JP2001194876A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等とされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形
成装置に関し、特にその現像器に特徴を有する画像形成
装置である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and more particularly to an image forming apparatus characterized by its developing unit.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真方式、静電記録方式の画像形成
装置では、静電潜像を担持した像担持体に、現像器の現
像剤を担持した現像スリーブ(現像剤担持体)を対応さ
せて現像を行うことが一般的であり、像担持体と現像ス
リーブの間に現像電界を形成するために、現像スリーブ
に現像バイアスが印加される。2. Description of the Related Art In an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus, a developing sleeve (developer carrying member) carrying a developer of a developing device is made to correspond to an image carrying body carrying an electrostatic latent image. In general, a developing bias is applied to the developing sleeve in order to form a developing electric field between the image carrier and the developing sleeve.
【0003】この現像バイアスとしては、図15に示す
ように、DC成分にAC成分を重畳したものが用いられ
てきており、図15に示すAC成分の矩形波は、従来、
周波数2kHz(1/2周期=250μ秒)程度、ピー
クツウピーク電圧(Vpp)2kV程度が用いられ、良好
な現像像が得られていた。As shown in FIG. 15, a developing bias in which an AC component is superimposed on a DC component has been used as the developing bias. A rectangular wave of the AC component shown in FIG.
A frequency of about 2 kHz (1 / cycle = 250 μsec) and a peak-to-peak voltage (Vpp) of about 2 kV were used, and a good developed image was obtained.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図15
に示すような現像バイアスには、画像のハイライト部分
が「がさつく」という欠点と、現像剤のトナーの粒径を
小さくして行った場合には、十分な画像濃度が得られな
いという欠点があった。However, FIG.
The disadvantages of the development bias are that the highlight part of the image is "rough" and that if the particle size of the developer toner is reduced, sufficient image density cannot be obtained. There were drawbacks.
【0005】この欠点の改善のために、たとえば図16
に示すように、DC成分にAC成分を断続的に重畳した
ような現像バイアスを用いることが、本出願人より提案
されている。しかしながら、この現像バイアスには以下
のような問題があった。To improve this disadvantage, for example, FIG.
It has been proposed by the present applicant to use a developing bias in which an AC component is intermittently superimposed on a DC component as shown in FIG. However, this developing bias has the following problems.
【0006】図16に示すような現像バイアス(本明細
書では、ブランクパルスバイアスもしくはBPバイアス
と称する)は、図15に示したような現像バイアス(本
明細書では、矩形バイアスと称する)に比べて現像性は
よいが、ハイライト部のがさつきをなくす条件として、
パルス部の周波数を4kHz(1/2周期=125秒)
以上に上げることが必須であった。また濃度を出す条件
としてパルス部のVppを従来の矩形波と同様に2kV以上
にする必要があった。A developing bias (referred to as a blank pulse bias or a BP bias in the present specification) as shown in FIG. 16 is compared with a developing bias (referred to as a rectangular bias in the present specification) as illustrated in FIG. And developability is good, but as a condition to eliminate roughness of the highlight part,
The frequency of the pulse part is 4 kHz (1/2 cycle = 125 seconds)
It was essential to raise it above. Also, as a condition for obtaining the density, it was necessary to set Vpp of the pulse portion to 2 kV or more as in the case of the conventional rectangular wave.
【0007】パルス部のVppが2kV超え、また周波数
が4kHz以上になると、現像部に導電性の異物が混入
した場合には、その部分で異常放電が発生し、画像上に
リング状の斑点が形成され、著しく画像品位を落とす問
題があった。When Vpp of the pulse portion exceeds 2 kV and the frequency becomes 4 kHz or more, when a conductive foreign matter enters the developing portion, abnormal discharge occurs in that portion, and a ring-shaped spot is formed on the image. Formed, and there is a problem that the image quality is remarkably deteriorated.
【0008】したがって、BPバイアスを用いた場合、
従来の矩形バイアスの場合よりもVppを小さく抑制する
ことが要求される。Therefore, when the BP bias is used,
It is required to suppress Vpp smaller than in the case of the conventional rectangular bias.
【0009】本発明の目的は、適切な現像バイアスによ
り良好な現像を行って、ハイライト部のがさつきを防止
し、画像濃度が十分に得られ、かつ異常放電による画像
不良のない画像形成装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing satisfactory development with an appropriate developing bias to prevent roughness of a highlight portion, obtain a sufficient image density, and have no image defects due to abnormal discharge. It is to provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電
潜像を現像する現像器とを具備し、前記現像器は、前記
像担持体と対向する、トナーとキャリアとを有する2成
分現像剤を担持した現像剤担持体と、前記現像剤担持体
に現像バイアスを印加するバイアス印加手段とを有し、
前記バイアス印加手段により印加される現像バイアス電
圧の波形の周期は、振動部と休止部とを備え、前記振動
部から休止部に変化する直前の振動バイアスは、トナを
像担持体へと飛翔させる方向であり、その印加時間をT
1とし、更にその直前の振動バイアスは、トナーを現像
剤担持体への引き戻す方向であり、その印加時間をT2
とすると、T1>T2の関係を有することを特徴とする
画像形成装置である。The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides:
An image carrier that carries an electrostatic latent image, and a developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier, the developing device includes a toner and a carrier that face the image carrier. A developer carrying member carrying a two-component developer having the same, and bias applying means for applying a developing bias to the developer carrying member;
The cycle of the waveform of the developing bias voltage applied by the bias applying unit includes a vibrating section and a pause section, and the vibration bias immediately before changing from the vibration section to the pause section causes the toner to fly to the image carrier. Direction and the application time is T
1, and the vibration bias immediately before that is a direction in which the toner is pulled back to the developer carrier, and the application time is set to T2.
In this case, the image forming apparatus has a relationship of T1> T2.
【0011】本発明によれば、好ましくは、前記現像バ
イアス電圧の振動部は実質的に矩形波である。 前記現
像バイアス電圧の振動部は実質的に2周期以上である。
前記現像バイアス電圧の振動部の積分値は休止部をゼロ
とする実質的にゼロである。前記現像バイアス電圧の振
動部と休止部の時間の非は1:1/2〜1:15であ
る。さらに、次式: |Vpp−2Vcont|d・Tb2<d2/|Q| ただし、 Vpp:現像バイアスのピークツウピーク電圧[V]、 Tb:現像剤担持体にかかる交番電圧の現像剤担持体に
トナーを引き戻す最大の時間[秒]、 Vcont:画像コントラスト電位[V]、 Q:トナーの平均の摩擦帯電電荷量[C/kg]、 d:像担持体と現像剤担持体間の距離[m] を満たす。According to the present invention, preferably, the vibrating portion of the developing bias voltage has a substantially rectangular wave. The oscillating portion of the developing bias voltage has substantially two cycles or more.
