JP2005077968A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
従来、静電潜像を担持する静電潜像担持体と現像剤を担持する現像剤担持体との間に交流電圧を印加し、現像剤担持体に担持されている現像剤を交流電圧に基づいて静電潜像担持体に供給することで静電潜像を可視像化(現像)する画像形成装置が提供されている。しかし、そのような画像形成装置では、交流電圧を大きくすると、現像剤の供給性は良くなるが、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に放電が発生し、それにより画像上に放電跡(画像上に黒点跡として現れる。)が発生するという問題がある。逆に、交流電圧を小さくすると、現像剤の供給性が低下して所望の画像濃度が得られないという問題がある。そこで、静電潜像担持体と現像剤担持体との間に交流電圧を印加する画像形成装置では、その交流電圧の大きさ(一般には、ピーク・ツー・ピーク値が表される。)を、放電現象が発生せず、所望の画像濃度が得られる電圧範囲(以下、この範囲を「適正現像範囲」という。)で調整している(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、静電潜像担持体や現像剤担持体を構成する部材(例えば、感光体、現像ローラ、現像剤の搬送量を規制する部材、およびそれらを支持する部材)は環境の変化(例えば、温度の変化)によって変形し、その変形によって適正現像範囲が狭くなることがある。したがって、画像形成装置はその適正現像範囲を出来るだけ広く設定できるものであることが望ましい。 However, the members constituting the electrostatic latent image carrier and the developer carrier (for example, the photosensitive member, the developing roller, the member that regulates the transport amount of the developer, and the member that supports them) change the environment (for example, Deformation) due to changes in temperature, and the appropriate development range may be narrowed due to the deformation. Therefore, it is desirable that the image forming apparatus can set the appropriate development range as wide as possible.
そこで、本発明は、適正現像範囲を出来るだけ大きく設定できる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus in which an appropriate development range can be set as large as possible.
この目的を達成する画像形成装置は、静電潜像担持体に担持された静電潜像を現像剤担持体から供給される現像剤により現像するもので、静電潜像担持体と現像剤担持体との間には交流電圧が印加されている。この交流電圧の波形は、現像剤担持体から静電潜像担持体に向かって現像剤を付勢する第1の波形部分と静電潜像担持体から現像剤担持体に向かって現像剤を付勢する第2の波形部分とを交互に備えている。そして、第1の波形部分の先端にある電圧上昇部は、矩形波形の先端電圧上昇部に近似している。また、第2の波形部分の先端にある電圧上昇部は指数波形の先端電圧上昇部に近似している。 An image forming apparatus that achieves this object is to develop an electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrier by a developer supplied from the developer carrier, and the electrostatic latent image carrier and developer An AC voltage is applied between the carrier and the carrier. The waveform of the AC voltage includes a first waveform portion for urging the developer from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier and the developer from the electrostatic latent image carrier to the developer carrier. The second waveform portions to be energized are alternately provided. And the voltage rise part in the front-end | tip of the 1st waveform part approximates the front-end | tip voltage rise part of a rectangular waveform. Further, the voltage increase portion at the tip of the second waveform portion approximates the tip voltage increase portion of the exponential waveform.
本発明の他の形態にかかる画像形成装置は、静電潜像担持体に担持された静電潜像を現像剤担持体から供給される現像剤により現像するものであり、静電潜像担持体と現像剤担持体との間には交流電圧が印加されている。そして、交流電圧の波形は、現像剤担持体から静電潜像担持体に向かって現像剤を付勢する第1の波形部分と静電潜像担持体から現像剤担持体に向かって現像剤を付勢する第2の波形部分とを交互に備えている。そして、第1の波形部分の先端にある電圧上昇部は、矩形波形の先端電圧上昇部に近似している。また、交流電圧の周波数をf〔Hz〕、第2の波形部分のデューティ比をD〔%〕、第2の波形部分の最大電圧をVmax〔ボルト〕、第2の波形部分における電圧上昇部の電圧をV〔ボルト〕としたとき、周波数f〔Hz〕が1500≦f≦3000の範囲にあり、デューティ比D〔%〕が40≦D≦80の範囲にあり、電圧上昇部の電圧V〔ボルト〕が下記の数1で表される。
本発明の他の形態にかかる画像形成装置は、特に、キャリブレーション値Cが3ln10であるのが望ましい。 In an image forming apparatus according to another aspect of the present invention, it is particularly desirable that the calibration value C is 3ln10.
