JPS62127756A - 静電潜像現像方法 - Google Patents

静電潜像現像方法

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JPS62127756A
JPS62127756A JP26722785A JP26722785A JPS62127756A JP S62127756 A JPS62127756 A JP S62127756A JP 26722785 A JP26722785 A JP 26722785A JP 26722785 A JP26722785 A JP 26722785A JP S62127756 A JPS62127756 A JP S62127756A
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JP
Japan
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potential
pulse
toner
surface potential
latent image
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Pending
Application number
JP26722785A
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English (en)
Inventor
Susumu Shoji
進 庄司
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は静電HI像保持体(以下感光体という)の帯電
極性と同極性の電荷が付与された高抵抗磁性トナーを用
いる反転現像、又反対極性の前記トナーを用いる正規現
像のいずれにも適用出来る現像方法に係り、特にトナー
担持体上に担持された高抵抗磁性トナーを、周波数が1
00乃至5000Hzの直流パルスバイアス電圧を用い
て感光体上に転移させる現像方法に関する。
「従来の技術」 本出願人は先に、高抵抗磁性トナーをバイアス電圧によ
って感光体ドラム上に選択的に転移させる反転現像方法
において、画像のかぶりゃにじみを防止し常に鮮明な画
像を得る為に、前記パイアスミ圧として感光体の帯電極
性と同極性の直流パルス電圧を用い、該直流パルス電圧
の最大電位(絶対値)を下記式の範囲に設定し、且つそ
のパルス幅を0.1〜5.0 m5ecに設定した反転
現像方法を提案している。(特願昭60−79341号
、以下第1従来技術という) lVw  l<IVbiasl<a XIVb  1−
bV・・・・・・■ ■w=感光体の潜像電位(露光部) ■b=感光体の表面電位(非露光部) 1.52<a < 1.88.−20< b < 11
0又、正規現像においても、トナー担持体より感光体に
向は反発磁界を形成すると共に、該反発磁界が形成され
た現像領域中に、下記式の範囲に制御された直流パルス
バイアスを印加した事を特徴とする静電潜像現像方法を
提案している。(特願昭59−202977号、以下第
2従来技術という)l Vtl < I Vbiasl
 ≦l Vdl・・・・・・■ vt:感光体表面のトナー拘束電位 vd:感光体の表面電位(露光部の潜像電位)「発明が
解決しようとする問題点」 そしてこれらはいずれも前記直流パルスバイアスの周波
数が100乃至5000Hzにおいて好ましい効果を達
成するものであるが、第2従来技術においては直流パル
ス電圧の最大電位V biasを感光体の表面電位Vd
以下に設定しなければならない為に、コントラストの高
い画像を得る為には必然的に感光体の表面電位Vdを高
くしなければならず、その万感光体の疲労度が増加し、
耐久性の減少につながる。又高電圧により安全性にも問
題が生じる。
一方第1従来技術は、反転現像方法において感光体の表
面電位vbを低電位に維持して耐久性の向上を図りつつ
画像のかぶりやにじみを防止し、常に鮮明な画像を得る
事を目的として発明されたものであるが、直流パルス電
圧V biasを感光体の表面電位vb以上に設定する
為に、そのパルス幅が0.1〜5.0 m5ecと限定
した範囲内しか適用出来ないという問題を有す。
而も直流パルス電圧Vbiasを決定する算式に用いら
れる定数a及びbがいずれも所定の許容幅を有するレン
ジで設定されている為に、精度よ〈Vbiasの値を求
める事が出来ず、特にV biasを感光体の表面電位
vb以上に設定する場合には一般的にV biasが前
記0式の上限値付近に近づく事が多いが、このような場
