JP3407579B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置において、像担持体に形成された
静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特
に、現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像
剤担持体により現像剤を像担持体と対向する現像領域に
搬送させると共に、現像剤担持体と像担持体との間に交
流電界を作用させて現像を行なう現像装置において、交
流電界を作用させる条件を改良し、適切な画像濃度を有
すると共に、きめの良好な画像が安定して得られるよう
にした点に特徴を有するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現
像するのに様々な現像装置が使用されていた。 【０００３】ここで、このような現像装置の１つとし
て、図１に示すように、像担持体１と対向するようにし
て、内周側にマグネットローラ１１ａが設けられた円筒
状の現像剤担持体１１を装置本体１０に配し、この現像
剤担持体１１の表面に装置本体１０内に収容された現像
剤２をバケットローラ等の現像剤供給部材１２によって
供給し、この現像剤２をマグネットローラ１１ａの磁気
力によって現像剤担持体１１の表面に保持させ、この状
態で現像剤担持体１１の回転により現像剤２を搬送さ
せ、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領
域に搬送される現像剤２の量を規制部材１３によって規
制した後、この現像剤２を現像領域に導いて像担持体１
に形成された静電潜像を現像するようにしたものが存在
した。 【０００４】また、上記のような現像装置において、像
担持体１に形成された静電潜像を効率よく現像すると共
に、像担持体１に形成されたトナー像が現像剤２の磁気
ブラシによって掻き取られたりするのを防止するため、
図１に示すように、現像剤担持体１１に対して直流電源
１４と交流電源１５とから直流電圧と交流電圧とを重畳
させて印加し、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向
する現像領域に直流電界に交流電界が重畳された電界を
作用させて現像するようにしたものが開発された。 【０００５】しかし、このように現像剤担持体１１と像
担持体１とが対向する現像領域に直流電界に交流電界が
重畳された電界を作用させて現像を行ない、中間調の画
像を得るようにした場合、中間調の画像に対応する像担
持体１の表面電位の部分において、この表面電位の変化
に対する画像濃度の変化が大きく、良好なハーフトーン
の画像が得られないという問題があり、また形成された
画像のきめも必ずしも良好なものではなかった。 【０００６】このため、近年においては、特公平２−１
４７０６号公報に示されるように、現像剤担持体と像担
持体との間に交流電界を形成する第１期間（作用期間）
と、交流電界の形成を休止する第２期間（休止期間）と
を交互に繰り返すようにし、第１期間の交流電界の最終
成分が常に現像剤を現像剤担持体側に引き戻す電界成分
になるようにして現像を行なうようにしたものが提案さ
れた。 【０００７】しかし、上記の公報に示されるように、第
１期間において電界の方向が逆になった一対の交流電界
を作用させると共に、この交流電界の最終成分が常に現
像剤を現像剤担持体側に引き戻す電界成分になるように
した場合、現像剤が像担持体と現像剤担持体との間で移
動しながら、常に像担持体側から現像剤担持体側に引き
戻される状態で交流電界が休止して第２期間に入り、こ
の第２期間においても引き続いて現像剤が現像剤担持体
側に引き戻されるようになり、次に交流電界を作用させ
て現像を行なうようにした場合に、現像剤が十分に像担
持体に供給されず、形成された画像における画像濃度が
低くなり、またその画像におけるきめも十分ではないと
いう問題があった。 【０００８】一方、上記の場合とは逆に、第１期間の交
流電界における最終成分が常に現像剤を現像剤担持体か
ら像担持体に供給する電界成分になるようにした場合、
現像剤が常に像担持体に供給される状態で交流電界が休
止して第２期間に入り、この第２期間においても引き続
いて現像剤が像担持体に供給されるようになり、次に交
流電界を作用させて現像を行なった場合に、現像剤が過
剰に像担持体に供給されて、形成される画像にカブリが
発生する等の問題があった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、現像剤担
持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によ
り現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると
共に、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を作用
させて現像を行なうようにした現像装置における上記の
ような様々な問題を解決することを課題とするものであ
る。 【００１０】すなわち、この発明における現像装置にお
