JP3470540B2 - 現像装置 - Google Patents
現像装置Info
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- JP3470540B2 JP3470540B2 JP01097897A JP1097897A JP3470540B2 JP 3470540 B2 JP3470540 B2 JP 3470540B2 JP 01097897 A JP01097897 A JP 01097897A JP 1097897 A JP1097897 A JP 1097897A JP 3470540 B2 JP3470540 B2 JP 3470540B2
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
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にあたり、この交流電
界を作用させる条件を適切に設定して、十分な画像濃度
を有すると共に、きめの良い良好なハーフトーンの画像
が得られるようにした現像装置に関するものである。
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。
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。
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。
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なり、良好なハーフト
ーンの画像が得られなくなるという問題があった。
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。
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下し、また形
成された画像におけるきめが悪くなるという問題があっ
た。
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。
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。
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、交流
電界を作用させない休止期間において、現像剤が常に現
像剤担持体側に戻されて形成される画像の濃度が低下し
たり、逆に現像剤が常に像担持体側に送られて形成され
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。
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
流電界の強度を変化させ、例えば、反転現像を行なう場
合には、作用させる直流電界を弱くして現像剤が像担持
体に供給されやすくし、形成される画像の濃度を高めた
り、逆に直流電界を強くして現像剤が現像剤担持体に回
収されやすくし、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。
を弱くして、現像剤が像担持体に供給されやすくした場
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、作用させる直流電界を強くして、現
像剤が現像剤担持体に回収されやすくした場合には、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。
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。
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
後の電界の方向を同じにすると共に、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
逆方向にして交流電界を作用させるようにしたのであ
る。
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
して現像を行なうにあたり、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同じにすると共に、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
最初の電界の方向を、先の作用期間における最後の電界
の方向と逆方向にして交流電界を作用させると、上記の
休止期間の前後における電界の方向が逆になると共に、
作用期間の最後における電界の方向が休止期間毎に変化
し、現像剤が現像剤担持体側に戻される状態で交流電界
が作用されなくなったり、現像剤が像担持体側に送られ
る状態で交流電界が作用されなくなったりする。
のように、常に現像剤が現像剤担持体側に回収される状
態で交流電界が作用されなくなって、形成される画像の
濃度が低下したり、逆に常に現像剤が像担持体側に送ら
れる状態で交流電界が作用されなくなって、過剰の現像
剤が像担持体に供給されて形成される画像にカブリが発
生するということがなく、適切な画像濃度を有する画像
