JPH08262849A - 画像形成装置の現像方法 - Google Patents
画像形成装置の現像方法Info
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- JPH08262849A JPH08262849A JP7064175A JP6417595A JPH08262849A JP H08262849 A JPH08262849 A JP H08262849A JP 7064175 A JP7064175 A JP 7064175A JP 6417595 A JP6417595 A JP 6417595A JP H08262849 A JPH08262849 A JP H08262849A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、複写機及びプリンタ等の静
電プロセスを利用する画像形成装置において、光疲労に
より感光体ドラムの表面電位低下（暗減衰）が大きくな
った感光体やＡｓ2Ｓｅ3を母材とする感光層を有する感
光体、アモルファスシリコン感光体等の表面電位の暗減
衰が大きい感光体を使用した場合でも、カブリ等の印刷
不良を発生することなく、高い印刷品質が安定して得ら
れる現像方法を提供するものである。 【構成】 多段式現像機３の前後に設置された表面電位
センサ１３、１４により感光体ドラム１の表面電位を計
測し、それによって現像バイアス電圧を制御することに
より、カブリ等の印刷不良を発生することなく、高い印
刷品質が安定して得られる。
電プロセスを利用する画像形成装置において、光疲労に
より感光体ドラムの表面電位低下（暗減衰）が大きくな
った感光体やＡｓ2Ｓｅ3を母材とする感光層を有する感
光体、アモルファスシリコン感光体等の表面電位の暗減
衰が大きい感光体を使用した場合でも、カブリ等の印刷
不良を発生することなく、高い印刷品質が安定して得ら
れる現像方法を提供するものである。 【構成】 多段式現像機３の前後に設置された表面電位
センサ１３、１４により感光体ドラム１の表面電位を計
測し、それによって現像バイアス電圧を制御することに
より、カブリ等の印刷不良を発生することなく、高い印
刷品質が安定して得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機及びプリンタ等
の静電印加方式を用いた画像形成装置の現像方法に関す
るものである。
の静電印加方式を用いた画像形成装置の現像方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ブラシ現像方式は、静電潜像を現像
する現像方式の中で最も良く知られた方式の一つであ
る。近年、印刷速度の高速化や装置の小型化が意図され
るようになり従来の磁気ブラシ現像方式では、印刷プロ
セスを高速化した場合、画質の低下が生じるようになっ
た。これは、印刷プロセス速度を高速化した場合、充分
な画像濃度を得るための静電潜像と現像剤との接触時間
が得られないためである。以上の問題を解決するため
に、多段式磁気ブラシ現像方式が特公昭５９−５３４０
号により提案された。また、多段式磁気ブラシ現像方式
における現像ロールのバイアス電圧の制御に関しては、
磁気ブラシ表面電位の安定化や画像濃度向上に関する提
案が特公昭６２−４６８６８号や実公昭５８−１４３５
３号によりなされている。この現像ロールへの現像バイ
アス印加方式は、ＯＰＣや純Ｓｅ系感光体、ＳｅＴｅ系
感光体等の表面電荷保持性が良い感光体を採用した場合
には、高画像濃度が得られ印刷品質向上に大きな効果が
ある。
する現像方式の中で最も良く知られた方式の一つであ
る。近年、印刷速度の高速化や装置の小型化が意図され
るようになり従来の磁気ブラシ現像方式では、印刷プロ
セスを高速化した場合、画質の低下が生じるようになっ
た。これは、印刷プロセス速度を高速化した場合、充分
な画像濃度を得るための静電潜像と現像剤との接触時間
が得られないためである。以上の問題を解決するため
に、多段式磁気ブラシ現像方式が特公昭５９−５３４０
号により提案された。また、多段式磁気ブラシ現像方式
における現像ロールのバイアス電圧の制御に関しては、
磁気ブラシ表面電位の安定化や画像濃度向上に関する提
案が特公昭６２−４６８６８号や実公昭５８−１４３５
３号によりなされている。この現像ロールへの現像バイ
アス印加方式は、ＯＰＣや純Ｓｅ系感光体、ＳｅＴｅ系
感光体等の表面電荷保持性が良い感光体を採用した場合
には、高画像濃度が得られ印刷品質向上に大きな効果が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、最近では装置の
小型化・低コスト化のため書き込み露光光源に半導体レ
ーザやＬＥＤの近赤外光源が採用されるようになり、そ
れに伴い近赤外光に感度を有するセレン系感光体（三セ
レン化砒素感光体を母材とする感光体や増感層を有する
セレンテルル系感光体）やアモルファスシルコン感光体
が採用されている。しかし、これらの感光体は比誘電率
が約１０以上と大きく、電荷保持性が低い（暗減衰が大
きい）ため、上記した現像バイアス印加方式を適用した
場合カブリ等の画質不良が生じやすいという欠点があっ
た。
小型化・低コスト化のため書き込み露光光源に半導体レ
ーザやＬＥＤの近赤外光源が採用されるようになり、そ
れに伴い近赤外光に感度を有するセレン系感光体（三セ
レン化砒素感光体を母材とする感光体や増感層を有する
セレンテルル系感光体）やアモルファスシルコン感光体
が採用されている。しかし、これらの感光体は比誘電率
が約１０以上と大きく、電荷保持性が低い（暗減衰が大
きい）ため、上記した現像バイアス印加方式を適用した
場合カブリ等の画質不良が生じやすいという欠点があっ