いては、上記のように現像剤担持体と像担持体とが対向
する現像領域に交流電界を作用させて現像を行なうにあ
たり、交流電界を作用させない休止期間を設けて、良好
なハーフトーンの画像が得られるようにすると共に、形
成される画像の濃度が低下したり、逆に形成される画像
にカブリが発生するということがなく、適切な画像濃度
を有すると共に、きめの良好な画像が安定して得られる
ようにすることを課題とするものである。 【００１１】ここで、上記のように現像剤担持体と像担
持体とが対向する現像領域に交流電界を作用させて現像
を行なうにあたり、交流電界を作用させない休止期間を
設けた場合に、現像剤が十分に供給されなくなって形成
される画像の濃度が低下したり、逆に現像剤が過剰に供
給されて形成される画像にカブリが発生するのを防止す
るため、現像剤担持体と像担持体との間に作用させる直
流電界を変化させ、現像剤中のトナーを現像剤担持体か
ら像担持体に供給させる方向の直流電界を作用させて、
形成される画像の濃度を高めたり、逆に現像剤中のトナ
ーを像担持体から現像剤担持体に回収させる方向の直流
電界を作用させて、形成される画像にカブリが発生する
のを防止する等の方法が考えられた。 【００１２】しかし、上記のようにトナーを現像剤担持
体から像担持体に供給させる方向の直流電界を作用させ
て、トナーを像担持体に供給させるようにした場合に
は、現像電界がその分だけ高くなり、リークが発生しや
すくなる一方、トナーを像担持体から現像剤担持体に回
収させる方向の直流電界を作用させて、トナーを現像剤
担持体に回収させるようにした場合には、回収電界が高
くなって現像剤中におけるキャリアが像担持体に付着し
たりする等の問題があった。 【００１３】そこで、本発明者は作用させる直流電界を
変化させずに上記のような問題を解決するためさらに研
究を重ね、この発明を完成するに至ったのである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】この発明における現像装
置においては、上記のような課題を解決するため、現像
剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体
により現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させ
ると共に、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を
作用させる作用期間と、交流電界を作用させない休止期
間とを交互に繰り返して現像を行なう現像装置におい
て、１の作用期間における交流電界の最初と最後の電界
の方向を逆にすると共に、上記の休止期間を経過した後
の次の作用期間における交流電界の最初の電界の方向
を、先の作用期間における最後の電界の方向と逆方向に
なるように交流電界を作用させ、１の作用期間の時間を
Ｔ、１の休止期間の時間をｔ、１の作用期間の最後に作
用する電界の時間をＴｆとした場合に、０．７０≦Ｔ／
（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の
条件を満たすようにしたのである。 【００１５】そして、この発明における現像装置のよう
に、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を作用さ
せる作用期間と、交流電界を作用させない休止期間とを
交互に繰り返し、１の作用期間における交流電界の最初
と最後の電界の方向を逆にすると共に、休止期間を介し
た次の作用期間における交流電界の最初の電界の方向を
先の作用期間における最後の電界の方向と逆方向になる
ようにして交流電界を作用させて現像を行なうにあた
り、１の作用期間の時間をＴ、１の休止期間の時間を
ｔ、１の作用期間の最後に作用する電界の時間をＴｆと
した場合に、０．７０≦Ｔ／（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び
０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにする
と、良好なハーフトーンの画像が得られると共に、適切
な画像濃度を有し、きめの良好な画像が得られるように
なる。 【００１６】すなわち、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）の値が０．７０
より小さくなると、１の作用期間Ｔに対する１の休止期
間ｔが長くなりすぎて、交流電界による現像効率の向上
が十分に行なえず、十分な画像濃度を有する画像が得ら
れなくなる一方、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）の値が０．９０より大
きくなると、休止期間ｔが短くなりすぎて、現像剤中に
おけるトナーの拡散が十分に行なえず、良好なハーフト
ーンの画像が得られなくなると共に、画像のきめも悪く
なる。 【００１７】また、ｔ／Ｔｆの値が１．０より大きくな
ると、１の作用期間Ｔの最後に作用する電界の時間Ｔ
ｆ、すなわち休止期間ｔの直前に作用する電界の時間Ｔ