が得られると共に、中間調の再現にも優れた画像が得ら
れるようになる。
いて、上記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期間と、交流電界を作用させない休
止期間とを設けるにあたり、交流電界を作用させる期間
が短くなりすぎると、交流電界が作用して現像が行なわ
れる時間が短くなり、十分な画像濃度を有する画像が得
られなくなる一方、交流電界を作用させる期間が長くな
りすぎると、交流電界を常に作用させて現像を行なう場
合と同様に、表面電位の変化に対する画像濃度の変化が
大きくなって良好なハーフトーンの画像が得られなくな
ると共に、形成された画像のきめも悪くなるため、交流
電界を作用させる期間をT、休止期間をtとした場合
に、0.20≦T/(T+t)≦0.90の条件を満た
すようにすることが好ましい。
る現像装置について具体的に説明する。
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。
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。
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、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同じにすると共に、休止期間tを
経過した後における次の作用期間Tにおける交流電界の
最初の電界の方向を先の作用期間Tにおける最後の電界
の方向と逆方向にして交流電界を作用させるようにした
のである。
おいて、現像剤担持体11と像担持体1とが対向する現
像領域に作用させる交流電界を変化させた実施例1〜
3、参考例及び比較例1〜3の現像装置を比較し、この
発明の実施例に係る現像装置によると良好な画像が得ら
れることを明らかにする。
1〜3の各現像装置において現像を行なうにあたって
は、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。
その初期表面電位(Vo)が−450Vになるように
し、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、装置のシステム速
度を165mm/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によって像担
持体1と対向する現像領域に搬送される現像剤の量が
4.8mg/cm2になるようにし、上記の直流電源1
4から−350Vの直流電圧(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。
記の交流電源15から交流電圧を印加させるにあたり、
図2に示すように、パルス幅が0.16msの交流電圧
であって作用する電界の方向が変化する毎に、その間に
0.16msの休止期間tを設けた交流電圧を作用させ
るようにした。
3に示すように、1の作用期間Tにおいて最初と最後の
電界の方向が同じ方向になるようにして、それぞれパル
ス幅が0.08msの電圧を作用させると共に、この最
初と最後の電圧の間に、これらの電界の方向とは逆方向
の電界が作用するようにパルス幅が0.16msになっ
た逆極性の電圧を作用させ、その後、交流電界が作用さ
れない休止期間tを0.33ms設け、この休止期間t
の後における次の作用期間Tにおいては、先の作用期間
Tにおける交流電圧とは電圧の極性が逆になった交流電
圧を作用させるようにした。
4に示すように、1の作用期間Tにおいて最初と最後の
電界の方向が同じ方向になるようにしてそれぞれパルス
幅が0.16msの電圧を作用させると共に、この最初
と最後の電圧の間に、これらの電界の方向とは逆方向の
電界が作用するようにパルス幅が0.16msになった
逆極性の電圧を作用させ、その後、交流電界が作用され
ない休止期間tを1.0ms設け、この休止期間tの後
における次の作用期間Tにおいては、先の作用期間Tに
おける交流電圧とは電圧の極性が逆になった交流電圧を
作用させるようにした。
5に示すように、1の作用期間Tにおいて最初と第3番
目と最後の電界の方向が同じ方向になるようにしてそれ
ぞれパルス幅が0.16msの電圧を作用させると共
に、これらの電界の方向との逆方向の電界が作用するよ
うに、第2番目と第4番目とにそれぞれパルス幅が0.
16msになった逆極性の電圧を作用させ、その後、交
流電界が作用されない休止期間tを0.33ms設け、
この休止期間tの後における次の作用期間Tにおいて
は、先の作用期間Tにおける交流電圧とは電圧の極性が
逆になった交流電圧を作用させるようにした。
6に示すように、パルス幅が0.16msの交流電圧を
連続して作用させるようにした。
7に示すように、作用期間Tにおいてパルス幅が0.1
6msで電圧の極性が逆になった一対の電圧を作用さ
せ、その後、交流電界が作用されない休止期間tを0.
33ms設け、この休止期間tの前における電圧により
作用する電界の方向が、常に現像剤を像担持体側に送る
方向になるようにした。
8に示すように、作用期間Tにおいてパルス幅が0.1
6msで電圧の極性が逆になった一対の電圧を作用さ
せ、その後、交流電界が作用されない休止期間tを0.
