JP2963853B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2963853B2
JP2963853B2 JP6301636A JP30163694A JP2963853B2 JP 2963853 B2 JP2963853 B2 JP 2963853B2 JP 6301636 A JP6301636 A JP 6301636A JP 30163694 A JP30163694 A JP 30163694A JP 2963853 B2 JP2963853 B2 JP 2963853B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を利用
し、静電潜像担持体上に形成した静電潜像を現像して可
視化する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier and visualizes the electrostatic latent image using an electrophotographic method.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置に
おいては、静電潜像担持体上に形成した静電潜像を現像
装置により現像してトナー像として可視化することを行
っている。従来の現像装置を備えた画像形成装置の一例
の要部を図8に示す。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus using an electrophotographic method, an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier is developed by a developing device and visualized as a toner image. FIG. 8 shows a main part of an example of an image forming apparatus provided with a conventional developing device.

【0003】本画像形成装置は、図8に示す様に、静電
潜像担持体としてα−Si感光層を塗布された感光ドラ
ム1を備え、本例では感光ドラム1は直径80mmを有
し、図中矢印方向に毎秒320mmの速度で回転して、
その周囲に配設された一次帯電器(図示せず)により4
00Vに一様に一次帯電される。次いで感光ドラム1は
光学系を通した像露光、又はレーザ、LED等の発光素
子(図示せず)による画像情報に基づいた露光がされ、
感光ドラム1上に静電潜像が形成される。この感光ドラ
ム1に形成された静電潜像は、感光ドラム1の周囲に配
設された現像装置によって現像される。
As shown in FIG. 8, this image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 coated with an α-Si photosensitive layer as an electrostatic latent image carrier. In this embodiment, the photosensitive drum 1 has a diameter of 80 mm. , Rotate in the direction of the arrow at a speed of 320 mm per second,
The primary charger (not shown) disposed around the
Primary charging is uniformly performed at 00V. Next, the photosensitive drum 1 is subjected to image exposure through an optical system or exposure based on image information by a light emitting element (not shown) such as a laser or an LED.
An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by a developing device provided around the photosensitive drum 1.

【0004】本現像装置は、現像剤として磁性トナーを
収容した現像容器5内に現像剤担持体としての現像スリ
ーブ2、マグネットローラ3及び磁性ブレード4が設け
られている。現像スリーブ2は直径25mmを有し、感
光ドラム1と対向した開口部内に矢印方向に回転自在に
配設され、この現像スリーブ2内にはマグネットローラ
3が固定して配設されている。
In this developing apparatus, a developing sleeve 2 as a developer carrier, a magnet roller 3 and a magnetic blade 4 are provided in a developing container 5 containing a magnetic toner as a developer. The developing sleeve 2 has a diameter of 25 mm, and is rotatably disposed in the opening facing the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow. A magnet roller 3 is fixedly disposed in the developing sleeve 2.

【0005】現像スリーブ2は、トナーを担持して感光
ドラム1と対向した現像部へと搬送し、その搬送途上で
トナーが磁性ブレード4により層厚を規制されて、現像
スリーブ2上に一定厚の薄層のトナー層が塗布形成され
る。
The developing sleeve 2 carries the toner and transports the toner to a developing section facing the photosensitive drum 1. During the transport, the layer thickness of the toner is regulated by the magnetic blade 4, and the toner is fixed on the developing sleeve 2. Is applied to form a thin toner layer.

【0006】以上のようにして現像スリーブ2上に薄層
のトナー層に塗布されたトナーは、それまでの過程にお
いて磁性ブレード4及び現像スリーブ2により摺擦さ
れ、−10μC/gの帯電電荷が付与される。
The toner applied to the thin toner layer on the developing sleeve 2 as described above is rubbed by the magnetic blade 4 and the developing sleeve 2 in the process so far, and a charge of -10 μC / g is generated. Granted.

【0007】前記の感光ドラム1と現像スリーブ2とは
現像部において、50〜500μmの間隙を開けて非接
触に配置され、この現像部の現像スリーブ2、感光ドラ
ム1間(SD間)の間隙にバイアス電源により、周波
数:1KHz〜8KHz、振幅:400〜3000V、
波形の積分平均値VDC:50〜300Vからなる直流電
圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスが印加されてお
り、現像電界が生じている。前記の交流電圧としては、
サイン波、三角波、ノコギリ波、矩形波、更には波形の
ピーク・トゥ・ピーク電圧の1/2値と積分平均VDC
が異なった値となるようなバイアス(以下、このバイア
スをデューティーバイアス(Dutyバイアス)と呼
ぶ)等が、従来公知である。
The photosensitive drum 1 and the developing sleeve 2 are arranged in a non-contact manner with a gap of 50 to 500 μm in the developing section, and a gap between the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 1 (between SD) in the developing section. , By a bias power supply, frequency: 1 KHz to 8 KHz, amplitude: 400 to 3000 V,
A developing bias in which a DC voltage having an integrated average value of the waveform V DC : 50 to 300 V and an AC voltage are superimposed is applied, and a developing electric field is generated. As the AC voltage,
A sine wave, a triangular wave, a sawtooth wave, a rectangular wave, and a bias such that the 値 value of the peak-to-peak voltage of the waveform is different from the integrated average VDC (hereinafter, this bias is referred to as a duty bias ( Duty bias) is conventionally known.

【0008】現像スリーブ2上の電荷を帯びたトナー
は、現像部においてこれらの現像電界から受ける力によ
って、現像スリーブ2の表面から感光ドラム1の表面へ
転移し、感光ドラム1上の静電潜像の正規現像が行われ
る。
The charged toner on the developing sleeve 2 is transferred from the surface of the developing sleeve 2 to the surface of the photosensitive drum 1 by the force received from the developing electric field in the developing section, and the electrostatic latent on the photosensitive drum 1 is changed. Regular development of the image is performed.

【0009】上述したバイアスに関しては、サイン波や
三角波等に変えて矩形波とすることで濃度が向上するこ
とが知られている。これは同じピーク・トゥ・ピーク電
圧(以下VPPと記す)の場合には、矩形波の方が実効値
が大きいためである。
It is known that the density of the above-mentioned bias is improved by changing it to a rectangular wave instead of a sine wave or a triangular wave. This is because, for the same peak-to-peak voltage (hereinafter referred to as V PP ), the rectangular wave has a larger effective value.

【0010】更に、矩形波に変えて、Dutyバイアス
とすることで、特にハーフトーンの画質の均一性が、向
上することが知られている。
Furthermore, it is known that the uniformity of the halftone image quality is improved by using a duty bias instead of a rectangular wave.

【0011】これを図9で説明する。図9は、感光体上
の電位を示す図で、縦軸に電位をとってある。VDは感
光体上のダーク電位であり、ベタ黒に現像される。VL
はライト電位で、現像されない。中間のVHがハーフト
ーン電位で、現像バイアスVDC(図中200Vとする)
との差に応じて、ハーフトーンのグレイに現像される。
This will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing the potential on the photoconductor, with the vertical axis representing the potential. V D is the dark potential on the photoreceptor and is developed into a solid black. V L
Is a light potential and is not developed. The intermediate V H is the halftone potential and the developing bias V DC (200 V in the figure)
Is developed into a half-tone gray according to the difference between.

【0012】なおこの様なハーフトーンの電位関係を実
現するための光学系は、アナログの光学系のみならず、
ディジタルの光学系も含む。
The optical system for realizing such a halftone potential relationship is not only an analog optical system but also an optical system.
Also includes digital optical systems.

【0013】なぜならば、完全な面積階調において、ハ
ーフトーンを形成する場合を除いては、ディジタルの光
学系であっても2値的な電位関係を達成するのは難し
く、ハーフトーンは強度変調的な露光量の違いを用いて
実現するからである。これは近年の解像度の向上(レー
ザー等のスポット径の小径化)に伴って一層顕著となっ
ている。
This is because it is difficult to achieve a binary potential relationship even with a digital optical system except in the case where a halftone is formed in a complete area gradation, and the halftone is intensity-modulated. This is because it is realized using a typical difference in exposure amount. This has become more remarkable with the recent improvement in resolution (small spot diameter of laser or the like).

【0014】この様なハーフトーン電位を現像する場合
の現像バイアスに関して矩形波とDuty波を比較す
る。図9中矩形波を波線で、35%のDuty波を一点
波線で示す。なお、35%のDuty波とはVDCよりも
現像促進側に電位が変位している時間が、一周期の35
%である矩形波とする。
A rectangular wave and a duty wave are compared with respect to a developing bias when developing such a halftone potential. In FIG. 9, a rectangular wave is indicated by a dashed line, and a 35% duty wave is indicated by a one-point dashed line. It should be noted that the 35% duty wave means that the time during which the potential is displaced to the development promoting side of VDC is 35% of one cycle.
% Square wave.

【0015】図から明らかな様に、VHを現像するため
の、現像電界と現像時間は矩形波の場合、電位VH-sqr
で時間tH-sqr であるのに対し、Duty波の場合はV
H-DutyとtH-Dutyである。
As is apparent from the figure, the developing electric field and the developing time for developing V H are equal to the potential V H-sqr in the case of a rectangular wave.
And the time is t H-sqr , whereas in the case of a Duty wave, V
H-Duty and t H-Duty .

【0016】ここでVH-sqr <VH-Dutyであり、かつt
H-sqr >tH-Dutyとなる様なDuty波とすることで、
特にハーフトーンの均一な現像ができることが知られて
いる。
Here, V H -sqr <V H -Duty , and t
By making the duty wave such that H-sqr > t H-Duty ,
In particular, it is known that uniform development of halftone can be performed.

【0017】この理由は現像スリーブ上のトナートリボ
が十分には均一ではなく分布を持ってしまうことに関係
している。
The reason for this is that the toner tribo on the developing sleeve is not sufficiently uniform and has a distribution.

【0018】そして、前述したDuty波とすると矩形
波と比較してより高電界で、かつ、より短い時間でハー
フトーンを現像するために、ハーフトーンに現像される
トナーが、比較的高トリボのトナーとなる。そのためド
ラムへの付着力も増すので、現像されたトナー像が乱さ
れにくく、均一なハーフトーンの現像が可能となるので
ある。
In the case of the above-mentioned duty wave, in order to develop the halftone with a higher electric field and in a shorter time than the rectangular wave, the toner to be developed into the halftone has a relatively high triboelectricity. It becomes toner. As a result, the adhesion to the drum is increased, so that the developed toner image is less likely to be disturbed, and uniform halftone development becomes possible.