The integral value of the oscillating portion of the developing bias voltage is substantially zero with the rest portion being zero. The time difference between the oscillation section and the pause section of the developing bias voltage is 1: 1/2 to 1:15. Further, the following equation: | Vpp−2Vcont | d · Tb 2 <d 2 / | Q | where Vpp: peak-to-peak voltage [V] of the developing bias, Tb: developer carrying of an alternating voltage applied to the developer carrying body Maximum time [sec] to pull toner back to body, Vcont: Image contrast potential [V], Q: Average amount of triboelectric charge of toner [C / kg], d: Distance between image carrier and developer carrier [m] is satisfied.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面
に則してさらに詳しく説明する。Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
【0013】実施例1 図1は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
【0014】図1において、静電潜像担持体としての感
光ドラム131は、図中矢印R方向に回転し、その表面
が一次帯電器132により均一に帯電される。その後、
感光ドラム131には画像に応じたレーザー光Lが露光
され、表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像
器133によりトナーとキャリアとからなる2成分現像
剤を使用して現像バイアスの印加下に現像され、トナー
像として可視化される。本実施例では、トナーはマイナ
ス極性に帯電している。得られたトナー像は、図示しな
い紙搬送装置によって搬送されてきた紙上に転写帯電器
134により転写され、その後、定着器135により定
着されて、画像として出力される。In FIG. 1, a photosensitive drum 131 as an electrostatic latent image carrier rotates in the direction of arrow R in the figure, and its surface is uniformly charged by a primary charger 132. afterwards,
The photosensitive drum 131 is exposed to laser light L corresponding to an image, and an electrostatic latent image is formed on the surface. The electrostatic latent image is developed by a developing device 133 using a two-component developer composed of toner and carrier under the application of a developing bias, and is visualized as a toner image. In this embodiment, the toner is negatively charged. The obtained toner image is transferred by a transfer charger 134 onto paper conveyed by a paper conveyance device (not shown), and then fixed by a fixing device 135 to be output as an image.
【0015】転写工程において、感光ドラム131上に
残留した転写残りトナーは、感光ドラム131に押圧さ
れたクリーニングブレード161を有したクリーニング
装置136によりクリーニングされる。その後、感光ド
ラム131は前露光装置137によって除電されて、再
度の画像形成に供される。In the transfer step, transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 131 is cleaned by a cleaning device 136 having a cleaning blade 161 pressed against the photosensitive drum 131. Thereafter, the photosensitive drum 131 is neutralized by the pre-exposure device 137 and is subjected to the image formation again.
【0016】本発明は、現像時に、現像器133の現像
スリーブ(現像剤担持体)133aに、バイアス印加手
段である現像電源138から現像バイアスとしてBPバ
イアスを印加し、そのBPバイアスを工夫したことに特
徴がある。本実施例で使用した現像バイアスを図2に示
す。この現像バイアス電圧は、休止部(ブランク部)と
振動部からなるBPバイアス(ブランクパルスバイア
ス)であり、振動部が4個のパルスから形成されてい
る。図2において、現像スリーブにトナーを引き戻す方
向の電圧の最大の印加時間をTbとすると、Tb≧T1
である。According to the present invention, during development, a BP bias is applied as a developing bias to a developing sleeve (developer carrier) 133a of a developing device 133 from a developing power source 138 as a bias applying means, and the BP bias is devised. There is a feature. FIG. 2 shows the developing bias used in this embodiment. The developing bias voltage is a BP bias (blank pulse bias) composed of a pause portion (blank portion) and a vibrating portion, and the vibrating portion is formed from four pulses. In FIG. 2, if the maximum voltage application time in the direction of pulling the toner back to the developing sleeve is Tb, Tb ≧ T1
It is.
【0017】この振動部は、休止部の直ぐ後に、トナー
を現像器133の現像スリーブに引き戻す電界として、
休止部の電位に対して電圧+900Vを時間Tb=T1
印加し、その後、電圧−900Vを時間T2印加し、さ
らに電圧+900Vを時間T2印加して、最後にトナー
を感光ドラム131に飛翔させる方向の電界として、休
止部の電位に対して−900V、時間T1の印加を行
い、その後、休止部となる。The vibrating portion generates an electric field that returns the toner to the developing sleeve of the developing device 133 immediately after the pause portion.
The voltage +900 V with respect to the potential of the rest part is set to time Tb = T1.
After that, a voltage of -900 V is applied for a time T2, and a voltage of +900 V is applied for a time T2. The application of T1 is performed, and then the pause section is established.
【0018】本実施例では、休止部の時間は6×(T1
+T2)時間である。T1=1.5×T2となるように
波形を選択した。T1+T2の1周期が8kHzとなる
ように選択したため、本実施例では、振動部が250μ
s(マイクロ秒)、休止部が750μsとなり、またT
1=75μs、T2=50μsとなり、バイアスは、振
動部と休止部を合わせた1周期が1000μsで、周波
数が1kHzのBPバイアスとなった。In this embodiment, the pause time is 6 × (T1
+ T2) time. The waveform was selected such that T1 = 1.5 × T2. Since one cycle of T1 + T2 was selected to be 8 kHz, in this embodiment, the vibrating part was 250 μm.
s (microseconds), the pause is 750 μs, and T
1 = 75 μs, T2 = 50 μs, and the bias was a BP bias having a cycle of 1000 μs including the vibrating part and the rest part and a frequency of 1 kHz.
【0019】従来提案されていたBPバイアスの波形を
図3に示す。図3のバイアスはピークツウピーク電圧V
ppを2kVに設定した(図2のバイアスはVppを1.8
kVに設定した)。図4に、図2、図3のバイアスを用
いて、同一条件で画像を出力した場合のV−D(現像コ
ントラストvs画像濃度)曲線を示す。FIG. 3 shows a waveform of a BP bias conventionally proposed. The bias in FIG. 3 is the peak-to-peak voltage V
pp was set to 2 kV (the bias in FIG.
kV). FIG. 4 shows a VD (development contrast vs. image density) curve when an image is output under the same conditions using the biases shown in FIGS.
【0020】図4に示されるように、本発明における現
像バイアスである図2のBPバイアスを用いることによ
り、従来ではBPバイアスのVppを2kVまで上げなけ
れば得られなかった濃度が、Vppを1.8kVまで低下
させても十分に得られるようになった。As shown in FIG. 4, by using the BP bias of FIG. 2 which is the developing bias in the present invention, the density which could not be obtained unless the BP bias Vpp was raised to 2 kV in the prior art, is reduced to 1 Vpp. Even when the voltage was lowered to 0.8 kV, a sufficient voltage was obtained.
【0021】本実施例では、このようにBPバイアスの
Vppを1.8kVに抑えることができ、その結果、現像
部への導電性の異物の混入があっても、従来問題になっ
ていた異常放電による画像不良を発生することがなく、
高濃度の画像が安定して得られるようになった。In this embodiment, Vpp of the BP bias can be suppressed to 1.8 kV as described above. As a result, even if conductive foreign matter is mixed into the developing portion, the abnormalities which have been a problem in the past are considered. No image defects caused by discharge,
High-density images can be obtained stably.
