JPH0695483A

JPH0695483A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0695483A
Application number: JP26815192A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakano; 正雄仲野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1994-04-08

Abstract

(57)【要約】【目的】現像装置に印加される所定の現像バイアスに
不定期なゆらぎを持たせて選択現像を実質的に抑止す
る。【構成】時系列的に周波数成分、振幅成分、或は両成
分とも周期性のないランダムなカオス波形の信号を出力
することができるカオス発生器２０と、入力信号の電圧
値に応じて出力端子１２から発生される現像バイアスの
周波数を変化させる第１の入力端子１１と入力信号の電
圧値に応じて出力端子１２から発生される現像バイアス
の振幅値を変化させる第２の入力端子１３とを備えた現
像バイアス発振器１０とから現像バイアス源を構成
し、、カオス発生器２０からのカオス波形の出力信号を
現像バイアス発振器１０の第１の入力端子１１に供給
し、入力電圧値に応じて周波数の変化する現像バイアス
を出力端子１２から発生させ、印加される現像バイアス
のＡＣ成分の周波数に不定期なゆらぎを持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式、静電記録
方式等の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、
詳しく言うと、像担持体上に形成された静電潜像を可視
画像（トナー像）に現像する現像装置の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】感光体や誘電体等の像担持体上に形成さ
れた静電潜像を可視像化するために、現像剤担持体に薄
層状に担持された帯電トナー粒子を静電潜像に付着させ
る形式の現像装置では、現像剤担持体に印加される現像
バイアスがトナー粒子に対する主な駆動力（ドライビン
グフォース）となる。この現像バイアスの印加方法とし
て様々な方法が従来より知られている。例えば、ＤＣに
よる方法、ＡＣによる方法、その電圧や周波数、ＡＣの
波形などなどである。それらは、システムの大きさや形
状、画像形成の方式、静電潜像のコントラスト、トナー
粒子の粒径、粒径の分布、トナー粒子の帯電量、帯電量
の分布、システムの置かれている環境等の様々な因子に
より最適値が設定される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像さ
れるトナーに関係する因子などは、それ自体がまた、多
くの因子を抱えているために、完全には適正値に抑え切
ることができるものではない。従って、ほぼ正しいセッ
ティングができたとしても、そのセッティングされた現
像バイアス条件では、適正な現像ができないトナー粒子
が必ず存在してしまう。この現象は選択現像と呼ばれ、
システムを使い続けることにより、トナー粒子の平均粒
径が変わったり、平均帯電量が変化したりする現象が起
こり、その結果、画像が大きく変化してしまうのであ
る。

【０００４】電界中を運動する帯電粒子の運動方程式を
解いたシミュレーションから、トナーの現像は帯電量と
交番電界の強さ、形から決定されてしまうことが分っ
た。つまり、材料、システムのゆらぎを現在の現像バイ
アスでは吸収することができないのである。

【０００５】また、帯電トナー粒子を飛翔させる非接触
現像では、接触現像に比べて飛翔時のトナーの運動がダ
イナミックであり、従って、ＡＣ成分の影響を受けやす
いために、上記選択現像が起きやすい。

【０００６】従って、本発明の目的は、現像装置に印加
される所定の現像バイアスに不定期なゆらぎを持たせる
ことにより、選択現像を実質的に抑止した画像形成装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、静電潜像が形成される像担持体と、該像担持体上に
形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する
現像装置と、前記現像剤を前記静電潜像に付着させるた
めに前記現像装置に所定の現像バイアスを印加する現像
バイアス源とを具備する画像形成装置において、前記現
像バイアス源から前記現像装置に印加される現像バイア
スが画像に大きく影響を与えない範囲で不定期なゆらぎ
を持つことを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明による画像形成装置の第１の
実施例の要部を示す回路構成図であり、現像バイアス源
を示すものである。この現像バイアス源は、例えば図２
に示すような時系列的に振幅成分及び周波数成分とも周
期性のないランダムなカオス波形の信号を出力すること
ができるカオス発生器２０と、入力信号の電圧値に応じ
て出力端子１２から発生される現像バイアスの周波数を
変化させる第１の入力端子１１と入力信号の電圧値に応
じて出力端子１２から発生される現像バイアスの振幅値
を変化させる第２の入力端子１３とを備えた現像バイア
ス発振器１０とから構成されており、本実施例では、上
記カオス発生器２０からのカオス波形の信号を現像バイ
アス発振器１０の第１の入力端子１１に供給し、入力電
圧値に応じて周波数の変化する現像バイアスを出力端子
１２から発生させるようにしたものである。