このような構成を採用した画像形成装置によれば、適正現像範囲を従来よりも広げることができる。そのため、静電潜像担持体や現像剤担持体の構成部材が環境変化によって変形しても、変形後の画像形成装置における設定は依然として適正現像範囲を維持できる状態にある。そのため、放電に起因する黒点や濃度の低い画像が形成されることはない。 According to the image forming apparatus employing such a configuration, the appropriate development range can be expanded as compared with the conventional case. Therefore, even if the constituent members of the electrostatic latent image carrier and the developer carrier are deformed due to environmental changes, the setting in the image forming apparatus after the deformation is still in a state where the proper development range can be maintained. Therefore, an image with black spots or low density due to discharge is not formed.
図1は、画像形成装置10の概略構成を示す図である。この図において、静電潜像を担持する静電潜像担持体として機能する感光体12は、矢印14方向に回転駆動可能に支持されている。感光体12は、円筒体である必要はなく、無端ベルト型の感光体であってもよい。感光体12の回りには、感光体12の外周面を所定電位に帯電する帯電装置16、帯電された感光体12の外周面に画像(光)を露光して静電潜像を形成する露光装置18、現像剤であるトナーを用いて静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置20、一点鎖線に沿って搬送されるシート22にトナー像を転写する転写装置24、シートに転写されることなく感光体12の外周に残存するトナーを回収するクリーニング装置26が配置されている。このような電子写真式画像形成装置の構成は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
現像装置20は、ハウジング30を有し、このハウジング30の内部に形成されたトナー収容部32に粉体現像剤であるトナー34を収容している。トナー収容部32のトナー34を汲み上げる現像剤汲み上げ手段である汲み上げローラ36は、トナー収容部32に収容されているトナー34と接し、矢印38方向に回転駆動可能に支持されている。
The developing
汲み上げローラ36で汲み上げられたトナー34を感光体12に供給して静電潜像を現像する現像剤担持体として機能する現像ローラ40は、矢印42方向に回転駆動可能に支持されており、トナー供給領域44において汲み上げローラ36と対向するようにハウジング30に収容されている。現像ローラ40は、現像装置20を画像形成装置10に組み入れた状態で、現像領域46において感光体12と所定の現像ギャップをあけて対向配置される。現像ローラ40の外周面には、ハウジング30に固定された荷電トナー層形成手段であるブレード48が接触しており、トナー供給領域44で現像ローラ40に供給されたトナーを規制して現像領域46に搬送されるトナーの量を一定にするとともに、現像領域46に搬送されるトナーに接触してこれを所定の極性に荷電するようにしてある。
A developing
このような構成において、現像ローラ40は、感光体12と同様に、円筒体である必要はなく、無端ベルト型の現像体担持体であってもよい。また、現像剤汲み上げ手段はローラに限るものでないし、また必ずしも必要な構成ではなく、例えば現像ローラ40の外周面がトナー収容部32のトナー34に接触して該トナーを保持するように構成することもできる。
In such a configuration, the developing
現像ローラ40から感光体12に供給するトナー34の量を適正に保つために、感光体12と現像ローラ40は電源装置50に接続されており、この電源装置50によって感光体12と現像ローラ40との間に、図2に示す波形の交流電圧Vacが印加されている。この交流電圧Vacは、感光体12が接地されているとしたとき、感光体12に対する現像ローラ40の相対電位をもって表されている。
In order to keep the amount of
交流電圧Vacについて詳細に説明すると、まずこの交流電圧Vacは、現像ローラ40から感光体12に向けてトナー34を電気的に付勢する、典型的な矩形波の第1の波形部分(以下、「現像波形部」という。)52と、感光体12から現像ローラ40に向けてトナー34を電気的に付勢する、矩形波の先端部分に指数波形部を有する第2の波形部分(以下、「回収波形部」という。)54を周期的に交互に備えている。以下、現像波形部52が矩形波で構成され、回収波形部54がその先端部分に指数波形部を有する波形で構成された波形を、「指数矩形波」という。
The AC voltage Vac will be described in detail. First, the AC voltage Vac is the first waveform portion of a typical rectangular wave (hereinafter referred to as “hereinafter”) that electrically energizes the
典型的な例を挙げると、現像波形部52のピーク電圧Vp1は−1650V〔ボルト〕、指数波形部を有する回収波形部54のピーク電圧Vp2は+750Vに設定される。また、回収波形部54から現像波形部52に移行する、現像波形部52の先端電圧上昇部56は、図3に示す典型的な矩形波形の先端電圧上昇部に近似しており、現像波形部52から回収波形部54に移行する、回収波形部54の先端電圧上昇部(以下、「指数波形部」という。)58は、図4に示す一般的な指数波形の先端電圧上昇部に近似している。なお、帯電装置16で帯電された感光体12の表面はVpc=−450Vの電位を有し、露光装置18で画像が露光された部分(静電潜像画像部)はVi=−50〜0V(以後、説明を簡単にするために、Vi=0Vとする)の電位を有するものとする。
