ
イアスＶＬ の印加時間を表し、 ＴＨ は、パルス状の
交流バイアスの１周期内でトナーを現像するバイアスＶ
Ｈ の印加時間を表し、ＴＬ＋Ｈ は、交流バイアスの１
周期の時間を表し、つぎの式（２） ＴＬ＋Ｈ＝ ＴＬ＋ＴＨ −−−−−−（２） 表される。デューティーηは、次の式（３） η＝ ＴＨ／ＴＬ＋Ｈ＜１−−−−−−（３） で表される。また、符号ＫＬは、次の式（４） ＫＬ ＝（ｍＰ−ＭＩＮ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＡＸ×ＶＲ）−−−（４） で表され、ここで、ｍＰ−ＭＩＮは、感光体ドラム上の
単位面積当ソリッド部許容最少付着量を、ｍＲ−ＭＡＸ
は、現像直前の現像ローラ上単位面積当許容最多トナー
付着量を、表している。また、符号ＫＨは、次の式
（５） ＫＨ＝（ｍＰ−ＭＡＸ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＩＮ×ＶＲ）−−−（５） で表され、ここで、ｍＰ−ＭＡＸは、感光体ドラム上の
単位面積当ソリッド部許容最多付着量を、ｍＲ−ＭＩＮ
は、現像直前の現像ローラ上単位面積当許容最少トナー
付着量を、表している。
【００２１】これは、以下のように考え方の基づくもの
である。感光体ドラム１上には、トナー付着量は少なす
ぎると画像濃度が低くなって画質が悪くなり、多すぎる
と盛り上がったり、定着工程で拡がって画質が低下する
ために、高品位の画質を得るには、ある一定の量のトナ
ー付着量が必要である。この一定のトナー付着量を得る
のは、現像ローラ２上の搬送されるトナー量とともに現
像条件を考慮しなければならない。この現像条件とし
て、現像バイアスのトナーを感光体ドラム１上に現像さ
せる現像側バイアスの印加時間が最も重要である。この
印加時間はさらに、再現する１ドットの大きさを考慮す
る必要があり、１ドットに対して少なくとも１パルス以
上であって、現像ローラ２上のトナーが現像されるに十
分な現像バイアスを印加することが必要である。そこ
で、本発明は、ドットにより画像を構成するデジタル画
像で高品位な画質を得るために、必要な付着トナー量と
現像ローラ２により搬送される搬送トナー量とさらに印
加するパルス周期との関係を規定するものである。
である。感光体ドラム１上には、トナー付着量は少なす
ぎると画像濃度が低くなって画質が悪くなり、多すぎる
と盛り上がったり、定着工程で拡がって画質が低下する
ために、高品位の画質を得るには、ある一定の量のトナ
ー付着量が必要である。この一定のトナー付着量を得る
のは、現像ローラ２上の搬送されるトナー量とともに現
像条件を考慮しなければならない。この現像条件とし
て、現像バイアスのトナーを感光体ドラム１上に現像さ
せる現像側バイアスの印加時間が最も重要である。この
印加時間はさらに、再現する１ドットの大きさを考慮す
る必要があり、１ドットに対して少なくとも１パルス以
上であって、現像ローラ２上のトナーが現像されるに十
分な現像バイアスを印加することが必要である。そこ
で、本発明は、ドットにより画像を構成するデジタル画
像で高品位な画質を得るために、必要な付着トナー量と
現像ローラ２により搬送される搬送トナー量とさらに印
加するパルス周期との関係を規定するものである。
【００２２】一成分現像剤５により画像を検討したとこ
ろ、高品位の画像を得るには、感光体ドラム１上の単位
面積当ソリッド部許容最少付着量（ｍＰ−ＭＩＮ）とし
ては、０．６ｍｇ／ｃｍ２ 、感光体ドラム１上の単位
面積当ソリッド部許容最多付着量（ｍＭ−ＭあＸ）とし
ては、０．８ｍｇ／ｃｍ２ が必要であることがわか
った。さらに、上記デジタル画像の現像装置の現像性能
を確認するために、次に記載する条件で画像出し試験を
行う。 感光体ドラム 画像部表面電位 Ｖ０＝−１００Ｖ、 非画像部表面電位 ＶＤ＝−８００Ｖ 画像部１ドット ｄｙ＝２２μｍ（１２００ｄｐｉ相当） 周速 ＶＰ＝２００ｍｍ／ｓｅｃ 現像ローラ 周速 ＶＲ＝３００ｍｍ／ｓｅｃ 交流バイアス ＶＬ＝−０Ｖ、ＶＨ＝−１０００Ｖ また、現像ローラ２上で１成分現像剤５を１〜１．５層
程度にして搬送の安定性を得るためには、現像直前の現
像ローラ２上単位面積当許容最少トナー付着量（ｍＲ−
ＭＩＮ ）としては、０．８ｍｇ／ｃｍ２ であり、か
つ、現像直前の現像ローラ２上単位面積当許容最多トナ
ー付着量（ｍＲ−ＭＡＸ）としては、１．０ｍｇ／ｃｍ
２である。
ろ、高品位の画像を得るには、感光体ドラム１上の単位
面積当ソリッド部許容最少付着量（ｍＰ−ＭＩＮ）とし
ては、０．６ｍｇ／ｃｍ２ 、感光体ドラム１上の単位
面積当ソリッド部許容最多付着量（ｍＭ−ＭあＸ）とし
ては、０．８ｍｇ／ｃｍ２ が必要であることがわか
った。さらに、上記デジタル画像の現像装置の現像性能
を確認するために、次に記載する条件で画像出し試験を
行う。 感光体ドラム 画像部表面電位 Ｖ０＝−１００Ｖ、 非画像部表面電位 ＶＤ＝−８００Ｖ 画像部１ドット ｄｙ＝２２μｍ（１２００ｄｐｉ相当） 周速 ＶＰ＝２００ｍｍ／ｓｅｃ 現像ローラ 周速 ＶＲ＝３００ｍｍ／ｓｅｃ 交流バイアス ＶＬ＝−０Ｖ、ＶＨ＝−１０００Ｖ また、現像ローラ２上で１成分現像剤５を１〜１．５層
程度にして搬送の安定性を得るためには、現像直前の現
像ローラ２上単位面積当許容最少トナー付着量（ｍＲ−
ＭＩＮ ）としては、０．８ｍｇ／ｃｍ２ であり、か
つ、現像直前の現像ローラ２上単位面積当許容最多トナ
ー付着量（ｍＲ−ＭＡＸ）としては、１．０ｍｇ／ｃｍ
２である。
【００２３】トナー現像側バイアスＶＨ の印加時間Ｔ
Ｈ は、感光体ドラム１の周速ＶＰと現像ローラ２の周
速ＶＲを考慮すると、０．２２０ｍｓｅｃ以下になり、
またデーティーηは、ＫＬが０．４００で、ＫＨが０．
６７７であるから、０．２以上で１．０以下となる。こ
れから、交流バイアスの１周期の時間ＴＬ＋Ｈは、０．
２２ｍｓｅｃから１．１ｍｓｅｃで、周波数としては
０．９ｋＨｚから４．５ｋＨｚに相当する。そこで、周
波数３．０ｋＨｚで、デューティーηを、０．３にして
画像出しを行うと、高品位の画像を得ることができる。
また、図１に示すように、感光体ドラム１に所定の大き
さのソリッド部を設け、このソリッド部に現像された付
着トナー量を光センサー９で検知して、制御部（図示せ
ず）に送信して処理し、デューティーηを補正すること
により、感光体ドラム１への現像されるトナー付着量を
制御するものであってもよい。
Ｈ は、感光体ドラム１の周速ＶＰと現像ローラ２の周
速ＶＲを考慮すると、０．２２０ｍｓｅｃ以下になり、