【0019】なお、VDを現像する現像電界、及び現像
時間は矩形波に関してVD-sqr,tD-sqr とし、Duty
バイアスに関してVD-Duty,tD-Dutyとする。
The developing electric field for developing V D and the developing time are V D-sqr and t D-sqr for the rectangular wave, and the duty is
The bias is set to V D-Duty and t D-Duty .

【0020】[0020]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記従来例のDutyバイアスを用いた場合、現像スリー
ブ上のトナートリボが低いときには、十分な画像濃度が
得られず、また、ハーフトーンの均一性が不十分である
という欠点があった。これは特に、トナーとしてマグネ
タイト等のリークサイトを持つ磁性トナーを用いた場合
や、高温での使用時や、あるいは画像形成装置を未使用
の状態で放置した後に、使用し始めた時の様にトナート
リボが減衰していて一層低い状況においてより顕著とな
る。
However, when the duty bias of the prior art is used, when the toner tribo on the developing sleeve is low, a sufficient image density cannot be obtained, and the uniformity of halftone is insufficient. There was a disadvantage that it was. This is particularly the case when magnetic toner having a leak site such as magnetite is used as the toner, when used at a high temperature, or when the image forming apparatus is left unused and then started to be used. It becomes more prominent in situations where the toner tribo is attenuated and lower.

【0021】濃度が出ない理由としては、従来例図9で
説明したVDを現像するためのDutyバイアスの現像
時間tD-Dutyが短いために低トリボのトナーがドラムに
到達できにくくなってしまうためと考えられる。
The reason why the density is not obtained is that the development time t D-Duty of the duty bias for developing V D described with reference to FIG. 9 is short, so that it becomes difficult for low tribo toner to reach the drum. It is thought to be.

【0022】ここで、tD-Dutyを長くするために、バイ
アスを矩形波に近づけていくと、濃度は出る方向だが、
前記したようにハーフトーンの均一性が一層低下するこ
とになる。
Here, when the bias is made closer to a rectangular wave in order to lengthen t D-Duty , the density tends to come out.
As described above, the uniformity of the halftone is further reduced.

【0023】また、Dutyバイアスを用いても、低ト
リボトナーを現像する場合にはハーフトーンの均一性が
不十分となってしまう理由は以下のようである。
The reason why the uniformity of the halftone becomes insufficient when a low tribo toner is developed even when the duty bias is used is as follows.

【0024】図10は、図9からVD,VH,VL の電位関
係とDuty バイアスのみを取り出したもので同じであ
る。
FIG. 10 is the same as FIG. 9 except that only the potential relationships of V D , V H , and V L and the duty bias are extracted.

【0025】まずVHに対してVH-Dutyなる電界によ
り、現像スリーブ上のトナーはスリーブとの鏡像力に打
ち勝って飛び出し、かつ、ドラム方向への電界を受けt
H-Dutyの間にドラム上のVHに到達する。
[0025] The V H-Duty becomes electric field to the first V H, the toner on the developing sleeve is jumped out overcomes the image force of the sleeve, and, t receive an electric field in the drum direction
Reach V H on the drum during H-Duty .

【0026】そして交流バイアスが変化してトナーをド
ラムから引き剥そうとするが、VHとドラムとの電界が
ある程度以上強くなった場合に、一旦付着したトナーは
ドラムとの鏡像力を相殺して、スリーブ上に逆飛翔しよ
うとする。
When the AC bias is changed and the toner is to be peeled off from the drum, when the electric field between VH and the drum becomes stronger than a certain level, the toner which has once adhered cancels out the mirror image force with the drum. Try to fly back on the sleeve.

【0027】ここでトナートリボが高い場合は、仮にV
Hと200V以上の差となったときに、再びトナーがド
ラム上から飛び出すとすると図10中スレッシュホール
ドバイアスとしてVth1よりも強いバイアスがかかって
いるときトナーはスリーブへと逆飛翔するので図中散点
模様で示した領域Iで、この面積分の力を受けてスリー
ブに戻ることになる。
Here, if the toner tribo is high, if V
If the toner jumps out of the drum again when the difference between H and 200 V or more is obtained, the toner will fly back to the sleeve when a bias higher than V th1 is applied as the threshold bias in FIG. In the area I indicated by the dotted pattern, the sleeve returns under the force of this area.

【0028】一方トナートリボが低い場合はこのスレッ
シュホールドが低くなるので、仮に125Vの差となっ
たときドラムから飛び出すとすると、Vth2で示した電
位より高い領域(斜線で示した領域)IIの力を受けてス
リーブへ戻ることになる。図中明らかに面積的に散点模
様で示した領域Iよりも斜線のみで示した領域IIが大と
なる。そのため低トリボの場合はVHを現像したはずの
トナーが再びドラムから引き戻され易く、従ってDut
yバイアスを用いてもハーフトーンの均一性を十分とす
ることができないでいた。
On the other hand, if the toner tribo is low, the threshold value is low. If it is assumed that the toner jumps out of the drum when a difference of 125 V is reached, the force of the region II (region indicated by oblique lines) higher than the potential indicated by V th2 In response, he returns to the sleeve. In the drawing, the area II indicated only by oblique lines is larger than the area I indicated by a dotted pattern in terms of area. Therefore, in the case of a low tribo, the toner which should have developed VH is easily pulled back from the drum again, and
Even when the y bias is used, the uniformity of the halftone cannot be made sufficient.

【0029】ここでハーフトーンの均一性を向上させる
ために、より一層Dutyをかけて、図10の波線のよ
うなバイアスとすれば点線で示した斜線領域III の面積
を小さくできるのでハーフトーンの均一性は改善する
が、前述した理由でさらに濃度は出にくくなってしま
う。
Here, if the duty is further applied to improve the uniformity of the halftone and the bias is applied as shown by the broken line in FIG. 10, the area of the hatched region III indicated by the dotted line can be reduced. Although the uniformity is improved, it becomes more difficult to obtain a density for the reasons described above.

【0030】この様に低トリボのトナーを用いた場合、
Dutyバイアスを使用しても濃度やハーフトーンの均
一性が不十分であり、このとき濃度のためには、矩形波
の方が有利であるが、ハーフトーンの均一性がより一層
劣ることになり、逆にハーフトーンの均一性のために
は、より顕著なDutyバイアスとすると良いが、濃度
が出にくくなるという問題があった。
When the low tribo toner is used,
Even when the duty bias is used, the uniformity of the density and the halftone is insufficient. At this time, the rectangular wave is more advantageous for the density, but the uniformity of the halftone is further deteriorated. On the other hand, in order to achieve the uniformity of the halftone, it is preferable to use a more remarkable Duty bias, but there is a problem that the density is hardly obtained.

【0031】そこで、本出願に係る第1の発明の目的
は、低トリボトナーを現像する場合においても濃度とハ
ーフトーンの均一性を両立させ、良好な画質を得ること
を可能とする画像形成装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the first invention of the present application is to provide an image forming apparatus that can achieve both good density and halftone uniformity and obtain good image quality even when developing low tribo toner. To provide.

【0032】また、本出願に係る第2の発明の目的は、
特に濃度と均一性に優れた画像を得ることのできる画像
形成装置を提供することにある。
Further, the object of the second invention according to the present application is to
In particular, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining an image excellent in density and uniformity.

【0033】さらに、本出願に係る第3の発明の目的
は、ハーフトーンの現像時間の短縮による均一性の確
保、ダーク電位部の現像時間の増加による濃度の上昇、
及び引き戻し時間の短縮による濃度の均一性の維持を全
て実現することのできる画像形成装置を提供することに
ある。
Further, the object of the third invention according to the present application is to secure uniformity by shortening the halftone development time, increase the density by increasing the development time of the dark potential portion,
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of realizing the maintenance of the uniformity of the density by shortening the retraction time.

【0034】また、本出願に係る第4の発明の目的は、
簡易な回路構成により、ダーク電位部の濃度確保とハー
フトーン部の均一性維持を図ることのできる画像形成装
置を提供することにある。
The object of the fourth invention according to the present application is as follows.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of securing a dark potential portion density and maintaining a halftone portion uniformity with a simple circuit configuration.

【0035】さらに、本出願に係る第5の発明の目的
は、より一層簡易な回路構成により、ダーク電位部の濃
度確保とハーフトーン部の均一性維持を図ることのでき
る画像形成装置を提供することにある。
Still another object of the fifth invention of the present application is to provide an image forming apparatus capable of securing the density of the dark potential portion and maintaining the uniformity of the halftone portion with a simpler circuit configuration. It is in.

【0036】また、本出願に係る第6の発明の目的は、
ハーフトーン画像のうち、比較的多少のムラでも見苦し
いと認識される濃度領域において、均一性を十分に保つ
ことのできる画像形成装置を提供することにある。
The object of the sixth invention according to the present application is to
It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of sufficiently maintaining uniformity in a density region in a halftone image in which even a relatively small amount of unevenness is recognized as unsightly.

【0037】さらに、本出願に係る第7の発明の目的
は、現像剤の帯電量の異なる様々な使用環境において
も、濃度と均一性を十分に得ることのできる画像形成装
置を提供することにある。
It is a further object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining sufficient density and uniformity even in various use environments having different amounts of charge of the developer. is there.

【0038】また、本出願に係る第8の発明の目的は、
小さなピーク・トゥ・ピーク電圧を用いる場合でも、濃
度と均一性を十分に得ることのできる画像形成装置を提
供することにある。
The object of the eighth invention according to the present application is to
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of sufficiently obtaining density and uniformity even when a small peak-to-peak voltage is used.