As a typical example, the peak voltage Vp1 of the development waveform portion 52 is set to −1650 V [volt], and the peak voltage Vp2 of the recovery waveform portion 54 having an exponential waveform portion is set to + 750V. Further, the tip voltage rise portion 56 of the development waveform portion 52 that shifts from the recovery waveform portion 54 to the development waveform portion 52 approximates the tip voltage rise portion of the typical rectangular waveform shown in FIG. The tip voltage rise portion (hereinafter referred to as “exponential waveform portion”) 58 of the recovery waveform portion 54 that shifts from 52 to the recovery waveform portion 54 approximates the tip voltage rise portion of the general exponent waveform shown in FIG. ing. The surface of the
このような構成を有する現像装置20によれば、現像装置20のトナー収容部32に収容されているトナー34は、汲み上げローラ36により汲み上げられ、トナー供給領域44で現像ローラ40に供給される。現像ローラ40に保持されたトナー34は、現像ローラ40の回転に基づいて、現像ローラ40とブレード48との接触領域に搬送され、そこで余分なトナー34が現像ローラ40から掻き落とされる。また、現像ローラ40とブレード48との間を通過するトナー34は、ブレード48との接触により所定の極性(本実施の形態ではマイナス極性)に帯電される。したがって、ブレード接触領域を通過した現像ローラ40の外周面には、荷電トナーの薄い層が形成される。
According to the developing
次に、荷電トナーは現像領域46に搬送され、ここで感光体12の静電潜像を現像する。現像領域46で現像に消費されてトナー34を担持していない現像ローラ部分は、現像ローラ40の回転に基づいて再びトナー供給領域44に搬送され、そこで現像で消費した量に相当する量のトナーが補充される。
Next, the charged toner is conveyed to the
現像領域46における現像は、図2に示すように、交流電圧Vacと静電潜像との電位差に基づいて行われる。具体的に説明すると、現像波形部52のピークはVp1=−1650Vを有する。したがって、現像領域46を通過中の静電潜像画像部(Vi=0V)は現像ローラ40に対して+1650Vだけ高電位である。これに対し、画像が露光されていない感光体表面部分(静電潜像非画像部)は帯電電位Vpc=−450Vを有し、現像ローラ40に対して+1200Vだけ高電位である。したがって、マイナス極性に帯電したトナー34は、このトナーに対してより高電位の静電潜像画像部に付着し、この付着したトナー34によって静電潜像が現像される。
The development in the
なお、上述のように、静電潜像非画像部と現像ローラ40との間には、静電潜像画像部と現像ローラ40との間の電位差よりも小さいとはいえ、荷電トナーを静電潜像非画像部に吸引する静電気力が作用している。したがって、この静電気力に基づいて荷電トナーが静電潜像非画像部に付着することがある。これらは通常、カブリ現象といわれている。このような不良トナー(図2に符号60で示すトナー。)は、続く回収波形部54の作用によって感光体12から現像ローラ40に回収される。
As described above, although the potential difference between the electrostatic latent image portion and the developing
具体的に説明すると、交流電圧Vacの回収波形部54のピークVp2は+750Vである。したがって、回収波形部54が印加されているときの現像ローラ40は、現像領域46にある静電潜像非画像部(Vpc=−450V)に対して+1200Vだけ高電位にあり、その電位差は静電潜像画像部(Vpc=0V)に対する電位+750Vよりも大きい。したがって、静電潜像非画像部に付着している不良トナー60には、静電潜像画像部に付着している正常トナーよりも大きな静電気力が現像ローラ40に向かって作用し、その静電気力によって現像ローラ40に回収される。このとき、静電潜像画像部に付着している正常トナーにも弱い静電気力が現像ローラ40に向かって作用するが、その静電気力は正常トナーと感光体12との物理的付着力と電気的付着力よりも小さいため、正常トナーは現像ローラ40に回収されることがなく、静電潜像画像部に保持される。
More specifically, the peak Vp2 of the recovery waveform portion 54 of the AC voltage Vac is + 750V. Therefore, the developing
なお、以上の説明では、発明の理解を容易にするために、交流波形における各部の電圧や感光体電位(静電潜像画像部と非画像部の電位)の具体的数値を挙げたが、それらの数値は単なる一例であって、具体的な数値によって発明の範囲が限定的に解釈されるべきものでない。 In the above description, in order to facilitate the understanding of the invention, specific values of the voltage of each part and the photosensitive member potential (electrostatic latent image image part and non-image part potential) in the AC waveform are given. These numerical values are merely examples, and the scope of the invention should not be construed as being limited to specific numerical values.
感光体12と現像ローラ40との間に放電が発生せず、かつ、適正濃度の画像が得られるために必要な、交流電圧Vacの波形の条件を実験により求めた。以下、実験の内容を具体的に説明する。