またデーティーηは、ＫＬが０．４００で、ＫＨが０．
６７７であるから、０．２以上で１．０以下となる。こ
れから、交流バイアスの１周期の時間ＴＬ＋Ｈは、０．
２２ｍｓｅｃから１．１ｍｓｅｃで、周波数としては
０．９ｋＨｚから４．５ｋＨｚに相当する。そこで、周
波数３．０ｋＨｚで、デューティーηを、０．３にして
画像出しを行うと、高品位の画像を得ることができる。
また、図１に示すように、感光体ドラム１に所定の大き
さのソリッド部を設け、このソリッド部に現像された付
着トナー量を光センサー９で検知して、制御部（図示せ
ず）に送信して処理し、デューティーηを補正すること
により、感光体ドラム１への現像されるトナー付着量を
制御するものであってもよい。
【００２４】請求項２に記載の発明は、 請求項１の現
像装置において、 感光体上に形成する感光体上付着ト
ナー量を検出して、 デューティーηを補正するデジタ
ル画像の現像装置である。図３は、デューティーηと画
像濃度の関係を示す図である。ここでは、感光体ドラム
１の露光部（画像部）電位Ｖ０ の現像量が現像パルス
バイアスのＶＨ 部デューティーηが０．３で不足の場
合現像バイアス側の印加時間ＴＨ を変える事なくデュ
ーティーηを周波数は上げるこで調整して現像される付
着トナー量を増すことができる。現像される付着トナー
量補正の前後にもかかわらず、１ドットの画像パターン
は潜像パターンに忠実に、かつ付着トナー量の過不足無
く現像できて、高品位の画質を得ることができる。
像装置において、 感光体上に形成する感光体上付着ト
ナー量を検出して、 デューティーηを補正するデジタ
ル画像の現像装置である。図３は、デューティーηと画
像濃度の関係を示す図である。ここでは、感光体ドラム
１の露光部（画像部）電位Ｖ０ の現像量が現像パルス
バイアスのＶＨ 部デューティーηが０．３で不足の場
合現像バイアス側の印加時間ＴＨ を変える事なくデュ
ーティーηを周波数は上げるこで調整して現像される付
着トナー量を増すことができる。現像される付着トナー
量補正の前後にもかかわらず、１ドットの画像パターン
は潜像パターンに忠実に、かつ付着トナー量の過不足無
く現像できて、高品位の画質を得ることができる。
【００２５】請求項３に記載の発明は、 請求項１又は
請求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、
前記現像剤５が一成分系現像剤５であり、かつ 現像直
前の現像ローラ２上の単位面積当許容最多トナー付着量
ｍＲ−ＭＡＸが、トナー体積平均粒径２ｒｔ とトナー
真比重ρｔ 及び単位面積の積の１．５倍以下にするデ
ジタル画像の現像装置である。図４は、現像ローラ上の
トナー付着量と現像直前のトナー帯電量との関係を示す
図である。これは、一成分用現像装置の現像ローラ２上
に過度のトナー層を形成するとトナー帯電量が不足とな
り、トナー飛散、地汚れ等の諸問題を引き起こす。この
ために、現像ローラ２上の１成分現像剤５のトナーとし
ては、許容下限の｜−１０｜μＣ／ｇ以上のトナー帯電
量を維持する必要がある。そこで、現像ローラ２上のト
ナー付着量を１．５層以内にすることにより、｜−１０
｜μＣ／ｇ以上のトナー帯電量を維持することができ
る。これにより、トナー帯電量の低下による非画像部の
地肌汚れ、トナー飛散を防止し、潜像パターンに忠実
に、かつ付着トナー量の過不足無く現像できて、高品位
の画質を得ることができる。また、本発明のデジタル画
像の現像装置は一成分現像剤５に限定されるものではな
く、二成分現像剤１５においても適用することが可能で
ある。
請求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、
前記現像剤５が一成分系現像剤５であり、かつ 現像直
前の現像ローラ２上の単位面積当許容最多トナー付着量
ｍＲ−ＭＡＸが、トナー体積平均粒径２ｒｔ とトナー
真比重ρｔ 及び単位面積の積の１．５倍以下にするデ
ジタル画像の現像装置である。図４は、現像ローラ上の
トナー付着量と現像直前のトナー帯電量との関係を示す
図である。これは、一成分用現像装置の現像ローラ２上
に過度のトナー層を形成するとトナー帯電量が不足とな
り、トナー飛散、地汚れ等の諸問題を引き起こす。この
ために、現像ローラ２上の１成分現像剤５のトナーとし
ては、許容下限の｜−１０｜μＣ／ｇ以上のトナー帯電
量を維持する必要がある。そこで、現像ローラ２上のト
ナー付着量を１．５層以内にすることにより、｜−１０
｜μＣ／ｇ以上のトナー帯電量を維持することができ
る。これにより、トナー帯電量の低下による非画像部の
地肌汚れ、トナー飛散を防止し、潜像パターンに忠実
に、かつ付着トナー量の過不足無く現像できて、高品位
の画質を得ることができる。また、本発明のデジタル画
像の現像装置は一成分現像剤５に限定されるものではな
く、二成分現像剤１５においても適用することが可能で
ある。
【００２６】請求項４に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、前記
現像剤が二成分系現像剤１５であり、かつ 現像直前の
現像ローラ１２上のキャリア表面に形成するトナー層
を、１層以下にするデジタル画像の現像装置である。図
５は、請求項４に記載の発明の一実施形態である二成分
現像装置を示す概略構成図である。この二成分現像装置
は、表面に帯電させる静電電荷による電位の差により静
電潜像を形成することができる感光体ドラム１１と対向
する位置に設けられ、二成分現像装置内に、現像剤１５
を貯蔵し、必要により攪拌ローラにトナーを供給する現
像剤収納部１４と、表面にトナーを付着させたキャリア
を現像剤１５として搬送し、感光体ドラム１１に近接す
る現像ローラ１２と、この現像ローラ１２表面に付着さ
せる現像剤１５量を規制して現像剤１５層を形成させる
現像剤薄層ブレード１３と、さらに、感光体ドラム１１
の表面に形成した静電潜像を直流及び交流の現像バイア
ス印加することができる現像バイアス回路を有してい
る。ここで、現像剤薄層ブレード１３は、アルミニウム
又はステンレス鋼に表面にトナー等を帯電させるために
荷電制御剤等を含む樹脂をコーティーングしてある。
求項２に記載のデジタル画像の現像装置において、前記
現像剤が二成分系現像剤１５であり、かつ 現像直前の
現像ローラ１２上のキャリア表面に形成するトナー層
を、１層以下にするデジタル画像の現像装置である。図
５は、請求項４に記載の発明の一実施形態である二成分