ｆがｔに対し相対的に短くなり、時間ｔで最高に拡散出
来得る状態を作る為のトナー速度迄達せずに休止期間ｔ
に入ってしまい、この休止期間ｔにおいて現像剤中のト
ナーが十分に拡散されず、形成される画像のきめが悪く
なる一方、ｔ／Ｔｆの値が０．６より小さくなると、休
止期間ｔの直前に作用する電界の時間Ｔｆが長くなり、
これに伴い作用期間Ｔも長くなって現像剤が現像領域を
通過する際に休止回数が減少するため、上記のように良
好なハーフトーンの画像が得られなくなると共に、画像
のきめも悪くなる。そして、上記のように０．６≦ｔ／
Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにすると、形成される
画像のきめがさらに向上する。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態におけ
る現像装置について具体的に説明する。 【００１９】ここで、この発明の実施形態における現像
装置も、前記の図１に示した現像装置と同様に、像担持
体１と対向するようにして、内周側にマグネットローラ
１１ａが設けられた円筒状の現像剤担持体１１を装置本
体１０に設け、この現像剤担持体１１の表面に装置本体
１０内に収容された現像剤２をバケットローラ等の現像
剤供給部材１２によって供給し、この現像剤２をマグネ
ットローラ１１ａの磁気力によって現像剤担持体１１の
表面に保持させ、この状態で現像剤担持体１１の回転に
より現像剤２を搬送させ、現像剤担持体１１と像担持体
１とが対向する現像領域に搬送される現像剤２の量を規
制部材１３によって規制した後、この現像剤２を現像領
域に導いて像担持体１に形成された静電潜像を現像する
ようになっている。 【００２０】また、この実施形態の現像装置において
も、現像剤担持体１１に対して直流電源１４及び交流電
源１５から直流電圧に交流電圧が重畳された電圧を印加
し、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領
域に、直流電界に交流電界が重畳された電界を作用させ
て現像を行なうようにしている。 【００２１】そして、この実施形態における現像装置に
おいては、現像剤担持体１１に対して直流電源１４と交
流電源１５から直流電圧に交流電圧が重畳された電圧を
印加させて、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向す
る現像領域に直流電界に交流電界が重畳された電界を作
用させるにあたり、図２に示すように、交流電界を作用
させる作用期間Ｔと、交流電界を作用させない休止期間
ｔとを交互に繰り返すようにし、１の作用期間Ｔにおけ
る交流電界の最初と最後の電界の方向を逆方向にすると
共に、休止期間ｔを経過した後の次の作用期間Ｔにおけ
る交流電界の最初の電界の方向が先の作用期間Ｔにおけ
る最後の電界の方向と逆方向になるようにして交流電界
を作用させると共に、１の作用期間Ｔと、１の休止期間
ｔと、１の作用期間Ｔの最後に作用する電界の時間Ｔｆ
とが、０．７０≦Ｔ／（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６
≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにしたのであ
る。 【００２２】（実験例）この実験例においては、市販の
複写機（ミノルタ社製：Ｄｉ３０）を改造したものを使
用すると共に、現像剤として、平均粒径が３５μｍのバ
ンイダー型キャリアと平均粒径が８μｍのトナーとをト
ナー濃度が１３重量％になるように混合させたものを用
いるようにした。 【００２３】そして、像担持体１を初期表面電位（Ｖ
ｏ）が−４５０Ｖになるように帯電させると共に、現像
領域において像担持体１と現像剤担持体１１とが対向す
る間隔Ｄｓを０．３５ｍｍ、像担持体１の回転速度を１
６５ｍｍ／ｓ、像担持体１の回転速度（ｖ1 ）に対する
現像剤担持体１１の回転速度（ｖ2 ）の比θ（＝ｖ2 ／
ｖ1 ）を１．８、現像剤担持体１１によって搬送される
現像剤の量を４．６ｍｇ／ｃｍ2 に設定し、上記の直流
電源１４から適当な直流電圧（Ｖｄ）を印加させると共
に、上記の交流電源１５からピークピーク値（Ｖｐｐ）
が１．６ｋＶでそれぞれ異なった波形の交流電圧を印加
させて、直流電界に交流電界が重畳された電界を作用さ
せるようにした。 【００２４】ここで、この実験例においては、上記のよ
うに現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領
域に交流電界を作用させる作用期間と、交流電界を作用
させない休止期間とを交互に作用させて現像を行なうに
あたり、１の作用期間Ｔと、１の休止期間ｔと、１の作
用期間Ｔの最後に作用する電界の時間Ｔｆを変更させ
て、上記のＴ／（Ｔ＋ｔ）の値及びｔ／Ｔｆの値を下記
の表１に示すように変更させた。なお、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）
の値が０．６５、ｔ／Ｔｆの値が０．５のものは存在し
ないため、×で示した。 【００２５】そして、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）及びｔ／Ｔｆの値