た。
【０００４】また、各現像ロールの現像バイアス電圧
を、使用する感光体の暗減衰特性に対し適当な値に設定
した場合でも、長時間使用後の感光体の劣化（光劣化）
による経時的暗減衰の低下によりカブリ等の印刷不良が
発生しやすくなる。この感光体の劣化は書き込み露光光
源や除電光源に近赤外光を用いた場合に顕著に現れる問
題である。
を、使用する感光体の暗減衰特性に対し適当な値に設定
した場合でも、長時間使用後の感光体の劣化（光劣化）
による経時的暗減衰の低下によりカブリ等の印刷不良が
発生しやすくなる。この感光体の劣化は書き込み露光光
源や除電光源に近赤外光を用いた場合に顕著に現れる問
題である。
【０００５】従って本発明の目的は、誘電率が大きいた
め電荷保持能力が低い感光体や経時的光疲労等により暗
減衰率が大きくなった感光体を使用し、多段式磁気ブラ
シ現像方式により印刷を行っても、カブリ等の画質不良
を発生することなく、長期的に安定な印刷品質を実現す
ることのできる現像方法を提供することにある。
め電荷保持能力が低い感光体や経時的光疲労等により暗
減衰率が大きくなった感光体を使用し、多段式磁気ブラ
シ現像方式により印刷を行っても、カブリ等の画質不良
を発生することなく、長期的に安定な印刷品質を実現す
ることのできる現像方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、一様に帯電
された感光体上に光を露光することにより形成された静
電潜像を、複数の現像ロールを配設した多段式磁気ブラ
シ現像装置を用いて反転現像する画像形成装置におい
て、前記現像装置に対し感光体移動方向上流側及び下流
側の近接した位置に感光体の非露光部の表面電位を検出
する第１の表面電位センサ、第２の表面電位センサをそ
れぞれ設け、前記表面電位センサにより検出された表面
電位に基づき前記複数の現像ロールへ印加するバイアス
電圧を制御することにより達成される。
された感光体上に光を露光することにより形成された静
電潜像を、複数の現像ロールを配設した多段式磁気ブラ
シ現像装置を用いて反転現像する画像形成装置におい
て、前記現像装置に対し感光体移動方向上流側及び下流
側の近接した位置に感光体の非露光部の表面電位を検出
する第１の表面電位センサ、第２の表面電位センサをそ
れぞれ設け、前記表面電位センサにより検出された表面
電位に基づき前記複数の現像ロールへ印加するバイアス
電圧を制御することにより達成される。
【０００７】
【作用】上記のように、表面電位センサにより検出され
た表面電位に基づき複数の現像ロールへ印加するバイア
ス電圧を制御することにより、感光体の暗減衰に応じた
バイアス電圧の制御が可能となり、感光体の劣化により
ドラム電位低下（暗減衰）が大きくなった感光体を利用
した場合でもカブリ等の印刷不良を起こすことがない。
た表面電位に基づき複数の現像ロールへ印加するバイア
ス電圧を制御することにより、感光体の暗減衰に応じた
バイアス電圧の制御が可能となり、感光体の劣化により
ドラム電位低下（暗減衰）が大きくなった感光体を利用
した場合でもカブリ等の印刷不良を起こすことがない。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明となる現像方法が適用される画像形
成装置の一例を示す概略図である。図中１は像担持体で
ある感光体ドラムであり、感光体ドラム１の周りには帯
電器２、現像機３、転写器４、イレーズランプ５及びク
リ−ニング装置６等の画像形成にあたってのプロセス機
器が配設されている。また、感光体ドラム１の図中右側
の９は露光光源、ポリゴンミラ−、レンズ等からなるス
キャナユニットであり、入力される画像入力信号に応じ
て変調したレーザビームを発生させる。また、転写器４
の下側には給紙用リトラクタ７が、上側には排紙用リト
ラクタ８が配設されている。
する。図１は本発明となる現像方法が適用される画像形
成装置の一例を示す概略図である。図中１は像担持体で
ある感光体ドラムであり、感光体ドラム１の周りには帯
電器２、現像機３、転写器４、イレーズランプ５及びク
リ−ニング装置６等の画像形成にあたってのプロセス機
器が配設されている。また、感光体ドラム１の図中右側
の９は露光光源、ポリゴンミラ−、レンズ等からなるス
キャナユニットであり、入力される画像入力信号に応じ
て変調したレーザビームを発生させる。また、転写器４
の下側には給紙用リトラクタ７が、上側には排紙用リト
ラクタ８が配設されている。
【０００９】ここで、感光体ドラム１は帯電器２により
約＋８００Ｖ以上に一様に帯電される。次にスキャナユ
ニット９からレーザビームが出射されると、感光体ドラ
ム１には静電潜像が形成される。静電潜像は感光体ドラ
ム１の回転に伴い現像機３の方向に向けられ、現像機３
によりトナ−１１が供給されて、トナ−像として現像さ
れる。感光体ドラム１上のトナ−像は転写器４により、
給紙用リトラクタ７及び排紙用リトラクタ８により搬送
される用紙１０上に転写される。転写の終了した用紙１
０上のトナ−像は図示しない定着装置により永久像とし
て定着される。さらに、転写の終了した感光体ドラム１
はイレ−ズランプ５により表面を除電された後、残留ト
ナーをクリ−ニング装置６によりクリ−ニングし、次の
画像形成に備えられる。
約＋８００Ｖ以上に一様に帯電される。次にスキャナユ
ニット９からレーザビームが出射されると、感光体ドラ
ム１には静電潜像が形成される。静電潜像は感光体ドラ
ム１の回転に伴い現像機３の方向に向けられ、現像機３
によりトナ−１１が供給されて、トナ−像として現像さ
れる。感光体ドラム１上のトナ−像は転写器４により、
給紙用リトラクタ７及び排紙用リトラクタ８により搬送
される用紙１０上に転写される。転写の終了した用紙１