現像装置を示す概略構成図である。この二成分現像装置
は、表面に帯電させる静電電荷による電位の差により静
電潜像を形成することができる感光体ドラム１１と対向
する位置に設けられ、二成分現像装置内に、現像剤１５
を貯蔵し、必要により攪拌ローラにトナーを供給する現
像剤収納部１４と、表面にトナーを付着させたキャリア
を現像剤１５として搬送し、感光体ドラム１１に近接す
る現像ローラ１２と、この現像ローラ１２表面に付着さ
せる現像剤１５量を規制して現像剤１５層を形成させる
現像剤薄層ブレード１３と、さらに、感光体ドラム１１
の表面に形成した静電潜像を直流及び交流の現像バイア
ス印加することができる現像バイアス回路を有してい
る。ここで、現像剤薄層ブレード１３は、アルミニウム
又はステンレス鋼に表面にトナー等を帯電させるために
荷電制御剤等を含む樹脂をコーティーングしてある。
【００２７】また、この二成分現像装置に用いられる現
像剤１５は、キャリアとトナーから構成されている。二
成分現像剤１５のうちトナーは、熱可塑性樹脂、顔料、
ワックス、荷電制御剤からなっている。熱可塑性樹脂と
しては、スチレン−アクリル系、ポリエステル系、エポ
キシ系から選択することができる。顔料としては、カー
ブンブラック、染料、顔料の中から選択することができ
る。また、トナーを粉砕後に、疎水化処理されたシリ
カ、アルミナ、酸化チタン等の微粒子を含するものであ
ってもよい。キャリアとしては、フェライト、マグネタ
イト、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の磁性体に表面に樹脂をコー
ティングしたものを用いる。コーティングする樹脂は、
スチレン−アクリル系、しコーン系、フッ素系の中らか
ら選択することができる。トナーの重量平均粒径として
は５〜２０μｍ、キャリアの重量平均粒径としては、２
０〜１００μｍの範囲内で用いることができる。トナー
濃度Ｃが完全被覆トナー濃度ＣＭＡＸ（重量％）まで被
覆して、キャリアと接触させると摩擦帯電させることが
できるが、一定の超えると未帯電トナーが急増しトナー
飛散等の問題が顕著になる。このため、キャリア表面に
対してトナー層の１層以下のトナー濃度Ｃ（重量％）に
しなければならない。
像剤１５は、キャリアとトナーから構成されている。二
成分現像剤１５のうちトナーは、熱可塑性樹脂、顔料、
ワックス、荷電制御剤からなっている。熱可塑性樹脂と
しては、スチレン−アクリル系、ポリエステル系、エポ
キシ系から選択することができる。顔料としては、カー
ブンブラック、染料、顔料の中から選択することができ
る。また、トナーを粉砕後に、疎水化処理されたシリ
カ、アルミナ、酸化チタン等の微粒子を含するものであ
ってもよい。キャリアとしては、フェライト、マグネタ
イト、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の磁性体に表面に樹脂をコー
ティングしたものを用いる。コーティングする樹脂は、
スチレン−アクリル系、しコーン系、フッ素系の中らか
ら選択することができる。トナーの重量平均粒径として
は５〜２０μｍ、キャリアの重量平均粒径としては、２
０〜１００μｍの範囲内で用いることができる。トナー
濃度Ｃが完全被覆トナー濃度ＣＭＡＸ（重量％）まで被
覆して、キャリアと接触させると摩擦帯電させることが
できるが、一定の超えると未帯電トナーが急増しトナー
飛散等の問題が顕著になる。このため、キャリア表面に
対してトナー層の１層以下のトナー濃度Ｃ（重量％）に
しなければならない。
【００２８】図６は、二成分現像剤１５でキャリア表面
をトナーが一層完全に被覆するときのモデル図である。
その際の完全被覆トナー濃度ＣＭＡＸ（重量％）は、次
の式（６）、 ＣＭＡＸ＝１００×Ｎｒ３ρｔ／（Ｎｒ３ρｔ＋Ｒ３ρＣ）−−−（６） で、表される。ここで、Ｎは、二成分現像剤１５のうち
キャリア表面をトナー１層が完全に被覆するときのトナ
ー個数を表している。トナー個数Ｎは、次の式（７）
但し Ｎ＝２π（ｒｔ＋Ｒ）２／３１／２ｒｔ ２ −−−−（７） で、表され、符号はそれぞれ ρｔ ：トナーの真比重 ρＣ ：キャリアの真比重 ｒｔ ：トナーの体積平均半径 Ｒ ：キャリアの体積平均半径 を表している。トナーの体積平均半径ｒｔ が、５μ
ｍ、トナーの真比重ρｔ が、１．１５で、キャリアの
体積平均半径Ｒが、３０μｍ、キャリアの真比重ρＣ
が、５の場合は、トナーがキャリア表面を一層で完全に
被覆するとすれば、式（６）と式（７）より、トナー濃
度ＣＭＡＸ（重量％）は、１５．９wt.％になる。さら
に、好ましくは、トナー濃度Ｃ（重量％）は、キャリア
表面積に対して７０％以下がよい。したがって、トナー
濃度Ｃ（重量％）としては、１２．４wt.％以下にする
ことが好ましい。これにより、トナーとキャリアの接触
を確保し、帯電量を一定に保ち、帯電量分布の狭いトナ
ーを得ることができ、これにより高品位の画質を得るこ
とができるからである。
をトナーが一層完全に被覆するときのモデル図である。
その際の完全被覆トナー濃度ＣＭＡＸ（重量％）は、次
の式（６）、 ＣＭＡＸ＝１００×Ｎｒ３ρｔ／（Ｎｒ３ρｔ＋Ｒ３ρＣ）−−−（６） で、表される。ここで、Ｎは、二成分現像剤１５のうち
キャリア表面をトナー１層が完全に被覆するときのトナ
ー個数を表している。トナー個数Ｎは、次の式（７）
但し Ｎ＝２π（ｒｔ＋Ｒ）２／３１／２ｒｔ ２ −−−−（７） で、表され、符号はそれぞれ ρｔ ：トナーの真比重 ρＣ ：キャリアの真比重 ｒｔ ：トナーの体積平均半径 Ｒ ：キャリアの体積平均半径 を表している。トナーの体積平均半径ｒｔ が、５μ
ｍ、トナーの真比重ρｔ が、１．１５で、キャリアの
体積平均半径Ｒが、３０μｍ、キャリアの真比重ρＣ
が、５の場合は、トナーがキャリア表面を一層で完全に
被覆するとすれば、式（６）と式（７）より、トナー濃
度ＣＭＡＸ（重量％）は、１５．９wt.％になる。さら
に、好ましくは、トナー濃度Ｃ（重量％）は、キャリア
表面積に対して７０％以下がよい。したがって、トナー
濃度Ｃ（重量％）としては、１２．４wt.％以下にする
ことが好ましい。これにより、トナーとキャリアの接触
を確保し、帯電量を一定に保ち、帯電量分布の狭いトナ
ーを得ることができ、これにより高品位の画質を得るこ
とができるからである。
【００２９】請求項５に記載の発明は、請求項１ないし
請求項４のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置に