【0039】さらに、本出願に係る第9の発明によれ
ば、低トリボのトナーであっても濃度と均一性を十分に
得ることができ、カブリのない良好な画像を得ることの
できる画像形成装置を提供することを目的としている。
Further, according to the ninth aspect of the present invention, even with a low tribo toner, it is possible to obtain sufficient density and uniformity, and to form an image capable of obtaining a good image without fog. It is intended to provide a device.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
によれば、前記目的は、静電潜像が形成される静電潜像
担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体とを有し、該
現像剤担持体に所定の現像バイアスを印加することによ
り前記現像剤担持体に担持された現像剤を前記静電潜像
担持体上の静電潜像に付着させ可視画像化する画像形成
装置において、前記現像剤担持体に印加する前記現像バ
イアスは交互電圧であり、該交互電圧の一周期内に前記
現像剤担持体から前記潜像担持体に向かう方向に現像剤
を移動させる方向の飛ばし電圧のピークから、前記潜像
担持体から前記現像剤担持体に向かう方向に現像剤を移
動させる方向の戻し電圧のピークまでの移行に要する期
間が、前記戻し電圧のピークから前記飛ばし電圧のピー
クまでの移行に要する期間よりも長く、前記飛ばし電圧
が、形成される画像の低濃度部及び高濃度部の双方の現
像に寄与し得る値をとる期間は交互電圧一周期の50%
未満であり、高濃度部の現像に寄与し得る値をとる全体
の期間は交互電圧一周期の50%以上である様に設定し
た現像バイアス波形を用いることにより達成される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and a developer carrier for carrying a developer. And applying a predetermined developing bias to the developer carrier to cause the developer carried on the developer carrier to adhere to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier to form a visible image. In the image forming apparatus, the developing bias applied to the developer carrier is an alternating voltage, and the developer is applied in a direction from the developer carrier to the latent image carrier in one cycle of the alternating voltage. The period required for the transition from the peak of the skip voltage in the moving direction to the peak of the return voltage in the direction of moving the developer from the latent image carrier toward the developer carrier is from the peak of the return voltage. Required for shifting to the peak of the skip voltage That longer than the period, the skip voltage, low density portion and the high density portion period whose values may contribute to the development of both of the image formed is alternately a voltage one period of 50%
The entire period in which the value is less than and which can contribute to the development of the high density portion is achieved by using a developing bias waveform set so as to be 50% or more of one cycle of the alternating voltage.

【0041】また、本出願に係る第2の発明によれば、
前記目的は、前記第1の発明において、飛ばし電圧が、
形成される画像の低濃度部及び高濃度部の双方の現像に
寄与しうる値をとる期間は交互電圧一周期の45%未満
であり、高濃度部の現像に寄与し得る値をとる全体の期
間は交互電圧一周期の55%以上である様に設定した現
像バイアス波形を用いることにより達成される。
According to the second aspect of the present invention,
The object is that in the first invention, the skip voltage is:
The period during which a value that can contribute to the development of both the low-density portion and the high-density portion of the formed image is less than 45% of one cycle of the alternating voltage, and the entire value that can contribute to the development of the high-density portion is The period is achieved by using a developing bias waveform set so as to be 55% or more of one cycle of the alternating voltage.

【0042】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、前記目的は、前記第1の発明または第2の発明にお
いて、交互電圧の一周期内に現像剤担持体から潜像担持
体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の飛ばし電圧
のピークから、潜像担持体から現像剤担持体に向かう方
向に現像剤を移動させる方向の戻し電圧のピークまでの
単位時間当たりのバイアスの変位は、初期は急峻であっ
て、順次緩やかになることにより達成される。
Further, according to the third invention of the present application, the object is that in the first invention or the second invention, the developer is transferred from the developer carrier to the latent image carrier within one cycle of the alternating voltage. The bias displacement per unit time from the peak of the skip voltage in the direction of moving the developer in the direction toward the peak of the return voltage in the direction of moving the developer in the direction from the latent image carrier to the developer carrier is: , Is achieved by being steep in the beginning and gradually becoming gentler.

【0043】また、本出願に係る第4の発明によれば、
前記目的は、前記第1の発明または第2の発明におい
て、交互電圧の一周期内に潜像担持体から現像剤担持体
に向かう方向に現像剤を移動させる方向の戻し電圧のピ
ークから、現像剤担持体から潜像担持体に向かう方向に
現像剤を移動させる方向の飛ばし電圧のピークまでの単
位時間当たりのバイアスの変位は、ほぼ一定であること
により達成される。
According to the fourth aspect of the present invention,
The object of the first or second aspect of the present invention is that, in one cycle of the alternating voltage, the peak of the return voltage in the direction in which the developer moves in the direction from the latent image carrier to the developer carrier is determined. The bias displacement per unit time up to the peak of the skip voltage in the direction in which the developer is moved in the direction from the developer carrier to the latent image carrier is achieved by being substantially constant.

【0044】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、前記目的は、前記第1の発明ないし第3の発明のい
ずれかにおいて、交互電圧の一周期内に現像剤担持体か
ら潜像担持体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の
飛ばし電圧のピークから、潜像担持体から現像剤担持体
に向かう方向に現像剤を移動させる方向の戻し電圧のピ
ークまでの単位時間当たりのバイアスの変位は、ほぼ指
数関数的に変化することにより達成される。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, the object is any of the first to third aspects, wherein the latent image is transferred from the developer carrying member within one cycle of the alternating voltage. Bias per unit time from the peak of the skip voltage in the direction of moving the developer toward the carrier to the peak of the return voltage in the direction of moving the developer from the latent image carrier to the developer carrier Is achieved by changing approximately exponentially.

【0045】また、本出願に係る第6の発明によれば、
前記目的は、前記第1の発明ないし第5の発明のいずれ
かにおいて、低濃度部とは、形成される画像濃度が0.
8以下であることにより達成される。
According to the sixth aspect of the present invention,
The object of the present invention is that, in any one of the first to fifth inventions, the low-density portion means that the image density to be formed is 0.
8 or less.

【0046】さらに、本出願に係る第7の発明によれ
ば、前記目的は、前記第1の発明ないし第6の発明のい
ずれかにおいて、現像剤担持体に担持され画像形成を行
う現像剤の現像剤担持体上の平均帯電量が−15μC/
g〜15μC/gであることにより達成される。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, the object is to provide the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the developer carried on the developer carrying member to form an image is provided. The average charge amount on the developer carrying member is −15 μC /
g to 15 μC / g.

【0047】また、本出願に係る第8の発明によれば、
前記目的は、前記第1の発明ないし第7の発明のいずれ
かにおいて、現像剤が一成分現像剤であることにより達
成される。
According to the eighth aspect of the present invention,
The above object is achieved by any one of the first to seventh inventions, wherein the developer is a one-component developer.

【0048】さらに、本出願に係る第9の発明によれ
ば、前記目的は、前記第1の発明ないし第8の発明のい
ずれかにおいて、現像剤が磁性現像剤であることにより
達成される。
Further, according to a ninth aspect of the present invention, the above object is achieved by any one of the first to eighth aspects, wherein the developer is a magnetic developer.

【0049】[0049]

【作用】本出願に係る第1の発明によれば、飛ばし電圧
が高濃度部と低濃度部の双方の現像に寄与し得る値をと
る期間tH-slopeは、交互電圧一周期の50%未満と短
くなっているため、現像剤の帯電量が全体的に低い場合
でも、低濃度部は高目の帯電量の現像剤により現像さ
れ、現像剤の潜像担持体への付着力が増加して現像され
た現像剤像が乱されにくく、低濃度部の濃度の十分な均
一性が保たれる。これに対し、高濃度部においては、低
帯電量の現像剤の付着量が低下して画像濃度が低くなる
傾向にあるが、交互電圧の一周期内に潜像担持体へ現像
剤を付着させる飛ばし電圧のピークから、現像剤担持体
に現像剤を戻す戻し電圧のピークまでの移行期間が、前
記戻し電圧のピークから前記飛ばし電圧のピークまでの
移行期間よりも長く、前記期間tH-slopeよりも高濃度
部の現像に寄与し得る値をとる全体の期間tD-slope
方が長くなっているため、バイアス電圧が低濃度部と同
電位に達してから高濃度部と同電位に達するまでの期間
が従来よりも長くなり、この期間においては弱い電界で
はあるが高濃度部の現像に寄与し得る電圧が印加される
ことになる。従って、逆バイアスが印加されない限り、
現像剤はそのスピードを維持して飛翔を続けるので、低
帯電量の現像剤の様に一定時間で飛翔できる距離の短い
現像剤も潜像担持体に到達させることができ、濃度を向
上させると考えられる。さらに、上述のように飛ばし電
圧のピークから戻し電圧のピークまでの移行期間が、戻
し電圧のピークから飛ばし電圧のピークまでの移行期間
よりも長く、前記期間tD-slopeが50%以上なので、
高濃度部における引き戻し時間は50%未満となり、現
像剤が引き戻され難くく十分な濃度が得られると考えら
れる。また、この様に高濃度部に影響を及ぼす戻し電圧
は、同時に低濃度部における現像剤の引き戻しにも寄与
するため、現像剤の帯電量が低い場合でも、引き戻し時
間が短く、現像剤が引き戻され難いので、上述した様に
期間tH-slopeが50%未満であることと相俟って、低
濃度部の濃度の均一性を十分に保つ。
According to the first aspect of the present invention, the period t H-slope in which the skip voltage takes a value that can contribute to the development of both the high density portion and the low density portion is 50% of one cycle of the alternating voltage. Even if the charge amount of the developer is low overall, the low-density portion is developed by the developer having a higher charge amount, and the adhesive force of the developer to the latent image carrier increases. The developed developer image is less likely to be disturbed, and sufficient uniformity of the density of the low density portion is maintained. On the other hand, in the high-density portion, the amount of the low-charged amount of the developer tends to decrease and the image density tends to decrease. However, the developer adheres to the latent image carrier within one cycle of the alternating voltage. The transition period from the peak of the skip voltage to the peak of the return voltage for returning the developer to the developer carrier is longer than the transition period from the peak of the return voltage to the peak of the skip voltage, and the period t H-slope Since the entire period t D-slope that takes a value that can contribute to the development of the high-density area is longer than that of the high-density area, the bias voltage reaches the same potential as that of the low-density area and then becomes the same potential as the high-density area. The time required to reach this is longer than before, and in this period, a voltage that is a weak electric field but can contribute to the development of the high density portion is applied. Therefore, unless a reverse bias is applied,
Since the developer continues to fly while maintaining its speed, even a developer with a short distance that can fly in a certain time, such as a developer with a low charge amount, can reach the latent image carrier, and if the density is improved, Conceivable. Further, as described above, the transition period from the peak of the skip voltage to the peak of the return voltage is longer than the transition period from the peak of the return voltage to the peak of the skip voltage, and the period t D-slope is 50% or more.
The retraction time in the high-density portion is less than 50%, and it is considered that the developer is hard to be pulled back and a sufficient density can be obtained. In addition, since the return voltage affecting the high-density portion also contributes to the retraction of the developer in the low-density portion, the retraction time is short even when the charge amount of the developer is low, and the developer is not returned. As described above, the period t H-slope is less than 50% as described above, and the uniformity of the concentration in the low concentration portion is sufficiently maintained.