【0022】濃度が十分に得られるようになった理由と
して、以下のことが考えられる。図5は現像スリーブ上
のトナー粒子1個にかかる力を示した図、図6はその拡
大図である。図中qはトナーの電荷量、mは質量、aは
加速度、ΔVは感光ドラムと現像スリーブ間の電位差、
dは感光ドラムと現像スリーブ間のギャップである。The following are conceivable reasons why the concentration can be sufficiently obtained. FIG. 5 is a view showing a force applied to one toner particle on the developing sleeve, and FIG. 6 is an enlarged view thereof. In the figure, q is the charge amount of the toner, m is the mass, a is the acceleration, ΔV is the potential difference between the photosensitive drum and the developing sleeve,
d is a gap between the photosensitive drum and the developing sleeve.
【0023】ここで、トナーが現像中に受ける力を考え
る。トナーが現像スリーブから感光ドラムへ飛翔する方
向の力が最大となるのは、振動部のバイアスが印加され
ている中で、トナーが感光ドラムへ飛翔する方向の電界
が形成されているときである。また画像部に付着するト
ナーの量は、振動部からブランク部(休止部)へと変化
するときに電界により加速されたトナーの速度に依存す
ると考えられる。振動部の電圧が印加されて、休止部に
移る直前に現像スリーブから感光ドラム方向へトナーを
飛翔させる電圧が印加された場合に、現像スリーブ上に
静止しているトナーが加速された速度を、本発明と従来
の場合とで比較してみる。Here, consider the force that the toner receives during development. The force in the direction in which the toner flies from the developing sleeve to the photosensitive drum is maximized when an electric field in the direction in which the toner flies to the photosensitive drum is formed while the bias of the vibrating portion is applied. . It is considered that the amount of toner adhering to the image portion depends on the speed of the toner accelerated by the electric field when changing from the vibration portion to the blank portion (pause portion). When the voltage of the vibrating section is applied and the voltage for causing the toner to fly from the developing sleeve toward the photosensitive drum is applied immediately before moving to the pause section, the speed at which the toner stationary on the developing sleeve is accelerated is Let us compare the present invention with the conventional case.
【0024】加速されたトナーの速度は、 V=|q|/m×ΔV/d×TL で表現できる。現像に必要なコントラストを350Vと
考えると、従来のバイアスではΔVは1350Vとな
る。それに対して本発明のバイアスではΔVは1250
Vとなる。その他の値は従来のバイアスと本発明のバイ
アスで同一である。そこで、従来のバイアス印加でのブ
ランク部になった瞬間のトナーの速度をV2、本発明の
バイアス印加でのトナーの速度をV1とすると、 V1=1.23×V2 となり、Vppが低くてもトナーの飛翔速度は速くなって
おり、結果としてVppを低くしても画像濃度が十分に得
られるようになったと思われる。The speed of the accelerated toner can be expressed by V = | q | / m × ΔV / d × TL. Assuming that the contrast required for development is 350 V, ΔV is 1350 V with the conventional bias. In contrast, with the bias of the present invention, ΔV is 1250
V. Other values are the same for the conventional bias and the bias of the present invention. Therefore, assuming that the toner speed at the moment when the blank portion is formed by the conventional bias application is V2 and the toner speed by the bias application of the present invention is V1, V1 = 1.23 × V2, and even if Vpp is low, It is considered that the flying speed of the toner has been increased, and as a result, a sufficient image density can be obtained even when Vpp is reduced.
【0025】実施例2 実施例1では、現像バイアスとして図2に示したBPバ
イアスを用いたが、本発明に有効なバイアスは図2のバ
イアスに限定されるものではない。Embodiment 2 In Embodiment 1, the BP bias shown in FIG. 2 was used as the developing bias. However, the bias effective for the present invention is not limited to the bias shown in FIG.
【0026】本実施例で現像バイアスに用いたBPバイ
アスを図7に示す。本実施例のBPバイアスは、振動部
が複数回の振動を有している。図中、T1=50μs、
T2=25μsとし、T1=2×T2となるように波形
を選択した。このBPバイアスは、図2のBPバイアス
と同様、積分値をゼロにすることにより、複数回の振動
を行っても、実施例1と同様の効果が得られる。FIG. 7 shows the BP bias used as the developing bias in this embodiment. In the BP bias according to the present embodiment, the vibrating portion has a plurality of vibrations. In the figure, T1 = 50 μs,
The waveform was selected such that T2 = 25 μs and T1 = 2 × T2. As with the BP bias of FIG. 2, the same effect as in the first embodiment can be obtained even when the vibration is performed a plurality of times by setting the integral value to zero.
【0027】図7のBPバイアスによれば、Vppを1.
6kVにしても十分濃度を得ることができ、かつ異常放
電による画像不良も発生しなかった。また、このような
BPバイアスを用いることによっても、実施例1と同
様、がさつき、画像ムラが少ない画像を得ることができ
た。According to the BP bias shown in FIG.
Even at 6 kV, a sufficient density could be obtained, and no image failure due to abnormal discharge occurred. Also, by using such a BP bias, an image having less roughness and less image unevenness could be obtained as in the first embodiment.
【0028】実施例3 本発明の画像形成装置の他の実施例について図8により
説明する。Embodiment 3 Another embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
【0029】本実施例の画像形成装置は、上部にデジタ
ルカラー画像リーダー部を、下部にデジタルカラー画像
プリンタ部を有するカラー複写機である。The image forming apparatus according to the present embodiment is a color copying machine having a digital color image reader at the upper part and a digital color image printer at the lower part.
【0030】リーダー部において、原稿30を原稿ガラ
ス台31上に載せ、露光ランプ32により露光走査する
ことによって得られる原稿30からの反射光像を、レン
ズ33によりフルカラーセンサ34に集光し、カラー色
分解画像信号を得る。このカラー色分解画像信号は図示
しない増幅回路で増幅された後、同じく図示しないビデ
オ処理ユニットで処理を施され、プリンタ部に送出され
る。In the reader section, a document 30 is placed on a document glass table 31 and a reflected light image from the document 30 obtained by exposing and scanning with an exposure lamp 32 is condensed on a full-color sensor 34 by a lens 33 to form a color image. Obtain a color separation image signal. The color separation image signal is amplified by an amplifier circuit (not shown), processed by a video processing unit (not shown), and sent to a printer unit.
