JP2941884B2 - 現像方法および現像装置 - Google Patents

現像方法および現像装置

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JP2941884B2 JP2103368A JP10336890A JP2941884B2 JP 2941884 B2 JP2941884 B2 JP 2941884B2 JP 2103368 A JP2103368 A JP 2103368A JP 10336890 A JP10336890 A JP 10336890A JP 2941884 B2 JP2941884 B2 JP 2941884B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は現像剤担持体に振動バイアス電圧を印加して
静電潜像を現像する方法及び装置に関する。
〔従来技術と問題点〕
現像剤担持体に振動バイアス電圧を印加して静電潜像
を現像する方法が、特公昭58−32375号公報、同58−323
77号公報に記載されている。
この方法では、現像部に形成された振動電界によりト
ナーが像担持体に繰り返し付着、離脱し、像担持体と現
像剤担持体間の間隔の増大等による振動電界の減衰に伴
い、最終的に静電潜像の所要領域にトナーが付着残存し
て潜像の可視化、即ち現像が行なわれる。
上記現像方法では、振動バイアス電圧の一周期は、ト
ナーを現像剤担持体から像担持体に転移させる第1の位
相と、像担持体に付着したトナーを離脱させて現像剤担
持体に逆転移させる第2の位相とから成っている。そし
て静電潜像非画像部のガブリを防止する為に、静電潜像
非画像部と第1位相でのバイアス電圧ピーク値との電位
差を、静電潜像非画像部と第2位相でのバイアス電圧ピ
ーク値との電位差よりも小さくしている。このように上
記方法ではトナーを転移させる電界強度が相対的に弱い
反面、トナーを逆転移させる電界強度が相対的に強い。
従って、細線画像の再現性や静電潜像の低電位領域の再
現性の更なる改善が望まれていた。
〔発明の目的と概要〕
本発明は、現像剤担持体に振動バイアス電圧を印加し
て静電潜像を現像するものに於いて、細線画像の再現
性、潜像低電位部の再現性を向上し、かつカブリも防止
することを目的とするものである。
そこで本発明の現像方法では、現像部に以下のような
振動電界を形成する。
即ち、静電潜像の画像部に関しては、付勢位相での静
電潜像画像部電位と現像剤担持体電位間の電位差Vu1
最大値Vu1maxが逆付勢位相での両者間の電位差Vr1の最
大値Vr1maxよりも大であり、かつ振動バイアス電圧の一
周期に於ける上記付勢位相での電位差Vu1の時間積分値
がIu1が上記逆付勢位相での電位差Vr1の時間積分値Ir1
より大である。
一方、静電潜像非画像部に関しては、付勢位相での静
電潜像非画像部電位と現像剤担持体間の電位差Vu2の最
大値Vu2maxが逆付勢位相での両者間の電位差Vr2の最大
値Vr2max以上であり、かつ振動バイアス電圧の一周期に
於ける上記付勢位相での電位差Vu2の時間積分値Iu2が上
記逆付勢位相での電位差Vr2の時間積分値Ir2以下であ
る。
このようにして、振動電界の付勢位相に於いて、所謂
ベタ部には勿論、細線部や潜像低電位部にも十分な量の
現像剤が供給され、かつ逆付勢位相に於いてこれらの領
域から過剰の現像剤が除去されてしまうことは防止でき
る。そしてそれにもかかわらず、カブリが十分抑制され
た現像画像を得ることができる。
尚、本明細書で静電潜像画像部というのは、絶対値で
見て最大電位部のことを言い、静電潜像非画像部という
のは絶対値で見て潜像の最小電位部の事を言う。従っ
て、像担持体が電子写真感光体である場合、光が露光さ