【0050】また、本出願に係る第2の発明によれば、
前記第1の発明において、飛ばし電圧の前記期間t
H-slopeが交互電圧一周期の45%未満であり、前記期
間tD-slopeが交互電圧一周期の55%以上である様に
設定した現像バイアス波形を用いるので、バイアス電圧
が低濃度部と同電位に達してから高濃度部と同電位に達
するまでの期間を十分にとり、高濃度部の濃度を十分に
上昇させる。引き戻し時間も短くなり、低濃度部の濃度
の均一性を十分に保つ。
According to the second aspect of the present invention,
In the first aspect, the period t of the skip voltage is used.
Since the developing bias waveform is set so that H-slope is less than 45% of one cycle of the alternating voltage and the period t D-slope is 55% or more of one cycle of the alternating voltage, the bias voltage is lower than the low density part. A sufficient period is taken from when the potential reaches the same potential to reach the same potential as the high-concentration portion, and the concentration in the high-concentration portion is sufficiently increased. The retraction time is also shortened, and the uniformity of the concentration in the low concentration portion is sufficiently maintained.

【0051】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、前記第1の発明または第2の発明において、前記飛
ばし電圧のピークから前記戻し電圧のピークまでの単位
時間当たりのバイアスの変位は、初期は急峻であって、
順次緩やかになっているので、急峻な期間において、高
帯電量の現像剤を選択的に飛翔させることにより低濃度
部の均一性の維持を図り、緩やかな期間において順方向
バイアスの維持により高濃度部の濃度を確保し、かつ引
き戻し時間の短縮により低濃度部の均一性を維持する。
Further, according to the third invention of the present application, in the first invention or the second invention, the displacement of the bias per unit time from the peak of the skip voltage to the peak of the return voltage is as follows. , Initially steep,
As the temperature gradually decreases, uniformity of low-density areas is maintained by selectively flying high-charged developer during steep periods, and high-density is maintained by maintaining forward bias during gentle periods. Parts, and maintain uniformity of the low concentration parts by shortening the retraction time.

【0052】また、本出願に係る第4の発明によれば、
前記第1の発明または第2の発明において、前記戻し電
圧のピークから前記飛ばし電圧のピークまでの単位時間
当たりのバイアスの変位を、ほぼ一定とするので、簡易
な回路構成により、高濃度部の濃度確保と低濃度部の均
一性維持を図る。
According to the fourth aspect of the present invention,
In the first invention or the second invention, the bias displacement per unit time from the peak of the return voltage to the peak of the skipping voltage is made substantially constant. To secure the concentration and maintain the uniformity of the low concentration part.

【0053】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、前記第1の発明ないし第3の発明のいずれかにおい
て、前記飛ばし電圧のピークから前記戻し電圧のピーク
までの単位時間当たりのバイアスの変位を、ほぼ指数関
数的に変化させるので、より簡易な回路構成により、前
記期間tH-slopeと前記期間tD-slope との差を十分に
確保して、高濃度部の濃度の上昇と低濃度部の濃度の均
一性を維持する。
Further, according to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the bias per unit time from the peak of the skip voltage to the peak of the return voltage is provided. Is changed approximately exponentially, and with a simpler circuit configuration, a sufficient difference between the period t H-slope and the period t D-slope is ensured to increase the concentration of the high concentration portion. And maintain the uniformity of the concentration in the low concentration part.

【0054】また、本出願に係る第6の発明によれば、
前記第1の発明ないし第5の発明のいずれかにおいて、
低濃度部とは、形成される画像濃度が0.8以下であ
り、多少のムラでも非常に見苦しいと認識される濃度領
域であるが、上述のように均一性を保ち良好な画像を得
る。
According to the sixth invention of the present application,
In any one of the first to fifth inventions,
The low-density portion is a density region in which the formed image density is 0.8 or less, and it is recognized that even a slight unevenness is very unsightly, but as described above, uniformity is maintained and a good image is obtained.

【0055】さらに、本出願に係る第7の発明によれ
ば、前記第1の発明ないし第6の発明のいずれかにおい
て、現像剤担持体に担持され画像形成を行う現像剤の現
像剤担持体上の平均帯電量が−15μC/g〜15μC
/gと広範囲なので、様々な使用環境においても、高濃
度部の濃度の上昇と低濃度部の濃度の均一性を維持す
る。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the developer carrier of the developer carried on the developer carrier to form an image is provided. The above average charge amount is −15 μC / g to 15 μC
/ G, so that even in various use environments, the density of the high-density portion is increased and the uniformity of the density of the low-density portion is maintained.

【0056】また、本出願に係る第8の発明によれば、
前記目的は、前記第1の発明ないし第7の発明のいずれ
かにおいて、現像剤が一成分現像剤であるので、現像剤
担持体上の現像剤層が薄く形成され、潜像担持体と現像
剤担持体の間隙を小さくでき、小さなピーク・トゥ・ピ
ーク電圧により前記高濃度部の濃度確保と低濃度部の均
一性の維持を図る。
According to the eighth aspect of the present invention,
The object of the present invention is that in any one of the first to seventh inventions, since the developer is a one-component developer, the developer layer on the developer carrier is formed thin, and the The gap between the agent carriers can be reduced, and the small peak-to-peak voltage secures the concentration in the high concentration portion and maintains the uniformity in the low concentration portion.

【0057】さらに、本出願に係る第9の発明によれ
ば、前記目的は、前記第1の発明ないし第8の発明のい
ずれかにおいて、現像剤が磁性現像剤であるので、現像
剤は現像剤担持体内部に配設した磁界発生手段によって
も現像剤担持体上に担持されるので、比較的低帯電量の
現像剤による現像が行われ、前記高濃度部の濃度確保と
低濃度部の均一性の維持を図りつつ、カブリのない良好
な画像を得る。
Further, according to a ninth aspect of the present invention, the above object is achieved in any one of the first to eighth aspects because the developer is a magnetic developer. Since the developer is also carried on the developer carrier by the magnetic field generating means disposed inside the developer carrier, development with a developer having a relatively low charge amount is performed, and the high-density portion is secured in density and the low-density portion is developed. A good image without fog is obtained while maintaining uniformity.

【0058】[0058]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0059】(第1の実施例)まず、本発明の第1の実
施例を図1ないし図5に基づいて説明する。図1は本発
明の特徴を最も良く表す図であり、低トリボトナーの現
像時にも画像濃度とハーフトーンの均一性を両立する現
像バイアス波形である。以降slopeバイアスとい
う。
(First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram that best illustrates the features of the present invention, and shows a developing bias waveform that balances image density and uniformity of halftone even when developing a low tribo toner. Hereinafter, it is referred to as slope bias.

【0060】図9と同様にVD,VH,VL の電位関係を示
してあるが、横軸は交流の現像バイアスの変化を説明す
るために時間でとってあり、以下に本バイアスを時系列
に説明する。
The potential relationship between V D , V H , and V L is shown in the same manner as in FIG. 9, and the horizontal axis represents time to explain the change in the AC developing bias. It will be described in chronological order.

【0061】なお、本実施例では現像器としては、従来
例で説明したものを使用しておりスリーブ上のトナート
リボは通常平均トリボが−10μC/gであるが、特に
トリボの低い状況で説明するため本現像器を耐久使用し
て、ある程度剤が劣化しトリボが−8μC/g程度まで
低下したものをさらに2日間現像器を未使用のままで放
置した後に使用を開始したためトリボが減衰しており、
−6μC/g程度になっている状況として説明する。
In this embodiment, the developing device used in the conventional example is used. The toner tribo on the sleeve usually has an average tribo of -10 .mu.C / g. Therefore, when the developing device was used for a long time and the agent was deteriorated to some extent and the tribo was lowered to about -8 μC / g, the developing device was left unused for 2 days and then started to be used. Yes,
The situation will be described as being about −6 μC / g.

【0062】まず、現像バイアスはa点から電位的に立
ち下がり、b点に移行する。ここでVDもしくはVHを現
像するためには電界として図1中VD-slopeまたは、V
H-slopeなる電位差が大きくスリーブ上のトナーを鏡像
力に打ち勝って飛び出させるように設定する必要があ
る。
First, the developing bias falls in potential from point a and shifts to point b. Here, in order to develop V D or V H , V D-slope or V in FIG.
It is necessary to set so that the potential difference of H-slope is large and the toner on the sleeve is allowed to jump out of the mirror image force.

【0063】次に、b点から現像バイアスは交流成分の
最小値Vminを区間cの間継続するが、区間cの長さは
従来例の図で示したDutyバイアスと同じで、全周期
の35%としている。
Next, the developing bias from the point b continues between the minimum value V min of the section c of the AC component, but the length of the section c is the same as the Duty bias shown in the image in the conventional example, the total period 35%.

【0064】そして、現像バイアスがd点から立ち上が
る所まではDutyバイアスと同様である。ところがバ
イアスがVHまで立ち上がったe点にて現像バイアスは
その立ち上がりの速さを変えてゆっくり立ち上がる様に
制御されている。本実施例では、この様に、ゆっくりと
立ち上がる様子から本バイアスをslopeバイアスと
称している。
The operation up to the point where the developing bias rises from the point d is the same as the duty bias. However, at the point e where the bias rises to VH, the developing bias is controlled so as to slowly rise by changing the rising speed. In the present embodiment, this bias is referred to as a slope bias because of its slowly rising state.

【0065】現像バイアスはe点以降、ゆるやかに立ち
上がりf点でVDと同電位となるが、ここまでの時間が
一周期の50%以上となるよう設定されている。ここで
は図1中tD-slopeを55%とした。そしてg点で最大
値Vmax をとり、区間hの間継続して再びa点と同様に
立ち下がる。なお、このような現像バイアスを発生する
トランスについて詳述はしないが、クロックを発生さ
せ、各クロック間の電圧の増加を制御すればよい。本発
明者は前記のバイアスを用いることで低トリボのトナー
を現像する場合でも画像濃度とハーフトーンの均一性が
向上することを見い出したが、以下にその理由を述べ
る。
[0065] developing bias since e point, it becomes V D and the same potential gently at the rising point f, until the time here is set to be one cycle of 50% or more. Here, t D-slope in FIG. 1 is set to 55%. And a maximum value V max at the point g, falls similarly to again point a continuously during a period h. Although a transformer for generating such a developing bias will not be described in detail, a clock may be generated and an increase in voltage between clocks may be controlled. The present inventor has found that the use of the above-mentioned bias improves the image density and the uniformity of halftone even when developing a low tribo toner, and the reason will be described below.