０上のトナ−像は図示しない定着装置により永久像とし
て定着される。さらに、転写の終了した感光体ドラム１
はイレ−ズランプ５により表面を除電された後、残留ト
ナーをクリ−ニング装置６によりクリ−ニングし、次の
画像形成に備えられる。
【００１０】１３及び１４は表面電位センサであり、感
光体表面電位の検出を行う。１３はレーザビーム照射後
で現像機直前の位置に、１４は現像機直後の位置に、感
光体ドラム１に近接して設けられている。１５はＡ／Ｄ
変換器で、表面電位センサ１３、１４のアナログ出力を
デジタル信号に変換する。１６はマイクロコンピュータ
で構成される電圧制御部で、データ記憶手段及び制御デ
ータ記憶手段となるＣＰＵ等から構成される。１７はＤ
／Ａ変換器で、電圧制御部１６で決定された制御情報を
アナログデータに変換し、現像機３の各現像ロール１０
０、１０１、１０２の現像バイアス電圧を制御する現像
バイアス制御回路３００、３０１、３０２に現像バイア
スデータを転送する。
光体表面電位の検出を行う。１３はレーザビーム照射後
で現像機直前の位置に、１４は現像機直後の位置に、感
光体ドラム１に近接して設けられている。１５はＡ／Ｄ
変換器で、表面電位センサ１３、１４のアナログ出力を
デジタル信号に変換する。１６はマイクロコンピュータ
で構成される電圧制御部で、データ記憶手段及び制御デ
ータ記憶手段となるＣＰＵ等から構成される。１７はＤ
／Ａ変換器で、電圧制御部１６で決定された制御情報を
アナログデータに変換し、現像機３の各現像ロール１０
０、１０１、１０２の現像バイアス電圧を制御する現像
バイアス制御回路３００、３０１、３０２に現像バイア
スデータを転送する。
【００１１】次に本発明となる現像方法について説明す
る。以下、感光体移動方向上流側から順に、現像ロール
１００を第１現像ロール、現像ロール１０１を第２現像
ロール、現像ロール１０２を第３現像ロールとし、第１
現像ロール１００へのバイアス電圧をＶb1、第２現像ロ
ール１０１へのバイアス電圧をＶb2、第２現像ロール１
０２へのバイアス電圧をＶb3とする。
る。以下、感光体移動方向上流側から順に、現像ロール
１００を第１現像ロール、現像ロール１０１を第２現像
ロール、現像ロール１０２を第３現像ロールとし、第１
現像ロール１００へのバイアス電圧をＶb1、第２現像ロ
ール１０１へのバイアス電圧をＶb2、第２現像ロール１
０２へのバイアス電圧をＶb3とする。
【００１２】図２に感光体ドラムの表面電位の減衰（暗
減衰）曲線を示す。通常、感光体表面電位の暗減衰は図
中の破線で示すように指数関数的に低下するが、この減
衰特性は環境条件（温度、湿度、オゾン濃度）や感光体
の種類、そしてイレーズ条件（イレーズ光の波長、光量
等）により大きく異なる。特に、書き込み光やイレーズ
光に長波長光を用いた場合、感光体への光劣化は大きく
なり、長時間使用による経時的光疲労が生じ、図中の実
線で示すように暗減衰特性の低下が顕著になる。 そこ
で本発明では、表面電位センサ１３、１４を用いて現像
機前後における表面電位から単位時間低下量：ΔＶ＝
(ＶA−ＶB)／(ＴB−ＴA)を求め、各現像ロールの現像バ
イアス電圧：Ｖb（Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3）を制御する。こ
こで、ＶAは表面電位センサ１３によって検出された表
面電位、ＶBは表面電位センサ１４によって検出された
表面電位、ＴAは帯電位置から表面電位センサ１３の位
置までに感光体が移動する時間、ＴBは帯電位置から表
面電位センサ１４の位置までに感光体が移動する時間で
ある。
減衰）曲線を示す。通常、感光体表面電位の暗減衰は図
中の破線で示すように指数関数的に低下するが、この減
衰特性は環境条件（温度、湿度、オゾン濃度）や感光体
の種類、そしてイレーズ条件（イレーズ光の波長、光量
等）により大きく異なる。特に、書き込み光やイレーズ
光に長波長光を用いた場合、感光体への光劣化は大きく
なり、長時間使用による経時的光疲労が生じ、図中の実
線で示すように暗減衰特性の低下が顕著になる。 そこ
で本発明では、表面電位センサ１３、１４を用いて現像
機前後における表面電位から単位時間低下量：ΔＶ＝
(ＶA−ＶB)／(ＴB−ＴA)を求め、各現像ロールの現像バ
イアス電圧：Ｖb（Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3）を制御する。こ
こで、ＶAは表面電位センサ１３によって検出された表
面電位、ＶBは表面電位センサ１４によって検出された
表面電位、ＴAは帯電位置から表面電位センサ１３の位
置までに感光体が移動する時間、ＴBは帯電位置から表
面電位センサ１４の位置までに感光体が移動する時間で
ある。
【００１３】ここで、本発明が対象とする印刷プロセス
は多段式磁気ブラシ現像方式を利用する比較的高速なプ
ロセスであり、更に、制御対象が現像ロール間のみの短
い時間であることから、本発明での現像バイアス制御に
利用する表面電位の単位時間低下量：△Ｖ（暗減衰）
は、直線的に低下すると仮定し求めた。
は多段式磁気ブラシ現像方式を利用する比較的高速なプ
ロセスであり、更に、制御対象が現像ロール間のみの短
い時間であることから、本発明での現像バイアス制御に
利用する表面電位の単位時間低下量：△Ｖ（暗減衰）
は、直線的に低下すると仮定し求めた。
【００１４】△Ｖによる各現像ロールのバイアス電圧の
設定方法について説明する。まず、各現像ロール相当位
置の感光体表面電位：ＶDを求める。第１現像ロール相
当位置の表面電位ＶD1は、ＶD1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)
となる（Ｔ1は帯電位置から第１現像ロール位置までに