が表１に示すような各条件の下で現像を行なうにあた
り、上記の直流電源１４からそれぞれ露光されていない
非画像部にトナーが付着しない電圧にさらに＋１００Ｖ
加えた直流電圧（Ｖｄ）を作用させるようにし、直流電
源１４から加えた各直流電圧（Ｖｄ）と上記の交流電源
１５から印加された交流電圧とを重畳させた場合におけ
る平均バイアス電圧（Ｖｂ）を求め、その結果を表１に
合わせて示した。 【００２６】 【表１】 【００２７】次に、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）及びｔ／Ｔｆの値が
上記の表１に示すようになった各条件の下で、平均の画
像濃度（ＩＤ）が０．４になったハーフトーンの画像を
現像するようにし、得られた各画像についてそれぞれ５
μｍ毎に１０μｍ×１００μｍの面積の部分における画
像濃度を測定し、それぞれのハーフトーンの画像におけ
る標準偏差を求めて、画像濃度のばらつき（きめ）を調
べ、その結果を下記の表２に示した。なお、上記の画像
濃度の測定には、マイクロデンシトメータ（阿部設計社
製：２４０５型）を用いた。また、現像時にリークが生
じたものについては、表２にリークとして示した。 【００２８】 【表２】【００２９】この結果から明らかなように、交流電界を
作用させる作用期間Ｔと、交流電界を作用させない休止
期間ｔとを交互に繰り返し、１の作用期間Ｔにおける交
流電界の最初と最後の電界の方向を逆方向にすると共
に、休止期間ｔを経過した後の次の作用期間Ｔにおける
交流電界の最初の電界の方向が先の作用期間Ｔにおける
最後の電界の方向と逆方向になるように交流電界を作用
させて現像を行なうにあたり、この発明に示すように、
１の作用期間Ｔと、１の休止期間ｔと、１の作用期間Ｔ
の最後に作用する電界の時間Ｔｆとが、０．７０≦Ｔ／
（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の
条件を満たすようにして現像を行なった場合、このよう
な条件を満たさないで現像を行なった場合に比べて、ハ
ーフトーンの画像を現像した場合における画像濃度のば
らつきが少なくなり、きめの細かな画像が得られた。 【００３０】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像装置においては、現像剤担持体と像担持体との間に
交流電界を作用させる作用期間と、交流電界を作用させ
ない休止期間とを交互に繰り返して現像を行なうように
したため、中間調の再現性に優れた画像が得られるよう
になった。 【００３１】また、この発明における現像装置において
は、１の作用期間における交流電界の最初と最後の電界
の方向を逆方向にすると共に、休止期間を経過した後の
次の作用期間における交流電界の最初の電界の方向が先
の作用期間における最後の電界の方向と逆方向になるよ
うに交流電界を作用させて現像を行なうにあたり、１の
作用期間Ｔと、１の休止期間ｔと、１の作用期間Ｔの最
後に作用する電界の時間Ｔｆとが、０．７０≦Ｔ／（Ｔ
＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件
を満たすようにしたため、適切な画像濃度を有すると共
に、きめの良好な画像が得られるようになった。
ター等の画像形成装置において、像担持体に形成された
静電潜像を現像するのに使用する現像装置に係り、特
に、現像剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像
剤担持体により現像剤を像担持体と対向する現像領域に
搬送させると共に、現像剤担持体と像担持体との間に交
流電界を作用させて現像を行なう現像装置において、交
流電界を作用させる条件を改良し、適切な画像濃度を有
すると共に、きめの良好な画像が安定して得られるよう
にした点に特徴を有するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現
像するのに様々な現像装置が使用されていた。 【０００３】ここで、このような現像装置の１つとし
て、図１に示すように、像担持体１と対向するようにし
て、内周側にマグネットローラ１１ａが設けられた円筒
状の現像剤担持体１１を装置本体１０に配し、この現像
剤担持体１１の表面に装置本体１０内に収容された現像
剤２をバケットローラ等の現像剤供給部材１２によって
供給し、この現像剤２をマグネットローラ１１ａの磁気
力によって現像剤担持体１１の表面に保持させ、この状
態で現像剤担持体１１の回転により現像剤２を搬送さ
せ、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領
域に搬送される現像剤２の量を規制部材１３によって規
制した後、この現像剤２を現像領域に導いて像担持体１
に形成された静電潜像を現像するようにしたものが存在
した。 【０００４】また、上記のような現像装置において、像
担持体１に形成された静電潜像を効率よく現像すると共
に、像担持体１に形成されたトナー像が現像剤２の磁気
ブラシによって掻き取られたりするのを防止するため、