【0066】まず、画像濃度については、VDを現像す
ることを考える。図10と比較すると、VDを現像する
時間tD-slopeがDutyバイアスの場合に比較して長
くなっていることがわかる。そのため、低トリボトナー
のように現像電界から受ける力の弱い、すなわち一定時
間で飛翔できる距離の短いトナーもドラムに到達させる
ことができ、濃度向上につながると考えられる。例えば
図2に概念図のみ示すが通常一定の電界下で飛翔するト
ナーの飛翔距離は時間の2次関数となり横軸を時間、縦
軸を距離として、図中実線の様になる。今、仮にA点で
電界が切れたとしても逆バイアスがかからない限りトナ
ーはそのスピードを維持して飛翔を続けるので(実際は
空気抵抗をうけスピードも落ちる。)図中一点波線の様
に飛翔距離を延ばす。
[0066] First, the image density is considered to develop the V D. Compared to FIG. 10, it can be seen that the time t D-slope for developing V D is longer than in the case of the duty bias. For this reason, it is considered that a toner, such as a low tribo toner, which receives a weak force from the developing electric field, that is, a toner having a short flight distance in a given time can reach the drum, which leads to an improvement in density. For example, although only a conceptual diagram is shown in FIG. 2, the flying distance of the toner flying under a constant electric field is a quadratic function of time, and the horizontal axis represents time and the vertical axis represents distance, as shown by a solid line in the figure. Even if the electric field is cut off at the point A, the toner keeps its speed and continues to fly unless reverse bias is applied (actually, the speed is reduced due to air resistance). extend.

【0067】例えば、A点までの時間を仮にtD-Duty
する。tD-Dutyは一周期の35%であり、またt
D-slopeは一周期の55%なのでtD-slope はtD-Duty
より約1.5倍長い。A点より1.5倍長い時点をB点
とすると、このときのトナーの飛翔距離は、図よりA点
までの飛翔距離の約2倍となる。
For example, suppose that the time until the point A is t D-Duty . t D-Duty is 35% of one cycle, and t
Since D-slope is 55% of one cycle, t D-slope is t D-Duty
About 1.5 times longer. Assuming that a point 1.5 times longer than point A is point B, the flying distance of the toner at this time is about twice as long as the flying distance to point A in the figure.

【0068】もちろん、実際にはトナーの受ける空気抵
抗や飛翔しているトナー同士の衝突もあり、また本バイ
アスはe点からf点まで弱い電界ではあるがVDを現像
する側のバイアスがかかっており、これらを考慮してい
ないので極めて単純な前記の計算値が正しいとはいえな
い。しかし考え方としては、この様な理由でVD に到着
できるトナーが増えるためにVDの画像濃度が向上する
と推定される。
[0068] Of course, in practice, there is also a collision between the toner particles that air resistance and flight experienced by the toner, also the bias takes bias is on the side of developing the V D is the weak electric field from point e to point f Because these are not taken into account, the extremely simple calculated value cannot be said to be correct. However The idea, the image density of V D is estimated to be improved in order to toner that can arrive at V D in such a reason increases.

【0069】そして、本発明者の検討によれば、t
D-slope を一周期の50%以上としたときに、画像濃度
向上の効果が顕著であった。
According to the study of the present inventor, t
When the D-slope was set to 50% or more of one cycle, the effect of improving the image density was remarkable.

【0070】この理由も十分わかってはいないが、特に
本発明にかかる低トリボトナーの現像においてトリボが
低く電界に対する応答性の低いトナーが現像されるかど
うかは現像時間の長さに大きく依存してしまうため、現
像時間が一周期の半分以下の場合は、その分引き戻し時
間が半分以上となり引き戻され易く十分な濃度が得られ
ないのではないかと考えられる。
Although the reason for this is not fully understood, in particular, in the development of the low tribo toner according to the present invention, whether or not the toner having low tribo and low responsiveness to the electric field is developed largely depends on the length of the development time. Therefore, if the development time is less than half of one cycle, it is considered that the retraction time is more than half, and the retraction is easy and sufficient density cannot be obtained.

【0071】以上の理由からtD-slopeを50%以上と
した本バイアスは十分な濃度向上の効果を有すると考え
られる。
For the above reasons, it is considered that this bias in which t D-slope is set to 50% or more has a sufficient effect of improving the density.

【0072】次にハーフトーンの均一性の向上について
説明する。まず、ハーフトーン部VHに現像されるトナ
ーについて考えると、e点までは図10のDutyバイ
アスと同じなので、ほぼ同程度のトリボのトナーがVH
に到達して付着していると考えられる。これらのトナー
は本実施例では平均トリボが−6μC/gとなる様なト
リボ分布の中の比較的トリボの高いものと考えられる
が、それでも、−10μC/gに満たないものであろう
と考えられる。
Next, the improvement of the halftone uniformity will be described. Considering first the toner developed in the halftone portion V H, so to point e is the same as Duty bias of Figure 10, the toner is V H of approximately the same triboelectric
It is considered that the toner has arrived and adhered. In the present embodiment, these toners are considered to have a relatively high tribo in the tribo distribution such that the average tribo is -6 .mu.C / g, but it is considered that the toner is still less than -10 .mu.C / g. .

【0073】この様なトリボが若干低めのトナーがVH
に現像された後に現像バイアスが引き戻し側に転じる
が、従来例で説明したようにVHとの電位差が125V
となったときにVHに付着したトナーが逆飛翔を始める
と仮定する。
The toner having a slightly lower triboelectric charge is V H
After the development, the developing bias turns to the pull-back side, but the potential difference from V H is 125 V as described in the conventional example.
It is assumed that the toner adhering to V H starts to fly backward when.

【0074】このときの引き戻しの強さはDutyバイ
アスであれば図10中斜線で示した領域IIの面積の大き
さに従って、トナーは引き戻されるが、一方、slop
eバイアスの場合図1中斜線で示した領域IVの面積の大
きさに従って引き戻されることになる。明らかに図10
に斜線で示した領域IIよりも、図1に斜線で示した領域
IVが小さいのでslopeバイアスとした方がトナーの
引き戻しを弱めることができ、このためにハーフトーン
の均一性が改善されると考えられる。
At this time, if the pull-back strength is a duty bias, the toner is pulled back according to the size of the area II indicated by oblique lines in FIG.
In the case of e-bias, it is pulled back according to the size of the area of the region IV indicated by oblique lines in FIG. Obviously FIG.
The shaded area in FIG. 1 is better than the shaded area II in FIG.
Since the IV is small, it is considered that the use of the slope bias can weaken the retraction of the toner, thereby improving the halftone uniformity.

【0075】元々、DutyバイアスはVHに対して平
均トリボよりも高めのトリボを持つトナーを現像するこ
とのできるバイアスであるが、特に平均トリボが低いよ
うな状況ではDutyバイアスを用いてもVH に現像で
きるトナーのトリボは低くならざるを得ない。この様な
状況においてもslopeバイアスを用いることで、平
均トリボよりは若干高めのトリボのトナーをVH に対し
て現像し、かつ十分には高いトリボのトナーではないこ
れらのトナーに対して現像バイアスにslopeを設け
ることでトナーの引き戻しを弱め、ハーフトーンの均一
性を向上することができるのである。
Originally, the duty bias is a bias capable of developing a toner having a higher tribo than the average tribo with respect to V H. However, especially in a situation where the average tribo is low, even when the duty bias is used, the duty bias may be reduced. The tribo of toner that can be developed in H must be low. By using the slope bias even in this situation, the average developing the toner triboelectric slightly higher than triboelectricity with respect to V H, and sufficient not toner high triboelectric charge to the developing bias with respect to these toners By providing a slope to the toner, the pullback of the toner can be weakened, and the uniformity of halftone can be improved.

【0076】なお、本発明においてハーフトーン部とは
形成される画像濃度が0.8以下を意味する。
In the present invention, the halftone portion means that the formed image density is 0.8 or less.

【0077】ハーフトーンの均一性を問題にする場合、
濃度が濃い方は多少均一性が悪くても気にならないが、
薄い領域では逆に多少のムラが非常に見ぐるしいものと
認識されるからである。
When the halftone uniformity is a problem,
The higher the concentration, the more the uniformity is a little worse,
On the contrary, in a thin area, it is recognized that some unevenness is very noticeable.

【0078】特には、0.2〜0.4の濃度のハイライ
ト部を均一に再現するために、この程度の濃度を再現す
るための電位をVH として現像バイアスを設計するのが
好ましいと考えられる。
In particular, in order to uniformly reproduce a highlight portion having a density of 0.2 to 0.4, it is considered preferable to design the developing bias with the potential for reproducing such a density being VH. Can be

【0079】このとき現像方式によっては若干ではある
がVHがVDC以下となることもあるが、基本的にはVH
DCより上である。この様な設計上の問題は各画像形成
装置ごとにVHを適当に定めてから本発明を適用すれば
よい。
[0079] While albeit at slightly by the time developing method sometimes V H is equal to or less than V DC, basically V H is above V DC. With respect to such a design problem, the present invention may be applied after appropriately determining V H for each image forming apparatus.

【0080】以上説明してきた様に、ハーフトーンVH
を現像する時間tH-slope を一周期の50%未満としな
がら、VDを現像する時間tD-slopeが一周期の50%以
上となるように現像バイアスのトナーを引き戻す側に変
位する立ち上がり時にゆるやかな傾きを設けて制御する
ようにしたslopeバイアスを用いることで低トリボ
トナーを現像する場合においても十分な画像濃度とハー
フトーンの均一性を両立することができる。
As described above, the halftone V H
While the time for developing t H-slope is less than 50% of one period of the rise time t D-slope for developing the V D is displaced to the side to pull back the toner in the developing bias so that one period of more than 50% By using a slope bias which is sometimes controlled with a gentle inclination, a sufficient image density and uniformity of halftone can be achieved at the same time even when developing a low tribo toner.