感光体が移動する時間)。第２現像ロール相当位置の表
面電位ＶD2は、ＶD2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)となる（Ｔ2
は帯電位置から第２現像ロール位置までに感光体が移動
する時間)。第３現像ロール相当位置の表面電位Ｖ
D3は、ＶD3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)となる（Ｔ3は帯電位
置から第３現像ロール位置までに感光体が移動する時
間)。
設定方法について説明する。まず、各現像ロール相当位
置の感光体表面電位：ＶDを求める。第１現像ロール相
当位置の表面電位ＶD1は、ＶD1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)
となる（Ｔ1は帯電位置から第１現像ロール位置までに
感光体が移動する時間)。第２現像ロール相当位置の表
面電位ＶD2は、ＶD2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)となる（Ｔ2
は帯電位置から第２現像ロール位置までに感光体が移動
する時間)。第３現像ロール相当位置の表面電位Ｖ
D3は、ＶD3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)となる（Ｔ3は帯電位
置から第３現像ロール位置までに感光体が移動する時
間)。
【００１５】次に、各現像ロールのバイアス電圧Ｖ
bを、２００Ｖ≦ＶD−Ｖb≦５００Ｖの範囲に設定す
る。ＶD−Ｖb＜２００Ｖの場合には、表面電位とバイア
ス電位の差が小さいため非露光部（白紙部）へのトナー
付着が生じ、カブリ等の印刷不良が生じやすくなる。ま
た、ＶD−Ｖb＞５００Ｖの場合には、バイアス電圧の効
果が少なくなり、十分な画像濃度が得られにくく、エッ
ジ効果等の印刷不良が発生する恐れがある。このＶDと
Ｖbの電位差は、感光体と現像剤並びに現像条件によっ
て変わるため、使用する条件において最適画像が得られ
る電位とする。例えば、ＶD−Ｖb＝３００Ｖで最適な画
像が得られる現像機の場合、各現像ロールへのバイアス
電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3は、Ｖb1=ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−
３００Ｖ、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−３００Ｖ、Ｖ
b3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−３００Ｖと制御される。
bを、２００Ｖ≦ＶD−Ｖb≦５００Ｖの範囲に設定す
る。ＶD−Ｖb＜２００Ｖの場合には、表面電位とバイア
ス電位の差が小さいため非露光部（白紙部）へのトナー
付着が生じ、カブリ等の印刷不良が生じやすくなる。ま
た、ＶD−Ｖb＞５００Ｖの場合には、バイアス電圧の効
果が少なくなり、十分な画像濃度が得られにくく、エッ
ジ効果等の印刷不良が発生する恐れがある。このＶDと
Ｖbの電位差は、感光体と現像剤並びに現像条件によっ
て変わるため、使用する条件において最適画像が得られ
る電位とする。例えば、ＶD−Ｖb＝３００Ｖで最適な画
像が得られる現像機の場合、各現像ロールへのバイアス
電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3は、Ｖb1=ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−
３００Ｖ、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−３００Ｖ、Ｖ
b3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−３００Ｖと制御される。
【００１６】［実施例１］本実施例では図１に示す装置
において、光源にInGaAlP/GaAs系の半導体レ−ザを使用
し、半導体レ−ザの光波長を６８０nmとした。また、光
量は感光体表面部分において約２００μW/cm2に設定
し、レーザ光は感光体ドラム１表面に直交入射するよう
に設定した。感光体ドラム１にはヨウ素添加型増感タイ
プ三セレン化砒素（形状：外径φ２６２mm×長さｌ４３
０mm、膜厚:６０μm、比誘電率:１０）を用いた。ま
た、感光体ドラム１の回転数は６０rpm、感光体初期表
面電位は現像機位置で非露光時に約＋８００Vとし、現
像バイアス電圧は感光体表面電位より約３００V低く設
定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋５００V）し
た。更に、除電用イレーズランプ５は１５W白色蛍光灯
に赤色フィルタを介すことで、波長：約６００nm、光
量：１５０μW/cm2の赤色光とした。
において、光源にInGaAlP/GaAs系の半導体レ−ザを使用
し、半導体レ−ザの光波長を６８０nmとした。また、光
量は感光体表面部分において約２００μW/cm2に設定
し、レーザ光は感光体ドラム１表面に直交入射するよう
に設定した。感光体ドラム１にはヨウ素添加型増感タイ
プ三セレン化砒素（形状：外径φ２６２mm×長さｌ４３
０mm、膜厚:６０μm、比誘電率:１０）を用いた。ま
た、感光体ドラム１の回転数は６０rpm、感光体初期表
面電位は現像機位置で非露光時に約＋８００Vとし、現
像バイアス電圧は感光体表面電位より約３００V低く設
定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋５００V）し
た。更に、除電用イレーズランプ５は１５W白色蛍光灯