【００１０】図４に最も原理の簡単なカオス発生器の回
路図を示す。このカオス発生器は周期信号を発振する発
振器２０１と、この発振器２０１からの発振出力が印加
される抵抗２０２、コイル２０３及び図示極性のダイオ
ード２０４の直列回路とから構成されており、例えば抵
抗２０２は５Ωから１０００Ω程度の抵抗値を有するも
のが使用され、また、コイル２０３は１μＨから１００
０μＨ程度のインダクタンス値を有するものが使用され
る。

【００１１】このカオス発生器は抵抗２０２とコイル２
０３との接続点を信号出力端子２０５とし、発振器２０
１とダイオード２０４との接続点をアース端子２０６と
して信号を出力すると、その周波数成分にはカオスは発
生しないが、その振幅成分に図５に示すようなカオスが
発生する。本実施例では、図４に示すカオス発生器から
の出力信号を上記図１の現像バイアス発振器１０の第１
の入力端子１１に供給したところ、入力の振幅成分、即
ち入力電圧にカオスが発生しているので、現像バイアス
発振器１０から発生された現像バイアスの周波数に入力
電圧のカオスに応じたランダムなゆらぎが加わり、図３
に示すような現像バイアス波形を得ることができた。

【００１２】上記構成の現像バイアス源によって発生さ
れた図３に示すような現像バイアスを、図示しない電子
写真方式の画像形成装置の現像装置の現像剤担持体（本
例では現像スリーブ）に印加し、非接触磁性１成分トナ
ーを用いて像担持体（本例では電子写真感光体ドラム）
に形成された静電潜像の現像を行なった。その際、回路
を調整して現像バイアスの出力値で周波数がほぼ１００
０Ｈｚから３０００Ｈｚの間を取るようにしたところ、
現像の選択性が激減した。

【００１３】図６は本発明による画像形成装置の第２の
実施例の要部を示す回路構成図であり、同じく現像バイ
アス源を示すものである。図示するように、本実施例で
は現像バイアス発振器１０の第２の入力端子１３にカオ
ス発生器２０からの図５に示すようなカオス波形信号を
供給したものである。その結果、図７に示すような入力
信号の電圧値に応じて振幅値が変化する現像バイアス波
形が得られた。

【００１４】上記構成の現像バイアス源によって発生さ
れた図７に示すような現像バイアスを同じく現像スリー
ブに印加し、非接触磁性１成分トナーを用いて静電潜像
の現像を行なったところ、やはり現像の選択性が減少し
た。

【００１５】図８は本発明による画像形成装置の第３の
実施例の要部を示す回路構成図であり、同じく現像バイ
アス源を示すものである。図示するように、本実施例で
は現像バイアス発振器１０の第１の入力端子１１に第１
のカオス発生器２１からのカオス波形信号を供給し、現
像バイアス発振器１０の第２の入力端子１３に第２のカ
オス発生器２２からのカオス波形信号を供給したもので
ある。本実施例ではこれらカオス発生器２１及び２２は
上記第１及び第２の実施例とは異なり、ＲＣ回路によっ
て構成された。

【００１６】上記第１及び第２の実施例においては、ゆ
らぎ量を大きくするセッティングは均一ハーフ・トーン
画像などで画質の滑らかさを損なうという欠点があっ
た。これに対し、本実施例では、現像バイアスの周波数
及び振幅値の両方が入力電圧値に応じて変化するので、
ゆらぎ量を大きくしなくても十分な選択現像の抑止効果
があった。