【0031】プリンタ部において、像担持体である感光
ドラム1は表面保護層を有する感光体であり、図の矢印
方向に回転自在に設置されている。この感光ドラム1の
周囲には、感光ドラム1の表面を初期化する前露光ラン
プ11、感光ドラム1の表面を一様に帯電する帯電器2
(本例ではコロナ帯電器)、感光ドラム1の表面上に画
像情報に応じた静電潜像を形成するレーザ露光光学系
3、感光ドラム1上に形成された静電潜像を現像する色
の異なる現像剤(トナー)を収納した4個の現像器4
(4Y、4C、4M、4K)よりなる固定配置の現像装
置、感光ドラム1上のトナー量を検知する光検知手段1
3、感光ドラム1上に残留s他現像剤を除去するクリー
ナ6等が、それぞれ配置されている。In the printer section, a photosensitive drum 1 serving as an image carrier is a photosensitive member having a surface protective layer, and is installed so as to be rotatable in a direction indicated by an arrow in FIG. Around the photosensitive drum 1, a pre-exposure lamp 11 for initializing the surface of the photosensitive drum 1, and a charger 2 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1
(A corona charger in this example), a laser exposure optical system 3 for forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 according to image information, and a color for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 Developing devices 4 containing different kinds of developers (toners)
(4Y, 4C, 4M, 4K) fixedly arranged developing device, light detecting means 1 for detecting toner amount on photosensitive drum 1
3. A cleaner 6 for removing remaining s and other developer on the photosensitive drum 1 is disposed.
【0032】レーザ露光光学系3は、本例では、ポリゴ
ンミラー3a、レンズ3b、ミラー3c等からなり、上
記リーダー部からの色分解された画像信号によって変調
され、レーザ出力部でイメージスキャン露光の光信号に
変換され、変換されたレーザ光Eをポリゴンミラー3a
で反射し、レンズ3bおよびミラー3cを通じて感光ド
ラム1の表面に投影し、各色のカラー画像信号に対応し
た静電潜像を形成する。In this embodiment, the laser exposure optical system 3 comprises a polygon mirror 3a, a lens 3b, a mirror 3c, etc., is modulated by a color-separated image signal from the reader unit, and is subjected to image scan exposure by a laser output unit. The converted laser light E is converted into an optical signal, and the converted laser light E is used as a polygon mirror 3a.
And is projected on the surface of the photosensitive drum 1 through the lens 3b and the mirror 3c to form an electrostatic latent image corresponding to a color image signal of each color.
【0033】プリンタ部での画像形成時には、感光ドラ
ム1を図の矢印方向に回転させ、まず、前露光ランプ1
1によって感光ドラム1の表面を除電、初期化し、つい
で帯電器2により感光ドラム1の表面をマイナスに一様
帯電し、露光光学系3により色分解された各色の画像信
号に対応するレーザ光Eを感光ドラム1の表面に順次照
射し、所定の色順で静電潜像を形成する。At the time of image formation in the printer section, the photosensitive drum 1 is rotated in the direction of the arrow in FIG.
1, the surface of the photosensitive drum 1 is neutralized and initialized, and then the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged negatively by the charger 2, and the laser beam E corresponding to the image signal of each color separated by the exposure optical system 3. Are sequentially irradiated on the surface of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic latent image in a predetermined color order.
【0034】つぎに所定の現像器を所定の現像順である
シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラ
ック(K)の順に動作させて、感光ドラム1上の潜像を
現像し、感光ドラム1上に樹脂を基体としたネガトナー
によるトナー像を順次に形成する。ここで、現像装置の
各現像器4C、4M、4Y、4Kは、偏心カム24C、
24M、24Y、24Kの動作により、形成された潜像
の色に応じて所要の現像器が択一的に感光ドラム1に接
近して現像動作を行うように構成されている。Next, a predetermined developing device is operated in the order of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) in a predetermined developing order to develop the latent image on the photosensitive drum 1. Then, toner images are sequentially formed on the photosensitive drum 1 by using a negative toner based on a resin. Here, each of the developing devices 4C, 4M, 4Y, and 4K of the developing device includes an eccentric cam 24C,
By the operations of 24M, 24Y, and 24K, a required developing unit is configured to selectively approach the photosensitive drum 1 and perform a developing operation in accordance with the color of the formed latent image.
【0035】一方、記録材カセット7a、7bまたは7
cから(手差しの場合もある)、ピックアップローラ、
給紙ガイド、給紙ローラ等からなる搬送系によって送給
された転写紙のような記録材は、所定タイミングに同期
して転写装置5に巻き付けられる。On the other hand, the recording material cassette 7a, 7b or 7
From c (may be manual feed), pickup roller,
A recording material such as transfer paper fed by a transport system including a paper feed guide, a paper feed roller, and the like is wound around the transfer device 5 in synchronization with a predetermined timing.
【0036】この転写装置5は、本例では、記録材担持
体としての直径180mmの転写ドラム5a、感光ドラ
ム1上のトナー像を記録材へ転写する転写用コロナ帯電
器5b、記録材を転写ドラム5aに吸着させる吸着帯電
手段である吸着帯電器5cおよび対向極としての吸着用
ローラ5g、内側コロナ帯電器5dおよび外側コロナ帯
電器5eを有し、回転駆動されるように軸支された転写
ドラム5aの周面開口域には、記録材担持手段である誘
電体からなる記録材担持シート5fが円筒状に一体的に
張設されている。記録材担持シート5fは、ポリカーボ
ネートフィルム等の誘電体シートを使用されている。In this embodiment, the transfer device 5 includes a transfer drum 5a having a diameter of 180 mm as a recording material carrier, a corona charger 5b for transferring a toner image on the photosensitive drum 1 to the recording material, and a recording material. A transfer having an attraction charger 5c as an attraction and charging means for attracting to the drum 5a, an attraction roller 5g as a counter electrode, an inner corona charger 5d and an outer corona charger 5e, and is rotatably supported by a shaft. A recording material carrying sheet 5f made of a dielectric material serving as a recording material carrying means is integrally stretched in a cylindrical shape in a peripheral opening area of the drum 5a. As the recording material carrying sheet 5f, a dielectric sheet such as a polycarbonate film is used.
【0037】転写ドラム5aは、感光ドラム1と同期し
て図の矢印方向に回転駆動され、シアン現像器4Cで現
像して得られたシアントナー像が、記録材担持シート上
に担持された記録材に、転写部において転写用帯電器5
bによって転写される。転写ドラム5aはそのまま回転
を継続し、つぎの色(たとえばマゼンタ)の画像の転写
に備える。The transfer drum 5a is rotated in the direction of the arrow in FIG. 1 in synchronization with the photosensitive drum 1, and a cyan toner image obtained by developing with a cyan developing unit 4C is recorded on a recording material carrying sheet. Transfer charger 5 at the transfer section
b. The transfer drum 5a continues to rotate as it is, and prepares for transfer of an image of the next color (for example, magenta).
【0038】また、トナー像が転写された感光ドラム1
はクリーナ6によって残留トナー等の付着物がクリーニ
ングされ、再び帯電器2によって一様帯電され、つぎの
色のマゼンタの画像信号により変調されたレーザ光によ
り、前述のような画像露光を受ける。この潜像はマゼン
タ現像器によって現像され、マゼンタトナー像として可
視化され、このマゼンタトナー像は転写部において転写
用帯電器5bによって、記録材担持シート5f上の記録
材にシアントナー像の上から重ねて転写される。転写ド
ラム5aはそのまま回転を継続し、つぎの色(たとえば
イエロー)の画像の転写に備える。The photosensitive drum 1 on which the toner image has been transferred
Is cleaned by a cleaner 6 to remove residual toner and the like, is uniformly charged again by the charger 2, and receives the above-described image exposure by a laser beam modulated by a magenta image signal of the next color. This latent image is developed by a magenta developing device and visualized as a magenta toner image. The magenta toner image is superimposed on a recording material on a recording material carrying sheet 5f from a cyan toner image by a transfer charger 5b in a transfer section. Is transcribed. The transfer drum 5a continues to rotate as it is, and prepares for the transfer of an image of the next color (for example, yellow).