れなかった領域、所謂暗部電位領域が画像部であり、画
像光の内、最も強度の大なる光で露光された領域、所謂
明部電位領域が非画像部である。潜像の極性と逆極性に
帯電したトナーは、本来画像部に最も多く付着すべきで
あり、非画像部には本来付着しないか、付着しても極め
て微量であることが望まれる。
いずれにせよ、画像部と非画像部の間の電位領域が中
間調領域である。
また、本明細書で付勢位相というのは、潜像の電位に
対して、現像剤担持体の電位(バイアス電圧)が、トナ
ーに現像剤担持体から像担持体に向かう方向の力を与え
る関係にあるときの位相の事を言い、逆付勢位相という
のは、潜像の電位に対して、現像剤担持体の電位(バイ
アス電圧)が、トナーに像担持体から現像剤担持体に向
かう方向の力を与える関係にある時の位相の事を言う。
尚、本明細書で、電位、或いは電位差が大きい、小さ
いと言うのは絶対値に於いての比較で使用されるものと
する。
〔実施例〕
煩雑を避ける為、以下の実施例は潜像が正極性であ
り、トナーは負極性に帯電している場合について述べ
る。
第2図は本発明の一実施例の説明図で、1は矢印方向
に回転する円筒ドラム状電子写真感光体であり、以下の
例では電気的に接地された金属ドラムに感光層として例
えば非晶質シリコン層を形成した感光体を使用できる。
ドラム1の周囲には帯電器3、画像露光装置4、現像
装置2、転写装置5、クリーニング装置7が配置されて
いる。転写後ドラム1表面に残留したトナーはクリーニ
ング装置7で除去され、かくして実質的にトナーの残留
していない清浄表面に復したドラム1は帯電器3で実質
的に均一に正極性に帯電される。次いでドラム1は露光
装置4によって画像光が露光されて静電潜像が形成され
る。この静電潜像は画像部電位(暗部電位VD)が例えば
500Vであり、非画像部電位(明部電位VL)が例えば50V
である。この静電潜像は後述の現像装置により現像さ
れ、かくして得られたトナー像は転写装置5によって紙
等の転写材に転写される。
装置2は、所謂キヤリア粒子を含まない絶縁性の一成
分磁性現像剤(以下トナー乃至磁性トナーと言う)Tを
収容した容器21と、この容器21に支持されて矢印方向に
ドラム1の周速と同じか又はそれよりも速い周速で回転
する、ステンレス鋼、アルミニウム等の非磁性体の円筒
状現像剤担持スリーブ22と、このスリーブ22の内側に固
定配置された磁石23と、容器21内のトナーTを撹拌する
撹拌部材27と、スリーブ22が現像部Aに搬送するトナー
層T1の層厚を規制する層厚規制ブレード24を有してい
る。ブレード24はスリーブ22を介して磁石23の磁極N1
対向する磁性体であって、磁性トナー層T1の厚みが、現
像部Aに於いて、スリーブ22とドラム1の最小間隙α
(例えば250μm)よりも薄くなるように、トナー層厚
を規制する。ゴムブレード、金属板バネブレード等の弾
性体ブレードをスリーブ22に圧接させてトナー層T1の厚
みを如上の厚みに規制しても良い。トナーはスリーブ22
とドラム1の最小間隙部及びその両側の微小区間を含む
現像部Aに於いて、スリーブ22から飛翔してドラム1に
付着する。即ち、付勢位相時の電界により、トナーはス
リーブ22からドラム1に転移して付着し、逆付勢位相時
の電界によりトナーはドラム1から離脱してスリーブ22
に逆転移する。ここで、トナーの転移量、逆転移量は、
画像部と非画像部とでは相違し、そしてドラム1とスリ
ーブ22との間隙が拡大して行き、これにより両者間の電
界強度が弱まって行くことにより現像が完了する。即
ち、ドラム1上には静電潜像の電位に応じた量のトナー
が残存し、トナー像が形成される。
磁石23は現像部Aに磁界を形成し、トナー飛散やカブ
リを低減するのに寄与する磁極S1や、容器21内のトナー
Tをスリーブ22表面上に吸引する磁極N2、S2を有してい