The conditions of the waveform of the AC voltage Vac necessary for obtaining an image having an appropriate density without generating a discharge between the
(1)使用設備:
実験に使用した画像形成装置は、ミノルタ株式会社製のmagicolor2300DLである。画像形成装置において、感光体は直径30mmの筒状感光体を使用し、現像ローラは直径16mmの筒状ローラを使用した。感光体の移動速度(システム速度)は100mm/sec、現像ローラの移動速度は感光体の1.5倍に設定した。これらの条件は後述するすべての実験について共通している。
(1) Equipment used:
The image forming apparatus used in the experiment is a magicolor 2300DL manufactured by Minolta Co., Ltd. In the image forming apparatus, a cylindrical photosensitive member having a diameter of 30 mm was used as the photosensitive member, and a cylindrical roller having a diameter of 16 mm was used as the developing roller. The moving speed (system speed) of the photoconductor was set to 100 mm / sec, and the moving speed of the developing roller was set to 1.5 times that of the photoconductor. These conditions are common to all experiments described later.
(2)設定条件:
感光体と現像ローラとの間の現像ギャップは220μmに設定した。感光体と現像ローラとの間に印加した交流電圧の波形は、図2に示すように、回収波形部の先端電圧上昇部に指数波形部を有する指数矩形波である。この交流電圧のピーク・ツー・ピーク電圧Vppを約1500〜3000Vの範囲で変化させた。このとき、現像波形部のピーク電圧Vp1と回収波形部のピーク電圧Vp2を、ピーク・ツー・ピーク電圧Vppが変化しても、この2つの電圧の平均が略一定になるように設定した。周波数fは、1000〜3500Hzの範囲で、500Hzごとに段階的に切り換えた。回収波形部のデューティ比D〔%〕は、40〜80%の範囲で、10%ごとに段階的に切り換えた。回収波形部の指数波形は数3、数4で表すことができ、数3の時定数τを定義する数4の係数Mを1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、1の6段階に切り換えた。また、キャリブレーション値Cを3ln10(ln:自然対数)とした。
The development gap between the photoreceptor and the developing roller was set to 220 μm. As shown in FIG. 2, the waveform of the AC voltage applied between the photosensitive member and the developing roller is an exponential rectangular wave having an exponential waveform portion at the tip voltage rising portion of the recovery waveform portion. The peak-to-peak voltage Vpp of this AC voltage was changed in the range of about 1500 to 3000V. At this time, the peak voltage Vp1 of the development waveform portion and the peak voltage Vp2 of the recovery waveform portion were set so that the average of these two voltages became substantially constant even when the peak-to-peak voltage Vpp changed. The frequency f was switched stepwise every 500 Hz in the range of 1000 to 3500 Hz. The duty ratio D [%] of the recovery waveform portion was switched stepwise every 10% in the range of 40 to 80%. The exponential waveform of the recovery waveform portion can be expressed by
比較のために、図3に示す典型的な矩形波の交流電圧を感光体と現像ローラの間に印加し、指数矩形波と同様の実験を行った。この矩形波は、波形の点で上述した指数矩形波と異なるだけで、ピーク・ツー・ピーク電圧、ピーク電圧の関係、周波数、デューティ比は上述した条件と同じである。 For comparison, a typical rectangular wave AC voltage shown in FIG. 3 was applied between the photosensitive member and the developing roller, and an experiment similar to the exponential rectangular wave was performed. This rectangular wave is different from the above-described exponential rectangular wave in terms of the waveform, and the peak-to-peak voltage, peak voltage relationship, frequency, and duty ratio are the same as those described above.