合は前記定数a及びbにレンジ幅を有する為に多少余裕
をもってV biasを設定しなければならず、その万
感光体の表面電位vbを引上げねばならないという問題
が派生する。
又前記0式は実験式である為に、正規現像への適用には
問題があり、その適用範囲が反転現像に限定される。
本発明が解決しようとする技術的課題は直流パルス電圧
(最大電位)を、感光体の表面電位付近又はそれ以上に
引き上げる事を可能にし、この結果感光体表面電位を低
電位に維持し耐久性の向上を図り得る現像方法を提供す
る事にある。
又本発明の他の目的は、そのパルス幅に限定される事な
く周波数が100乃至5000Hzにおいて、精度よく
且つ簡潔にその電圧値等を決定し得る、言い換えれば設
計の自由度の向上と共に濃度調整その他の制御の容易化
を可能にした現像方法を提供する事にある。
又本発明の他の目的は反転現像以外に正規現像にも適用
し得る現像方法を提供する事にある。
「問題点を解決する為の手段」 先ず本発明に至った過程を説明する。
周波数が100乃至5000Hzの直流パルス/ヘイア
メ電圧を用いて静電潜像保持体上に高抵抗磁性トナーを
転移させる現像方法において、感光体表面電位を低電位
に維持しつつもコントラストの高い高品質の画像を得る
には、前記直流パルスの最大電位を感光体表面電位と同
等又はそれ以上に設定する必要がある事は前述した通り
である。
しかしながら、画像のかぶりやにじみ、言い換えれば潜
像部に適切にトナーが付着するか否かの変動要素は、直
流パルス電圧の最大電位と感光体表面電位との関係では
なく、下記第0式により導かれる直流パルス印加時にお
けるトナー担持体の表面電位(以下実効電位という)と
感光体表面電位との関係によって定まることを本発明者
は見い出し、これに基すいて本発明がなされた。
即ち本発明は、下記■■式を満足するように感光体表面
電位と、直流パルスの最大電位、周期、及びパルス幅を
設定して現像を行うようにした現像方法を提供する事に
ある。
lVb  1> l Vs +Tv −Mv l>lV
w  l−・−■Vs  =  [(tl/  t) 
 −AI   争 Vbias+C−* ・■vw=感
光体の露光部電位、 ■b=感光体の表面電位(非露光部電位)、Vbias
:直流パルスの最大電位 vs:直流パルス実効電位 Tv:スリーブを回転させ、バイアスを印加する前の現
像位置におけるトナー表面電位(定数) Mv:現像位置におけるトナー担持体に内包された固定
磁石集成体の保持力と対応する電圧成分(定数) tl:直流パルスのパルス幅 (スイッチング08時間) t:直流パルスの周期(時間) A:直流パルスの波形の乱れから起因する補正係数(定
数) C:トナー担持体の導電率、バイアス基板の特性から起
因する補正値 尚、感光体の露光部は反転現像の場合は潜像形成部、又
正規現像の場合は背景部となり、又非露光部においては
この逆となるが、vbとVsの極性は反転現像、正規現
像とも同極性になる。
又本発明は周波数がioo乃至5000Hzの直流パル
スバイアス電圧を用いた場合のみ適用されるものである
けだし、その理由は、周波数が100 Hz以下では各
パルス毎の印加時間が長くなる為に、画像のかぶりやに
じみの変動要素が、前記直流パルスの実効電位Vsでは
なく最大電位V biasに影響してしまい、又500
0Hz以上ではそのパルス周期時間が極めて短くなる為
に、実効電位VSと最大電位Vbiasの関係が0式に
示すようにリニアに正比例して変化し得ない為である。
「作用」 前記0式より理解される通り、直流パルス印加時におけ
るトナー担持体の表面電位、言い換えればトナー担持体
表面に形成される直流パルス実効電位Vsに、現像位置
におけるトナー表面電位TVと固定磁石集成体の保持力
と対応する電圧成分Mvを加除して得られた電圧成分が
、感光体の露光部電位Vwと感光体非露光部電位vbの
間にあるように設定すれば、かぶりやにじみが生じる事
なく感光体の潜像形成部にのみ適切にトナーを転移させ
る事が出来、常に安定した鮮明画像を得る基が出来る訳
である。
而も後記する確認実験からも理解される通り、トナー表
面電位Tvと固定磁石集成体の保持力対応電圧Mvはい
ずれもバイアス電圧等の変動に影響されない定数である
為に、直流パルス実効電位Vsのみにて画像鮮明度の有
無を決定出来る。
即ちトナー表面電位Tvはトナーの摩擦帯電により注入
形成されるものである為に、使用するトナーが一定材質
であれば変動する事なく、又保持力対応電圧Mvも現像
間隔、トナーの磁気特性、固定磁石集成体の磁束密度等