おいて、感光体が現像可能領域を通過する間に、パルス
状の交流現像バイアスを（１／η）周期以上作用させる
デジタル画像の現像装置である。図７は、請求項５に記
載に係る発明の一実施形態を示す図であり、図７（ａ）
は、感光体ドラムと現像ローラとの関係を示す図であ
り、図７（ｂ）は、交流現像バイアスの波形を示す図で
ある。感光体ドラム１が現像可能領域（トナーを付着さ
せる静電潜像部分を所定の現像バイアスで現像できる範
囲）を通過する間にパルス上の交流現像バイアスを（１
／η）周期以上で作用させ現像ローラ２上の現像剤５を
現像させるものである。これにより、現像バイアスの脈
動に起因する現像ムラは完全に防止できる。
請求項４のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置に
おいて、感光体が現像可能領域を通過する間に、パルス
状の交流現像バイアスを（１／η）周期以上作用させる
デジタル画像の現像装置である。図７は、請求項５に記
載に係る発明の一実施形態を示す図であり、図７（ａ）
は、感光体ドラムと現像ローラとの関係を示す図であ
り、図７（ｂ）は、交流現像バイアスの波形を示す図で
ある。感光体ドラム１が現像可能領域（トナーを付着さ
せる静電潜像部分を所定の現像バイアスで現像できる範
囲）を通過する間にパルス上の交流現像バイアスを（１
／η）周期以上で作用させ現像ローラ２上の現像剤５を
現像させるものである。これにより、現像バイアスの脈
動に起因する現像ムラは完全に防止できる。
【００３０】上記デジタル画像の現像装置の現像性能を
確認するために、一成分現像剤により次に記載する条件
で画像出し試験を行う。 感光体ドラム 画像部表面電位 Ｖ０＝−１００Ｖ、 非画像部表面電位 ＶＤ＝−８００Ｖ 画像部１ドット ｄｙ＝２２μｍ（１２００ｄｐｉ相当） 周速 ＶＰ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ 現像ローラ 周速 ＶＲ ＝３００ｍｍ／ｓｅｃ 交流バイアス ＶＬ＝−０Ｖ、ＶＨ＝−１０００Ｖ 現像領域 ｌ＝０．５ｍｍ 現像領域は、感光体ドラム１ドラム１と現像ローラ２間
の距離及び交流現像バイアスの電圧を調整することによ
り制御することができる。また、デューティーηは、
０．３とし、交流現像バイアスのパルスＴＬ＋Ｈは、
０．３６７ｍｓｅｃにする。これで、感光体ドラム１上
の１点が現像領域を通過する時間は５ｍｓｅｃで、現像
側バイアスの印加時間ＴＨは、０．１１０ｍｓｅｃで、
印加回数は約１３回である。これにより、１ドットの画
像パターンは潜像パターンに忠実に、かつ付着トナー量
の過不足無く現像できており、高品位の画質を得ること
ができる。なお、交流現像バイアスのパルスＴＬ＋Ｈを
調整して、デューティー比（１／η）以上で、交流現像
バイアスを潜像に印加すると高品位の画質を得られる。
ここで、デューティーηは、０．３とすると、現像側バ
イアスの印加時間ＴＨは少なくとも３回以上印加すると
高品位の画質を得ることができる。
確認するために、一成分現像剤により次に記載する条件
で画像出し試験を行う。 感光体ドラム 画像部表面電位 Ｖ０＝−１００Ｖ、 非画像部表面電位 ＶＤ＝−８００Ｖ 画像部１ドット ｄｙ＝２２μｍ（１２００ｄｐｉ相当） 周速 ＶＰ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ 現像ローラ 周速 ＶＲ ＝３００ｍｍ／ｓｅｃ 交流バイアス ＶＬ＝−０Ｖ、ＶＨ＝−１０００Ｖ 現像領域 ｌ＝０．５ｍｍ 現像領域は、感光体ドラム１ドラム１と現像ローラ２間
の距離及び交流現像バイアスの電圧を調整することによ
り制御することができる。また、デューティーηは、
０．３とし、交流現像バイアスのパルスＴＬ＋Ｈは、
０．３６７ｍｓｅｃにする。これで、感光体ドラム１上
の１点が現像領域を通過する時間は５ｍｓｅｃで、現像
側バイアスの印加時間ＴＨは、０．１１０ｍｓｅｃで、
印加回数は約１３回である。これにより、１ドットの画
像パターンは潜像パターンに忠実に、かつ付着トナー量
の過不足無く現像できており、高品位の画質を得ること
ができる。なお、交流現像バイアスのパルスＴＬ＋Ｈを
調整して、デューティー比（１／η）以上で、交流現像
バイアスを潜像に印加すると高品位の画質を得られる。
ここで、デューティーηは、０．３とすると、現像側バ
イアスの印加時間ＴＨは少なくとも３回以上印加すると
高品位の画質を得ることができる。
【００３１】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
請求項５のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置に
おいて、パルス状の交流現像バイアスが、予め設定する
レベルとゼロレベルの間を往復する現像バイアスである
デジタル画像の現像装置である。図８は、本発明のパル
ス状の交流現像バイアスの波形を示す図である。現像バ
イアスは全てゼロボルトと負極性側の予め設定されるレ
ベルの間を往復させることにより現像バイアスの発生手
段構成は正負両極性の出力を必要とする現像バイアス発
生手段に比べ簡略で、かつ安価にすることができる。
請求項５のいずれかに記載のデジタル画像の現像装置に
おいて、パルス状の交流現像バイアスが、予め設定する
レベルとゼロレベルの間を往復する現像バイアスである
デジタル画像の現像装置である。図８は、本発明のパル
ス状の交流現像バイアスの波形を示す図である。現像バ
イアスは全てゼロボルトと負極性側の予め設定されるレ
ベルの間を往復させることにより現像バイアスの発生手
段構成は正負両極性の出力を必要とする現像バイアス発
生手段に比べ簡略で、かつ安価にすることができる。
【００３２】請求項７に記載の発明は、現像剤５を無端
移動可能に担持する現像ローラ２と、現像ローラ２によ
り現像剤５を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現
像ローラ２と感光体ドラム１間にパルス状の交流現像バ
イアスを作用させて現像を行なう現像バイアス回路６を
具備するデジタル画像の現像装置において、感光体ドラ
ム１の移動方向に対し現像ローラ２の現像領域での対向
部分が同方向で、且つより早く移動させ、パルス状の交
流現像バイアス１周期内のトナー非現像側バイアスＶ
Ｌ と印加時間ＴＬ 内で、予め設定する現像バイアス
のレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、かつ パルス状