(3)測定及び評価:
以上の条件で画像を作成し、画像上に放電跡が発生しない最大限界ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(max)と適正な画像濃度を確保できる最小限界ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(min)との差(適正現像範囲に対応する電圧範囲)を計測した。また、画像に発生したカブリの程度についても調べた。
(3) Measurement and evaluation:
An image is created under the above conditions, and the maximum limit peak-to-peak voltage Vpp (max) at which no discharge trace is generated on the image and the minimum limit peak-to-peak voltage Vpp (min) that can ensure an appropriate image density Difference (voltage range corresponding to the appropriate development range) was measured. In addition, the degree of fog generated in the image was also examined.
実験結果を図5の表に示す。表中、適正現像範囲について、「○」は、指数矩形波を印加したときに得られた適正現像範囲が、矩形波を印加したときに得られた適正現像範囲よりも大きかったことを意味し、「×」は前者の適正現像範囲が後者の適正現像範囲よりも小さかったことを意味する。また、カブリについて、「○」は、指数矩形波を印加したときに発生したカブリの程度が、矩形波を印加したときに発生したカブリの程度より小さかったことを意味し、「×」は前者のカブリの程度が後者のカブリの程度より大きかったことを意味する。カブリの程度が小さい程、良好な画像であるのは言うまでもない。 The experimental results are shown in the table of FIG. In the table, for the proper development range, “◯” means that the proper development range obtained when the exponential rectangular wave was applied was larger than the proper development range obtained when the rectangular wave was applied. “×” means that the former proper development range was smaller than the latter proper development range. For fog, “O” means that the degree of fog generated when an exponential rectangular wave was applied was smaller than the degree of fog generated when a square wave was applied, and “X” was the former. This means that the degree of fogging was greater than that of the latter. Needless to say, the smaller the degree of fog, the better the image.
したがって、表の結果より、指数矩形波の交流電圧を用いる場合、その条件を以下の範囲で設定することが好ましいことが理解できる。
周波数f〔Hz〕:1500≦f≦3000
デューティ比D〔%〕:40≦D≦80
M:1/5≦M≦1/2
キャリブレーション値C:3ln10
Therefore, it can be understood from the results in the table that when an exponential rectangular wave AC voltage is used, it is preferable to set the conditions within the following range.