に赤色フィルタを介すことで、波長：約６００nm、光
量：１５０μW/cm2の赤色光とした。
【００１７】本実施例による画像形成は以下のようにし
て行った。まず、約＋７．５kVの電圧を印加した帯電器
２により感光体ドラム１は帯電される。その直後に露光
光源（半導体レーザ）により像露光を行なう。この際、
レーザ露光スポットは一般的に直径４０〜２００μm、
２００〜６００dpiの解像度を有するものが用いられる
が、本実施例ではφ６０μm、４００dpiのものを用いて
画像作製を行った。帯電・露光を経て形成された静電潜
像に現像機３によりトナー像を形成する。ここで、実施
例で用いた現像機３は現像ロールを３本備えた多段式現
像機とし、現像ロール１００、１０１、１０２の感光体
ドラム１に対する周速比は全て１．４とした。また、現
像バイアスは３台の高圧電源２００、２０１、２０２を
使用し、各現像ロール１００、１０１、１０２に対し別
々に電圧を印加した。現像機３で形成されたトナー像は
給紙用リトラクタ７から供給される用紙１０に転写器４
により転写され、用紙１０は定着器へ送られる。未転写
トナーが残留した感光体ドラム１はイレーズランプ５に
より除電され、クリーニング装置６によりトナーが掻き
取られた後、再び帯電・露光位置に復帰するようになっ
ている。
て行った。まず、約＋７．５kVの電圧を印加した帯電器
２により感光体ドラム１は帯電される。その直後に露光
光源（半導体レーザ）により像露光を行なう。この際、
レーザ露光スポットは一般的に直径４０〜２００μm、
２００〜６００dpiの解像度を有するものが用いられる
が、本実施例ではφ６０μm、４００dpiのものを用いて
画像作製を行った。帯電・露光を経て形成された静電潜
像に現像機３によりトナー像を形成する。ここで、実施
例で用いた現像機３は現像ロールを３本備えた多段式現
像機とし、現像ロール１００、１０１、１０２の感光体
ドラム１に対する周速比は全て１．４とした。また、現
像バイアスは３台の高圧電源２００、２０１、２０２を
使用し、各現像ロール１００、１０１、１０２に対し別
々に電圧を印加した。現像機３で形成されたトナー像は
給紙用リトラクタ７から供給される用紙１０に転写器４
により転写され、用紙１０は定着器へ送られる。未転写
トナーが残留した感光体ドラム１はイレーズランプ５に
より除電され、クリーニング装置６によりトナーが掻き
取られた後、再び帯電・露光位置に復帰するようになっ
ている。
【００１８】ここで印刷時における現像バイアス電圧の
制御について説明する。電源投入後のウォーミングアッ
プ時に感光体ドラム１の表面電位の検出を表面電位セン
サ１３、１４により行う。検出されたデータはＡ／Ｄ変
換器１５で、デジタル信号に変換される。電圧制御部１
６で各現像バイアス電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3が算出（本実
施例ではＶb1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−３００Ｖ、Ｖb2=
ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−３００Ｖ、Ｖb3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3
−ＴA)−３００Ｖとした）された後、Ｄ／Ａ変換器１７
で、この制御情報をアナログデータに変換し、現像バイ
アス制御回路３００、３０１、３０２に送られる。本実
施例では暗減衰が大きい三セレン化砒素感光体を使用し
ており、ＶA＝８６０V（ＴA＝０．１０８s）、ＶB＝５
８０V（ＴB＝０．３９３s）であった。また、各現像ロ
ール１００、１０１、１０２までの時間：Ｔ1、Ｔ2、Ｔ
3はＴ1＝０．１６８s、Ｔ2＝０．２２６s、Ｔ3＝０．２
８２sとした。この条件下の現像バイアス電圧はＶb1＝
５０１V、Ｖb2＝４４４V、Ｖb3＝３８９Vであり、この
現像条件において約５００頁（Ａ３用紙サイズ）の印刷
試験を行った。印刷品質の評価はカブリ評価（白紙印刷
サンプルと未印刷用紙の印刷濃度比評価、測定機：ハン
ター濃度計）並びに印刷濃度評価（ベタ黒印刷サンプル
の画像反射濃度測定、測定機：マクベス反射濃度計）に
より行った。結果は、カブリ濃度０．５％以下であり、
ベタ黒印刷濃度は全て１．２であり、良好な印刷品質が
得られた。
制御について説明する。電源投入後のウォーミングアッ
プ時に感光体ドラム１の表面電位の検出を表面電位セン
サ１３、１４により行う。検出されたデータはＡ／Ｄ変
換器１５で、デジタル信号に変換される。電圧制御部１
６で各現像バイアス電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3が算出（本実
施例ではＶb1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−３００Ｖ、Ｖb2=
ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−３００Ｖ、Ｖb3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3
−ＴA)−３００Ｖとした）された後、Ｄ／Ａ変換器１７
で、この制御情報をアナログデータに変換し、現像バイ
アス制御回路３００、３０１、３０２に送られる。本実
施例では暗減衰が大きい三セレン化砒素感光体を使用し
ており、ＶA＝８６０V（ＴA＝０．１０８s）、ＶB＝５
８０V（ＴB＝０．３９３s）であった。また、各現像ロ
ール１００、１０１、１０２までの時間：Ｔ1、Ｔ2、Ｔ
3はＴ1＝０．１６８s、Ｔ2＝０．２２６s、Ｔ3＝０．２