【0039】続いて、以上のような画像形成および転写
のプロセスをイエローおよびブラックについて行い、記
録材上に4色のトナー像の重畳転写が終了すると、記録
材は分離用帯電器5hにより除電され、ついで押上げコ
ロ8bおよび分離爪8aの作用によって転写ドラム5a
から分離され、搬送手段で定着器9(本例では熱ローラ
定着器)に送られてトナー像が定着されて、外部のトレ
イ10上に排出される。かくして、一連のフルカラープ
リントのシーケンスが終了し、所要のフルカラープリン
ト画像が得られる。Subsequently, the above-described image forming and transferring processes are performed for yellow and black. When the superposition transfer of the four color toner images onto the recording material is completed, the recording material is discharged by the separating charger 5h. Then, the transfer drum 5a is operated by the action of the push-up roller 8b and the separation claw 8a.
The toner image is fixed to the fixing device 9 (a heat roller fixing device in this example) by the conveying means, and is discharged onto an external tray 10. Thus, a series of full-color printing sequences is completed, and a required full-color print image is obtained.
【0040】記録材の両面に画像を形成する場合は、記
録材が定着器9を出た後、直ぐに搬送パス切り換えガイ
ド19を駆動して、記録材を搬送縦パス20を経て反転
パス21aに一旦導く。その後、反転ローラ21の逆転
により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込ま
れた方向と反対向きに記録材を退出させ、中間トレイ2
2に収納する。その後、再び中間トレイ22から記録材
を転写装置5に搬送し、上述の画像形成工程によって記
録材のもう一方の面に画像を形成する。When images are formed on both sides of the recording material, the conveyance path switching guide 19 is driven immediately after the recording material exits the fixing device 9 to transfer the recording material to the reversing path 21a via the conveyance vertical path 20. Lead once. Thereafter, by the reverse rotation of the reversing roller 21, the recording material is retreated in a direction opposite to the direction in which the recording material is fed, with the rear end of the fed sheet being the leading end, and
Store in 2. Thereafter, the recording material is again conveyed from the intermediate tray 22 to the transfer device 5, and an image is formed on the other surface of the recording material by the above-described image forming process.
【0041】記録材を分離した後の転写ドラム5aにお
いては、記録材担持シート5f上への粉体の飛散付着、
記録材上のオイルの付着等を防止するために、記録材担
持シート5fを介して対向するファーブラシ14とバッ
クアップブラシ15、およびオイル除去ローラ16とバ
ックアップブラシ17によって清掃を行う。このような
清掃は、画像形成前もしくは画像形成後に行い、またジ
ャム(紙づまり)発生時には随時行う。In the transfer drum 5a after the recording material is separated, the powder scatters and adheres to the recording material carrying sheet 5f.
In order to prevent oil from adhering to the recording material, cleaning is performed by the fur brush 14 and the backup brush 15 and the oil removing roller 16 and the backup brush 17 that face each other via the recording material carrying sheet 5f. Such cleaning is performed before or after image formation, and at any time when a jam (paper jam) occurs.
【0042】また、本例においては、所望のタイミング
で偏心カム25を動作させ、転写ドラム5aと一体化し
ているカムフォロワ5iを作動させることにより、記録
材担持シート5fと感光ドラム1とのギャップを任意に
設定できる構成となっている。たとえば、スタンバイ
(待機)中または電源オフ時には、転写ドラム5aと感
光ドラム1の間隔を離す。In this embodiment, the gap between the recording material carrying sheet 5f and the photosensitive drum 1 is reduced by operating the eccentric cam 25 at a desired timing and operating the cam follower 5i integrated with the transfer drum 5a. It can be set arbitrarily. For example, during standby (standby) or when the power is off, the distance between the transfer drum 5a and the photosensitive drum 1 is increased.
【0043】つぎに、図9のブロック図により画像処理
部の処理プロセスについて説明する。Next, the processing process of the image processing unit will be described with reference to the block diagram of FIG.
【0044】図9の画像処理部40において、デジタル
画像データ42はD/A変換器402によってアナログ
画像信号403に変換され、比較器411の一方の端子
に入力される。タイミング信号発生回路407は、入力
された基準クロック信号43により画素クロック404
や、パターン信号発生器409へのスクリーンクロック
408を作成して出力している。パターン信号発生器4
09はスクリーンクロック408を基にパターン信号4
10を出力し、比較器411の他方の端子に入力してい
る。In the image processing section 40 shown in FIG. 9, the digital image data 42 is converted into an analog image signal 403 by the D / A converter 402 and input to one terminal of the comparator 411. The timing signal generation circuit 407 generates a pixel clock 404 according to the input reference clock signal 43.
Also, a screen clock 408 to the pattern signal generator 409 is created and output. Pattern signal generator 4
09 is a pattern signal 4 based on the screen clock 408.
10 is output and input to the other terminal of the comparator 411.
【0045】デジタル画素信号42は画素クロック40
4に同期して入力され、D/A変換器402は画素クロ
ック404に同期してアナログ画像信号403を出力す
る。スクリーンクロック408は画素クロック404を
整数倍したクロック信号で、たとえば三角波であるパタ
ーン信号410の周期を規定している。The digital pixel signal 42 is a pixel clock 40
4, and the D / A converter 402 outputs an analog image signal 403 in synchronization with the pixel clock 404. The screen clock 408 is a clock signal obtained by multiplying the pixel clock 404 by an integer, and defines the cycle of the pattern signal 410, for example, a triangular wave.
【0046】アナログ画像信号403とパターン信号4
10は比較器411により比較され、アナログ画像信号
403の方が大きいときは0、小さいときは1として、
パルス幅変調された2値化画像データ41が作成され出
力される。Analog image signal 403 and pattern signal 4
10 is compared by the comparator 411. When the analog image signal 403 is larger, it is set to 0;
Pulse-width modulated binary image data 41 is created and output.
【0047】図10に、図9の各部のタイミングチャー
トを示す。これにより、さらに画像処理プロセスについ
て説明する。FIG. 10 shows a timing chart of each part in FIG. Accordingly, the image processing process will be further described.
【0048】ここで、スクリーンクロック408は画素
クロック404の2倍の周期を持つクロックとしてい
る。デジタル画像信号が16進数の00(白)からFF
(黒)に段階的に変化するとき、パターン信号410に
より変調された2値化画像データ41のパルス波形を示
している。このようにパターン信号の振幅を変えること
によって、デジタル画像データ42の入力レベルと2値
化画像データ41のパルス幅の関係を変えることができ
る。Here, the screen clock 408 is a clock having a cycle twice as long as the pixel clock 404. Digital image signal is hexadecimal 00 (white) to FF
The pulse waveform of the binarized image data 41 modulated by the pattern signal 410 when changing stepwise to (black) is shown. By changing the amplitude of the pattern signal in this manner, the relationship between the input level of the digital image data 42 and the pulse width of the binary image data 41 can be changed.