Frequency f [Hz]: 1500 ≦ f ≦ 3000
Duty ratio D [%]: 40 ≦ D ≦ 80
M: 1/5 ≦ M ≦ 1/2
Calibration value C: 3ln10
感光体と現像ローラとの間の現像ギャップを135μm(実施例1)、180μm(実施例2)、220μm(実施例3)に設定し、それぞれの条件に対して同一の画像濃度が得られるように指数矩形波における回収波形部のデューティ比D〔%〕を62%、60%、56%に調整した。なお、すべての条件に対して係数Mは1/3、交流電圧周波数fは2000Hz、キャリブレーション値Cは3ln10に設定した。そして、実験1と同様に、画像上に放電跡が発生しない最大限界ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(max)と適正な画像濃度を確保できる最小限界ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(min)とを求めた。結果を図6に示す。比較のために、3つの矩形波についても同一の条件(同一の現像ギャップ、デューティ比、周波数)でピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(max)、Vpp(min)を求めた(比較例1、2、3)。この実験の結果も図6に示す。
The developing gap between the photosensitive member and the developing roller is set to 135 μm (Example 1), 180 μm (Example 2), and 220 μm (Example 3) so that the same image density can be obtained for each condition. Further, the duty ratio D [%] of the recovery waveform portion in the exponential rectangular wave was adjusted to 62%, 60%, and 56%. For all conditions, the coefficient M was set to 1/3, the AC voltage frequency f was set to 2000 Hz, and the calibration value C was set to 3ln10. Then, as in
この図6に示すように、各現像ギャップに対し、実施例と比較例の最小限界ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(min)は等しかった。一方、最大限界ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(max)に関しては、実施例の方が比較例のそれを上回った。結果、実施例では比較例よりも大きな適正現像範囲〔Vpp(max)―Vpp(min)〕が得られた。 As shown in FIG. 6, the minimum limit peak-to-peak voltage Vpp (min) of the example and the comparative example was equal for each development gap. On the other hand, with respect to the maximum limit peak-to-peak voltage Vpp (max), the example exceeded that of the comparative example. As a result, an appropriate development range [Vpp (max) −Vpp (min)] larger than that of the comparative example was obtained in the examples.
指数矩形波(実施例4)及び矩形波(比較例4)の交流電圧と、図7に示すように、現像波形部と回収波形部が共にそれらの先端電圧上昇部に指数波形部を有する波形(以下、この波形を「擬似指数波」という。)(比較例5)の交流電圧を用いて、適正現像範囲を比較した。現像ギャップは220μm、交流電圧周波数fは2000Hz、回収波形部のデューティ比Dは62%とした。指数矩形波と擬似指数波については、係数Mを1/3、キャリブレーション値Cを3ln10に設定した。 The AC voltage of the exponential rectangular wave (Example 4) and the rectangular wave (Comparative Example 4), and as shown in FIG. 7, the development waveform portion and the recovery waveform portion both have an exponential waveform portion at their tip voltage rising portions. (Hereinafter, this waveform is referred to as “pseudo exponential wave”.) Using the AC voltage of (Comparative Example 5), the appropriate development ranges were compared. The development gap was 220 μm, the AC voltage frequency f was 2000 Hz, and the duty ratio D of the recovery waveform portion was 62%. For the exponential rectangular wave and the pseudo exponential wave, the coefficient M was set to 1/3 and the calibration value C was set to 3ln10.
実験の結果を図8に示す。図に示すように、上述の実験2とほぼ同様に、実施例4については比較例4よりも大きな適正現像範囲が得られた。また、擬似指数波を用いた比較例5の場合、単純矩形波を用いた比較例4よりも大きく、指数矩形波を用いた実施例4と同等の最大ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(max)が得られた。しかし、比較例5の最小ピーク・ツー・ピーク電圧Vpp(min)は比較例4や実施例4よりも大きく上昇した。そのため、比較例5の適正現像範囲は実施例4のそれよりも狭いだけでなく、比較例4の適正現像範囲よりも狭いという結果が得られた。
The result of the experiment is shown in FIG. As shown in the figure, in the same manner as in
最後に、指数波形部の形状を示す時定数τについて図9を参照しながら説明する。図には、交流電圧の回収波形部62について、その先端の電圧上昇部が矩形波形部64(点線)であるものと、指数波形部66、68であるものが示されている。指数波形部66、68は、それぞれ異なる時定数を有しており、指数波形部66の時定数が指数波形部68のものより小さい。この時定数τには、下記の数5に示すように、無次元の係数Mとキャリブレーション値Cが含まれる。この2つの値M、Cを調整することにより、指数波形部の波形は調整される。具体的に説明すると、指数波形部が矩形波形部64に近似しないような(時定数τが小さくなり過ぎないような)、また、最大電圧Vp2に到達する時間が長くならないような(時定数τが大きくなり過ぎないような)範囲に、M,Cを調整することによって指数波形部を設定する。これは、指数波形部が矩形波形部64に近似すると、実験における比較例の矩形波と同じになるためであり、また、最大電圧Vp2に到達する時間が長くなると、最大電圧Vp2の作用時間が短くなり、図2に示した不良トナー60を十分に回収できないためである。本発明のより望ましい実施形態においては、キャリブレーション値Cを3ln10に固定した。これにより、時定数τの設定が簡易化される。