【0081】なおここで従来の現像バイアスとの差異を
明確にしておくとサイン波、三角波、のこぎり波、矩形
波はそれぞれ図3(a),(b),(c),(d)に示
すように、いずれもハーフトーンVHを現像する時間tH
とVD を現像する時間tDが一周期の50%以上であ
り、一方Duty波は図3(e)に示すように、tH,t
D が共に50%未満であり、本slopeバイアスとは
異るものである。(この関係はバイアスが若干なまって
いる様な時にも大きく変わるものではない。)また特願
平4−283816号に開示されるバイアスは本バイア
スと一見類似しているが、バイアスをゆるやかに立ち下
げるもので現像促進側へのバイアスの変化を規定したも
のであり、本件はトナーを引き戻す現像抑性側への変化
を規定しており、根本的に異なるものである。
Here, if the differences from the conventional developing bias are clarified, sine, triangular, saw and square waves are shown in FIGS. 3 (a), (b), (c) and (d), respectively. time t H way, both of developing the halftone V H
And the time t D during which V D is developed is 50% or more of one cycle, while the Duty wave has t H , t D as shown in FIG.
D is less than 50%, which is different from the slope bias. (This relationship does not change significantly even when the bias is slightly reduced.) The bias disclosed in Japanese Patent Application No. 4-283816 is similar to the present bias at first glance, but the bias gradually rises. In this case, the change in the bias toward the development promoting side is defined. In this case, the change in the bias toward the development inhibiting side in which the toner is pulled back is defined, which is fundamentally different.

【0082】以下にさらに詳細な実験条件を記す。現像
器は、従来例図8で説明したものを用いている。
Hereinafter, more detailed experimental conditions will be described. As the developing device, the developing device described with reference to FIG. 8 is used.

【0083】トナーの平均トリボが−6μC/g程度で
実験を行っているが、トナーの摩擦帯電量は、トナーの
処方や粒径、荷電制御剤の添加、現像スリーブ2の表面
性、更には規制部材4と現像スリーブ2間の距離、トナ
ーのパッキングの強さ(トナー密度)等に依存する。本
実施例では、スチレンアクリル系の平均粒径8μmの磁
性トナーを用い、流動性付与のためにシリカを外添して
使用した。
An experiment was conducted with an average tribo of about −6 μC / g of the toner. The amount of triboelectric charge of the toner depends on the formulation of the toner, the particle size, the addition of a charge control agent, the surface property of the developing sleeve 2, It depends on the distance between the regulating member 4 and the developing sleeve 2, the strength of toner packing (toner density), and the like. In this embodiment, a styrene acrylic magnetic toner having an average particle diameter of 8 μm was used, and silica was externally added to impart fluidity.

【0084】現像スリーブ2は、非磁性ステンレスのス
リーブ基体表面に、400番程度のガラスビーズにより
ブラスト処理を施して用いた。規制部材4は磁性ステン
レス製で、厚さ1.2mmであった。規制部材4の現像
スリーブ2との間隙は200μmとした。このとき、初
期ではトナーの摩擦帯電量は約−10μC/g、塗布量
は約0.8〜1.2mg/cm2となった。
The developing sleeve 2 was used by subjecting a surface of a sleeve base made of non-magnetic stainless steel to blasting with about 400 glass beads. The regulating member 4 was made of magnetic stainless steel and had a thickness of 1.2 mm. The gap between the regulating member 4 and the developing sleeve 2 was 200 μm. At this time, initially, the triboelectric charge amount of the toner was about -10 μC / g, and the applied amount was about 0.8 to 1.2 mg / cm 2 .

【0085】この現像器の耐久後のトリボが、−8μC
/g程度で、放置後の条件で使用して−6μC/g程度
である。
After the endurance of the developing device, the tribo is -8 μC
/ G, which is about −6 μC / g when used under standing conditions.

【0086】マグネットローラ3は4極に着磁されてお
り、現像領域に位置する現像極は感光ドラム1に対向
し、約800〜1200ガウスの磁力で現像スリーブ2
上の磁性トナーを穂立ちさせる。この状態で、前述した
交互電界の作用によりジャンピング現象が行われる。現
像スリーブ2と感光ドラム1との最近接位置の間隙は2
00μmとし、現像スリーブ2の回転は感光ドラム1と
同方向で、その周速は感光ドラム1の周速の約1.5倍
とした。
The magnet roller 3 is magnetized to four poles, and the developing pole located in the developing area faces the photosensitive drum 1 and has a developing sleeve 2 with a magnetic force of about 800 to 1200 gauss.
The magnetic toner above is raised. In this state, a jumping phenomenon occurs due to the action of the alternating electric field described above. The gap at the closest position between the developing sleeve 2 and the photosensitive drum 1 is 2
The developing sleeve 2 was rotated in the same direction as the photosensitive drum 1 and its peripheral speed was about 1.5 times the peripheral speed of the photosensitive drum 1.

【0087】このとき現像バイアスは図1で説明したも
のを用いてVPP=1400V、周波数2.2KHzとし
た。(積分DC値は200Vではなく約100V〜15
0V程度である。) なお、実際の波形は図1のa点→b点、d点→e点への
移行に約20〜40μsec程度要するものを用いたの
で、実波形としては図4に示すものである。
[0087] developing bias this time was V PP = 1400 V, and frequency 2.2KHz with those described in FIG. (Integrated DC value is not 100V but about 100V ~ 15
It is about 0V. Note that the actual waveform used is about 20 to 40 .mu.sec for the transition from point a to point b and point d to point e in FIG. 1, so that the actual waveform is shown in FIG.

【0088】このような条件で、画出しを行ったとこ
ろ、画像濃度は図のDutyバイアスに比較して約0.
10高い1.25を得た。またハーフトーンの均一性も
Dutyバイアスよりも良好であった。
When image formation was performed under these conditions, the image density was about 0. 4 compared to the duty bias shown in the figure.
10 higher 1.25 was obtained. Also, the halftone uniformity was better than the duty bias.

【0089】また別の実験例として、潜像を図1と同様
な条件で形成し、図5に示す構成の現像器を用い、非磁
性トナー(1成分非磁性現像剤)を使用した例を以下に
記す。
As another experimental example, an example in which a latent image is formed under the same conditions as in FIG. 1 and a non-magnetic toner (one-component non-magnetic developer) is used using a developing device having the configuration shown in FIG. It is described below.

【0090】図5に示す現像器5’は、中に非磁性トナ
ーを収容しており、撹拌羽根7によりトナーを撹拌して
塗布ローラ6に供給し、そのトナーを塗布ローラ6が現
像スリーブ2’に供給するように構成されている。トナ
ーは矢印方向に回転する現像スリーブ2’や弾性ブレー
ド4’との摩擦により帯電され、帯電されたトナーは鏡
映力により現像スリーブ2’に付着したまま弾性ブレー
ド4’を擦り抜け、現像領域へ搬送される。
The developing device 5 'shown in FIG. 5 contains a non-magnetic toner therein, agitates the toner with a stirring blade 7 and supplies the toner to the coating roller 6, and the coating roller 6 applies the toner to the developing sleeve 2. 'Is configured to supply. The toner is charged by friction with the developing sleeve 2 ′ and the elastic blade 4 ′ rotating in the direction of the arrow, and the charged toner rubs off the elastic blade 4 ′ while adhering to the developing sleeve 2 ′ by the mirroring force, and the developing area Transported to

【0091】現像領域で現像に使用されずに残ったトナ
ーは、現像スリーブ2’の回転により現像器5’内に戻
され、塗布ローラ6との摩擦によって掻き落とされる。
トナーの帯電極性は、第1の実施例のときと同様に負極
性である。
The toner remaining in the developing area without being used for development is returned into the developing device 5 ′ by rotation of the developing sleeve 2 ′, and is scraped off by friction with the coating roller 6.
The charge polarity of the toner is negative as in the case of the first embodiment.

【0092】弾性ブレード4’はシリコーンゴム製と
し、弾性ブレード4’を現像スリーブ2’に線圧15〜
20g/cmでカウンター当接した。現像器5’のトナ
ーには、カーボンブラックで着色したスチレンアクリル
系の平均粒径8μmの非磁性トナーを用い、流動性付与
のためにシリカを外添して使用した。
The elastic blade 4 'is made of silicone rubber, and the elastic blade 4' is applied to the developing sleeve 2 'with a linear pressure of 15 to
Counter contact was performed at 20 g / cm. As the toner of the developing device 5 ', a styrene acrylic nonmagnetic toner colored with carbon black and having an average particle diameter of 8 [mu] m was used, and silica was externally added to impart fluidity.

【0093】この時、トナーの摩擦帯電量は初期の状態
で約−15μC/g、塗布量は約0.4〜0.8mg/
cm2であった。このトナー帯電量は、第1の実施例で
の磁性トナーの帯電量の−10μC/gに比べ高いが、
これは、磁性トナーは磁力によっても現像スリーブに引
きつけられるので問題ないが、本実施例の非磁性トナー
は鏡映力によってのみ現像スリーブに付着しているの
で、帯電量を大きくして鏡映力を強くしておかないと感
光ドラムに飛翔し易く、カブリを生じるからである。
At this time, the triboelectric charge amount of the toner in the initial state is about −15 μC / g, and the applied amount is about 0.4 to 0.8 mg / g.
cm 2 . Although this toner charge amount is higher than the charge amount of the magnetic toner of the first embodiment of −10 μC / g,
This is not a problem because the magnetic toner is attracted to the developing sleeve even by the magnetic force, but the non-magnetic toner of this embodiment adheres to the developing sleeve only by the mirror force, so the charge amount is increased and the mirror force is increased. If the height is not strong, it is easy to fly on the photosensitive drum, and fogging occurs.

【0094】このような現像器を高湿下で耐久した後、
放置した状況で用いるときのトリボは−10μC/g程
度か、若干それより低い程度であった。
After such a developing device is durable under high humidity,
When used in a standing state, the tribo was about -10 μC / g or slightly lower.

【0095】前記の現像器を感光ドラムに対し、現像ス
リーブ2’と感光ドラム1間の間隙を約180μmで配
設し、感光ドラム1と同方向で約1.5倍の周速で現像
スリーブ2’を回転した。現像バイアスは図1のものを
用いている。
The developing device is provided with a gap between the developing sleeve 2 'and the photosensitive drum 1 of about 180 .mu.m with respect to the photosensitive drum. 2 'rotated. The developing bias shown in FIG. 1 is used.

【0096】先の実験例に比べ、トリボが高いのでスリ
ーブへの鏡映力が大きく、現像スリーブから離れにくい
ので、S−D距離を小さくして実質的な電界強度を上げ
るようにした。同時に引き戻しも若干強まるので、非磁
性トナーであってもカブリを生じない。もちろんカブリ
のためにバイアスの周波数やVDCを調整してもより。
Compared to the previous experimental example, the triboelectricity is higher, so that the mirroring force on the sleeve is large and it is difficult to separate from the developing sleeve. Therefore, the SD distance is reduced to increase the substantial electric field strength. At the same time, the retraction is slightly increased, so that no fog occurs even with non-magnetic toner. Of course, it is better to adjust the bias frequency and V DC for fog.