る。トナーは主としてスリーブ22との間の摩擦により、
潜像を現像できるに足る負極性の摩擦電荷を得る。
25、26は振動バイアス電源を構成する電源である。電
源25はデユーテイ比が0.5未満である交番電圧を発生
し、電源26は、明部電位と暗部電位の間の値の直流電圧
を発生する。従って、スリーブ22には、振動バイアス電
圧として、直流電圧を交番電圧に重畳した電圧が印加さ
れている。潜像の画像部電位、非画像部電位は、振動バ
イアス電圧の第1のピーク値V1と第2のピーク値V2の間
に位置する。尚、電源26は省略することもできる。
第1図に暗部電位VD(画像部電位)が+500V、暗部電
位VL(非画像部電位)が+50Vである静電潜像を現像し
て好結果を得た際の、スリーブ22に印加した振動バイア
ス電圧波形を示す。
この波形例はデユーテイ比が0.2の短形波であり、付
勢位相でのピーク値(即ち潜像非画像部側ピーク値)V1
は−900V、逆付勢位相でのピーク値(即ち潜像画像部側
ピーク値)V2は+600Vである。尚、電源26は直流電圧分
300Vを発生する。そして付勢位相の継続時間t1は100μs
ec、逆付勢位相の継続時間t2は400μsecである。
第1図から明らかになるように、画像部電位VDに関し
ては、Vu1max=|VD−V1|=1400(V)、Vr1max=|VD−V
2|=100(V)、であり、またIu1=1400×t1=1.4×105
(V・μsec)、Ir1=100×t2=0.4×105(V・μsec)
である。
また、非画像部電位VLに関しては、Vu2max=|VL−V1|
=950(V)、Vu2max=|VL−V2|=550(V)、であり、
またIu2=950×t1=0.95×105(V・μsec)、Ir2=550
×t2=2.2×105(V・μsec)である。
即ち、静電潜像の画像部に関しては、付勢位相での静
電潜像画像部電位とスリーブ電位間の電位差Vu1の最大
値Vu1maxが逆付勢位相での両者間の電位差Vr1の最大値V
r1maxよりも大であり、かつ振動バイアス電圧の一周期
に於ける上記付勢位相での電位差Vu1の時間積分値Iu1
上記逆付勢位相での電位差Vr1の時間積分値Ir1より大で
あり、静電潜像の非画像部に関しては、付勢位相での静
電潜像非画像部電位とスリーブ間の電位差Vu2の最大値V
u2maxが逆付勢位相での両者間の電位差Vr2の最大値Vr
2max以上であり、かつ振動バイアス電圧の一周期に於け
る上記付勢位相での電位差Vu2の時間積分値Iu2が上記逆
付勢位相での電位差Vr2の時間積分値Ir2以下である。
以上のようにして画像部には十分なトナーが付着して
十分な濃度となり、また中間調部分も低電位部を含めて
良好に可視化され、細線も良好に再現され、かつカブリ
を除去することができた。
特に、本発明では、前記のように従来と異なり、付勢
位相での潜像非画像部電位とスリーブ電位との電位差最
大値を、逆付勢位相での両者間の電位差最大値よりも大
とした。即ち、トナーはスリーブからドラムへ強く付勢
される。その結果、静電像画像部には十分なトナーが供
給され、細線の端部にも十分なトナーが供給されるとと
もに、低電位部にも所要量を越す程度のトナーが付着す
る。
しかるに、このようにトナーをドラムに向けて強く付
勢すると、逆に非画像部に付着残留するトナー量も増え
る。即ち、カブリが増加する。而して、斯かるカブリを
防止する為には、従来は振動電圧のピーク間電圧(ピー
ク・トウ・ピーク値)を大にして、逆付勢位相でのドラ
ムからスリーブへ向かう方向のトナー逆付勢力をも強く
して、非画像部に付着したトナーを強い逆付勢力で除去
していた。しかし、これによると、非画像部に付着して
いるトナーのみならず、画像部、細線部、中間調部に付
着しているトナーも過剰に剥ぎ取られ、細線や低電位部