８２sとした。この条件下の現像バイアス電圧はＶb1＝
５０１V、Ｖb2＝４４４V、Ｖb3＝３８９Vであり、この
現像条件において約５００頁（Ａ３用紙サイズ）の印刷
試験を行った。印刷品質の評価はカブリ評価（白紙印刷
サンプルと未印刷用紙の印刷濃度比評価、測定機：ハン
ター濃度計）並びに印刷濃度評価（ベタ黒印刷サンプル
の画像反射濃度測定、測定機：マクベス反射濃度計）に
より行った。結果は、カブリ濃度０．５％以下であり、
ベタ黒印刷濃度は全て１．２であり、良好な印刷品質が
得られた。
【００１９】［実施例２］実施例１の印刷プロセス条件
で印刷試験を約１０，０００頁実施した際の感光体ドラ
ム１の表面電位：ＶA、ＶBの変化を図３に示す。印刷量
の増大に従いドラム表面電位（暗部電位）：ＶA、ＶBが
低下し、特に、暗減衰が大きくなっているためＶBの低
下が大きい。これは、一般にはイレーズ光や書き込み光
による感光体の光疲労によるものであるが、連続紙を使
用した長時間印刷などでは、プリンタ機内温度の上昇で
感光体温度が上昇し、暗減衰の低下が生じる場合もあ
る。ここで、実施例として１０，０００頁印刷時の現像
バイアス電圧の制御について説明する。１０，０００頁
印刷時のＶA、ＶBはＶA＝８３０V、ＶB＝４８０Vであっ
た。よって、△Ｖは△Ｖ＝(ＶA−ＶB)/(ＴB−ＴA)＝１
２２８V/sであり、実施例１と同様の過程で各現像ロー
ル１００、１０１、１０２の現像バイアス電圧はＶb1＝
４５６V、Ｖb2＝３８５V、Ｖb3＝３１６Vに制御され、
印刷結果は、カブリ濃度０．５％以下であり、ベタ黒印
刷濃度は全て１．２であり、良好な印刷品質が得られる
ことを確認した。
で印刷試験を約１０，０００頁実施した際の感光体ドラ
ム１の表面電位：ＶA、ＶBの変化を図３に示す。印刷量
の増大に従いドラム表面電位（暗部電位）：ＶA、ＶBが
低下し、特に、暗減衰が大きくなっているためＶBの低
下が大きい。これは、一般にはイレーズ光や書き込み光
による感光体の光疲労によるものであるが、連続紙を使
用した長時間印刷などでは、プリンタ機内温度の上昇で
感光体温度が上昇し、暗減衰の低下が生じる場合もあ
る。ここで、実施例として１０，０００頁印刷時の現像
バイアス電圧の制御について説明する。１０，０００頁
印刷時のＶA、ＶBはＶA＝８３０V、ＶB＝４８０Vであっ
た。よって、△Ｖは△Ｖ＝(ＶA−ＶB)/(ＴB−ＴA)＝１
２２８V/sであり、実施例１と同様の過程で各現像ロー
ル１００、１０１、１０２の現像バイアス電圧はＶb1＝
４５６V、Ｖb2＝３８５V、Ｖb3＝３１６Vに制御され、
印刷結果は、カブリ濃度０．５％以下であり、ベタ黒印
刷濃度は全て１．２であり、良好な印刷品質が得られる
ことを確認した。
【００２０】［実施例３］印写条件を実施例１と同一と
し、現像バイアス電圧を感光体表面電位より約２００V
低く設定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋６００
V）した。つまり、電圧制御部１６では各現像バイアス
電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3はＶb1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−
２００V、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−２００V、Ｖb3
＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−２００Vで制御される。この条
件で１０，０００頁の印刷試験を実施したところカブリ
濃度は０．６%以下であり、ベタ黒印刷濃度は約１．３
以上となり良好な印刷品質が安定して得られた。
し、現像バイアス電圧を感光体表面電位より約２００V
低く設定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋６００
V）した。つまり、電圧制御部１６では各現像バイアス
電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3はＶb1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−
２００V、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−２００V、Ｖb3
＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−２００Vで制御される。この条
件で１０，０００頁の印刷試験を実施したところカブリ
濃度は０．６%以下であり、ベタ黒印刷濃度は約１．３
以上となり良好な印刷品質が安定して得られた。
【００２１】［実施例４］印写条件を実施例１と同一と
し、現像バイアス電圧を感光体表面電位より約５００V
低く設定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋３００
V）した。つまり、電圧制御部１６では各現像バイアス
電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3はＶb1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1-TA)−５
００V、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−５００V、Ｖb3＝
ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−５００Vで制御される。この条件
で１０，０００頁の印刷試験を実施したところカブリ濃