【0097】このような条件で画出しを行ったところ画
像濃度に関してはDutyバイアスに比較して約0.0
5高い1.30を得た。またハーフトーンの均一性も良
化した。但し、元々先の実験例よりもトリボが高いた
め、先の実験例よりも若干効果が小さかった。
When image formation was performed under such conditions, the image density was reduced by about 0.0 as compared with the duty bias.
5 higher 1.30 was obtained. Also, the uniformity of halftone was improved. However, since the tribo was higher than that of the previous experimental example, the effect was slightly smaller than that of the previous experimental example.

【0098】以上は現像方式として一成分現像を用いて
説明したが、周知の2成分現像に交互バイアスを印加す
る場合も適用可能である。
Although the above description has been made using one-component development as a development method, the present invention is also applicable to the case where an alternate bias is applied to well-known two-component development.

【0099】このとき現像スリーブ上の現像剤のコーテ
ィングが厚くなるためS−Dギャップを500〜100
0μmとするのが好ましく、それに応じてピーク・トゥ
・ピーク電圧も大きくしなければならないのは周知の通
りである。
At this time, since the coating of the developer on the developing sleeve becomes thick, the SD gap is set to 500 to 100.
It is well known that the thickness is preferably 0 μm, and the peak-to-peak voltage must be increased accordingly.

【0100】2成分現像を用いても、低トリボの状況で
の効果は、他の実験例と同様であった。
Even when two-component development was used, the effect in a low tribo condition was the same as in the other experimental examples.

【0101】(第2の実施例)次に、本発明の第2の実
施例を図6に基づいて説明する。なお、第1の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0102】本実施例においては現像方式は第1の実施
例で用いた種々の現像方式を用いて、現像バイアスは図
5に示すものを用い、VPPが1400Vで周波数2.3
KHz、VDC150Vとした。
[0102] developing method in this embodiment with reference to various developing method used in the first embodiment, the developing bias is used as shown in FIG. 5, the frequency at V PP is 1400 V 2.3
KHz and VDC 150V.

【0103】本実施例は第1の実施例とは立ち上がり方
を略一定とした点が異るため、トランスの回路構成が容
易となる。
The present embodiment differs from the first embodiment in that the rise is substantially constant, so that the circuit configuration of the transformer is simplified.

【0104】但し、tDが一周期の50%で、tHが45
%であるために両者の差が小さく、濃度及びハーフトー
ン均一性に対する効果は第1の実施例より若干劣る。ま
た現像促進側Vminの時間が45μsecと短いので濃
度が出にくく、例えば現像器〜ドラム間間隙を第1の実
施例よりも小さくする等で対応する必要がある。
However, t D is 50% of one cycle, and t H is 45%.
%, The difference between the two is small, and the effect on density and halftone uniformity is slightly inferior to the first embodiment. Further, since the time of the development promotion side V min is as short as 45 μsec, it is difficult to obtain the density. For example, it is necessary to make the gap between the developing device and the drum smaller than that in the first embodiment.

【0105】そのときは、本実施例においても効果は第
1の実施例と同様であることを確認した。
At that time, it was confirmed that the effect of this embodiment is the same as that of the first embodiment.

【0106】(第3の実施例)次に、本発明の第3の実
施例を図7に基づいて説明する。なお、第1の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0107】本実施例においては現像バイアスとして図
6に示すものを用い、VPP1400V、周波数2.2K
Hz、VDC150Vとした。
In this embodiment, the developing bias shown in FIG. 6 is used, V PP is 1400 V, and the frequency is 2.2 K.
Hz and VDC 150V.

【0108】バイアスの立ち上がりをexp関数で立ち
上がるようにしたためトランスの回路構成をCR回路で
組むことができる。そのため先の実施例に比べてもより
構成が容易となる。
Since the rise of the bias is made to rise by the exp function, the circuit configuration of the transformer can be formed by a CR circuit. Therefore, the configuration is easier than in the previous embodiment.

【0109】しかもtDを1周期の53%、tHを38%
とすることができ、ほぼ第1の実施例と同じ効果を期待
できる。
Further, t D is 53% of one cycle, and t H is 38%.
And substantially the same effects as in the first embodiment can be expected.

【0110】実際に第1の実施例において図4のバイア
スに変えて図7のバイアスを用いてもほぼ同様な効果を
得ることができた。
Actually, substantially the same effect can be obtained by using the bias shown in FIG. 7 instead of the bias shown in FIG. 4 in the first embodiment.

【0111】なおここまでトナーの極性を負極性として
正規現像で説明してきたが、反転現像でもよい。
Although the normal development has been described with the polarity of the toner being negative, the reversal development may be used.

【0112】また、正極性のトナーへの現像へも適用可
能であり、このときは図4、図6、図7のバイアス波形
を上下反転させたものを用いればよい。
Further, the present invention can be applied to the development to the toner of the positive polarity, and in this case, the one obtained by inverting the bias waveforms in FIGS. 4, 6 and 7 may be used.

【0113】さらに感光ドラムに関してもα−Siドラ
ムにて説明してきたが、もちろん、周知のOPCドラム
にも適用可能であり、このときはα−Siに比べ帯電電
位を比較的高くとることができるので、VDとVH の差
を本実施例よりも大きくとれる。
Although the photosensitive drum has been described with reference to the α-Si drum, it is needless to say that the photosensitive drum can be applied to a well-known OPC drum. In this case, the charging potential can be made relatively higher than that of α-Si. since, made larger than the present embodiment the difference between V D and V H.

【0114】そのためバイアス波形の設定のラチチュー
ドが広がるというメリットがある。
Therefore, there is a merit that the latitude of setting the bias waveform is widened.

【0115】[0115]

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第1
の発明によれば、現像バイアスが現像剤を引き戻す側の
電圧に変位するにあたってバイアスに緩やかな傾きを持
たせ、低濃度部を現像する期間を一周期の50%未満と
しながら高濃度部を現像する期間を一周期の50%以上
となる様に設定したので、低濃度部に付着した現像剤へ
の引き戻しを弱めると共に、高濃度部への低帯電量の現
像剤の到着を促進することでき、十分な画像濃度と低濃
度部の均一性を両立させることができる。
As described above, the first embodiment according to the present application is described.
According to the invention, when the developing bias is displaced to the voltage on the side where the developer is pulled back, the bias is given a gentle slope, and the developing period for the low-density portion is less than 50% of one cycle while the high-density portion is developed. Is set to be 50% or more of one cycle, it is possible to weaken the return to the developer attached to the low-density portion and to promote the arrival of the low-charge amount developer to the high-density portion. It is possible to achieve both a sufficient image density and uniformity of the low density portion.

【0116】また、本出願に係る第2の発明によれば、
前記第1の発明において、低濃度部を現像する期間が一
周期の45%未満であり、高濃度部を現像する期間が一
周期の55%以上である様に設定した現像バイアス波形
を用いるので、バイアス電圧が低濃度部と同電位に達し
てから高濃度部と同電位に達するまでの期間を十分にと
ることができ、高濃度部の濃度を十分に上昇させること
ができる。また、引き戻し時間も短くすることができ、
低濃度部の濃度の均一性を十分に保つことができる。
According to the second invention of the present application,
In the first aspect, the developing bias waveform is set so that the period for developing the low-density portion is less than 45% of one cycle and the period for developing the high-density portion is 55% or more of one cycle. In addition, the period from when the bias voltage reaches the same potential as the low-concentration portion to when the bias voltage reaches the same potential as the high-concentration portion can be sufficiently long, and the concentration in the high-concentration portion can be sufficiently increased. Also, the pullback time can be shortened,
The uniformity of the concentration in the low concentration part can be sufficiently maintained.

【0117】さらに、本出願に係る第3の発明によれ
ば、前記第1の発明または第2の発明において、飛ばし
電圧のピークから戻し電圧のピークまでの単位時間当た
りのバイアスの変位は、初期は急峻であって、順次緩や
かになっているので、急峻な期間において、高帯電量の
現像剤を選択的に飛翔させることにより低濃度部の均一
性の維持を図ることができ、緩やかな期間において順方
向バイアスの維持により高濃度部の濃度を確保すること
ができ、かつ引き戻し時間の短縮により低濃度部の均一
性を維持することができる。
Further, according to the third invention of the present application, in the first invention or the second invention, the displacement of the bias per unit time from the peak of the skip voltage to the peak of the return voltage is an initial value. Are steep, and gradually become gradual. In the steep period, the uniformity of the low-density portion can be maintained by selectively flying the high-charged amount of the developer. In this case, it is possible to secure the density of the high-density portion by maintaining the forward bias, and to maintain the uniformity of the low-density portion by shortening the pullback time.

【0118】また、本出願に係る第4の発明によれば、
前記第1の発明または第2の発明において、戻し電圧の
ピークから飛ばし電圧のピークまでの単位時間当たりの
バイアスの変位を、ほぼ一定とするので、簡易な回路構
成により、高濃度部の濃度確保と低濃度部の均一性維持
を図ることができる。
Further, according to the fourth invention of the present application,
In the first invention or the second invention, the bias displacement per unit time from the peak of the return voltage to the peak of the skipping voltage is made substantially constant. And the uniformity of the low concentration portion can be maintained.

【0119】さらに、本出願に係る第5の発明によれ
ば、前記第1の発明ないし第3の発明のいずれかにおい
て、飛ばし電圧のピークから戻し電圧のピークまでの単
位時間当たりのバイアスの変位を、ほぼ指数関数的に変
化させるので、より簡易な回路構成により、低濃度部を
現像する期間と高濃度部を現像する期間との差を十分に
確保することができ、高濃度部の濃度の上昇と低濃度部
の濃度の均一性を維持することができる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the bias displacement per unit time from the peak of the skip voltage to the peak of the return voltage. Is approximately exponentially changed, so that with a simpler circuit configuration, it is possible to sufficiently secure the difference between the period for developing the low-density portion and the period for developing the high-density portion, and And the uniformity of the concentration in the low concentration part can be maintained.