図１に示すように、現像剤担持体１１に対して直流電源
１４と交流電源１５とから直流電圧と交流電圧とを重畳
させて印加し、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向
する現像領域に直流電界に交流電界が重畳された電界を
作用させて現像するようにしたものが開発された。 【０００５】しかし、このように現像剤担持体１１と像
担持体１とが対向する現像領域に直流電界に交流電界が
重畳された電界を作用させて現像を行ない、中間調の画
像を得るようにした場合、中間調の画像に対応する像担
持体１の表面電位の部分において、この表面電位の変化
に対する画像濃度の変化が大きく、良好なハーフトーン
の画像が得られないという問題があり、また形成された
画像のきめも必ずしも良好なものではなかった。 【０００６】このため、近年においては、特公平２−１
４７０６号公報に示されるように、現像剤担持体と像担
持体との間に交流電界を形成する第１期間（作用期間）
と、交流電界の形成を休止する第２期間（休止期間）と
を交互に繰り返すようにし、第１期間の交流電界の最終
成分が常に現像剤を現像剤担持体側に引き戻す電界成分
になるようにして現像を行なうようにしたものが提案さ
れた。 【０００７】しかし、上記の公報に示されるように、第
１期間において電界の方向が逆になった一対の交流電界
を作用させると共に、この交流電界の最終成分が常に現
像剤を現像剤担持体側に引き戻す電界成分になるように
した場合、現像剤が像担持体と現像剤担持体との間で移
動しながら、常に像担持体側から現像剤担持体側に引き
戻される状態で交流電界が休止して第２期間に入り、こ
の第２期間においても引き続いて現像剤が現像剤担持体
側に引き戻されるようになり、次に交流電界を作用させ
て現像を行なうようにした場合に、現像剤が十分に像担
持体に供給されず、形成された画像における画像濃度が
低くなり、またその画像におけるきめも十分ではないと
いう問題があった。 【０００８】一方、上記の場合とは逆に、第１期間の交
流電界における最終成分が常に現像剤を現像剤担持体か
ら像担持体に供給する電界成分になるようにした場合、
現像剤が常に像担持体に供給される状態で交流電界が休
止して第２期間に入り、この第２期間においても引き続
いて現像剤が像担持体に供給されるようになり、次に交
流電界を作用させて現像を行なった場合に、現像剤が過
剰に像担持体に供給されて、形成される画像にカブリが
発生する等の問題があった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、現像剤担
持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体によ
り現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させると
共に、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を作用
させて現像を行なうようにした現像装置における上記の
ような様々な問題を解決することを課題とするものであ
る。 【００１０】すなわち、この発明における現像装置にお
いては、上記のように現像剤担持体と像担持体とが対向
する現像領域に交流電界を作用させて現像を行なうにあ
たり、交流電界を作用させない休止期間を設けて、良好
なハーフトーンの画像が得られるようにすると共に、形
成される画像の濃度が低下したり、逆に形成される画像
にカブリが発生するということがなく、適切な画像濃度
を有すると共に、きめの良好な画像が安定して得られる
ようにすることを課題とするものである。 【００１１】ここで、上記のように現像剤担持体と像担
持体とが対向する現像領域に交流電界を作用させて現像
を行なうにあたり、交流電界を作用させない休止期間を
設けた場合に、現像剤が十分に供給されなくなって形成
される画像の濃度が低下したり、逆に現像剤が過剰に供
給されて形成される画像にカブリが発生するのを防止す
るため、現像剤担持体と像担持体との間に作用させる直
流電界を変化させ、現像剤中のトナーを現像剤担持体か
ら像担持体に供給させる方向の直流電界を作用させて、
形成される画像の濃度を高めたり、逆に現像剤中のトナ
ーを像担持体から現像剤担持体に回収させる方向の直流
電界を作用させて、形成される画像にカブリが発生する
のを防止する等の方法が考えられた。 【００１２】しかし、上記のようにトナーを現像剤担持
体から像担持体に供給させる方向の直流電界を作用させ
て、トナーを像担持体に供給させるようにした場合に
は、現像電界がその分だけ高くなり、リークが発生しや
すくなる一方、トナーを像担持体から現像剤担持体に回
収させる方向の直流電界を作用させて、トナーを現像剤
担持体に回収させるようにした場合には、回収電界が高
くなって現像剤中におけるキャリアが像担持体に付着し
たりする等の問題があった。 【００１３】そこで、本発明者は作用させる直流電界を
変化させずに上記のような問題を解決するためさらに研
究を重ね、この発明を完成するに至ったのである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】この発明における現像装