の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側バイアスＶ
Ｈと印加加時間ＴＨ 直後側バイアスＶＬ１との差を、
次パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側
バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前側ＶＬ２との差よ
り大きくするデジタル画像の現像装置である。図９、請
求項７に記載のする発明の一実施形態を示す図であり、
図９（ａ）は、交流現像バイアスの波形を示す図であ
り、図９（ｂ）は、感光体上に現像されるトナーにより
顕像化された状態を模式的に示す図である。
移動可能に担持する現像ローラ２と、現像ローラ２によ
り現像剤５を像担持体と対向する現像領域に搬送し、現
像ローラ２と感光体ドラム１間にパルス状の交流現像バ
イアスを作用させて現像を行なう現像バイアス回路６を
具備するデジタル画像の現像装置において、感光体ドラ
ム１の移動方向に対し現像ローラ２の現像領域での対向
部分が同方向で、且つより早く移動させ、パルス状の交
流現像バイアス１周期内のトナー非現像側バイアスＶ
Ｌ と印加時間ＴＬ 内で、予め設定する現像バイアス
のレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、かつ パルス状
の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側バイアスＶ
Ｈと印加加時間ＴＨ 直後側バイアスＶＬ１との差を、
次パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側
バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前側ＶＬ２との差よ
り大きくするデジタル画像の現像装置である。図９、請
求項７に記載のする発明の一実施形態を示す図であり、
図９（ａ）は、交流現像バイアスの波形を示す図であ
り、図９（ｂ）は、感光体上に現像されるトナーにより
顕像化された状態を模式的に示す図である。
【００３３】図１に示す画像形成装置のように、感光体
ドラム１の移動方向に対し現像ローラ２の現像領域での
対向部分が同方向であって、且つより早く移動させ、現
像パルス・バイアス１周期内トナー非現像側ＶＬ 印可
時間ＴＬ 内で現像バイアスレベルを二段階ＶＬ１、Ｖ
Ｌ２とし、現像パルス・バイアス１周期内トナー現像側
ＶＨ 印可時間ＴＨ 直後側ＶＬ１とＶＨの差を次パル
スのＴＨ 直前側ＶＬ ２とＶＨ の差より大きくするこ
とにより画像部後端のＶ０ −ＶＨ なる現像ポテンシ
ャルの山部に搬送されるトナーが全てＶＤ −ＶＬ１な
る現像ポテンシャルの深い谷部を通過する様にして現像
方向の前後差に起因する濃度ムラを目立たなくするため
に、画像部後端部が前端部より濃くするデジタル画像の
現像装置である。これは、パルスの立ち上がり、立ち下
がりの早いパルス状交流バイアスを印加する現像バイア
ス回路６であっても、現像バイアス回路６の特性、また
現像バイアス回路６と現像ローラ２間の抵抗等によって
立ち下がりが鈍って、現像バイアスがかかる状態が続い
てしまう。そこで、ソリッド部を現像する最後に、立ち
下がりをさらに、遅くすることにより、現像ローラ２上
にあるトナーが多く現像されるようにして、後端部の画
像濃度を高くすることにより濃度ムラを目立たなくし、
高品位の画像を得ることができる。
ドラム１の移動方向に対し現像ローラ２の現像領域での
対向部分が同方向であって、且つより早く移動させ、現
像パルス・バイアス１周期内トナー非現像側ＶＬ 印可
時間ＴＬ 内で現像バイアスレベルを二段階ＶＬ１、Ｖ
Ｌ２とし、現像パルス・バイアス１周期内トナー現像側
ＶＨ 印可時間ＴＨ 直後側ＶＬ１とＶＨの差を次パル
スのＴＨ 直前側ＶＬ ２とＶＨ の差より大きくするこ
とにより画像部後端のＶ０ −ＶＨ なる現像ポテンシ
ャルの山部に搬送されるトナーが全てＶＤ −ＶＬ１な
る現像ポテンシャルの深い谷部を通過する様にして現像
方向の前後差に起因する濃度ムラを目立たなくするため
に、画像部後端部が前端部より濃くするデジタル画像の
現像装置である。これは、パルスの立ち上がり、立ち下
がりの早いパルス状交流バイアスを印加する現像バイア
ス回路６であっても、現像バイアス回路６の特性、また
現像バイアス回路６と現像ローラ２間の抵抗等によって
立ち下がりが鈍って、現像バイアスがかかる状態が続い
てしまう。そこで、ソリッド部を現像する最後に、立ち
下がりをさらに、遅くすることにより、現像ローラ２上
にあるトナーが多く現像されるようにして、後端部の画
像濃度を高くすることにより濃度ムラを目立たなくし、
高品位の画像を得ることができる。
【００３４】請求項８に記載の発明は、現像剤５を無端
移動可能に担持する現像ローラ２と、 現像ローラ２に
より現像剤５を像担持体と対向する現像領域に搬送し、
現像ローラ２と感光体ドラム１間にパルス状の交流現像
バイアスを作用させて現像を行なう現像バイアス回路６
を具備する現像装置において、感光体ドラム１の移動方
向に対し現像ローラ２の現像領域での対向部分が反対方
向に移動させ、パルス状の交流現像バイアス１周期内ト
ナー非現像側バイアスＶＬ を印加時間ＴＬ内で現像バ
イアスレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、かつ パル
ス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側バイア
スＶＨ と印加時間ＴＨ 直後側バイアスＶＬ１との差
を、次パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現
像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前側ＶＬ２との
差より大きくするデジタル画像の現像装置である。図１
０、請求項８に記載のする発明の一実施形態を示す図で
あり、図１０（ａ）は、交流現像バイアスの波形を示す
図であり、図１０（ｂ）は、感光体上に現像されるトナ
ーにより顕像化された状態を模式的に示す図である。
移動可能に担持する現像ローラ２と、 現像ローラ２に
より現像剤５を像担持体と対向する現像領域に搬送し、
現像ローラ２と感光体ドラム１間にパルス状の交流現像
バイアスを作用させて現像を行なう現像バイアス回路６