度は０．４%以下であり、ベタ黒印刷濃度は約１．１以
上となり良好な印刷品質が安定して得られた。
し、現像バイアス電圧を感光体表面電位より約５００V
低く設定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋３００
V）した。つまり、電圧制御部１６では各現像バイアス
電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3はＶb1＝ＶA−△Ｖ(Ｔ1-TA)−５
００V、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)−５００V、Ｖb3＝
ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−５００Vで制御される。この条件
で１０，０００頁の印刷試験を実施したところカブリ濃
度は０．４%以下であり、ベタ黒印刷濃度は約１．１以
上となり良好な印刷品質が安定して得られた。
【００２２】［実施例５］光源に光波長が７２０nmのＬ
ＥＤを使用し、光量は感光体表面部分において約２５０
μW/cm2に設定し、ＬＥＤ光は感光体１表面に直交入射
するように設定した。感光体ドラム１にはアモルファス
シリコン感光体（形状：外径φ２６２mm×長さｌ４３０
mm、膜厚：５０μm、比誘電率：１２）を用いた。ま
た、感光体ドラム１の回転数は６０rpm、感光体初期表
面電位は現像機部分で非露光時に約＋７００Vとし、現
像バイアス電圧は感光体表面電位より約３００V低く設
定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋４００V）し
た。更に、除電用イレーズランプ５は赤色ＬＥＤ（波
長：約６８０nm、光量：２００μW/cm2）を用いた。そ
の他の条件は実施例１と同一として印刷試験を行なっ
た。印刷時における現像バイアス電圧は電圧制御部１６
で各現像バイアス電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3がＶb1＝ＶA−
△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−３００V、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)
−３００V、Ｖb3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−３００Vで制
御される。本実施例では感光体にアモルファスシリコン
感光体を採用しているため暗減衰が大きく、ＶA＝７１
０V（ＴA＝０．１０８s）、ＶB＝３８０V（ＴB＝０．３
９３s）であった。また、各現像ロール１００、１０
１、１０２までの時間：Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3はＴ1＝０．１６
８s、Ｔ2＝０．２２６s、Ｔ3＝０．２８２sとした。こ
の条件下の現像バイアス電圧はＶb1＝３４１V、Ｖb2＝
２７３V、Ｖb3＝２０９Vであり、この現像条件において
約５００頁（Ａ３用紙サイズ）の印刷試験を行った。印
刷品質の評価はカブリ評価及び印刷濃度評価（白紙印刷
ならびにベタ黒印刷のサンプルの画像濃度測定）により
行った。その結果、カブリ濃度は０．６％以下であり、
ベタ黒印刷濃度は全て１．３であり、良好な印刷品質が
得られた。
ＥＤを使用し、光量は感光体表面部分において約２５０
μW/cm2に設定し、ＬＥＤ光は感光体１表面に直交入射
するように設定した。感光体ドラム１にはアモルファス
シリコン感光体（形状：外径φ２６２mm×長さｌ４３０
mm、膜厚：５０μm、比誘電率：１２）を用いた。ま
た、感光体ドラム１の回転数は６０rpm、感光体初期表
面電位は現像機部分で非露光時に約＋７００Vとし、現
像バイアス電圧は感光体表面電位より約３００V低く設
定（第１現像ロールバイアス電圧：約＋４００V）し
た。更に、除電用イレーズランプ５は赤色ＬＥＤ（波
長：約６８０nm、光量：２００μW/cm2）を用いた。そ
の他の条件は実施例１と同一として印刷試験を行なっ
た。印刷時における現像バイアス電圧は電圧制御部１６
で各現像バイアス電圧Ｖb1、Ｖb2、Ｖb3がＶb1＝ＶA−
△Ｖ(Ｔ1−ＴA)−３００V、Ｖb2＝ＶA−△Ｖ(Ｔ2−ＴA)
−３００V、Ｖb3＝ＶA−△Ｖ(Ｔ3−ＴA)−３００Vで制
御される。本実施例では感光体にアモルファスシリコン
感光体を採用しているため暗減衰が大きく、ＶA＝７１
０V（ＴA＝０．１０８s）、ＶB＝３８０V（ＴB＝０．３
９３s）であった。また、各現像ロール１００、１０
１、１０２までの時間：Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3はＴ1＝０．１６
８s、Ｔ2＝０．２２６s、Ｔ3＝０．２８２sとした。こ
の条件下の現像バイアス電圧はＶb1＝３４１V、Ｖb2＝
２７３V、Ｖb3＝２０９Vであり、この現像条件において
約５００頁（Ａ３用紙サイズ）の印刷試験を行った。印
刷品質の評価はカブリ評価及び印刷濃度評価（白紙印刷
ならびにベタ黒印刷のサンプルの画像濃度測定）により
行った。その結果、カブリ濃度は０．６％以下であり、
ベタ黒印刷濃度は全て１．３であり、良好な印刷品質が
得られた。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、多段式現像機の現像
ロールのバイアス電圧を現像機前後の感光体の表面電位
を計測し制御することにより、誘電率が大きく電荷保持
能力が小さい感光体や光疲労等により経時的に暗減衰が
大きくなった感光体を使用し印刷を行なっても、カブリ
等の画質不良を生じることがなく、長期的に安定な印刷