【0049】2値化画像データ41は、フルカラー複写
機の画像形成部に入力され、レーザ光による露光幅を制
御し、感光ドラム上に画像データに応じた露光幅を持つ
レーザースポットが投影され、潜像が形成される。これ
らの潜像は、前述した現像器4Y、4C、4M、4Kに
より現像される。The binarized image data 41 is input to an image forming unit of a full-color copying machine, controls an exposure width by a laser beam, and projects a laser spot having an exposure width according to the image data on a photosensitive drum. A latent image is formed. These latent images are developed by the developing units 4Y, 4C, 4M, and 4K described above.
【0050】つぎに本発明の特徴部分である現像工程に
ついて詳述する。現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリ
ア(磁性粒子)とからなる2成分現像剤を用いている。
混合比は重量比で、非磁性トナーが約5%になるように
した。非磁性トナーは約8μmの体積平均粒径を有す
る。磁性キャリアは樹脂コーティングされたフェライト
粒子(最大磁化60emu/g)からなり、その重量平
均粒径は50μmであり、抵抗値は108Ωcm以上の
値を示す。また磁性キャリアの透磁性率は約5.0であ
る。Next, the developing step which is a feature of the present invention will be described in detail. As the developer, a two-component developer composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier (magnetic particles) is used.
The mixing ratio was such that the nonmagnetic toner was about 5% by weight. The non-magnetic toner has a volume average particle size of about 8 μm. The magnetic carrier is composed of resin-coated ferrite particles (maximum magnetization of 60 emu / g), has a weight average particle size of 50 μm, and has a resistance value of 10 8 Ωcm or more. The magnetic permeability of the magnetic carrier is about 5.0.
【0051】現像器4(4Y〜4K)の現像容器には、
感光ドラム1に近接する部位に開口部が設けられ、この
開口部から現像剤担持体としての現像スリーブが外部に
突出している。現像スリーブは現像容器内に回転可能に
組み込まれ、感光ドラム1との間隔が500μmとなる
ように配置されている。現像スリーブの外径は25m
m、その周速は280mm/秒である。The developing containers of the developing devices 4 (4Y to 4K) include:
An opening is provided in a portion close to the photosensitive drum 1, and a developing sleeve as a developer carrier projects outside from the opening. The developing sleeve is rotatably incorporated in the developing container, and is arranged so that the distance from the photosensitive drum 1 is 500 μm. The outer diameter of the developing sleeve is 25m
m, and its peripheral speed is 280 mm / sec.
【0052】本実施例において、 Vpp:現像剤担持体にかかる現像バイアスの交番電圧の
ピークツウピーク電圧[V]、 Tb:現像剤担持体にかかる現像バイアスの交番電圧の
現像剤担持体にトナーを引き戻す最大の時間[秒]、 Vcont:画像コントラスト電位[V](現像バイアスのD
C電圧から最大画像濃度を出力する場合の潜像電位との
電位差)、 Q:トナーの平均の摩擦帯電電荷量[C/kg]、 d:像担持体と現像剤担持体間の距離[m] としたとき、現像バイアスとして、 |Vpp−2Vcont|d・Tb2<d2/|Q| の条件を満たす交番電界が断続的に形成されるような交
互電圧が印加される。In this embodiment, Vpp: peak-to-peak voltage [V] of the alternating voltage of the developing bias applied to the developer carrier, Tb: toner on the developer carrier of the alternating voltage of the developing bias applied to the developer carrier Vcont: Image contrast potential [V] (D of developing bias)
(Potential difference from latent image potential when maximum image density is output from C voltage), Q: average triboelectric charge amount of toner [C / kg], d: distance between image carrier and developer carrier [m] ], An alternating voltage is applied as a developing bias such that an alternating electric field satisfying the condition of | Vpp−2Vcont | d · Tb 2 <d 2 / | Q | is intermittently formed.
【0053】本実施例で用いたトナーは、摩擦帯電量が
約−2.0×10-2C/kgのと、約−3.0×10-2
C/kgの2種類を使用した。The toner used in this embodiment has a triboelectric charge of about −2.0 × 10 −2 C / kg and a toner of about −3.0 × 10 −2.
Two types of C / kg were used.
【0054】つぎにトナーの摩擦帯電電荷量(2成分現
像剤)の測定方法について、図11により説明する。図
11は、トナーの摩擦帯電電荷量(トリボ)を測定する
装置である。Next, a method for measuring the triboelectric charge amount (two-component developer) of the toner will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows an apparatus for measuring the triboelectric charge amount (triboelectric charge) of the toner.
【0055】まず、摩擦帯電量を測定しようとするトナ
ーをキャリアと合して2成分現像剤の形にして、50〜
100ml容量のポリエチレン製のビンに入れ、約10
〜40秒間手で振盪し、ついでこの現像剤を約0.5〜
1.5g、底が500メッシュの導電性スクリーン14
3になった金属製の測定容器142に入れ、容器142
に金属製の蓋144を被せる。この状態の測定容器14
2全体の重量を計り、これをW1(kg)とする。First, the toner whose triboelectric charge amount is to be measured is combined with a carrier to form a two-component developer,
Put into a 100 ml polyethylene bottle,
Shake by hand for ~ 40 seconds and then apply this developer for about 0.5-
1.5 g, 500 mesh bottom conductive screen 14
3 is placed in the metal measuring container 142,
Is covered with a metal lid 144. Measurement container 14 in this state
2 Weigh the whole and make it W1 (kg).
【0056】つぎに、測定容器142を吸引機141に
設置し(吸引機141の少なくとも測定容器142と接
する部分は絶縁体)、吸引口147から吸引し、風量調
節弁146を調節して、真空計145の圧力を250m
mAqとする。この状態で十分、好ましくは2分間吸引
を行い、トナーを吸引除去する。このときの測定容器1
42に接続した電位計149が示す電位を読み、これを
V1(V)とする。また吸引後の測定容器142全体の
重量を計り、これをW2(kg)とする。測定容器14
2に電位計149と並列接続したコンデンサ148の容
量をC1(μF)とすると、トナーの摩擦帯電量は、下
式: トナーの摩擦帯電量(μC/kg)=C1×V1×10
-3/(W1−W2) のごとく計算される。Next, the measuring container 142 is set on the suction device 141 (at least the portion of the suction device 141 that is in contact with the measurement container 142 is an insulator), suction is performed from the suction port 147, and the air volume control valve 146 is adjusted to form a vacuum. 250m total pressure of 145
mAq. In this state, suction is performed sufficiently, preferably for 2 minutes, to remove the toner by suction. Measurement container 1 at this time
The potential indicated by the electrometer 149 connected to 42 is read, and this is set as V1 (V). Further, the entire measurement container 142 after suction is weighed, and this is defined as W2 (kg). Measurement container 14
Assuming that the capacitance of the capacitor 148 connected in parallel with the electrometer 149 to C2 is C1 (μF), the triboelectric charge amount of the toner is expressed by the following formula: triboelectric charge amount of toner (μC / kg) = C1 × V1 × 10
-3 / (W1-W2).
【0057】本実施例において、画像濃度が約0.2程
度のハイライトハーフトーン画像とベタ画像を出力し、
ハイライトハーフトーン画像の滑らかさとベタ画像の濃
度を評価した。In this embodiment, a highlight halftone image and a solid image having an image density of about 0.2 are output,
The smoothness of the highlight halftone image and the density of the solid image were evaluated.