33ms設け、この休止期間tの前における電圧により
作用する電界の方向が、常に現像剤を現像剤担持体側に
戻す方向になるようにした。
1〜3における各現像装置にそれぞれ上記のような交流
電圧を作用させて反転現像を行ない、像担持体1におい
て露光された画像部の表面電位(Vi)と上記の直流電
源14及び交流電源15から印加された電圧の平均値
(Vb)との差ΔV(=Vi−Vb)と、得られた画像
における透過濃度(TD)との関係を調べ、その結果を
図9に示した。
間tを設けずに、交流電界を連続して作用させるように
した比較例1の現像装置においては、ΔVの中間部分に
おいて、このΔVの変化に伴う透過濃度(TD)の変化
が非常に激しく、中間調の画像の再現が困難であった。
持体側に送る方向の電界が作用する比較例2の現像装置
においては、現像剤が像担持体に供給され過ぎて、形成
される画像にカブリが発生する一方、休止期間tの前に
常に現像剤を現像剤担持体側に戻す方向の電界が作用す
る比較例3の現像装置においては、逆に像担持体に供給
される現像剤の量が少なくなって、十分な画像濃度を有
する画像が得られなかった。
像装置においては、比較例1のものに比べて、ΔVの変
化に対する透過濃度(TD)の変化が直線的になると共
に、ΔVの中間部分における透過濃度(TD)の変化が
少なく、中間調の再現に優れた画像が得られると共に、
形成される画像にカブリが発生するということもなく適
切な画像濃度の画像が得られるようになった。
合と同様に、1の作用期間Tにおいて最初と最後の電界
の方向が同じ方向になるようにして、それぞれパルス幅
が0.08msの電圧を作用させると共に、この最初と
最後の電圧の間に、これらの電界の方向とは逆方向の電
界が作用するようにパルス幅が0.16msになった逆
極性の電圧を作用させ、その後、交流電界が作用されな
い休止期間tを設け、この休止期間tの後における次の
作用期間Tにおいては、先の作用期間Tにおける交流電
圧とは電圧の極性が逆になった交流電圧を作用させるよ
うにし、上記の休止期間tを変更させて、T/(T+
t)の値を下記の表1に示すように変化させた。
た各交流電界を作用させ、それ以外は、上記の実施例1
の場合と同様にして反転現像を行なうようにし、画像部
の表面電位(Vi)と前記の直流電源14及び交流電源
15から印加された電圧の平均値(Vb)との差ΔV
(=Vi−Vb)と、得られた画像の画像濃度(ID)
との関係を調べ、ΔVが100V変化した場合に、これ
に対応して変化した画像濃度(ΔID)の割合γ(=Δ
ID/100V)を求め、その結果を下記の表1に示し
た。
均の画像濃度(ID)が0.4になったハーフトーンの
画像を形成し、各画像について、それぞれ5μm毎に1
0μm×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、この結
果を下記の表1に合わせて示した。なお、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:24
05型)を用いた。
0.90以下においては、画像濃度のばらつき(きめ)
を示す値が低くなって一定しており、きめのよい画像を
得る場合には、T/(T+t)の値を0.90以下にす
ることが好ましいということが分かった。
と直流電源14及び交流電源15から印加された電圧の
平均値(Vb)との差(Vo−Vb)が−100Vにな
るようにしてVoとVbの値を変化させると共に、画像
部の表面電位(Vi)を−50〜−100Vの範囲にし
て、上記のΔV(=Vi−Vb)の値を変化させて反転
現像を行ない、1000枚の画像形成を行なった場合に
おける像担持体1へのキャリアの付着量(mg/千枚)
を求め、この結果を下記の表2に示した。
ると、像担持体1へのキャリアの付着量が急激に増加し
て、適切な現像が行なえなくなるため、ΔVの値を10
00V以下にして現像を行なうことが必要であるという
ことが分かった。
現像を行なうにあたって、画像濃度(ID)が1.4以
上になった十分な画像濃度を有する画像を得るために
は、上記のγ(=ΔID/100V)の値が0.14以
上になることが必要であり、上記の表1の結果から、上
記のT/(T+t)の値を0.20以上にすることが、
十分な画像濃度を有する画像を得る上で好ましいという
ことが分かった。
いても、上記の実験例と同様に休止期間tを変更し、下
記の表1に示すように、T/(T+t)の値が、実施例
2の現像装置においては0.80と0.33とに、実施
例3の現像装置においては0.71と0.40とになる
ようにした。
た各交流電界を作用させ、それ以外については、それぞ
れ上記の実施例2,3の場合と同様にして反転現像を行
ない、前記のように画像部の表面電位(Vi)と前記の
直流電源14及び交流電源15から印加された電圧の平
均値(Vb)との差ΔV(=Vi−Vb)と、得られた
画像における画像濃度(ID)との関係を調べ、ΔVが
100V変化した場合に、これに対応して変化した画像
濃度(ΔID)の割合γ(=ΔID/100V)を求
め、その結果を下記の表3に合わせて示した。
てその休止期間tを変化させた場合も、T/(T+t)
の値に対するγ(=ΔID/100V)の値が、実施例
1の現像装置においてその休止期間tを変化させた上記
の実験例の場合と同様に変化しており、交流電界の波形