品質が得ることができる。
ロールのバイアス電圧を現像機前後の感光体の表面電位
を計測し制御することにより、誘電率が大きく電荷保持
能力が小さい感光体や光疲労等により経時的に暗減衰が
大きくなった感光体を使用し印刷を行なっても、カブリ
等の画質不良を生じることがなく、長期的に安定な印刷
品質が得ることができる。
【図１】 本発明となる現像方法が適用される画像形成
装置の一例を示す概略図である。
装置の一例を示す概略図である。
【図２】 帯電後の時間と感光体ドラム表面電位の関係
図である。
図である。
【図３】 印刷枚数と感光体ドラム表面電位の関係図で
ある。
ある。
１は感光体ドラム、２は帯電器、３は現像機、４は転写
器、５はイレーズランプ、６はクリ−ニング装置、９は
スキャナユニット、１０は用紙、１３、１４は感光体ド
ラム表面電位センサ、１４はＡ／Ｄ変換器、１６は電圧
制御部、１７はＤ／Ａ変換器、１００は第１現像ロー
ル、１０１は第２現像ロール、１０２は第３現像ロー
ル、３００、３０１、３０２は現像バイアス電圧制御回
路である。
器、５はイレーズランプ、６はクリ−ニング装置、９は
スキャナユニット、１０は用紙、１３、１４は感光体ド
ラム表面電位センサ、１４はＡ／Ｄ変換器、１６は電圧
制御部、１７はＤ／Ａ変換器、１００は第１現像ロー
ル、１０１は第２現像ロール、１０２は第３現像ロー
ル、３００、３０１、３０２は現像バイアス電圧制御回
路である。
Claims (3)
- 【請求項１】 一様に帯電された感光体上に光を露光す
ることにより形成された静電潜像を、複数の現像ロール
を配設した多段式磁気ブラシ現像装置を用いて現像する
画像形成装置において、 前記現像装置に対し感光体移動方向上流側及び下流側の
近接した位置に感光体の非露光部の表面電位を検出する
第１の表面電位センサ、第２の表面電位センサをそれぞ
れ設け、前記表面電位センサにより検出された表面電位
に基づき前記複数の現像ロールへ印加するバイアス電圧
を制御することを特徴とする画像形成装置の現像方法。 - 【請求項２】 前記第１の表面電位センサによって検出
された表面電位をＶA、前記第２の表面電位センサによ
って検出された表面電位をＶB、帯電位置から前記第１
の表面電位センサ位置までの感光体移動時間をＴA、帯
電位置から前記第２の表面電位センサ位置までの感光体
移動時間をＴBとしたとき、 前記複数の現像ロールへのバイアス電圧は、感光体移動
方向最上流側に配置された現像ロールから順次、感光体
表面電位の単位時間低下量△Ｖ＝(ＶA−ＶB)／(ＴB−Ｔ
A)に比例して低下することを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置の現像方法。 - 【請求項３】 各現像ロールへのバイアス電圧Ｖbと各
現像ロールに対向した位置の感光体表面電位ＶDの差ＶD
−Ｖbを、２００Ｖ≦ＶD−Ｖb≦５００Ｖと設定したこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の現像方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064175A JPH08262849A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 画像形成装置の現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064175A JPH08262849A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 画像形成装置の現像方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262849A true JPH08262849A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13250473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7064175A Pending JPH08262849A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 画像形成装置の現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08262849A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6151460A (en) * | 1998-05-21 | 2000-11-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image recording device having a developing bias voltage output circuit |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP7064175A patent/JPH08262849A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6151460A (en) * | 1998-05-21 | 2000-11-21 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image recording device having a developing bias voltage output circuit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031217 |