の再現性が劣化し、画像部の濃度も低下してしまう。
そこで、本発明では振動バイアス電圧のデユーテイ比
を0.5より小にして、逆付勢力の継続時間を付勢力の継
続時間よりも長くした。つまり、相対的に弱い逆付勢力
であっても、その継続時間を相対的に長くすることによ
り、換言すれば、付勢位相での前記電位差の時間積分値
Iu2よりも逆付勢位相での前記電位差の時間積分値Ir2
それ以上とすることにより、非画像部に付着したカブリ
トナーは十分に除去できるとともに、画像部(細線部も
含む)、中間調部(低電位部も含む)には、夫々に適し
た量のトナーを付着残存させることができる。即ち、非
画像部に付着したトナーは静電的な付着力が弱いので、
相対的に弱い逆付勢力であっても相対的に長時間それを
作用させることにより十分に除去でき、一方、画像部や
中間調部にはトナーはそれら部分の表面電位に対応した
静電的な付着力が作用するので、相対的に弱い逆付勢力
では、それが相対的に長時間作用しても過剰に除去され
ることがないものである。
第1図の波形の振動バイアス電圧をスリーブに印加す
ることにより得られた濃度特性を第3図に示す。
一方、ピーク・トウ・ピーク値(Vpp)は第1図と同
じ1500Vであり、周波数も第1図と同じ2kHzであるが、
デユーテイ比が0.5である第4図の波形の振動バイアス
電圧をスリーブ22に印加した時の濃度特性を第5図に示
す。
第3図、第5図とも横軸は潜像の電位、縦軸は現像画
像の反射濃度を示す。
第3図、及び第5図で曲線Aはトナーの帯電電荷量が
−10〜−20(μc/g)の範囲内にある場合の画像濃度、
曲線Bはトナーの帯電電荷量が−30〜−40(μc/g)の
範囲内にある場合の画像濃度を示す。(これは他の図面
についても同じ)。
両図を比較すると、第3図では曲線A,Bとも、画像部
で十分な濃度が得られており、階調性が良好で、低電位
部の再現性に優れ、かつカブリがないことを示してい
る。かつ、通常の帯電電荷量である−10〜−20μc/gの
電荷量を有するトナーで現像した場合(曲線A)と、過
剰帯電した−30〜−40μc/gの電荷量を有するトナーで
現像した場合(曲線B)との間で、濃度差が小さい。
一方、第5図では、曲線Aでは画像部では十分な濃度
が得られているが、低電位部の濃度が不足している。曲
線Bでも低電位部の濃度が不足しているとともに、高電
位部の濃度も低い。曲線A,Bでは高電位部での濃度差が
顕著がある。
ところで、トナーの摩擦帯電電荷量は外部環境、特に
湿度の変化に応じて変動する。一般に低湿環境下、或い
は連続的画像形成時に於いてはトナーの摩擦帯電電荷量
は過大になる傾向にある。
つまりスリーブ22の回動によりスリーブ近傍のトナー
とスリーブが常に摩擦接触し、次第にトナーの帯電量が
大きくなることでスリーブとの静電気力(クローン力)
が増大し、潜像保持体1へのトナー飛翔力が弱まり、結
果的に現像濃度低下を生じる。
これは、低湿環境及び画像形成工程の繰り返しにより
発生する。この現象を防止するには、スリーブ表面乃至
そのごく近傍のトナーをも飛翔させて、トナーのスリー
ブへの固着を防止することが最適である。
ここで、スリーブ表面乃至その近傍の過帯電したトナ
ーも飛翔させるには、付勢位相での電界を大きくすれば
いい。しかし、単純に現像側バイアス電圧を上げること
はトナーが潜像パターンに関係なく潜像側へ飛翔するこ
とになり、地カブリが問題となる。前記の如く逆付勢バ
イアス電圧も大きくすることで地カブリは防止できる
が、逆付勢バイアス電圧も大きくしていくと、前記の如
く非画像部のみならず、画像部、低電位部に付着したト
ナーをもはぎ取る結果となり、現像性の低下を招き、顕
像パターンを乱してしまい、階調性及び画像性も悪化す
る。従って、逆付勢側バイアス電圧を相対的に低く抑え
