JP2015158661A5

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Publication number: JP2015158661A5
Application number: JP2014215590A
Authority: JP
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2034-10-22

Description

これを達成するための電源３９から出力される波形の形態について説明する。
交流成分としては、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくするのが望ましい。すなわち、交互に切り替わる電圧波形の１周期の中に占める、中心電圧値Ｖｏｆｆよりも転写方向寄りの値の電圧の出力時間となる転写方向側の時間をＢ、中心電圧値Ｖｏｆｆよりも転写方向とは逆極性寄りの値の電圧の出力時間となる戻し時間をＡとしたとき、中心電圧値Ｖｏｆｆよりも転写方向の電圧と逆極性側の電圧が出力される時間の割合Ａ／（Ａ＋Ｂ）をＤｕｔｙ（戻し時間[％]）と呼ぶことにする。また、使用する電源３９からの電圧の最大値を戻しピーク値Ｖｒ、最小値を転写方向ピーク値Ｖｔとしたとき、転写に用いる電圧の最大値Ｖｒと最小値Ｖｔの差をピークツウピーク電圧値Ｖｐｐとする。
本実施形態では、転写方向側の時間Ｂ、戻し時間Ａの時間のＡ／（Ａ＋Ｂ）をＤｕｔｙとするが、時間ではなく、例えば面積で示すこともできる。中心電圧値Ｖｏｆｆと電圧の時間平均値Ｖａｖｅとの関係を示す値として、交流波形全体に占める中心電圧値Ｖｏｆｆよりも戻し方向側の面積の割合をＤｕｔｙとすることもできる。すなわち、交互に切り替わる電圧波形の１周期の中に占める、中心電圧値Ｖｏｆｆよりも戻し方向側の面積をＡ１、中心電圧値Ｖｏｆｆよりも転写方向側の面積をＢ１としたとき、Ａ１／（Ａ１＋Ｂ１）をＤｕｔｙと示すこともできる。

本実施形態で２次転写バイアスに用いる電源３９から出力される交流成分の出力波形としては、図１７から図２６に示す波形パターンを用いることができる。
図１７は、電源３９からの出力波形が、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくする台形状の波形の形態を示す。図１７に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短く（Ｂ＞Ａ）なるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は４０％とした。
図１８は、戻し方向側の時間Ａを、転写方向側の時間Ｂよりも短くした矩形状の波形の形態を示す。図１８に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短く（Ｂ＞Ａ）なるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は４０％とした。
図１９は、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくする台形状の波形の形態を示す。図１９に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短くした（Ｂ＞Ａ）となるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は４５％とした。
図２０は、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくする台形状の波形の形態を示す。図２０に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短く（Ｂ＞Ａ）なるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は４０％とした。
図２１は、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくする三角形状と台形状を組み合わせた波形の形態を示す。図２１に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短く（Ｂ＞Ａ）となるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は３２％とした。
図２２は、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくする三角形状と台形状を組み合わせた波形の形態を示す。図２２に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短くした（Ｂ＞Ａ）なるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は１６％とした。
図２３は、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくする三角形状と台形状を組み合わせた波形の形態を示す。図２２に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短く（Ｂ＞Ａ）なるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は８％とした。
図２４は、戻し方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きを、転写方向側の電圧の立ち上がり及び立下りの傾きよりも小さくして波形を丸くした波形の形態を示す。図２４に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短くした（Ｂ＞Ａ）となるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は１６％とした。
図２５は、２次転写ニップＮの静電容量を１７０ｐＦ（ピコファラド）、抵抗を１７ＭΩと想定したときの波形の形態を示す。図２５に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短くした（Ｂ＞Ａ）となるように設定した。戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短くした（Ｂ＞Ａ）となるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は１２％とした。
図２６は、２次転写ニップＮの静電容量を１２０ｐＦ（ピコファラド）、抵抗を１５ＭΩと想定したときの波形の形態を示す。図２６に示す出力波形の場合、戻し時間Ａを転写方向側の時間Ｂよりも短く（Ｂ＞Ａ）なるように設定した。Ｄｕｔｙ（戻し時間[％]）は１２％とした。

次に、ピークツウピーク電圧値Ｖｐが大きい程Ｄｕｔｙを大きく、ピークツウピーク電圧値Ｖｐｐが小さい程Ｄｕｔｙを小さくするように電源３９を制御するメリットについて説明する。
図３２は、図１８で示した出力波形に矩形波を用いた場合の、設定波形と実測波形を示し、図３３は、図３２に対し、Ｄｕｔｙは変更しないでピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを増大させたときの、設定波形と実測波形を示す。図３６は、図３２、図３３に示す比較例と、図３４、図３５に示す本発明の実施例のおけるピークツウピーク電圧値Ｖｐｐの狙いの値（設定値）と実測値とＤｕｔｙの関係を示す。
本発明者は、制御部６０が予め設定された狙いの設定波形で電源３９から２次転写バイアスを出力しても、実測した波形は、設定された設定形波となることは少なく、必ず鈍った波形になることに着目した。すなわち、図３２、図３３、図３６からわかるように、単にピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを増加させた場合、Ｄｕｔｙ低い値で一定の時には所望のピークツウピーク電圧値Ｖｐｐに達する前に、２次転写バイアスの交流成分の極性が入れ替わってしまい、大きなピークツウピーク電圧値Ｖｐｐを実現することが難しい。