置においては、上記のような課題を解決するため、現像
剤担持体の表面に現像剤を保持させ、この現像剤担持体
により現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送させ
ると共に、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を
作用させる作用期間と、交流電界を作用させない休止期
間とを交互に繰り返して現像を行なう現像装置におい
て、１の作用期間における交流電界の最初と最後の電界
の方向を逆にすると共に、上記の休止期間を経過した後
の次の作用期間における交流電界の最初の電界の方向
を、先の作用期間における最後の電界の方向と逆方向に
なるように交流電界を作用させ、１の作用期間の時間を
Ｔ、１の休止期間の時間をｔ、１の作用期間の最後に作
用する電界の時間をＴｆとした場合に、０．７０≦Ｔ／
（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の
条件を満たすようにしたのである。 【００１５】そして、この発明における現像装置のよう
に、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を作用さ
せる作用期間と、交流電界を作用させない休止期間とを
交互に繰り返し、１の作用期間における交流電界の最初
と最後の電界の方向を逆にすると共に、休止期間を介し
た次の作用期間における交流電界の最初の電界の方向を
先の作用期間における最後の電界の方向と逆方向になる
ようにして交流電界を作用させて現像を行なうにあた
り、１の作用期間の時間をＴ、１の休止期間の時間を
ｔ、１の作用期間の最後に作用する電界の時間をＴｆと
した場合に、０．７０≦Ｔ／（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び
０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにする
と、良好なハーフトーンの画像が得られると共に、適切
な画像濃度を有し、きめの良好な画像が得られるように
なる。 【００１６】すなわち、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）の値が０．７０
より小さくなると、１の作用期間Ｔに対する１の休止期
間ｔが長くなりすぎて、交流電界による現像効率の向上
が十分に行なえず、十分な画像濃度を有する画像が得ら
れなくなる一方、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）の値が０．９０より大
きくなると、休止期間ｔが短くなりすぎて、現像剤中に
おけるトナーの拡散が十分に行なえず、良好なハーフト
ーンの画像が得られなくなると共に、画像のきめも悪く
なる。 【００１７】また、ｔ／Ｔｆの値が１．０より大きくな
ると、１の作用期間Ｔの最後に作用する電界の時間Ｔ
ｆ、すなわち休止期間ｔの直前に作用する電界の時間Ｔ
ｆがｔに対し相対的に短くなり、時間ｔで最高に拡散出
来得る状態を作る為のトナー速度迄達せずに休止期間ｔ
に入ってしまい、この休止期間ｔにおいて現像剤中のト
ナーが十分に拡散されず、形成される画像のきめが悪く
なる一方、ｔ／Ｔｆの値が０．６より小さくなると、休
止期間ｔの直前に作用する電界の時間Ｔｆが長くなり、
これに伴い作用期間Ｔも長くなって現像剤が現像領域を
通過する際に休止回数が減少するため、上記のように良
好なハーフトーンの画像が得られなくなると共に、画像
のきめも悪くなる。そして、上記のように０．６≦ｔ／
Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにすると、形成される
画像のきめがさらに向上する。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態におけ
る現像装置について具体的に説明する。 【００１９】ここで、この発明の実施形態における現像
装置も、前記の図１に示した現像装置と同様に、像担持
体１と対向するようにして、内周側にマグネットローラ
１１ａが設けられた円筒状の現像剤担持体１１を装置本
体１０に設け、この現像剤担持体１１の表面に装置本体
１０内に収容された現像剤２をバケットローラ等の現像
剤供給部材１２によって供給し、この現像剤２をマグネ
ットローラ１１ａの磁気力によって現像剤担持体１１の
表面に保持させ、この状態で現像剤担持体１１の回転に
より現像剤２を搬送させ、現像剤担持体１１と像担持体
１とが対向する現像領域に搬送される現像剤２の量を規
制部材１３によって規制した後、この現像剤２を現像領
域に導いて像担持体１に形成された静電潜像を現像する
ようになっている。 【００２０】また、この実施形態の現像装置において
も、現像剤担持体１１に対して直流電源１４及び交流電
源１５から直流電圧に交流電圧が重畳された電圧を印加
し、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領
域に、直流電界に交流電界が重畳された電界を作用させ