を具備する現像装置において、感光体ドラム１の移動方
向に対し現像ローラ２の現像領域での対向部分が反対方
向に移動させ、パルス状の交流現像バイアス１周期内ト
ナー非現像側バイアスＶＬ を印加時間ＴＬ内で現像バ
イアスレベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、かつ パル
ス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側バイア
スＶＨ と印加時間ＴＨ 直後側バイアスＶＬ１との差
を、次パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現
像側バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前側ＶＬ２との
差より大きくするデジタル画像の現像装置である。図１
０、請求項８に記載のする発明の一実施形態を示す図で
あり、図１０（ａ）は、交流現像バイアスの波形を示す
図であり、図１０（ｂ）は、感光体上に現像されるトナ
ーにより顕像化された状態を模式的に示す図である。
【００３５】感光体ドラム１の移動方向に対し現像ロー
ラ２の現像領域での対向部分が反対方向に移動させ、現
像パルス・バイアス１周期内トナー非現像側ＶＬ 印可
時間ＴＬ 内で現像バイアスレベルを二段階ＶＬ１、Ｖ
Ｌ２とし、現像パルス・バイアス１周期内トナー現像側
ＶＨ 印可時間ＴＨ 直後側ＶＬ１とＶＨ の差を次パ
ルスのＴＨ直前側ＶＬ２とＶＨ の差より小さくする事
により画像部先端のＶ ０ −ＶＨ なる現像ポテンシャ
ルの山部に搬送されるトナーが全てＶＤ −Ｖ Ｌ２なる
現像ポテンシャルの深い谷部を通過する様にして現像方
向の前後差に起因する濃度ムラを目立たなくするため
に、画像部前端部が後端部より濃くするデジタル画像の
現像装置である。これは、パルスの立ち上がり、立ち下
がりの早いパルス状交流バイアスを印加する現像バイア
ス回路６であっても、現像バイアス回路６の特性、また
現像バイアス回路６と現像ローラ２間の抵抗等によって
立ち上がり鈍ってしまう。しかしながら、現像初期にお
いては、現像ローラ上にトナーが十分なるために、立ち
上がりが鈍っても現像過多になりやすい。そこで、ソリ
ッド部を現像する最初に、立ち上がりをさらに、遅くす
ることにより、現像ロ−ラ上にあるトナーが少なく現像
されるようにして、前端部の画像濃度を低くすることに
より濃度ムラを目立たなくし、高品位の画像を得ること
ができる。
ラ２の現像領域での対向部分が反対方向に移動させ、現
像パルス・バイアス１周期内トナー非現像側ＶＬ 印可
時間ＴＬ 内で現像バイアスレベルを二段階ＶＬ１、Ｖ
Ｌ２とし、現像パルス・バイアス１周期内トナー現像側
ＶＨ 印可時間ＴＨ 直後側ＶＬ１とＶＨ の差を次パ
ルスのＴＨ直前側ＶＬ２とＶＨ の差より小さくする事
により画像部先端のＶ ０ −ＶＨ なる現像ポテンシャ
ルの山部に搬送されるトナーが全てＶＤ −Ｖ Ｌ２なる
現像ポテンシャルの深い谷部を通過する様にして現像方
向の前後差に起因する濃度ムラを目立たなくするため
に、画像部前端部が後端部より濃くするデジタル画像の
現像装置である。これは、パルスの立ち上がり、立ち下
がりの早いパルス状交流バイアスを印加する現像バイア
ス回路６であっても、現像バイアス回路６の特性、また
現像バイアス回路６と現像ローラ２間の抵抗等によって
立ち上がり鈍ってしまう。しかしながら、現像初期にお
いては、現像ローラ上にトナーが十分なるために、立ち
上がりが鈍っても現像過多になりやすい。そこで、ソリ
ッド部を現像する最初に、立ち上がりをさらに、遅くす
ることにより、現像ロ−ラ上にあるトナーが少なく現像
されるようにして、前端部の画像濃度を低くすることに
より濃度ムラを目立たなくし、高品位の画像を得ること
ができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るデジ
タル画像の現像装置では、交流現像バイアス印加現像で
現像電位ポテンシャルの差の大きい箇所からの現像に寄
与するトナーを著しく低減でき、静電潜像の大きさに忠
実なドット画像の再現及び現像方向の前後差に起因する
濃度ムラ等の画像ムラを防止できる。さらに、請求項１
の記載に係る発明では、微小ドット画像や細線画像の潜
像パターンに忠実な現像するデジタル画像の現像装置を
提供することができる。請求項２の記載に係る発明で
は、現像能力を検出して現像バイアス補正を行なった場
合でも、微小ドット画像や細線画像の潜像パターンに忠
実な現像状態を維持するデジタル画像の現像装置を提供
することができる。。請求項３の記載に係る発明では、
一成分現像剤において、トナーの帯電不足を防止し、ト
ナー飛散、地肌汚れ、現像不足等の関連諸問題の防止す
るデジタル画像の現像装置を提供することができる。。
請求項４の記載に係る発明では、二成分現像剤におい
て、トナーの帯電不足を防止し、トナー飛散、地肌汚
れ、現像不足等の関連諸問題の防止するデジタル画像の
現像装置を提供することができる。請求項５の記載に係
る発明では、現像バイアスの交流成分に起因する現像ム
ラの防止するデジタル画像の現像装置を提供することが
できる。請求項６の記載に係る発明では、現像バイアス
回路構成の簡略化及びコストダウンするデジタル画像の
現像装置を提供することができる。請求項７の記載に係
る発明は、画像部後端部が前端部より濃くなるように
し、現像方向の前後差に起因する濃度ムラを防止するこ
とができるデジタル画像の現像装置を提供することがで
きる。請求項８の記載に係る発明は、画像部前端部が後
端部より濃くなるようにし、現像方向の前後差起因する
濃度ムラを防止することができるデジタル画像の現像装
置を提供することができる。
タル画像の現像装置では、交流現像バイアス印加現像で
現像電位ポテンシャルの差の大きい箇所からの現像に寄
与するトナーを著しく低減でき、静電潜像の大きさに忠
実なドット画像の再現及び現像方向の前後差に起因する
濃度ムラ等の画像ムラを防止できる。さらに、請求項１
の記載に係る発明では、微小ドット画像や細線画像の潜
像パターンに忠実な現像するデジタル画像の現像装置を
提供することができる。請求項２の記載に係る発明で
は、現像能力を検出して現像バイアス補正を行なった場
合でも、微小ドット画像や細線画像の潜像パターンに忠
実な現像状態を維持するデジタル画像の現像装置を提供
することができる。。請求項３の記載に係る発明では、
一成分現像剤において、トナーの帯電不足を防止し、ト