により決定される為に、同様に同一条件化では変動する
事はない。
従ってこれらの定数は前もって既知にする本は可能であ
り、直流パルス実効電位Vsのみにて画像鮮明度の有無
を決定出来る。
そして直流パルス実効電位Vsは0式よりあきらかな如
く、100乃至5000Hzの範囲において、パルス幅
t1、パルス周期tとパルス最大電位Vbiasに依存
している為に、これらを決定する事によりパルス実効電
位Vsを容易に且つ正確に定める事が出来る。
而も前記パルス実効電位Vsはパルス最大電位Vbia
sを変化させても、又デユーティ比(tl /l)のい
ずれを増減させても変化可能である為に、コントラスト
を一定に保ちつつ階調性を変化させたり濃度調整を行っ
たりする事が出来、種々の肌合を有する画像形成が可能
となる。
尚、前記l Vs +Tv−My lはlVwlよ(1
大に設定しているために潜像部へのトナー転移を良好に
行なう事ができる。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第1図は本発明が適用された画像形成装置の概略構成を
示し、1aは感光体表面で感光体ドラムlの表面に光導
電性絶縁層を形成してなり、感光体ドラムlは矢印方向
に100m5+/secの周速で回転可能に構成してい
る。
光導電性絶縁層にはセレン、酸化亜鉛、アモルファスシ
リコン等の無機半導体や、ポリビニルカルバゾル等の有
機半導体等が使用され、夫々使用特性が異なるが、本実
施例においてはポリビニルカルバゾル系の有機半導体を
用い、負極性の帯電がなされるよう構成している。
前記感光体ドラム1の周囲には、回転方向に沿って感光
体表面1aを一様に均一帯電させる帯電器2、該帯電さ
れた感光体表面1aの電荷を、画像情報に基づいて消散
させ、所定の静電潜像を形成するレーザビーム3、該静
電潜像を反転現像する反転現像装置4、該現像装置4に
より顕像化されたトナー像を転写紙5に転写する転写器
6、転写後の残留トナーを除去するクリーナ7、及び非
露光部の残留電荷を除去する除電ランプ8 (イレーザ
)等が配置されており、これにより所定の画像形成サイ
クルを繰り返し行うことが可能となる。
さて、前記現像装置4は、感光体ドラムlと所定間隔離
間して配置し、感光体ドラムlと同一の周速で矢印方向
に回転する非磁性スリーブ41と、該スリーブ41内に
内包された固定磁石集成体42と、前記感光体表面1a
対面位置の上流側に配置された層厚規制部材43と、ト
ナー容器44から構成され、前記感光体ドラム1との現
像間隔(最近接間隔)及び層厚規制部材43により規制
されるトナ一層厚は現像位置におけるトナ一層厚より現
像間隔が大になるよう設定している。
又前記非磁性スリーブ41には、スイッチング回路45
を介して直流電源4Bが接続され、該スイッチング回路
45に付設されたタイマー(図示せず)により周期的に
スイッチング操作を行うことにより矩形状の直流パルス
電圧が非磁性スリーブ41に印加されるよう構成してい
る。
又前記現像装置4に使用されるトナーとして、平均粒径
9〜20g*、電気抵抗率がlOΩ・cm、比誘電率が
2.0以下、保持力850e 、飽和磁化20〜40e
mu/gであって、摩擦帯電により負の帯電極性を有す
る磁性トナーを使用する。
かかる装置を用いて前記各■■式の確認実験を行った結
果を下記に示す。
A、0式の検定 A−1、先ずV biasを一400V、デユーティ比
(11/1)を50% ニ一定に保チナかうtl/ t
を150/300g5ec 、 200/400 gs
ec 、 2501500 p−5ec 、 350/
700 g sec 、 500/1000 p、 s
ec 、と変化させたが、現像位置における非磁性スリ
ーブ41の表面電位VSを表面電位計で測定した所、い
ずれも175v〜178vの間に入り、一定値を示した
従ってデユーティ比(tl /l)とV biasが一
定であれば、Vsは変化しない事が理解出来る。
A−2、次にデユーティ比(11/1)を数回づつ50
0/1000 p−secに一定にしてV biasを
一400V、−450■、−500V−550V、−6
00Vと変化させてVsを測定した所、第2A図のよう
に相関度0.998の確率で直線状にあることが確認さ
れた。
A−3、次にVbiasを一400V、パルス周期tを
1000 g secに一定にしてパルス幅t1を88
0 g sec、8004sec 、 700 p−5
ec 、 500 p、sec 、 300 gsec
と変化させて■Sを数回づつ°測定した所、第2B図の
ように相関度0.999の確率で直線状にあることが確