て現像を行なうようにしている。 【００２１】そして、この実施形態における現像装置に
おいては、現像剤担持体１１に対して直流電源１４と交
流電源１５から直流電圧に交流電圧が重畳された電圧を
印加させて、現像剤担持体１１と像担持体１とが対向す
る現像領域に直流電界に交流電界が重畳された電界を作
用させるにあたり、図２に示すように、交流電界を作用
させる作用期間Ｔと、交流電界を作用させない休止期間
ｔとを交互に繰り返すようにし、１の作用期間Ｔにおけ
る交流電界の最初と最後の電界の方向を逆方向にすると
共に、休止期間ｔを経過した後の次の作用期間Ｔにおけ
る交流電界の最初の電界の方向が先の作用期間Ｔにおけ
る最後の電界の方向と逆方向になるようにして交流電界
を作用させると共に、１の作用期間Ｔと、１の休止期間
ｔと、１の作用期間Ｔの最後に作用する電界の時間Ｔｆ
とが、０．７０≦Ｔ／（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６
≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにしたのであ
る。 【００２２】（実験例）この実験例においては、市販の
複写機（ミノルタ社製：Ｄｉ３０）を改造したものを使
用すると共に、現像剤として、平均粒径が３５μｍのバ
ンイダー型キャリアと平均粒径が８μｍのトナーとをト
ナー濃度が１３重量％になるように混合させたものを用
いるようにした。 【００２３】そして、像担持体１を初期表面電位（Ｖ
ｏ）が−４５０Ｖになるように帯電させると共に、現像
領域において像担持体１と現像剤担持体１１とが対向す
る間隔Ｄｓを０．３５ｍｍ、像担持体１の回転速度を１
６５ｍｍ／ｓ、像担持体１の回転速度（ｖ1 ）に対する
現像剤担持体１１の回転速度（ｖ2 ）の比θ（＝ｖ2 ／
ｖ1 ）を１．８、現像剤担持体１１によって搬送される
現像剤の量を４．６ｍｇ／ｃｍ2 に設定し、上記の直流
電源１４から適当な直流電圧（Ｖｄ）を印加させると共
に、上記の交流電源１５からピークピーク値（Ｖｐｐ）
が１．６ｋＶでそれぞれ異なった波形の交流電圧を印加
させて、直流電界に交流電界が重畳された電界を作用さ
せるようにした。 【００２４】ここで、この実験例においては、上記のよ
うに現像剤担持体１１と像担持体１とが対向する現像領
域に交流電界を作用させる作用期間と、交流電界を作用
させない休止期間とを交互に作用させて現像を行なうに
あたり、１の作用期間Ｔと、１の休止期間ｔと、１の作
用期間Ｔの最後に作用する電界の時間Ｔｆを変更させ
て、上記のＴ／（Ｔ＋ｔ）の値及びｔ／Ｔｆの値を下記
の表１に示すように変更させた。なお、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）
の値が０．６５、ｔ／Ｔｆの値が０．５のものは存在し
ないため、×で示した。 【００２５】そして、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）及びｔ／Ｔｆの値
が表１に示すような各条件の下で現像を行なうにあた
り、上記の直流電源１４からそれぞれ露光されていない
非画像部にトナーが付着しない電圧にさらに＋１００Ｖ
加えた直流電圧（Ｖｄ）を作用させるようにし、直流電
源１４から加えた各直流電圧（Ｖｄ）と上記の交流電源
１５から印加された交流電圧とを重畳させた場合におけ
る平均バイアス電圧（Ｖｂ）を求め、その結果を表１に
合わせて示した。 【００２６】 【表１】 【００２７】次に、Ｔ／（Ｔ＋ｔ）及びｔ／Ｔｆの値が
上記の表１に示すようになった各条件の下で、平均の画
像濃度（ＩＤ）が０．４になったハーフトーンの画像を
現像するようにし、得られた各画像についてそれぞれ５
μｍ毎に１０μｍ×１００μｍの面積の部分における画
像濃度を測定し、それぞれのハーフトーンの画像におけ
る標準偏差を求めて、画像濃度のばらつき（きめ）を調
べ、その結果を下記の表２に示した。なお、上記の画像
濃度の測定には、マイクロデンシトメータ（阿部設計社
製：２４０５型）を用いた。また、現像時にリークが生
じたものについては、表２にリークとして示した。 【００２８】 【表２】【００２９】この結果から明らかなように、交流電界を
作用させる作用期間Ｔと、交流電界を作用させない休止
期間ｔとを交互に繰り返し、１の作用期間Ｔにおける交
流電界の最初と最後の電界の方向を逆方向にすると共
に、休止期間ｔを経過した後の次の作用期間Ｔにおける
交流電界の最初の電界の方向が先の作用期間Ｔにおける
最後の電界の方向と逆方向になるように交流電界を作用
させて現像を行なうにあたり、この発明に示すように、
１の作用期間Ｔと、１の休止期間ｔと、１の作用期間Ｔ
の最後に作用する電界の時間Ｔｆとが、０．７０≦Ｔ／
（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の
条件を満たすようにして現像を行なった場合、このよう
な条件を満たさないで現像を行なった場合に比べて、ハ
ーフトーンの画像を現像した場合における画像濃度のば
らつきが少なくなり、きめの細かな画像が得られた。 【００３０】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像装置においては、現像剤担持体と像担持体との間に