【００１７】図９は本発明による画像形成装置の第４の
実施例の要部を示す回路構成図であり、同じく現像バイ
アス源を示すものである。図示するように、本実施例で
はカオス発生器２３の出力信号を直接増幅器３０に供給
して増幅し、現像バイアスとして使用したものである。
本実施例のカオス発生器２３は、上記第１〜第３の実施
例で使用されたカオス発生器とは異なり、振幅成分のみ
ならず周波数成分にもカオスが発生する回路構成とし
た。

【００１８】本実施例の現像バイアス源からの現像バイ
アスにより、上記各実施例と同様の現像を行なったとこ
ろ、ハーフ・トーン画像などでは画像の滑らかさを若干
損なう欠点があるものの、選択現像の抑止効果は大きか
った。

【００１９】なお、上記実施例では本発明を電子写真方
式の画像形成装置の現像装置に適用した場合について説
明したが、本発明は種々の構成の現像装置に適用できる
ものである。また、カオス発生器や現像バイアス発振器
の回路構成等についても上記実施例のものに限定され
ず、種々に変更できることは言うまでもない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、画像に大きく影響を与えない範囲で現像
バイアスに不定期なゆらぎを持たせるようにしたので、
トナー材料のムラや特性のバラツキ、システムのバラツ
キなどの因子により、選択現像が起こることを有効に防
止することができ、従って、常に適正な高品質の画像を
得ることができるという顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の第１の実施例の現
像バイアス源を示す回路構成図である。

【図２】カオス波形発生器の出力信号の一例を示す波形
図である。

【図３】図１の本発明の第１の実施例の現像バイアス源
から発生されたゆらぎを持つ現像バイアス波形を示す図
である。

【図４】図１の第１の実施例の現像バイアス源に使用で
きる最も原理の簡単なカオス発生器を示す回路図であ
る。

【図５】図４のカオス発生器から発生されるカオス波形
を示す図である。

【図６】本発明による画像形成装置の第２の実施例の現
像バイアス源を示す回路構成図である。

【図７】図６の本発明の第２の実施例の現像バイアス源
から発生されたゆらぎを持つ現像バイアス波形を示す図
である。

【図８】本発明による画像形成装置の第３の実施例の現
像バイアス源を示す回路構成図である。

【図９】本発明による画像形成装置の第４の実施例の現
像バイアス源を示す回路構成図である。

【符号の説明】

１０現像バイアス発振器１１、１３現像バイアス発振器の入力端子１２現像バイアス発振器の出力端子２０〜２３カオス発生器３０増幅器２０１周期信号発振器２０２抵抗２０３コイル２０４ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像が形成される像担持体と、該像
担持体上に形成された静電潜像に現像剤を付着させて可
視像化する現像装置と、前記現像剤を前記静電潜像に付
着させるために前記現像装置に所定の現像バイアスを印
加する現像バイアス源とを具備する画像形成装置におい
て、前記現像バイアス源から前記現像装置に印加される
現像バイアスが画像に大きく影響を与えない範囲で不定
期なゆらぎを持つことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像装置は非接触現像装置であるこ
とを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記非接触現像装置は磁性１成分トナー
によるジャンピング現像法を用いる現像装置であること
を特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記現像バイアスが持つゆらぎは前記現
像バイアスのＡＣ成分の周波数が不定期に変化するもの
であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項５】前記現像バイアスが持つゆらぎは前記現
像バイアスのＡＣ成分の振幅値が不定期に変化するもの
であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】前記現像バイアスが持つゆらぎは前記現
像バイアスのＡＣ成分の周波数と振幅値が共に不定期に
変化するものであることを特徴とする請求項１の画像形
成装置。
【請求項７】不定期に変化するカオス発生器の出力信
号によって前記現像バイアスに前記不定期なゆらぎを持
たせることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項８】不定期に変化するカオス発生器の出力信
号それ自体を前記現像バイアスとして使用することを特
徴とする請求項１の画像形成装置。