て、一方ではスリーブ表面乃至その近傍のトナーを飛翔
させる必要がある。而して本発明では上記の事が可能と
なったので、第3図の曲線A,Bに示されるように、トナ
ー過剰帯電による画像濃度低下が防止できた。
しかも、本発明によれば非対称振動バイアス電圧の付
勢側バイアス電界が強く、スリーブ表面乃至その近傍の
トナーも飛翔できることから、スリーブ表面乃至その近
傍の電荷量の大きいトナーがより強く潜像パターンに付
着される。そのため弱い潜像パターンにも高い電荷量の
トナーの静電気力によりトナーは強く付着することがで
き、画像的にもエツジ効果のある解像度の良好な現像が
でき、著しく良好な画質となった。
尚、スリーブ22と潜像保持体1との間隙αは250μm
で実施例を示しているが間隙αが0.1mmから0.5mmまで本
発明による現像方式により十分良好な現像が可能であ
る。これは、従来の現像方式に比べ、付勢側バイアスを
大きくすることができるため、スリーブ22と潜像保持体
1との間隙αが大きくても現像できる結果である。
ここで、トナーの帯電量の測定方法について説明す
る。
第12図に磁性トナーの帯電量を測定する装置の図を示
す。まず、測定しようとする磁性トナー1gと、鉄粉キヤ
リア(200〜300メツシユ)9gを、50ccのポリエステル製
のビンに入れ、20秒間(約100回)手で振ってかくはん
する。この混合物を底に400メツシユのスクリーン13の
ある金属製測定容器12に約1gとり、空気が流れる様に穴
のあいた金属製のフタ14をする。
この測定容器を、これと接する部分が絶縁体である吸
引機11上に置き、吸引口17から、真空計15の圧力が250m
mH2Oになるように吸引し、コンデンサー18間の電位が飽
和するまで続ける(約1分間)。電位計19で測定したこ
のときの飽和電位をV,コンデンサー容量をC,吸引除去さ
れたトナーの重量をMとすると、トナーの帯電量Qは、 で算出される。
第6図に、潜像画像部電位VDと、振動バイアス電位の
付勢位相でのピーク値V1との電位差|VD−V1|と画像濃度
との関係を示す。トナーの電荷量が−10〜−40μc/gと
いう広い範囲内に於いても十分な画像部濃度を得る為に
は、|VD−V1|が1000V以上であることが好ましい。一
方、|VD−V1|が2000Vを越えるとスリーブと感光体間に
放電が生じ、画像を損傷する。正確にのべると、トナー
の飛翔力及び放電は電界に比例し、電界は電位差をαで
割ったものである。
α=250μmであるから、4(V/μm)≦|VD−V1|/α
≦8(V/μm)の条件で、前記放電を防止しつつ、十分
な画像濃度を得ることができる。
ところでトナーに対する付勢力が大きくても、逆付勢
力が大き過ぎると、ドラム上の画像部に飛翔付着したト
ナーも逆付勢側成分電圧によりはぎ取られ、結果として
は十分な画像濃度が得られない。そこで第7図に画像濃
度に対するV1とV2の関係を示した。チヤージアツプした
トナーをも十分飛翔させ十分な画像濃度を得るために
は、|VL−V1|≧|VL−V2|であることが望ましいことがわ
かる。
つまり、4(V/μm)≦|VD−V1|/α≦(V/μm) の関係と、さらに|VL−V1|≧|VL−V2|の関係を満足す
ることが、十分な画像濃度を得る上で好ましいことを示
している。即ち、付勢位相に於ける潜像画像部電位とス
リーブ電位との電位差の最大値を間隙αで割った電界が
4(V/μm)以上、8(V/μm)以下であること、及
び、付勢位相に於ける潜像非画像部電位とスリーブ電位
との電位差の最大値が、逆付勢位相での潜像非画像部電
位とスリーブ電位との電位差の最大値以上であることが
好ましい。
ところが|VL−V1|≧|V2|の関係をよく考慮すると、潜
像非画像領域(電位VL)の地カブリも考慮する必要性が