交流電界を作用させる作用期間と、交流電界を作用させ
ない休止期間とを交互に繰り返して現像を行なうように
したため、中間調の再現性に優れた画像が得られるよう
になった。 【００３１】また、この発明における現像装置において
は、１の作用期間における交流電界の最初と最後の電界
の方向を逆方向にすると共に、休止期間を経過した後の
次の作用期間における交流電界の最初の電界の方向が先
の作用期間における最後の電界の方向と逆方向になるよ
うに交流電界を作用させて現像を行なうにあたり、１の
作用期間Ｔと、１の休止期間ｔと、１の作用期間Ｔの最
後に作用する電界の時間Ｔｆとが、０．７０≦Ｔ／（Ｔ
＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件
を満たすようにしたため、適切な画像濃度を有すると共
に、きめの良好な画像が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置の概略説明図である。
【図２】この発明の実施形態における現像装置におい
て、現像剤担持体と像担持体との間に作用させる交流電
界の状態を示した図である。 【符号の説明】 １ 像担持体 ２ 現像剤 １１ 現像剤担持体 １４ 直流電源 １５ 交流電源 Ｔ 作用期間 Ｔｆ １の作用期間の最後に作用する電界の時間 ｔ 休止期間
て、現像剤担持体と像担持体との間に作用させる交流電
界の状態を示した図である。 【符号の説明】 １ 像担持体 ２ 現像剤 １１ 現像剤担持体 １４ 直流電源 １５ 交流電源 Ｔ 作用期間 Ｔｆ １の作用期間の最後に作用する電界の時間 ｔ 休止期間
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平８−328364（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−318575（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−54777（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 13/06 - 13/095
G03G 15/06 - 15/095
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 現像剤担持体の表面に現像剤を保持さ
せ、この現像剤担持体により現像剤を像担持体と対向す
る現像領域に搬送させると共に、現像剤担持体と像担持
体との間に交流電界を作用させる作用期間と、交流電界
を作用させない休止期間とを交互に繰り返して現像を行
なう現像装置において、１の作用期間における交流電界
の最初と最後の電界の方向を逆にすると共に、上記の休
止期間を経過した後の次の作用期間における交流電界の
最初の電界の方向を、先の作用期間における最後の電界
の方向と逆方向になるように交流電界を作用させ、１の
作用期間の時間をＴ、１の休止期間の時間をｔ、１の作
用期間の最後に作用する電界の時間をＴｆとした場合
に、０．７０≦Ｔ／（Ｔ＋ｔ）≦０．９０及び０．６≦
ｔ／Ｔｆ≦１．０の条件を満たすようにしたことを特徴
とする現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01097997A JP3407579B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01097997A JP3407579B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 現像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10207196A JPH10207196A (ja) | 1998-08-07 |
| JP3407579B2 true JP3407579B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=11765287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01097997A Expired - Fee Related JP3407579B2 (ja) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | 現像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407579B2 (ja) |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP01097997A patent/JP3407579B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10207196A (ja) | 1998-08-07 |
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