が変化した場合においても、上記の実験例の場合と同様
の傾向を示し、T/(T+t)の値を0.90以下にし
た場合に、よりきめのよい画像を得られ、またT/(T
+t)の値を0.20以上にした場合に、十分な画像濃
度を有する画像が得られるようになった。
1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、またこの発明の請求項2における第2の
現像装置においては、交流電界の電界の方向が変化する
毎に、その間に交流電界が作用されない休止期間を設け
たため、中間調の再現に優れた画像が得られるようにな
った。
は、1の作用期間における交流電界の最初と最後の電界
の方向を同じにすると共に、休止期間を経過した後の次
の作用期間Tにおける交流電界の最初の電界の方向を、
先の作用期間における最後の電界の方向と逆方向にして
交流電界を作用させ、休止期間の前後における電界の方
向が逆になると共に、作用期間の最後における電界の方
向が休止期間毎に変化するようにしたため、常に現像剤
が現像剤担持体側に回収される状態で交流電界が作用さ
れなくなって、形成される画像の濃度が低下したり、逆
に常に現像剤が像担持体側に送られる状態で交流電界が
作用されなくなって、過剰の現像剤が像担持体に供給さ
れて形成される画像にカブリの発生するということがな
く、適切な画像濃度を有する画像が得られるようになっ
た。
において、現像剤担持体と像担持体との間に交流電界を
作用させる期間と、交流電界を作用させない休止期間と
を設けるにあたり、交流電界を作用させる期間をT、休
止期間をtとした場合に、0.20≦T/(T+t)≦
0.90の条件を満たすようにすると、十分な画像濃度
を有すると共に、きめがよい良好なハーフトーンの画像
が得られるようになった。
交流電源から現像剤担持体に印加する交流電圧の状態を
示した図である。
て、交流電源から現像剤担持体に印加する交流電圧の状
態を示した図である。
て、交流電源から現像剤担持体に印加する交流電圧の状
態を示した図である。
て、交流電源から現像剤担持体に印加する交流電圧の状
態を示した図である。
像剤担持体に印加する交流電圧の状態を示した図であ
る。
像剤担持体に印加する交流電圧の状態を示した図であ
る。
像剤担持体に印加する交流電圧の状態を示した図であ
る。
像装置により反転現像を行なった場合において、像担持
体において露光された画像部の表面電位(Vi)と直流
電源及び交流電源から印加された電圧の平均値(Vb)
との差ΔV(=Vi−Vb)と、得られた画像における
透過濃度(TD)との関係を示した図である。
Claims (2)
- 【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同じにすると共に、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して交流電界を作用させることを特
徴とする現像装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載した現像装置において、
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
期間と、交流電界を作用させない休止期間とを設けるに
あたり、交流電界を作用させる期間をT、休止期間をt
とした場合に、 0.20≦T/(T+t)≦0.90 の条件を満たすことを特徴とする現像装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01097897A JP3470540B2 (ja) | 1996-09-03 | 1997-01-24 | 現像装置 |
US08/921,339 US5860040A (en) | 1996-09-03 | 1997-08-29 | Developing apparatus having stop period during which no AC electric field is exerted between developer carrying member and image carrying member |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25379196 | 1996-09-03 | ||
JP8-253791 | 1996-09-03 | ||
JP01097897A JP3470540B2 (ja) | 1996-09-03 | 1997-01-24 | 現像装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP01097897A Expired - Fee Related JP3470540B2 (ja) | 1996-09-03 | 1997-01-24 | 現像装置 |
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1997
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JPH10133492A (ja) | 1998-05-22 |
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