出てくる。
つまり|VL−V1|は|VL−V2|より大きければ大きい程良
いという関係であり、このような波形にすると、はぎと
り用逆付勢成分電圧が弱くなるため、画像濃度は高く維
持されるけれど非画像部へのトナー付着残留、つまり地
カブリも発生してしまうことになりかねない。そこで、
地カブリとV1とV2の関係を調べた。これにより第8図に
示す結果となった。これにより、地カブリは、明部電位
VLに対する付勢電界及び逆付勢電界の時間積分が強く影
響することがわかった。
つまり電界の実効値が地カブリトナーには関係する。
即ち、地カブリトナーは、感光体の表面電位によるクロ
ーン力が画像部付着トナーに比べてかなり低いため、時
間とはぎ取り量が比例するため、カブリ防止には時間積
分が効く結果となる。一方、画像部付着トナーは、感光
体の表面電位とトナーの電荷による強いクローン保持力
により、1度飛翔し感光体に付着したトナーははぎ取り
逆付勢成分電界によるはぎ取り力に打ち勝ちほとんどは
ぎ取られない。
このことは、特に第6図において画像部に対する付勢
電界の時間積分値|VD−V1|t1では画像濃度との関係を説
明できないことからも理解できる。そして第9図は|VD
−V1|t1が大きくてもV1の強度が低くなると画像濃度が
極端に下がることを示している。第9図で、点aは第1
図に示すようにV1=−900(V)t1=100msec(デユーテ
イ比20%)、点bは第4図に示すようにV1=−700、t1
=250msec(デユーテイ比50%)、点cはV1=−400V、t
1=400msec(デユーテイ比80%)での画像部濃度を示
す。|VD−V1|t1の値は、点aでは140(V・msec)、点
bでは300(V・msec)、点cでは360(V・msec)であ
る。(因に、いずれの場合も振動バイアス電圧のピーク
・トウ・ピーク値は1500Vである。) いずれにせよ、第8図から、|VL−V2|t2<|VL−V1|t1
であると、現像能力がはぎ取り力より大きくなり、非画
像部へのカブリが多くなる。
さらに|VL−V2|t2>3|VL−V1|t1になると、スリーブ
との摩擦によって、電荷を十分に得られなかったトナー
やトナー同士の摩擦帯電等により、逆電荷を保持したト
ナーが逆付勢成分電界により非画像部に付着されてしま
う現象が発生してカブリが増大してしまう。
これによって、地カブリを防止する観点に於いては、
|VL−V1|t1≦|VL−V2|t2≦3|VL−V1|t1、即ち、逆付勢
位相に於ける、潜像非画像部電位とスリーブ電位との電
位差の振動バイアス電圧1周期中での時間積分値が、付
勢位相に於ける両者間電位差の上記1周期中での時間積
分値以上であって、かつこれの3倍以下という条件が望
ましい。
尚、以上に於いて、画像濃度は反射濃度計(マクベス
社製RD914)を用い直径5mm範囲のベタ画像濃度を測定し
た結果である。
一方、第8図は、地カブリ濃度を反射濃度計(東京電
色社製MODEL,TC−6DS)を用いて直径20mm範囲の紙面上
の地カブリ濃度を反射率として測定し、トナーのない紙
面上の反射率と比較したものである。
そして、地カブリを(非画像部反射率)/(紙の表面
反射率)で3段階に分けて、95%以上はほとんど地カブ
リがなく良好なレベルであり、90%以下は地カブリがひ
どく複写に耐えられないレベルであり、95%〜90%はそ
の中間にあたる。
第10図に、正弦波に類似した波形の振動バイアス電圧
の例を示す。斯かるバイアス電圧を第2図のスリーブ22
に印加して得られた濃度特性を第10図に示す。(潜像の
VDは+500V,VLは+50Vである。)このような波形の振動
バイアス電圧を使用しても、前述したと同じ各種の効果
が得られる。その他、本発明は、三角波形等、他の波形