ナー飛散、地肌汚れ、現像不足等の関連諸問題の防止す
るデジタル画像の現像装置を提供することができる。。
請求項４の記載に係る発明では、二成分現像剤におい
て、トナーの帯電不足を防止し、トナー飛散、地肌汚
れ、現像不足等の関連諸問題の防止するデジタル画像の
現像装置を提供することができる。請求項５の記載に係
る発明では、現像バイアスの交流成分に起因する現像ム
ラの防止するデジタル画像の現像装置を提供することが
できる。請求項６の記載に係る発明では、現像バイアス
回路構成の簡略化及びコストダウンするデジタル画像の
現像装置を提供することができる。請求項７の記載に係
る発明は、画像部後端部が前端部より濃くなるように
し、現像方向の前後差に起因する濃度ムラを防止するこ
とができるデジタル画像の現像装置を提供することがで
きる。請求項８の記載に係る発明は、画像部前端部が後
端部より濃くなるようにし、現像方向の前後差起因する
濃度ムラを防止することができるデジタル画像の現像装
置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態である一成分現像装置を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】請求項１に記載の発明の一実施形態を模式的に
示す図である。図２（ａ）は、感光体ドラム上に形成さ
れる静電潜像を示す図であり、図２（ｂ）は、現像バイ
アス回路により、感光体ドラムと現像ローラとの間に印
加される交流バイアスを模式的に示す図であり、図２
（ｃ）は、感光体ドラム上に現像された現像剤を模式的
に示す図である。
示す図である。図２（ａ）は、感光体ドラム上に形成さ
れる静電潜像を示す図であり、図２（ｂ）は、現像バイ
アス回路により、感光体ドラムと現像ローラとの間に印
加される交流バイアスを模式的に示す図であり、図２
（ｃ）は、感光体ドラム上に現像された現像剤を模式的
に示す図である。
【図３】デューティーηと画像濃度の関係を示す図であ
る。
る。
【図４】現像ローラ上のトナー付着量と現像直前のトナ
ー電荷量との関係を示す図である。
ー電荷量との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態である二成分現像装置を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図６】二成分現像剤でキャリア表面をトナーが一層完
全に被覆するときのモデル図である。
全に被覆するときのモデル図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す図であり、図６
（ａ）は、感光体ドラムと現像ローラとの関係を示す図
であり、図６（ｂ）は、交流現像バイアスの波形を示す
図である。
（ａ）は、感光体ドラムと現像ローラとの関係を示す図
であり、図６（ｂ）は、交流現像バイアスの波形を示す
図である。
【図８】本発明のパルス状の交流現像バイアスの波形を
示す図である。
示す図である。
【図９】請求項７に記載のする発明の一実施形態を示す
図であり、図８（ａ）は、交流現像バイアスの波形を示
す図であり、図８（ｂ）は、感光体上に現像されるトナ
ーにより顕像化された状態を模式的に示す図である。
図であり、図８（ａ）は、交流現像バイアスの波形を示
す図であり、図８（ｂ）は、感光体上に現像されるトナ
ーにより顕像化された状態を模式的に示す図である。
【図１０】請求項８に記載のする発明の一実施形態を示
す図であり、図９（ａ）は、交流現像バイアスの波形を
示す図であり、図９（ｂ）は、感光体上に現像されるト
ナーにより顕像化された状態を模式的に示す図である。
す図であり、図９（ａ）は、交流現像バイアスの波形を
示す図であり、図９（ｂ）は、感光体上に現像されるト
ナーにより顕像化された状態を模式的に示す図である。
１、１１ 感光体ドラム ２、１２ 現像ローラ ３ １３ 現像剤薄層ブレード ４、１４ 現像剤収納部 ５、１５ 現像剤 ６、１６ 現像バイアス回路 ６−１、１６−１ 直流電源 ６−２、１６−２ 交流電源 ７ 静電潜像 ８ 顕像 ９ 光センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA10 EA05 EC06 ED09 ZA01 2H031 AC10 AC31 AC33 AC34 AD03 BA01 BA03 BA04 BB01 CA11 CA13 DA01 2H073 AA02 BA04 BA07 BA09 BA13 BA41 BA43 CA02 CA03 2H077 AD02 AD06 AD13 AD17 AD18 AD37 BA07 DA02 DA47 DA63 DB08 EA01 EA13 EA14 EA16 FA03 FA13
Claims (8)
- 【請求項１】 現像剤を無端移動可能に担持する現像剤
ローラと、 現像ローラにより現像剤を像担持体と対向する現像領域
に搬送し、現像ローラと感光体間にパルス状の交流バイ
アスを作用させて現像を行なう電源を具備するデジタル
画像の現像装置において、 現像ローラに印加するパルス状の交流現像バイアスの１
周期内でトナー現像側バイアスＶＨ の印加時間ＴＨ
を、ドットの副走査方向最小径ｄｙ の現像ローラ通過
時間Ｔ１ 以下にし、かつデューティーηが下記の関係 ０．５ＫＬ ≦η≦１．５ＫＨ を満足することを特徴とするデジタル画像の現像装置。
（但し、上記記号は、以下に示すように、 Ｔ１＝ｄｙ ／｜ＶＲ−ＶＰ ｜ ＫＬ＝（ｍＰ−ＭＩＮ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＡＸ×
ＶＲ） ＫＨ＝（ｍＰ−ＭＡＸ×ＶＰ）／（ｍＲ−ＭＩＮ×
ＶＲ）、 さらに、 ＶＰ：感光体線速 ＶＲ：現像ローラ線速 ＴＨ：１周期内トナー現像側バイアスＶＨ印可時間 ＴＬ：１周期内トナー非現像側バイアスＶＬ印可時間 ＴＬ＋Ｈ＝ＴＬ＋ＴＨ：パルス・バイアス１周期 η＝ＴＨ／ＴＬ＋Ｈ＜１ ｍＰ−ＭＩＮ：感光体上の単位面積当ソリッド部許容最
少付着量 ｍＰ−ＭＡＸ：感光体上の単位面積当ソリッド部許容最
多付着量 ｍＲ−ＭＩＮ：現像直前の現像ローラ上単位面積当許容
最少トナー付着量 ｍＲ−ＭＡＸ：現像直前の現像ローラ上単位面積当許容
最多トナー付着量 の意味を有する。） - 【請求項２】 請求項１の現像装置において、 感光体上に形成される付着トナー量を検出して、 デューティーηを補正することを特徴とするデジタル画