【0120】また、本出願に係る第6の発明によれば、
前記第1の発明ないし第5の発明のいずれかにおいて、
低濃度部とは、形成される画像濃度が0.8以下であ
り、多少のムラでも非常に見苦しいと認識される濃度領
域としたので、この様な領域で上述の様に均一性を保つ
ことにより、良好な画像を得ることができる。
According to the sixth invention of the present application,
In any one of the first to fifth inventions,
The low-density portion is a density region in which the formed image density is 0.8 or less and is recognized as being very unsightly even with some unevenness. Thereby, a good image can be obtained.

【0121】さらに、本出願に係る第7の発明によれ
ば、前記第1の発明ないし第6の発明のいずれかにおい
て、現像剤担持体に担持され画像形成を行う現像剤の現
像剤担持体上の平均帯電量が−15μC/g〜15μC
/gと広範囲なので、様々な使用環境においても、高濃
度部の濃度の上昇と低濃度部の濃度の均一性を維持する
ことができる。
Further, according to the seventh invention of the present application, in any one of the first to sixth inventions, the developer carrier of the developer carried on the developer carrier to form an image is provided. The above average charge amount is −15 μC / g to 15 μC
/ G, so that even in various use environments, it is possible to maintain an increase in the density of the high-density portion and uniformity of the density of the low-density portion.

【0122】また、本出願に係る第8の発明によれば、
前記目的は、前記第1の発明ないし第7の発明のいずれ
かにおいて、現像剤が一成分現像剤であるので、現像剤
担持体上の現像剤層が薄く形成され、潜像担持体と現像
剤担持体の間隙を小さくでき、小さなピーク・トゥ・ピ
ーク電圧により前記高濃度部の濃度確保と低濃度部の均
一性の維持を図ることができる。
Further, according to the eighth invention of the present application,
The object of the present invention is that in any one of the first to seventh inventions, since the developer is a one-component developer, the developer layer on the developer carrier is formed thin, and the The gap between the agent carriers can be reduced, and the small peak-to-peak voltage can ensure the concentration of the high concentration portion and maintain the uniformity of the low concentration portion.

【0123】さらに、本出願に係る第9の発明によれ
ば、前記目的は、前記第1の発明ないし第8の発明のい
ずれかにおいて、現像剤が磁性現像剤であるので、現像
剤は現像剤担持体内部に配設した磁界発生手段によって
も現像剤担持体上に担持されるので、比較的低帯電量の
現像剤による現像が行われ、前記高濃度部の濃度確保と
低濃度部の均一性の維持を図りつつ、カブリのない良好
な画像を得ることができる。
Further, according to a ninth aspect of the present invention, the above object is achieved in any one of the first to eighth aspects because the developer is a magnetic developer. Since the developer is also carried on the developer carrier by the magnetic field generating means disposed inside the developer carrier, development with a developer having a relatively low charge amount is performed, and the high-density portion is secured in density and the low-density portion is developed. A good image without fog can be obtained while maintaining uniformity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に用いた現像バイアスを
説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a developing bias used in a first embodiment of the present invention.

【図2】現像バイアスの印加時間と、トナーの飛翔距離
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the application time of a developing bias and the flying distance of toner.

【図3】本発明と従来例の差異を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a difference between the present invention and a conventional example.

【図4】本発明の第1の実施例に用いた現像バイアスの
実波形の図である。
FIG. 4 is a diagram of an actual waveform of a developing bias used in the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例に用いた画像形成装置の
主要部分の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a main part of the image forming apparatus used in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施例に用いた現像バイアスの
実波形の図である。
FIG. 6 is a diagram of an actual waveform of a developing bias used in a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例に用いた現像バイアスの
実波形の図である。
FIG. 7 is a diagram of an actual waveform of a developing bias used in a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の画像形成装置の主要部分の図である。FIG. 8 is a diagram of a main part of a conventional image forming apparatus.

【図9】従来例の現像バイアスを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a developing bias of a conventional example.

【図10】従来例を別の現像バイアスを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another developing bias in the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光ドラム(静電潜像担持体) 2 現像スリーブ(現像剤担持体) tD-slope 飛ばし電圧が高濃度部の現像に寄与し得る
値をとる全体の期間 tH-slope 飛ばし電圧が高濃度部と低濃度部の双方の
現像に寄与し得る値をとる期間 VD ダーク電位(高濃度部の電位) VH ハーフトーン電位(低濃度部の電位) Vmax 交互電圧の一周期内に潜像担持体から現像剤担
持体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の戻し電圧
のピーク Vmin 交互電圧の一周期内に現像剤担持体から潜像担
持体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の飛ばし電
圧のピーク
Reference Signs List 1 photosensitive drum (electrostatic latent image carrier) 2 developing sleeve (developer carrier) t D-slope skipping voltage The entire period in which the value can contribute to development in a high density part t H-slope skipping voltage is high in one cycle of the density portion and the low density portion both periods V D dark potential whose values may contribute to the development of (high-density portion of the potential) V H halftone potential (low density portion potential) V max alternating voltage moving the developer in a direction toward the latent image bearing member from the developer carrying member in one cycle of the peak V min alternating voltage in the direction of returning the voltage to move the developer toward the developer carrying member from the latent image bearing member The peak of the skip voltage in the direction

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 静電潜像が形成される静電潜像担持体
と、現像剤を担持する現像剤担持体とを有し、該現像剤
担持体に所定の現像バイアスを印加することにより前記
現像剤担持体に担持された現像剤を前記静電潜像担持体
上の静電潜像に付着させ可視画像化する画像形成装置に
おいて、前記現像剤担持体に印加する前記現像バイアス
は交互電圧であり、該交互電圧の一周期内に前記現像剤
担持体から前記潜像担持体に向かう方向に現像剤を移動
させる方向の飛ばし電圧のピークから、前記潜像担持体
から前記現像剤担持体に向かう方向に現像剤を移動させ
る方向の戻し電圧のピークまでの移行に要する期間が、
前記戻し電圧のピークから前記飛ばし電圧のピークまで
の移行に要する期間よりも長く、前記飛ばし電圧が、形
成される画像の低濃度部及び高濃度部の双方の現像に寄
与し得る値をとる期間は交互電圧一周期の50%未満で
あり、高濃度部の現像に寄与し得る値をとる全体の期間
は交互電圧一周期の50%以上である様に設定した現像
バイアス波形を用いることを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus comprising: an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed; and a developer carrier for carrying a developer, wherein a predetermined developing bias is applied to the developer carrier. In an image forming apparatus for forming a visible image by attaching a developer carried on the developer carrier to an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, the developing bias applied to the developer carrier is alternately applied. From the latent image carrier to the developer carrier from a peak of a skip voltage in a direction of moving the developer in a direction from the developer carrier to the latent image carrier in one cycle of the alternating voltage. The time required for the transition to the peak of the return voltage in the direction of moving the developer toward the body,
A period longer than a period required for the transition from the peak of the return voltage to the peak of the skipping voltage, in which the skipping voltage takes a value that can contribute to the development of both the low density portion and the high density portion of the image to be formed. Is characterized by using a developing bias waveform set so that it is less than 50% of one cycle of the alternating voltage and the entire period of time which can contribute to the development of the high density portion is 50% or more of one cycle of the alternating voltage. Image forming apparatus.
【請求項2】 飛ばし電圧が、形成される画像の低濃度
部及び高濃度部の双方の現像に寄与しうる値をとる期間
は交互電圧一周期の45%未満であり、高濃度部の現像
に寄与し得る値をとる全体の期間は交互電圧一周期の5
5%以上である様に設定した現像バイアス波形を用いる
こととする請求項1の画像形成装置。
2. The period in which the skipping voltage takes a value that can contribute to the development of both the low-density portion and the high-density portion of the image to be formed is less than 45% of one cycle of the alternating voltage. The total period during which the value that can contribute to the
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a developing bias waveform set to be 5% or more is used.
【請求項3】 交互電圧の一周期内に現像剤担持体から
潜像担持体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の飛
ばし電圧のピークから、潜像担持体から現像剤担持体に
向かう方向に現像剤を移動させる方向の戻し電圧のピー
クまでの単位時間当たりの変位は、初期は急峻であっ
て、順次緩やかになることとする請求項1または請求項
2に画像形成装置。
3. A direction from a latent image carrier to a developer carrier from a peak of a skip voltage in a direction of moving the developer from the developer carrier to the latent image carrier in one cycle of the alternating voltage. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a displacement per unit time until a return voltage peaks in a direction in which the developer is moved is steep at an initial stage and gradually decreases.
【請求項4】 交互電圧の一周期内に潜像担持体から現
像剤担持体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の戻
し電圧のピークから、現像剤担持体から潜像担持体に向
かう方向に現像剤を移動させる方向の飛ばし電圧のピー
クまでの単位時間当たりの変位は、ほぼ一定であること
とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
4. A direction from a developer carrier to a latent image carrier from a peak of a return voltage in a direction of moving the developer from the latent image carrier to the developer carrier within one cycle of the alternating voltage. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a displacement per unit time until a peak of a skip voltage in a direction in which the developer is moved is substantially constant.
【請求項5】 交互電圧の一周期内に現像剤担持体から
潜像担持体に向かう方向に現像剤を移動させる方向の飛
ばし電圧のピークから、潜像担持体から現像剤担持体に
向かう方向に現像剤を移動させる方向の戻し電圧のピー
クまでの単位時間当たりの変位は、ほぼ指数関数的に変
化することとする請求項1ないし請求項3のいずれかに
記載の画像形成装置。
5. A direction from a latent image carrier to a developer carrier from a peak of a skip voltage in a direction of moving the developer from the developer carrier to the latent image carrier in one cycle of the alternating voltage. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a displacement per unit time until a peak of the return voltage in a direction in which the developer is moved changes substantially exponentially.
【請求項6】 低濃度部とは、形成される画像濃度が
0.8以下であることとする請求項1ないし請求項5の
いずれかに記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the low density portion has an image density of 0.8 or less.
【請求項7】 現像剤担持体に担持され画像形成を行う
現像剤の現像剤担持体上の平均帯電量は−15μC/g
〜15μC/gであることとする請求項1ないし請求項
6のいずれかに記載の画像形成装置。
7. An average charge amount of the developer carried on the developer carrier to form an image formed on the developer carrier is −15 μC / g.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the pressure is 15 to 15 C / g.
【請求項8】 現像剤は一成分現像剤であることとする
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の画像形成装
置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer is a one-component developer.
【請求項9】 現像剤は磁性現像剤であることとする請
求項1ないし請求項8のいずれかに記載の画像形成装
置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer is a magnetic developer.
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