の振動バイアス電圧も使用できる。いずれの波形の振動
バイアス電圧を利用しても、画像濃度、カブリに関する
前述した好適条件を適用できる。
尚、本明細書でデユーティ比というのは次のように定
義される。即ち、振動バイアス電圧を時間tの関数
V(t),振動バイアス電圧の潜像非画像部側ピーク値をV1,
潜像画像部側ピーク値をV2,VsをV1とV2の間の値、振動
バイアス電圧の1周期(t1+t2)で、時刻0から時刻t1
までの間(V(t)−Vs)が(V1−Vs)と同符号、時刻t1
ら時刻(t1+t2)までの間(V(t)−Vs)が(V2−Vs)と
同符号、 とする。而して、デユーテイ比はt1/(t1+t2)によっ
て定義される。
第1図ではデユーテイ比は0.2であり、第10図では0.3
である。(第10図ではVs=0(V)、t1=150(μse
c),t2=350(μsec)である。) いずれにせよ、本発明ではデユーテイ比が0.5未満の
振動バイアス電圧が使用されるが、デユーテイ比は特に
0.1以上0.4以下であることが好ましい。デユーテイ比が
0.4より大となると細線再現性が低下し、デユーテイ比
が0.1より小となるとトナーの振動電界に対する応答性
が低下して階調領域の再現性が低下する。最も好ましく
はデユーテイ比が0.2以上0.3以下であることである。
また振動バイアス電圧の周波数は1.0KHz以上、5kHz以
下であることが好ましい。これは、周波数が1.0kHzより
小になると、階調性が良くなるが、地カブリを十分解消
するのが困難となる。これは、トナーの往復動回数が少
ない低周波領域では非画像部でも付勢側バイアス電界に
よる潜像保持体へのトナーの押しつけ力が強くなり過
ぎ、逆付勢側バイアス電界によるトナーのはぎ取り力に
よっても非画像部に付着したトナーを十分に除去できな
いためと考えられる。
そして、周波数が5.0kHzより大になると、トナーが潜
像保持体に充分接触しないうちに逆付勢側のバイアス電
界が印加されることになり、現像性が著しく低下する。
つまりトナー自身が高周波電界に応答できなくなる。特
に非対称、振動バイアス電界の周波数は1.5kHz以上3kHz
以下で最適な画像性を示した。
尚、現像部に於ける像担持体と現像剤担持体との最小
間隙は50μm以上、500μm以下が好ましい。
また、本発明は負極性の静電潜像(例えば有機光電導
体に形成された潜像)を正極性に帯電したトナーで現像
そのものに対しても適用できる。
この場合、VD,VLは負となり、V2は負、V1は正の値と
なる。
また、本発明は電子写真法ばかりでなく、誘電体表面
に変調されたイオン流による静電潜像を形成し、これを
現像するものにも適用できる。
〔効果〕
以上説明したように、本発明によれば以下の効果が得
られる。
(1)トナーのチヤージアツプを防止し、常に良好な画
像濃度を得ることができる。
(2)トナーの電荷量の変動に対して現像性がほとんど
影響されない。
(3)土カブリに強く、階調性の優れた画質を得ること
ができる。
(4)高帯電トナーも潜像に付着するのでエツジ効果が
ある、シヤープなライン再現が可能となり非常に優れた
細線画質を得ることができる。
(5)振動バイアス波形に対するラテテユードが広い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に於ける振動バイアス電圧波
形の説明図、 第2図は本発明の一実施例の説明図、 第3図は第1図のバイアス電圧で得られた現像画像の濃
度特性の説明図、 第4図は従来例に於ける振動バイアス電圧の説明図、 第5図は第4図のバイアス電圧で得られた現像画像の濃
度特性の説明図、 第6図は|VD−V1|と画像部の現像濃度の関係の説明図、 第7図は|VL−V1|/|VL−V2|と画像部の現像濃度の関係