像の現像装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のデジタル
画像の現像装置において、 現像剤が一成分系現像剤であり、かつ現像直前の現像ロ
ーラ上の単位面積当許容最多トナー付着量ｍＲ−ＭＡＸ
が、トナー体積平均粒径２ｒｔ とトナー真比重ρｔ
及び単位面積の積の１．５倍以下にすることを特徴とす
るデジタル画像の現像装置。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載のデジタル
画像の現像装置において、 現像剤が二成分系現像剤であり、かつ現像直前の現像ロ
ーラ上のキャリア表面に形成するトナー層を、１層以下
にすることを特徴とするデジタル画像の現像装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載のデジタル画像の現像装置において、 感光体が現像可能領域を通過する間に、パルス状の交流
現像バイアスを（１／η）周期以上作用させることを特
徴とするデジタル画像の現像装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載のデジタル画像の現像装置において、 パルス状の交流現像バイアスが、予め設定するレベルと
ゼロレベルの間を往復する現像バイアスであることを特
徴とするデジタル画像の現像装置。 - 【請求項７】 現像剤を無端移動可能に担持する現像ロ
ーラと、 現像ローラにより現像剤を像担持体と対向する現像領域
に搬送し、現像ローラと感光体間にパルス状の交流現像
バイアスを作用させて現像を行なう電源を具備するデジ
タル画像の現像装置において、 感光体の移動方向に対し現像ローラの現像領域での対向
部分が同方向で、且つより早く移動させ、 パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー非現像側
バイアスＶＬ の印加時間ＴＬ 内で、現像バイアスの
レベルを二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、かつパルス状の交
流現像バイアス１周期内のトナー現像側バイアスＶＨ
の印加時間ＴＨ 直後側バイアスＶＬ１との差を、 次パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側
バイアスＶＨ の印加時間ＴＨ 直前側ＶＬ２との差よ
り大きくすることを特徴とするデジタル画像の現像装
置。 - 【請求項８】 現像剤を無端移動可能に担持する現像ロ
ーラと、 現像ローラにより現像剤を像担持体と対向する現像領域
に搬送し、現像ローラと感光体間にパルス状の交流現像
バイアスを作用させて現像を行なう電源を具備する現像
装置において、 感光体の移動方向に対し現像ローラの現像領域での対向
部分が反対方向に移動させ、 パルス状の交流現像バイアス１周期内トナー非現像側バ
イアスＶＬ を印加時間ＴＬ 内で現像バイアスレベル
を二段階ＶＬ１、ＶＬ２とし、かつパルス状の交流現像
バイアス１周期内のトナー現像側バイアスＶＨ と印加
時間ＴＨ 直後側バイアスＶＬ１との差を、 次パルス状の交流現像バイアス１周期内のトナー現像側
バイアスＶＨ と印加時間ＴＨ 直前側ＶＬ２との差よ
り大きくすることを特徴とするデジタル画像の現像装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11170668A JP2001005266A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | デジタル画像の現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11170668A JP2001005266A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | デジタル画像の現像装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004182004A Division JP2004295148A (ja) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | デジタル画像の現像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001005266A true JP2001005266A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15909172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11170668A Pending JP2001005266A (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | デジタル画像の現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001005266A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043725A (ja) * | 2001-05-21 | 2003-02-14 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法、この方法に使用する一成分現像剤および画像形成装置 |
| US6757511B2 (en) | 2001-02-19 | 2004-06-29 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and method using a magnetic toner brush |
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-
1999
- 1999-06-17 JP JP11170668A patent/JP2001005266A/ja active Pending
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| JP4490604B2 (ja) * | 2001-05-21 | 2010-06-30 | 株式会社リコー | 画像形成方法、この方法に使用する一成分現像剤および画像形成装置 |
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