10 画像形成装置、 12 感光体、 14 方向、 16 帯電装置、 18 露光装置、 20 現像装置、 22 シート、 24 転写装置、 26 クリーニング装置、 30 ハウジング、 32 トナー収容部、 34 トナー、 36 汲み上げローラ、 38 方向、 40 現像ローラ、 42 方向、 44 トナー供給領域、 46 現像領域、 48 ブレード、 50 電源装置、 52 第1の波形部分、 54 第2の波形部分、 56 先端電圧上昇部、 58 先端電圧上昇部、 60 不良トナー、 62 回収波形部、 64 矩形波形部、 66 指数波形部、 68 指数波形部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記静電潜像担持体と現像剤担持体との間には交流電圧が印加されており、
上記交流電圧の波形は、現像剤担持体から静電潜像担持体に向かって現像剤を付勢する第1の波形部分と静電潜像担持体から現像剤担持体に向かって現像剤を付勢する第2の波形部分とを交互に備えており、
上記第1の波形部分の先端にある電圧上昇部は矩形波形の先端電圧上昇部に近似しており、
上記第2の波形部分の先端にある電圧上昇部は指数波形の先端電圧上昇部に近似していることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrier with a developer supplied from the developer carrier,
An AC voltage is applied between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier,
The waveform of the AC voltage includes a first waveform portion for urging the developer from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier and the developer from the electrostatic latent image carrier to the developer carrier. Alternating second waveform portions to be energized,
The voltage rise at the tip of the first waveform portion approximates a rectangular waveform tip voltage rise,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a voltage rising portion at a tip of the second waveform portion approximates a tip voltage rising portion having an exponential waveform.
上記静電潜像担持体と現像剤担持体との間には交流電圧が印加されており、
上記交流電圧の波形は、現像剤担持体から静電潜像担持体に向かって現像剤を付勢する第1の波形部分と静電潜像担持体から現像剤担持体に向かって現像剤を付勢する第2の波形部分とを交互に備えており、
上記第1の波形部分の先端にある電圧上昇部は矩形波形の先端電圧上昇部に近似しており、
上記交流電圧の周波数をf〔Hz〕、
上記第2の波形部分のデューティ比をD〔%〕、
上記第2の波形部分の最大電圧をVmax〔ボルト〕、
上記第2の波形部分における電圧上昇部の電圧をV〔ボルト〕としたとき、
上記周波数f〔Hz〕が1500≦f≦3000の範囲にあり、
上記デューティ比D〔%〕が40≦D≦80の範囲にあり、
上記電圧上昇部の電圧V〔ボルト〕が次式で表され、
上記式中の時定数τが次式の関係で表され、
上記式中のキャリブレーション値Cが次式の範囲にあり、
を満足することを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrier with a developer supplied from the developer carrier,
An AC voltage is applied between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier,
The waveform of the AC voltage includes a first waveform portion for urging the developer from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier and the developer from the electrostatic latent image carrier to the developer carrier. Alternating second waveform portions to be energized,
The voltage rise at the tip of the first waveform portion approximates a rectangular waveform tip voltage rise,
The frequency of the AC voltage is f [Hz],
The duty ratio of the second waveform portion is D [%],
The maximum voltage of the second waveform portion is Vmax [volt],
When the voltage of the voltage rising portion in the second waveform portion is V (volts),
The frequency f [Hz] is in a range of 1500 ≦ f ≦ 3000,
The duty ratio D [%] is in the range of 40 ≦ D ≦ 80,
The voltage V [volts] of the voltage rise part is expressed by the following equation:
The time constant τ in the above equation is expressed by the relationship of the following equation:
The calibration value C in the above formula is in the range of the following formula,
An image forming apparatus satisfying the requirements.
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the calibration value C is 3ln10.
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