認された。
A−4、最後に前記A−1、A−2、A−3、をもとに
Vs 、 Vbias、(tl/l)の関係式を求めた
所、Vs = [(tl/1)−0,082]  ・V
bias+ (−10V)・・・l となり、前記0式と整合する。
尚、Cが(−10V)となったのはバイアス基板におい
てグランドレベルが一10Vであることを示す。
B、■式の検定 B−1,バイアスを印加する前の現像位置におけるトナ
ー表面電位Tvが定数である事の検定バイアスを印加し
たときのスリーブ41の表面電位Vs  (トナーが付
着していない状態)とバイアスを印加したときの現像位
置におけるトナー表面電位(Tv+Vs)を、V bi
as、(tl/l )を夫々変化させて各数回づつ測定
した所、第3A図のように相関度0.999でリニアな
関係であり、Tvが定数(−37V)であることが確認
された。
B−2,現像位置における非磁性スリーブ41に内包さ
れた固定磁石集成体42の保持力と対応する電圧成分が
定数である事の検定 次にデユーティ比(tl /l)を700/ 1000
 g secに一定にしてV biasを−1200V
(Vs ニア51V )、−1000V (V sニー
628V)、−800V (V sニー504V )と
変化させてカブリの始まる感光体の表面電位vbを各数
回づつ測定した所、第3B図のように相関度0.99で
リニアな関係であり1Mマが定数(−30V)であるこ
とが見い出され、・1)式との整合性が確認され、且つ
いずれもV biasがvbより大に設定し得た。
「発明の効果」 以−ヒ記載の如く本発明によれば、画像のにじみやかぶ
りを防止しつつ、 Vbiasを感光体の表面電位付近
又はそれ以上に引き上げる基を可能にし、この結果感光
体表面電位を低電位に維持し耐久性の向上を図ることが
出来る。
又本発明によれば、パルスバイアスの周波数が100乃
至5000Hzにおいて、E記Jl tう)式の範囲内
でVb 、 Vbias、 を及びtlを自由に決定出
来、コノ結果設計の自由度の向上と共に法度調整1画像
階調度その他の制御の容易化を可能にする。
又本発明は反転現像以外に正規現像にも適用し得る為に
その実用的効果は極めて大きい。
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用された画像形成装置の概略図、第
2A図及び第2B図は特許請求の範囲の■式を検定する
為のグラフ図、第3A図及び第3B図は特許請求の範囲
の0式を検定する為のグラフ図である。 第1図 第2B図 % 第3A図 s 第3B図 S

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 トナー担持体上に担持された高抵抗磁性トナーを、周波
    数が100乃至5000Hzの直流パルスバイアス電圧
    を用いて静電潜像保持体上に転移させる現像方法におい
    て、下記の(1)及び(2)式を満足するように、静電
    潜像保持体表面電位Vb、直流パルスの最大電位Vbi
    as、その周期を及びパルス幅t1を設定して現像を行
    うようにした事を特徴とする静電潜像現像方法。 |Vb|>|Vs+Tv−Mv|>|Vw|…(1)V
    s=[(t1/t)−A]・Vbias+C…(2)V
    w:静電潜像保持体の露光部電位、 Vs:直流パルスの実効電位 Tv:スリーブを回転させ、バイアスを印加する前の現
    像位置におけるトナー表面電位 (定数) Mv:トナー担持体に内包された固定磁石集成体の保持
    力と対応する電圧成分(定数) A:直流パルスの波形の乱れから起因する補正係数(定
    数) C:トナー担持体の導電率、バイアス基板の特性から起
    因する補正値
JP26722785A 1985-11-29 1985-11-29 静電潜像現像方法 Pending JPS62127756A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02287370A (ja) * 1989-04-28 1990-11-27 Mita Ind Co Ltd グレートナーを用いる画像形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02287370A (ja) * 1989-04-28 1990-11-27 Mita Ind Co Ltd グレートナーを用いる画像形成方法

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