の説明図、 第8図はカブリ量の説明図、 第9図は|VD−V1|t1と現像部の画像濃度の関係の説明
図、 第10図は本発明の他の実施例に於ける振動バイアス電圧
波形の説明図、 第11図は第10図のバイアス電圧で得られた現像画像の濃
度特性の説明図、 第12図はトナー帯電量測定方法の説明図である。 1……電子写真感光ドラム 22……現像スリーブ 25……非対称振動電圧源 T……磁性トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−111563(JP,A) 特開 昭61−239251(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/06 101 G03G 15/08 - 15/09

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体と現像剤層を担持した現像剤担持
    体とを対向させ、現像剤担持体に振動バイアス電圧を印
    加して、像担持体に形成された静電潜像を現像す方法に
    於いて、 静電潜像の画像部に関しては、付勢位相での静電潜像画
    像部電位と現像剤担持体電位間の電位差Vu1の最大値Vu
    1maxが逆付勢位相での両者間の電位差Vr1の最大値Vr
    1maxよりも大であり、かつ振動バイアス電圧の一周期に
    於ける上記付勢位相での電位差Vu1時間積分値Iu1が上記
    逆付勢位相での電位差Vr1の時間積分値Ir1より大であ
    り、 静電潜像の非画像部に関しては、付勢位相での静電潜像
    非画像部電位と現像剤担持体間の電位差Vu2の最大値Vu
    2maxが逆付勢位相での両者間の電位差Vr2の最大値Vr
    2max以上であり、かつ振動バイアス電圧の一周期に於け
    る上記付勢位相での電位差Vu2の時間積分値Iu2が上記逆
    付勢位相での電位差Vr2の時間積分値Ir2以下である、 ことを特徴とする現像方法。
  2. 【請求項2】像担持体と現像剤担持体間の最小間隔をd
    とすると、 4(V/μm)≦Vu1max/d ≦8(V/μm) 1≦Ir2/Iu2≦3 である請求項(1)に記載の現像方法。
  3. 【請求項3】振動バイアス電圧のデユーテイ比が0.1以
    上0.4以下である請求項(1)又は(2)に記載の現像
    方法。
  4. 【請求項4】像担持体と現像剤担持体とを現像剤層の厚
    み以上の間隔を介して対向させる請求項(1)乃至
    (3)に記載の現像方法。
  5. 【請求項5】現像剤層を担持搬送して像担持体に付与す
    る現像剤担持体と、上記現像剤層の厚みが現像部に於い
    て像担持体と現像剤担持体の最小間隔よりも薄くなるよ
    うに現像剤層厚を規制する層厚規制部材と、上記現像剤
    担持体に振動バイアス電圧を印加するバイアス印加手段
    と、を備え、 上記バイアス印加手段は、静電潜像画像部電位と非画像
    部電位とがそれらの間に位置する第1と第2のピーク値
    を持った振動バイアス電圧であって、静電潜像非画像部
    電位側の第1ピーク値と静電潜像非画像部電位との差
    が、静電潜像画像部電位側の第2ピーク値と静電潜像非
    画像部電位との差以上であり、かつデユーテイ比が0.5
    未満である振動バイアス電圧を現像剤担持体に印加する
    ことを特徴とする現像装置。
  6. 【請求項6】前記デユーテイ比は0.1以上0.4以下である
    請求項(5)に記載の現像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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