【0058】ここで、画像出力のための静電潜像の形成
はつぎのようである。まず、感光ドラムを−650Vに
一様帯電し、ハイライトハーフトーン画像を出力する場
合には、半導体レーザーによってPWM(パルス幅変
調)を行い、表面電位を約−450Vまで落とし、ベタ
画像を出力する場合には約−150Vまで落とした(V
cont=350V)。The formation of an electrostatic latent image for image output is as follows. First, when the photosensitive drum is uniformly charged to -650 V to output a highlight halftone image, PWM (pulse width modulation) is performed by a semiconductor laser to lower the surface potential to about -450 V and output a solid image. To about -150 V (V
cont = 350V).
【0059】つぎに、上述した構成の現像器および帯電
量を有するトナーを用いて、反転現像方式により潜像を
現像した。本実施例では、現像バイアスの直流電圧を−
500Vに設定し、断続的に与える交番電圧の振幅Vpp
を1800Vに固定し、引戻し時間の最大時間Tbを変
化させた。このとき、交番電界を経つ時間は、図12に
示すように、交番電界1周期ごとに2周期分とした。現
像剤は2成分現像剤で、そのトナーには、前述の2種類
のトナー(摩擦帯電量が約−2.0×10-2C/kgと
約−3.0×10-2C/kg)を試した。結果を表1に
示す。Next, a latent image was developed by a reversal development method using the developing device having the above-described structure and the toner having the charge amount. In this embodiment, the DC voltage of the developing bias is-
It is set to 500V and the amplitude of the alternating voltage given intermittently Vpp
Was fixed at 1800 V, and the maximum withdrawal time Tb was changed. At this time, the time for passing the alternating electric field was set to two periods for each period of the alternating electric field, as shown in FIG. The developer is a two-component developer, and the toner includes the above-mentioned two kinds of toners (the triboelectric charge amount is about −2.0 × 10 −2 C / kg and about −3.0 × 10 −2 C / kg). Tried). Table 1 shows the results.
【0060】[0060]
【表1】 表1に示されるように、A=|Vpp−2Vcont|・Tb
2/4、B=d2/|Q|として、これらの関係がA<B
となる場合のみ、ベタにおいて高濃度を維持し、さらに
ハイライトの再現性が良好であった。[Table 1] As shown in Table 1, A = | Vpp−2Vcont | · Tb
2/4, B = d 2 / | Q | as, these relationships A <B
Only when the condition was satisfied, the solid was maintained at a high density, and the reproducibility of the highlight was good.
【0061】前述したように、図5および図6は、現像
スリーブ上のトナー粒子1個にかかる力を示した図で、
図中qはトナーの電荷量、mは質量、aは加速度、ΔV
は感光ドラムと現像スリーブ間の電位差、dは感光ドラ
ムと現像スリーブ間のギャップである。As described above, FIGS. 5 and 6 show the force applied to one toner particle on the developing sleeve.
In the figure, q is the charge amount of the toner, m is the mass, a is the acceleration, ΔV
Is a potential difference between the photosensitive drum and the developing sleeve, and d is a gap between the photosensitive drum and the developing sleeve.
【0062】感光ドラムから現像スリーブへトナーが移
動できる距離Xは、以下のようにして求められる。トナ
ーに対して、現像スリーブに引戻す剥ぎ取り電圧が振動
電界印加中に最大時間としてTb秒間印加される。この
間にトナーが移動できる距離Xは、下記の式(1): X=|Q|・|1/2・Vpp−Vcont|・Tb2/2d ・・・(1) で求められる。The distance X at which the toner can move from the photosensitive drum to the developing sleeve is obtained as follows. A stripping voltage to be drawn back to the developing sleeve is applied to the toner for a maximum time of Tb seconds during application of the oscillating electric field. The distance X during which the toner can move can be obtained by the following equation (1): X = | Q | · | 1/2 · Vpp−Vcont | · Tb 2 / 2d (1)
【0063】ここで、感光ドラム上に現像されたトナー
が、剥ぎ取り電圧が最大時間だけ印加された場合の移動
距離Xでは、現像スリーブに戻されない条件を設定して
やることにより、トナーは感光ドラム上に偏った振動を
繰り返す。このときの条件は、Xが感光ドラムと現像ス
リーブ間のギャップdよりも小さくなるときである。Here, the condition that the toner developed on the photosensitive drum is not returned to the developing sleeve at the moving distance X when the stripping voltage is applied for the maximum time is set. Repeatedly biased vibration. The condition at this time is when X becomes smaller than the gap d between the photosensitive drum and the developing sleeve.
【0064】式で表すと、 |Q|・|1/2・Vpp−Vcont|・Tb2/2d ∴ |Vpp−2Vcont|・Tb2/4<d2/|Q| ・・・(2) このような条件下において現像を行うと、剥ぎ取り電圧
が最大時間の電界によっても、S−D間を十分に往復運
動することができない上に、前述したように交番電圧が
立たれる直前の現像促進側の電圧の印加時間を長くする
ことにより、Vppが低い場合でもDC成分が潜像電位に
見合った量のトナーを感光ドラムに引き付けるように働
くため、ドットの欠落が発生しなくなる。また感光ドラ
ム上において、断続的に振動を繰り返すことにより、潜
像部にトナーが集中し、1つ1つのドットが忠実に再現
されるため、従来の矩形バイアスでは不均一な画像しか
得られないような浅い潜像でも、均一な画像が出力でき
るようになる。[0064] is represented by the formula, | Q | · | 1/2 · Vpp-Vcont | · Tb 2 / 2d ∴ | Vpp-2Vcont | · Tb 2/4 <d 2 / | Q | ··· (2) When the development is performed under such conditions, the reciprocation between the SD and the SD cannot be sufficiently performed even by the electric field in which the stripping voltage is the maximum time, and the development immediately before the alternating voltage is raised as described above. By increasing the application time of the voltage on the accelerating side, even when Vpp is low, the DC component acts to attract the toner of an amount corresponding to the latent image potential to the photosensitive drum, so that dot missing does not occur. Further, by intermittently repeating the vibration on the photosensitive drum, the toner is concentrated on the latent image portion, and each dot is faithfully reproduced, so that only a non-uniform image can be obtained with the conventional rectangular bias. Even with such a shallow latent image, a uniform image can be output.
【0065】本実施例では、印加する交互電界、すなわ
ちBPバイアスを、図12に示すようにしたが、本発明
はこれに限られず、たとえば図13に示すように、2波
長印加、5波長休止、あるいは図14に示すように、3
波長印加、10波長休止としてもよい。またこれらの振
動部の波形は矩形波でなくても、三角波やサイン波など
様々な波形が印加でき、複写速度や現像条件に応じて最
も適切な波形を選ぶことができる。またバイアス印加時
間と休止時間の比は1:1/2〜1:15が好ましく、
この範囲で良好な結果が得られた。In this embodiment, the applied alternating electric field, that is, the BP bias is as shown in FIG. 12, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG.
Wavelength application and ten wavelength pauses may be used. Various waveforms such as a triangular wave and a sine wave can be applied even if the waveforms of these vibrating parts are not rectangular waves, and the most appropriate waveform can be selected according to the copying speed and the developing conditions. Further, the ratio between the bias application time and the pause time is preferably 1: 1/2 to 1:15,
Good results were obtained in this range.
【0066】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術思想内でのあらゆる変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and all modifications within the technical concept of the present invention are possible.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置では、バイアス印加手段により現像剤担持体に印加
する現像バイアス電圧を、波形の1周期に振動部と休止
部とを備えるブランクパルスバイアスとし、その振動部
から休止部に変化する直前の振動バイアスがトナーを像
担持体へと飛翔させる方向であり、その印加時間がT1
で、さらにその直前の振動バイアスがトナーを現像剤担
持体への引き戻す方向であり、その印加時間がT2で、
これらの振動バイアスにT1>T2の関係を有するよう
にさせたので、周波数が高くピークツウピーク電圧が低
い条件でも、画像の均一性が高く、濃度が十分な画像が
得られ、異常放電による画像欠陥もなく、高画質の画像
を安定して得られるようになった。As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, the developing bias voltage applied to the developer carrier by the bias applying means is changed to a blank pulse having a vibrating portion and a pause portion in one cycle of the waveform. The bias immediately before the change from the vibrating section to the rest section is the direction in which the toner flies to the image carrier, and the application time is T1.
Further, the immediately preceding vibration bias is in the direction of pulling the toner back to the developer carrying member, and the application time is T2.
Since these vibration biases have a relationship of T1> T2, even under conditions of high frequency and low peak-to-peak voltage, images with high uniformity and sufficient density can be obtained, and images due to abnormal discharge can be obtained. Without defects, high-quality images can be stably obtained.
【図1】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
【図2】図1の実施例で使用したBPバイアスを示す波
形図である。FIG. 2 is a waveform chart showing a BP bias used in the embodiment of FIG.
【図3】従来のBPバイアスを示す波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram showing a conventional BP bias.
【図4】図2、図3のバイアスを用いて同一条件で画像
を出力した場合のV−D曲線を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a VD curve when an image is output under the same conditions using the biases of FIGS. 2 and 3;
【図5】現像スリーブ上のトナー粒子1個にかかる力を
示した図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a force applied to one toner particle on a developing sleeve.
【図6】図5の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of FIG. 5;
【図7】本発明の他の実施例で使用したBPバイアスを
示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a BP bias used in another embodiment of the present invention.
【図8】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing still another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
【図9】図8の画像形成装置の画像処理部を示すブロッ
ク図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating an image processing unit of the image forming apparatus of FIG. 8;
【図10】図8の画像処理部のタイミングチャートであ
る。FIG. 10 is a timing chart of the image processing unit of FIG. 8;
【図11】2成分現像剤におけるトナーの摩擦帯電量を
測定するのための測定装置を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a measuring device for measuring a triboelectric charge amount of toner in a two-component developer.
【図12】図8の実施例で使用したBPバイアスを示す
波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram showing a BP bias used in the embodiment of FIG.
【図13】本発明で使用することができるBPバイアス
の他の例を示す波形図である。FIG. 13 is a waveform chart showing another example of a BP bias that can be used in the present invention.
【図14】本発明で使用することができるBPバイアス
のさらに他の例を示す波形図である。FIG. 14 is a waveform chart showing still another example of a BP bias that can be used in the present invention.
【図15】矩形バイアスを示す波形図である。FIG. 15 is a waveform diagram showing a rectangular bias.
【図16】従来のBPバイアスを示す波形図である。FIG. 16 is a waveform diagram showing a conventional BP bias.
131 感光ドラム 132 一次帯電器 133 現像器 133a 現像スリーブ 134 転写帯電器 135 定着器 138 現像電源 131 photosensitive drum 132 primary charger 133 developing device 133a developing sleeve 134 transfer charger 135 fixing device 138 developing power supply
フロントページの続き (72)発明者 廣部 文武 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H027 DA38 EA05 EB04 ED09 EE02 2H073 BA07 BA13 BA41 BA45 CA03 CA22 9A001 BB06 HH23 KK16 KK29 KK31 KK32 KK42 Continuation of the front page (72) Inventor Fumitake Hirobe 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term (reference) 2H027 DA38 EA05 EB04 ED09 EE02 2H073 BA07 BA13 BA41 BA45 CA03 CA22 9A001 BB06 HH23 KK16 KK29 KK31 KK32 KK42
Claims (6)
担持体上の静電潜像を現像する現像器とを具備し、前記
現像器は、前記像担持体と対向する、トナーとキャリア
とを有する2成分現像剤を担持した現像剤担持体と、前
記現像剤担持体に現像バイアスを印加するバイアス印加
手段とを有し、前記バイアス印加手段により印加される
現像バイアス電圧の波形の周期は、振動部と休止部とを
備え、前記振動部から休止部に変化する直前の振動バイ
アスは、トナを像担持体へと飛翔させる方向であり、そ
の印加時間をT1とし、更にその直前の振動バイアス
は、トナーを現像剤担持体への引き戻す方向であり、そ
の印加時間をT2とすると、T1>T2の関係を有する
ことを特徴とする画像形成装置。1. An image carrier that carries an electrostatic latent image, and a developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier, wherein the developing device faces the image carrier. A developer carrying member that carries a two-component developer having a toner and a carrier; and a bias applying unit that applies a developing bias to the developer carrying unit; and a developing bias voltage applied by the bias applying unit. The cycle of the waveform includes a vibrating section and a pause section, and the vibration bias immediately before changing from the vibrating section to the pause section is a direction in which the toner is caused to fly to the image carrier. The image forming apparatus is characterized in that the vibration bias immediately before that is a direction in which the toner is pulled back to the developer carrier, and the application time is T2, where T1> T2.
に矩形波である請求項1の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the oscillating portion of the developing bias voltage has a substantially rectangular wave.
に2周期以上である請求項1の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the oscillating portion of the developing bias voltage has substantially two cycles or more.
は休止部をゼロとする実質的にゼロである請求項1の画
像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an integral value of said oscillating portion of said developing bias voltage is substantially zero with a pause portion being zero.
の時間の非は1:1/2〜1:15である請求項1の画
像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the time difference between the vibration section and the pause section of the developing bias voltage is 1: 1/2 to 1:15.
トナーを引き戻す最大の時間[秒]、 Vcont:画像コントラスト電位[V]、 Q:トナーの平均の摩擦帯電電荷量[C/kg]、 d:像担持体と現像剤担持体間の距離[m] を満たす請求項1の画像形成装置。6. The following equation: | Vpp−2Vcont | d · Tb 2 <d 2 / | Q |, where Vpp is the peak-to-peak voltage [V] of the developing bias, and Tb is the alternating voltage applied to the developer carrier. Maximum time [sec] for pulling toner back to developer carrier, Vcont: image contrast potential [V], Q: average toner triboelectric charge [C / kg], d: image carrier and developer carrier 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the distance [m] is satisfied.
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